三通管机械制造课程设计毕业论文.docx

资源描述

三通管机械制造课程设计毕业论文.docx

《三通管机械制造课程设计毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三通管机械制造课程设计毕业论文.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

三通管机械制造课程设计毕业论文.docx

三通管机械制造课程设计毕业论文

第一章零件的分析

1零件的分析

1.1认识零件

三通管，是一个结构比较简单的非轴对称回转体，由两个圆柱形直管相贯形成。

三通管广泛用于输送液体、气体的管网中。

因输送介质不同，三通管的材质分为：

铸铁、铸钢、铸铜、铸铝、塑料、玻璃等。

三通管尺寸精度要求不高，此处取IT7。

其余公差，粗糙度与部分加工精度见零件图（图1-1）。

1.2零件的作用

用于改变流体方向，可用于输水管路、输油管路及各种液体化工材料输送管路。

主要用于医学、水利（节水灌溉、给水排水）、能源（石油、天然气、核工业）、建筑等工程领域。

1.3零件的工艺分析

零件的材料为HT150，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，切削性能好，但塑性较差，脆性高。

以下是三通管需要加工的表面及加工表面之间的位置要求：

1）此三通管总长为140mm，高度为102.5mm。

2）三通管的大管道直径为40mm，壁厚5mm。

小管道直径为20mm，壁厚5mm。

3）大管道两端接头部位各有4个直径为7mm的孔。

小管道接头也含有4个直径为7mm的孔。

由以上分析可知：

此三通管壁厚不大，加工难度大，可用铸件实现。

粗加工三通管的下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，保证位置精度要求，而且三通管没有复杂的加工曲面，采用常规的加工工艺可以保证此三通管的加工要求。

1.4零件图

见图1-1

图1-1三通管零件图

2确定毛坯

2.1确定毛坯种类

零件材料为HT150。

零件在作用过程中不受其他外力冲击，零件结构比较简单，生产类型为小批量生产，故选择手工砂型铸件毛坯。

查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P23表2-2，选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面（图1-3）的选用及加工余量.（见表1-1）

2.2确定毛坯尺寸与形状

见图1-2

图1-2三通管毛坯图

图1-3分型面示意图

表1-1

加工面代号

基本尺寸

加工余量等级

加工余量

说明

12.5*2

回转面加工

2.5*2

回转面加工

钻孔

车槽

钻孔

第二章工艺规程设计

1选择定位基准

1.1粗定位基准的选择

以零件的顶端为主要的定位粗基准，以两端面为辅助粗基准。

1.2精基准的选择

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以轴心线为主要的定位基准，以两端面为辅助定位精基准。

2机械加工设备的选择

2.1机床的选择

加工该零件需要使用车床，铣床以及钻床，考虑到工件的大小以及各项参数，选用CA6140卧式车床，X51立式铣床和Z525立式钻床。

2.2刀具的选择

由于工件材料为HT150。

查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P63表3-16顶端面车刀选用YG8硬质合金车刀（前角γ0＝0°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=90°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）；端面车刀选用YG8硬质合金车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=0°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）；左端面槽车刀选用YG8硬质合金车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=45°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）；查《机械制造工程训练教程》P64，车

孔时选用T型，主偏角为90度的硬质合金内孔车刀；查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P51钻孔时选用直径为7mm的直柄麻花钻（顶角2

=120°，前角γ0＝10°，后角αf＝7°，横刃斜角￠=52°，螺旋角￡=30°），查《机械设计简明手册》表2-4可得尖高h=0.4mm，圆弧半径r=1.75mm,横刃长b=0.4mm,总外刃长l=4mm。

2.3夹具的选择

选择车床四爪卡盘、铣床压板螺栓、钻床压板螺栓、

铜套（图2-1）、铜环（图2-2）、钻孔模具（图2-3、图2-4）。

图2-1铜套

图2-2铜环

图2-3顶端面孔钻孔模具

图2-4两端面孔钻孔模具

2.4量具的选择

测量孔、长度时选用游标卡尺Ⅰ型。

3制定工艺路线

根据零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已经确定的情况下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

查《机械制造工艺简明手册》P20表4-7,4-8,4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

工序一:

锻造车间制三通管毛坯、铜套、铜环和钻孔模具；

工序二：

以顶端为粗基准定位，选用CA6140卧式车床，将铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧后，粗车、半精车、精车左端面与左端面密封槽;

工序三：

以φ40轴心线为定位基准，选用CA6140卧式车床，将铜环锯开套在φ50左方外圆面，用四爪卡盘夹紧后粗车、半精车、精车右端面;

