HOSC12型環(huán)錘式碎煤機搖臂課程設計

PAGE.z.-----總結資料題目：HOSC12型環(huán)錘式碎煤機搖臂零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備學習中心：層次：專業(yè)：年級：_____學號：學生：指導教師：-.z.目錄前言3第一章．零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確實定71.1．零件的技術要求71.2．審查零件的工藝性第二章確定毛坯.繪制毛坯簡圖82.1．選擇毛坯92.2．確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量9第三章擬訂工藝路線103.1．定位基準的選擇103.2．加工階段的劃分113.3．工序的集中與分散113.4．工序順序的安排·123.5.確定工藝路線12第四章加工余量.工序尺寸和公差確實定135.1毛坯余量及工序余量確實定145.2切削用量的選擇：15第五章切削用量.時間定額的計算166.1確定切削用量及根本工時17第六章夾具設計186.1問題的提出196.2夾具的設計20總結21參考文獻22-.z.前言機械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機械加工余量，機械加工余量的大小，不僅影響機械零件的毛坯尺寸，而且也影響工藝裝備的尺寸，設備的調(diào)整，材料的消耗，切削用量的選擇，加工工時的多少。因此，正確確實定機械加工余量，對于節(jié)約金屬材料，降低刀具損耗，減少工時，從而降低產(chǎn)品制造本錢，保證加工質量具有十分重要的意義。在這次設計過程中，廣泛的收集各種資料及標準，課程設計中另一個重要的設計為專用夾具的設計。專用夾具的設計是為了特殊加工工序的技術要求的加工。夾具是機械制造廠使用的一種工藝裝備,分為機床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗夾具等。夾具設計中的特點：1.夾具的設計周期較短，一般不用進展強度和剛度的計算。2.專用夾具的設計對產(chǎn)品零件有很強的針對性。3."確保產(chǎn)品加工質量，提高勞動生產(chǎn)率〞是夾具設計工作的主要任務，加工質量包括被加工外表的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。4.夾緊裝置的設計對整個夾具的結局有具定性的影響。設計一個好的夾具可以減少廢品率。因此，夾具設計要保證以下幾個條件：1.夾具的構造應與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應。2.保證工件的精度。3.保證使用方便與平安。4.正確處理作用力的平衡問題。5.注意構造的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。在機械制造中，為了適應新產(chǎn)品的不斷開展要求。因此,夾具設計過程中有朝著以下方向開展的趨勢：1.開展通用夾具的新品種由于機械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要開展高精度通用夾具。廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。2.推廣和開展組合夾具及拼拆夾具。3.加強專用夾具的標準化和標準化。4.大力推廣和使用機械化及自動化夾具。采用新構造、新工藝、新材料來設計和制造夾具。本設計屬于工藝夾具設計范圍，機械加工工藝設計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質量及生產(chǎn)本錢，在設計中為了適應大批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設計中所采用的零件盡量采用標準件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。第一章．零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確實定1.1．零件的技術要求圖1零件圖該零件形狀特殊.構造簡單，屬典型的盤類零件。從搖臂的零件圖〔見附圖〕上可以看出，它一共有兩組加工外表，而且這兩組加工外表之間有一定的位置度要求，現(xiàn)將這兩組加工外表分析如下：1.以φ340mm這一組外表包括：的孔及其倒角，尺寸為70的與孔垂直的兩個端面。其中孔為主要加工外表。2.以孔為中心的加工外表這一組外表包括：的孔及其倒角，兩個孔，之間要保證一定的平行度。與孔垂直的兩個平面，的通孔和尺寸為70mm的與孔垂直的面。由以上分析可知，對于這兩組加工外表而言，可以先加工出一組外表，然后借助專用夾具加工另一組外表，并保證它們之間的位置精度要求。1.2.審查零件的工藝性分析零件圖可知，零件上下端面和孔面均要求切削加工，并在軸向上均高于相鄰外表，這樣減少了加工面積，又提高了兩端面的接觸剛度，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該件除主要工作外表外，其余外表加工精度較低，不需要高精度機床加工，而主要工作外表雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件內(nèi)下，采用較經(jīng)濟的方法保質保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。第二章確定毛坯.繪制毛坯簡圖2.1．選擇毛坯1、毛坯種類確實定。常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時，一般要綜合考慮以下幾個因素：〔1〕依據(jù)零件的材料及機械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強度要求高而形狀不太復雜的鋼制品零件一般采用鍛件。