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畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程
目 錄
第一部分 工藝設(shè)計(jì)說明書……………………………………………………………………3
第二部分 工序夾具設(shè)計(jì)說明書………………………………………………………………15
第三部分 工序刀具設(shè)計(jì)說明書………………………………………………………… …17
第四部分 工序量具設(shè)計(jì)說明書………………………………………………………………19
第五部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)………………………………………………………………………20
第六部分 參考資料……………………………………………………………………………21
第一部分 工藝設(shè)計(jì)說明書
一、零件圖工藝性分析
1、零件結(jié)構(gòu)功用分析
橫進(jìn)給手輪是進(jìn)給機(jī)構(gòu)中用來傳遞動(dòng)力的一個(gè)零件，其主要加工的是與手輪軸進(jìn)行配合的孔，還有與中間體進(jìn)行連接的端面和外圓。
2、零件技術(shù)條件分析
由于毛坯是鑄件，因此加工前需要進(jìn)行時(shí)效處理，
3、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析
零件圖樣中的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求都選擇的很合理，材料選擇HT150，結(jié)構(gòu)工藝性良好。
尺 寸 精 度：φ8H9，φ8H9都是H7的精度等級(jí)，要求較高，
表面粗糙 度：其中φ8的表面粗糙度為0.8um需要精鉸才能達(dá)到，φ130的端面、外圓表面粗糙度為1.6um需要精車，其它各孔和面均為3.2um、6.8um等。
熱 處 理：對(duì)于鑄件在加工前需要進(jìn)行時(shí)效處理以便消除內(nèi)應(yīng)力
二、毛坯選擇
1、毛坯類型
由材料可確定毛坯為鑄件，其零件所要求的力學(xué)性能不高，且內(nèi)腔形狀復(fù)雜外形尺寸較大，又屬于中批量生產(chǎn)，所以毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型，根據(jù)《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》查的鑄件的公差等級(jí)采用CT10級(jí)
2、毛坯余量確定
由于此零件為中批量生產(chǎn)，再根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》可查得它各表面的加工余量。
底面：基本尺寸為130，加工余量等級(jí)為MA-G，查表可得其單側(cè)加工余量為8mm
側(cè)面：基本尺寸為100，雙側(cè)加工時(shí)單側(cè)加工余量為3.5mm
頂面：基本尺寸為130，它的加工余量等級(jí)比底面和側(cè)面低一級(jí)，查得它的單側(cè)加工余量為5mm
孔 ：孔的加工余量等級(jí)與頂面的相同，所以可查得它的單側(cè)加工余量為3mm
根據(jù)鑄件的基本尺寸和公差等級(jí)查出鑄件的尺寸公差，確定出它的毛坯尺寸。
3、毛坯－零件合圖草圖
三、機(jī)加工工藝路線確定
1、加工方法分析確定
要按照先加工基準(zhǔn)面，先面后孔、先粗后精的原則來確定。
主要表面的加工方法：
φ130的環(huán)形面和φ130的圓柱端面與外圓公差等級(jí)按IT18級(jí)算，表面粗糙度為1.6um，需要進(jìn)行粗車，半精車，精車（成形車刀）
φ51的內(nèi)孔表面粗糙度為3.2um，粗?jǐn)U，精擴(kuò)。
φ8H7，表面粗糙度為1.6um，精度等級(jí)較高需要鉆，精鉸。
φ8H7，表面粗糙度為0.8um，鉆，擴(kuò)，粗鉸，精鉸。
φ18x9的臺(tái)階孔要鉆孔和锪孔可達(dá)到。
φ28的臺(tái)階面，φ108的環(huán)形孔和φ70的臺(tái)階孔都需要粗車，半精車，精車。
3、加工順序的安排
工序01 .：鑄造
工序03. ： 熱處理
