左臂壳体优秀课程设计项目新版说明书.doc
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1、机电及自动化学院机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:左臂壳体工艺规程设计 年 7月序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和关键专业课,又经过了机械设计课程设计以后,进行又一次实践性步骤,尤其强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程利用,同时也有对刀具和切屑部分知识综合,所以这是我们对以前所学各门课程一次较为深入综合总复习,同时还要对相关课外知识进行查阅和学习,也是一次对我们实际利用知识处理问题能力练习。而且,这次课程设计一样也会用到以前金工实习和认知实习相关知识,也能够说这是对两次实习效果一次检验。经过这次课程设计,将会
2、巩固对机械加工工艺规程设计理论知识,并初步学会自己完成制订简单零件加工工艺规程。这次工艺规程课程设计,我题目是左臂壳体工艺规程设计。期望经过对左臂壳体加工工艺规程设计,能够深入学习机械制造工艺学并掌握简单零件加工工艺设计。即使这是大学以来第二次课程设计,但毕竟还是第一次接触制造工艺设计,对知识掌握、熟悉程度和综合利用还会存在问题,所以在设计中难免会有考虑不周全或错误地方,这些也是第一次设计时常见问题,期望老师多多批评和指正。目录1、任务介绍12、左臂壳体用途及工艺分析13.确定毛坯尺寸及毛坯图34、左臂壳体工艺规程设计.34.1、基准选择34.2表面加工方法选择34.3制订工艺路线44.4工艺
3、方案比较和分析64.5 加工余量和工序尺寸64.6 多种机床和刀具选择.84.7、确定切削用量和基础工时84.8、计算时间定额和提升生产率工艺路径介绍225、小结235参考文件 236附件23 1、任务介绍此次机械制造工艺学课程设计我拿到题目是“左臂壳体工艺规程设计”。材料为HT200,生产批量为中批量生产,技术要求见左臂壳体二维图,要求设计该左臂壳体机械加工工艺规程,具体要求内容为:(1)依据生产类型,对零件进行工艺分析;(2)选择毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图;(3)制订零件机械加工工艺过程,选择工序加工设备及工艺装备,确定各工序切削用量及工序尺寸,并计算工序工时定额;(4)填写工艺文件;
4、(5)撰写设计说明书;2、左臂壳体用途及工艺分析2.1左臂壳体作用左臂壳体:关键用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱,共同组成旋耕机支架。2.2左臂壳体关键工艺分析:零件材料为HT200,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构有点复杂,生产类型为中批生产,故选择机械砂型铸件毛坯。这对提升生产率,确保产品质量有帮助。另外为消除残余应力还应安排人工时效。1依据零件总体加工特征,左端115和右端95端面为整个机械加工过程中关键基准面,所以在制订加工方案时候应该首先将此面加工出来。2.左端72和右端80端面没有技术要求,粗加工即可,而左端72和右端80外圆要求其径向跳动为0.06之间
5、,为了确保其径向跳动符合技术要求,先粗车右端80外圆,再粗车左端72外圆,然后半精车右端80外圆,再半精车、精车左端72外圆,为了确保52孔和80外圆同轴度偏差不超出0.025,精车80外圆后,直接粗、半精、精车52孔,就能够确保了同时还粗车,半精车52孔左端面。同时以精车左端72外圆要求其表面粗糙杜为6.3,其尺寸精度等级为8级,端80外圆要求其表面粗糙度为6.3,其尺寸精度等级为7级,所以此道工序中外圆和孔加工是一个难点,需要选择合适加工方法来达成此孔加工技术要求。3.因为右端8孔要求以80中心轴线和95端面作为基准进行定位,且其所要求表面粗糙度为3.2,尺寸精度等级为9级,所以钻孔后需要