〔2〕依據(jù)零件的構造形狀和外形尺寸確定毛坯，例如構造比擬的零件采用鑄件比鍛件合理；構造簡單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件?！?〕依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應選用制造精度與生產(chǎn)率都比擬高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設備簡單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造?！?〕確定毛坯時既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術、新材料的可能性。本搖臂是批量的生產(chǎn)，材料為ZG40MN2用鑄造成型。2．毛坯的形狀及尺寸確實定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上〔對于外型尺寸〕或減去〔對內(nèi)腔尺寸〕加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應。在確定，毛坯的形狀時，為了方便加工，有時還要考慮以下問題：〔1〕為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子?！?〕為了提高機械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以作成一坯多件?！?〕有些形狀比擬特殊，單純加工比擬困難的零件可以考慮將兩個甚至數(shù)個合制成一個毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工本錢，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造本錢。因此，毛坯的種類形狀及尺寸確實定一定要考慮零件本錢的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。3．毛坯的材料熱處理長期使用經(jīng)歷證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術上〔如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等〕和經(jīng)濟上的優(yōu)點，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用的是HT20~40，HT25~47，當載荷較大時，采用HT30~54，HT35~61高強鑄鐵。箱體的毛坯大局部采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件〔受鑄造能力的限制〕時，可以采用焊接構造件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接構造有鑄—焊、鑄—煅—焊、煅—焊等。采用焊接構造可以用小的鑄造設備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力缺乏的問題。焊前對各種組合件進展粗加工，可以局部地減輕大型機床的負荷。毛坯未進入機械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應力，對毛坯應進展人工實效處理，對*些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進展時效處理。毛坯鑄造時，應防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應該到達規(guī)定的化學成分和機械性能要求。"搖臂〞零件材料為ZG40MN2鋼，硬度為170-240HB生產(chǎn)類型批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。2.2．確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量要確定毛坯的尺寸公差及其機械加工余量，應先確定如下各項因素：公差等級由零件的功能和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。鑄件重量零件外表粗糙度由零件圖可知，該件各加工外表的粗糙精度Ra均大于等于1.6㎜。圖2毛坯圖第三章擬訂工藝路線3.1．定位基準的選擇制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。(1)選擇加工方法應以零件加工外表的技術條件為依據(jù)，主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、外表粗糙度，并綜合考慮各個方面工藝因素的影響。一般是根據(jù)主要外表的技術條件先確定終加工方法，接著再確定一系列準備工序的加工方法，然后再確定其他次要外表的加工方法。(2)在各外表加工方法選定以后，就需進一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。(3)排加工路線圖表。當生產(chǎn)批量不同時零件的工藝路線也會有較大的差異，先在列出零件大量生產(chǎn)時的工藝路線。見附表.定位基準有粗基準和精基準之分通常先確定精基準，然后再確定粗基準?；孢x擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，甚至會使零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進展。1.