轴套零件的机械加工工艺规程及夹具设计.doc
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1、毕业设计说明书课题:轴套零件的加工工艺规程及夹具设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:陕西国防工业职业技术学院二O一一届毕业设计(论文)任务书专业:数控技术 班级:数控 姓名: 学号:一、设计题目(附图): 轴套 零件机械加工工艺规程制订及第 25 工序工艺装备设计。二、设计条件: l、零件图; 2、生产批量:中批量生产。三、设计内容: 1、零件图分析:l)、零件图工艺性分析(结构工艺性及技术条件分析);2)、绘制零件图; 2、毛坯选择: 1)、毛坯类型; 2)、余量拟定; 3)、毛坯图。 3、机械加工工艺路线拟定: 1)、加工方案分析及拟定; 2)、基准的选择;3)、绘制加工工艺流程图(拟定
2、定位夹紧方案)。 4、工艺尺寸及其公差拟定: 1)、基准重合时(工序尺寸关系图绘制); 2)、运用尺寸关系图计算工序尺寸; 3)、基准不重合时(绘制尺寸链图)并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备拟定:6、切削用量及工时定额拟定: 拟定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文献制订: 1)、编写工艺设计说明书; 2)、填写工艺规程;(工艺过程卡片和工序卡片)8、指定工序机床夹具设计: 1)、工序图分析; 2)、定位方案拟定; 3)、定位误差计算; 4)、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。(绘制刀具量具工作图)10、某工序数控编程程序设计。四、上交资料(除资料2使用标准A3手写外,其余电子文稿
3、指导教师审核后,打印上交)1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份;(按统一格式撰写)2、工艺文献一套(含工艺过程卡片、每一道工序的工序卡片,工序附图); 3、机床夹具设计说明书一份;(按统一格式撰写) 4、夹具总装图一张(打印图纸);零件图两张以上(A4图纸); 5、刀量具设计说明书一份;(按统一格式撰写)6、刀具工作图一张(A4图纸);量具工作图一张(A4图纸)。7、数控编程程序说明书五、起止日期:2023年 月 日一2023年 月 日(共8周)六、指导教师:七、审核批准: 教研室主任: 系主任:年 月 日八、设计评语:九、设计成绩:年 月 日摘 要本文重要介绍轴套零件的机械加工工艺过程
4、,一方面通过对该其零件图纸进行分析,再拟定其加工工艺,选择合理的设备及工艺装备,并制定出合理的工艺路线,选择合理的刀具、切削用量等,另一方面设计钻两斜孔的钻孔夹具、专用刀具、专用量具等,最终制定并填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。关键词:轴套 机械加工 工艺路线 工艺装备 目 录前 言6第一章 工艺设计说明书71.零件图工艺性分析71.1零件图的完整性和对的性71.2零件技术规定分析71.3零件结构工艺性分析82.毛坯的选择82.1毛坯类型82.2毛坯余量拟定82.3毛坯-零件合图83.机械加工工艺路线拟定93.1加工方法的拟定103.2加工顺序的安排103.3定位基准的选择113.4加
5、工阶段的划分113.5重要机加工工序简图114.工序尺寸及公差的拟定144.1基准重合时的工序尺寸144.2基准不重合时的工序尺寸155.设备及其工装的拟定155.1机床及夹具的选用155.2刀具的选择155.3量具的选择166.切削用量的拟定166.1切削用量的选用原则166.2切削用量的选取方法166.3选择切削用量时应注意的几个问题18第二章 第25号工序夹具设计说明书191.工序尺寸精度分析192.定位方案拟定193.定位元件拟定194.定位误差分析195.夹紧方案及元件拟定196.夹具总装草图19第三章 第15号工序刀具设计说明书211.工序尺寸精度分析212.刀具类型拟定213.刀
6、具设计参数拟定214.刀具工作草图21第四章 第20号工序量具设计说明书221.工序尺寸精度分析222.量具类型拟定223.极限量具尺寸公差拟定224.极限量具公差带图225.极限量具结构设计23第五章 第15、20号工序数控编程设计说明书241.工序数控加工工艺分析242.走刀路线拟定243.刀具及切削用量的选择243.1刀具的选择243.2切削用量的选择254.编程原点的拟定及数值计算265.程序编写及程序说明265.1数控编程的定义265.2数控编程的分类265.3零件的加工程序清单26第六章 毕业设计体会32参考文献33致 谢34轴套零件的机械加工工艺规程、夹具及数控编程设计前 言随着
