下体MD1-12零件的机械加工工艺规程及4×7孔工艺装备设计

辽宁工程技术大学课程设计1此套设计有全套CAD图和卡片，有意者请联系我索取[e-mail]1.零件的工艺性分析1.1拨叉的用途题目所给的零件是下体。马达分上体和下体。下体密封性，加工精度要求不高。1.2拨叉的技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ram形位公差mm下体左右端面70IT1212.5下体上下端面52IT1212.5φ36槽φ22+00.046IT86.3φ28槽φ28+00.210IT1212.5φ30孔φ30+00.084IT106.3φ26孔φ26+00.084IT106.3φ22孔φ22+00.084IT106.3φ18孔φ18+00.084IT106.32×φ7孔φ7IT1012.54×φ7孔φ7IT1012.51.3审查拨叉的工艺性分析零件图可知，该下体形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可以得到基本形状，减少了加工工序，又节约了材料。表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床等车床的粗加工就可以达到加工要求，可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可以见，该零件的工艺性较好。辽宁工程技术大学课程设计22．确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，考虑到零件需加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。零件形状简单，因此毛形状需要与零件的形状尽量接近。2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量2.1.1公差等级由下体的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为IT12。2.2.2铸件重量已知机械加工后下体的重量为0.84kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1kg。辽宁工程技术大学课程设计32.2.3零件表面粗糙度由零件图可知，该下体各加工表面的粗糙度Ra均大于等于6.3m2.2.4机械加工余量由铸件铸造类型为金属型铸造，因此加工余量等级选为H。项目机械加工余量mm公差等级长度1203IT12高度902IT122.3绘制铸件毛坯简图3拟定拨叉工艺路线3.1定位基准的选择3.1.1粗基准的选择对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工面与加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为定位基准。若工件上有多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选辽宁工程技术大学课程设计4择该表面的毛坯面作为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应该尽量避免重复使用。因此，选择零件的左表面作为粗基准。3.1.2精基准的选择应满足基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原则。所选的精基准应能保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，操作方便等。该零件根据形位公差的要求，选择主轴孔中心线为精基准。3.2表面加工方法的选择本零件的毛坯为铸件，待加工面有内孔，端面，倒圆角等。公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/μm加工方案备注下体左右端面IT1212.5粗铣表1-8下体上下端面IT1212.5粗铣表1-8φ36槽IT86.3粗铣-半粗铣表1-8φ28槽IT1212.5粗铣表1-8φ30孔IT106.3钻-扩表1-7φ26孔IT106.3钻-扩表1-7φ22孔IT106.3钻-扩表1-7φ18孔IT106.3钻-扩表1-72×φ7孔IT1012.5钻表1-74×φ7孔IT1012.5钻表1-73.3工序集中与分散选用工序集中原则安排下体的加工工序。该下体的生产类型为中批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件装夹的次数减少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。辽宁工程技术大学课程设计53.4工序顺序的安排1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——下体左端面2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——下体左右端面内孔，后加工次要表面——下体上下端面和槽底面及内侧面。4）遵循“先面后孔”原则，先加工下体左端面，再加工内孔；先下体上端面，再钻φ7孔等3.5确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了下体的工艺路线，如下：工序号工序名称工序内容设备工艺装备1铣削粗铣左端面Ra=12.5m卧式铣床X6140端面铣刀、游标卡尺2扩孔φ26扩孔至φ26mmRa=6.3m四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、卡尺、塞规3扩孔φ20扩孔至φ20mmRa=6.3m四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、卡尺、塞规4钻孔钻孔4×φ7mmRa=12.5m四面组合钻床麻花钻、内径千分尺5铣削粗铣右端面Ra=12.5m卧式铣床X6140端面铣刀、游标卡尺6铣削1.粗铣槽φ36mm2.槽底Ra=6.3m槽内侧Ra=6.3m立式铣床X51三面刃铣刀、卡规、深度游标卡尺7扩孔φ30扩孔至φ30mm四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、卡尺、辽宁工程技术大学课程设计6Ra=6.3m塞规8铣削3.粗铣槽φ28mm4.槽底Ra=6.3m槽内侧Ra=6.3m立式铣床X51三面刃铣刀、卡规、深度游标卡尺9钻孔钻孔4×φ7mmRa=12.5m四面组合钻床麻花钻、内径千分尺10铣削粗铣下端面Ra=12.5m立式铣床X51端面铣刀、游标卡尺11扩孔φ18扩孔至φ18mmRa=6.3m四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、卡尺、塞规12钻孔钻孔2×φ7mm四面组合钻床麻花钻、内径千分尺13铣削粗铣上端面Ra=12.5m立式铣床X51端面铣刀、游标卡尺14扩孔φ22扩孔至φ22mmRa=6.3m四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、卡尺、塞规15钻孔钻孔2×φ7mm四面组合钻床麻花钻、内径千分尺16去毛刺钳工台平锉17清洗清洗机清洗机4.