粗基準的選擇按照有關粗基準的選擇原則〔即當零件有不加工外表時，應以這些不加工外表為粗基準；假設零件上有假設干不加工外表時，則應以與加工外表位置精度要求較高的不加工外表作為粗基準?！骋勒沾嗽瓌t，選擇φ60mm的端面作為第一道工序的基準。2.精基準的選擇精基準的選擇原則主要考慮基準重合問題。當設計基準與工序基準不重合時，應進展尺寸換算。3.2．加工階段的劃分該零件加工質量要求較高，可以加工劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工外表的精度要求，然后粗銑左右端面，兩端面的粗銑，底面凸起外表和低面。在半精加工階段，完成底面凸起兩端面的精銑加工。3.3．工序的集中與分散該零件生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用夾具，以提高生產(chǎn)效率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)減少，不但可以縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工許多外表，有利于保證各加工外表之間的相對位置精度要求。3.4．工序順序的安排.機械加工工序1.遵循"先基準后其它〞原則，首先加工精基準左端面2.遵循"先粗后精〞原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序3.遵循"先主后次〞原則，先加工主要外表端面和孔，后加工次要外表。4.遵循"先面后孔〞原則.熱處理工序鑄造成型后進展調(diào)質，時效硬度為421—258HBS，并進展酸洗.噴丸處理。噴丸可以提高外表硬度，增加耐磨性，消除毛坯外表因托碳而對機械加工帶來的不利影響。兩端面的精加工之前進展局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。.輔助工序粗加工φ340兩端面和熱處理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺，清洗和終檢工序。綜上所述，該搖臂工序的安排循序為主要面加工及一些余量大的外表粗加工主要外表半精加工和次要外表加工主要外表精加工。3.5.確定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是零件的尺寸精度與位置精度等技術要求能夠妥善的得到保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的前提下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降，過程見卡片。第四章加工余量.工序尺寸和公差確實定4.1毛坯余量及工序余量確實定4.1.1合理確定加工余量，對確保加工質量，提高生產(chǎn)率和降低本錢都有重要的意義。余量確定過小，不能完全切除上道工序留在外表的缺陷和各種誤差，也不能補償本工序加工時工件的裝夾誤差；余量確定過大，不僅增加了機械加工量降低了生產(chǎn)率，而且浪費原材料和能源，增加刀具等工具消耗，使加工本錢升高。確定加工余量的方法：1、經(jīng)歷估計法2、查表法3、分析計算法。機械加工中毛坯尺寸與完工零件尺寸之差，稱為毛坯的加工余量〔零件的外表如務須機械加工，則該外表上即無加工余量〕。加工余量的大小，取決于加工過程中各個工步應切除的金屬層厚度的總和，以及毛坯尺寸與規(guī)定的公稱尺寸之間的偏差數(shù)值。另外，第一個粗切削工步的加工余量，還取決于毛坯需要加工處的外表層狀況。因為外表層平面度差異較大，有時甚至會有相當大的外表凹陷。此外，外表的金屬層往往不同于表皮內(nèi)部的金屬。在鑄件上，有較內(nèi)部為硬的外殼〔白口鐵〕；鑄件的外表層〔外皮〕有氧化層和脫碳層。由此可知，外表層是有缺陷的，它的特點是有較高的硬度。如果刀具的刀刃切在外表層，將使刀具加劇磨損。因此刀具切入金屬層的厚度應大于外表層的厚度。查文獻【1】表12-1，鑄件中碳素鋼的外表層厚度為1～4mm。這里采用查表法，為了防止余量不夠而產(chǎn)生廢品，在查表所得的數(shù)的根底上加大一些。此零件材料為ZG40MN2,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，2級精度。4.1.2下面為機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定毛坯采用砂型鑄造，其制造精度在13級以下，加工余量大，原材料為ZG40MN2，適合各種尺寸和生產(chǎn)類型的復雜工件，而且本錢較低。鑄件機械加工余量〔GB/TIJ351-89，代號"MA〞〕分為A、B、C、D、E、F、G、H、和G9個等級。加工余量的數(shù)值見文獻【1】表2.2-4。對成批和大量生產(chǎn)的鑄件加工余量等級按表2.2-5選取。選定鑄件機械加工余量的說明：1.根本尺寸應按有加工要求的外表上最大根本尺寸和該外表距它的加工基準間尺寸中較大的尺寸確定旋轉體根本尺寸取其直徑或高度〔長度〕中較大尺寸。2.表2.2-4中每欄有兩個加工余量數(shù)值，上面的數(shù)值是以一側為基準、進展單側加工的加工余量值。下面的數(shù)值為進展雙側加工時每側加工余量值。根本尺寸〈100mm，IT為13級時，最大單側加工余量為7.5mm,雙側為5.5mm。在加工余量的選取中，采用精度等級為11級的毛坯。根據(jù)文獻【1】表12-2的鑄件機械加工余量表，查得：零件公稱尺寸≤50時，加工余量為7.5/5.5；＞50～120時，加工余量為8/6。根據(jù)文獻【1】表12-4的鑄件尺寸公差表，查得：零件公稱尺寸≤18時，極限偏差值為2；＞18～30時，為2.5；＞30～50時，為3；＞50～80時，為3.5；＞80～120時，為4；＞120～180時，為4.5。根據(jù)文獻【1】表12-6的合格鑄件許重量偏差表，查得：鑄件公稱重量≤100，等級為3時，重量偏差為7%。