制訂軸承端蓋工藝及直徑為5mm孔夾具設(shè)計方案

PAGE桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院題目：半軸端蓋工藝分析及夾具設(shè)計系別：機電工程系專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)號：1053100318姓名:丁飛指導(dǎo)教師：馮翠云

摘要這次設(shè)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(gòu)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(shè)計,了解并認(rèn)識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程,鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)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(chǔ),并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。AbstractThistimeIdesign“EndCover”，includingthatthepartpursuing，theblankpursues,assemblingpursues,themachineworkprocedurecardtheworkingprocedurecardeverysheet。Weshouldknowthepartverywellandknowitseffectfirst，itisworkedintheorganizationwhichisusedforchangethespeedinalathe,andthemainlyroleofthepartisalterthespeed。Then,wedesignthedimensionoftheblankandinstrumentprocessamarginofthepartaccordingtopartcharacterandtheharshnessofeachface。Finally,Idesignthehandicraftsroutepictureoftheshiftforks，workoutthefasteningmotionschemebeingworkpiece’sturn，drawupclampassemblingpicture。Asfarasmyindividualbeconcerned，Iwanttoknowingthegeneralproductivetechnologyofmachinepart,consolidatinganddeepeningtheknowledgeofbasiccourseandspecializedcoursewhatIhavealreadylearned,integratestheorywithpractice，andimprovetheabilitytosolveproblems,what'smore,strikingthebasisforthefutureworkandthefollowingcourse’sstudying。目錄TOC\o"1-3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc234402937"1。零件的分析 —2-2.1確定毛坯的制造形式 —3-HYPERLINK\l”_Toc234402940"2。2基面的選擇 —3—HYPERLINK\l”_Toc234402941”2。2。1基準(zhǔn)選擇原則 —3—3。制訂工藝路線 —3-_Toc234402947”4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 —5-_Toc234402949"4.2鉆孔?32，半精鏜?32，精鏜?32。 —5-HYPERLINK\l”_Toc234402950”4。3鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜ -5—HYPERLINK\l”_Toc234402951"4。4毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖 —6—5．確定切削用量及基本工時 -6-HYPERLINK\l”_Toc234402953”5.1工序Ⅲ車?90mm，車?52mm及端面。。 —6-HYPERLINK\l”_Toc234402954”5.2粗車?56mm外圓及端面. -7-HYPERLINK\l”_Toc234402955”5。3工序Ⅴ鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm —8—5.4工序Ⅴ半精車，精車?56mm外圓及端面 -9-HYPERLINK\l”_Toc234402957”5。5工序Ⅵ粗鏜?32mm至?31mm —10-HYPERLINK\l”_Toc234402958"5。6工序Ⅶ擴，鉸?16mm孔 —10—_Toc234402960”5。8工序Ⅸ鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔，攻絲M5. -12—5。9工序X鉆M5底孔φ4，攻絲M5 -13-HYPERLINK\l”_Toc234402962”5。10工序IⅩ鉆進(jìn)油孔?11mm. —15-HYPERLINK\l”_Toc234402963”5。11工序Ⅹ鉆油孔?10mm，攻絲M12. —15—_Toc234402965”6.1提出問題 -16-HYPERLINK\l”_Toc234402966"6.2夾具設(shè)計 —16-HYPERLINK\l”_Toc234402967"6。2。1定位基準(zhǔn)的選擇 —16-HYPERLINK\l”_Toc234402968"6。2。2切削力及夾緊力計算 -16—_Toc234402970"7。夾具設(shè)計及操作的簡要說明 -18-HYPERLINK\l”_Toc234402971”8。參考文獻(xiàn) -19-1。零件的分析軸承端蓋具有密封，定位的作用，因此結(jié)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?16mm為中心的，包括：?32H7mm及倒角，尺寸為?11mm，?7mm的沉頭孔及螺紋孔，M5螺紋底孔，?11mm，?10mm進(jìn)油孔，以及?56mm圓柱面，?16mm孔與?56mm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?56mm外圓柱面，并以此為粗基準(zhǔn)加工出關(guān)鍵部分孔?16mm，并以此為基準(zhǔn)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(shè)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，毛坯可采用金屬模砂型鑄造。2.2基面的選擇2。2。1基準(zhǔn)選擇原則①粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)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(yīng)考慮下列原則：

1)選擇重要表面為粗基準(zhǔn)2）選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)

3）選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)以便工件定位可靠、夾緊方便。

4）粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次因為粗基準(zhǔn)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(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。

