机械制造技术课程设计-结合子的机械加工工艺规程及铣槽的夹具设计【全套图纸】 .doc
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1、设计说明书题目:结合子的机械加工工艺规程及铣槽的夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师:摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。全套图纸,加153893706结合子的机械加工工艺规程及铣槽的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元
2、件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计22.1确定毛坯的制造形式 32.2毛坯的设计32.3基面的选择传 52.4制定工艺路线 52.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 72.5确定切削用量及基本工时8三 夹具设计93.1问题的提出93.2定位基准的选择193.3定位元件的设计93.4定位误差分析103.5切削力及夹紧力计算103.6定向键与对刀装置设
3、计133.7夹具设计及操作简要说明17总 结19致 谢20参考文献 21序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。结合子的加工工艺规程及铣槽的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正
4、确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。一 零件的分析1.1零件的作用结合子也就是离合器,汽车离合器的作用是保证汽车平稳起步 实现平顺的换档和防止传动系过载。 1.2 零件的工艺分析 由于工件内表面和内外表面的同周度要求较高,所以应采取互为基准的原则。在一次安装中加工
5、内外圆表面与端面。这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响,因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下,影响零件内外圆表面间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。但是此零件初主要工作表面外其余表面的加工精度要求都比较低不需要高精度机床加工,而主要表面的加工精度相对要求较高但也可以在正常的生产条件下,采用较低的经济方法保质保量的生产出来。因此该零件的工艺性较好。二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式结合子的材料45钢,以离心铸造法在钢内壁上浇注巴氏合金轴承合金材料,既可节省有色金属,又能提高轴承的寿命。45钢的可锻性好,因此可用锻造的方法因为是成批生产,采用模锻的方法生
6、产锻件毛坯,既可以提高生产率,又可以提高精度而且加工余量小等优点。2.2:毛坯的设计1、公差等级有结合子的公用和技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。2、锻件质量已知机械加工后套筒的重量为8.0千克,由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为11千克。3、锻件形状复杂系数对结合子零件图进行分析计算,可大致确定锻件外轮廓包容体的直径和高度,即d=47 mm,h=119mm,由公式2-3和2-5可计算出该套筒锻件的形状复杂系数 S=mt/mN =11/(xdxdxhx/4)=11/(3.14x47x47x119x7.8/4)=0.177由于t/d0.2 所以形状复杂系数属于S4级4、锻件的材质系数
7、由于该结合子材料为45钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数属于M1级5、锻件分模线形状根据该结合子的形位特点,选宽度方向的对称面为分模面,属于平直分模线。6、零件的表面粗糙度加工表面的粗糙度均大于等于1.6um.根据上述诸因素,可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量,所得结果列于下表中锻件质量/kg包容体重量/kg形状复杂系数材质系数公差等级11.034.1S4M1普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注长2945.0+3.3 -1.7表2-102.33.0两端面都取2.5表2-13长203.2+2.1 -1.1表2-102.33.0两端面都取2.5表2-
8、13内孔径603.6+2.4 -1.2表2-103.0表2-14外表面954.0+2.7 -1.3表2-102.33.0取3.0表2-13外表面1324.5+3.0 -1.5表2-102.33.0取3.0表2-132.3:基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程中会问题百出。1.粗基准的选择为保证孔的加工精度保证各表面有足够的加工余量,先选择外表面作为粗基准。来加工内孔等,为后面的工序准备好精基准。2.精基准的选择套筒的内空和外圆表面要求较高的位置要求,因此应该用互为基准的原则,先以孔为基准加工外表
9、面,在以外表面加工孔。为了提高套筒的精度,利用基准统一的原则,即利用孔和外表面一次定位,尽量加工较多的表面。2.4: 制定工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后,制定以下工艺方案:方案一:工序1:锻造工序2:退火处理工序3:铣右端面工序4:粗车47孔工序5:车70和110外圆工序6:精车47孔,55孔工序7:钻47外圆上的3-5孔工序8:铣4-21mm槽工序9:铣47外圆上键槽工序10:插内孔键槽工序11:检验工序12:入库方案二:工序1:锻造工序2:退火处理工序3:铣右端面工序4:车47孔和55孔工序5
10、:车70和110外圆工序6: 钻47外圆上的3-5孔工序7:铣4-21mm槽工序8:铣47外圆上键槽工序9:插内孔键槽工序10:检验工序11:入库方案一和方案二的区别是方案一把车中心孔分为粗车和精车,这样可以更好的达到精度要求,而方案二直接车孔,没有这样的效果,因此我们选择方案一。工艺方案:工序1:锻造工序2:退火处理工序3:铣右端面工序4:粗车47孔工序5:车70和110外圆工序6:精车47孔,55孔工序7:钻47外圆上的3-5孔工序8:铣4-21mm槽工序9:铣47外圆上键槽工序10:插内孔键槽工序11:检验工序12:入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定结合子件材料为45钢生
11、产类型为大批量生产,采用锻造毛坯。1、 结合子的端面和外圆因结合子的端面和外圆的精度要求都不是很高,其加工余量为2.5mm。2、结合子的47孔的精度要求介于IT7IT8之间,16的粗糙度要求为1.6,需要钻,扩,绞3次加工,参照参数文献。2.6:确定切削用量及基本工时工序8:铣4-21mm槽 由于此工步的设计尺寸精度要求很高,用铣削加工很难达到尺寸精度的要求,所以为了留给下一道公序磨削的加工余量,所以分两步走,ae=23,ap=10mm,1) 选择刀具铣刀参数:L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 选择铣削用量由于槽的宽度为21mm, 故二次走完,a
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