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定位基准选择用毛坯上未经加工的表面作定位基准,称为粗基准。
该零件为类回转体零件,选择外圆为粗基准。
由大端面和内腔孔轴线为设计基准零件图样上的标注设计尺寸所采用的基准,遵循了基准重合原则。
采用大端面和内孔和大端面的小孔为精基准。
零件表面加工方法的选择本零件的加工面有端面内孔小孔等,材料为。
以公差等级和表面粗糙度要求,参考有关资料,确定其加工方法如下。
大端面表面粗糙度要求为,尺寸较大为,且为回转体,所以采用车削加工,外圆和小端面定位,尺寸精度都要求不高,公差等级取,粗车加工。
小端面表面粗糙度要求为,同样采用车削加工,公差等级取,外圆定位,可进行粗车加工。
两端面的沉孔表面粗糙度要求为,公差等级为级,尺寸为。
可采用车削加工,且粗车加工。
内腔孔表面粗糙度要求高为,内腔孔的公差等级为级,尺寸适中,采用镗削加工,由于加工余量小,用粗镗半精镗精镗加工。
未标注的孔径尺寸,用粗镗,表面粗糙度要求高为,内腔孔的公差等级为级。
凸台端面与内孔表面粗糙度要求高为,公差等级取,采用车削加工,同时进行车螺纹。
小凸台的孔直接钻铰加工而成,并攻螺纹。
大端面孔表面粗糙度要求高为,公差等级取,进行钻铰加工,锪平面,直接攻螺纹。
综上所述,列表为表加工表面精度要求表面粗糙度加工方案大端面粗车小端面粗车两端沉孔粗车内腔孔粗镗半精镗精镗内腔孔粗镗槽粗镗大凸台面粗车小凸台粗车钻攻螺纹大端面孔钻锪钻攻螺纹表制定工艺路线零件加工工艺路线为先端面后内腔,按照先加工基准面及先粗后精的原则制定。
该零件的工艺路线可按下述工艺路线进行。
工序Ⅰ以外圆面及小端面定位,粗车大端面,粗镗的内腔孔,粗镗的槽粗车的沉孔。
工序Ⅱ半精镗的内腔孔。
工序Ⅲ精镗的内腔孔,车倒角。
工序Ⅳ以粗车后大端面及粗镗后内腔孔定位,粗车小端面,粗镗的内腔孔粗车的沉孔。
工序Ⅴ半精镗的内腔孔,车的螺纹车倒角。
工序Ⅵ精镗的内腔孔。
工序Ⅶ以粗车后大端面及粗镗后内腔孔和大凸台端面定位,粗车小凸台平面。
钻的小凸台孔。
攻的小凸台内螺纹。
工序Ⅷ以粗车后大端面粗镗后内腔孔及小凸台端面定位,粗车大凸台平面,粗镗凸台孔,粗镗内沟槽,车倒角。
车的螺纹。
工序Ⅸ以粗车后大端面及粗镗后内腔孔定位,钻的孔。
攻螺纹孔。
光孔背面锪平。
四工序设计选择加工设备和工艺装备选择机床根据不同的工序选择机床粗车和半精车加工,各工序的工步数不多,成批生产不要求很高的生产率,所以选用卧式车床就可以了。
本零件外廓尺寸不大,精度要求不是很高,选用最常用的型卧式车床即可。
精镗孔加工,由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回转体,故宜在车床上镗孔。
由于精度要求较高,表面粗糙度值较小,需选用较精密的车床才能满足生产要求,因此选用型卧式车床。
车小凸台端面钻的小孔攻螺纹加工,可采用专用的分度夹具在卧式镗床上加工,故选型卧式镗床。
④加工大端孔,可在立式钻床上进行。
采用专用的分度夹具在立式钻床上加工。
选择夹具在车床上加工大小端面工序时用通用夹具三爪自定心卡盘,其他工序时,由于定位夹紧位置的选择和加工的生产率等情况的综合考虑,均使用专用夹具。
选择刀具根据不同的工序选择刀具在车床上加工的工序,般都选择硬质合金车刀和镗刀加工铸铁类零件采用类硬质合金,粗车用,半精加工用,精加工用。
为提高生产率及经济性,应选用可转位刀具。
