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机械加工工艺课程设计-设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程.doc

机械加工工艺课程设计-设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程…

上传者: 陈君诚 2017-12-19 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《机械加工工艺课程设计-设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程doc》,可适用于表格/模板领域,主题内容包含机械加工工艺课程设计设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程重庆三峡学院设计题目:制动器械杆零件的机械加工工艺学院机械工程学院专业机械设计制造及自动符等。

机械加工工艺课程设计设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程重庆三峡学院设计题目:制动器械杆零件的机械加工工艺学院机械工程学院专业机械设计制造及自动化年级级机制班学号姓名指导老师二〇一一年十二月二十八日机械加工工艺课程设计说明书设计题目:设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程开始日期:完成日期:学生姓名:郭书亮班级学号:指导教师:廖京川学校名称:重庆三峡学院机械加工工艺课程设计任务书题目:设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程(中小批量生产)内容:零件图张机械加工工艺过程卡片张机械加工工序卡片套设计说明书份班级级机械班学号学生郭书亮指导老师年月序言本课程设计是在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论并结合生产实习中学到的实践知识独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。在这次设计中我们主要是设计CA拨叉的机械加工工艺规程。在此次课程设计过程中我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍并且得到了有关老师的指点。第五小组年月设计的目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下:培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识正确地解决一个零件在加工中定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证零件的加工质量初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。一、生产纲领、生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用它决定了各工序所需专业化和自动化的程度以及所应选用的工艺方法和工艺装备。根据零件的生产纲领和生产类型及产品大小和复杂程度确定其生产类型为:中小批量生产。二、零件的分析(一)零件的作用制动器就是刹车。制动器分为行车制动器(脚刹)驻车制动器(手刹)。在行车过程中一般都采用行车制动(脚刹)便于在先进的过程中减速停车不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后就要使用驻车制动(手刹)防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外上坡要将档位挂在一档(防止后溜)下坡要将档位挂在倒档(防止前滑)。支持作用、停止作业、定位作用。(二)零件的工艺分析制动器械杆有多处加工表面其间有一定位置要求。分述如下:,P以为中心的台阶轴类端面本零件上由圆柱面、内孔、轴肩圆、弧面、键槽、退刀槽等部分组成。零件车削加工成形轮廓的结构形状较复杂、需两头加工零件的加工精度和表面质量要求都很高,该零件重要的径向加工部位有P圆柱段(表面粗糙度Rɑ=µm)、,,f圆柱段(表面粗糙度Rɑ=µm)、Rmm圆弧、H的内孔,退刀槽表面粗糙度Ra=,其余表面粗糙度均为Rɑ=µm。轮廓描述清楚完整零件材料,为钢毛胚为mm。由上面的分析可知加工时应先加工完一组表面再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。三、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为。制动器械杆在使用过程中经常的变动它的只起支撑的作用受到的冲击很大尤其在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要它对工件的定位有一定的保证作用。采用锻造方式。