杠桿(一)加工工藝及銑24mm槽夾具設(shè)計(jì)
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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 1杠桿的工藝性分析 1.1杠桿的用途 題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。 1.2杠桿的技術(shù)要求 杠桿零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級 表面粗糙度Ra(μm) 杠桿中間圓住上下面 43±0.05 IT12 3.2 杠桿左端44上下面 43±0.05 IT12 3.2 杠桿右端18上下面 18 IT12 6.3 杠桿左端22內(nèi)表面 22±0.15 IT12 3.2 杠桿左端28內(nèi)表面 28 IT12 3.2 鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7孔 Φ20H7 IT7 1.6 車M12的螺紋 12 杠桿右端24H8內(nèi)上下面 24H8 IT7 1.6 杠桿右端32內(nèi)表面 32 IT12 3.2 1.3確定杠桿的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知:N=4000件/年,杠桿重量為1.0kg,杠桿屬輕型零件。該杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) 2、確定毛坯,繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 零件的材料HT150??紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài),采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為4000件,達(dá)到大批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,鑄造表面質(zhì)量的要求高,故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的,表面質(zhì)量與機(jī)械性能均好,適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性,故采取兩件鑄造在一起的方法,便于鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產(chǎn)率。 2.2確定鑄造杠桿毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 2.2.1公差等級 由于杠桿的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級為普通級. 2.2.2 鑄件重量 已知機(jī)械加工后杠桿件的重量為1kg,由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。 2.2.3鑄件的材質(zhì)系數(shù) 由于該撥叉材料為HT200,是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的碳素鋼,該鑄件的采制系數(shù)屬M(fèi)2級。 杠桿鑄造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 鑄件重量/kg 包容體重量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材料系數(shù) 公差等級 1.5 1 S2 M1 普通級 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 寬度44 1.4 48.2±2.8 厚度24H8 1 20.7±2.3 厚度22 1 18.7±2.3 孔徑?20H7 1 16.7±2.3 3擬定工藝路線 3.1選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分,通常先確定精基準(zhǔn),然后再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 3.1.3表面加工方法的確定 根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,確定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 備注 杠桿中間圓住上下面 IT12 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 杠桿左端44上下面 IT12 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 杠桿右端18上下面 IT12 6.3 粗銑 表1-8 杠桿左端22內(nèi)表面 IT12 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 杠桿左端28內(nèi)表面 IT12 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 鉆、粗鉸、精鉸Φ20H7孔 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 表1-8 車M12的螺紋 攻螺紋 表1-8 杠桿右端24H8內(nèi)上下面 IT7 1.6 粗銑-半精銑 表1-8 杠桿右端32內(nèi)表面 IT12 3.2 粗銑-半精銑 表1-8 3.2撥叉零件各表面加工方案及加工余量 3.3確定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》,選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下: 工序號 工序稱名 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 00 10 銑 1.粗銑杠桿上下面 立式銑床x51 高速鋼套式立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 2.粗銑杠桿左端44上下面 3.粗銑杠桿右端18上下面 4.粗銑杠桿左端22內(nèi)表面 5.粗銑杠桿左端28內(nèi)表面 20 鉆 鉆、粗鉸、精鉸?20H7孔 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 30 銑 1.半精銑杠桿中間圓柱上面 立式銑床x51 高速鋼套立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 2. 半精銑杠桿左端44上下面 3. 半精銑杠桿左端22內(nèi)表面 40 車 1.車倒角1x45° 轉(zhuǎn)塔式六角車床 45°偏刀 2.車倒角1.5 x45° 50 鉆 用直徑為10.5的鉆鉆空 四面組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 60 板牙 攻M12的螺紋 70 銑 1.粗銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面 立式銑床x51 高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 夾具 2.粗銑右端32內(nèi)表面 80 銑 半精銑杠桿右端24H8內(nèi)上下面 立式銑床x51 高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 90 熱處理 杠桿左右叉局部淬火 淬火機(jī) 100 校正 校正杠桿右端撥叉上下面平行度 校正工具、游標(biāo)卡尺 110 磨 磨杠桿中間圓柱兩端面至44-0.-0.1,對Φ20H7的圓跳動(dòng)為0.05 M7120A 砂輪1-350×40×127-WA46K5V,磨夾具游標(biāo)卡尺 120 輔助 清洗 清洗機(jī) 130 檢 終撿 3.4確定切削用量,時(shí)間定額 工步20 鉆,粗鉸,精鉸直徑為10毫米的孔 3.4.1切削用量的計(jì)算 ﹙1﹚鉆孔工步 鉆孔至直徑為Φ20H7,Ra1.6um 1)背吃刀量為aP=19.8mm 2) 進(jìn)給量由表查5-22得f=0.2mm/r 3)切削速度計(jì)算由表5-22得v取18m/min。由公式5-1計(jì)算的鉆頭轉(zhuǎn)速為734.93r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=960r/min.在有公式算出.v=23.5m/min. ﹙2﹚粗鉸工步 1)背吃刀量為aP=0.16mm 2)進(jìn)給量由表查5-22得f=1mm/min 3) 切削速度計(jì)算由表5-22得v取3m/min。