第一篇:機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書(課程設(shè)計)
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
一、課程設(shè)計的目的與要求
1、運用機械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程(工程材料與熱處理、機械設(shè)計、公差與技術(shù)測量、金屬切削機床、金屬切削原理與刀具等)的知識,結(jié)合生產(chǎn)實踐,獨立地分析和解決工藝問題,初步具備編制中等復(fù)雜程度零件機械加工工藝規(guī)程的能力。
2、掌握查閱、應(yīng)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。
二、課程設(shè)計的內(nèi)容
1、根據(jù)生產(chǎn)類型,對零件進行工藝分析,繪制零件圖;
2、選擇毛坯種類及制造方法,繪制毛坯圖(零件——毛坯合圖);
3、擬訂零件的機械加工工藝過程;
4、選擇各工序的加工設(shè)備及工藝裝備(刀具、夾具、量具、輔具),確定各工序切削用量及工序尺寸,計算某一代表工序的工時定額;
5、填寫工藝文件;
6、撰寫設(shè)計說明書。具體要求:
1、零件CAD圖 1張
2、機械加工工藝過程卡片 1套
3、機械加工工序卡片 1套
4、課程設(shè)計說明書 1份(注:要求提交紙質(zhì)文件和電子版各一份)
第二篇:機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是對本專業(yè)學(xué)生設(shè)計能力的一次綜合訓(xùn)練,是對學(xué)生掌握、運用專業(yè)基礎(chǔ)知識情況的考查,綜合反映出學(xué)生的分析能力、計算能力、設(shè)計能力以及邏輯思維語言表達(dá)能力。
設(shè)計題目:設(shè)計 “XXX”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 生產(chǎn)綱領(lǐng):10000件/年
設(shè)計要求:每人針對零件加工過程中的某一個或幾個工步、工序制定裝夾方案,可采用氣動、液壓、手動形式。
設(shè)計工作量:
1、夾具裝配圖1張(根據(jù)實際需要,A1或A2均可,手繪)繪圖比例一般為1:1;
主視圖應(yīng)取操作者實際工作位置; 零件視為“假想體”,雙點劃線繪制輪廓; 夾緊機構(gòu)處于夾緊狀態(tài)。
2、設(shè)計說明書 1份(7~10頁,手寫)(1)制訂簡單的工藝路線(工藝規(guī)程);
(2)本道工序(選擇設(shè)計夾具的這道工序)設(shè)計。工藝參數(shù)的確定; 定位基準(zhǔn)的選擇; 定位誤差分析;
切削力及夾緊力計算等。設(shè)計時間:1周 設(shè)計圖紙要求:
(1)圖紙規(guī)范,符合國家標(biāo)準(zhǔn);
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、正確;
(3)結(jié)構(gòu)表達(dá)正確;(4)圖面清晰、整潔;(5)尺寸、配合標(biāo)注完整;
(6)文字表達(dá)準(zhǔn)確、工整。
設(shè)計說明書要求:
(1)撰寫規(guī)范、條理清晰;(2)計算內(nèi)容正確、完整。參考文獻:
1.趙家齊.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.2版.北京:機械工業(yè)出版社,1998.2.機床夾具設(shè)計集錦.北京:機械工業(yè)出版社,2010.3.哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué).機床夾具設(shè)計.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1980.4.王先逵.機械加工工藝手冊.2版.北京:機械工業(yè)出版社,2007.5.王棟.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京:機械工業(yè)出版社,2010.6.李益民.機械工藝設(shè)計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1994.7.趙長發(fā).機械制造工藝學(xué).3版.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社, 2013.8.機床夾具圖冊、機械工藝師手冊、機械工程師手冊、機械設(shè)計手冊等相關(guān)的參考資料。
第三篇:機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
題目:設(shè)計“凸模”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 內(nèi)容:1.零件圖 2.毛坯圖
3.機械加工工藝過程綜合卡片 4.課程設(shè)計說明書
班 級:
學(xué) 生:
學(xué) 號:
指導(dǎo)老師:
2012年6月26日
目錄
第一部分
零件的分析
(一)零件的作用??????????????? 1
(二)零件的工藝分析????????????? 1
第二部分
工藝規(guī)程設(shè)計
(一)確定毛坯的制造形式 ???????????1
(二)基面選擇???????????????? 1
(三)制定工藝路線?????????????? 1
(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定? 2
