三峡大学张明松机械制造关键技术基础专业课程设计.doc
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1、机械制造技术基础课程设计姓 名: 学 号: 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 成 绩: 12 月 13 日 目录一、概述.1二、课程设计目标.1三、课程设计内容.1四、零件分析.1 4.1零件工艺分析.1 4.2零件加工工艺所遵照标准.2 4.3生产纲领,生产类型确实定.3五、 工艺规程设计.3 5.1热处理工序安排.3 5.2制订工艺路线.3 5.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定.4六、 夹具设计.6 6.1夹具发展情况.6 6.2加工零件夹具选择.7 6.3定位误差分析.9七、加工过程卡和工序卡.10八、工艺卡片.15九、设计总结.16十、参考文件.16一、概述机械制造技
2、术基础课程设计,是以切削理论为基础、制造工艺为根本、兼顾工艺装备知识机械制造技术基础能力培养;是综合利用机械制造技术基础知识、基础理论和基础技能,分析和处理实际工程问题一个关键教学步骤;是对学生利用所掌握“机械制造技术基础”知识及相关知识一次全方面训练。机械制造技术基础课程设计,是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行设计。即以所选择一个中等复杂程度中小型机械零件为对象,编制其机械加工工艺规程,并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。二、课程设计目标机械制造技术基础课程设计是作为未来从事机械制造技术工作一次基础训练。经过课程设计培养学生制订零件机械加工工艺规程和分析工艺问题能力,和设计机床夹具能力。
3、在设计过程中,学生应熟悉相关标准和设计资料,学会使用相关手册和数据库。1、能熟练利用机械制造技术基础课程中基础理论和在生产实践中学到实践知识,正确地处理一个零件在加工中定位、夹紧和工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,确保零件加工质量。2、提升结构设计能力。学生经过夹具设计训练,应取得依据被加工零件加工要求,设计出高效、省力、经济合理而能确保加工质量夹具能力。3、学会使用手册、图表及数据库资料。掌握和本设计相关多种资料名称、出处,能够做到熟练利用。三、课程设计内容零件设计图:四、零件分析4,1零件工艺分析:零件材料选为45钢。因为该材料是优质碳素钢,属于中碳钢,综协力学性能好,是机械行业最常见钢号
4、之一,适适用于承受较大扭矩,要求耐磨零件。 依据工件图可知本设计为钻侧面为15孔,孔为简单孔,要求不高,只须满足其大小及定位要求即可,所设计一套钻床专用夹具。关键技术指标能确保工件加工精度、提升生产效率、工艺性好和使用性好。 它一共有四组加工表面,而这几组表面之间又有一定位置要求和精度要求,现将这四组加工表面分述以下:1、零件毛坯为直径为101mm,总长度为123mm圆柱。2、零件圆柱外壁和端面长度。要求圆柱直径为96mm,长度为118mm。3、直径为15mm定位孔。要求孔定位中心距零件右端面35mm,极限偏差为,孔内壁粗糙度Ra25um。4、零件圆柱内孔。要求孔直径为82mm,表面粗糙度Ra
5、1.6um。 (毛坯图)4,2零件加工工艺所遵照标准:. 基面先行标准: 该零件进行加工时要将端面先加工再以左端面、外圆柱面为基准来加工因为左端面和外圆柱面为后续精基准表面加工而设定。才能使定位基准更正确,从而确保各位置精度要求,然后再把其它部分加工出来。.先粗后精标准:即要先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗车将在较短时间内将工件表面上大部分余量切掉。首先提升金属切削效率,其次满足精车余量均匀性要求。若粗车后留余量均匀性满足不了精加工要求时,则要安排半精车,以此为精车做准备。.先面后孔标准: 对该零件应该先加工平面,后加工孔。这么安排加工次序,首先是利用加工过平面定位,稳定可靠;其次是在加
6、工过平面上加工孔比较轻易,并能提升孔加工精度由以上分析知,对于这四组加工面,先加工外圆柱面,再加工前后两个端面,借助夹具进行两个孔加工,以确保她们间位置精度。4.3生产纲领、生产类型确实定此零件为铸件,材料为45钢,成批大量生产,工艺安排基础倾向于工序分散标准,设备选择是通用设备和专用工装,工艺手段以常规工艺为主,新工艺为辅标准.五、工艺规程设计5.1热处理工序安排热处理目标是提升材料力学性能消除残余应力和改善金属加工性能热处理关键分预备热处理最终热处理和内应力处理等本零件CA6140车床输出轴材料为45钢在加工过程中预备热是消除零件内应力在毛坯铸造以后。最终热处理在半精车以后精车之前按规范在
7、840温度中保持30分钟释放应力5.2制订工艺路线当零件加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达成所要求加工质量和合理地使用设备、人力,零件加工过程通常按工序性质不一样,能够分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。 粗加工阶段其任务是切除毛坯上大部分余量使毛坯在形状和尺寸上靠近零件成品所以关键目标是提升生产率去除内孔端面和外圆表面大部分余并为后续工序提供精基准 半精加工阶段其任务是使关键表面达成一定精加工余量为关键表面精加工做好准备 精加工阶段其任务就是确保各关键表面达成要求尺寸精度留一定精加工余量为关键表面精加工做好准备并可完成部分次要表面加工。如精度和表面粗糙
