填料箱蓋課程設(shè)計(jì)【含CAD圖紙】
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目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 .- 1 - 序 言 .- 2 - 1 零件的分析 .- 2 - 1.1 零件的作用 .- 2 - 1.2 零件的工藝分析 .- 2 - 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .- 3 - 2.1 毛坯的制造形式 .- 3 - 2.2 基準(zhǔn)面的選擇 .- 3 - 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .- 3 - 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .- 3 - 2.3 制訂工藝路線 .- 3 - 2.3.1 工藝線路方案一 .- 3 - 2.3.2 工藝路線方案二 .- 4 - 2.3.3 工藝方案的比較與分析 .- 4 - 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .- 5 - 2.5 確定切削用量 .- 6 - 2.5.1 工序 .- 6 - 2.5.2 工序 .- 7 - 2.5.3 工序 .- 9 - 2.5.4 工序 .- 11 - 2.5.5 工序 .- 12 - 2.5.6 工序 .- 13 - 2.5.7 工序 .- 14 - 2.5.8 工序 .- 15 - 2.5.9 工序 .- 15 - 2.5.10 工序 .- 15 - 3 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) .- 16 - 參考文獻(xiàn) .- 17 - 附錄:機(jī)械工藝過程卡片、填料箱蓋零件圖、填料箱蓋工序卡等 CAD 圖紙 如需聯(lián)系 QQ 401339828 - 1 - 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)“填料箱蓋”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝置(生產(chǎn)綱 領(lǐng):5000 件) 零件圖:如圖所示 1305 3247758065h(0-.3)6H8(-.4)91h8(0-.54)f360.5X47.5+03 0.2B0.25A0.15AB0.25A 1.616 0.0.4研磨I713778454071R5 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 產(chǎn)品零件圖 1 張(3 或 4 號(hào)) 2 產(chǎn)品毛坯圖 1 張(3 或 4 號(hào)) 3 機(jī)械加工工藝過程卡片 1 份 4 機(jī)械加工工序卡片 1 套 5 課程設(shè)計(jì)說明書 1 份 成績(jī)?cè)u(píng)定 - 2 - 得 分 指導(dǎo)教師 簽名 日期 年 月 日 系主任 審核 日期 年 月 日 序 言 機(jī)械制造技術(shù)是我們機(jī)電學(xué)學(xué)生的一門重要的專業(yè)課程,機(jī)械制造是 我們機(jī)電專業(yè)大部分學(xué)生的就業(yè)方向。這次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)前對(duì)機(jī) 械制造技術(shù)的一次系統(tǒng)復(fù)習(xí),理論聯(lián)系實(shí)際的一次實(shí)訓(xùn),是我們四年的大 學(xué)中一個(gè)不可缺少的部分。 這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們以后的工作也是一次很好的練習(xí),讓我們?yōu)橐院?的工作留下了寶貴經(jīng)驗(yàn)。 由于初學(xué)能力有限,很多地反做的有誤的地方,懇請(qǐng)老師給與指導(dǎo)。 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給定的零件是填料箱蓋(附圖 1) ,其主要作用是保證對(duì)箱體起密封 作用,使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。 1.2 零件的工藝分析 填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求: (查表 1.4-28機(jī)械制造 工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) ) 1.以 65H5( )軸為中心的加工表面。013. 包括:尺寸為 65H5( 013.)的軸,表面粗糙度為 1.6, 尺寸為 80 的與 65H5( )相接的肩面, 尺寸為 100f8( 036.9)與 65H5( )同軸度013. 013. 為 0.025 的面. 尺寸為 60h5( 046.)與 65H5( )同軸度為 0.025 的孔.1. 2.以 60h5( )孔為中心的加工表面.046. 尺寸為 78 與 60H8( )垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙度為 0.4,須研 磨. - 3 - 3. 以 60H8( )孔為中心均勻分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-6H 深 20046. 孔深 24 及 4-M10-6H. 4.其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,粗加工可滿足要求 . 