7、科学技术飞速发展和经济竞争的日趋剧烈,机械产品的更新速度越来越快,数控加工技术作为先进生产力的代表,在机械及相关行业领域发挥着重要的作用,机械制造的竞争,其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行数控加工工艺设计织机导板零件,侧重于设计该零件的数控加工夹具,重要设计内容有:完毕该零件的工艺规程(涉及工艺过程卡、工序卡和数控刀具卡)和重要工序的工装设计。并绘制零件图、夹具图。用G代码编制该零件的数控加工程序,再则学习计算机辅助工艺设计(CAPP)相关知识,并编制其构架。限于编者的水平有限,对书中的不妥之处,敬请读者批评指正。第一章 工艺设计说明书1.零件图工艺性分析如图1.1所示零件图,其生产规模
8、为中批量生产,试根据零件图分析其加工工艺。图1.1 轴套零件图1.1零件图的完整性和对的性经审查,该零件视图准确、完整,表达直观清楚,符合国家标准,尺寸、公差以及技术规定的标注齐全、合理。1.2零件技术规定分析零件的技术规定重要涉及尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度规定等,这些技术规定应当是可以保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术规定分析,重要是分析这些技术规定的合理性,以及实现的也许性,重点分析重要表面和部位的加工精度和技术规定,为制定合理的加工方案做好准备。同时通过度析以拟定技术规定是否过于严格,由于过高的精度和过小的表面粗糙度规定会使工艺过程变得复杂,加工难度大,增长不必要
9、的成本。该零件的尺寸精度规定有:93精度等级为IT6、106精度等级为IT6、107精度等级为IT6、110精度等级IT6、123精度等级为IT6,其余精度等级为IT10;形状精度有:107G6的圆跳动为0.03mm;位置精度:端面A对167的跳动允差0.03mm、93G6对107G6的跳动允差0.10mm;表面粗糙度:93表面粗糙度Ra1.6um、107表面粗糙度Ra1.6um、5和9两斜孔表面粗糙度6.3、164表面为不加工表面,其余表面粗糙度为Ra3.2um。1.3零件结构工艺性分析该零件属于轴类零件,其结构特性重要由内外圆柱面、外槽、内槽、斜孔、端面孔等组成。其中内外圆柱面、内外槽可在
10、数控车床上加工;端面孔可在数控铣床上加工;斜孔在钻床上加工。2.毛坯的选择2.1毛坯类型(1) 铸件铸件合用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。 (2) 锻件锻件合用于强度规定高、形状比较简朴的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。(3) 型材型材有热轧和冷拉两种。热轧合用于尺寸较大、精度较低的毛坯;冷拉合用于尺寸较小、精度较高的毛坯。(4) 焊接件焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件 (5) 冷冲压件冷冲压件毛坯可以非常接近成品规定,在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。2.2毛坯余量拟定毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上,加减
11、总加工余量得到毛坯尺寸,毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。笔者认为这种设计方法并不合理,这是由于从毛坯尺寸的作用来讲并不规定它和零件图一致,对它提出的规定是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量:(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据该零件的图纸规定,拟定该零件毛坯材料为铸件,径向余量为单边3mm,长度余量为12mm(即总长为145mm)。毛坯尺寸如图1.2所示。2.3毛坯-零件合图有毛坯余量拟定该零件的毛坯图如图1.2所示。图1.2 毛坯-零件合图3.机械加工工艺路线拟定05 下料 制造毛坯10 热解决 正火15 车 1.夹212外圆,车167外圆控制长度尺寸20
12、、下端面、镗内孔107控制长度尺 寸22、内槽。 2.调头夹167外圆,车上端面、镗内孔93、内槽。20 铣 1.钻3-9中心孔。 2.钻3-9底孔8.5。 3.铰3-9孔。 4.铣3-14沉孔。25 钻 1.钻孔10 2.钻斜孔5。 3.钻斜孔9。30 热解决 局部淬火。35 磨削 磨内孔及槽。40 钳 去毛刺45 检查 检查各尺寸。50 入库3.1加工方法的拟定(1)167外圆 粗车(精度等级IT12,表面粗糙度Ra6.3um)精车(精度等级IT10,表面粗糙度Ra3.2um)。(2)107内孔 粗车(精度等级IT10,表面粗糙度Ra6.3um)半精车(精度等级IT8,表面粗糙度Ra3.2
13、um)磨削(精度等级IT6,表面粗糙度Ra1.6um)。(3)93内孔 粗车(精度等级IT10,表面粗糙度Ra6.3um)半精车(精度等级IT8,表面粗糙度Ra3.2um)磨削(精度等级IT6,表面粗糙度Ra1.6um)。(4)106槽 粗车(精度等级IT10,表面粗糙度Ra6.3um)半精车(精度等级IT8,表面粗糙度Ra3.2um)磨削(精度等级IT6,表面粗糙度Ra1.6um)。(5)123槽 粗车(精度等级IT10,表面粗糙度Ra6.3um)半精车(精度等级IT8,表面粗糙度Ra3.2um)磨削(精度等级IT6,表面粗糙度Ra1.6um)。(6)110槽 粗车(精度等级IT10,表面粗
