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課 程 設(shè) 計(jì)
題 目: 支架零件工藝工裝設(shè)計(jì)
院: 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí):0581學(xué)號(hào): 03
學(xué)生姓名:薛宇光
導(dǎo)師姓名:楊毅 譚立新
完成日期:2008年12月19日
目 錄
引言···········································1
第一章 零件的分析····························1
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)··························2
第三章 夾具設(shè)計(jì)······························5
第四章 拉刀設(shè)計(jì)·······························5
總結(jié)···········································9
附錄····································10
參考文獻(xiàn)···································10
引 言
本次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)前一次重要的實(shí)踐設(shè)計(jì),對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí),也是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
在些次設(shè)計(jì)中我們主要是設(shè)計(jì)推動(dòng)架的加工工藝和工藝器具。在此次課程設(shè)計(jì)過程中,我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)期間查閱了大量的資料,并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn),尤其是
譚立新 老師的親切指導(dǎo)和 楊毅 老師的大力幫助,在此表示感謝!
第一章 零件的分析
1. 1零件的作用
把從電動(dòng)機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過偏心輪、杠桿使該零件繞 mm軸心線擺動(dòng)。同時(shí),棘爪撥動(dòng)棘輪,使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。
1.2零件的工藝分析
推動(dòng)架共有二組加工表面,其相互有一定關(guān)聯(lián)要求。分析如下:
1.2.1 以φ32為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括:45、60、φ16孔
1.2.2 是φ16孔為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括:40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔
經(jīng)過分析,為了保證加工精度和降低加工成本,將φ32孔和φ16作為定位基準(zhǔn),以他為工藝基準(zhǔn)能很好保證其他各個(gè)尺寸要求,完全可以達(dá)到圖紙要求。
由上面分析可知,加工時(shí)應(yīng)先加工第一組表面,再以第一組加工后表面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面。
第一頁
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200,考慮零件受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,故選擇鑄件毛坯。
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中回問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一,先選擇φ32孔和φ16孔作為基準(zhǔn).
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
2.3.1 工藝路線方案
工序一 備毛坯
工序二 熱處理
工序三 銑面A、B
工序四 銑面C
工序五 銑面E、F
工序六 擴(kuò)孔φ32,孔口倒角
工序七 車端面,鉆孔φ10,車孔φ16,孔口倒角
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工序八 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
工序九 鉆孔φ6,锪孔
工序十 鉆M8底孔φ6.6,攻M8孔
工序十一 銑槽6x1、銑槽6x9
工序十二 檢查
工序十三 入庫
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
推動(dòng)架,零件材料為HT200,生產(chǎn)類型大批量,鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
2.4.1 內(nèi)孔和外圓的加工余量及公差
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》(以下稱《工藝手冊(cè)》)表2.2~2.5,取φ32內(nèi)孔單邊加工余量為2.
2.4.2 銑削加工余量為:
粗銑 1.5mm
精銑 0.5mm
2.4.3 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
2.5 工序十 鉆M8底孔φ6.6,攻M8孔
2.5.1. 加工條件
工件材料:HT200,鑄造。
機(jī)床:Z5215A搖臂鉆床
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刀具:選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,φ6.6高速鋼麻花鉆,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=120°。
2.5.2. 切削用量
查《切削手冊(cè)》 所以,
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《切削手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命.