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為 HT200,考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保 證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為 1000 件,屬于中批生產(chǎn)的水平, 而且零件輪廓尺寸不大,故可以采用鑄造成型。 2.2 基準(zhǔn)面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。也是保證加工精度的關(guān)鍵。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般軸類零件而言,以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗 基準(zhǔn)選擇原則(保證某重要表面的加工余量均勻時(shí),選該表面為粗基準(zhǔn)。若工 件每個(gè)表面都要求加工,為了保證各表面都有足夠的余量,應(yīng)選擇加工余量最 小的表面為粗基準(zhǔn)。 ) 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則(基準(zhǔn)重合原則;基準(zhǔn)統(tǒng)一原則;可靠方便原 則) ,對(duì)于本零件,有中心孔,可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn),但是隨便著孔的 加工,大端的中心孔消失,必須重新建立外圓的加工基面,一般有如下三種方 法: 當(dāng)中心孔直徑較小時(shí),可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來代替 中心孔。若孔徑較大,就用小端孔口和大端外圓作為定位基面,來保證定位精 度。 采用錐堵或錐套心軸。 精加工外圓亦可用該外圓本身來定位,即安裝工件時(shí),以支承軸頸本身找 正。 - 4 - 2.3 制訂工藝路線 2.3.1 工藝線路方案一 工序 銑削左右兩端面。 工序 粗車 65,80,100,75,155 外圓及倒角。車 7.5 槽 工序 鉆 30 孔、擴(kuò) 32 孔,擴(kuò) 47 孔。 工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋 工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序 粗、精、細(xì)鏜 60H8( 孔。)046 工序 銑 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面。 工序 鏜 60 孔底面溝槽。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 終檢。 2.3.2 工藝路線方案二 工序 車削左右兩端面。 工序 粗車 65,80,75,155 外圓及倒角。 工序 鉆 30 孔、擴(kuò) 32 孔,擴(kuò) 47 孔。 工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序 粗、精、細(xì)鏜 60H8( 孔。)046 工序 銑 60 孔底面 工序 孔底面 工序 鏜 60 孔底面溝槽。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋 工序 終檢。 2.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案一是采用銑削方式加工端面,且是先加工 12 孔后精加工外圓面和 60H8( 孔。 ;方案二是使用車削方式加工兩端面,)046. 12 孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出,由于零件的端面尺寸不大,應(yīng) - 5 - 車削端面,在中批生產(chǎn)中,綜合考慮,選擇工藝路線二。 但是仔細(xì)考慮,在線路二中,工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端 面. 然后工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋。 這樣由于鉆孔屬于粗加工,其精度要求不高,且切削力較大,可能會(huì)引起已 加工表面變形,表面粗糙度的值增大。因此,最后的加工工藝路線確定如下: 工序 車削左右兩端面。 工序 粗車 65,85,75,155 外圓及倒角。 工序 鉆 30 孔、擴(kuò) 32 孔,擴(kuò) 47 孔。 工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋 工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序 粗、精、細(xì)鏜 60H8( 孔。)046. 工序 銑 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面。 工序 鏜 60 孔底面溝槽。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 終檢。 以上工藝過程詳見械加工工藝過程卡片 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “填料箱蓋”零件材料為 HT200 鋼,硬度為 HBS190241,毛坯質(zhì)量約為 5kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),采用機(jī)器造型鑄造毛坯。 