掛輪架軸工藝過程及工裝設計
掛輪架軸工藝過程及工裝設計,輪架,工藝,過程,進程,工裝,設計
掛輪架軸工藝過程及工裝設計目 錄前言摘要第一章 零件的分析 4 1.1 零件的工藝分析 4 1.2確定毛坯 4 1.3基面的選擇 4第二章 確定零件的工藝過程 4 2.1 零件的工序的內容 4 2.2 零件的工藝過程 5第三章 確定工裝設計 6 3.1 工裝的工藝過程要點 6 3.2 零件的工裝設計 6第四章 零件的切削用量 7第五章 結束語 10致謝 11附錄 編程 12參考文獻 13前 言機械制造工藝學畢業(yè)課程設計是我們學完了大學的全部基礎課,技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行后。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言,我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的四化建設打下一個良好的基礎。由于能力所限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。摘要 機械中的運動副、銑床附件就是軸,安裝在掛輪架上,齒輪再安裝在軸上,用來傳動分度頭,使工件做復合運動。掛輪架軸起過渡作用,通過齒輪或滾輪自行滑動。結構簡單制造方便,制造成本低,通常和齒輪配合實現(xiàn)變速,放應用廣泛,但不足之處事是容易損磨。關鍵詞:齒輪,運動,制造第一章 零件的工藝分析1.1 零件的工藝分析掛輪架軸共有兩種加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分析如下:(1) 以50的右端面為基準的加工左端正面這組加工表面包括:50的兩端面的平行度及倒角,其中主要加工50的兩端面。(2)以25的外圓柱面為中心的加工表面這組加工表面包括:25的外圓柱面,M16-6h的外螺紋表面,13的方頭。25的外圓柱面,與50的端面的垂直度。1.2確定毛坯材料零件材料為45鋼,因此應該選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。由于為小批量生產,而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用普通車床削成型,這從提高生產率保證加工精度上考慮也是應該。1.3基面的選擇基面學則是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證,生產率得以提高。否則加工工藝過程中會問題自出更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產無法正常進行。(1) 粗基準的選擇對于一般的軸類零件而言,以外圓作為粗基準是完全合理的,按照有關粗基準的選擇原則(既當零件有不加工表面時,應以這些不加工表面作為粗基準;若零件有若干個不加工表面時,則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準)現(xiàn)取50cm外圓表面作為粗基準,利用自制桃子夾頭和一個死頂尖達到安全定位。(2) 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主要是:(1)50兩端面的平等度公差為0.02(2)50的端面與25的表面之間的垂直度公差為0.02由以上分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面,并且保證它們之間的位置精度要求。第二章 確定零件工工藝過程2.1 零件的工序內容 1、采用52 45#鋼,由鋸床鋸成52107作為毛坯件; 2、車端面及外圓1826,并打中心孔;3、車另一端面至總長105并打中心孔;4、用自來夾頭三爪夾緊1826,另一頭用尾架活絡頂針頂住工件粗車2772,2037、1832、1514;5、熱處理調質HRC28-32;6、由小臺鉆修正中心孔;7、在車床上自制死頂針(60)后,將自制桃子夾頭裝上工件,由死頂針與尾架活絡頂針頂住工件,車外圓50并倒角145,精車16-0.182)(50端面處光潔度按要求)并倒角,粗車M16螺紋,再用M16鋼板絞一下,以確保螺紋精度,并用M16螺紋環(huán)規(guī)自檢。8、把自制填圈套上工件后再將自制螺紋桃子夾頭旋上工件:M16處(上工件時螺紋、端面處加點油以利裝卸),在加工前再用原來自制死頂針夾頭重新車成60頂針,然后將工件頂在死頂針與尾架活絡頂針間精車各檔外圓,即車外圓1315,16-0.1818、184.5、25.534,然后將小拖板向后退到刻度零位,車50端面至50好,固定大拖板后,再將小拖板向后退7圈(5mm),車18外圓端面至50端面處,確保25.5340-+0。15,并對50倒角145,割螺紋退刀槽143,再割25.5外圓是兩條槽(一條50端面套,另一條在25.5端面向左2mm處割243)。然后倒角粗車M16螺紋,再用M16鋼板套一下,以確保螺紋達到各要求),并用M16環(huán)規(guī)自檢。