①精基準(zhǔn)的選擇1）基準(zhǔn)重合原則2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則3)自為基準(zhǔn)原則4）互為基準(zhǔn)原則5）便于裝夾原則2.2.2基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準(zhǔn).對于精基準(zhǔn)而言，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選?16mm用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn).3。制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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Ⅰ鑄造成型.工序Ⅱ時效處理.工序Ⅲ車?90mm，?52mm外圓.工序Ⅳ鉆孔?32mm，?16mm，擴孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm.工序Ⅴ粗車，半精車,精車?56mm外圓及端面.工序Ⅵ鉆?11mm沉頭孔,?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ鉆油孔?10mm.工序Ⅷ鉆孔?11mm.工序Ⅸ攻絲M5。工序Ⅹ攻絲M12。工序ⅩⅠ清洗檢查。3。2工藝路線方案二工序Ⅰ鑄造成型。工序Ⅱ時效處理。工序Ⅲ車?90mm，車?52mm及端面。工序Ⅳ粗車?56mm外圓及端面。工序Ⅴ鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm.工序Ⅵ半精車,精車?56mm外圓及端面工序Ⅶ擴,鉸?16mm孔工序Ⅷ半精鏜,精鏜?32mm至?32H8mm。工序Ⅸ鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔。工序Ⅹ加工M5螺紋底孔，攻絲M5工序Ⅺ鉆進(jìn)油孔?11mm。工序Ⅻ鉆進(jìn)油孔?10mm,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(zhǔn)加工中心孔。方案二是先加工孔，再以孔為精基準(zhǔn)加工圓柱面。兩種方案比較，零件設(shè)計基準(zhǔn)是中心孔,根據(jù)基準(zhǔn)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。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(shè)計手冊》——以下簡稱“手冊"，表1-43，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?32，半精鏜?32，精鏜?32。鉆?32㎜：2Z=30半精鏜：?32㎜2Z=1。5精鏜：?32㎜2Z=0.54.3鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜根據(jù)“手冊"表1-49，擴孔?16㎜2Z=1。6㎜鉸孔?16㎜Z=0.4㎜4。4毛坯制造尺寸及技術(shù)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Ⅲ車?90mm，車?52mm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(dāng)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?56mm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《切削用量簡明手冊》,加工切削深度由表4,根據(jù)［3］表1當(dāng)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Ⅴ鉆孔?32mm至?31mm,?16mm孔至?15mm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3—38）ν=0。35m/s（21m/min）（表3-42）n===3。48r/s(334r/min）按機床選取n=338r/min=5.63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=80mm，l=10mm，l=2mmt===6s=0.1min鉆?16mm孔至?15mm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3—38)ν=0。35m/s（21m/min）(表3—42）n===5。2r/s（334r/min）按機床選取n=338r/min=5。63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=80mm,l=10mm,l=2mmt===0。133min5.4工序Ⅴ半精車，精車?56mm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(dāng)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Ⅵ粗鏜?32mm至?31mm機床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)［3］表2.4—66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量切削速度：參照參考文獻(xiàn)［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(jìn)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Ⅶ擴，鉸?16mm孔擴孔?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3-54)ν=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ν==0。16m/s切削工時l=20mm，l=3mm，l=1。5mmt==s（0。168min）鉸孔?16㎜機床：Z535立式鉆床刀具：鉸刀f=1.07（表3—54)ν=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ν==0。16m/s切削工時l=20mm,l=3mm，l=1。5mmt==s（0.168min）5。7工序Ⅷ半精鏜,精鏜?32mm至?32H8mm。機床:臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料:切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)［3］表2。4—66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量切削速度：參照參考文獻(xiàn)[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(jìn)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Φ32實際切削速度，：工作臺每分鐘進(jìn)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Ⅸ鉆?11mm沉頭孔,?7mm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3—38)ν=0.35m/s（21m/min）(表3—42）n===10。13r/s（334r/min）按機床選取n=338r/min=5.63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=5mm,l=10mm,l=2mmt===0.029minT總＝tm*6=0。175min鉆?7mm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=0。71㎜/s（表3—38）ν=0。35m/s（21m/min）（表3-42）n===15.92r/s按機床選取n=338r/min=5。63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=17mm，l=10mm，l=2mmt===0.121minT總＝tm＊6=0。725min5。9工序X鉆M5底孔φ4,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15-41f=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按機床選取:對于孔1:記算工時tf=tm1＊15％=0。01755mintb=（tm1+tf）＊2%=（0。117+0.01755）＊2%=0。006mintx=（tm1+tf)*2%=(0。117+0。01755）＊2％=0。006min攻絲M5a/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/rv=0。12m/s.確定主軸轉(zhuǎn)速：n==286r/min.按機床選?。簩嶋H機床選取：v=切入，切出l1.+l2=4mml=12mm切削工時：.。。tf=tm*15%=0。06＊15%=0.09mintb=（tm+tf）＊2％=0。00003mintx=（tm+tf)＊2%=0。00003min5.10工序IⅩ鉆進(jìn)油孔?11mm.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3-38)ν=0。35m/s（21m/min)(表3-42)n===10.13r/s(334r/min)按機床選取n=338r/min=5。63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=16。5mm，l=10mm，l=2mmt===0。12min5。11工序Ⅹ鉆油孔?10mm，攻絲M12。機床：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3-38）ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）n===11。21r/s（334r/min)按機床選取n=720r/min=12r/s故實際切削速度ν==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(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。本課題選擇工序Ⅹ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?4㎜。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，如何降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是主要問題.6.2夾具設(shè)計6。2。1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,為了定位誤差為零，選擇零件的上下表面為主要定位基準(zhǔn)面。6。2。2切削力及夾緊力計算刀具：高速鋼鉆頭,直徑d=4mm，f=0.71mm/r鉆頭轉(zhuǎn)速n=12.8r/s工件材料：灰鑄鐵