14、糙度Ra6.3um)半精车(精度等级IT8,表面粗糙度Ra3.2um)磨削(精度等级IT6,表面粗糙度Ra1.6um)。(7)3-9孔 钻中心孔钻底孔(精度等级IT12,表面粗糙度Ra6.3um)铰孔(精度等级IT10,表面粗糙度Ra3.2um)。(8)10孔 钻中心孔钻底孔(精度等级IT12,表面粗糙度Ra6.3um)铰孔(精度等级IT10,表面粗糙度Ra3.2um)。(9)5斜孔 钻中心孔钻孔(精度等级IT12,表面粗糙度Ra6.3um)。(10)9斜孔 钻中心孔钻孔(精度等级IT12,表面粗糙度Ra6.3um)。3.2加工顺序的安排工件的机械加工工艺路线中要通过切削加工、热解决和辅助工序
15、。因此,当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热解决和辅助工序的顺序。切削加工工序的安排原则1)基准先行 选为精基准的表面,应先进行价格,以便为后续工序提供可靠的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等,都应安排在初始工序加工完毕。2)先粗后精 各表面均应按照粗加工半精加工精加工的顺序依次进行,以便逐步提高加工精度和减少表面粗糙度。3)先主后次 先加工重要表面(如定位基面、装配面、工作面),后加工次要表面(如自由表面、键槽、螺纹孔等),次要表面常穿插进行加工,一般安排在重要表面达成一定精度之后、最终精加工之前。该零件的加工顺序应严格按照以上原则进行加工。3.3
16、定位基准的选择(1)粗基准的选择 粗车时以212外圆和212上端面为粗基准,并加工出精基准。(2)精基准的选择 精加工时以167外圆及212下端面为精基准。3.4加工阶段的划分零件加工时,往往不是依次加工完各个表面,而是将各表面的粗、精加工分开进行,为此,一般都将整个工艺过程划分几个加工阶段,这就是在安排加工顺序时所应遵循的工艺过程划分阶段的原则。按加工性质和作用的不同,工艺过程可划分如下几个阶段:(1)粗加工阶段这阶段的重要作用是切去大部分加工余量,为半精加工提供定位基准,因此重要是提高生产率问题。(2)半精加工阶段这阶段的作用是为零件重要表面的精加工作好准备,并完毕一些次要表面的加工。(3
17、)精加工阶段对于零件上精度和表面粗糙度规定(精度在IT7级或以上,表面粗糙度在Ra0.8以下)的表面,还要安排精加工阶段。这阶段的重要任务是提高加工表面的各项精度和减少表面粗糙度。3.5重要机加工工序简图工序号工序内容工序简图151.夹212外圆,车167外圆控制长度尺寸20、下端面、镗内孔107控制长度尺寸22、内槽。2.调头夹167外圆,车上端面、镗内孔93、内槽201.钻3-9中心孔2.钻3-9底孔8.53.铰3-9孔。4.铣3-14沉孔。251.钻孔1。2.钻斜孔5。3.钻斜孔9.4.工序尺寸及公差的拟定每道工序完毕后应包子的尺寸成为该工序的工序尺寸。工件上的设计尺寸及其公差是通过各加
18、工工序后得到的。每道工序的工序尺寸都不相同,他们组不向设计尺寸接近。为了最终保证工件的设计规定,各中间工序的工序尺寸及其公差需要计算拟定。工序余量拟定后,就可计算工序尺寸。工序尺寸及其公差的拟定要根据工序基准或定位基准与设计基准是否重合,采用不同的计算方法。4.1基准重合时的工序尺寸加工尺寸工序余量(单边)mm工序尺寸及公差mm表面粗糙度Ra/m粗半精精粗半精精粗半精精10720.50.15106106.71076.33.21.61101.350.15109.71103.21.612380.15122.71233.21.6加工尺寸工序余量(单边)mm工序尺寸及公差mm表面粗糙度Ra/m粗半精精
19、粗半精精粗半精精932.50.350.159292.7936.33.21.61066.350.15105.71063.21.64.2基准不重合时的工序尺寸尺寸链图尺寸计算L1=133-35-20=78EI=0-0-0.21=-0.21ES=-0.4-(-0.25)-0=-0.15因此L1为785.设备及其工装的拟定5.1机床及夹具的选用工序15 该工序重要加工外圆、内孔及槽,在普通机床上很难完毕且加工效率低,所以选择在数控车床上加工,夹具选用三爪卡盘装夹,第二次装夹时需要选用软爪进行装夹,这样可以保证各表面的跳动量。工序20 该工序重要加工孔,选择在数控铣床上加工,夹具选用三爪卡盘装夹,卡爪用
20、软爪。工序25 该工序加工斜孔及直孔10,选择在钻床上加工,夹具选用钻床专用夹具。5.2刀具的选择从零件图中分析,根据其加工特性,拟定该零件的加工刀具如表5.1所示。表5.1 机械加工刀具卡片刀具名称刀具材料刀具规格加工部位外圆粗车刀YT1590刀尖粗车外圆轮廓、端面外圆精车刀YT1575刀尖精车外圆轮廓、端面粗镗刀YT1560刀尖粗镗内孔精镗刀YT1545刀尖精镗内孔内切槽刀YT153mm刀宽切内直槽成型槽刀(内)YT15专用刀具切内梯形槽中心钻高速钢2mm钻中心孔麻花钻硬质合金8.5mm钻3-9底孔铰刀硬质合金9铰3-9孔立铣刀硬质合金14mm铣沉孔麻花钻硬质合金9.5钻10底孔铰刀硬质合
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