制訂軸承端蓋工藝及直徑為5mm孔夾具設計

1、 桂 林 電 子 科 技 大 學信息科技學院 題 目：半軸端蓋工藝分析及夾具設計 系 別：機 電 工 程 系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 號：1053100318 姓 名：丁 飛 指導教師：馮翠云 摘要這次設計的是“端蓋”，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用，它位于車床變速機構中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加

2、深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習打好基礎。AbstractThis time I design“ End Cover”, including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and

3、 know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each fa

4、ce .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and de

5、epening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying .目錄1.零件的分析- 2 -2.工藝規(guī)程設計- 3 -2.1確定毛坯的制造形式- 3 -2

6、.2基面的選擇- 3 -2.2.1 基準選擇原則- 3 -2.2.2 基準選擇- 3 -3. 制訂工藝路線- 3 -3.1工藝路線方案一- 4 -3.2工藝路線方案二- 4 -3.3工藝方案的比較與分析- 4 -4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定- 5 -4.1車外圓及端面- 5 -4.2鉆孔Ø32，半精鏜Ø32，精鏜Ø32。- 5 -4.3 鉆孔Ø16，擴孔Ø16，鉸孔Ø16- 5 -4.4 毛坯制造尺寸及技術要求見毛坯圖- 6 -5確定切削用量及基本工時- 6 -5.1 工序 車Ø90mm，車Ø52mm

7、及端面。- 6 -5.2粗車Ø56mm外圓及端面。- 7 -5.3 工序 鉆孔Ø32mm至Ø31mm，Ø16mm孔至Ø15mm- 8 -5.4 工序 半精車，精車Ø56mm外圓及端面- 9 -5.5 工序 粗鏜Ø32mm至Ø31mm- 10 -5.6 工序 擴,鉸Ø16mm孔- 10 -5.7 工序 半精鏜,精鏜Ø32mm至Ø32H8mm。- 11 -5.8 工序 鉆Ø11mm沉頭孔，Ø7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。- 12 -5.9 工序X 鉆M5底孔4

8、,攻絲M5- 13 -5.10 工序I 鉆進油孔Ø11mm。- 15 -5.11 工序 鉆油孔Ø10mm，攻絲M12。- 15 -6.專用夾具設計- 16 -6.1提出問題- 16 -6.2 夾具設計- 16 -定位基準的選擇- 16 -切削力及夾緊力計算- 16 -6.3定位誤差分析- 18 -7.夾具設計及操作的簡要說明- 18 -8.參考文獻- 19 -1.零件的分析軸承端蓋具有密封，定位的作用，因此結合面要有比較高的表面質(zhì)量，孔系加工也要求有比較高位置精度和形狀精度，這個零件從零件圖上可以看出，所有加工表面是以Ø16mm為中心的，包括：Ø32H7

9、mm及倒角，尺寸為Ø11mm，Ø7mm的沉頭孔及螺紋孔，M5螺紋底孔，Ø11mm，Ø10mm進油孔，以及Ø56mm圓柱面，Ø16mm孔與Ø56mm柱面同心度為0.025；由以上分析可知，對于這些加工表面而言，我們首先加工出Ø56mm外圓柱面，并以此為粗基準加工出關鍵部分孔Ø16mm，并以此為基準加工其它表面，并且保證其它表面與孔之間的位置精度要求。2.工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT150，考慮到該零件在車床中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可

10、采用金屬模砂型鑄造。2.2基面的選擇2.2.1 基準選擇原則粗基準的選擇選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則： 1) 選擇重要表面為粗基準 2) 選擇加工余量最小的表面為粗基準 3) 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準 以便工件定位可靠、夾緊方便。 4) 粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次 因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復使用將產(chǎn)生較大的誤差。 精基準的選擇1)基準重合原則 2）基準統(tǒng)一原則 3）自為基準原則 4)互為基準原則 5)便于裝夾原則 2