9、采用小立銑將自制填圈與銑刀用輔助套旋上工件,并將工件固定在分度頭三爪夾頭與尾至彈簧頂針間,銑101013方頭,銑165扁勢。10、高頻淬火,25.535處,10615方頭處淬火HRC40-45(冷卻時可用油淬以防脆裂)。11、外圓尾將自制填圓與自制螺紋桃子夾頭裝上工件并旋緊使兩頂針頂住工件尾外圓25-0。02,尾后將工件上油以防銹蝕。2.2 零件有工藝過程根據(jù)零件要求具體編制工序卡片,在操作各道工序時必須按工序卡片先后順序進行。1、由圓鋼棒料鋸成毛坯件后先粗車再送熱處理調質,送工件調質時一并將粗加工的工裝零件(或毛坯)同時送去熱處理調質。2、在零件投入加工前應先行將設計的工裝予先制好,以保證工藝順利進行。3、零件各道工序加工時如排車扁車為車為栓該留尾余量的應留尾余量,該加工后方可淬火的先加工完(如銑方頭)才可淬火。4、工件加工時要按各圖紙技術要求,在精車各檔外圓時要保證工件的同軸度、垂直度、平行度以及光潔度。5、工件與輔助夾具裝卸時要注意防止零件損傷。6、在車加工時需用死頂針時應隨用隨車即在車上限制,在裝夾螺圈時應將夾具與工件拼緊,以便正常加工。7、每道工序加工以后一定要自行檢驗,特別是首件一定要送檢,以確保零件質量。8、在使用量具時要事先校對好量具,車制螺紋時應用螺紋環(huán)規(guī)檢查。9、零件完工以后要上防繡油,并將工件堆放整齊,輕拿輕放,以防止磕劃碰傷。10、零件全部加工結束后,需通知檢驗員檢驗,以利入庫。第三章 確定工裝設計3.1 按照工裝設計要求,工裝的工藝過程要注意以下幾點: 1、帶有內螺圈的桃子夾頭、填圈自制死頂針皆需45#鋼調制料。2、在制作螺圈桃子夾頭時,車好螺圈后再與檔棒以及洋元電焊焊后,立即用氣割焊槍回一下火,以免電焊后過硬,待自然冷卻后再用絲錐M16回一下,最后銑35厚扁勢。3、自制填圈在車制時要注意兩平面的平行度與光潔度,在打好平面鉆好16.5孔后,割刀裝一斜點慢慢割下,以保平面光潔度然后割下填圈,使填圈兩平面既光潔平行。4、自制死頂針的坯料在送去熱處理調質前先粗車一下頂針部分以使頂類有較好的硬度,待調質后車制過程中先注意頂尖的光潔度。5、加工銑床用輔助螺套時要注意螺套平面與螺孔的垂直度及螺紋的光潔度,車加工再銑扁勢。6、在制作粗車用桃子夾頭時夾頭鋼圈上可鉆攻M10的內螺紋,采用M10的螺釘頂緊工件強度較好。7、尾外圓時可供用精車時使用的帶螺圈的桃子夾頭,使用時先同工件拼緊,裝卸時防止損壞零件。3.2 零件的工裝設計在接到該零件圖紙后,首先要著手編制工藝卡片,并根據(jù)工藝要求設計工裝。為了考慮到該零件小批量生產,故毛坯不需要用鑄件,可以直接采用45#圓鋼棒料,由鋸床按52107落料,作為毛坯料,落成后投入機械加工。為了確保工藝順利進行,在編制工序卡片后要立即著手設計工裝。一、關于工裝設計:根據(jù)工藝要求:車尾銑加工,都要用頂針或雙頂針也就是必須要有輔助類夾具,如自制死頂針、桃子夾頭等,而且有工序特別是精車時,必須采用帶有內螺紋的桃子夾頭(包括尾加工),粗車時可用一般桃子夾頭,在銑加工時也必須配有內螺圈輔助夾具(內螺圈外圓同螺紋必須保證同心度),車頭三爪上使用的死頂針要事先備好,調質45#鋼料在車床上直接車制成60頂尖,即可設計制作上述工夾具后以保工藝正常進行,具體工裝設計見工裝(輔助工夾具共五件)。1、螺母桃子夾頭 2、填圈 3、粗車用桃子夾頭4、自制死頂針對 5、銑床用螺套第四章 零件的切削用量選擇工件材料:45鋼 =0.637GPa毛坯尺寸:52107加工要求:機床C6140,車工件外圓至50,長度至78mm,表面粗糙度Rx1.6m,刀具:焊接式硬質合金外圓車刀,刀片材料為YT14,刀桿截面積尺寸為16mm25mm,刀具幾何參數(shù):Y0=10,Y0=8,Kr=75,Kr=10,s=1mm求車削工件外圓的切削用量因工件表面粗糙度有一定要求,所以分粗車和半精車兩道工序進行切削1、粗車時的切削用量(1)背吃刀具,單邊加工余量 Z=(52-50)2=1mm粗車取ap粗=0.5mm,半粗車取ap精=0.2mm(2)進給量,根據(jù)材料,刀桿截面尺寸、工件直徑及背吃刀量查表4-15得f0.60.8mm/r,按實際進給量f=0.61 mm/r(3)切削速度,切削速度可用公式計算得到也可通過查表得到,現(xiàn)根據(jù)已知條件查表4-17得Vc=90m/mim再根據(jù)Vc和已知條件,計算工件轉速 1000Vc 100090m/mimn= = = 505r/min ndw 52mm切削工時,按工藝手冊表4-1 65-40 l = = 12.5mm l1=2 l2=0 2 l+l1+ l2+ l3 12.5+2tm= = 2=0.096 nwf 5000.6按機床說明書選取實際主軸轉速n=500 r/min,實際切削速度為: dwn 3.1452500 r/minVc= = =81.64m/min 1000 1000(4)機床功率校驗切削力 Fc=9.81 CFcap XFC fyFcVcnfcK根據(jù)已知條件和查表4-3、表4-4、表4-5得Fc=9.812702.5mm0.510.75mm81.64m/min-0.1510.92110.93=1381.51N