(五)確定切削用量及加工基本工時??????? 4
一、零件的分析
(一)零件的作用
所做的零件為凸模,用于在工件上沖出所需形狀的孔。凸模與凹模配合,凹模凸模配合間隙一般在H7/h6。
(二)零件的工藝分析。
φ53外圓尺寸精度選IT7,粗糙度為Ra0.8μm。該面與凹模配合,采用基孔制配合,所以采用H7/h6間隙配合。由公差表和孔的基
本偏差表可以得到φ53孔的上下偏差為:+0.03,0即為:φ53+0.03 0φ90外圓尺寸精度要求選IT9,粗糙度要求Ra3.2μm。φ53端面尺寸精度要求選IT7,粗糙度要求Ra0.8μm。φ90端面尺寸精度要求選IT9,粗糙度要求Ra3.2μm。φ10孔尺寸精度要求選IT8,粗糙度要求Ra3.2μm。
二、工藝規(guī)程設(shè)計
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為T10A鋼。
零件在工作過程中常受沖擊性載荷,因此選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠。
(二)基面選擇
本零件的表面全部都要加工,選外圓及一端面作為粗基準(zhǔn)。以一端面為粗基準(zhǔn)加工另一端面,再以加工好的一面為精基準(zhǔn)加工未加工的那一端面。
(三)制訂工藝路線
工序Ⅰ 粗車端面φ53,粗車外圓φ53,工序Ⅱ 半精車端面φ53,半精車外圓φ53,工序Ⅲ 粗車端面φ90,粗車外圓φ90,工序Ⅳ 半精車端面φ90,半精車外圓φ90,工序Ⅴ 鉆φ10孔,鉸φ10孔,工序Ⅵ 熱處理:淬火、回火
工序Ⅶ 精車φ53外圓,精車φ53端面 工序Ⅷ 檢驗
(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定
凸模零件材料為T10A鋼,硬度為58-62HRC,毛坯的重量約為1.5kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用鍛造毛坯。采用查表確定各工序的加工余量。由工藝設(shè)計手冊查的徑向各個工序的加工余量為:外圓精車為0.4mm,粗車外圓后半精車為1.1mm,粗車為2mm。φ10孔的加工是先鉆9.8mm,然后鉸10mm。
更具上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸如下:
1.外圓表面φ53+0.03 0
外圓φ53,加工長度為40mm,表面粗糙度為Ra0.8μm,要求粗車(單邊余量為2mm)后,半精車(單邊余量為1.1mm),再磨削(單邊余量為0.4mm)加工才能達(dá)到要求。
查表《工藝手冊》2.2-13,鍛件重量1.5,鍛件復(fù)雜系數(shù)S1,尺寸偏差 +1.1-0.5, 查表《工藝手冊》2.2-25,單邊余量1.5~2.0,取2.0 精 車:53mm 半精車:53+0.4×2=53.8mm 粗 車:53.8+1.1×2=56mm 毛 胚:56+2×2=60mm 2.端面φ53+0.03 0
端面φ53,加工長度40mm,表面粗糙度為Ra0.8μm,要求粗車(單邊余量為2mm)后,半精車(單邊余量為1.1mm),再磨削(單邊余量為0.4mm)加工才能達(dá)到要求。
查表《工藝手冊》2.2-16,鍛件重量1.5,鍛件復(fù)雜系數(shù)S1,尺寸偏差 +0.9-0.3, 查表《工藝手冊》2.2-25,單邊余量1.5~2.0,取2.0 精 車:40mm 半精車:40+0.4=40.4mm 粗 車:40.4+1.1=41.5mm 毛 胚:41.5+2=43.5mm 3.外圓表面φ90
外圓φ90,加工長度為15mm,表面粗糙度為Ra3.2μm,要求粗車(單邊余量為2mm)后,半精車(單邊余量為1.1mm),可以達(dá)到要求。
查表《工藝手冊》2.2-13,鍛件重量1.5,鍛件復(fù)雜系數(shù)S1,尺寸偏差 +1.2-0.6, 查表《工藝手冊》2.2-25,單邊余量1.5~2.0,取2.0 半精車:90 mm 粗 車:90+1.1×2=92.2mm 毛 胚:92.2+2×2=96.2mm 4.端面φ90
端面φ90,加工長度15mm,表面粗糙度為Ra3.2μm,要求粗車(單邊余量為2mm)后,半精車(單邊余量為1.1mm),加工能夠達(dá)到要求。
查表《工藝手冊》2.2-16,鍛件重量1.5,鍛件復(fù)雜系數(shù)S1,尺寸偏差 +0.7-0.2, 查表《工藝手冊》2.2-25,單邊余量1.5~2.0,取2.0 半精車:15mm 粗 車:15+1.1=16.1mm 毛 胚:16.1+2=18.1mm 5.內(nèi)孔φ10
毛坯為實心,孔φ10,精度為IT8,參照《工藝手冊》2.3-9確定工序尺寸及余量為:
鉆孔:φ9.8mm 鉸孔:φ10mm 直徑余量:0.2mm 6.毛胚尺寸:
毛胚的形狀為棒料,選取最大外圓尺寸96.2mm,棒料長度43.5+18.1=61.6mm 確定毛胚尺寸:φ96.2mm×61.6mm(五)確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ:車削端面、車外圓 1.加工條件:
工件材料:T10A鋼,σb ≧650Mpa,鍛件。加工要求:粗車Ф53端面、Ф53的外圓、Ф90的端面、Ф90的外圓,半精車Ф53端面、Ф53的外圓、Ф90的端面、Ф90的外圓
機床:C620-1臥式車床。選擇刀具:
1)根據(jù)《切削手冊》表1.1,選刀桿尺寸B×H=16×25mm,刀片厚度4.5mm。
2)根據(jù)《切削手冊》表1.2,選擇YT5牌號硬質(zhì)合金。3)車刀幾何形狀表1.3,選擇卷屑槽帶棱前刀面,Kr=30°,K’r=10°,?0=8°,r0=15°,λs=0°,rε=0.8mm,r01=-5°。
卷屑槽尺寸為rbn=5mm,Wbn=5mm,Cbn=0.7mm。(《工藝手冊》表1.3)2.計算切削用量?