切削速度
查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件,校驗(yàn)成立。
2.5.3計(jì)算鉆工時(shí)
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第三章 夾具設(shè)計(jì)
3.1. 定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則應(yīng)以端面和孔φ32定位。定位原件應(yīng)選擇“一面兩銷”,
3.1.1 兩和定位孔的中心距L
L= 600.01mm
兩銷的定位和中心孔的距離一樣
3.1.2取定位銷的直徑為
短銷φ32k6=φ32mm
長銷φ16k6=φ16mm
3.2.夾緊裝置
因?yàn)槭侵信a(chǎn),不必采用復(fù)雜的動(dòng)力裝置。為使加緊可靠,我使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。
3.3 夾具在鉆床上的安裝
本工序是在Z5215A搖臂鉆床上進(jìn)行的,應(yīng)該把底座用螺釘固定在床身上。
3.3 夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求的標(biāo)注
1).最大外形尺寸長55mm,寬150mm,高207.5mm。
2).底座的厚度30mm,固定板厚度15mm。
2).影響工件定位精度的尺寸和公差:兩定位銷孔的中心距600.01mm;短圓柱銷與工件的配合尺寸φ32H7/n6;長圓柱銷與工件孔的配合尺寸φ16H7/n6。
第四章 拉刀設(shè)計(jì)
在L6110型臥式拉床上拉制圖4-30所示零件的孔。已知工件材料為45鋼,=735Mpa,185~220HBS,預(yù)制孔為鉆孔,尺寸見表4-59。要求設(shè)
計(jì)一把圓孔拉刀。=mm,=mm,=mm。
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圖4-30
設(shè)計(jì)步驟:
1) 選擇拉削方式 綜合式拉刀較短,適于拉削碳鋼,拉削精度和表面質(zhì)量并不低于其他拉削方式,且拉刀的使用壽命較長。因此,選擇綜合式拉削。
2) 選擇拉刀材料 按表4-15選W6Mo5Cr4V2高速鋼按整體式制造拉刀。
3) 選擇拉刀刀齒幾何參數(shù) 按表4-18、表4-19選擇,切削齒=, =, 校準(zhǔn)齒=,=,(粗切齒≤0.1 精切0齒0.2 校準(zhǔn)齒 0.4)。
4) 確定校準(zhǔn)齒直徑 以腳表o、ω、m、c、g、j和x依次表示拉刀、預(yù)制孔、拉削孔、粗切齒、過度齒、精切齒和校準(zhǔn)齒。
= +δ=25.031
5) 確定拉削余量 計(jì)算余量(按表4-16)為
=0.005+(0.1~0.2)=(0.005×25+0.15×)mm=0.947mm,取錐柄麻花鉆φ24.0mm,實(shí)際拉削余量為
A= - =(25.031-24)mm=1.031。
6) 取齒升量 按表4-20,選取粗切齒齒升量=0.02mm。
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7) 設(shè)計(jì)齒屑槽
8)
(1) 計(jì)算齒距 按表4-24,粗切齒與過度齒齒距為
P=(1.2~1.6)=(1.2~1.6)mm=6.6~8.8mm,
取P=8mm,
精切齒和校準(zhǔn)齒齒距取為
= =(0.6~0.8)P=5.5mm。
(2) 選取容屑槽形狀 查表4-26,選取曲線齒背型。
(3) 確定容屑槽深 查表4-28得容屑系數(shù)K=3.5,則
h≥1. 13 =1.13×mm=2.32,取h=3mm,粗切齒和過度齒由表4-26取槽深h=3mm,精切齒和校準(zhǔn)齒取基本槽h=2mm。
(4) 校驗(yàn)同時(shí)工作齒數(shù) 按表4-25計(jì)算。
=30/8=3,=3,=3+1=4。
滿足3≤≤8的校驗(yàn)條件,合格。
9) 確定分屑槽參數(shù) 拉刀粗切齒與過度齒采用弧形分屑槽,精切齒(最后一個(gè)精切齒除外)采用三角形分屑槽?;⌒尾郯?-30設(shè)計(jì),當(dāng)=24mm,槽數(shù)=12,槽寬α= (0.3~0.7)mm=24×(0.3~0.7)mm=2.8mm,切削寬度 =2D α=(2×24×3)=3.5mm。 因>α可使拉削表面質(zhì)量較好,前后刀齒重疊拉削而無空隙。三角形槽按表4-29設(shè)計(jì),=25mm,槽數(shù) n=(~)п=14,槽寬b=1~1.2mm,深=0.5mm,槽形角ω≥。前后刀齒的分屑槽應(yīng)在圓周方向錯(cuò)開半個(gè)槽距,交錯(cuò)排列。
10) 選擇拉刀前柄 按表4-34,選用Ⅱ型-A無周向定位面的圓柱形前柄,取D1=20mm,D2= 15mm。拉刀不需設(shè)后柄。
