机械制造技术课程设计-管支架零件机械加工工艺规程及夹具设计.docx

目录第1章零件的分析I1.1 零件的分析I1.2 零件的主次表面11.3 构工艺性分析2第2章计算生产纲领、确定生产类型32.1 生产纲领32.2 生效率分析32.3 生产类型3第3章毛坯的制造方法53.1 确定毛坯的制造形式53.2 加工余ffi:5第4章制订工艺路线74.1 定位基准选择74.1.1 粗基准的选择原则74.1.2 精魅准选择的原则74.2 定位误差84.3 制定工艺路线8第5章选择切削用量、确定时间定额9第6章钻床夹具设计156.1 专用夹具的提出156.2 夹具的定位方案156.2.1 定位分析156.2.2 分析计算定位误差156.3 夹具的夹紧方案166.4 钻套设计17总结20参考文献21第1章零件的分析1.1 零件的分析管支架零件材料HT150,灰铸铁具有良好的铸造性能、艮好的减振性、良好的耐磨性能,乩好的切削加工性能、低的缺口敏感性.1.2 零件的主次表面图1管支架零件图管支架加工表面分述如下：1.管支架底面，粗糙度Ra3.22 .管支架22孔，粗糙度Ra6.33 .管支架15.2孔系，粗糙度Ra1.2.54 .管支架4-9孔,粗糙度Ra1.2.55 .一支架4-18沉孔,粗糙度Ra6.36 .管支架46.6孔，粗糙度RM2.57 .管支架4-13沉孔,粗糙度Ra6.31.3结构工艺性分析零件的结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性与经济性。零件结构工艺性审查如下所述：1、避免设置倾斜的加工面，以便减少装夹次数“2、改为通孔或扩大中间孔可减少装夹次数，保证孔的同轴度。3、被加工表面设置在同一平面，可一次走刀加工，缩短调整时间。4、锥度相同只需作次调整。5、轴上的沉割槽、键槽或过渡圆角应尽量一致，以减少刀具种类。6、底部为圆形弧，只能单件垂直进刀加工，改为平面可多件连续加工。7、需多刀加工的零件，各段长度应相近/的整数倍，车刀按间距/设置，刀架移动/即可.8、避免内表面、内凹面的加工，利于提高效率，保证精度。9、加工螺纹时应留仃退刀槽，或具有螺纹尾扣,以方便退刀。10,加工多联齿轮或插键槽时应留有空刀。II、将支承面改为台阶式，将加工面铸出凸台、保留精加工面的必要长度，以减少加工面，提高效率，保证精度。12、避免在斜面上钻孔，避免钻头单刃切削,防止刀具损坏和孔中心偏斜.13,避免深孔加工，改善排屑和冷却条件。14、刀具应易于加工切削部位，避免采用接长钻头等非标准刀具。第2章计算生产纲领、确定生产类型2.1 生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产星和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量.零件的生产纲领按下式计算。N=Qn（1.+<H?）式中：N零件的生产纲领（件/年）Q一一机器产品的年产量（台/年）n一每台产品中该零件的数址（件/台）a一一备品百分率废品百分率2.2 生效率分析操作者按规定的作业方法工作时，他的能力或努力程度叫效率。主要用来考核纯生产能力，不包括由技术、材料等其它问题所引起的能力损耗。1）标准工时：标准工时=标准作业时间+辅助时间指在正常情况下,从零件到成品直接影响成品完成的仃效动作时间其包含直接工时与间接工时.即加工每件（套）产品的所有工位有效作业时间的总和.a标准工时：标准工时=生产一个良品的作业时间。b标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时X（1+宽放率）c工厂使用的宽放率一般在10%20%,对一些特殊的工种，如体力消耗较大的工种，宽放率可适当放宽一些小正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。2）制定方法：对现有各个工位小惭江人）所有的有效工作时间进行测定，的甫组成产品的加工Z位的工时，考虑车间生产的均衙程度、环境对工人的影响、以及工人的疲劳的叫息等因素后，计算得到标准工时。生产率=（产出数量X标准工时÷（日工作小时X直接人工数）X100%2.3 生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1 .单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重匆.如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2 .成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重纪。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量:很大，而在大多数工作地点经常是全复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1，表I1：生产类型与生产纲领的关系生产类型叁型（零件质量大T2000kg）中型（零件质量为100-200Okg）轻型（零件质量小于K）Okg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于1.oo小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-5005005000大批生产300-1000500-5000500050000大量生产大于100()大于5000大T-50000第3章毛坯的制造方法3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT150灰铸铁，铸件为多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件,铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球蹬铸铁件、蜥墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等：按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、阳兖型铸件、电渣IR熔铸件、双金屈铸件等,其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件.3.2 加工余:、由上述资料，再根据参考文献1表2.2-4、表1.4-6、表1.4-7和表1.4-8,查出管支架表面和孔的加工余量如卜丁1 .