根據(jù)上述材料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺 寸及毛坯尺寸如下: (1)外圓表面(65、80、75、100、91、155)考慮到尺寸較多且相 差不大,為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形,現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為 84、104、160 的階梯軸式結(jié)構(gòu),除 65 以外,其它尺寸外圓表面粗糙度值為 R 6.3 um,只a 要粗車就可滿足加工要求。 (2)外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)明手冊(cè) (以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè) 表 2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長(zhǎng)度方向 - 6 - 100160mm,故長(zhǎng)度方向偏差為 mm.長(zhǎng)度方向的余量查表 2.2-4,其余量值規(guī)5.2 定為 3.03.5 mm.現(xiàn)取 3.0 mm。 (3) 內(nèi)孔。毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求,R2,47 為 6.3,鉆擴(kuò)即可滿足要求。a (4)內(nèi)孔 60H8( )。要求以外圓面 65H5( )定位,鑄出毛坯046. 013. 孔 30。 查表 2.3-9, 粗鏜 59.5 2Z=4.5 精鏜 59.9 2Z=0.4 細(xì)鏜 60H8( ) 2Z=0.1046. (5) 60H8( )孔底面加工. 按照表 2.3-21 及 2.3-23 1.研磨余量 Z=0.0100.014 取 Z=0.010 2.磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.3 3.銑削余量 Z=3.00.30.01=2.69 (6)底面溝槽. 采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度. Z=0.5 (7) 6 5.13孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔。均為自由尺寸 精度要求。 16 .孔可一次性直接鉆出。 2查工藝手冊(cè) 表 2.320 得攻螺紋前用麻花鉆直徑為 8.5 的孔。 鉆孔 8.5 攻螺紋 M10 2.5 確定切削用量 2.5.1 工序:車削端面、外圓 本工序采用計(jì)算法確定切削用量 加工條件 工件材料:HT200,鑄造。 加工要求:粗車 65、155 端面及 65、80、75、100,155 外 圓,表面粗糙度值 R 為 6.3。a 機(jī)床:C620 1 臥式車床。 刀具:刀片材料為 YG6,刀桿尺寸為 16mmX25mm,k =90,r =15r0 - 7 - =12 r =0.5mm。0R 計(jì)算切削用量 (1)粗車 65、155 兩端面 確定端面最大加工余量:已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為 3 mm,則毛坯25.1 長(zhǎng)度方向的最大加工余量為 4.25mm,分兩次加工,a =2mm 計(jì)。長(zhǎng)度加工方向取p IT12 級(jí),取 mm。確定進(jìn)給量 f:根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) (第三版)表04. 1.4,當(dāng)?shù)稐U 16mmX25mm, a =2mm 時(shí),以及工件直徑為 160 時(shí)。p f=0.50.7mm/r 按 C6201 車床說明書(見切削手冊(cè)表 1.30)取 f=0.5 mm/r 計(jì)算切 削速度: 按切削手冊(cè)表 1.27,切削速度的 計(jì)算公式為 V = (m/min)cvyxpmvkfaT =1.58, =0.15, y =0.4,m=0.2。修正系數(shù) 見 切削手冊(cè)表 1.28,即vvvkv k =1.44, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97ms rvBV 所以 V =c 97.0814.0.15.026814.0 =66.7(m/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n = = 841.37.60=253(r/min)sdVC 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.28)與 253r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速 選取 305r/min。實(shí)際切削速度 V=80m/min (2) 粗車 155 端面 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: n = = =133(r/min)sdVC101604.37. 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.28)與 133r/min 相近的機(jī)床 轉(zhuǎn)速選取 150r/min。實(shí)際切削速度 V=75.4m/min - 8 - 2.5.2 工序:粗車 65, 80, 75, 100 外圓以及槽和倒角 切削深度:先 84 車至 80 以及 104 車至 100。 