8、度要求,关键目标是全方面确保加工质量。毛坯材料零件毛坯材料是45钢。 制订工艺路线出发点,适应该时零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善确保。在生产纲领以确定成批成生产条件下,能够考虑万能性机床并配以专用夹具,并尽可能使工序集中以提升生产率。除此以外,还要考虑经济原因,方便使生产成本降低。 工艺路线方案: 工序 车削外圆柱面 工序 车削前后端面工序 钻直径为82mm孔。工序 钻直径为15mm内孔。工序 检验工序号工序名称工序内容00铸造锻件各部分加工余量5mm01热处理调质处理02车外圆按图车外圆96mm03铣端面铣两端面至118mm04金工按图镗内孔82mm05钻工按图及线性尺寸
9、钻孔15mm06钳工去毛刺07热处理表面热处理5.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定关键尺寸面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差等级118mm圆柱表面96mm5mm101mm118mm圆柱左右端面118mm5mm123mm82mm孔82mmHB15孔和右端面距离350.25mm15孔15m依据上述原始材料及加工工艺,查机械制造工艺设计简明手册,分别确定各加工表面加工余量、工序尺寸及公差以下:工序 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度 工序 1车削外圆柱面 2.5 96 3.2um 2 车削前后端面 2.5mm 118mm 3.2um 工序 1钻内孔(1) 2.5 75mm 12.5um 2钻
10、内孔(2) 2.5 80mm 12.5um 3扩孔钻 0.7 81.4 12.5um 4粗铰 0.27 81.94 6.3um 5精铰 0.03 82 1.6um工序 1钻15mm孔 0.5 14mm 12.5um 2扩孔钻 0.4 14.8 125um 3粗铰 0.07 14.94 6.3um 4精铰 0.03 15 2.5um(一) 选择机床设备及工艺装备 工序 CA6140一般车床 硬质合金车刀 80Z10 0-200/0.02油标尺(下同)工序 Z525立式钻床 专用钻模,加长麻花扩孔钻,直柄麻花钻 60GB1436-78工序 Z525立式钻床 专用钻模,加长麻花扩孔钻,直柄麻花钻 9
11、GB1436-78外圆尺寸分析具体以下:加工表面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度96mm外圆锻件101mm3.2粗车398mm3.2精车296mm3.2平面尺寸分析具体以下:加工表面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度96118两端面锻件961233.2平面铣3961203.2平面铣2961183.21. 吃刀深度 每次进给量 采取YG6 按机床选择内孔尺寸分析具体以下:加工表面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度82孔锻件1.6钻301.6粗镗801.6精镗82HB1.615孔锻件25钻12251.钻孔(孔径大于30mm以上,通常采取两次钻削 ) 按机床选择切削工时 切入 切出=3mm,=80
12、mm 2粗镗孔,孔至, =80mm 按机床选择实际切削速度切削工时切入 切出3.精镗孔,孔至 按机床选择实际切削速度 钻孔 1钻孔 按机床选择实际切削速度切削工时 切入切出l=3mm l=80mm 2扩孔至 按机床选择实际切削速度 切削工时六、夹具设计6.1夹具发展概况夹具最早出现在18世纪后期。伴随科学技术不停进步,夹具已从一个辅助工具发展成为门类齐全工艺装备。1机床夹具现实状况 国际生产研究协会统计表明,现在中、小批多品种生产工件品种已占工件种类总数85左右。现代生产要求企业所制造产品品种常常更新换代,以适应市场需求和竞争。然而,通常企业全部仍习惯于大量采取传统专用夹具,通常在含有中等生产
13、能力工厂里,约拥有数千甚至近万套专用夹具;其次,在多品种生产企业中,每隔34年就要更新5080左右专用夹具,而夹具实际磨损量仅为1020左右。尤其是多年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术应用,对机床夹具提出了以下新要求: 1)能快速而方便地装备新产品投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本2)能装夹一组含有相同性特征工件;3)能适适用于精密加工高精度机床夹具;4)能适适用于多种现代化制造技术新型机床夹具;5)采取以液压站等为动力源高效夹紧装置,以深入减轻劳动强度和提升劳动生产率;6)提升机床夹具标准化程度。2现代机床夹具发展方向 现代机床夹具发展方向关键表现为标
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