(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证生产率得以提高。否则加工工艺过程中会问题百出更有甚者还会造成零件的大批报废是生产无法正常进行。()粗基准的选择对于零件而言尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据,这个基准选择原则现选取P的左端面作为粗基准利用专用夹具达到完全定位,然后进行铣削。()半精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算这在以后还要专门计算此处不作介绍。(三)制定工艺路线确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由近到远由左到右的原则确定由左到右进行外轮廓粗车(留mm余量精车)精加工外轮廓切退刀槽倒圆角。先粗后精先安排粗加工中间安排半精加工最后安排精加工和光整加工。先主后次先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工后安排如键槽、紧固用的光孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小又常与主要表面有位置精度要求所以一般放在主要表面的半精加工之后精加工之前进行。先面后孔对于箱体、支架、连杆、底座等零件先加工用作定位的平面和孔的端面然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳定可靠利于保证孔与平面的位置精度减小刀具的磨损同时也给孔加工带来方便。基面先行用作精基准的表面要首先加工出来。所以第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)然后再以精基面定位加工其它表面。制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还应当考虑经济效果以便使生产成本尽量下降。()工艺路线方案一:工序一:备料工序二:锻造毛坯,,,,工序三:粗、半精车P、f、工序四:倒角、倒圆,,,工序五:铣键槽mm铣两端面铣右端面的斜端面,工序六:车的圆柱面肋板的圆角,,工序七:钻、拉孔H,,工序八:磨P、f的圆柱面工序九:终检。()工艺路线方案二:工序一:备料工序二:锻造毛坯,,,,工序三:粗、精车P、f、车的圆柱面肋板的,圆角工序四:倒角、倒圆,,工序五:铣键槽mm铣两端面铣右端面的斜端面,,,工序六:钻、扩孔H,,工序七:磨P、f的圆柱面工序八:终检。()、工艺方案的分析:上述两个工艺方案的特点在于:方案一是先加工轴为中心的一组工艺然后,,加工的孔再以P为基准铣两端面。方案二则是先加工轴为中心的一,组工艺再加工车的圆柱面肋板的圆角此时方案二采用车床先加工轴为中心这样有利提高效率节省成本。经比较可知先加工轴为中心的一组工艺,,轴心基准加工键槽mm铣两端面铣右端面的斜端面最后,,,完成磨P、f的圆柱面。显然方案二比方案一的装夹次数减少了同时也更好的保证了精度要求。综上所述零件的具体工艺过程如下:工序一:备料工序二:锻造毛坯,,,工序三:粗、半精车P、f、,工序四:倒角、倒圆选用CA机床,,工序四:铣键槽mm铣两端面铣,右端面的斜端面选用XK立式铣床,,工序五:钻、扩H内孔选用Z摇臂钻床工序六:去毛刺,,工序七:磨P、f的圆柱面选用万能外圆磨床MWB工序八:终检。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定制动器械杆零件材料为硬度为HBW生产类型为中小批量生产采用锻造。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差。查《机械制造工艺设计简明手册》(以下称《工艺手册》)表,取端面长度余量均为(均为双边加工)铣削加工余量为:粗铣mm,,(内孔(H、无锻造孔)工序尺寸加工余量充足,,,(车P、f、,车削余量为mm其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中小批量生产应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。四、工艺规程确切削用量(一)车削工艺车削部分刀具的选择刀具的选择是加工中的重要的工艺加工内容之一它不仅影响机床的加工效率而且直接影响加工质量。选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素刀具的寿命与切削用量有密切的关系在制定切削用量时应首先选择合理的刀具寿命而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分为最高生产效率刀具寿命和最低成本寿命刀具两种前者根据单件工件时候最少的目标确定后者根据工序成本最低的目标确定。选取刀具时要使刀具的尺寸与被加工共建的表面尺寸和形状相适应。根据零件的分析所选择的刀具有车端面:选用硬质合金钢车道、粗、精车用同一把车刀完成。