由公式5-1計(jì)算的鉆頭轉(zhuǎn)速為120r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=140r/min.在有公式算出.v=3.49m/min. ﹙3﹚精鉸工步 1)背吃刀量aP=0.04mm 2)進(jìn)給量由表查5-22得f=0.8mm/min 3) 切削速度計(jì)算由表5-22得v取4m/min。由公式5-1計(jì)算的鉆頭轉(zhuǎn)速為159r/min,參照表4-9選取主軸轉(zhuǎn)速為 n=195r/min.在有公式算出.v=4.89m/min. 3.4.2時(shí)間定額的計(jì)算 鉆孔工步 基本時(shí)間=(25+4。6+1)/392*0。1=46。8秒 輔助時(shí)間=0。15*46。8=7。02秒 其它時(shí)間=0。06*46。8=2。81秒 鉆孔的單件時(shí)間=46。8+7。02+2。81=56。63秒 粗鉸工步 基本時(shí)間=(25+0。37+15)/97*0。4=62。4秒 輔助時(shí)間=0。15*62。4=9。36秒 其它時(shí)間=0。06*62。4=3。74秒 粗鉸的單件時(shí)間62。4+9。36+3。74=75。5秒 精鉸工步 基本時(shí)間=(25+0。19+13)/97*0。3=78。6秒 輔助時(shí)間=0。15*78。6=11。79秒 其它時(shí)間=0。06*78。6=4。72秒 精鉸的單件時(shí)間=78。6+11。79+4。72=95。11秒 因此,加工10毫米孔的單件時(shí)間為 56.53+75。5+95。11=227。14秒 4夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序20——鉆、粗鉸、精鉸?20H7孔的夾具。本夾具將用于四面組合式鉆床 4.1定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知,,Φ20為圓柱孔,為使定位誤差為零,應(yīng)該選擇杠桿右端面為定位基準(zhǔn)保證基準(zhǔn)重合。此外,還應(yīng)以杠桿中間圓柱下端面為基準(zhǔn),從而保證加工位置。 4.2定位元件的選擇 夾具的主要定位元件為兩個(gè)定位銷,這兩個(gè)定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相匹配杠桿兩端的尺寸與公差相同,即由兩個(gè)支撐板就可以。 4.3夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此,設(shè)計(jì)采用了快換裝置。拆卸時(shí),松開夾緊螺母1~2扣,拔下劃塊,實(shí)現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時(shí),松開壓緊螺母即可替換可換鉆套,進(jìn)行攻螺紋加工。 4.4 定位誤差分析 (1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個(gè)定位銷,這兩個(gè)定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相匹配杠桿兩端的尺寸與公差相同。 (2)計(jì)算鉆套中心線與工作臺的度誤差。 鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為: 襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為: 則鉆套中心與工作臺平面的垂直度誤差為:0.026-0.005=0.021。 (3)計(jì)算定位銷軸與工作臺的平行度誤差。 定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為: 夾具體孔的長度為14mm,則上述間隙引起的最大平行度誤差為: 0.034/14,即0.24/100。 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此,設(shè)計(jì)采用了快換裝置。拆卸時(shí),松開夾緊螺母1~2扣,拔下開口墊圈,實(shí)現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時(shí),松開壓緊螺母即可替換可換鉆套,進(jìn)行鉆孔加工。 5設(shè)計(jì)新得 作為一名機(jī)械系,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化大三的學(xué)生,我覺得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義,而且是十分必要的。 ?在已度過的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面,如何去鍛煉我們的實(shí)踐面?如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實(shí)踐中去呢?我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。在做本次大作業(yè)的過程中,我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善,更加符合工程標(biāo)準(zhǔn),一次次翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊是十分必要的,同時(shí)也是必不可少的。我們是在作設(shè)計(jì),但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開實(shí)際,盡情在幻想的世界里翱翔,我們是工程師,一切都要有據(jù)可依.有理可尋,不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想,永遠(yuǎn)無法升級為設(shè)計(jì)。 ?作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的,我就簡單的學(xué)歷學(xué)CAD,剛開始時(shí)覺得好難,就是因?yàn)闆]有把自己放在使用者的角度,單單是為了學(xué)而學(xué),效率不是很高。邊學(xué)邊用這樣才會提高效率,這是我作本次課程設(shè)計(jì)的第二大收獲。但是由于水平有限,難免會有錯(cuò)誤,還望老師批評指正。 參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》作者:李益民,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社,出版日期:1999-10-1 2《金屬切削技術(shù)基礎(chǔ)手冊》主編:陳宏鈞,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社,出版日期2006 3《刀具設(shè)計(jì)手冊》主編:劉華明,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社,出版日期:1999 4《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》主編:王伯平,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社,出版日期2007.5 5《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》主編:薛源順,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社,出版日期2000.6 6《公差與配合實(shí)用手冊》主編方昆凡,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社出版日期2006.2 7《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊》主編:黃廷合 譯,出版社:科學(xué)出版社,出版日期:2006.12 8《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》編著:機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社,出版日期: 2004-8 9《Auto CAD 中文版機(jī)械制圖教程》作者:北京市計(jì)算機(jī)繪圖教育研究中心,出版社:上海科學(xué)普及出版社,出版日期:2006.1 10《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》主編:吳拓,方瓊珊 ,出版社:機(jī)械工業(yè)出版社,出版日期:2006-1-1壓縮包目錄 | 預(yù)覽區(qū) |
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