課程設計--轉(zhuǎn)速器盤零件的機械加工工藝規(guī)程及φ10孔的工藝裝備設計

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p>　　題 目： 轉(zhuǎn)速器盤零件的機械加工工藝規(guī)程及Φ10孔的工藝裝備設計 </p><p>　　一、設計題目：轉(zhuǎn)速器盤零件的機械加工工藝規(guī)程及Φ10孔的工藝裝備設計。</p><p><b>　　二、原始資料</b>

2、</p><p>　　(1) 被加工零件的零件圖 1張</p><p>　　(2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)</p><p><b>　　三、上交材料</b></p><p>　　(1) 被加工工件的零件圖

3、 1張</p><p>　　(2) 毛坯圖 1張</p><p>　　(3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張</p><p>　　(4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張</p><p&

4、gt;　　(4) 夾具裝配圖 1張</p><p>　　(5) 夾具體零件圖 1張</p><p>　　(6) 課程設計說明書(5000～8000字) 1份</p><p><b>

5、;　　四、指導教師評語</b></p><p>　　成 績： </p><p>　　指導教師　　　　　　　</p><p>　　日　　期　　　　　　　</p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　工藝規(guī)程是工裝設計、制造和確定零件加工方法與加

6、工路線的主要依據(jù)，它對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等都有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關鍵工作。夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響著機械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設計是機械工藝準備和施工中的一項重要工作。本文對轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑mm的孔設計了一套專用鉆床夾具</p&

7、gt;<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The process is the base of frock design、manufacturing、the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controllin

8、g quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine

9、manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. So fixture designing is also a</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1零件的加工工藝分析1</p><

10、;p>　　2機械加工工藝規(guī)程設計1</p><p>　　2.1基準的選擇1</p><p>　　2.1.1粗基準的選擇1</p><p>　　2.2 表面加工方案的選擇2</p><p>　　2.3制訂機械加工工藝路線3</p><p>　　2.4 確定機械加工余量及工序尺寸5</p>

11、<p>　　2.5 確定切削用量及基本工時6</p><p><b>　　參考文獻11</b></p><p>　　1零件的加工工藝分析</p><p>　　轉(zhuǎn)速器盤共有九個機械加工表面，其中，兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求?，F(xiàn)分述如下：</p

12、><p>　?、?兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔</p><p>　　兩個直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra6.3，螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為18mm；兩個螺栓孔的中心線距離為mm；螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為mm；與柴油機機體相連的后平面，其表面粗糙度為Ra6.3。</p><p>　　⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面</p&g

13、t;<p>　　Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm，表面粗糙度為Ra3.2，其孔口倒角0.5×45°，兩個Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。</p><p>　　從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過的表面為定位基準加工精

14、度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。</p><p>　　2機械加工工藝規(guī)程設計</p><p><b>　　2.1基準的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。</p>

15、<p>　　2.1.1粗基準的選擇</p><p>　　對于一般盤類零件而言，按照粗基準的選擇原則（當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面為粗基準）。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準，加工出后平面。而加工Φ25mm圓柱上端面、120º圓弧端面時，選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時，以加工過的后平面為定位基準；加工Φ10mm孔和Φ6mm孔時，則以后平面和兩

16、個Φ9mm孔為定位基準。</p><p>　　4.1.2精基準的選擇</p><p>　　為保證加工精度，結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤的特征，主要采用基準重合原則和統(tǒng)一基準原則來進行加工。加工后平面、Φ25mm圓柱上端面、120º圓弧端面時，主要運用統(tǒng)一基準原則，即均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時，選用基準重合原則，即選用設

17、計基準作為定位基準。在實際加工中，為方便加工，各工序中運用專用夾具進行夾持，將以上兩種原則綜合運用。</p><p>　　2.2 表面加工方案的選擇</p><p><b>　?、?后平面</b></p><p>　　表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；</p><p>　　⑵ Φ18m

18、m圓柱端面</p><p>　　表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟精度為IT11，加工方案確定為：粗銑；</p><p><b>　?、?Φ9mm螺栓孔</b></p><p>　　表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→鉸孔；</p><p>　　⑷ Φ25mm圓柱上端面</p>&l

19、t;p>　　表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；</p><p><b>　?、?Φ10mm孔</b></p><p>　　表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角；</p><p>　?、?120º圓弧端面</p><p>　　

20、表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑；</p><p><b>　　⑺ Φ6mm孔</b></p><p>　　表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→鉸孔。</p><p>　　2.3制訂機械加工工藝路線</p><p>　　制訂機械加工工藝路線的出發(fā)點，應當是使

