机械加工工艺规程与工艺装备设计模板.doc
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此套设计有全套CAD图和卡片,有意者请联络我索取 目录 1、零件分析 2 1.1零件工作原理 2 1.2 零件工艺分析 2 2、工艺规程设计 3 2.1 确定毛坯制造形式 3 2.2基面选择 3 2.3工艺路线 3 2.4计算两次工序尺寸基础尺寸 4 2.5两次工步计算 4 3、时间定额计算 4 3.1两工步时间定额计算 5 3.2 辅助时间计算 5 4、机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确实定 5 5、确定切削用量及工时 7 4.1车 7 4.2铣端面 7 4.3钻 7 4.4钻螺纹孔 8 6、夹具设计 8 5.1定位基准选择 8 5.2定位误差分析 8 7、设计心得 9 8、参考文件 10 一、零件分析 1.1 零件工作原理 题目所给定零件是总泵缸体。是整个液压系统关键,作用是经过活塞往返往复运动产生推进工作缸动作所需油压。该零件ф3.5为进油孔,活塞运动过该位置时,完成充油过程,活塞继续运动将油推向前方,挤压出缸体,因为截面积差产生工作压力。当活塞回程时超出3.5孔位时开始进油,旁边小孔为空气孔,方便进空气。 1.2 零件工艺分析 由零件图可知,该零件仅有一组尺寸要求较高,即ф22+0.023。(主行磨至⊿0.8)尺寸要求较高,其它尺寸均为8公差尺寸,我们加工时可先以外圆为粗加工基准,确定内孔,由内孔确定全部尺寸。 二、工艺规程设计 2.1 确定毛坯制造形式 零件毛坯为铸件,考虑到整体式加工,较废材料,不经济,而零件为一般零件不受冲击,故不宜选择锻件,最终确定使用铸件,年产量10万件,为大量生产,且轮廓尺寸规则,可采取砂型铸造,且可用大型铸造如一出十等方法铸造,这么更能提升生产率。 2.2基面选择 如前所述,该零件总来说尺寸要求不高,位置度、形状公差控制较严格,关键集中在缸体内部工作尺寸精度,其它各尺寸均围绕该尺寸,所以粗加工基准应选择外圆,半精加工完ф22+0.023孔后再以此为精加工基准完成全部尺寸,完成孔珩磨,即可达成图纸要求精度。 2.3工艺路线 据以上分析,依据先粗后精,先面后孔,基准先行,先主后次标准,确定工艺以下: 准备工序: 1.零件砂型铸造,去应力,正火处理。 2.检 加工工序: 1、车 车内孔达ф22+0.023,⊿1.6, 车端面,确保12 2 铣 以内孔ф22+0.023,尺寸为基准,芯轴定芯,铣端面达 ⊿6.3 3. 钻 以内孔ф22+0.023。尺寸为基准,芯轴定芯,钻M22×1.5-5H达图。 4. 钻 ф0.7/ф3.5及ф3.5孔达图。 5. 铣 以芯轴ф22+0.023。孔为基准,铣16平台。 6. 钻 以芯轴ф22+0.023。孔为基准,钻4-ф10.5孔达图 7. 钻 以芯轴ф22+0.023。孔为基准。为基准定位。 8. 珩磨 磨内孔达⊿0.8长度大于100 9. 检 2.4计算两次工序尺寸基础尺寸 攻螺纹后孔最大公称直径尺寸为12mm,查表2-39知一般粗牙螺纹内孔直径为10.5mm,则钻孔工序加工尺寸为: 10.5-0.10=10.4mm。 2.5两次工步计算 钻孔工步 1、背吃刀量确实定 取ap=1mm 2、进给量确实定 查表5-22选择该工步每钻进给量f=0.10mm/r 3、切削速度计算 查表5-22得 v=15m/min 由公式(5-1)得: n=1000×v/3.14d=1000×15/(3.14×104)=454.96r/min 参考表4-8 四面组合钻床,主轴钻速可取n=1360r/min,将此带入公式(5-1)实际钻削速度v=nπd/1000=15.0m/min 攻丝孔工步 1、背吃刀量确实定 取ap=0.07mm 2、进给量确实定 查表5-22选择该工步每钻进给量f=0.10mm/r 3、切削速度计算 查表5-22得 v=10m/min 由公式(5-1)得: n=1000×v/3.14d=1000×10/(3.14×12)=265.39r/min 