毕业设计角形轴承箱机械零件工艺规程及铣50H11槽夹具设计.docx
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1、摘要该毕业毕业设计首先进行了对角形轴承箱的零件分析,通过对角形轴承箱零件进行的分析与研究,阐述了其零件工艺分析、毛坯制造形式、毛坯制造方法、基准选择、工艺方案路线的确定等相关内容;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。在本次毕业设计中,根据所给的角形轴承箱的零件图、技术要求和加工批量及设备,通过查阅有关书籍,了解和掌握了的机械工艺及夹具设计的一般步骤和方法,并运用了这些方法和步骤进行了角形轴承箱的机械加工工艺规程的编制与工序六的专用夹具的设计。整个设计的指导思想是“简便、高效、经济”地生产出符合要求的产品目录前言一、零件的分析(一)零件的作用(二)零件尺寸图(三)零
2、件的工艺分析二、确定毛坯(一)确定零件的生产类型(二)选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图三、工艺规程设计(一)选择定位基准(二)制定工艺路线四、机械加工余量、工序尺寸的确定五、确立切削用量及基本工时六、夹具设计七、小结八、参考文献前言机械制造技术基础课程设计,是在我们学完了机械制造技术基础和大部分专业课,并进行生产实习的基础上进行的又一实践性教学环节。这是我们在进行毕业之前,对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实践的训练。通过此次此次设计,应该得到下述各方面的锻炼:1)能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧
3、以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。2)提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练,应当获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效省力,经济合理,而且能保证加工质量的夹具的能力。3)学会使用手册及图表资料,掌握与本设计有关的各种资料的名称出处,能够做到熟练使用。一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是机用床的角形轴承箱。它位于车床机构中,主要用来支撑、固定在轴承的箱体,通过固定轴承来实现轴承的正常运转。槽50h11与端面100h11为配合表面有较高的精度和表面粗糙度。140h11为内圆较高的定位基准,180H7孔为轴承配合有较高的精度。(二)零件尺寸图(三)零件的工艺分析
4、通过对该零件的重新绘制知,原样图的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。根据零件的尺寸图,可以初步拟定零件的加工表面,其间有一定位置度要求。为此以下是底板座架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求,分述如下:在尺寸图中,左视图上标注的零件的两侧面(100h11)垂直于基准C(180H7孔的轴线)其垂直度公差为0.1mm。在左视图上标注的宽度为50h11的(两槽)槽的两侧面平行于基准B(左视图中零件的左侧面),其平行度公差为0.12mm。左视图上标注的180H7的孔有圆度要求,其圆度公差为0.008mm。在主视图中两直角架内侧分别有一阶面需加工,表面粗糙度为12.5在尺寸图中,视图上标注的
5、宽度为50h11的两槽的内槽面有垂直度要求,其垂直度公差为0.12mm。主视图上标注为的孔,有位置度的要求,其位置度公差为0.6mm在尺寸图中,俯视图上标注的宽度为50h11槽,有位置度要求,其公差值为0.4mm。由零件图可知,零件的不加工表面粗糙度值为6.3um。零件的材料为HT200。铸件要求不能有吵眼、疏松、气孔等铸造缺陷,以保证零件强度、硬度及刚度,在外力作用下,不致于发生意外事故。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难加工的表面尺寸,上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组