工序05 ：以φ130mm外圓端面定位，粗車φ130端面外圓，粗車φ28mm的臺(tái)階面、粗車φ70m的臺(tái)階孔。
工序07：以粗車后的φ130mm外圓及端面定位，粗車φ130端面外圓、粗車φ108環(huán)形槽，粗鏜孔φ51mm
工序09：檢驗(yàn)
工序11：以粗車后的φ130mm外圓及端面定位，半精車φ130端面外圓，半精車φ28mm的臺(tái)階面、半精車φ70mm的臺(tái)階孔。
工序13：以半精車后的φ130mm外圓及端面定位，半精車φ130mm外圓端面，
工序17：以φ130底面定位，鉆φ8H7，同時(shí)擴(kuò)和粗鉸φ8H7的孔
工序19：鉆φ8H7的孔，
工序23：以φ130的底面，φ51和φ9的孔定位，锪φ55x18的盲孔
工序25：以φ130的底面定位，先锪φ22的圓平面，再鉆，攻M8的螺紋孔
工序26：檢驗(yàn)
工序27：以φ130mm端面及外圓定位，精車φ130的端面外圓，精車φ108的環(huán)形槽
工序29：以φ130mm外圓及端面定位，用成形車刀車φ130的環(huán)形面，精車φ28臺(tái)階面
工序31.精鉸φ8H7和φ8H7的孔
工序33： 去毛刺
工序35：終檢。
3、定位基準(zhǔn)選擇
（1）精基準(zhǔn)的選擇
本零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓與端面，所以采用外圓和端面作為定位基準(zhǔn)可以避免基準(zhǔn)部重合產(chǎn)生的誤差，所以選用φ130的端面和外圓作為精基準(zhǔn)。
（2）粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。由于零件是以φ130外圓端面為精基準(zhǔn)的，所以應(yīng)選另一端的外圓和端面作為粗精準(zhǔn)做出精基準(zhǔn)，即選用φ130的端面和外圓作為粗基準(zhǔn)。
8、加工階段的劃分說明
加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。
（1.）粗加工階段：a.毛坯退火熱處理 b.粗加工，粗車φ130外圓，粗車φ28臺(tái)階面，粗車φ130外圓，粗車φ108的環(huán)形孔，粗鏜φ51孔、φ70的臺(tái)階孔。
目的：切除大部分余量，把毛坯加工至接近零件的最終形狀和尺寸，只留下少許加工余量，通過這個(gè)階段還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件的一些缺陷。
（2.）半精加工階段：a.半精車φ130外圓，半精車φ28臺(tái)階面，半精車φ130外圓，半精車φ108的環(huán)形孔，精鏜φ51孔，半精鏜φ70的臺(tái)階孔。
目的：切除小部余量，使毛坯各類尺寸及各項(xiàng)要求很接近零件的最終尺寸和技術(shù)要求。
（3.）精加工階段：精車外圓端面及成形面、精精加工各臺(tái)階面及臺(tái)階孔
目的：達(dá)到零件設(shè)計(jì)要求。
5、主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖
01.鑄造
03.熱處理
05.粗車φ130端面外圓，粗車φ28的臺(tái)階面，粗車φ70的臺(tái)階孔
07.粗車φ130端面外圓，粗?jǐn)Uφ51的孔，粗車φ108的環(huán)形槽
09.檢驗(yàn)
11.半精車φ130端面外圓，半精車φ28的臺(tái)階面，半精鏜φ70的臺(tái)階孔
13.半精車φ130端面外圓，半精車φ108的環(huán)形槽，精擴(kuò)φ51的孔
17．鉆擴(kuò)粗鉸φ15.95的孔
19.鉆3個(gè)φ9的孔 ，擴(kuò)孔至φ18x9的臺(tái)階孔
21.鉆φ3.9x9的盲孔
23.锪 φ55x18的盲孔
25．锪φ22的圓平面，鉆 、攻M8的螺紋孔
26. 檢驗(yàn)
27.精車 φ130端面外圓，精車φ108的環(huán)形孔
29.精車φ130的成型面，精車φ28的臺(tái)階面，精鏜 φ70的臺(tái)階孔
31．精鉸φ8H7和φ8H7的孔
33.鉗工去毛刺
38.檢驗(yàn)
四、工序尺寸及其公差確定
Φ51的孔
加工內(nèi)容
加工余量（mm）
精度等級(jí)
工序尺寸及公差
表面粗糙度（um）
鑄件
6
CT10
Ra=3.2
精鏜
1.5
IT9
Ra=6.3
粗鏜
8.5
IT11
φ 8H7的孔