粗車Ф53端面
1)決定切削深度ap=(43.5-41.5)/2=1mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.6-0.9mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.6mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=1.0,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.04,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=106.6m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×106.6)/π96.2=355/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與355r/min相近的有305r/min和370r/min,選取370r/min,所以實際切削速度為V=111.7m/min
6)計算工時:L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2,得T= 0.25min 粗車Ф53的外圓(1)選擇切削用量:
1)確定切削深度,ap=(96.2-56)/2=20.1mm。由于切削深度過大,分三次走完,所以最終ap=6.7mm
2)確定進給量f,根據(jù)表1.4,在粗車鋼料,刀桿尺寸為16mm×25mm,ap﹥5~8mm,以及工件直徑為96.2mm時,f=0.5~0.6mm/r,按C620-1車床說明書選擇f=0.6mm/r。
3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.0,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=56.2m/min 5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×56.2)/π96.2=186r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與186r/min相近的有230r/min和185r/min,選取185r/min,所以實際切削速度為V=55.8m/min
6)校驗機床功率,切削時的功率可由表查出,也可按公式進行計算。Fc=CFc?pxFcfyFcvcnFckFc,查《切削手冊》表1.29,CFc=2795,xFc=1.0,yFc= 0.75,nFc=-0.15,kMp =(σb/650)nF,查表1.29-1得nF=1,查表1.29-2得kKr=1.08,經(jīng)計算,F(xiàn)c=7534N 切削是消耗的功率Pc=FcVc/(6×104)=5.1KW,由《切削手冊》表1.30中C620-1機床說明書可知,C620-1主發(fā)動機的功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為185r/min時,主軸專遞的最大功率為5.9kw,所以機床功率是夠,可以正常加工。
7)校驗機床進給系統(tǒng)強度
已知主切削力Fc=7534N,徑向切削力Fp按《切削手冊》表1.29所示公式計算Fp=CFp?pxFpfyFpvcnFpkFp,其中CFp=1940,xFp=0.9,yFp= 0.6,nFp=-0.3kMp =(σb/650)nF,查表1.29-1得nF=1.35,查表1.29-2得kKr=1.30,經(jīng)計算,F(xiàn)p=3073N。而軸向切削力Ff=CFf?pxFffyFfvcnFfkFf, 其中CFf=2880,xFf=1.0,yFf=0.5,nFf=-0.4,kMp =(σb/650)nF,查表1.29-1得nF=1.0,查表1.29-2得kKr=0.78,經(jīng)計算,F(xiàn)f=2327N。
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1,則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為F=Ff+μ(Fc+Fp),得F=3387N,機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力由《切削手冊》表1.30查得3530N,故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
8)切削工時,T =(l+l1+l2+l3)/(nf),l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2 得T=0.19min.因為分三次走刀,所以Tm=0.19×3=0.57min
半精車Ф53端面
1)決定切削深度ap =(41.5-40.4)/2=0.55mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.6-0.9mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.6mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.04,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=81.3m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×81.3)/π92.2=281r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與244r/min相近的有230r/min和305r/min,選取230r/min,所以實際切削速度為V=88.3m/min
6)計算工時:L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2得T=0.41min
半精車Ф53外圓
1)決定切削深度ap =(56-53.8)/2=1.1mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.5-0.7mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.5mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.0,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=78.6m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×78.6)/π56=447r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與447r/min相近的有380r/min和460r/min,選取460r/min,所以實際切削速度為V=80.8m/min
6)計算工時:L=l + l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2得T=0.23min
粗車Ф90端面
1)決定切削深度ap=(18.1-16.1)/2=1mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.6-0.9mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.6mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.04,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=73.8m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×73.8)/π96.2=244r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與244r/min相近的有230r/min和305r/min,選取230r/min,所以實際切削速度為V=69.5m/min
6)計算工時:L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2得T=0.43min