铣削小凸台端面用硬质合金面铣刀。
钻孔用的高速钢直柄麻花钻锪平用带导柱直柄平底锪钻。
选择量具本零件属成批生产,般情况下尽量采用通用量具。
根据零件表面的精度要求尺寸和形状特点,选择如下表加工面尺寸量具深度长度深度游标卡尺孔径三牙紧缩式圆柱塞规表确定工序尺寸内径工序尺寸加工表面工序双边余量工尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精面工序尺寸加工表面工序单边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗粗粗五确定切削用量及基本时间工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定切削用量本工序为粗车车端面镗孔车沉孔。
已知加工材料为,铸件机床为型卧式车床,工件装卡在三爪自定心卡盘中。
确定粗镗的内腔孔的切削用量所选刀具为硬质合金直径为的圆形镗杆镗刀。
ⅰ确定背吃刀量双边余量为,显然为单边余量,。
ⅱ确定进给量根据表,当粗镗铸铁镗刀杆伸出长度为时根据表按车床取。
,用通用夹具三爪自定心卡盘,其他工序时,由于定位夹紧位置的选择和加工的生产率等情况的综合考虑,均使用专用夹具。
选择刀具根据不同的工序选择刀具在车床上加工的工序,般都选择硬质合金车刀和镗刀加工铸铁类零件采用类硬质合金,粗车用,半精加工用,精加工用。
为提高生产率及经济性,应选用可转位刀具。
铣削小凸台端面用硬质合金面铣刀。
钻孔用的高速钢直柄麻花钻锪平用带导柱直柄平底锪钻。
选择量具本零件属成批生产,般情况下尽量采用通用量具。
根据零件表面的精度要求尺寸和形状特点,选择如下表加工面尺寸量具深度长度深度游标卡尺孔径三牙紧缩式圆柱塞规表确定工序尺寸内径工序尺寸加工表面工序双边余量工尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精面工序尺寸加工表面工序单边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗粗粗五确定切削用量及基本时间工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定切削用量本工序为粗车车端面镗孔车沉孔。
已知加工材料为,铸件机床为型卧式车床,工件装卡在三爪自定心卡盘中。
确定粗镗的内腔孔的切削用量所选刀具为硬质合金直径为的圆形镗杆镗刀。
ⅰ确定背吃刀量双边余量为,显然为单边余量,。
ⅱ确定进给量根据表,当粗镗铸铁镗刀杆伸出长度为时根据表按车床取。
则,,按车床取。
最后确定的切削用量为,。
确定粗镗的内腔孔的切削用量所选刀具为硬质合金直径为的圆形镗杆镗刀。
背吃刀量,。
确定粗镗的槽的切削用量所选刀具为硬质合金直径为的圆形镗杆镗刀。
背吃刀量,④确定粗车大端面的切削用量所用刀具为硬质合金可转位车刀,由于车床的中心高度为,故选刀杆尺寸为,刀片厚度为,选择刀具几何形状为平面带倒棱型前刀面,前角,后角为,主偏角,副偏角,刃倾角刀尖圆弧半径。
ⅰ确定背吃刀量粗车双边余量为,显然,为单边余量。
ⅱ确定进给量根据在粗车铸铁刀杆尺寸为,工件长度为时按车床的进给量表,选择。
ⅲ选择车刀磨钝标准及耐用度根据表车刀后刀面最大磨损量取为可转位车刀耐用度。
ⅳ确定切削速度根据表选择。
修正系数为,计算出转速为л,查表,选,则实际的切削速度为。
ⅴ校验机床功率查表,当时修正系数,故实际切削时功率。