加工內(nèi)容
加工余量（mm）
精度等級(jí)
工序尺寸及公差
表面粗糙度（um）
精鉸
0.05
IT7
Ra=0.8
粗鉸
0.1
IT8
Ra=3.2
擴(kuò)
0.85
IT10
Ra=6.3
鉆
IT8
Ra=8.5
Φ130c8的外圓
加工內(nèi)容
加工余量（mm）
精度等級(jí)
工序尺寸及公差
表面粗糙度（um）
鑄件
7
CT10
精車
1.3
IT7
Ra=1.6
半精車
2
IT8
Ra=6.3
粗車
3.7
IT11
Ra=8.5
φ 8H7的孔
加工內(nèi)容
加工余量（mm）
精度等級(jí)
工序尺寸及公差
表面粗糙度（um）
精鉸
0.1
IT7
Ra=1.6
鉆
IT8
Ra=8.5
五、設(shè)備及其工藝裝備確定
1、選擇機(jī)床
（1）工序05 、07 、11、13是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的CA6180型臥式車床即可。
（2）工序17、19、21、23，25，31鉆孔，鉸孔，锪平面和孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，可選用Z3025型搖臂鉆床。
（3）工序27，29是精車，選用最常用的CA6180型臥式車床。
2、選擇夾具
本零件除鉆削加工需設(shè)計(jì)專用夾具，其他工序使用通用夾具即可，車床上用三爪自定心卡盤。
3、選擇刀具
①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工用YG10。
②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。
8、選擇量具外圓用游標(biāo)卡尺測(cè)量，內(nèi)孔用塞規(guī)。
六、切削用量及工時(shí)定額確定
工序05 切削用量及工時(shí)定額的確定
1.切削用量
①確定φ130mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于CA6180機(jī)床的中心高為130mm，故選用刀桿尺寸B×H=8mm×25mm，刀片厚度為8.5mm根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角γo=5°，后角αo＝8°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=5°、刃傾角λs=-10°、刀尖圓弧半徑=2mm。
②確定切削深度ap 由于粗車單邊余量?jī)H為3mm,可一次走刀完成.
③確定進(jìn)給量f 根據(jù)表1.8，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為8 mm×25 mm、ap≤3 mm、工件直徑為100 mm ——800 mm時(shí)，f=0.8 mm/r
2.基本時(shí)間
①確定粗車外圓φ130mm的基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時(shí)間為
V=72.3，n=95r/min, ap =3mm，f=0.8mm/r,
則T1=0.61min
第二部分 工序夾具設(shè)計(jì)說明書
1.工序尺寸精度分析
由工序圖知，本道工序用來鉆M8的螺紋孔，孔的加工及尺寸精度要求不高，
該工序在鉆床加工，零件屬于中批量生產(chǎn)，所以主要考慮的是夾具的制造工藝簡(jiǎn)單。
限制自由度分析：
孔在圓周上分布，為了保證此要求，因?yàn)殂@頭沿軸向切削，不會(huì)引起工件在軸
向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以應(yīng)限制6個(gè)自由度就行，X移動(dòng).X轉(zhuǎn)動(dòng).Y移動(dòng) .Y轉(zhuǎn)動(dòng).Z移動(dòng). Z轉(zhuǎn)動(dòng)
2.定位方案確定
由零件圖可知，加工本道工序需要限制6個(gè)自由度，前道工序已將Φ8的孔鉆好，所以采用一心軸和一菱形銷與一面定位就能達(dá)到要求。
Φ130外圓端面布大平面，限制Z移動(dòng).X轉(zhuǎn)動(dòng).Y轉(zhuǎn)動(dòng)。
Φ108孔與φ8的孔： X移動(dòng)..Y移動(dòng) .Z轉(zhuǎn)動(dòng).
