课程设计 正文张紧轮支架 课程设计 机械制造工艺学

机械制造工艺学课程设计设计说明书题目张紧轮支架机械加工工艺规程制订及专用夹具设计二级学院机械工程学院专业机械制造及其自动化班级11机制本2班学号学生姓名指导教师目录第一章序言………………………………………………………………1第二章零件分析………………………………………………………21.1任务目标……………………………………………………………21.2设计要求…………………………………………………21.3、零件结构工艺性分析……………………………………………21.4、毛坯的选择………………………………………………………21.5、机械加工设备的选择……………………………………………3第三章工艺规程制定…………………………………………33.1加工工艺过程…………………………………………………………33.2拟定工艺路线…………………………………………………………33.3加工工艺过程……….………………………………………………43.4确定各表面加工方案…………………………………………………43.5确定定位基准…………………………………………………………43.6确定定位基准…………………………………………………………53.7张紧轮支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定……73.8.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差………………………………73.9确定毛坯尺寸…………………………………………………………73.10确定毛坯尺寸公差……………………………………………………73.11设计毛坯图……………………………………………………………83.12张紧轮支架的偏差计算………………………………………………8第四章机械加工工序设计………………………………………94.1确定加工余量和工序尺寸………………………………………………94.2确定切削用量和时间定额………………………………………………9第五章专用夹具设计………………………………………………………125.1机床夹具的使用………………………………………………………125.2定位方案………………………………………………………………125.3加紧机构……………………………………………………………^125.4夹紧力分析………………………………………………………….135.5对刀装置………………………………………………………………135.6夹具体……………………………………………………………….135.7误差分析…………………………………………………………….145.8使用说明……………………………………………………………14总结参考文献附录附录一：过程卡附录二：工序卡附录三：夹具装配图附录四：参考任务书-1-第一章序言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以加强和巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己以后生活打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力。机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。而本次对于张紧轮支架加工工艺及夹具设计的主要任务是：完成张紧轮支架零件加工工艺规程的制定2第二章零件分析1.1、任务目标零件材料：HT200技术要求：1、未注铸造圆角R5-R102、调质HBS1187-220零件数据：（见零件图）设计应完成的内容：1）制定指定零件（或零件组）的机械加工工艺规程，编制机械加工工艺卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具；2）对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算；3）确定毛坯制造方法及主要表面的总余量；4）确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求；5）对主要工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出的工序简图，选择切削用量；6）设计某一工序的夹具，绘制夹具装配图和主要零件图；7）编写设计说明书。1.2、设计要求要求编制一个张紧轮支架零件的机械加工工艺过程，并编写设计说明书。具体内容如下：1、分析零件加工性，选择毛胚的制造方法，指定毛胚的技术要求。2、拟定张紧轮支架的机械加工工艺过程，填写工艺卡。3、确定各工序所用的加工设备。4、计算加工余量，时间定额，填写工序卡。5、提交设计说明书。1.3、零件结构工艺性分析该张紧轮支架属于支撑零件，结构较简单。其加工精度，粗糙度已给出其上下两端面精度要求较高，其他表面直接采用铸造就能满足其表面粗糙度要求。1.4、毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：a、型材b、锻造c、铸造d、焊接e、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q=5000台/年，件/台；n=1结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=50005555件/年3该撑头螺杆形状不复杂，尺寸较小，不属于精密零件或制造要求高的零件。因此由表2-6]2[（《机械制造技术基础课程设计》]2[）采用HT200即可。毛胚可直接通过铸造得出。1.5、机械加工设备的选择1.5.1机床的选择加工该零件需使用铣床、钻床，考虑到工件的大小，采用X53立式铣床、Z3025、Z33S-1钻床。1.5.2量具的选择测量外圆时采用分度值0.01，测量范围50-100mm的游标卡尺。测量长度时采用最小单位为1mm的直尺。检测螺纹时使用螺纹量规。第三章工艺规程制定3.1加工方法的选择该零件需要加工的部分主要为：1.上下两端面，精度要求较高为Ra6.3。按《简明公差标准应用手册》]4[关于经济加工精度部分取为IT6，查表知需粗铣、半精铣、精铣。2.两中间端面表面粗糙度要求为Ra12.5。公差取IT10，需粗铣，半精铣。3.右端面的调紧孔已经直接在毛胚中铸造出来，表面粗糙度要求为Ra25。公差IT10，需钻床扩孔即可。4.两固定孔无表面粗糙度要求，直接钻孔。5.右端面修整。3.2拟定工艺路线工序一：铸造毛胚、调制处理达到HBS1187-220。工序二：去毛刺；工序三：上端面粗铣、半精铣、精铣；工序四：下端面粗铣、半精铣、精铣；工序五：中间横断面粗铣、半精铣；工序六：中间纵端面粗铣、半精铣；工序七：右端面调紧孔扩孔；工序八：固定孔钻孔；工序九：右端面修整；工序十：表面涂漆。43.3加工工艺过程由以上分析可知，该张紧轮支架零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于张紧轮支架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：张紧轮支架的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。3.4确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。3.4.1影响加工方法的因素⑴要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。⑵根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。⑶要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。⑷要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。⑸此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63μm，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。3.4.2加工方案的选择⑴由参考文献[3]表2.1～12可以确定，平面的加工方案为：粗铣——精铣（79ITIT:），粗糙度为aR6.3～0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。⑵由参考文献[3]表2.1～11确定，φ13孔的表面粗糙度要求为6.3，则选择孔的加方案序为：钻——铰。⑶腰形孔铣加工加工方法3.5确定定位基准3.5.1粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：⑴粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形5对称、少装夹等。⑵选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。⑶应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。⑷应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证张紧轮支架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从张紧轮支架零件图分析可知，主要是选择加工张紧轮支架底面的装夹定位面为其加工粗基准。3.5.2精基准选择的原则⑴基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。⑵基准统一原则。应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。⑶互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准