單曲軸工藝規(guī)程課程設(shè)計

1、一、  零件的分析1.1  零件的作用題目所給定的零件是填料箱蓋，其主要作用是保證對箱體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。1.2  零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求： （查表1.4-28機械制造工藝設(shè)計簡明手冊）1    以軸為中心的加工表面。包括：尺寸為的軸，表面粗糙度為1.6 尺寸為80的與相接的肩面, 尺寸為與同軸度為0.025的面. 尺寸為與同軸度為0.025的孔.2.以孔為中心的加工表面.尺寸為78與垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨.3

2、. 以孔為中心均勻分布的12孔,6-13.5,4-m10-6h深20孔深24及4-m10-6h.4.其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求二 、工藝設(shè)計2.1  毛坯的制造形式零件材料為ht200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。屬于大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。2.2  基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。也是保證加工精度的關(guān)鍵。2.2.1  粗基準(zhǔn)的選擇對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)

3、選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。）2.2.2  精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：當(dāng)中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于2mm的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安

4、裝工件時，以支承軸頸本身找正。2.3 制訂工藝路線00 毛坯的鑄造05 粗車端面10 粗車外圓15 粗車端面、外圓、圓角及倒角20 粗車內(nèi)孔25 半精車端面30 半精車外圓35 半精車端面、外圓、圓角及倒角40 精車外圓45 切槽50 車倒角55 車倒角60 半精車端面65 半精車內(nèi)圓70 半精車內(nèi)圓75 研磨內(nèi)圓端面80 車倒角85 劃線90鉆孔95 擴孔100 攻絲105 淬火110 檢驗2.4  機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為ht200鋼，硬度為hbs190241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料

5、及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）    外圓表面(65、80、75、100、91、155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為84、106、160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除65以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為r 6.3 um,只要粗車就可滿足加工要求。（2）    外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向>100160mm,故長度方向偏差為  

6、mm.長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.03.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。（3） 內(nèi)孔。毛坯為空心階梯狀。內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，粗糙度要求為6.3，鉆擴即可滿足要求。（4）內(nèi)孔。要求以外圓面定位，鑄出毛坯孔56、28。 (5) 36孔底面加工 按照<<工藝手冊>>表2.3-21及2.3-231.    研磨余量  z=0.0100.014  取z=0.0102.    磨削余量  z=0.20.3 &

7、#160;     取z=0.33.    銑削余量  z=3.00.30.01=2.69(6)底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度. z=0.5(7) 6 孔及2m106h孔、4m106h深20孔。均為自由尺寸精度要求。1孔可一次性直接鉆出。2查工藝手冊表2.320得攻螺紋前用麻花鉆直徑為8.5的孔。鉆孔  8.5  攻螺紋  m102.5  確定切削用量2.5.1  工序：車削端面

8、、外圓本工序采用計算法確定切削用量加工條件工件材料：ht200，鑄造。加工要求：粗車65、155端面及65、80、75、100，155外圓，表面粗糙度值為6.3。機床：ca6140車床。刀具：刀片材料為yg6，刀桿尺寸為16mmx25mm,k =90°,r =15°  計算切削用量（1）   粗車65、155兩端面 確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3 mm，則毛坯長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a =2mm計。長度加工方向取it12級，取 mm。確定進給量f:根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版）表

9、1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmx25mm, a <=2mm時,以及工件直徑為160時。f=0.50.7mm/r（2）  粗車160端面確定機床主軸轉(zhuǎn)速:n = 133(r/min)實際切削速度 v=75.4m/min （3）粗車65, 80, 75, 100外圓以及槽和倒角切削深度:先84車至 80以及106車至100。進給量: 見切削手冊表1.4      v =66.7(m/min)確定機床主軸轉(zhuǎn)速: n = 204(r/min)按機床選取n =230 r/min。所以實際切削速度 v= 75.1 m/min檢驗

10、機床功率:  主切削力f =900 切削時消耗功率由切削手冊表1.30中ca6140機床說明書可知, c630-1主電動機功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時,主軸傳遞的最大功率為2.4kw,所以機床功率足夠,可以正常加工。（4）車槽7.5  采用切槽刀，r =0.2mm    根據(jù)機械加工工藝師手冊表27-8取  f=0.25mm/r     n =305r/min（5） 鉆擴孔。z535搖臂鉆床根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度

11、與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關(guān)系為f=（1.21.3）v 公式中 、 為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得  n =0.56mm/r（表2.7）v=19.25m/min（表2.13）并令：  f=1.35            n =0.76mm/r按機床取f=0.76mm/rv=0.4 =7.7m/min按照機床選取 鉆床z535（6）    攻螺紋孔 r=0.2m/s=12m/min所以&

12、#160;按機床選取則實際切削速度v=0.4 =7.7m/min（6） 磨36孔底面 選擇磨床： 選用md1158（內(nèi)圓磨床） 選擇砂輪： 見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為a36kv6p 20x6x8mm三、專用夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。本夾具將用于z3025搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。3.1 問題的指出本夾具主要用來鉆12孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.2  夾具設(shè)計3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，12孔中，6 13.5在圓周上均勻分布,2m1

13、0，4m10也為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計基準(zhǔn)為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以65外圓面作為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對12孔進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊。3.2.2  切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為 13.5。     則軸向力：見工藝師手冊表28.4 f=c×d×f×k×3.1   式中：   c =420， z =1.0,

14、60;  y =0.8,  f=0.35 f=420 轉(zhuǎn)矩 t=c×d ×f×k 式中:   c =0.206,   z =2.0,  y =0.8 t=0.206 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)       k=k1×k2×k3×k4 式中  k1 基本安全系數(shù)，1.5;       

15、k2 加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; k3 刀具鈍化系數(shù), 1.1; k4 斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則   f =kf=1.5 氣缸選用 。當(dāng)壓縮空氣單位壓力p=0.6mp ,夾緊拉桿 。     n>f 鉆削時       t=17.34 n 切向方向所受力:   取 f =4416 n > f 所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。3.3   定位誤差的分析    定位元件尺寸及公

16、差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為 ，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5m 增至0.6 m ）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 參考資料1.機床夾具設(shè)計 

17、60;第2版   肖繼德 陳寧平主編   機械工業(yè)出版社2.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機械制造工藝學(xué)周昌治、楊忠鑒等      重慶大學(xué)出版社4. 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊李益民 主編  機械工業(yè)出版社社6. 機床夾具設(shè)計手冊王光斗、王春福主編  上?？萍汲霭嫔?. 機床專用夾具設(shè)計圖冊南京市機械研究所 主編  機械工業(yè)出版社8. 機械原理課程設(shè)計手冊     鄒慧君主編   機械工業(yè)出版社9.金屬切削手冊第三版  上海市金屬