粗車Ф90的外圓(1)選擇切削用量:
1)確定切削深度,由于粗加工余量為2mm,可一次走刀完成,故 ap=(96.2-92.2)/2=2mm。
2)確定進給量f,根據(jù)表1.4,在粗車鋼料,刀桿尺寸為16mm×25mm,ap≤3mm,以及工件直徑為90mm時,f=(0.6-0.9mm/r,按C620-1車床說明書選擇f=0.6mm/r。
3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.0,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=78.5m/min 5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×78.5)/π96.2=266.1r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與266r/min相近的有230r/min和305r/min,選取230r/min,所以實際切削速度為V=68 m/min 6)校驗機床功率,切削時的功率可由表查出,也可按公式進行計算。Fc=CFc?pxFcfyFcvcnFckFc,查《切削手冊》表1.29,CFc=2795,xFc=1.0,yFc= 0.75,nFc=-0.15,kMp =(σb/650)nF,查表1.29-1得nF=1,查表1.29-2得kKr=1.08,經(jīng)計算,F(xiàn)c=1399N 切削是消耗的功率Pc=FcVc/(6×104)=1.83KW,由《切削手冊》表1.30中C620-1機床說明書可知,C620-1主發(fā)動機的功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時,主軸專遞的最大功率為5.9kw,所以機床功率是夠,可以正常加工。
7)校驗機床進給系統(tǒng)強度
已知主切削力Fc=1399N,徑向切削力Fp按《切削手冊》表1.29所示公式計算Fp=CFp?pxFpfyFpvcnFpkFp,其中CFp=1940,xFp=0.9,yFp= 0.6,nFp=-0.3kMp =(σb/650)nF,查表1.29-1得nF=1.35,查表1.29-2得kKr=1.30,經(jīng)計算,F(xiàn)p=647.3N。而軸向切削力Ff=CFf?pfyFfvcnFfkFf, 其中CFf=2880,xFf=1.0,yFf=0.5,nFf=-0.4,kMp =(σb/650)nF,查表1.29-1得nF=1.0,查表1.29-2得kKr=0.78,經(jīng)計算,F(xiàn)f=415.9N。
取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1,則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為F=Ff+μ(Fc+Fp),得F=619.7N,機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力由《切削手冊》表1.30查得3530N,故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
8)切削工時,T =(l+l1+l2+l3)/(nf),l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2 得T=0.21min.半精車Ф90端面
1)決定切削深度ap =(16.1-15)/2=0.75mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.6-0.9mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.6mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.04,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=81.3m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×81.3)/π92.2=281r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與244r/min相近的有230r/min和305r/min,選取230r/min,所以實際切削速度為V=88.3m/min
6)計算工時:L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2得T=0.42min 半精車Ф90外圓
1)決定切削深度ap =(92.2-90)/2=1.1mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.6-0.9mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.6mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.0,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=73.8m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×73.8)/π92.2=255r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與255r/min相近的有230r/min和305r/min,選取230r/min,所以實際切削速度為V=66.6m/min
6)計算工時:L=l + l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2得T=0.19min
工序Ⅱ:鉆孔、鉸孔 1.加工條件:
工件材料:T10A,σb ≧650Mpa,鍛件。
加工要求:鉆孔徑d=9.8mm,孔深l=15mm的通孔,鉸孔至10mm 機床:Z525型立式鉆床 2.計算切削用量
鉆孔
1、選擇鉆頭:選擇高速鋼麻花鉆頭,其直徑do=9.8mm。
鉆頭幾何形狀為(修磨橫刀)β=30°,2φ=118°,2φ1=70°,α,ψ0=15°=55°,b=1mm,l=2mm。
2、選擇切削用量:(1)決定進給量f 1)按加工要求決定進給量:表2.7,σb<800Mpa,d>8~10mm時,f=0.22~0.28mm/r.由于l/d=15/9.8=1.5,故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)Kef=0.5。f=(0.22~0.28)×0.5=(0.11~0.14)mm/r。
2)按鉆頭強度決定進給量:根據(jù)表2.8,f=0.55mm/r.3)按機床進給機構(gòu)強度決定量f=1.5mm/r.從以上3個進給量可以看出,受限制的進給量是工藝要求,其值為f=(0.32~0.39)mm/s,根據(jù)Z525鉆床說明書,選擇f=0.36mm/r.(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,由表2.12,d>10mm時,鉆頭后面最大磨損量取0.8mm,壽命T=25min.(3)決定切削速度: 由表2.14σb=650Mpa的T10A鋼加工性質(zhì)5類。由表2.13,加工性質(zhì)為第5類,f=0.28時,標(biāo)準(zhǔn)do=9.6時,Vt=12m/min.切削速度的修正系數(shù)為Ktv=1.0,Kmv=0.8,Kxv=0.87,Klv=1.0,Vc=[Cvdozv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min),由《切削手冊》表1.27得Cv=6.6,Xv=0,Yv=0.5,m=0.2,Zv=0.4得Vc=10m/min,n=1000V/πdo=325r/min.根據(jù)Z525鉆床說明書取nc=272r/min.3.計算基本工時:tm=L/nf式中L=l+y+△,l=15mm,其中y+△=5mm,tm=0.2min.鉸孔
1、選擇鉸刀:φ10mm專用鉸孔鉆
2、選擇切削用量:
利用φ10mm的鉆頭對φ9.8mm的孔進行鉸孔。根據(jù)相關(guān)手冊的規(guī)定,鉸孔的切削用量可以根據(jù)鉆孔的切削用量選取:(1)決定進給量f 根據(jù)表2.11,f=(0.4-0.9)×0.7=(0.28-0.63)mm/r 查機床說明書,取f=0.62mm/r(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,由表2.12,d>10mm時,擴孔鉆后面最大磨損量取為0.8mm,壽命T=40min.(3)機床主軸轉(zhuǎn)速:取n=97r/min,則其切削速度為V=πdn/1000=7.8m/min 3.計算基本工時:tm=L/nf式中L=l+y+△,l=15mm,其中y+△=5mm,tm=0.33min.工序Ⅲ:精車Ф53外圓和端面
精車Ф53外圓
1)決定切削深度ap =(53.8-53)/2=0.4mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.5-0.7mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.5mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.0,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=91.5m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns=1000Vc/πdw=(1000×91.5)/π53.8=542r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與542r/min相近的有480r/min和600r/min,選取600r/min,所以實際切削速度為V=101.4m/min
6)計算工時:L=l + l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2得T=0.17min
精車Ф53端面
1)決定切削深度ap =(40.4-40)/2=0.2mm.2)確定進給量f,查《切削手冊》表1.4,f=0.5-0.7mm/r;按C620-1說明書(《切削手冊》表1.30)選擇f=0.5mm/r 3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,根據(jù)《切削手冊》表1.9取車刀后面最大磨損量為1mm,車刀壽命為60min。
4)確定切削速度Vc=[Cv/(Tmapxvfyv)]Kv(m/min)由《切削手冊》表1.27得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,由《切削手冊》表1.28得kmv=0.73,kkrv=1.08,ksv=0.8,kTv=1.0,kkv=1.04,ktv=1.0,kbv=0.93,所以Vc=105.6m/min.5)確定主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000Vc/πdw=(1000×105.6)/π53=634r/min,查《工藝手冊》表4.2-8,與634r/min相近的有610r/min和760r/min,選取610r/min,所以實際切削速度為V=101.5m/min
6)計算工時:L=D/2+ l1+l2+l3,T=L/nf, l1=?p /tgkr+(2~3),l2=3~5,l3查表6.2-2得T=0.12min
參考文獻
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第四篇:機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計
夾具設(shè)計指導(dǎo)書
一、實驗?zāi)康?/p>
1、學(xué)會應(yīng)用所學(xué)知識分析具體實際零件的工藝過程,以培養(yǎng)學(xué)生利用機械制造工藝學(xué)的知識獨立分析和解決工程實際問題的能力;
2、學(xué)生通過實驗,掌握夾具的設(shè)計過程,把所學(xué)夾具設(shè)計理論與生產(chǎn)實踐結(jié)合起來,從而鞏固和深化所學(xué)知識。
二、夾具設(shè)計的基本要求
1、保證工件的加工精度;
2、夾具總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng);
3、操作方便,工作安全,能減輕工人勞動強度;
4、便于排屑;
5、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。
三、夾具設(shè)計的一般步驟
1、研究原始資料,明確設(shè)計要求
① 讀被加工零件的零件圖和裝配圖,了解零件的作用、結(jié)構(gòu)特點、材料及技術(shù)要求;
② 研究零件的工藝規(guī)程,充分了解本工序的加工內(nèi)容和加工要求; ③ 調(diào)查了解同類零件所使用過的夾具及使用情況。
2、擬定夾具結(jié)構(gòu)方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖
① 由定位基準(zhǔn)、六點定位原理確定工件的定位方法,選擇定位元件; ② 確定刀具引導(dǎo)方式,設(shè)計引導(dǎo)裝置或?qū)Φ堆b置; ③ 確定工件的夾緊方法,設(shè)計夾緊機構(gòu); ④ 確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式; ⑤ 確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)。
一般擬定二個以上的方案進行比較。
3、繪制夾具總圖,標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求
① 夾具總圖按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制,一般比例為1:1,也可1:2,1:5,或2:1; ② 主視圖取操作者實際工作位置; ③ 繪制總圖順序
4、繪制零件圖
在夾具總圖中的非標(biāo)準(zhǔn)件要繪制零件圖。
5、編制加工工藝和規(guī)程
6、加工夾具零件。
四、課程學(xué)時安排
1、研究原始資料,明確設(shè)計要求——三學(xué)時,分組討論,提出分析結(jié)論,各組派出一位代表匯報,各組對其進行評分,去掉一最高分,最低分,計算平均值。
2、擬定夾具結(jié)構(gòu)方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖——三學(xué)時,分組討論,提出分析結(jié)論,各組派出一位代表匯報,各組對其進行評分,去掉一最高分,最低分,計算平均值。
3、繪制夾具總圖,標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求,繪制零件圖——三學(xué)時,分組討論,提出分析結(jié)論,各組派出一位代表匯報,各組對其進行評分,去掉一最高分,最低分,計算平均值。
4、編制加工工藝和規(guī)程,加工夾具零件——九學(xué)時,分組討論,提出加工工藝,每人加工一個零件,各組派出一位代表匯報,各組對其進行評分,去掉一最高分,最低分,計算平均值。
5、每人獨立提出一份夾具設(shè)計、加工工藝的總結(jié)報告。
五、實驗報告
實驗結(jié)束后,要求每個學(xué)生結(jié)合實驗大綱,寫出實驗報告,內(nèi)容要準(zhǔn)確、通順、簡潔,并附有必要的分析簡圖、設(shè)計零件圖和數(shù)據(jù),送交指導(dǎo)教師審查。
六、實驗成績評定
由指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生的實驗報告、質(zhì)疑和考核情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度等綜合評定。
七、實驗計劃
時間:課程結(jié)束前的6周 地點:學(xué)校金工實習(xí)車間 零件名稱:參見課程設(shè)計任務(wù)書
組織形式:集體前往參觀、在現(xiàn)場講解,分組實驗,獨立設(shè)計。學(xué)時:18h
第五篇:機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計目的
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計目的、內(nèi)容與要求 課程設(shè)計的目的