進(jìn)給量: 見切削手冊(cè)表 1.4 V = (m/min)cvyxpmvkfaT = 97.0814.0.15.026814.0 =66.7(m/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: n = = =204(r/min)sdVC10104.37.6 按機(jī)床選取 n =230 r/min。所以實(shí)際切削速度 V= = =75.1 m/min10023. 檢驗(yàn)機(jī)床功率: 主切削力 F =CF a f v kcpCFxycFCn CF =900, x =1.0 , y =0.75 , n =-0.15CCCCF k =(MF02.1)9()104.FnHB k =0.73r 所以 F =900C )(59873.0217.65.0150N 切削時(shí)消耗功率 P =c )(65.0175980644KWVc 由切削手冊(cè)表 1.30 中 C630-1 機(jī)床說明書可知, C630-1 主電動(dòng)機(jī)功率 為 7.8KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 230r/min 時(shí),主軸傳遞的最大功率為 2.4KW,所以機(jī)床功 率足夠,可以正常加工。 - 9 - (2) 粗車 65 外圓 實(shí)際切削速度 V= =10wndmin/3.620534. (3) 車 75 外圓 取 n =305r/minw 實(shí)際切削速度 V= =10wdmin/9.710534. (4) 粗車 100 外圓 取 n =305r/minw 實(shí)際切削速度 V= = min/78.951034.10wd (5)車槽 7.5 采用切槽刀,r =0.2mm R 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 27-8 取 f=0.25mm/r n =305r/minw 2.5.3 工序 鉆擴(kuò) mm、及 孔。Z3025 搖臂鉆床32m43 (1)鉆孔 5 選擇進(jìn)給量 f=0.41mm/r 選擇切削速度(見切削手冊(cè)表 2.7) V=12.25m/min (見切削手冊(cè)表 2.13 及表 2.14,按 5 類加工性考慮) min)/(1302.10rdvnws 按機(jī)床選?。?=136r/min(按工藝手冊(cè)表 4.2-2)wn 則實(shí)際切削速度 - 10 - min/68.1032510ndv (2) 鉆孔 mm32 根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí),其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣 尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 f=(1.21.3) 鉆f v=( )312鉆v 公式中 、 為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量,查切削手冊(cè)鉆f鉆v 得 =0.56mm/r(表 2.7)鉆f =19.25m/min(表 2.13)鉆v 并令: f=1.35 =0.76mm/r鉆f 按機(jī)床取 f=0.76mm/r v=0.4 =7.7m/min鉆vmin/6.732.10rdns 按照機(jī)床選取 i/9rw 所以實(shí)際切削速度: min/84.71032ndv (3)鉆孔 m47 根據(jù)有關(guān)資料介紹,利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí),其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣 尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 f=(1.21.3) 鉆f v=( )312鉆v 公式中 、 為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量,查切削手冊(cè)鉆f鉆v 得 =0.56mm/r(表 2.7)鉆f =19.25m/min(表 2.13)鉆v 并令: f=1.35 - 11 - =0.76mm/r鉆f 按機(jī)床取 f=0.76mm/r v=0.4 =7.7m/min鉆vmin/6.5247.10rdns 按照機(jī)床選取 i/9rw 所以實(shí)際切削速度: min/13.4107ndvw 2.5.4 工序 鉆 6 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24 (1) 鉆 6- 13.5 f=0.35mm/r V=17mm/min 所以 n= =401(r/min)5.130V 按機(jī)床選?。?min/4rnw 所以實(shí)際切削速度為: in/95.1605.31dv (2) 鉆 2 底孔 8.5HM60 f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n= =487r/min5.810v 按機(jī)床選取 min/rnw 實(shí)際切削速度 in/35.105.81dv (3) 4 深 20,孔深 24,底孔 8.5HM60 f=0.35mm/r v=13m/min - 12 - 所以 n= =487r/min5.810v 按機(jī)床選取 min/rnw 實(shí)際切削速度 in/35.105.81dv (4)攻螺紋孔 2 HM60 r=0.2m/s=12m/min 所以 min/382rns 按機(jī)床選取 則i/15w 實(shí)際切削速度 in/9.103mndv (5)攻螺紋 4-M10 r=0.2m/s=12m/min 所以 in/382rns 按機(jī)床選取 則mi/15w 實(shí)際切削速度 in/9.103ndv 2.5.5 工序:精車 65mm 的外圓及與 80mm 相接的端面 車床:C620-1 (1)精車端面 Z=0.4mmmap2.0rf/1 計(jì)算切削速度:按切削手冊(cè)表 1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選 T=90min) in)/(mkfyxaTcvvpmvc - 13 - 式中 , , 修正系數(shù) 見切削手冊(cè)158vc,15.0vx4.vy15.0mvk 表 1.28 所以 min/2579.0814.0.1.02.601584.kfaTcvvyxpmvc min/23857rdvnwcs 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8)選擇 1200r/min 所以實(shí)際切削速度 in/3011820mv (1)精車 65 外圓 2Z=0.3 f=0.1mm/r min)/(kfyxaTcvvpmvc 式中 , , 修正系數(shù) 見切削手冊(cè)158vc,15.0vx4.v15.0vk 表 1.28 所以 min/2579.0814.0.1.02.601584.kfaTcvvyxpmvc min/rnw 所以實(shí)際切削速度 i/2451062v (3) 精車外圓 100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r min/257vc 取 10rw - 14 - 實(shí)際切削速度 min/8.376102v 2.5.6 工序:精、粗、細(xì)鏜 mm 孔)(6 46.0H (1)粗鏜孔至 59.5mm 2Z=4.5mm 則 Z=2.25mm min/18560310rdvnw 查有關(guān)資料,確定金剛鏜床的切削速度為 v=35m/min,f=0.8mm/min 由于 T740 金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級(jí)調(diào)數(shù),故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。 (2)精鏜孔至 59.9mm 2Z=0.4mm, Z=0.2mm f=0.1mm/r v=80m/min min/425601.380rdvnw (3)細(xì)鏜孔至 mm)(86046.H 由于細(xì)鏜與精鏜孔時(shí)共用一個(gè)鏜桿,利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔, 故切削用量及工時(shí)均與精樘相同。 map05. f=0.1mm/r =425r/minwn V=80m/min 2.5.7 工序:銑 60 孔底面 銑床:X63 系列 銑刀:選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù) Z=4 切削速度:參照有關(guān)手冊(cè),確定 v=15m/minmaw7 - 15 - =477.7r/min10510wsdvn 采用 X63 臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-39) 取 =475r/minn 故實(shí)際切削速度為: min/9.140751dvw 當(dāng) 時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為min/475rnwfi/578.zfw 查機(jī)床說明書,剛好有 故直接選用該值。in/150m 倒角 1x45采用 90锪鉆 2.5.8 工序:磨 60 孔底面 選擇磨床: 選用 MD1158(內(nèi)圓磨床) 選擇砂輪: 見工藝手冊(cè)第三章中磨料選擇各表,結(jié)果為 A36KV6P 20 x6x8mm 切削用量的選擇: 砂輪轉(zhuǎn)速 , m/smin/150rn砂 5.27砂v 軸向進(jìn)給量 fa3 徑向進(jìn)給量 r. 2.5.9 工序: 鏜 60mm 孔底溝槽 內(nèi)孔車刀 保證 t=0.5mm,d=2mm 2.5.10 工序: 研磨 60mm 孔底面 采用手工研具進(jìn)行手工研磨:Z=0.01mm - 16 - 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) - 17 - 參考文獻(xiàn) (1) 吳拓,方瓊珊.機(jī)械制造工藝于機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).大連:機(jī)械工 業(yè)出版社,2005 (2) 魯國(guó)強(qiáng),黃宏偉.機(jī)械制造技術(shù).(第二版).大連:大連理工出版社, 2005 (3) 羅玉福.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).(第二版).大連:大連工業(yè)出版社.2008 (4) 劉少年.程婷,機(jī)械制圖.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008 (5) 宮成立.金屬工藝學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007 (6) 鄒吉權(quán).公差配合與技術(shù)測(cè)量.重慶:重慶大學(xué)出版社,2007 - 18 -
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