11、.2.2 基準選擇 粗基準的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準。對于精基準而言，根據(jù)基準重合原則，選Ø16mm用設計基準作為精基準。3. 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.1工藝路線方案一 工序 鑄造成型。工序 時效處理。工序 車Ø90mm，Ø52mm外圓。工序 鉆孔Ø32mm，Ø16mm，擴孔Ø32mm，Ø16mm，鉸孔&

12、#216;32mm， Ø16mm。工序 粗車，半精車，精車Ø56mm外圓及端面。工序 鉆Ø11mm沉頭孔，Ø7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序 鉆油孔Ø10mm。工序 鉆孔Ø11mm。工序 攻絲M5。工序 攻絲M12。工序 清洗檢查。3.2工藝路線方案二 工序 鑄造成型。工序 時效處理。工序 車Ø90mm，車Ø52mm及端面。工序 粗車Ø56mm外圓及端面。工序 鉆孔Ø32mm至Ø31mm，Ø16mm孔至Ø15mm。工序 半精車，精車Ø56mm外圓及端面工序

13、 擴,鉸Ø16mm孔工序 半精鏜,精鏜Ø32mm至Ø32H8mm。工序 鉆Ø11mm沉頭孔，Ø7mm螺紋孔。工序 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5工序 鉆進油孔Ø11mm。工序 鉆進油孔Ø10mm，攻絲M12。工序XIII 清洗檢驗3.3工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一先加工圓柱面，再以圓柱面為基準加工中心孔。方案二是先加工孔，再以孔為精基準加工圓柱面。兩種方案比較，零件設計基準是中心孔，根據(jù)基準重合原則，選用方案二更合理。4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 端蓋零件材料為HT150，毛坯重量約為1

14、.00Kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用金屬砂型鑄造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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：4.1車外圓及端面考慮右端面的粗糙度Ra為3.2，參照機械制造工藝設計手冊以下簡稱“手冊”，表143，確定工序尺寸為 Z=1.0mm，其中粗加工的加工余量Z=0.5mm，精加工的加工余量Z=0.25mm。4.2鉆孔Ø32，半精鏜Ø32，精鏜Ø32。鉆Ø32： 2Z=30半精鏜：Ø32 2Z=1.5精鏜：Ø32 2Z=0.5 4.3 鉆孔Ø16，擴孔Ø16，鉸孔Ø16根據(jù)“

15、手冊”表149，擴孔Ø16 2Z=1.6鉸孔Ø16 Z=0.44.4 毛坯制造尺寸及技術要求見毛坯圖圖1 毛坯圖5確定切削用量及基本工時5.1 工序 車Ø90mm，車Ø52mm及端面。機床：C6140車床刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀確定切削用量及加工工時：確定加工余量為2mm， 查切削用量簡明手冊，加工切削深度 由表4 ，根據(jù)3表1 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時： ;切削修正系數(shù)： 故 由機床 車端面 min5.2粗車Ø56mm外圓及端面。機床：C6140車床刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀確定切削用量及加工工時確定加工余量為1mm， 查切削用量

16、簡明手冊，加工切削深度 由表4 ，根據(jù)3表1 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時： ;切削修正系數(shù)： 故 由機床 車端面 min5.3 工序 鉆孔Ø32mm至Ø31mm，Ø16mm孔至Ø15mm機床：Z535刀具：高速鋼麻花鉆確定切削用量及工削工時f=0.75mm/r·K=0.75×0.95=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=3.48r/s (334r/min) 按機床選取 n=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 =0.35m/s 切削工時 l=80mm，l= 10mm，

17、l=2mm t= =6s=0.1min 鉆Ø16mm孔至Ø15mm機床：Z535刀具：高速鋼麻花鉆確定切削用量及工削工時f=0.75mm/r·K=0.75×0.95=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=5.2r/s (334r/min) 按機床選取 n=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 =0.35m/s 切削工時 l=80mm，l= 10mm，l=2mm t= =0.133min 5.4 工序 半精車，精車Ø56mm外圓及端面機床：C6140車床刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀確定切削用