6、表面,并且保证它们的位置精度要求。二、确定毛坯(一)确定零件的生产类型零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,又是薄壁零件。故选择铸件毛坯。假定该零件的生产纲领是4000件每年。依设计题目知:已知年产量为4000件;结合生产实际,备品率5%和废品率1%。代入公式N=Qn(1+a%+b%)得:N=4000(1+5%+1%)=4240(式1.1)角形轴承座的重量为2.98kg,由参考文献1表1.1-2知,角形轴承座是中型机械中的零件,属轻型零件;生产类型为大批量生产。(二)选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图1、选择毛坯该零件材料为HT200,考虑到轴承的正反
7、转和主要受径向力等情况,以及参照零件图上所给的该零件不加工表面的粗糙度要求,对于不进行机械加工的表面的粗糙度通过铸造质量保证,又由于该零件年产量为4240件,属批量生产,且该零件的外形尺寸不复杂,又是薄壁零件,故采用金属型铸造。2、确定毛坯尺寸由参考文献1表2.2-3可知,该种铸件的尺寸公差等级CT为810级,加工余量等级由表2.24。故取CT为10级,MA为E级。参阅文献资料可知,可用查表得方法确定各加工表面的总余量,故取所有两基准面面额单边余量为5mm;L形平台单边余量2.5mm;两端面双边余量2mm,内孔双边余量3.5mm。3、设计毛坯图根据上面毛坯尺寸的确定,将零件图转变为毛坯图。详见
8、毛坯零件图。三、工艺规程设计(一)选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。1、粗基准的选择:对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,选取零件的上面和右面的直角平面为粗基准。2、精基准的选择:主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸链换算。(二)零件表面加工方法的选择由上述的零件分析和查阅相关文献,根据本零件的加工要求,使用到的主要机床有:铣床,镗床,钻床;铣床主要用来铣削直角边、槽
9、;镗床主要用来镗削端面,镗孔;钻床主要用来钻孔。根据零件的表面粗糙度质量要求和尺寸公差要求,对要求机械加工的各端面和孔,现制定加工方法如下:1、对于两个直角面,其表面粗超度值为12.5um,由机械制造工艺设计手册可知:需通过一次铣削加工工序获得。2、对于长度为75mm的凹台,其表面粗糙度值为12.5um,由机械制造工艺设计手册可知:只需进行一次铣削即可获得。3、对于180H7mm的孔,其表面粗糙度值为1.6um,由机械制造工艺设计手册可知:可通过粗镗、半精镗、精镗的加工工序获得。4、对于250mm的两个端面,其表面粗糙度为6.3um,由机械制造工艺设计手册可知:这两端面可以通过粗铣和半精铣的加
10、工方法获得要求的表面质量。5、对于零件上的6-1300.4,这6个孔,其表面粗糙度为12.5um,只需通过一次钻削即可获得。6、对于两个直角面上的50h11mm的槽,其表面粗超度值为6.3um,由参考文献11.4-7可知:这两个槽通过粗铣和半精铣的加工工序可获得。7、对于零件侧面上的2-25的两个通孔其表面粗糙度为12.5um,只需通过一次钻削即可获得。按照图纸要求,其余未加工表面质量,通过铸造工艺保证。(三)制定工艺路线制定工艺路线,在生产纲领确定的情况下,根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求来制定工艺路线。可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此
11、之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线如下:工序一镗180H7孔工序二铣两直角大平面工序二铣两75mm平面工序四铣两250H7孔端面工序五6-13钻孔工序六铣50H11槽工序七2-25钻孔四、机械加工工序的确定角形轴承箱零件材料为HT200,硬度180200HB,生产类型大批量,金属型铸造毛坯。”据以上原始资料及加工路线,分别确定各加工表面的机械加工工机床如下:工序号工序说明机床1粗镗加工180H7的孔T68卧式镗床精镗加工180H7的孔倒角翻遍倒角2铣一直角平面X62W立式铣床铣另一直角平面3铣长度为75mm的凹台XA5032立式铣床铣另一长度为75mm的凹台4铣250H
12、7的端面铣另一250H7的端面5钻6-13的孔Z525立式钻床6铣50H11的凹槽XA5032立式铣床铣另一50H11的凹槽7钻2-25的通孔Z535立式钻床钻另一2-25的通孔五、确立切削用量及基本工时工序一、加工180H7的孔粗镗1、加工条件工件材料:HT200,硬度180200HB,铸造;加工要求:以一直角平面为精基准,粗镗180H7的孔;机床:镗床,T68卧式镗床。刀具:YG6高速钢车刀,根据参考文献3表5-122查得,使用矩形方刀杆,1625mm,刀片厚度5mm。根据参考文献3表5-113,选择镗刀为型平面型高速钢车刀,选择刀具前角o6后角o7.2、切削用量(1)确定背吃刀量粗镗的双