切削用量、时间定额的计算4.1切削用量的计算工序11-----钻孔4×φ7钻床：选用Z525立式钻床。钻头：选用直柄麻花钻,钻头直d=7.0mm,l=74mm,l1=34mm,1d≈14.3mm1）背吃刀量的确定查《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-52取螺距为1.0mm的普通细牙螺纹，攻螺纹前钻孔用麻花钻直径为7.0mm所以背吃刀量取pa=7.0mm2）进给量的确定查《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-133，选取该工步的每转进给量f=0.16mm/r3）切削速度的计算查《机械制造技术基础课程设计指南》辽宁工程技术大学课程设计7由表5-133，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度可取20m/min。由公式1000/nvd可求的该工序的钻头转速为n=909.9r/min，参照《机械制造技术基础课程设计指南》由表5-65所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=960r/min。再将此转速带入公式1000/nvd，可求出该工序的实际钻削速度/1000vnd=960r/min××7mm=21.1m/min4.2时间定额的确定4.2.1基本时间的计算钻孔工步根据《机械制造技术基础课程设计指南》由表2-26，钻孔的基本时间可由公式12jlllLTfnfn求得。式中l=9.5mm，2l=1~4，取2l=2mm，1cot(1~2)2rDlk=7cot5412ommmm≈5.20；n=960r/min；f=0.16mm/r。将上述结果带入公式，则该工序的基本时间9.55.220.16/960/minjLmmmmmmTfnmmrr≈0.11min=6.6s4.2.2辅助时间的确定辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=（0.15~0.2）jt，取ft=0.2jt，则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助时间ft=0.2×6.6s=1.3s5.夹具的设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。辽宁工程技术大学课程设计85.1夹具的选择为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。设计工序为钻φ7mm孔专用机床夹具。这类夹具定位准确、装卸工件迅速，但设计与制造的周期较长、费用较高。因此，主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批或大量生产。5.2定位方案的设计5.2.1夹具的设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对4×φ7mm的通孔进行加工，这个螺纹孔尺寸精度要求一般，所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。5.2.2工件在夹具中的定位与夹紧定位：用销和压块定位。夹紧：在工件两端用垫片和螺母实现螺旋夹紧。辽宁工程技术大学课程设计95.3夹具体的设计5.3.1定位基准的选择在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。据《夹具手册》知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。所以加工4×φ7mm孔时，选取工件左端面为主定位基准。5.3.2定位误差的分析定位误差由基准不重合误差db和基准移位jb两部分组成，定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即dw=jb±db由定位方案可知定位基准与工序基准重合，所以db=0。零件在定位衬套中定位时，由于min（最小间隙）无法通过调整刀具预先予以补偿，所以在加工尺寸方向上的最大基准移位误差可按最大孔和最小轴（配合代号H7/p6)求得（配合代号H7/p6)，则db=mindD=0.087mm综上所述，夹具的定位误差为dw=jb±db=0.087mm，满足要求。5.4导向元件的设计为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件——钻套。钻套一般安装在钻模板上，此处，采用钻模板与夹具体一体的结构，有利于提高夹具刚度。钻套与工件之间留有排削间隙。加工4×φ7mm的通孔选用立式钻床，钻床夹具的刀具导向元件为钻套。钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，并在加工中对钻头等孔加工刀具进行引导，防止刀具在加工中发生偏移。加工工序为先钻φ7mm孔。所以选用快换钻套和钻套用衬套。相关计算如下：1）钻套高度H钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大，刀具的导向性越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H=(1～2.5)d，所以H=1.5×8mm=12mm。2）排屑间隙h辽宁工程技术大学课程设计10钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙。h值太小，切屑难以自由排出，使加工表面损坏；h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用。加工铸铁时，h=(0.3～0.7)d，所以h=0.5×8mm=4mm。5.5夹紧元件的设计在加工过程中，工件会受到切削力、惯性力、离心力等外力的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持定位的正确位置，而不致发生位移或产生振动，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，把工件压紧夹牢在定位元件上。采用简单手动螺旋夹紧机构，使工件的装卸迅速、方便。5.6夹具操作的简要说明夹具体必须将定位、导向、夹紧装置链接成一体，并能正确地安装机床上。本夹具采用铸铁夹具体，此方案安装稳定、刚性好，但周期较长，成本略高。应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。在设计夹具时，应该注意提高劳动生产