調(diào)速杠桿說(shuō)明書(shū).doc

石河子大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“135調(diào)速器調(diào)速杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè) 計(jì) 者： 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：設(shè)計(jì)“135調(diào)速器調(diào)速杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專(zhuān)用夾具內(nèi)容： 1.被加工零件零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張 （機(jī)械加工工序卡片 1套） 4.夾具設(shè)計(jì)裝配圖 1張 5.主要零件圖 1張 6.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份目錄一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖三、選擇加工方法，制定工藝路線四、工序設(shè)計(jì)五、確定切削用量及基本時(shí)間六、參考文獻(xiàn)一 零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型確定1. 零件的作用 題目所給的零件是調(diào)速杠桿，主要作用是用于連接調(diào)速器，對(duì)側(cè)面加工要求低，對(duì)下孔的的加工精度要求比較高，尤其是12mm的孔有粗糙度的要求高，加工有困難。2.零件工藝分析通過(guò)對(duì)該零件的重新繪制，知道原圖樣的視圖基本正確，完整尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。但下表面的精度較高。要進(jìn)行精銑才能達(dá)到粗糙度要求。 該零件屬于桿類(lèi)零件，它的側(cè)面都是直接鍛造出來(lái)的，在加工時(shí)很方便，但要同時(shí)保證孔的平行度和垂直度比較困難，但毛坯基本確定位置，所以簡(jiǎn)單了許多。其屬輕型零件，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)。二 選擇毛坯及熱處理、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖1. 選擇毛坯該零件的材料為30鋼，考慮到零件的強(qiáng)度要求較高、形狀比較簡(jiǎn)單，因此應(yīng)該采用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為4444件，屬批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差參見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南第五章第一節(jié)，鋼質(zhì)模鍛件的公差及機(jī)械加工余量按GB/T 12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。鍛件公差等級(jí) 由該零件的功用和技術(shù)要求，確定其鍛件公差等級(jí)為普通級(jí)。鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量，估算為。鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 該鍛件為非圓形鍛件，長(zhǎng)，寬，假設(shè)最大厚度，則由公式（5-5）由于0.204介于0.16和0.32之間，故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)屬于級(jí)。鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該零件材料為30鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬于級(jí)零件的表面粗糙度 由于該零件圖可知，該零件各加工表面為。3.確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表5-9，由此查得單邊余量在厚度方向?yàn)?.52.0mm,水平方向亦為1.52.0mm，即鍛件的各個(gè)加工余量均為1.52.0mm。4.確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度。分析本零件，各加工表面的粗糙度為，因此各加工表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。孔、由于孔較小，不鍛出，均由加工得到。零件尺寸單面加工余量緞件尺寸5.確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)從表5-7中查得本零件毛坯尺寸允許偏差。鍛件尺寸偏差根據(jù)表5-76.設(shè)計(jì)毛坯圖 確定圓角半徑 鍛件的外圓角半徑按表格5-12確定。本鍛件的各個(gè)部分為1,故均按表中第一行中的數(shù)值。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，本鍛件圓角取相同數(shù)值，結(jié)果為考慮到加工余量只有2，故取以保證各表面的加工余量。確定模鍛斜度 本鍛件 由于上下模膛相等，根據(jù)計(jì)算，查表5-11，外模斜度，考慮到零件的結(jié)構(gòu)較小，加工余量等取確定分模位置 由于毛坯是杠類(lèi)零件，應(yīng)采取沿杠長(zhǎng)方向分模，這樣可以使材料利用率得到提高。為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)模鍛過(guò)程中的錯(cuò)移，選擇沿杠長(zhǎng)方向上下對(duì)稱(chēng)面為分模面，分模線為不對(duì)稱(chēng)彎曲線，屬于不對(duì)稱(chēng)彎曲分模范線。確定毛坯的熱處理方式 鋼質(zhì)杠桿毛坯經(jīng)緞造后應(yīng)安排正火，以消除殘余的鍛造應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過(guò)重新結(jié)晶而得到細(xì)化、均勻的組織，從而改善加工性。三選擇加工方法，制定工藝路線1.定位基準(zhǔn)的選擇本零件是帶孔的杠桿，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選孔作為精基準(zhǔn)，及杠桿一端面作為精基準(zhǔn)。分析零件可知，孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工，應(yīng)選外圓及一端面作為粗基準(zhǔn)。2.零件表面加工方法的選擇 以mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個(gè)mm的孔及其倒角，兩個(gè)mm平行于mm的孔及其倒角，mm平行于mm的孔及其倒角。其中主要加工表面為mm的孔。以工件的上下表面為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個(gè)mm的孔。由以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工一組表面，然后借助于卡具加工另一表面，并保證他的精度。3.制定工藝路線 按照先加工基準(zhǔn)面再以先粗后精的原則，該零件的加工可以按下述工藝路線進(jìn)行。