FcVc 1381.51N81.64m/min切削功率Pc= = =1.88Kw 60000 60000車床電動機功率PE=6.8Kw取機床傳動效率m=0.8,則機床有效功率為PE= PEm=6.8Kw0.8=5.44KW因為Pc=1.88KWPE=6KW 所以機床功率足夠粗車時的切削用量為aP=1mm, f =0.65mm/r Vc=81.64m/min2、半精車時的切削用量(1)背吃刀具,aP=0.2mm(2)進給量,Ra1.6um rg=1mm 45鋼 查表4-18得f0.160.25mm/r,實際進給量f=0.20 mm/r(3)切削速度,查表4-17得 Vc=130m/mim再根據(jù)Vc和已知條件,計算工件轉速 1000Vc 1000130m/mimn= = = 807r/min dw (52-5)取實際主軸轉速n=710 r/min,實際切削速度為dw 3.14(52-5)710Vc= = =104.78 r/min 1000 1000 半精車的切削用量為:ap=0.5mmf=0.2mm/r,Vc=104.78 r/min3、車螺紋M16(1)切削速度的計算,刀具壽命T=60min,粗車螺紋時ap=0.17走刀次數(shù)i=4,精車螺紋ap=0.08走刀次數(shù)i=2 CvVc= KW TmapXot.Yv其中:Cv=11.8 m=0.11 Xo=0.70 Yv=0.3 螺矩=1 0.637Km=( )1.75=1.11 0.6Kk=0.75粗車螺紋 11.8Vc= 1.110.75=21.57(m/min) 600.110.170。70.3(2)確定主軸轉速粗車螺紋時 1000Vc 100021.57n1= = =429.3(m/min) D 16精車螺紋時 1000Vc 100036.8n2= = =734.4(m/min) D 16(3)切削工時,取切入長度l1=3mm l+ l1 17+3粗車工時 t1= = 1=0.2min nf 4001 l+ l1 17+3精車工時 t2= = 2=0.06min 總工時t=t1+ t2=0.26 nf 7001結 束 語 經過多個月的畢業(yè)課程設計即將結束,在此希望各位老師對我們設計過程做最后的審閱與檢查。在這次的畢業(yè)課程設計中,我通過對有關軸類設計方面的資料的參考與查閱,請教范豐老師有關軸類方面的問題,特別是在選用夾具時遇到的困難,老師都能給予我一一答復,在這二個月的時間里,使我對掛輪架軸的內容有了進一步的了解,讓我對掛輪架軸設計的夾具、材料、主要設計參數(shù)的計算、產品缺陷及其解決方法,并使總體結構設計及零部件的設計變得更加完善,在這次的設計過程中,設計上的東西與所要的結果有所偏差,但一般通過查閱有關書籍都能基本解決,從最初的無從下手到現(xiàn)在的得心應手,都是通過自己查閱資料與老師的指導,并與同學進行充分的討論并修改才有了現(xiàn)在的成績。通過這二個月的努力,我深信這次畢業(yè)課程設計能為我以前所學的相關課程設計知識的進一步鞏固和將來的事業(yè)奠定了堅實的基礎。謝 辭在這次畢業(yè)課程設計中得到了蔡昀老師及許多同學的指點及極大的幫助,特別是在范豐老師的耐心講解及悉心指導下,使我在這次課程設計中受益菲淺,在此,我要對關心與指導我的老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝!附錄一:編程O0001N5 T0101 M03 S600N10 G00 X52 Z2N15 G71 U1 R1N20 G71 P25 Q55 U0.5 W0.1 F0.3N25 G00 X14N30 G01 Z0 F0.1N35 X16 Z-1N40 Z-27N45 X48N50 X50 Z-28N55 Z-32X160 G00 X100 Z100N65 M05N70 M00N75 T0101 M03 S1000N80 G00 X52 Z2N85 G70 P25 Q55N90 G00 X100 Z100N90 T0202 S400N100 G00 X18 Z-23N105 G01 X14 F0.3N110 X18N115 G00 X100 Z100N120 T0303 S600N125 G00 X17 Z2N130 G92 X15.5 Z-18 F1N135 X15.1N140 X14.9N145 X14.8N155 G00 X100 Z100N160 M05N165 M30參考文獻1 趙家齊 哈爾濱工業(yè)大學,課程設計指導書,機械工業(yè)出版社2 國家教委高等教育司,北京市教育委員會編,高等教育出版社3 朱淑萍機械加工工藝及裝備,機械工業(yè)出版社4 徐鴻本 機械夾具設計,遼寧科學技術出版社 2004.35 薛源順 機床夾具圖冊,機械出版社 2003.16 李益明 機械制造工藝學,機械工藝出版社 2003.113
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