粗、精车外圆:硬质合金车槽:选用硬合金车槽刀(刀长mm刀宽mm)切削用量的选择和分析切削用量包括:进给速度是机床切削用量中的重要参数主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度以便较快去除毛坯余量精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则粗加工时由于对工件的表面质量没有太高的要求这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度Vf可以按公式Vf=fn计算式中f表示每转进给量粗车时一般取,mmr精车时常取,mmr切断时常取,mmr。主轴转速主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。根据本例中零件的加工要求考虑工件材料为钢刀具材料为硬质合金钢粗加工选择转速rmin,精加工选择rmin车削外圆切槽的切削刀较大采用rmin更稳妥。背吃刀量背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定在刚度允许的条件下应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精车量)这样可以减少走刀次数提高生产效率。为了保证加工表面质量可留少量精加工余量。进给速度等。对于不同的加工方法需选择不同的切削用量。合理选择切削用量的原则是:粗加工时一般以提高生产率为主但也考虑经济和加工成本半精加工和精加工时应在保证加工质量的前提下充分发挥刀具切削性能保证合理的刀具耐用度并充分发挥机床的想能兼顾切削效率经济型和加工成本。切削用量的选择与计算:因选取YT类硬质合金到的硬度为~HBS经查询《数控加工与编程》主轴转速进给量背吃刀量s(rmin)f(mmr)apmm粗车外圆精车外圆车退刀槽根据零件分析与道具的选择及其查阅资料所计算的切削用量如下:工序粗车d=的端面确定端面的最大加工余量已知毛坯的单边余量为mm则毛坯长度方向最大加工余量为mm,分两次加工ap=mm计算长度加工方向取IT级取mm。根据《切削用量用量简明手册》当刀杆mmmmmapmm,时以及工件直径为d=的时候按照《切削用量用量简明手册》表切削速度的计算公式cvV=(mmin)kcvxymvvTafp试中Cv=Xv=Yv=m=修正系数见《切削用量用量简明手册》k=,k=,k=,k=,k=mvsvkvkrvBVVc=()=(mmin)确定机床主轴转速n=Vcπdn==(rmin)按机床说明书见《工艺手册》表与rmin相近的机床转速有rmin及rmin。如果选rmin则速度损失比较大。所以实际切削速度V=mmi专用夹具ΦΦΦ外圆及槽和倒角工序:车床CA检验机床功率:主切削力xynFPFPFPF=CFafVkppcpFP式中CF=,x=,y=n=FFFCCCCHBnFk=()()MFk=kr所以Fc==N切削时消耗功率==KW由切削手册中得知CA主动机的功率为KW当主轴转速为rmin时主轴最大功率为KW,所以机床功率足够可以正常加工。粗车外圆时选取Vc=mminap=mmf=mm加工时候选取加工直径为:d=因:Vc=πdnF=fn故主轴转速:n=()=rmin进给速度:F=fn==mmmin考虑到刀具强度、机床强度等时机情况选择n=rminF=mmminap=mm半精车外圆时选取Vc=mminap=mmf=mm加工时选取加工直径为:d=故主轴转速为:n=()()=rmin进给速度:F=fn==mmmin根据实际情况选择n=rminF=mmminap=mm车槽时选取Vc=mminf=mm加工直径d=mm故主轴转速:n=()()=rmin进给速度:F=fn==mmmin根据实际情况选择n=rminF=mmmin加工过程:加工Φ的圆柱:粗车直径为Φmm的圆柱毛坯为Φmm,分为次加工得到Φmm。再通过一次半精车获得直径为Φmm的圆柱体。加工Φ的圆柱:粗车直径为Φmm的圆柱毛坯为Φmm分为次加工得到Φmm。再通过一次半精车获得直径为Φmm的圆柱体。加工Φ的圆柱:因为其精度要求Ra=我们不需要对其进行半精车。因此只需要对其进行一次粗车就可满足其要求因而获得了Φ的圆柱。工序Φ的圆柱切削用量进给速度Vf按公式Vf=fn计算粗车时取mmr。主轴转速考虑到材料为钢刀具材料为硬质合金钢。毛坯尺寸为Φ。查有关手册平面加工余量表得粗加工余量ZN粗=()mm=mmap=mm因此可以走刀次。进给量:《切削手册》表见cvV=(mmin)kcvxymvvTafp=(mmin)确定机床主轴转速:VCn==(rmin)s,d,按机床选取n=rmin。所以实际切削速度,dn,V===mmin由于之前工序已经进行了机床功率的检验所以在此省略了此步骤。并且保证了机床的承受能力。而轴向切削力在机床的承受范围内。车外圆时选取Vc=mminap=mmf=mm工序R的两个圆角粗加工毛坯尺寸为R。查有关手册平面加工余量表得粗加工余量ZN粗=()mm=mmap=mm因此可以走刀次。进给量:《切削手册》表见cvV=(mmin)kcvxymvvTafp=(mmin)确定机床主轴转速:VCn==(rmin)s,d,按机床选取n=rmin。所以实际切削速度,dn,V==mmin关于机床功率检验在非常重要的轴向部分已经完成。考虑其在整个工作过程及其功能此部分已经初略验算不再进行书面描述。