學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力,為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生全面地綜合運用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實踐知識,進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計。其目的是:
(1)培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識,結(jié)合金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,獨立地分析和解決機械加工工藝問題,初步具備設(shè)計中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。
(2)培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求,運用夾具設(shè)計的基本原理和方法,學(xué)會擬訂夾具設(shè)計方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計,進一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。
(4)進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件的基本技能。
(5)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和獨立工作的能力,為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計的內(nèi)容和要求
2.1課程設(shè)計的內(nèi)容
課程設(shè)計題目通常定為:設(shè)計××零件的機械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具。零件圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件是設(shè)計的主要原始資料,由指導(dǎo)教師提供給學(xué)生。零件復(fù)雜程度以中等為宜,生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。
學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計題目,分組進行設(shè)計,按照所給零件編寫出相應(yīng)的加工工藝規(guī)程,設(shè)計出其中由教師指定的一道重要工序(如:工藝規(guī)程中所要求的車、銑、鉆夾具中的一種)的專用夾具,并撰寫說明書。學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,參考設(shè)計指導(dǎo)書,認(rèn)真地、有計劃地、獨立按時完成設(shè)計任務(wù)。
具體設(shè)計內(nèi)容如下:
1.對零件進行工藝分析,擬定工藝方案,繪制零件工作圖1張。
2. 確定毛坯種類及制造方法,繪制毛坯圖1張。
3. 擬定零件的機械加工工藝過程,選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備(刀具、夾具、量具、輔具),確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機械加工工藝規(guī)程卡片(工藝過程卡片和工序卡片)1套。
4.設(shè)計重要工序中的一種專用夾具,繪制夾具裝配總圖和大件零件圖(通常為夾具體)各1張。
5.撰寫設(shè)計說明書1份。2.2課程設(shè)計中對學(xué)生的要求
(1)學(xué)生應(yīng)像在工廠接受實際設(shè)計任務(wù)一樣,認(rèn)真對待課程設(shè)計,在教師指導(dǎo)下,根據(jù)設(shè)計任務(wù),合理安排時間和進度,認(rèn)真地、有計劃地按時完成設(shè)計任務(wù)。
(2)課程設(shè)計是學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識解決生產(chǎn)實際問題的學(xué)習(xí)過程,因此學(xué)生應(yīng)自充分發(fā)揮主觀能動性,刻苦鉆研,獨立思考,理論聯(lián)系實際,大膽提出技術(shù)先進、經(jīng)濟合理并切實可行的設(shè)計方案。
(3)學(xué)生必須以科學(xué)務(wù)實和誠信負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自已所做的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果,培養(yǎng)良好的工作作風(fēng)。
(4)在設(shè)計中學(xué)生應(yīng)認(rèn)真閱讀有關(guān)設(shè)計資料和課程設(shè)計指導(dǎo)書,其中查閱參考資料是課程設(shè)計的一項基本功訓(xùn)練,因而學(xué)生應(yīng)該獨立查閱參考資料,并進行設(shè)計方案的分析比較,在此基礎(chǔ)上教師給予指導(dǎo)和幫助。課程設(shè)計的方法與步驟
課程設(shè)計內(nèi)容分為機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和機床專用夾具設(shè)計兩大部分,設(shè)計的方法與步驟如下。
1、分析研究被加工零件,繪制零件圖
在得到設(shè)計題目之后,應(yīng)首先對被加工零件進行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析。其主要內(nèi)容有:
(1)弄清零件的結(jié)構(gòu)形狀,明白哪些表面需要加工,哪些是主要加工表面,分析各加工表面的形狀、尺寸、精度、表面粗糙度以及設(shè)計基準(zhǔn)等;
(2)明確零件在整個機器上的作用及工作條件;
(3)明確零件的材質(zhì)、熱處理及零件圖上的技術(shù)要求;
(4)分析零件結(jié)構(gòu)的工藝性,對各個加工表面制造的難易程度做到心中有數(shù)。畫被加工零件圖的目的是加深對上述問題的理解,并非機械地抄圖,繪圖過程應(yīng)是分析認(rèn)識零件的過程。零件圖上若有遺漏、錯誤、工藝性差或者不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的地方,應(yīng)提出修改意見,在繪圖時加以改正。學(xué)生應(yīng)按機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)繪制,除特殊情況經(jīng)指導(dǎo)教師同意外,均按1:1比例畫出。
2、明確生產(chǎn)類型,確定工藝的基本特征
(1)根據(jù)產(chǎn)品的大小和零件的生產(chǎn)綱領(lǐng),明確生產(chǎn)類型是單件小批生產(chǎn)、成批生產(chǎn)還是大批大量生產(chǎn)。
(2)根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件,確定工藝的基本特征,如:工序是集中還是分散、是否采用專用機床或數(shù)控機床、采用常規(guī)工藝方法還是新工藝或特種工藝等。
3、選擇毛坯的種類及制造方法,確定毛坯尺寸,繪制毛坯圖
毛坯分為鑄件、鍛件、焊接件、型材等,毛坯的選擇應(yīng)該以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾方面綜合考慮。正確地選擇毛坯的制造方式,可以使整個工藝過程更加經(jīng)濟合理,故應(yīng)慎重對待。其工作步驟為:
(1)根據(jù)零件的生產(chǎn)類型、材料和對材料性能的要求、零件形狀的復(fù)雜程度、尺寸的大小、技術(shù)要求和生產(chǎn)中的可能性來確定毛坯的種類及制造方法;
(2)確定各加工表面的總加工余量(毛坯余量);
(3)計算毛坯尺寸,確定毛坯尺寸公差和技術(shù)要求,繪制毛坯圖。
