飞锤支架课程设计说明书Word文档下载推荐.docx
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2.1.零件作用………………………………………………………………4
2.2.零件工艺分析…………………………………………………………4
3.选择毛坯种类并确定制造方法………………………………………5
4.工艺规程的设计………………………………………………………6
4.1.基准的选择……………………………………………………………6
4.2.制定工艺路线…………………………………………………………6
4.3.所以将工艺路线确定如下……………………………………………7
4.4.确定机加工余量及工序尺寸…………………………………………8
5.专用夹具设计…………………………………………………………9
5.1.工序的工艺分析………………………………………………………9
5.2.夹具设计的基本要求…………………………………………………11
5.3.夹具设计的程序………………………………………………………13
5.4.定位方案及定位元件选择和设计……………………………………19
5.5.确定夹紧机构…………………………………………………………21
6.课程设计心得体会……………………………………………………22
7.参考文献………………………………………………………………23
序言
机械制造工艺学课程设计是在学完了《机械制造工艺学》课程,进行生产实习之后的一个重要教学实践环节。
它要求学生综合运用本课程及有关先修课程(工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等)的理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺规程设计,是毕业设计前的一次综合训练。
通过机械制造工艺学课程设计,应达到下述目的:
1.学生能熟练运用“机械制造工艺学”课程中的基本理论以及生产实际中学到的实践知识,正确制定一个中等复杂零件的工艺规程。
2.学生能根据被加工零件的工艺规程,运用夹具设计的基本原理和方法,设计一套专用夹具。
3.培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。
4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。
1.概述
1.1.课程的教学目的和基本要求
机械加工工艺与工装课程设计是学生学完了机械制造工艺与装备课程后,对机械加工工艺过程、机械加工工艺和夹具结构进一步了解的练习性的教学环节,是学习深化与升华的重要过程,是对学生综合素质与工程实践的能力培养。
1.1.1.目的
通过该课程设计,使学生达到以下目的:
会编制机械加工工艺文件、选用机械加工刀具,能制订零部件机械加工的装夹方案,会绘制夹具的结构草图。
1.1.2.课程设计的基本要求
(1)主要任务
学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务,编写符合要求的设计说明书,并正确绘制有关图表。
(2)知识要求
学生在课程设计工作中,应综合运用多学科的理论、知识与技能,分析与解决工程问题。
(3)能力要求
学生应学会依据技术课题任务,进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书;
培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范,提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力;
培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法;
锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。
(4)综合素质要求
通过课程设计,学生应能树立正确的设计思想;
培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风;
在工作设计中,应能树立正确的工程意识与经济意识,树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。
1.2.课程设计的任务和要求
机械加工工艺课程设计包括零件的工艺分析、机械机床的选用,零件工艺方案设计,包括加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。
最终完成零件的机械加工工艺过程卡片,机械加工工序卡片,工件的定位和夹紧方案草图及零件草图。
1.3.设计时间分配
序号
工作内容
要求
时间
1
审题,资料准备
明确设计内容,准备相应的设计资料
第一周周一~周二上午
2
绘制零件图
周二下午
3
零件的机械加工工艺过程分析
完成机械加工工艺过程卡片
周三~周五上午
4
机械加工工序分析
完成机械加工工序卡片
机械加工进给路线图
机械加工刀具卡片
工件定位与夹紧草图
周五下午~第二周第三周
5
撰写设计说明书
完成设计说明书
周四上午~周五上午
6
装订
所有的资料装订整齐
周五下午
2.零件分析,画零件图
2.1.零件作用
设计题目所给零件是飞锤支架(所画零件图见AutoCAD文件)。
它是飞锤调速器上的一个零件,用来连接支撑调速飞锤,以使飞锤平稳转动,达到改变转动惯量来调节转速的目的。
飞锤支架是对称结构,通过其中心孔7套于转轴上,而一对飞锤对称装于两对6孔中,随支架一起转动。
当转速改变时,飞锤与转轴夹角也改变,从而改变转动惯量来调节转速。