工序四：

以φ20轴心线为定位基准，选用CA6140卧式车床与四爪卡盘，平顶端面到10mm，再粗车、半精车、精车顶端；

工序五：

以φ20轴心线为定位基准，选用CA6140卧式车床与四爪卡盘，钳工划线后粗车、半精车、精车顶端φ25孔；

倒角R2；

工序六：

轴心线为定位基准，选用Z525立式钻床与四爪卡盘，使用钻孔模具钻两端面和顶端φ7孔；

工序七：

去毛刺；

工序八：

终检。

第三章机械加工余量，工序尺寸及公差的确定

1确定加工余量和工序尺寸（单位：

mm）

1.1车两端面

工步名称

工步间余量

工步公差等级

基本尺寸

公差范围

毛坯

150

粗车

3.5

IT12

146.5

-0.4

半精车

1.0

IT10

145.5

-0.16

精车

0.5

IT7

145

-0.04

1.2平顶端到10mm

工步名称

工步间余量

工步公差等级

基本尺寸

公差范围

毛坯

粗车顶端到10mm

IT12

0.18

1.3车顶端

工步名称

工步间余量

工步公差等级

基本尺寸

公差范围

毛坯

粗车

IT12

-0.25

半精车

IT10

-0.1

精车

设计定

-0.062

1.4顶端φ25孔

工步名称

工步间余量

工步公差等级

基本尺寸

公差范围

毛坯

粗车

3.5

IT12

23.5

-0.21

半精车

1.0

IT10

24.5

-0.084

精车

0.5

设计定

+0.052

1.5左端面槽

工步名称

工步间余量

工步公差等级

基本尺寸

公差范围

毛坯

车槽

IT12

-0.12

1.6顶端面孔

工步名称

工步间余量

工步公差等级

基本尺寸

公差范围

毛坯

钻孔

1.7两端面孔

工步名称

工步间余量

工步公差等级

基本尺寸

公差范围

毛坯

钻孔

2确定切削用量及时间定额

2.1工序二

以顶端为粗基准定位，选用CA6140卧式车床，将铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧后，粗车、半精车、精车左端面与左端面密封槽；

2.1.1粗车左端面

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

将铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧后粗车左端面，加工余量3.5mm;

机床：

选用CA6140卧式车床,铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧；

刀具：

选用YG8硬质合金端面车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=0°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）;

2.切削用量

1）背吃刀量

=3.50mm,因为余量较小，一次走刀即可完成；

2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2取f=0.48mm/r；

3）确定刀具寿命及磨钝标准，确定刀具寿命及磨钝标准,根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm,刀具使用寿命T=60min;

4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P94表4-15及《机械制造技术基础课程设计指导教程》P104表5-13取：

v=55m/min，主轴转速n=v1000/πd=206r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=1.6min

辅助时间Tf=1.6*20%=0.32min；

其它时间Tq=（1.6+0.32）*15%=0.2min

2.1.2半精车左端面

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

将铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧后半精车左端面，加工余量1.0mm;

机床：

选用CA6140卧式车床,铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧；

刀具：

选用YG8硬质合金端面车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=0°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量:

1）背吃刀量

=1.0mm,因为余量较小，一次走刀即可完成；2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2取f=0.4mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，确定刀具寿命及磨钝标准,根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm,刀具使用寿命T=60min;4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P94表4-15及《机械制造技术基础课程设计指导教程》P104表5-13取：

v=80m/min，主轴转速n=v1000/πd=300r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=4.3min

辅助时间Tf=4.3*20%=0.86min；

其它时间Tq=（4.3+0.86）*15%=0.8min

2.1.3精车左端面

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造；

加工要求：

将铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧后精车左端面，加工余量0.5mm;

机床：

选用CA6140卧式车床,铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧；

刀具：

选用YG8硬质合金端面车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=0°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量

1）背吃刀量

=0.5mm,因为余量较小，一次走刀即可完成；2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2取f=0.2mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，确定刀具寿命及磨钝标准,根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm,刀具使用寿命T=60min;4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P94表4-15及《机械制造技术基础课程设计指导教程》P104表5-13取：

v=100m/min，主轴转速n=v1000/πd=375r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=13.8min

辅助时间Tf=13.8*20%=2.76min；

其它时间Tq=（13.8+2.76）*15%=2.5min

2.1.4车左端面槽

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

将铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧后车左端面密封槽，加工余量5mm;

机床：

选用CA6140卧式车床,铜套锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧；

刀具：

选用YG8硬质合金端面车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=45°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）

2.切削用量

1）背吃刀量

=2.2mm,因为余量较小，一次走刀即可完成；2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2取f=0.48mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，确定刀具寿命及磨钝标准,根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm,刀具使用寿命T=60min;4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P94表4-15及《机械制造技术基础课程设计指导教程》P104表5-13取：

v=55m/min，主轴转速n=v1000/πd=318r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=0.3min

辅助时间Tf=0.3*20%=0.06min；

其它时间Tq=（0.3+0.06）*15%=0.06min

2.2工序三

以φ40轴心线为定位基准，选用CA6140卧式车床，将铜环锯开套在φ50左方外圆面，用四爪卡盘夹紧后粗车、半精车、精车右端面。

2.2.1粗车右端面

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

将铜环锯开套在φ50左方外圆面，用四爪卡盘夹紧后粗车左端面，加工余量3.5mm;

机床：

选用CA6140卧式车床,铜环锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧；

刀具：

选用YG8硬质合金端面车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=0°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量

1）背吃刀量

=3.50mm,因为余量较小，一次走刀即可完成；2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2取f=0.48mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，确定刀具寿命及磨钝标准,根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm,刀具使用寿命T=60min;4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P94表4-15及《机械制造技术基础课程设计指导教程》P104表5-13取：

v=55m/min，主轴转速n=v1000/πd=206r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=1.6min

