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代入公式得该零件的生产纲领件年零件是机床上的齿轮,质量为,查表可知其属轻型零件,生产类型为中批量生产。
选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯零件合图选择毛坯该零件材料为钢,而且属于薄壁的圆盘类中小型零件,考虑加工工序较多,会经常承受交变载荷及冲击载荷,因此应该选用锻件,可得到连续和均匀的金属纤维组织,保证零件工作可靠。
又由于零件年产量为件,属中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成形,可获得较好的尺寸精度和较高的生产率。
确定机械加可绘制毛坯零件合图,外圆角半径为,内圆角半径为内外模锻斜度分别为。
如图所示。
选择加工方法,制定工艺路线定位基准的选择本零件是带圆盘状齿轮,孔是其设计基准亦是装配基准和测量基准,为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循基准重合的原则,即精基准选的孔及其端面。
由于离合器齿轮所有表面都要加工,而孔作为精基准应先进行加工,因此应选外圆及其端面为粗基准。
但因为外圆上有分模面,表面不平整,有飞边等缺陷,定位不可靠,故不能选为粗基准。
零件表面加工方法的选择该零件的主要加工表面有外圆内孔端面齿面槽及孔,其加工方法选择如表所示。
制订工艺路线齿轮的加工工艺路要求分析选择依据和对加工精度的影响,同时确定各工件的定位夹紧方式。
安排各表面加工顺序,拟订工艺路线选择加工设备机床和工艺装备确定工序余量工序尺寸及公差表面的工序余量可用查表法确定。
确定各工序的切削用量在机床刀具加工余量确定的基础上,各工序的切削用量可采用查表法确定。
绘制各工序的工序简图对绘制工序简图的要求工序简图中工件的位置应是工件在本工序加工中的装夹位置工余量毛坯尺寸和公差查金属机械加工工艺人员手册,可知钢质模锻的公差及机械加工余量按确定。
要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,先确定如下参数。
锻件公差等级。
由该零件的功用和技术要求,确定其锻件公差等级为普通级。
锻件质量。
根据零件成品质量,估算为。
由于该零件为圆形,假设其最大直径为,长为,则由圆形锻件计算质量公式为钢材密度,可知锻件外廓包容体质量−。
所以,。
由于介于和之间,故该零件的形状复杂系数属级。
零件表面粗糙度。
由零件图知,除孔为以外,其余各加工表面为。
确定机械加工余量线般是先进行齿坯的加工,再进行齿面加工。
齿坯加工包括各圆柱表面及端面的加工。
按照先基准及先粗后精的原则,该零件加工工艺路线如表所示。
加工表面尺寸精度粗糙度加工方法右端外圆表面粗车半精车外圆表面粗车半精车内圆表面粗镗半精镗粗磨精磨又断面粗车半精车齿面粗滚精滚键槽以内圆端面为基准,铣孔钻其余未标精度要求表面车槽倒角车工序设计选择加工设备与工艺装备根据不同的工序选择机床刀具检验量具,如表所示。
序号工种工序内容定位基准设备下料模锻件热正火车粗车外圆及台阶面与端面粗镗孔外圆端面卧式车床车粗车外圆及其端面粗车孔外圆端面卧式车床车光右端面半镗车孔外圆端面卧式车床车半精车外圆及台阶面倒角外圆端面卧式车床车光左端面,半精车外圆车油槽倒角半精镗孔外圆端面卧式车床磨磨内孔外圆端面磨床滚粗精滚至尺寸内圆端面滚齿机铣键槽内圆端面卧式铣床车镗卡槽,倒角外圆卧式车床钻钻孔内圆端面钻床检检验确定工序尺寸确定圆柱面的工序尺寸。
圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。
前面已确定各圆柱面的总加工余量毛坯余量,应将毛坯余量分为各工序加工余量,然后由后往前计算工序尺寸。
中间工序尺寸的公差按加工方法的根据锻件质量零件表面粗糙度形状复杂系数查金属机械加工工艺人员手册中锻件内外表面加工余量表,查得单边余量在厚度方向为,水平方向为。