毛坯圖中要求毛坯輪廓用粗實線繪制,零件的實體尺寸用雙點劃線繪出,比例取1:1。同時應(yīng)在圖上標(biāo)出毛坯的尺寸、公差、技術(shù)要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模斜度等。
4、選擇加工方法,擬訂工藝路線
(1)選擇定位基準(zhǔn)。
根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求及毛坯的具體情況,按照基準(zhǔn)選擇原則,合理選擇各工序的定位基準(zhǔn)。一般先考慮精基準(zhǔn),然后選擇粗基準(zhǔn)。當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時,需對它的工序尺寸進行換算。定位基準(zhǔn)選擇對保證加工精度、確定加工順序及工序數(shù)量的多少、夾具結(jié)構(gòu)都有重要影響。零件上的定位基準(zhǔn)、加工表面和夾緊部位三者要互相協(xié)調(diào)、全面考慮。
(2)選擇各表面的加工方法和加工方案。
切削加工方法有車、鉆、鏜、銑、刨、磨、拉等多種,根據(jù)各表面的加工要求,先選定最終的加工方法,再由此向前確定各前續(xù)工序的加工方法。決定表面加工方法時還應(yīng)考慮每種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度。一般集中精力先考慮主要表面、主要技術(shù)要求及關(guān)鍵技術(shù)問題的加工。
(3)安排加工順序,劃分加工階段,制訂工藝路線
確定各表面的加工順序,包括切削加工順序、熱處理工序和輔助工序。機械加工順序的安排一般應(yīng):先粗后精,先面后孔,先主后次,先基面后其它,熱處理按段穿插,檢驗按需安排。還需考慮工序的集中與分散等問題。在對零件進行以上分析的基礎(chǔ)上,制訂工藝路線。對于比較復(fù)雜的零件,可以先考慮幾個方案,經(jīng)分析比較后,再從中選擇比較合理的加工方案。
5、進行工序設(shè)計和工藝計算
(1)確定各工序所用的機床、夾具、刀具、量具和輔助工具。
選擇的機床、夾具、刀具和量具的類型、規(guī)格、精度,應(yīng)與被加工零件的尺寸大小、精度高低、生產(chǎn)類型和工廠的具體條件相適應(yīng)。機床設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量又要經(jīng)濟合理。在成批生產(chǎn)條件下,一般應(yīng)采用通用機床和專用工、夾具。
這時應(yīng)認(rèn)真查閱有關(guān)手冊或?qū)嵉卣{(diào)查,應(yīng)將選定的機床或工裝的有關(guān)參數(shù)記錄下來,如機床型號、規(guī)格、工作臺寬、T形槽尺寸;刀具形式、規(guī)格、與機床連接關(guān)系;夾具、專用刀具設(shè)計要求,與機床連接方式等。為后面填寫工藝卡片和夾具設(shè)計做好必要準(zhǔn)備,免得屆時重復(fù)查閱。
(2)確定加工余量及工序間尺寸與公差
根據(jù)工藝路線的安排,要求逐工序逐表面地確定加工余量。其工序間尺寸公差,按經(jīng)濟精度確定。一個表面的總加工余量則為該表面各工序間加工余量之和。
在本設(shè)計中,對各加工表面的余量及公差,學(xué)生可直接從《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》或其它相關(guān)資料中查得。
(3)確定各工序切削用量
在單件小批生產(chǎn)中,常不具體規(guī)定切削用量,而是由操作工人根據(jù)具體情況自已確定,以簡化工藝文件。在成批大量生產(chǎn)中,則應(yīng)科學(xué)地、嚴(yán)格地選擇切削用量,以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。
對于本設(shè)計,在機床、刀具、加工余量等已確定的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生用公式計算1道工序的切削用量,其余各工序的切削用量可由《切削用量手冊》或其它相關(guān)資料中查得。
(4)計算時間定額
課程設(shè)計作為一種對時間定額確定方法的了解,可只確定1道工序的單件時間定額,可采用查表法或計算法確定。
6、填寫工藝文件
上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果需以圖表、卡片和文字材料表達(dá)出來,以便貫徹執(zhí)行,這些圖表、卡片和文字材料統(tǒng)稱為工藝文件。在生產(chǎn)中使用的工藝文件很多,常用的有機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片等,格式詳見機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工藝規(guī)程格式JB/T9165。2--1998》。如果將前述各項內(nèi)容以及各工序加工簡圖填入機械加工藝過程卡片、機械加工工序卡片,這樣做符合工廠實際要求,但篇幅較大。
為減少篇幅,采用課程設(shè)計專用的機械加工藝過程卡片、機械加工序卡片,分別填入課程設(shè)計專用的機械加工藝過程卡片、機械加工工序卡片,也可以一并填入機械加工藝過程綜合卡片。
機械加工序卡片中的工序簡圖可按比例縮小,用盡量少的投影視圖繪出。簡圖也可以只畫出與加工部位有關(guān)的局部視圖,除加工面、定位面、夾緊面、主要輪廓面外,其余線條均可省略,以必需、明了為度。
簡圖中的加工表面用粗實線表示,其余均用細(xì)實線。應(yīng)標(biāo)明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。對定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定符號標(biāo)明,詳見《機械加工定位、夾緊符號JB/T5061--1991》
6、設(shè)計專用夾具
在完成零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的基礎(chǔ)上,設(shè)計某道工序的專用夾具,顯然該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件圖和工序圖是夾具設(shè)計的依據(jù)。生產(chǎn)綱領(lǐng)決定了夾具的復(fù)雜程度和自動化程度;零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置精度、表面粗糙度等具體要求;工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面,以及本工序的定位、夾緊原理方案,這是夾具設(shè)計的直接依據(jù)。
(1)制訂總體方案,繪制結(jié)構(gòu)草圖
專用夾具總體方案的確定是一項十分重要的設(shè)計程序,方案的優(yōu)劣往往決定了夾具設(shè)計的成功與失敗,因此必須充分地進行研究和討論,以確定最佳方案而不應(yīng)急于繪圖,草率從事。
繪制草圖可以徒手畫,也可以按尺寸和比例畫,直接在繪圖紙上邊畫邊算邊修改。只畫主要部位,不必畫同細(xì)部結(jié)構(gòu)。草圖的繪制過程如下。
①以工人在本工序加工時所面對的工件位置為主視圖,在草圖上用雙點劃線勾勒出工件三視圖的輪廓,注意必須畫出定位表面、夾緊表面和待加工表面,有時需對零件圖做必要的轉(zhuǎn)換。
②根據(jù)該道工序的加工要求和基準(zhǔn)的選擇,確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)。這是一個將工序簡圖上的定位方法具體實現(xiàn)的過程,要選擇好定位元件及定位元件在夾具上的安裝方式,將這些定位元件在草圖上的被加工零件相應(yīng)位置上畫出。
③確定刀具的導(dǎo)向、對刀方式,選擇導(dǎo)向、對刀元件。一般來說,不同類型的夾具(鉆夾具、鏜夾具、銑夾具等),其刀具的導(dǎo)向、對刀方式也不同。設(shè)計時,要先確定是哪種類型的夾具,再有針對地選擇其導(dǎo)向、對刀方式。同樣也把選定的導(dǎo)向、對刀元件及其安裝方式在草圖上的被加工零件相應(yīng)位置上畫出。
④按照夾緊的基本原則,確定工件的夾緊方式、夾緊力的方向和作用點的位置,選擇合適的夾緊機構(gòu),在草圖的被加工零件相應(yīng)位置上畫出。