机床主轴允许功率为。
故所选切削用量可在本机床上加工。
最后确定的切削用量为。
确定粗车的沉孔的切削用量采用上述车大端面的平面带倒棱型前刀面刀具加工沉孔。
加工余量可次走刀切除,背吃刀量为主轴转速同上,。
基本时间确定粗镗的基本时间根据表,基本时间计算公式为确定粗镗的内腔孔的基本时间确定粗镗的槽的基本时间④确定粗车大端面的基本时间确定粗车的沉孔基本时间确定工序基本时间工序Ⅸ切削用量及基本时间的确定切削用量确定钻的孔的切削用量所用刀具为高速钢直柄麻花钻,钻四个通孔,使用切削液。
查表得钻孔时进给量为,查表取。
查表取钻头后刀面最大磨损限度,耐用度。
查表得切削速度,则。
根据立式钻床说明书选择主轴实际转速为,则实际转速为。
确定锪平的切削用量所用刀具为带导柱的平底锪钻,高速钢制。
背吃刀量为。
基本时间确定钻的孔的基本时间钻个,深的通孔,基本时间约。
确定锪平的背面的基本时间锪个的背面,根据表,基本时间为。
六夹具设计本夹具是工序Ⅶ以粗车后大端面及粗镗后内腔孔和大凸台端面定位,粗车小凸台平面,钻的小凸台孔,攻的小凸台内螺纹。
和工序Ⅷ以粗车后大端面粗镗后内腔孔及小凸台端面定位,粗车大凸台平面,粗镗凸台孔,粗镗内沟槽,车倒角,车的螺纹的专用夹具。
在卧式镗床上加工小凸台上的平面钻孔并攻出螺纹,工件随夹具转,再进行大凸台的加工。
所设计的夹具装配图及工序简图如图所示,夹具体零件图如图,有关说明如下以工序Ⅷ加工小凸台为说明。
定位方案确定工件在夹具中占有正确的位置的过程称为定位。
以粗车后大端面为设计基准,用大端面及内孔定位,用短销大端面组合定位限制个自由度,侧面以凸台内孔定位,以菱形销限制个自由度。
共限制了个自由度。
夹紧机构夹紧的目的就是使工件在夹具中的定位,不致因加工中受切削力重力离心力和惯性力等作用而产生位移或振动,从而保证加工精度的实现和安全生产。
考虑到生产率的要求和加工精度要求,本零件的加工用手动夹紧即可。
先将压板拧紧到连接座上,将螺栓拧入连接座,压好零件后,拧紧螺母,即实现夹紧。
手动夹紧既方便可靠还可免去夹紧力的计算。
夹具与机床连接元件用螺栓将夹具体固定在工作台上。
夹具体工件的定位与夹紧元件由连接座连接起来,连接座定位固定在分度盘上,分度盘又与夹具体用螺栓连接可旋转,这样该夹具便有机连接起来,实现定位夹紧分度等功能。
使用说明安装工件时,先松开压板,把工件装在定位盘上,加入菱形销,使其侧面也得到定位,再压紧压板,将工件夹紧。
为了能加工大凸台,连接座下面装有分度盘。
分度盘下端沿圆周方向分布有条长度为周长的斜槽。
可以保证每次将分度盘转。
旋转的动力可有人工手动完成。
在分度盘侧边做出块六角状凸起,可以用扳手作用于上使分度盘转动。
结构特点该夹具结构简单,操作方便。
但是加工精度不高,故适用于加工要求不高的场合,适合本零件的加工。
另外本夹具容易改装用于加工大端的孔,只需换压块,选择适用于夹紧外圆柱面的压块实现夹紧。
七设计小结经过了为期两周的课程设计,通过对个零件从毛坯工艺工序到夹具设计的全部设计过程,我从中学到了毛坯设计和工艺工序设计的相关知识,实践了夹具设计过程,使学到的专业理论知识得到了具体应用,体会了个机械设计师的工作过程。
没有严谨的态度,就作不出值得尊重的成绩。
次次反复和修改,都是对主题的进步的认识。
从中,我体会到了名设计师的辛苦,也感受到了完工那刻的骄傲。
感谢在设计过程中老师和同学们的指导和帮助。
八参考文献机械制造技术基础课程设计指