参考表4-8 四面组合钻床,主轴钻速可取n=265.39r/min,将此带入公式(5-1)实际钻削速度v=nπd/1000=9.99m/min 三、时间定额计算 3.1两工步时间定额计算 钻孔工步 依据表5-41(钻削基础时间计算),钻孔基础时间可由下面公式计算 Tj=L/fn=(l1+2)/fn 式中:l1=3mm L1 =2mm,代入可得tj=24.5s 丝攻工步 依据表5-46(用丝攻螺纹基础时间计算),攻孔基础时间可由下面公式计算 Tj=[(l1+l2+l)/fn+(l1+l2+l)/fn0]i 式中:l1=(1~3)P L2=(2~3)P 代入可得tj=12.2s 3.2 辅助时间计算 由公式tf=0.15tj 计算钻孔工步辅助时间tf=3.675s 计算攻孔工步辅助时间tf=1.830s 四、机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确实定。 材料为铸件,硬度为HB170-241,成品重0.62kg,生产批量为大批生产,采取铸造成型,二级精度组(成批生产) 依据上述原始资料及加工工艺,分别对各加工表面机械加工余量,工序尺寸及毛坯确定以下: 1、外圆表面(ф32×133;ф32×123;85;ф50) 考虑其加工长度为133,ф32,ф20等外表面均为8加工面,粗糙度Ra=200。不需要加工,长度为向尺寸为133(端面)。 查表1-28,长度余量及公差取136.5±0.5(见机械制造工艺设计手册),拔磨斜度,取2-3。 2、ф220.023。ф18孔,查表1-21得 钻ф22精孔 1)粗车到ф21.8±0.10 2Z=10.8 2)精车到ф22+0.023。2Z=0.1 3、平面(查表1-48) 尺寸取32公差取+0.15 4、M18×1.25-5H螺纹孔 钻孔ф16.5扩、攻、铰于M18×1.25 5、其它各孔均在毛坯面上加工,余量为Z孔位D/2 最终将上面各数据整理填入下表 加工余量计算表 加工工序及工步 尺寸 公差 余量 计算尺寸 计算公差 备注 ф32孔长度尺寸 133 / 1.6×2 136.5 ±0.5 ф22孔 ф22 +0.023 / 0 / 无孔 30 2min 32 +0.15 拔模斜度取2~3º 具体尺寸见毛坯图 五、确定切削用量及工时 5.1车 车内孔达ф21+0.023。⊿1.6;车端面确保12,⊿12.5 ①工件材料为铸造,HT20~40,机床C620-1,一般车床 刀具:内孔车刀,端面车刀,YT15尾座装麻花钻ф21 ②计算切削用量 考虑到出模斜度轴方向余量Zmx=1.6mm,Zmin=1.2mm可一次加工,即可达成⊿12.5光洁度,走刀量F=0.4mm/r 切削速度:(表3-18)耐用度F=45in =163mm/min(2.72m/s) 确定机床转速: (1485v/min) 按机床选择nw=20.83v/s(1250转/分? 实际切削速度:v=2.29mm/s(137.4m/min) 切削工时,t=35 t1=2m t2=0 t3=5mm(试切长度) Tm= 5.2铣端面达 ⊿6.3 af=0.15mm/z(表3-28) V=0.45/s 127m/min 采取高速钢锒齿端面铣刀,dw=175mm齿数10 按机床选择=0.79r/s (47.5r/min) ∴实际切削速度 切削工时 5.3钻M22×1.8孔达图,钻小孔达图 3.1 钻孔 ф18.5底孔 F=0.43mm/r×0.75=0.322mm/r 取f=0.32mm/r ④ V=0.25m/s (15m/min) ∴=3.18r/s(191r/min) 按机床选择=3.25r/s(195r/min) ∴实际切削速度V=a255m/s(15.3m/min) 切削工时(一个孔) t=12mm t1=9mm t2=2mm 倒角2×45°双面 为缩短辅助时间,取倒角时主轴转速和钻孔相同。 =3.18r/s(191r/min)手动进给 钻孔ф3.5mm f=0.2mm/r·0.50=0.1mm/r(表3-38)v=0.25m/r(15m/min) 按机床选择nw=800r/min(13.33r/s) ∴切削速度U=0.28mm/s (16.84m/min) 加工一孔工时 t=19mm t1=3mm t2=1mm 铣16平台 加工转速,进给量和平台一致 5.4、钻螺纹孔ф12.5,功牙至M12×1.25 F=0.2mm/r·0.50=0.1mm/r U=0.25m/r(15m/min) 机床选择nw=800r/min(13.33r/s) 实际U=0.28mm/s 六、夹具设计 经过和指导老师协商,我决定做最终道工序钻M12×12.5-5H孔钻用夹具,本夹具使用Z525钻床,刀具为HSS,底孔为ф10.8,在攻牙至M12×12.5。 6.1定位基准选择 由零件图可知M12×12.5孔对应ф22+0.023。有同心度要求,这里关键是以底面定位,芯轴定芯。 为提升效率,决定以底面定位ф22+0.023。内孔定位,同时加25件,这么便于装夹,提升效率。 6.2定位误差分析: 刀具:ф10.8麻花钻→下钻出,且受力向下,夹具关键定位元件为中间ф22h定位销,辅助定位尺寸为16mm凸台,图纸要求不高,故用此方法即可达成精度要求,夹具设计关键是提升生产率,为预防该螺纹时反转,引发零件上浮,故用螺钉压住。 七、设计心得 经过这次课程设计我学会了更多专业知识,培养了实际操作和创新能力。在过去课程中,我们只是学习了部分关键理论知识,而没有切合实际练习和测试。在这次课程设计中我碰到了很多难题和问题,经过指导老师耐心讲解和指导,我又重新学习了以往遗漏和没有完全掌握知识。六点定位原理,看似很简单几行字,不过假如结合实际工件就要认真分析,怎样完全限制它六个自由度不要产生过定位和欠定位情况。而夹紧装置选择就要我们平时多留心和积累,掌握更多经典夹紧装置,方便于在设计中灵活利用。 这次课程设计也是在为我们未来课程设计打基础,为我们以后工作积累更多经验。在以后学习中,我会愈加努力,不仅努力学好专业知识而且要积累更多设计经验。 八、参考文件 [1] 陈宏钧,方向明,马素敏.经典零件机械加工生产实例[M].北京:机械工业出版社,.8 [2] 王季琨,沈中伟,刘锡珍.机械制造工艺学[M].天津:天津大学出版社, .1 [3] 哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计[J].上海:上海科学技术出版社,1991.3 [4] 李洪.机械加工工艺手册[M].北京:北京出版社,1996.1 [5] 贵州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册[J].贵州:贵州人民出版社,1983.6 [6] 龚定安,蔡建国.陕西科学技术出版社,1981.7 [7] 孟少农.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,1991.9 [8] 《金属机械加工工艺人员手册》.金属机械加工工艺人员手册[M].s上海:上海科学技术出版社,1979.1 [9] 孙丽嫒.机械制造工艺及专用夹具[J].北京:冶金工业出版社, .9 [10] 杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京:机械工业出版社, .9 [11] 王绍俊.机械制造工艺设计手册[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 1981.5 [12] 刘文剑,曹天河,赵维缓.夹具工程师手册[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987.12 [13] 上海市金属切削技术协会.金属切削手册[M].上海:上海科学技术出版社,1991.10 [14] 邱仲潘.计算机英语[M].北京:科学出版社,.9- 配套讲稿:
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