⑤確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式、如連接件、分度裝置等。這些結(jié)構(gòu)都有一些常用的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)件,在資料中找到后選擇確認(rèn)。同樣把它們在草圖的被加工零件相應(yīng)位置上畫出。
⑥設(shè)計夾具體。通過夾具體將定位元件、對刀元件、夾緊元件、其它元件等所有裝置連接成一個整體。夾具體還用于保證夾具相對于機床的正確位置,銑夾具要有定位鍵,鉆夾具注意鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計、車夾具注意與主軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。
⑦計算定位誤差和夾緊力。夾具結(jié)構(gòu)草圖畫好后,應(yīng)對夾具的定位誤差進行分析計算,校核制訂夾具公差和技術(shù)要求能否滿足工件工序尺寸公差和技術(shù)要求。計算結(jié)果如超差時,需要改變定位方法或提高定位元件、定位表面的制造精度,以減少定位誤差,提高加工精度。有時甚至要從根本上改變工藝路線的安排,以保證零件的加工能順利進行。
采用機動夾緊時還應(yīng)計算夾緊力。應(yīng)該指出,由于加工方法、切削刀具以及裝夾方式千差萬別,夾緊力的計算在有些情況下是沒有現(xiàn)成公式可以套用的,所以需要同學(xué)們根據(jù)過去所學(xué)的理論進行分析研究以決定合理的計算方法。
(2)繪制夾具裝配圖。
畫夾具裝配圖是夾具設(shè)計工作中重要的一環(huán),注意事項如下。
①盡量采用1:1的比例繪制,使圖形具有良好的直觀性。根據(jù)視圖大小,也可采用1:2或2:1比例。
②用雙點劃線繪制被加工零件的外形輪廓、定位基準(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。工件在圖中作透明處理,不影響夾具元件的投影。
③盡可能以操作者正面相對位置的視圖為主視圖,視圖多少以能完整、清晰地表達(dá)夾具的工作原理、結(jié)構(gòu)和各種元件間的裝配關(guān)系為準(zhǔn)。一般情況下,最好畫出三視圖,必要時可畫出局部視圖或剖面圖。
④參考草圖,合理選擇和布置視圖,注意在各個視圖間留有足夠的距離,以便于引出件號、標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求。在適當(dāng)?shù)奈恢蒙袭嬌峡s小比例的工序圖,以便于審核、制造、裝配、檢驗者在閱圖時對照。
⑤裝配圖按夾緊機構(gòu)應(yīng)處于夾緊狀態(tài)繪制。對某些在使用中位置可能變化且范圍較大的夾具,例如夾緊手柄或其他移動或轉(zhuǎn)動元件,必要時以雙點劃線局部地表示出其極限位置,以便檢查是否與其它元件、部件、機床或刀具相干涉。
⑥為減少加工表面面積和加工行程次數(shù),夾具體上與其它夾具元件相接觸的結(jié)合面一般應(yīng)設(shè)計成等高的凸臺,凸臺高度一般高出非加工鑄造表面3-5mm。若結(jié)合面用其它方法加工時,其結(jié)構(gòu)尺寸也可設(shè)計成沉孔或凹槽。
⑦夾具體上各元件應(yīng)與夾具體可靠連接。為保證工人操作安全,一般采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘(GB/T 70.1--2000)沉頭連接堅固,若相對位置精度要求較高,還需用兩個圓柱銷(GB/T 119--2000)定位。
⑧對于標(biāo)準(zhǔn)部件或標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu),如標(biāo)準(zhǔn)液壓油缸、汽缸等,可不必將結(jié)構(gòu)剖示出來。
⑨裝配圖繪制完成后,按一定順序引出各元件和零件的件號。一般從夾具體為件號1開始,順時針引出各個件號。如果夾具元件在工作中需要更換(如鉆、擴、鉸的快換鉆套),應(yīng)在一條引出線端引出三個件號。
⑩如果某幾個零件在使用中需要更換,在視圖中是以某個零件畫出的,為表達(dá)更換的零件,可用局部剖面表示更換零件的裝配關(guān)系,并在技術(shù)要求或局部剖面圖下面加以說明。
此外,夾具裝配圖上應(yīng)合理標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。最后應(yīng)畫出標(biāo)題欄和零件明細(xì)表,寫明零件名稱、數(shù)量、材料牌號、熱處理硬度等內(nèi)容。
(3)繪制零件圖
繪制1個關(guān)鍵的、非標(biāo)準(zhǔn)的夾具零件,如夾具體等。根據(jù)已繪制的裝配圖繪制專用零件圖,具體要求如下:
①零件圖的投影應(yīng)盡量與總圖上的投影位置相符合,便于讀圖和核對;
②尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清楚,避免漏注,既便于讀圖,又便于加工;
③應(yīng)將該零件的形狀、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材料、熱處理及表面處理要求等完整地表示出來;
④同一工種加工表面的尺寸應(yīng)盡量集中標(biāo)注;
⑤對于可在裝配后用組合加工來保證的尺寸,應(yīng)在其尺寸數(shù)值后注晨“按總圖”字樣,如,鉆套之間、定位銷之間的尺寸等;
⑥要注意選擇設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn);
⑦某些要求不高的形位公差由加工方法自行保證,可省略不注;
⑧為便于加工,尺寸應(yīng)盡量按加工順序標(biāo)注,以免進行尺寸換算。
8、編寫課程設(shè)計說明書
編寫設(shè)計說明書是整個課程設(shè)計的一個重要組成部分。通過編寫說明書,進一步培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)和表達(dá)的能力,鞏固、深化在設(shè)計過程中所獲得的知識。
說明書是課程設(shè)計的總結(jié)性文件。在完成課程設(shè)計全部工作之后,學(xué)生應(yīng)將全部設(shè)計工作依照先后順序編寫成設(shè)計說明書。要求語言簡練,文字通順,圖例清晰。說明書應(yīng)概括地介紹設(shè)計全貌.對設(shè)計中的各部分內(nèi)容應(yīng)作重點說明、分析論證及必要的計算。要求系統(tǒng)性好,條理清楚,圖文并茂,充分表達(dá)自己的見解,力求避免抄書。文內(nèi)公式、圖表、數(shù)據(jù)等出處,應(yīng)以“[ ]”注明參考文獻的序號。
學(xué)生從設(shè)計一開始就應(yīng)隨時逐項記錄設(shè)計內(nèi)容、計算結(jié)果、分析意見和資料來源,以及教師的合理意見、自己的見解與結(jié)論等。每一設(shè)計階段后,隨即可整理、編寫出有關(guān)部分的說明書,待全部設(shè)計結(jié)束后,只要稍加整理,便可裝訂成冊。
一份完整的說明書一般包括以下一些項目:
(1)封面。
(2)目錄。
(3)設(shè)計任務(wù)書。
(4)緒論或前言。
(5)對零件的工藝分析,包括零件的作用、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析等。
(6)工藝設(shè)計與計算。
①毛坯選擇與毛坯圖說明;
②工藝路線的確定,包括粗、精基準(zhǔn)的選擇,各表面加工方法的確定,工序集中與分散的考慮,工序順序安排的原則,加工設(shè)備與工藝裝備的選擇,不同方案的分析比較等;
③加工余量、切削用量、工時定額的確定(說明數(shù)據(jù)來源,計算教師指定工序的時間定額);
④工序尺寸與公差的確定(只進行教師指定的工序尺寸的計算,其余只需簡要說明)。
(7)夾具設(shè)計。
①設(shè)計思想與不同方案對比; ②定位分析與定位誤差計算; ③對刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計;
④夾緊機構(gòu)設(shè)計與夾緊力計算;
⑤夾具操作動作說明(也可和第①項合并進行)。(8)設(shè)計總結(jié)或心得體會。
(9)參考文獻書目(書目前排列序號,以便于正文引用)。