綜合結(jié)果實(shí)際限制：X移動(dòng).X轉(zhuǎn)動(dòng).Y移動(dòng) .Y轉(zhuǎn)動(dòng).Z移動(dòng). Z轉(zhuǎn)動(dòng)
故此定位方案可行。
3.定位元件的設(shè)計(jì)過程
1.布置銷位：心軸布在φ108孔的位置，φ8布置菱形銷
2.確定銷間距：L±△j= L±1/2△k=89±0.07/2=89±0.035
3.確定圓柱銷直徑： d1=D1g6=
△1=0.08
8.確定菱形銷的直徑：查表2.1可知b=8,
所以，△2=2b/D2（△k+△j+△/2）=0.089
d2=（D2-△2）h6=
8.定位誤差分析計(jì)算
由以上可知 △1max=0.056，△2max=0.071
分析尺寸96的定位誤差：
基準(zhǔn)不重合誤差： 因鉆孔時(shí)，定位基準(zhǔn)為心軸的中心線，工序基準(zhǔn)也為心軸的中心線。
故：△jb=0
基準(zhǔn)位移誤差：△db=△D1+△d1+△1=0.022+0.022+0.08=0.056
定位誤差： △dw=△jb+△db=0+0.056=0.056
故：△dw≤1/3T=0.18
對(duì)平行方向的尺寸：△jb=0
△db應(yīng)該是上下平移△db1轉(zhuǎn)動(dòng)角度后最大：△db1=0.056,
±tgθ2=±（△2max-△1max）/2x89=±0.00015
△db=△db1+2x96x0.00015=0.085
所以，△dw=△jb+△db=0.085≤1/3T
5.夾緊方案及元件確定
根據(jù)工件定位方案考慮夾緊力作用點(diǎn)及方向。
如圖所示采用螺母，螺桿與開口墊圈組合對(duì)工件進(jìn)行夾緊，鉆模板通過心軸與夾具體連接定位，所以加緊力與切削力互相平行。
6. 確定夾具體結(jié)構(gòu)
采用鑄件整體式
7. 繪制總裝圖、標(biāo)注尺寸、寫技術(shù)要求。
第三部分 設(shè)計(jì)說明書
（鉸Φ8 H9內(nèi)孔）
一 已知條件
1.被加工孔直徑：Φ8 H9（+0.018） Ra0.8 Dw=8
2.工件材料：HT150 鉸削長(zhǎng)度為26mm
3.預(yù)制孔直徑： Dw1=15.85mm
8.使用機(jī)床：Z3025
二 鉸刀設(shè)計(jì)過程：
序號(hào)
項(xiàng)目
數(shù)據(jù)來源及計(jì)算公式
采用值
1
結(jié)構(gòu)形式
錐柄焊接整體式
2
刀具材料
切削部分：W18Cr8V
柄部：鋼85
3
幾何角度
表3-21
Ψ= =10 β=8 =0 =0=10
8
鉸刀直徑
=8mm G=0.35×IT=0.35×0.018=0.007mm
=8mm G=0.007mm
5
鉸刀直徑極限尺寸及鉸刀直徑標(biāo)準(zhǔn)
max=Dwmax-0.15IT
=（8+0.018）-0.15×0.018
=8.015
min=max-0.35IT
=8.015-0.35×0.018
=8.008
計(jì)算得：Φ8
max =8.015mm
max =8.008mm
7
切削部分前端直徑
表3-21，
=-（1.3-1.8）2A
=8-1.3×（8-15.85）
=15.28
=15.28mm
8
齒數(shù)
Z=1.5=1.5×+2=8
查表3-23 Z=6
Z=6
9
齒槽截形參數(shù)
表3-28圖B型直線齒背
F=0.6，
r=0.5
10
切削部分L1
圓柱較準(zhǔn)部分L2
工作部分L
焊接部分Lc
圓弧部分r
L1=（1.3-1.8）A cot Kr=15
L2=（0.25-0.5）d0=8mm
L=（0.8-3）d0=3×8=88mm
Lc=L+（8-6）=52+6=58mm
r=0.5-1.5mm
L1=15
L2=8mm
L=52mm
Lc=58mm
r=1mm
11
絞刀總長(zhǎng)頸部直徑中心孔
表3-26： L=210mm
d03=8mm
L=210mm
d03=8mm
第四部分 工序量具設(shè)計(jì)說明書
1.工序尺寸精度分析
尺寸精度等級(jí)達(dá)到7級(jí)。
2.量具類型確定
由于工件基本尺寸為￠8H7量具及技術(shù)條件>中選擇椎柄圓柱塞規(guī)。
3.極限量具尺寸公差確定
1.結(jié)構(gòu)形式選擇:
由于 工件基本尺寸為￠8光面量具及技術(shù)條件>中選擇椎柄園柱塞規(guī)。
2 .確定被測(cè)孔的極限偏差:
由￠8H7偏差ES=+0.018，下偏差EI=0
3.確定工件量規(guī)的制造公差和位置公差要求<公差配合與技術(shù)測(cè)量>
查表6-1知:IT7級(jí)尺寸為 ￠8的量規(guī)公差T=0.002mm，位置要素Z=0.007mm
8.計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差:
通規(guī):上偏差=EI+Z+T/2=(0+0.0028+0.001)=+0.0038mm
下偏差=EI+Z-T/2=(0+0.0028-0.001)=+0.0018mm
磨損極限EI=0
止規(guī): 上偏差=ES=+0.018 mm
下偏差=ES-T=(0.086-0.0086)=+0.08mm
第五部分 設(shè)計(jì)體會(huì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們這在學(xué)校所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)得以很好的鞏固。從而使我們對(duì)以后的工作中對(duì)知識(shí)得以很好的發(fā)揮。
從拿到零件圖紙的第一天開始，輔導(dǎo)老師就詳細(xì)的給我們講了設(shè)計(jì)的步驟，還安排了輔導(dǎo)時(shí)間。為我們的設(shè)計(jì)指引了方向，這樣使我們不會(huì)感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識(shí)，對(duì)機(jī)械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過這次設(shè)計(jì)，我們才全方位的懂得了什么是機(jī)械設(shè)計(jì)，從而更加了解到機(jī)械知識(shí)的重要性。
剛開始設(shè)計(jì)的時(shí)候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對(duì)一些設(shè)計(jì)的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。 好長(zhǎng)時(shí)間都看不懂圖紙，老師的指導(dǎo)，才讓我有了一定的思路，先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖等等，一步步的開始設(shè)計(jì)起來。
在設(shè)計(jì)期間，遇到不懂的問題時(shí)，通過自己查資料、仔細(xì)的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難，實(shí)在解決不了的，我們的指導(dǎo)老師能細(xì)心的幫助我們，從而設(shè)計(jì)對(duì)我來說更邁進(jìn)了一步，在這次設(shè)計(jì)中，學(xué)會(huì)了運(yùn)用資料，可以向不同的懂我們知識(shí)的人問問題，這次設(shè)計(jì)，要十分的感謝我們的指導(dǎo)老師，他在設(shè)計(jì)期間為我解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮，也會(huì)在以后的人生的道路中更上一層樓。
第六部分 參考資料
〔1〕機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)
〔2〕機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)
〔3〕公差配合與技術(shù)測(cè)量
〔8〕機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料
〔5〕刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)：
〔6〕機(jī)械制造工藝學(xué)：
〔7〕機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)
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