六轴杠杆工艺设计说明书.docx
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六轴杠杆工艺设计说明书
课程设计
1.前言 2
2.设计要求 3
3.零件的工艺分析 4
4.确定生产类型 5
5.毛坯选择与说明 5
6.零件表面加工方法的选择 6
7.零件的工艺路线的制订 7
8.工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定 10
9.加工余量、切削用量、工时定额的确定 11
10.心得体会 18
11.参考资料 19
一.前言
机械制造工程学课程设计是在学完了机械制造工程学等课程,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节,它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识,进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。
其目的在于:
1.培养学生运用机械制造工程学及相关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等)的知识,结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决零件机械加工工艺问题,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
2.能根据被加工零件的技术要求,运用机床夹具设计的基本原理和方法,学会拟订机床夹具设计方案,完成夹具结构设计,提高结构设计能力。
3.培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
4.进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
当然,通过这次课程设计可以加深我们对于机械加工工艺规程设计的基本步骤和流程的了解,为以后的工作或者更深入的学习做准备,也是对我们大学三年所学知识的一次检验,意义重大。
二.设计要求
题目:
设计六轴杠杆零件的机械加工工艺规程
内容:
1.绘制零件图(按1︰1的比例) 1张
2.绘制毛坯图(按1︰1的比例) 1张
3.填写零件机械加工工艺规程卡片 1套
(包括:
机械加工工艺过程卡片1套,机械加工工序卡片1套)
4.编写零件课程设计说明书 1份
原始资料:
零件图样1张;零件生产纲领为10000件/年;每日1班。
三.零件的工艺分析
1.零件的作用
六轴杠杆在实际运用中,主要起连接,固定的作用。
2.零件的工艺分析
零件的的材料为HT600。
灰铸铁是石墨呈片层状分布的铸铁,是应用最广的一类铸铁,具有熔点低,流动性好,铸造收缩率小,铸造应力小,易于铸造成型。
但是塑性和韧性几乎等于零。
零件的主要技术要求分析如下:
(1).由零件图可知,零件的孔、上下表面及杠杆的下端面有粗糙度要求,其余的表面精度要求并不高,也就是说他们可以不用加工,只需按照毛坯的精度即可。
孔的精度为Ra1.6,上下表面精度为Ra3.2,下端面为Ra12.5。
(2).零件要保证强度、硬度及疲劳度要求,在工作是不至于发生事故。
四.确定生产类型
按照设计任务要求,该零件的生产纲领为10000件/年,该零件属于轻型的机械零件,由《机械制造工艺设计简明手册》表1.1-2生产类型与生产的关系可知生产类型为大批量生产。
五.毛坯选择与说明
毛坯的选择:
由于毛坯的选择要考虑零件的力学性能要求,零件的结构形状和外轮廓的尺寸,零件生产纲领和批量以及现场生产条件和发展等。
考虑该设计零件的以上因素,该毛坯的制造方法选用金属性浇注,材料为HT600,该铸造方法生产效率较高,精度也较高,结构细密,能承受较大压力。
零件尺寸的确定:
在零件图中,上表面(精度为Ra3.2)和下表面(精度Ra3.2的凸台)需要多种工步加工,要保证余量;圆弧面(
32)精度为Ra1.6,要精加工;下端面(精度为Ra12.5)粗加工就可以达到要求;毛坯上不需要打孔,加强肋板和其他表面使用铸造精度就可以满足要求,不需要加工。
最后综合各方面加工余量为:
上下表面各2.5mm,圆弧面单面余量2.5mm,下端面余量为2.5mm,其余表面按零件尺寸即可。
确定圆角和浇注口的位置:
由于铸件尺寸相对较小,可选一般圆角为R2.5,下表面凸台出可选R5。
浇注口在位置可以设置在大圆
53mm的边缘位置。
六.零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有上下表面,大小孔,圆弧面和下端面等,材料为HT600,参考有关的设计手册和资料,其加工方法选择如下:
(1)下表面:
表面粗糙度为Ra3.2,根据零件上尺寸的配合,公差等级为7级,需要粗铣(IT11-13,Ra100-25)和精铣(IT6-9,Ra1.6-0.4)。
(2)上表面:
表面次粗糙度为Ra3.2,根据零件上尺寸的配合,公差等级为7级,需要粗铣和精铣。
(3)大孔:
尺寸公差为φ30H7,表面粗糙度为Ra1.6,需要扩孔(IT11-12),粗铰(IT8-9)和精铰(IT6-7)。
(4)小孔:
尺寸公差为φ20H7,表面粗糙度为Ra1.6,需要扩孔和粗精铰。
(5)圆弧面:
直径32mm,粗糙度为Ra1.6,可确定精度等级为7级,需要粗铣和精铣。
(6)下端面:
更改粗糙度为Ra1.6,需要粗铣和精铣。
(7)其他面不需要不涉及配合,不需要加工。
*注:
各种加工精度见《典型零件加工生产实例》表5-8---平面加工路线与公差等级和表面粗糙度,可知。
七.零件的工艺路线的制订
零件的工艺路线的制订奥考虑的因素很多,为了制订出更好的工艺路线需要先拟出多种工艺路线,将这几种工艺路线进行比较,从中找出较好的一种。
结合该零件的各种考虑,现拟定以下两种工艺方案进行比较:
方案一:
工序1:
将零件翻转,以上表面为粗基准,粗铣下表面凸台,保证厚度,即基本尺寸为30.5,ES=0.21,EI=0。
工序2:
放正零件,以下表面凸台为基准,保证厚度尺寸为29,ES=0.21,EI=0。
工序3:
在孔外园加挡销,用钻套第一次钻大孔,保证基本尺寸
15,ES=0.18,EI=0;第二次钻大孔,保证基本尺寸
28,ES=0.21,EI=0;精扩大孔,保证基本尺寸
29.7,ES=0.21,EI=0。
工序4:
在小孔外园外加固定挡销,钻小孔,保证尺寸
18,ES=0.18,EI=0。
扩小孔,保证
19.7,ES=0.21,EI=0。
工序5:
以下表面为基准,加2根定位销,粗铣圆弧面(外园柱面)及下端面,保证尺寸
34,ES=0.25,EI=0;下端面28,ES=0.21,EI=0。
工序6:
,以加工过的上表面为基准,精铣下表面,保证基本尺寸28,ES=0.021,EI=0。
工序7:
精铣上表面,保证基本尺寸27,ES=0.021,EI=0。
工序8:
以大小孔和下表面为基准,精铣圆弧面,保证基本尺寸
32,ES=0.025,EI=0,下端面27,ES=0.021,EI=0。
工序9:
以上表面和下端面为基准,加削边销,粗铰大孔,保持尺寸
29.93,ES=0.052,EI=0;粗铰小孔,保持尺寸
19.94,ES=0.052,EI=0。
工序10:
以上表面和下端面为基准,精铰大孔,保证尺寸
30,ES=0.025.EI=0,精铰小孔,保证尺寸
20,ES=0.021,EI=0。
工序11:
去毛刺。
工序12:
终检。
方案二(相同工序装夹相同)
工序1:
粗铣下表面凸台,精度IT12
工序2:
粗铣上表面,精度IT12
工序3:
粗铣圆弧面及下端面,精度IT12
工序4:
钻大孔(2次),精度IT12,扩大孔,精度IT11
工序5:
钻小孔,精度IT12,扩孔,精度IT11
工序6:
精铣下表面,精度IT7
工序7:
精铣上表面,精度IT7
工序8:
精铣圆弧面及下端面,IT7
工序9:
粗铰大孔,精度IT9,粗铰小孔,精度IT9
工序10:
精铰大孔,精度IT7,精铰小孔,精度IT7
工序11:
去毛刺
工序12:
终检
方案三
将方案一中的工序9和10合并到一起。
三种加工方案具体的工步都差不多,只是顺序上有些许差异。
按照“先粗后精,先面后孔,先主后次,基准先行”的原则,本该选择方案二,但是,考虑到该零件中大孔(
30H7)是一个关键的定位孔,它决定着小孔和下端面的位置,属于基准,故不能死搬原则,忽略事实,而应先加工大孔,继而加工下端面和小孔。
再比较方案一和三,将装夹方式相同的两步合为一步,理论上是可行的,但是实际上要使用质量较高的冷却液或者增加等待时间,不利于效率和成本,故也视为不恰当的方案。
最终方案一是可取的。
八.工序间尺寸,公差,表面粗糙度及毛坯尺寸的确定
工序名称
工步
工序间余量/mm
工序间
工序间尺寸/mm
工序间
经济精度/mmm
表面粗糙度Ra/mm
尺寸,公差/mm
钻、扩大孔
一钻
15
IT12
0.18
15
二钻
13
IT12
0.21
28
扩孔
0.85
IT12
0.21
29.7
毛坯
IT9
1.8
钻扩小孔
钻孔
18
IT12
0.18
18
扩孔
1.7
IT12
0.21
19.7
下表面
粗铣
1.5
IT12
0.21
30.5
精铣
1.0
IT7
0.021
28
毛坯
IT9
1.8
32
上表面
粗铣
1.5
IT12
0.21
29
精铣
1.0
IT7
0.021
27
圆弧面
粗铣
3
IT12
0.25
34
精铣
2.0
IT7
0.021
32
毛坯
IT9
1.8
37
下端面
粗铣
1.5
IT12
0.25
28
精铣
1.0
IT7
0.025
27
毛坯
IT14
1.8
29.5
九.加工余量,切削用量,工时定额的确定
加工材料—HT600,铸件,有外皮
工序1:
粗铣下表面
工件尺寸:
毛坯件32mm,铣削后30.5mm,铣削宽度ae=1.5
选择刀具为圆柱形面铣刀,齿数z=10,直径d=63mm,机床为卧式铣床T616,主轴转速为550r/min,工作台进给量为0.19mm/r
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