所以,飞锤支架的加工质量将影响调速器的调速精度。
2.2.零件工艺分析
零件图如图1-1。
概括来讲,飞锤支架有两组加工表面。
一组是以孔为中心加工表面,均为回转体表面,包括外圆面11,15,以及端面.其中大端面与孔有垂直度要求,公差为0.05;
外圆面与孔有圆跳动要求,公差为0.05。
另一组就是余下的加工表面,包括两个6.5的圆孔,两对共四个孔,以及一些平面。
其中,孔端面不仅与孔自身有垂直度要求,公差为0.05;
而且与第一组中孔有平行度要求,公差为0.05。
图1-1
另外两个孔有圆度要求,公差为0.10。
每对孔之间有同轴度要求,公差为R0.012。
由以上分析可知,对这两组加工表面而言,可先加工第一组回转体表面,且应先加工孔,以获得各回转体表面的公共精基准,便于定位及保证有关表面位置关系。
而后再加工另一组表面,并保证各有关表面的位置关系。
3.选择毛坯种类并确定制造方法
合理选择毛坯类型,使零件制造工艺简单、生产率高、质量稳定、成本降低。
飞锤支架零件材料为球墨铸铁。
因为零件为成批生产,所以为提高生产率采用金属砂型铸造。
要求球墨铸铁金相组织基体为85%以上的球光体,球化率应大于80%,不允许有片状石墨存在。
4.工艺规程的设计
4.1基准的选择
(1)粗基准的选择
一般而言,对回转体加工表面,一毛坯外圆作为粗基准是合理的。
但对本零件来说,若以孔的外圆做粗基准定位先加工出孔。
再以孔内圆表面为精基准难以定位加工外圆面以及端面,因为孔直径太小了,我们在紧接着加工出一个端面来作为基准,在选端面是考虑到加工经济精度所以选通槽先加工,由于毛坯采用金属砂型铸造,毛坯表面精度较高,加工余量较小。
所以,经分析,决定采用四爪单动卡盘夹持零件小圆的外表面的大圆,划线找正以其为粗基准,先加工出孔和孔2-6.5,这样在后面的工序中就能用到这个统一的精基准,也符合粗基准选用原则。
(2)精基准的选择
精基准的选择主要应该考虑统一基准和基准重合的问题。
有前述分析,用首先加工出来的孔和通槽。
4.2制定工艺路线
我们大体的设计思路是:
我们在考虑加工时先粗加工后精加工,充分加工经济精度,用精加工保证工件最终尺寸要求。
采用四爪单动卡盘夹持零件小圆的外表面的大圆,划线找正以其为粗基准,先加工出孔和孔2-6.5,这样在后面的工序中就能用到这个统一的精基准。
然后加工出通槽,之后把加工通槽右侧平面和的外圆时在车床上一次加工出来,通过精车通槽右侧平面这一精加工来保证尺寸,而不是通过铣通槽来保证,这样更符合加工的经济精度,加工外圆时没有再次装夹造成的装夹误差,从而保证相对设计基准的尺寸要求,在同一工序中粗精加工分开还能保证在车外圆时不会破坏通槽右侧平面,接下来再钻孔4-时,根据他的设计基准,安排在车大端面的后面,另外在加工孔4-的端面是在他的所有设计基准加工好的前提下在加工的,所以放在最后加工,这样就能保证定为基准与设计基准重合。
加上以上的分析,并且由于是成批生产,故采用通用机床配以组合夹具。
并尽量使工序集中来保证各加工表面间的相互位置精度要求。
这样也可以提高机床的生产率,节省装夹工件的时间,减少工件的搬动次数。
同时我们的零件相对很小,加工量很小。
可以不考虑加工中的热变形。
4.3所以将工艺路线确定如下:
工序10:
铸造(金属型)
工序20:
热处理,正火,硬度HB250-300。
工序30:
粗车,半精车最外端的外圆端面。
车大端面,切槽,车外圆到满足图纸标准
工序40:
粗铣,半精铣的槽。
工序50:
半精铣槽。
工序60:
半精车外圆柱面大端面,小端面。
工序70:
精车外圆柱面和大端面。
工序80:
钻,扩,铰孔,并倒角。
工序90:
钻,并锪平。
工序100:
钻,扩,并倒角。
说明:
之所以把最右端端面和大端面分开在两个工序中进行加工,主要是因为夹紧力的作用面发生了变化。
在工序中,夹紧力的作用面是大端面,采用的是压板夹紧;
而在工序中夹紧力的作用面是右端面,采用的是螺栓夹紧。
定位圆柱销旁边再伸出一段长度的螺栓,右端用螺母夹紧。
4.4确定机加工余量及工序尺寸
采用查表法,各工序根据所采用的加工方法的经济精度查工艺手册,确定加工余量以及工序尺寸。
一个表面的总加工余量为该表面各工序加工余量之和。
各加工面的工序余量和工序尺寸见表3-1。
表3-1各加工面的工序余量和工序尺寸
加工表面
工序名称
工序余量
工序尺寸
孔
铰
0.2
扩
0.8
钻
外
圆
面
11
半精车
4(从分三次半精车)
粗车
分两次(第一次车到)
15
精车
0.3
1.2
4.5
大端面
孔6.5
0.5
6.5
通
槽
宽
半精铣
1.0
粗铣
孔上的侧面
0.5
5.专用夹具设计
5.1.工序的工艺分析
零件为飞锤支架,材料为QT62—2。
生产类型为:
大批量生产。
该零件工艺规程见工艺卡。
先要求设计第4道工序铣18槽的铣床夹具。
零件的加工要求为:
宽mm,表面粗糙度为Ra6.3um.本工序的加工条件为XA6132铣床及φ12端面铣刀,工件右侧回转体,φ孔、4-φ孔、及2-φ6.5锪平φ12孔均已加工,达到图样要求。
正火处理,毛坯上铣18槽的经济精度可达IT8,表面粗糙度Ra6.3um,在铣夹具上加工时适当控制进给速度,可以保证槽的尺寸精度和表面粗糙要求。
因此在本工序加工时,主要应考虑要如何保证槽的宽度偏差。
图1-1工序图
夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。
制订工艺过程,应充分考虑夹具实现的可能性,而设计夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。
夹具的设计质量的高低,应以能否稳定地保证工件的加工质量,生产效率高,成本低,排屑方便,操作安全、