13、边余量为6mm,则单边ap=6/2=3mm.(2)确定进给量根据参考文献3表5-114,查得f=0.81.2mm/r,现取f=1.0mm/r。确定的进给量需要满足机床进给机构强度的要求,故需进行校核。(3)确定切削速度和工作台每分钟进给量fMZqCdvvvkmTaxfyazvvuvpvvpze(式5.24)其中Cv=18.9,qv=0.2,xv=0.1,yv=0.4,uv=0.1,pv=0.1,m=0.15,kv=0.63。将上述数据带入公式可得v=15.945m/min1000n15.94531.5400r/min(式5.25)根据参考文献1表4.2-20,T68型卧式镗床主轴的转速表,选择
14、n=20r/min,则实际切削速度v=19.782m/min=0.3297m/s,工作台每分钟的进给量fMZ=0.12020=40mm/min(式5.26)根据参考文献1表4.2-22,T68型卧式镗床工作台进给量表,选fMZ=80mm/min,则实际每齿的进给量fz0.15mm/z。(4)校验机床功率根据粗加工时校核的机床功率可知,T68型卧式镗床主电动机功率为6.5kW,故所选用切削用量可以采用,所确定的切削用量为fz=0.15mm/z,fMZ=80mm/min,n=400r/min,v=18m/min。3、基本时间根据参考文献1表6-2.7,三面刃铣刀铣面的基本时间iTll1l2ifMZ
15、(式5.27)式中,l250mm,l(dC)(13),1C00C0(0.030.05)d0.0431512.6mm,d315mm。则l1=195.2mm,l2=4mm,fMZ=80mm/min,i=1;Ti=5.62min,精镗1、加工条件工件材料:HT200,硬度180200HB,铸造;加工要求:以一直角平面为精基准,粗镗180H7的孔;机床:镗床,T68卧式镗床。刀具:YG6高速钢车刀,根据参考文献3表5-122查得,使用矩形方刀杆,1625mm,刀片厚度5mm。根据参考文献3表5-113,选择镗刀为型平面型高速钢车刀,选择刀具前角o6后角o7.2、切削用量(1)确定背吃刀量精镗的双边余量
16、为0mm,则单边ap=0/2=0mm.(2)确定进给量根据参考文献3表5-114,查得f=0.81.2mm/r,现取f=1.0mm/r。确定的进给量需要满足机床进给机构强度的要求,故需进行校核。(3)确定切削速度和工作台每分钟进给量fMZqvvCvdkaaTfmxvpyvuvzezpvv(式5.24)其中Cv=18.9,qv=0.2,xv=0.1,yv=0.4,uv=0.1,pv=0.1,m=0.15,kv=0.63。将上述数据带入公式可得v=19.852m/min1000n19.85231520.07r/min(式5.25)根据参考文献1表4.2-20,T68型卧式镗床主轴的转速表,选择n=
17、25r/min,则实际切削速度v=24.73m/min=0.4121m/s,工作台每分钟的进给量fMZ=0.12020=40mm/min(式5.26)根据参考文献1表4.2-22,T68型卧式镗床工作台进给量表,选fMZ=70mm/min,则实际每齿的进给量fz0.1mm/z。(4)校验机床功率根据精加工时校核的机床功率可知,T68型卧式镗床主电动机功率为6.5kW,故所选用切削用量可以采用,所确定的切削用量为fz=0.1mm/z,fMZ=70mm/min,n=25r/min,v=0.4121m/s。4、基本时间根据参考文献1表6-2.7,三面刃铣刀铣面的基本时间lllTi12fiMZ(式5.
18、27)式中,l250mm,l1(13),C0(dC0)C0(0.030.05)d0.0431512.6mm,d315mm。则l1=195.2mm,l2=4mm,fMZ=70mm/min,i=1;Ti=4.918min,工序二、加工直角面一、加工直角面1、加工条件工件材料:HT200,硬度180200HB,铸造;加工要求:以180H7基准,定位安装,铣加工一直角平面,保证尺寸148mm。机床:铣床,X62W卧式万能铣床。刀具:高速钢圆柱形铣刀。铣削宽度ae=5mm,深度ap=90mm。根据切削手册)取刀具外径d0=80mm,选择刀具前角o10后角o16,副后角o=8,刀齿斜角s=10,主刃Kr=
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