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機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
設(shè)計(jì)題目:機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
專心---專注---專業(yè)
目錄
第1節(jié) 序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通大學(xué)所學(xué)的知識(shí),將理論與實(shí)踐相結(jié)合,對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練,為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法,是指導(dǎo)生產(chǎn)
2、的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益,生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn),因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。
第2節(jié) 零件分析
1、 零件的功用分析
本次課程設(shè)計(jì)我們小組的任務(wù)是針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的一個(gè)零件———機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架。其用于軸承的傳遞,當(dāng)然機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架并不僅僅用于此,還有很多功能。從零件圖上可以看出,標(biāo)有表面粗糙度符號(hào)的表面有平面、內(nèi)孔等。其中,表面粗糙度要求最低的是孔3*Φ11及孔Φ32,粗糙度為Ra12.5,粗
3、糙度要求最高的是定位銷孔2*Φ8,表面粗糙度為Ra3.2以及上表面K。該外圓平面K也是機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)??爪?2的公差等級(jí)為IT7級(jí),表面粗糙度為Ra3.2,可以通過鉆、擴(kuò)、鉸來保證。上表面K需要通過初刨和精刨來達(dá)到需要保證的尺寸。3*Φ11孔不是很重要,只是固定作用,因此加工該孔不是很復(fù)雜;通過鉆床加工出來。2個(gè)定位銷孔則需要有一定的位置要求,因此相對(duì)于上一道工序則需要在鉆床是鉆、擴(kuò)、鉸2*Φ8孔。鉆后再擴(kuò)鉆再鉸就可以達(dá)到精度要求。
對(duì)機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架零件圖進(jìn)行工藝審核后,可知該零件圖視圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)要求齊全,加工要求合理,零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。
2、 零件
4、的工藝分析
機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架共有兩組加工加工表面,它們之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:
1.以K面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括:mm,mm。其中,主要加工表面
為A基準(zhǔn)面。
2. 以2-沉孔φ10*90°為中心的加工表面
這一組加工表面包括:2-沉孔φ10*90°,mm, mm, 223±0.05mm,φ11軸線的位移度不大于R0.25。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主要是:
(1) φ32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長度上不大于0.01
(2) φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長度上不大于0.05
(3) φ32H7軸線和一個(gè)
5、距離54±0.12mm。
由以上分析可知,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面,并且保證它們之間的位置精度。
第三節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)劃制訂
一、確定毛坯制造形式
零件材料為HT15-33,灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度不低于150MPa,抗彎強(qiáng)度不低于330MPa,根據(jù)材料性質(zhì),因此應(yīng)該選用鑄件,由于該零件年產(chǎn)量為5000件,已達(dá)大批生產(chǎn)的的水平,而且零件的輪廓尺寸也不大,故可鑄造成型。由表5-2可知,選擇砂型機(jī)器造型,鑄件的公差等級(jí)為CT9級(jí)。
2、 選擇定位基準(zhǔn)
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制訂重的重要工作,,它是工藝路線是否正確合理的前提。
6、正確與合理地選擇定位基準(zhǔn),可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡(jiǎn)化工藝裝備結(jié)構(gòu)域種類、提到生產(chǎn)率。
(1) 粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于一般的支架類零件而言,以支架底面的相對(duì)面作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)于本零件來說,如果以支架底面的相對(duì)面作為粗基準(zhǔn),則可能造成B-B面基準(zhǔn)無法保證,因此,按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不加工表面,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為粗基準(zhǔn))現(xiàn)選取以下圖所示C面為粗基準(zhǔn)。
選取C面為粗基準(zhǔn),利用四塊壓板壓緊中間的筋板,不完全定位以消除和。為下一步加工打下基礎(chǔ)。
(2) 精基準(zhǔn)的選
7、擇。主要考慮基準(zhǔn)重合問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不再重復(fù)。
3、 選擇加工方法
1、 平面的加工
平面的加工方法很多,有車、刨、銑、磨、拉等。而對(duì)于K面粗糙度為Ra6.3通過粗銑以及精銑就可以達(dá)到。
2、孔加
Φ32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3所以就用鉆-擴(kuò)-鉸,鉆孔鉸該孔后就可以達(dá)到這個(gè)精度要求,滿足安裝配合F7,并且用YT錐柄麻花鉆。同樣3*Φ11以及2*Φ8的銷孔也可以用鉆床加工出來。
4、 制訂工藝路線