辅助时间Tf=1.6*20%=0.32min；

其它时间Tq=（1.6+0.32）*15%=0.3min

2.1.2半精车右端面

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造；

加工要求：

将铜环锯开套在φ50左方外圆面，用四爪卡盘夹紧后半精车左端面，加工余量1.0mm；

机床：

选用CA6140卧式车床,铜环锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧；

刀具：

选用YG8硬质合金端面车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=0°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）

2.切削用量:

1）背吃刀量

=1.0mm,因为余量较小，一次走刀即可完成；2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2取f=0.4mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，确定刀具寿命及磨钝标准,根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm；刀具使用寿命T=60min4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P94表4-15及《机械制造技术基础课程设计指导教程》P104表5-13取：

v=80m/min，主轴转速n=v1000/πd=300r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=4.3min

辅助时间Tf=4.3*20%=0.86min；

其它时间Tq=（4.3+0.86）*15%=0.8min

2.1.3精车右端面

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

将铜环锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧后精车左端面，加工余量0.5mm;

机床：

选用CA6140卧式车床,铜环锯开套在φ50右方外圆面，用四爪卡盘夹紧；

刀具：

选用YG8硬质合金端面车刀（前角γ0＝30°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=0°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量

1）背吃刀量

v=100m/min，主轴转速n=v1000/πd=375r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=13.8min

辅助时间Tf=13.8*20%=2.76min；

其它时间Tq=（13.8+2.76）*15%=2.5min

2.3工序四

以φ20轴心线为定位基准，选用CA6140卧式车床与四爪卡盘，

平顶端面到10mm，再粗车、半精车、精车顶端.

2.3.1平顶端面到10mm

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

粗车顶端面到10mm，以φ20轴心线为定位基准，加工余量2mm;

机床：

选用CA6140卧式车床，用四爪卡盘夹紧;

刀具：

选用YG8硬质合金车刀（前角γ0＝0°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=90°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量

1）背吃刀量

=2mm,因为余量较小，一次走刀即可完成；2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2取f=0.48mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，确定刀具寿命及磨钝标准,根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.6mm,刀具使用寿命T=60min；4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P94表4-15及《机械制造技术基础课程设计指导教程》P104表5-13取：

v=55m/min，主轴转速n=v1000/πd=292r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=0.43min

辅助时间Tf=0.43*20%=0.09min；

其它时间Tq=（0.43+0.09）*15%=0.08min

2.3.2粗车顶端

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

粗车顶端面到φ42mm，以φ20轴心线为定位基准，加工余量18mm;

机床：

选用CA6140卧式车床，用四爪卡盘夹紧;

刀具：

选用YG8硬质合金车刀（前角γ0＝0°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=90°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量

1）切削深度为18mm，其余量较大不能一次切除，共切6次，每次切3mm，背吃刀量

=3mm。

2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2，按CA6140的参数取：

f=0.48mm/r;3）确定刀具寿命及磨钝标准，根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm,刀具使用寿命T=60min;4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P99表5-2，同时按CA6140的参数取：

v=55m/min，主轴转速n=v1000/πd=292r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=2min

辅助时间Tf=2*20%=0.4min；

其它时间Tq=（2+0.4）*15%=0.36min

2.3.3半精车顶端

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

半精车顶端面到φ36mm，以φ20轴心线为定位基准，加工余量6mm;

机床：

选用CA6140卧式车床，用四爪卡盘夹紧;

刀具：

选用YG8硬质合金车刀（前角γ0＝0°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=90°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量:

1）切削深度为6mm，其余量较大不能一次切除，共切2次，每次切3mm，背吃刀量

=3mm；2）查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2，按CA6140的参数取：

f=0.40mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm,刀具使用寿命T=60min；4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P99表5-2，同时按CA6140的参数取：

v=80m/min，主轴转速n=v1000/πd=425r/min。

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

基本时间Tj=0.46min

辅助时间Tf=0.46*20%=0.1min；

其它时间Tq=（0.46+0.1）*15%=0.08min

2.3.4精车顶端

1.加工条件

工件材料:

HT150,σb=170~240MPa，铸造;

加工要求：

半精车顶端面到φ35mm，以φ20轴心线为定位基准，加工余量1mm;

机床：

选用CA6140卧式车床，用四爪卡盘夹紧;

刀具：

选用YG8硬质合金车刀（前角γ0＝0°后角α0＝7°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=90°,过渡刃Krε=40°,副偏角Kr’=10°）.

2.切削用量

1）背吃刀量

=1mm，其余量较小，一次走刀即可完成;2）进给量f，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-2，按CA6140的参数取：

f=0.20mm/r；3）确定刀具寿命及磨钝标准，根据《切削用量简明手册》表1-9，车刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm,刀具使用寿命T=60min;4）切削速度v，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》P99表5-2，同时按CA6140的参数取v=100m/min，主轴转n=v1000/πd=530r/min.

3.时间定额（计算公式：

Lj*Z/n/f/ap）

展开阅读全文