18、量及加工工時確定加工余量為0.25mm， 查切削用量簡明手冊，加工切削深度 由表4 ，根據(jù)3表1 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時： ;切削修正系數(shù)： 故 由機床 半精車端面 min精車精車端面 min5.5 工序 粗鏜Ø32mm至Ø31mm機床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻3表2.4-9，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度，： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：5.6 工序 擴,鉸Ø16m

19、m孔擴孔Ø 16機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼擴孔鉆切削用量及工時：f=1.07 (表354) =0.175m/s （10.5m/min） n=3.48r/s 按機床選取 n=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 =0.16m/s 切削工時 l=20mm，l= 3mm，l=1.5mm t= s （0.168min）鉸孔Ø 16機床：Z535立式鉆床刀具：鉸刀f=1.07 (表354) =0.175m/s （10.5m/min） n=3.48r/s 按機床選取 n=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 =0.16m/s 切削工時 l=20mm，l=

20、 3mm，l=1.5mmt= s （0.168min）5.7 工序 半精鏜,精鏜Ø32mm至Ø32H8mm。機床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻3表2.4-9，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度，： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間： 精鏜32實際切削速度，： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：5.8 工序 鉆Ø11mm沉頭孔，Ø7m

21、m螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。 機床：Z535立式鉆床 鉆沉孔 刀具：高速鋼麻花鉆f=0.75mm/r·K=0.75×0.95=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=10.13r/s (334r/min) 按機床選取 n=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 =0.35m/s 切削工時 l=5mm，l= 10mm，l=2mm t= =0.029min T總tm*6=0.175min 鉆Ø7mm螺紋孔 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工時f=0.75mm/r·K=0.75×0.95

22、=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=15.92r/s 按機床選取 n=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 =0.35m/s 切削工時 l=17mm，l= 10mm，l=2mm t= =0.121min T總tm*6=0.725min 5.9 工序X 鉆M5底孔4,攻絲M5機床：Z535鉆床刀具：高速鋼麻花鉆由機械加工工藝實用手冊表15-41 f=0.30mm/r 由機械加工工藝實用手冊表10.4-9v=0.161m/s=9.86r/s=12.8r/min按機床選?。?對于孔1：記算工時 tf= tm1*15%=0.01755min

23、tb=(tm1+tf)*2%=（0.117+0.01755）*2%=0.006min tx=(tm1+tf)*2%=（0.117+0.01755）*2%=0.006min 攻絲M5 a/加工條件：機床：Z535立時鉆床. 刀具：機用絲錐 其中d=5mm, .b/計算切削用量：=1.3mm由機械加工工藝手冊表15-53，表15-37可知：.f=1mm/r v=0.12m/s. 確定主軸轉(zhuǎn)速： n=286r/min . 按機床選?。?實際機床選?。?v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=12mm 切削工時： . tf=tm*15%=0.06*15%= 0.09min tb=（tm+tf）*2

24、%=0.00003min tx=（tm+tf）*2%=0.00003min 5.10 工序I 鉆進油孔Ø11mm。機床： Z535立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆確定切削用量及工時定額f=0.75mm/r·K=0.75×0.95=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=10.13r/s (334r/min) 按機床選取 n=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 =0.35m/s 切削工時 l=16.5mm，l= 10mm，l=2mmt= =0.12min5.11 工序 鉆油孔Ø10mm，攻絲M12。機床：

25、Z535立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆 絲錐f=0.75mm/r·K=0.75×0.95=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=11.21r/s (334r/min) 按機床選取 n=720r/min=12r/s 故實際切削速度 =0.38m/s 切削工時 l=32mm，l= 10mm，l=2mmt= =52s=0.868min攻絲M12由機械加工工藝實用手冊表16.2-4=143r/min 計算得t=0.38min6.專用夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本課題選擇工序 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。6.1提出問題利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔Ø4。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強