21、零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。</p><p><b>　?、?工藝路線方案一</b></p><p>　　工序10 鑄造；</p><p>　　工序20

22、 熱處理；</p><p>　　工序30 粗、精銑后平面；</p><p>　　工序40 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱前端面；</p><p>　　工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；</p><p>　　工序60 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔；</p><p>　　工序

23、70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45º；</p><p>　　工序80 粗、精銑加工120º圓弧端面；</p><p>　　工序90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ6mm的孔；</p><p>　　工序100 去毛刺；</p><p>　　工序110 檢查；</

24、p><p>　　工序120 入庫。</p><p><b>　?、?工藝路線方案二</b></p><p>　　工序10 鑄造；</p><p>　　工序20 熱處理；</p><p>　　工序30 粗、精銑后平面；</p><p>　　工序40 粗

25、銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱前端面；</p><p>　　工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面；</p><p>　　工序60 粗、精銑加工120º圓弧端面；</p><p>　　工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔；</p><p>　　工序80 鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0

26、.5×45º；</p><p>　　工序90 鉆削、鉸削加工兩個直徑為Φ6mm的孔；</p><p>　　工序100 去毛刺；</p><p>　　工序110 檢查；</p><p>　　工序120 入庫。</p><p>　?、?工藝方案的比較與分析</p><

27、;p>　　上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎而制訂的工藝路線。而方案二只是按工序集中原則制訂，沒有考慮到各個加工面的加工要求及設計基準。這樣雖然提高了生產(chǎn)率，但可能因設計基準與工序基準不重合而造成很大的尺寸誤差，使工件報廢。特別是銑削加工120º圓弧端面，如果按方案二進行加工，則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣，120º圓弧端面的形位公差0.2mm（端面圓跳動）

28、根本不能保證，只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外，先加工出Φ10mm的孔，然后以該孔為定位基準，加工時工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn)，更便于加工120º圓弧端面。</p><p>　　因此，最后的加工路線確定如下：</p><p>　　工序10 鑄造；</p><p>　　工序20 熱處理；</p

29、><p>　　工序30 粗、精銑后平面，以零件底平面及直徑為Φ25mm的外圓柱面為粗基準。選用X63臥式銑床，并加專用夾具；</p><p>　　工序40 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱端面，以經(jīng)過精加工的后平面及底平面為基準，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；</p><p>　　工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面，以底平面為基準，Φ2

30、5mm圓柱下端面為輔助基準，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；</p><p>　　工序60 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的兩個螺栓孔，以經(jīng)過精加工的后平面和底平面為基準，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；</p><p>　　工序70 鉆、鉸Φ10mm的孔，并锪倒角0.5×45º，以Φ9mm的孔及后平面為基準，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；<

31、;/p><p>　　工序80 粗、精銑120º圓弧端面，以Φ10mm的孔和底平面及后平面為定位基準，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；</p><p>　　工序90 鉆、鉸加工兩個Φ6mm的孔，以Φ10mm的孔和底平面及后平面定位。選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；</p><p>　　工序100 去毛刺；</p><p

32、>　　工序110 檢查；</p><p>　　工序120 入庫。</p><p>　　以上工藝過程詳見“機械加工工藝卡片”。</p><p>　　2.4 確定機械加工余量及工序尺寸</p><p>　　根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：</p><p&g

33、t;　　1. 兩螺栓孔Φ9mm</p><p>　　毛坯為實心，而螺栓孔的精度為IT9（參考《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9），</p><p>　　確定工序尺寸及余量：</p><p>　　鉆孔：Φ8.9mm；</p><p>　　鉸孔：Φ9mm，2Z = 0.1mm。</p><p><b>　　

34、2. Φ10mm孔</b></p><p>　　毛坯為實心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量：</p><p><b>　　鉆孔Φ9.8mm；</b></p><p>　　粗鉸孔：Φ9.96mm，2Z = 0.16mm；</p>&

35、lt;p>　　精鉸孔：Φ10mm，2Z = 0.04mm。</p><p>　　3. 兩個Φ6mm孔</p><p>　　毛坯為實心，而孔的精度要求界于IT8~IT9之間（參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　鉆孔：Φ5.8mm；</p><p>　　鉸孔：Φ6mm，

36、2Z = 0.2mm。</p><p><b>　　4. 后平面</b></p><p>　　粗銑：Z = 3.5mm；</p><p>　　精銑：Z = 1.0mm。</p><p>　　5. Φ18mm圓柱前端面</p><p>　　粗銑：Z = 4.5mm。</p><p