锻件中心两孔的单面余量按手册中锻件内孔直径的单面机械加工余量表,可查得为。
确定毛坯尺寸根据查得的加工余量适当选择稍大点即可,只有孔,因为表面粗糙度要求达到,考虑磨削孔前的余量要大,可确定精镗孔单面余量为。
其他槽孔随所在平面锻造成实体。
具体加工余量的选择大小如表所示。
确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量材质系数形状复杂系数从手册中查锻件的长度宽度高度厚度公差表可得。
具体如表所示。
零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差孔深绘制毛坯图根据确定的毛坯尺寸和加工余量,合金刀刀尖圆弧半径为游标卡尺车硬质合金刀镗刀游标卡尺磨砂轮内径千分尺滚滚刀专用量具车切断刀镗刀专用量具铣三面刃铣刀量块钻麻花钻塞规工序名称工序余量工序尺寸工序尺寸公差粗糙度半精车粗车毛坯确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量进给量和切削速度。
确定顺序是先确定再确定。
计算过程见教材工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定本工序为粗车车端面外圆及镗孔。
已知加工材料为钢,锻件,有外皮机床为卧式车床,工件装卡在三爪自定心卡盘中。
下表所示为离合器齿轮的机械加工工艺规简图法与结果对工件的加工要进行分析,已知工件上钻面上的孔,根据工件的形状和加工要求和零件的生产纲领,此处采用摇臂钻床比较合理。
根据六点定位原理,选用个菱形销以及个大平面,个侧窄平面定位,正好满足六点定位原理,由于限制了六个自由度,所以只需要将工件夹紧就可以进行加工了,在垂直方向上进行夹紧,考虑到操作方便的问题,此次夹紧选用螺旋机构夹紧。
对整个定位夹紧方案综合分析得出定位方案符合六点定位原理,夹紧方案夹紧稳定,所以此夹具设计可行。
设计心得致谢参考文献赵雪松机械制造装备设计武汉华中科技大学出版社,何明新机械制图北京机械工业出版社,李江华简明机床夹具设计手册北京化学工业出五设计心得六致谢七参考文献序言专用夹具设计设计要求选择有的孔做为定位加工直径为的孔设计准备工作明确工件的年生产纲领它是夹具总体方案确定的依据之,它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。
由于本次设计为中或大批量生产,所以夹具设计自动化要求不高,因而采用摇臂钻床钻削加工。
加工方法了解工艺规程中本工序的加工内容,机床刀具切削用量工步安排工时定额,同时加工零件数。
这些是在考虑夹具总体方案操作估算夹紧力等方面必不可少的。
根据加工要求,本道工序的内容是钻面上的直径为的孔,采用立式钻床钻削加工。
熟悉工件零件图和工序图工件图应该无遗漏地给出制造零件所需的全部信息,包括几何形状全部尺寸加工面的尺寸公差形状公差和表面粗糙度要求材料和热处理要求其他图零件图已知该工件的材料为,加工面上的孔其它工序已经加工完成。
总体方案的确定定位方案的选择比较确定根据本工序的工序内容及加工精度要求,按照六点定位大小,方向和作用点对此次夹紧机构有着至关重要。
夹紧力的方向夹紧力的方向要有利于工件的定位,并注意工件的刚性方向,不能使工件有脱离定位表面的趋势,防止工件在夹紧力的作用下产生变形。
所以,本次夹紧力选择垂直于工件定位面。
夹紧力的作用点夹紧力的作用点应选择在定位元件支承点的作用范围内,以及工作刚度高的位置。
确保工件定位准确不变形。
选择夹紧机构在确定夹紧力的方向作用点的同时,要确定相应的夹紧机构。
确定夹紧机构要注意以下几方面的问题安全性夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力,以防止以外伤及夹具操作人员。
手动夹具夹紧机构的操作力不应过大,以减轻操作人员的劳动强度。
夹紧机构的行程不宜过长,以提高夹具的工作效率。
④手动夹紧机构应操作灵活方便。
确定夹紧力的方向作用点,以及夹紧元件或夹紧机构,估算夹紧力大小,要选屑要方便。