工序：銑孔mm、mm、mm的兩個(gè)端面工序：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序：鏜mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm工序：銑寬20mm、深9mm的槽, 銑凸臺(tái)工序：鉗工去毛刺工序：終檢四工序設(shè)計(jì)調(diào)速杠桿的材料為30鋼，毛坯的重量為0.25kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)原始資料機(jī)加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如：1.mm的端面考慮2mm，粗加工1.9mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm。同理上下表面的加工余量都是2mm。2.孔mm、mm的斷面考慮2mm，表面粗糙度要求為12.5，只用一次粗車(chē)就可滿足要求。3.鉆mm時(shí)，考慮到孔內(nèi)表面粗糙度要求為3.2，可用一次粗加工和一次鉸孔獲得。適用的鉆頭鉆孔，并用鉸刀修正。4.鏜mm的孔時(shí)，內(nèi)表面要求為2.5，故直接采用半精鏜獲得。5.鉆mm、mm孔時(shí)，內(nèi)表面粗糙度要求為6.3，因此只用一次鉆孔加工就可滿足。分別使用與的鉆頭鉆孔。五確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括被吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。確定順序是先確定、，再確定。1.工序：銑孔mm、mm、mm的下端面。工件材料：30鋼，熔模鑄造加工要求：粗銑孔mm、mm、mm的上下端面，使粗糙度達(dá)到12.5。機(jī)床：X51 立式銑床刀具：YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀(1)根據(jù)表3.1，銑削深度mm時(shí)，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機(jī)床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。.(2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，。計(jì)量切削用量（1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則=h=2mm（2）決定每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱(chēng)銑刀可以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kW時(shí)，=0.090.18mm/z采用對(duì)稱(chēng)端銑，故取=0.1mm/z（3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min（表3.8）（4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。根據(jù)表3.15，當(dāng)mm，z=5，mm，mm/z時(shí)，=181m/min，r/min，mm/min。各系修正系數(shù)： 故=m/min=183.896m/minn=r/min=584.2r/min=mm/min=233.68mm/min根據(jù)X51 立式銑床型立銑床說(shuō)明書(shū)選擇r/min，mm/min因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為m/min=188.4m/minmm/z=0.08mm/z（5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.23，當(dāng)Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為kW根據(jù)X51 立式銑床型立銑說(shuō)明書(shū)（表3.30），機(jī)床主軸允許的功率為kW=5.63kW故，因此所選的切削用量可以采用，即mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。（6）計(jì)算基本工時(shí)式中，。對(duì)稱(chēng)安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=141.5mm，故=36.13s2. 工序：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角0.545。選用機(jī)床：搖臂鉆床Z550。鉆孔mmf=0.27mm/r v=15m/min （r/min）按機(jī)床選取r/min所以實(shí)際切削速度（m/min）切削工時(shí)s鉆孔mm2f=0.2mm/r （v=16m/min （r/min）按機(jī)床選取r/min所以實(shí)際切削速度（m/min）切削工時(shí)sts=16.9*2=33.8s鉆孔mm機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為=1000r/min故實(shí)際的切削速度V=22m/minf=0.18mm/rtm=14s鉸孔 f=0.16mm/rv=18m/min（r/min）按機(jī)床選取r/min所以實(shí)際切削速度（m/min）切削工時(shí)st2=15.75*2=31.53.工序：鏜mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm刀具：YT5硬質(zhì)合金鏜刀，主偏角、直徑為10mm機(jī)床：C6120 （1）切削深度=0.25mm（2）確定進(jìn)給量當(dāng)粗鏜鋼料、鏜刀直徑為10mm、mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為50mm時(shí)f=0.08mm/r按C6120臥式車(chē)床的進(jìn)給量，選擇f=0.08mm/r（3）確定切削速度v式中，m=0.2，T=60min，則 =18m/minr/min=458r/min按C6120臥式車(chē)床上的轉(zhuǎn)速，選擇n=460r/min（4）切削時(shí)間 選鏜刀的主偏角為，則，n=7.68r/s，i=1。4.工序：銑寬20mm、深9mm的槽粗銑加工條件：機(jī)床：X51立式銑床。刀具：整體硬質(zhì)合金直柄立銑刀牌號(hào)YG6。齒數(shù) z=20，取刀具直徑 do=2.5mm。切削用量1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇=1.2mm，一次走刀即可完成。2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為2.8kw。查機(jī)制指南選f=0.008mm/z。后刀面最大磨損為0.300.50mm。壽命T=60min，Vc35.3m/min，n=225r/min。根據(jù)X51立式銑床參數(shù)，選擇nc=200r/min，則實(shí)際切削速度 Vc=3.14*2.5*200/1000=31.4m/min=0.53m/s工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：fMz = 0.008 20 200 = 32 mm/minTf=0.492min=29.52s半精銑加工條件：機(jī)床：X51 立式銑床刀具：整體硬質(zhì)合金直柄立銑刀，牌號(hào)YG6。齒數(shù) z=20，取刀具直徑 do=2.5mm。切削用量:1）、銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇，一次走刀即可完成。2）、每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為2.8kw。選f=0.008mm/z。后刀面最大磨損為0.300.50mm。壽命T=60minVc35.3m/min，n=321