37、>　　6. Φ25mm上端面</p><p>　　粗銑：Z = 3.5mm；</p><p>　　精銑：Z = 1.0mm。</p><p>　　7. 120°圓弧端面</p><p>　　粗銑：Z = 3.5mm；</p><p>　　精銑：Z = 1.0mm。</p><p>

38、;　　具體工序尺寸見表7。</p><p>　　2.5 確定切削用量及基本工時</p><p>　　2.5.5 工序70：鉆削、鉸削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45°</p><p>　　1. 鉆削Φ9.8mm孔</p><p><b>　?、?選擇刀具和機床</b></p>&

39、lt;p>　　查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》，由鉆削深度= 4.9mm，選擇=9.8mm的H12級高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機床選擇立式鉆床Z525。</p><p><b>　?、?選擇切削用量</b></p><p><b>　?、龠M給量f</b></p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7

40、，取f = 0.47 mm/r ~0.57mm/r， 查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f ≤0.51mm/r，≤12mm時，軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 2990N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力= 8829N， 由于≤，故f

41、= 0.43mm/r可用。</p><p><b>　?、谇邢魉俣?lt;/b></p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217，取=12m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，，，，，故：</p><p><b>　　=(m/mi

42、n)</b></p><p>　　=== 259.3(r/min)</p><p>　　根據(jù)立式鉆床Z525說明書，可以考慮選擇選取：= 195r/min，所以，(m/min)。</p><p>　?、鄞_定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為

43、0.5mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。</p><p>　?、軝z驗機床扭矩及功率</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，當f ≤0.51mm/r，≤11.1mm。查得=15N·m，根據(jù)立式鉆床Z525說明書，當=195 r/min，= 72.6N·m，故＜，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.23，P= 1.0kw， 根據(jù)立式鉆床Z525說明書，P=

44、 2.8kw，故P＜P 。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即</p><p>　　f = 0.43mm/r，= 195r/min，= 6m/min。</p><p>　　⑤計算基本工時式中，，mm，查《切削用量簡明手冊》表2.29，mm，所以，(mm)，==0.16(min)。</p><p>　　2.粗鉸Φ9.96H10mm孔</p><p

45、><b>　?、?選擇刀具和機床</b></p><p>　　查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》，選擇= 9.96mm的H10級高速鋼錐柄機用鉸刀(GB1133-84)，機床選擇立式鉆床Z525。</p><p><b>　　⑵ 選擇切削用量</b></p><p><b>　?、龠M給量f</b>

46、</p><p>　　查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。</p><p><b>　?、谇邢魉俣?lt;/b></p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取= 8m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：

47、，，故：=(m/min)</p><p>　　=== 225.1(r/min)</p><p>　　根據(jù)立式鉆床Z525機床說明書選?。簄=195r/min，所以(m/min)。</p><p>　?、鄞_定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當= 9.96mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm

48、，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：</p><p>　　f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 6.1m/min。</p><p>　　④計算基本工時式中，，mm，查《切削用量簡明手冊》表2.29，mm，所以，(mm)，</p><p>　　== 0.09(min)。</p><p>　　3.精鉸Φ10F

49、9mm孔</p><p><b>　?、?選擇刀具和機床</b></p><p>　　查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》，選擇=10mm的F9級高速鋼錐柄機用鉸刀(GB1133-84)，機床選擇立式鉆床Z525。</p><p><b>　　⑵ 選擇切削用量</b></p><p><b>

50、　　①進給量f</b></p><p>　　查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。</p><p><b>　?、谇邢魉俣?lt;/b></p><p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取= 5m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表

51、2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，，故：=(m/min)</p><p>　　===140.1(r/min)</p><p>　　根據(jù)立式鉆床Z525機床說明書選取：=140r/min，所以，</p><p><b>　　(m/min)。</b></p><p>　?、鄞_定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命</p>

52、<p>　　根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當=10mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此，所選擇的切削用量：</p><p>　　f = 0.57mm/r，= 140r/min，= 4.4m/min。</p><p>　?、苡嬎慊竟r式中，，mm，查《切削用量簡明手冊》表2.29，mm，所以，(mm)，</p>&

53、lt;p>　　==0.16(min)。</p><p>　　4.锪Φ10mm孔0.5×45°</p><p><b>　?、?選擇刀具</b></p><p>　　90°直柄錐面锪鉆，機床為Z525。</p><p><b>　　⑵ 選擇切削用量</b></

54、p><p>　　轉(zhuǎn)速取鉆孔時的速度，= 195r/min，采用手動進給。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 徐志剛.基于廣義映射原理的組合夾具結(jié)構(gòu)設計自動化[J].機械工程學報,2000(12):105～108.</p><p>　　[2] 朱耀祥，融亦鳴.柔性夾具與計算機輔助夾具設計

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