在机床上安装稳定可靠。
具有适当的精度和尺寸稳定性。
夹具体毛坯可以分为四类铸造夹具体。
铸造夹具体如图所示。
焊接夹具体。
焊接夹具体如图所示。
锻造夹具体。
锻造夹具体如图所示。
装配夹具体。
装配夹具体如图所示。
图夹具体毛坯的类型所选夹具体零件示意图为第四种为了增加夹具体的刚度和精度在结构稍作改变具体请查看装配图绘制夹具装配图制图比例的选择根据夹具整体结构,考虑到夹具的总体尺寸,选择制图比例为,绘图时需要把工件视为透明体,用双点划线画出轮廓,同时画出程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称离合器齿轮共页第页材料牌号毛坯种类模锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件下料模锻件锻热正火热车粗车外圆及台阶面与端面粗镗孔金工三爪自定心卡盘车粗车外圆及其端面粗车镗孔金工三爪自定心卡盘车光右端面半镗车孔金工三爪自定心卡盘车半精车外圆及台阶面倒角金工锥套心轴车光左端面,半精车外圆车油槽倒角半精镗孔金工三爪自定心卡盘磨磨内孔金工三爪自定心卡盘滚粗精滚至尺寸金工心轴装夹铣铣键槽金工专用铣夹具设计日期校对日期审核日期标准化日期会签日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称离合器齿轮共页第页车间工序号工序名称材料牌号金工粗车毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数模锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液三爪自定心卡盘工位器具工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助粗车端面三爪自定心卡盘粗车外圆硬质合金车刀粗车外圆车削长度为内圆车刀硬质合金车刀粗镗孔游标卡尺设计校对审核标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期的生产类型根据设计题目可知台年,件台结合生产实际,备品率和废品率分别取为和。
代入公式得该零件的生产纲领件年零件是机床上的齿轮,质量为,查表可知其属轻型零件,生产类型为中批量生产。
选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯零件合图选择毛坯该零件材料为钢,而且属于薄壁的圆盘类中小型零件,考虑加工工序较多,会经常承受交变载荷及冲击载荷,因此应该选用锻件,可得到连续和均匀的金属纤维组织,保证零件工作可靠。
又由于零件年产量为件,属中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成形,可获得较好的尺寸精度和较高的生产率。
确定机械加可绘制毛坯零件合图,外圆角半径为,内圆角半径为内外模锻斜度分别为。
如图所示。
选择加工方法,制定工艺路线定位基准的选择本零件是带圆盘状齿轮,孔是其设计基准亦是装配基准和测量基准,为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循基准重合的原则,即精基准选的孔及其端面。
由于离合器齿轮所有表面都要加工,而孔作为精基准应先进行加工,因此应选外圆及其端面为粗基准。
但因为外圆上有分模面,表面不平整,有飞边等缺陷,定位不可靠,故不能选为粗基准。
零件表面加工方法的选择该零件的主要加工表面有外圆内孔端面齿面槽及孔,其加工方法选择如表所示。
制订工艺路线齿轮的加工工艺路要求分析选择依据和对加工精度的影响,同时确定各工件的定位夹紧方式。
安排各表面加工顺序,拟订工艺路线选择加工设备机床和工艺装备确定工序余量工序尺寸及公差表面的工序余量可用查表法确定。
确定各工序的切削用量在机床刀具加工余量确定的基础上,各工序的切削用量可采用查表法确定。
绘制各工序的工序简图对绘制工序简图的要求工序简图中工件的位置应是工件在本工序加工中的装夹位置