管支架底面的加工余员管支架底面，由参考文献1,表2.2-4知，底面单边余量2.5mm,由管支架零件知，底面粗糙度Ra3.2,由参考文献1,表1.4-8知，粗铳一一精铳方可粘度要求。粗铳单边余fitZ=2.0精铳堆边余量Z=O.52 .管支架22孔的加工余量管支架中22孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心锌造，由管支架零件知，0>22孔粗糙度Ra6.3,由参考文献考表1.4-7知，钻削即可。3 .管支架力15.2孔系的加工余量管支架15.2孔系，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知，15.2孔粗糙度Ra1.Z5,由参考文献1,表1.4-7知,钻削即可.4 .管支架49孔的加工余量管支架4-9孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,9孔粗髓度Ra1.25,由参考文献1,表1.4-7知，钻削即可。4 .管支架4-6.6孔的加工余信管支架4-<i>66孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,6.6孔粗糙度Ra1.2.5,由参考文献1.表1.4-7知，钻削即可。5 .管支架4-18沉孔的加工余量管支架4-18沉孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,18沉孔粗糙度Ra63,由参考文献1,表1.4-7知，划平即可。6 .管支架4-613沉孔的加工余量管支架4-13沉孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,13沉孔粗糙度Ra6.3,由参考文献1,表1.4-7知,划平即可。7 .管支架2-M8螺皎的加工余量管支架2-M8螺纹，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知，由参考文献1，表2.3-20知，钻攻方可.第4章制订工艺路线4.1 定位基准选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之-O基准选择的正确、合理，可以保证质量:，提而生产效率.否则.就会使加工工艺过程问题百出，严重的还公造成零件大批报废，使生产无法进行。4.1.1 粗基准的选择原则1 .如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为祖基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较悬的表面作相基准。2 .如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3 .如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准.4 .选作粗基准的表面应平整，没有浇口、目口、飞边等缺陷，以便定位可辄5,租基准般只能使用次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由以上及零件知，选用工件顶面作为定位粗基准。4.1.2 精基准选择的原则选择栉基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可能、方便。精基准选择应当满足以下要求：1 .用设计基准作为定位基准，实现“基准I1.i合”，以免产生基准不重合误差。2 .当工件以某组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3 .当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4 .为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5 .有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、央紧可苑,可使夹具结构简单的表面作为精基准。4.2 定位误差定位误差，是由于工件在夹具上（或者机床上）定位不准而引起的加工误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动任。4.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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.在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，井尽量使工序集中来提1.生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线：工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗铳底面：精铳底面工序04：钻22孔：钻中15.2孔：攻G1/2螺纹1/705：攻G3/8螺纹工序06：粘4-9孔：划平4-<1.>18工序07：钻4-6.6孔：划平4-中13工序08：钻2-M8螺纹底孔6.8：攻2M8螺纹工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库第5章选择切削用量、确定时间定额工序03：粗铳底面：精铳底面工步一：粗铳底面1.选择刀具刀具选取硬质合金端面铳刀，刀片采用YG8,J0=5()"。,P=(XJrz/nin,z=42 .决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量2.5,表面粗糙Ra3.2,两步铳削方可完成，粗铳堆边余量2.0,精铳单边余量0.5,故=2.02）决定每次进给县及切削速度根据X52K型立式铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出A=O.25,皿"齿，则，幽：=吟也637rminmi,×5O按机床标准选取”=600r/min加”350X6001-1(XX)-IO(X)当Mw,=600rmin时fv=fznv=0.25×4×600=60OnIn/11in按机床标准选取f=600nnini