6、进行半精铰才能达成技术要求,需要选择合适加工方法达成此孔加工技术要求。钻4*13孔时,需要以95端面和8作为基准进行定位,所以需要先加工8孔,才能确保其技术要求,因为4*13孔表面粗糙度要求为25,故通常加工即可达成其技术要求。4.因为左端13孔要求以72中心轴线、115端面和右端8孔作为基准进行定位,没有粗糙度和加工精度要求,故通常加工即可达成技术要求。钻8孔时,其所要求表面粗糙度为3.2,尺寸精度等级为8级,所以钻孔后需要进行半精铰孔才能达成技术要求。3.确定毛坯尺寸和毛坯图查机械加工手册可知,查得该铸件尺寸公差等级CT为812级,取CT=10级,加工余量等级为G级,同时考虑到铸造合理行和
7、成本,考虑到72外圆在长度方向上距离端面尺寸为5mm,80在长度方向上距离端面尺寸为6mm,为了铸造方便将其铸造为115,简化铸造形状。其它基础尺寸见毛坯图。3、左臂壳体工艺规程设计4.1、基准选择4.11粗基准选择根据粗基准选择标准为确保不加工表面和加工表面位置要求,应选择不加工表面为粗基准,故依据零件应选择45孔和72左端面作为粗基准。4.12精基准选择精基准选择依据互为基准标准、基准重合标准和自为基准标准,应该选择115左端面,95右端面和72,80外圆表面作为精基准。4.2表面加工方法选择左臂壳体各加工面加工方法加工面精度粗糙度加工方案72外圆8级Ra6.3粗车-半精车-精车115端面
8、无Ra25粗车80端面无无粗车72左端面无无粗车80外圆h7Ra6.3粗车-半精车-精车95端面无Ra6.3 粗车-半精车52孔G7Ra3.2粗车-半精车-精车52孔左端面无Ra6.3粗车-半精车8F9孔F93.2钻-半精铰4x13无25钻8N8孔N83.2钻-半精铰4.3制订工艺路线依据零件具体要求和多种加工方法所能够达成精度和粗糙度能力,和多种机床加工特点,查阅和参考机械制造工艺学和机械制造技术基础课程设计指南等资料,可得到各加工面加工方法(表1)和加工工艺工序安排(表2):工艺路线一:工序:铸造; 工序:清砂,检验;工序:人工时效工序:以115端面和45孔作为定位基准进行定位,粗车右端9
9、5左端面、右端面和80右端面、外圆。工序:以95右端面和80外圆进行定位基准进行定位,在95得端面钻7.8孔并半精铰孔到8。 工序:以加工后8孔和80外圆进行定位基准进行定位,钻4x13孔;工序:以加工后95端面和80外圆作为定位基准进行定位,粗车115右端面、左端面和72左端面、外圆。工工序:以加工后115端面和72外圆作为定位基准进行定位,半精车95右端面,半精车80外圆。工序:以加工后95端面和80外圆作为定位基准进行定位,半精车、精车72外圆。工序:以加工后115端面和72外圆作为定位基准进行定位,精车80外圆,并倒角;粗车,半精车52孔左端面并倒角;粗、半精车,精车52孔并倒角。工序
10、:以加工后8孔、72外圆和115端面作为定位基准进行定位,钻4x13孔,钻7.8孔,半精铰至8;工序:钳工去毛刺,清洗工序:终检;工序:入库。工艺路线二:工序:铸造; 工序:清砂,检验;工序:人工时效工序:以95端面和45孔作为定位基准进行定位,粗车115端面和72外圆; 工序:以加工后115端面和45孔作为定位基准进行定位,粗车95端面和80外圆;工序:以加工后95端面和80外圆作为定位基准进行定位,半精车,精车72外圆;工序:以加工后115端面和72外圆作为定位基准进行定位,半精车,精车80外圆并倒角,粗、半精车,精车52孔并倒角,粗车,半精车52孔左端面。工序:以加工后80外圆和95端面
11、作为定位基准,钻7.8孔,半精铰至8;工序:以加工后8孔和95端面作为定位基准进行定位,钻4x13孔;工序:以加工后8孔、72外圆和115端面作为定位基准进行定位,钻4x13孔,钻7.8孔,半精铰至8;工序:钳工去毛刺,清洗工序:终检;工工序:入库。4.4工艺方案比较和分析工艺路线一采取先加工孔方法避免了零件右端不规则外圆难夹紧缺点,方便于用孔来装夹加工零件左端面,而且路线一把80外圆粗车,半精车,精车全部分开,以半精车80外圆正确72外圆进行半精车、精车更轻易确保80外圆和72外圆微小圆跳动要求,确保了零件加工精度要求,而且便于装夹。而工艺路线二用粗加工后80外圆对72外圆半精车、精车,这么
12、,然后才能用精加工后72外圆半精车,精车80外圆,这么把半精车,精车集中在一起,72外圆和80外圆圆跳动量得不到确保。而且因为零件右端不规则外圆造成了装夹困难!综合原因考虑,选择工艺路线一作为零件加工工艺路线。4.5 加工余量和工序尺寸结合左臂壳体尺寸,加工方法,查阅实用机械加工工艺手册结合铸造机加工余量能够得到各加工面加工余量,以下所表示: 左臂壳体加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸确实定:加工面工序名称工序间量/mm工序工序基础尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度(IT)表面粗糙度/m72h8左端面粗车2.51340572h8外圆精车0.586.37272半精车1.510972.5粗车411