11) 校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度 按表4—38,表4—39,表4—40計(jì)算最大拉削力。根據(jù)綜合式拉削特點(diǎn),切削厚度=2,
=∑K1K2K3K4K5×=155×25π/2×4×1.27
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×1.15×1.13×1×1×kN=40.16kN
拉刀最小截面為前柄卡爪底部,其面積為
===176.625,
危險(xiǎn)斷面部位的拉應(yīng)力為
σ== GPa=227MP
按表4—15,高速鋼拉刀許用應(yīng)力【σ】=350Mpa,顯然σ<【σ】,拉刀強(qiáng)度校驗(yàn)合格。
12) 確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸 取過渡齒與精切齒齒升量遞減為:0.03mm,0.025mm,0.020mm,0.015mm,0.01mm,0.01mm,共切除余量。
+=2(0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01)=0.22mm
其中,前2齒齒升量大于0.5fz,屬過渡齒,后4齒齒升量較小,屬精切齒。
粗切齒齒數(shù)按下式計(jì)算后取整數(shù)為:=A-(+)/2fz+1=11
粗切齒、過渡齒、精切齒共切除余量,
【(11-1)×2×0.04+0.22】mm=1.02mm
剩下(1.035-1.02)mm=0.015mm的余量未切除,需增設(shè)一個(gè)精切齒切到要求的尺寸。
按4—21取校準(zhǔn)齒7個(gè),拉刀總齒數(shù)為+++=25
13) 設(shè)計(jì)拉刀其他部分
前柄 L1=90mm D1=20f8mm
頸部 L2=m+B+A-L3=110mm;D2=D1-0.5=19.5mm
過渡錐 L3=10mm
前導(dǎo)部 L4=40mm D4==24f7mm
后導(dǎo)部 L7=18mm D7==25f7mm
拉刀前柄端面至第一刀齒的距離L1`=Ll+L2+L3+L4=255mm
13) 粗切齒與過渡齒長 L5=8×(11+2)=104mm
精切齒與校準(zhǔn)齒長 L6=5.5×(5+7)=66mm
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拉刀總長L=L1`+L5+L6+L7=443mm
按表4—44允許拉刀總長度為800mm 長度校驗(yàn)合格。
總結(jié)
三個(gè)星期的工裝夾具的課程設(shè)計(jì)做完了。在老師的耐心指導(dǎo)下,我完成了這次任務(wù),整個(gè)過程中同學(xué)之間互幫互助,我們?cè)诳鞓分泄餐瑢W(xué)習(xí),學(xué)習(xí)中共同進(jìn)步.
本次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)前一次重要的實(shí)踐設(shè)計(jì),對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和總結(jié),知識(shí)的綜合性很強(qiáng).更是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練.當(dāng)書本上的理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的時(shí)候,困難就會(huì)接踵而至.這就需要反復(fù)的查閱資料、反復(fù)的思考和相互間的討論,經(jīng)過這樣一個(gè)反復(fù)的過程后,理論知識(shí)才會(huì)真正的屬于自己,而且印象也會(huì)更加的深刻.以后要是遇到類似的問題也會(huì)有相似的經(jīng)驗(yàn)作為借鑒和指導(dǎo).為接下來的畢業(yè)設(shè)計(jì)做鋪墊.
在此次收獲課程設(shè)計(jì)成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),再次感謝老師的辛勤指導(dǎo)!
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附錄
銑床專用夾具裝配圖 1張
夾具體零件圖 1張
圓柱形拉刀工作圖 1張
機(jī)械加工工藝過程卡 1張
機(jī)械加工工序卡片 1張
參考文獻(xiàn)
1.李洪主編《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
2.楊黎明主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
3.王紹俊主編《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》
4.倪小丹主編《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》
5.《機(jī)械制造技術(shù)課程指導(dǎo)書》
第十頁