制定加工工藝路線的出發(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
8、定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用的夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效益,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工藝路線方案一
工序05 銑A面
工序10 鉆3-φ11mm孔j
工序15 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-φ8mm,并锪倒角1×45°
工序20 銑φ32mm D向端面
工序25 加工φ32mm,并锪倒角1.5×45°
工序30 銑φ32mm C向端面,并锪倒角1.5×45°
工序35 鉆30°方向φ11mm孔
工序40 檢驗(yàn)
工藝路線方案二
工序05 銑φ32mm D向端面
工
9、序10 加工孔φ32mm,并锪倒角1.5×45°
工序15 銑φ32mm C向端面,并锪倒角1.5×45°
工序20 銑A面
工序25 鉆3-φ11mm孔
工序30 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-φ8mm,并锪倒角1×45°
工序35 鉆30°方向φ11mm孔
工序40 檢驗(yàn)
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一先以E面為基準(zhǔn)直接加工出A面,然后以A面為基準(zhǔn)進(jìn)行3-φ11mm和2-φ8mm的加工,然后再處理C、D面和φ32mm孔;而方案二剛好相反,先處理C、D面和φ32mm孔,再加工A面和3-φ11mm和2-φ8mm,兩相比較可以看出,方案一工序非常集中,定位、加工和裝夾都非常
10、方便,但方案一無法保證與B-B面的相關(guān)尺寸的精度,即mm和mm。在方案二中,與B-B面的相關(guān)尺寸的精度得到保證,但54±0.12mm和φ32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長度上不大于0.01,φ32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長度上不大于0.05,平行度和垂直度又難以保證,因此這兩個(gè)方案都不太合適,綜合考慮,雖然圖紙并未要求對(duì)C面和D面進(jìn)行加工,但加工C面和D面有利于保證垂直度和平行度,而且C、D面的加工量并不大,因此修改加工工藝如下:
工序10 粗銑,半精銑A面
工序20 鉆、擴(kuò)孔2-φ8mm,并锪沉孔φ10×90°
鉆、擴(kuò)孔3-φ11m
11、m
工序30 銑圓柱φ32mmC向端面,銑圓柱φ32mmD向端面
工序40 粗鏜、精鏜φ32mm孔,锪φ32mm孔倒角1.5×45°
工序50 鉆、擴(kuò)30°方向φ11mm孔
工序60 去毛刺
工序70 檢查
工序80 入庫
六、確定加工余量及毛坯尺寸
(一)確定加工余量
“機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架”零件材料為HT200,硬度硬度為HB170~240,毛坯重量約為5kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用鑄造灰鑄鐵毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,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:
表3-1 支架個(gè)加工表面余量
12、加工表面
單邊余量/mm
雙邊余量/mm
備注
頂面A
3.0
側(cè)面C
2.0
面C、面D均加工,則基本尺寸為55mm
側(cè)面D
2.0
?32mm孔
1.0
2.0
為了便于加工孔厚與C、D面平齊、基本尺寸為55mm
(2) 確定毛坯基本尺寸
加工表面的毛坯尺寸只需尺寸加上查詢的相應(yīng)加工余量即可,所得毛坯尺寸如表3-2所示。
表3-2 支架毛坯尺寸
零件尺寸/mm
單邊加工余量/mm
毛坯尺寸/mm
55
2
59
98.3
3
101.3
?32
2
?28
(三)確定毛坯尺寸公差
銑削公差:現(xiàn)規(guī)定本工序(粗銑)的
13、加工精度為IT11級(jí),因此可知本工序加工公差為-0.05mm(入體方向)。
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,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定。
A面分兩次加工,因此加工余量和工序間余量如下:
毛坯名義尺寸:
98.33+2.5=100.83mm
毛坯最大尺寸:
100.83+1.2=102.03mm·
毛坯最小尺寸:
100.83-0.6=100.23mm
粗銑后最大尺寸:
98.33+0.1=98.93mm
粗銑后最小尺寸:
98.33-0.05=98.28mm
(4) 繪制毛坯簡(jiǎn)圖
根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄造的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)
14、定,繪出毛坯簡(jiǎn)圖,如圖3-1所示:
7、 工序設(shè)計(jì)
1、 選擇加工設(shè)備
(1) 工序10:XA5032立式銑床。
2、 選擇刀具
(1) 銑刀 銑平面都選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀。
8、 確定切削用量和基本時(shí)間
(1) 工序10:(粗銑A面,留精加工量0.5mm)
1、切削用量
本道工序是粗銑端面,已知加工材料為HT15-33,選用XA5032型立式銑床,所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀d=80mm,齒數(shù)z=10,孔徑D=27mm,寬L=36mm。確定銑刀角度,選擇前角,后角,主偏角螺旋角。
(1)確定每齒進(jìn)給量 ,知XA5032型立式銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW,查表每齒進(jìn)給量選擇每齒進(jìn)給量。
(2)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度,選擇銑刀后刀面磨損極限值為 2.0mm,查表知端銑刀的合理耐用度。
(3)確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 查表知,高速鋼銑刀銑削速度為,則銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是
根據(jù)XA5032機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,由表5-13選取,則實(shí)際銑削速度為
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為
根據(jù)工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量,根據(jù)表5-13中工作臺(tái)選取,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為
2、基本時(shí)間