根據(jù)以上原始材料及加工工藝要求，分別確定各加工外表的機械加工余量，工序尺寸如下：不加工外表毛坯尺寸：不加工外表毛坯尺寸按照零件圖給定尺寸為自由尺寸公差，外表粗糙度值要求為，由鑄造可直接獲得。搖臂底面：由于端面外表為自由尺寸公差，但是要作為后續(xù)工序的基準，所以要進展銑削，其加工余量取z=5mm。4.2切削用量的選擇：正確的選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的工具耐用度和經(jīng)濟性，保證加工質量，具有相當重要的作用。4.2.1粗加工時，加工精度與外表粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此，選擇粗加工切削用量時，要盡量保證較高的單位時間金屬切除量〔金屬切除率〕和必要的刀具耐用三要素〔切削速度V、進給量F和切削深度αp〕中，提高任何一項，都能提高金屬切削率。但是對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進給量，切削深度影響最小。所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度αp，其次選擇一個較大的進給量F，最后確定一個適宜的切削速度V.4.2.2精加工時加工精度和外表質量要求比擬高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時應著重考慮，如何保證加工質量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時，應選用較小的切削深度αp和進給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質量和外表質量。第五章切削用量.時間定額的計算5.1確定切削用量及根本工時工序：鑄造工序：熱處理(時效)工序：粗銑φ340mm孔上采用采用*52K立式銑床采用高速鋼套式面銑刀，當為粗銑平面時，每齒進給量為0.2～0.4，齒數(shù)為8，刀具耐用度為60～90min，d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm〔參考文獻【1】表14-69〕,刀具耐用度為t=60～90min，根據(jù)文獻【1】，表14-67，得：v==37.51m/min由機床轉速數(shù)列，取n=600r/min工序：粗銑下平面采用*52K立式銑床采用高速鋼套式面銑刀，當為粗銑平面時，每齒進給量為0.2～0.4，齒數(shù)為8，刀具耐用度為60～90min，d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm〔參考文獻【1】表14-69〕,刀具耐用度為t=60～90min，根據(jù)文獻【1】，表14-67，得：v==37.51m/min由機床轉速數(shù)列，取n=600r/min工序.精銑上端面采用高速鋼套式面銑刀，當為粗銑平面時，每齒進給量為0.2～0.4，齒數(shù)為8，刀具耐用度為60～90min，d=90mm,ae=82mm?，F(xiàn)采用*53K立式銑床，=1mm,=1mm/s,=82mm,根據(jù)文獻【1】，表14-67，得：v==68.3m/min取n=900r/min半精銑時工序.精銑下平面采用高速鋼套式面銑刀，當為半精銑平面時，每齒進給量為0.2～0.4，齒數(shù)為8，刀具耐用度為60～90min，d=90mm,ae=82mm?，F(xiàn)采用*52K立式銑床，=1mm,=1mm/s,=82mm,根據(jù)文獻【1】，表14-67，得：v==68.3m/min取n=900r/min半精銑工序：鉆，鉸70孔文獻【3】鉆70孔:由文獻【3】表4.2-16選Z535立式鉆床進給量f=0.28mm/r由文獻【3】表4.2-15取n=272r/min由文獻【3】表6.2-5Tj=Tj=＝粗鉸70:由表6.2-1Tj=+(2~3)主偏角為90°時，=2－3mm∴取1=3mm2=3-5mm取2=4mm由文獻【3】表4.2-21取f=0.27mm/r文獻【3】表4.2-20選T68鏜床n=400r/minTj=精鉸70:由文獻【3】表4.2-21取f=0.13mm/r文獻【3】表4.2-20取n=800r/minTj=倒角：T=0.1min工序：粗鏜340孔由表文獻【3】4.2-16選鏜床進給量f=0.22min/r由文獻【3】表4.2-15取n=272r/min由文獻【3】表6.2-5Tj=2=1~4mm2=4mmTj=(單孔)精鏜φ340孔采用鏜床采用合金鏜刀，每齒進給量為0.2～0.4，齒數(shù)為8，刀具耐用度為60～90min，d=26mm,ae=82mm。=3mm,=0.3mm/z,=82mm〔參考文獻【1】表14-69〕,刀具耐用度為t=60～90min，根據(jù)文獻【1】，表14-67，得：v==35.77m/min由機床轉速數(shù)列，取n=600r/min工序：銑80鍵槽：由文獻【3】表4.2-16選銑床進給量f=0.28mm由文獻【3】表4.2-15取n=272r/min由文獻【3】表6.2-5Tj=2=1~42=4mmTj==工序：鉗工，去銳邊刺倒角：夾具設計在機械加工中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，首先要將工件固定，使之占有確定的位置，這種裝置即為夾具。它對保證工件的加工質量、提高加工效率、降低生產(chǎn)本錢、改善勞動條件、擴大機床使用范圍、縮短新產(chǎn)品試制周期等方面有著顯著的經(jīng)濟效益。此題目加工的零件為大批量生產(chǎn)，設計專用夾具即可。經(jīng)過與指導教師的協(xié)商，決定設工序：銑平面夾具。本夾具將用于*52K臥式銑床，采用端面銑刀對其加工。6.1問題的提出本夾具主要用來銑端面，精度要求不