13、32574毛坯115115端面粗车左端面7.5右端面113251080h7外圆精车0.576.38080h7半精车1.5980.5粗车131382毛坯9552G7孔精车0.573.25252G7半精车1.5106.351.2粗车5122550毛坯4595端面半精车右端面1.5106.316粗车左端面1右端面1.5122517.552孔左端面半精车1.2106.388粗车1.812159.2毛坯458F9半精铰0.293.288F9钻7.811257.895右端面4x13钻131125138N8半精铰0.293.288N8钻7.811257.8115右端面4x13钻13112513注:加工时需要
14、确保留有加工余量,最终尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。4.6 多种机床和刀具选择综合考虑所要加工零件尺寸及要加工表面所要达成粗糙度机床和刀具以下:卧式车床CA6140硬质合金外圆车刀,端面车刀立式钻床Z550硬质合金7.8麻花钻头;8硬质合金铰刀。8Cr4.7、确定切削用量和基础工时工序:车63外圆及端面1、加工条件加工材料:HT200,0.22Gp,铸造加工要求:粗车95外圆及端面机床:CA6140车床端面车刀:刀片材料YG6,刀杆尺寸1625,=90,=15,=8,=0.5。外圆车刀: 刀片材料YG6,刀杆尺寸1625,=75,=15,=8,=2。2、计算切削用量(1)粗车95外圆
15、端面1)已知毛坯长度方向加工余量为右端为2.5mm,一次走刀完成。=2.5,长度加工公差按IT12级.2)进给量f:依据实用机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625,3和工件直径为95时f=0.60.9/r。按CA6140车床说明实用机械加工工艺手册取f=0.8/r。3)计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)=(m/min) (2.1)其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2将上述数据带入公式中:=0.8=53.11mm/min4)确定机床主轴转速=178/min按机床说明(见实用机械加工工艺手册),现取160r/min。所以
16、,实际切削速度:V=47.73m/min5)切削工时,据机械加工工艺手册得:t= =0.33min(2)粗车95左端面1)已知毛坯长度方向加工余量为左端为1mm,一次走刀完成。=1,长度加工公差按IT12级.2)进给量f:依据实用机械加工工艺手册查得,当刀杆尺寸为1625,3和工件直径为95时f=0.80.9/r。按CA6140车床说明实用机械加工工艺手册取f=0.8/r。3)计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册P30,切削速度计算公式为(寿命选T=60min)=(m/min) (2.1)其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2将上述数据带入公式中:=0.8=76.17mm/
17、min4)确定机床主轴转速=255.2/min按机床说明(见实用机械加工工艺手册),现取250r/min。所以,实际切削速度:V=74.613m/min5)切削工时,据机械加工工艺手册得:t= =0.0325min(2)粗车95外圆切削深度: 单边余量Z=6.5。分2次切削,第一次切3.25。进给量: 据切削用量简明手册表1.16,选择f=0.7/r计算切削速度:= (2.5)其中=158,=0.15,=0.4,=0.8,m=0.2=53.86r/min确定主轴转速:=180.46r/min按机床选择n=200r/min所以实际切削速度:V=60m/min切削工时: 按机械加工工艺手册P694
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