选取Vc=mminap=mmf=mm(二)铣削工艺选择加工设备及工艺装备由于生产类型为小批量生产故加工设置宜以通用机床为主辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。,()粗铣铣两端面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题采用立铣选择XK立式铣床。选择直径D为的C类可转位面铣刀专用夹具和游标卡尺。()粗铣斜面:通过专用夹具的角度转化选择XK立式铣床。选择直径D为的C类可转位端面铣刀专用夹具和游标卡尺。()粗铣键槽:选用的立铣刀专用夹具和游标卡尺。加工工序设计确定工序尺寸一般的方法是由加工表面的最后工序往前推算最后的工序尺寸按零件图样的要求标注当无基准面转换时同一表面多次加工的工序尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。有基准转化时工序尺寸应用工艺尺寸链结算。()工序粗铣端面工序查有关手册平面加工余量表得粗加工余量Z=()mm=mm粗N因为加工等级为IT=不需要精铣所以加工余量足够。,工序三的切削用量及基本工时的确定:铣两端面选择铣刀半径为mm齿数Z=(见《工艺手册》表,)F=,a=走到次数为p另一端面a=走到次数为fmmZ,pZ(《切削》表和《切削》表)T,mindmm,(《切削》表)Vm,minc查按机床主轴转速选取nr,min机,nd,n机实际粗加工切削速度:,,,(min)Vmc机铣床工作台进给量:Vmm,minf横向校核机床功率(一般只校核粗加工工序)Pc=afazkp,f=mms,k=取Z=N==rs,a=,ap=将其代入式中得Pc=kw又从机床Xk说明书(主要技术参数)得机床功率为kw机床传动效率一般取若取则机床电动机所需功率P==kw,kw故机床功率足够。()(粗铣斜端面:用工具先划出划线进行两次铣削a=mm走刀次数为a=mm走刀次数。ppVm,minc查Vc查,,nr(min)查,d选用主轴为nr,min机,nd机实际切削速度:,,(min)Vmc查VfZnmm,,,(min)工作台进给量:fZ机基本工时:t,,(min)铣斜面的最后走刀次时需观察切削面与划线之间的重合度适当调节被背吃刀量a。p()铣键槽进行两次铣削a=mm走刀次数为a=mm走刀次数为pp选用主轴为nr,min机,nd机实际切削速度:,,(min)Vmc查VfZnmm,,,(min)工作台进给量:fZ机铣削第一次完毕用游标卡尺测量键槽深度以及长度并作适当的尺寸调整。(三)钻、扩孔工艺(材料另附)(四)磨削工艺机床和工艺装备的选择)用中心孔定位粗磨φ外圆考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题采用万能外圆磨床MWB型号是JC选用平行砂轮专用夹具和千分尺)用中心孔定位粗磨左端φ外圆采用万能外圆磨床MWB型号是JC选用平行砂轮专用夹具和千分尺)用中心孔定位精磨φ外圆采用万能外圆磨床MWB型号是JC选用平行砂轮专用夹具和千分尺)用中心孔定位粗磨左端φ外圆采用万能外圆磨床MWB型号是JC选用平行砂轮专用夹具和千分尺加工工序设计确定工序尺寸一般的方法是由加工表面的最后工序往前推算最后的工序尺寸按零件图样的要求标注当无基准面转换时同一表面多次加工的工序尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。有基准转化时工序尺寸应用工艺尺寸链结算。根据工件所要求的粗糙度等级需先经过粗加工然后再精加工)磨削φ外圆()粗磨削φ外圆查表知粗加工的工序余量为mm粗加工时a走刀次数为f=mmp=mmVc=m,minn=r,min()精磨φ外圆查表知精加工的工序余量为mm精加工时a走刀次数为f=mmp=mmVc=m,minn=r,min)磨削左端φ外圆()粗磨削左端φ外圆查表知粗加工的工序余量为mm粗加工时a走刀次数为f=mmp=mmVc=m,minn=r,min()精磨削左端φ外圆查表知精加工的工序余量为mm精加工时a走刀次数为f=mmp=mmVc=m,minn=r,min在磨削过程中粗磨和精磨后都要用千分尺测量以确保最终尺寸的公差在合格的范围内五、另附机械加工工艺过程卡、机械加工工艺卡片。结论通过这次的工艺设计我从设计的过程中学到了很多在书本上没有的内容加深了对工艺设计的了解巩固了书本的知识。结论总结如下:对于某个零件来说并非全部加工工艺过程都适合在数控机床完成。而往往只是其中的一部分适合于数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在确定走刀路线时最好画一张工序简图将已经拟定出的走刀路线画上去这样可为编程带来不少方便。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工面但考虑到程序太长会受到某些限制如:控制系统的限制(主要是内存容量)机床连续工作时间的限制等。此外程序太长会增加出错与检索困难。因此程序不能太长一道工序的内容不能太多。致谢本次的工艺设计虽然时间不是太长但却在的这个过程中学到了很多的知识。通过此次设计使我感悟到了工艺设计的重要性和必要性为我们能够更好地迈入工作岗位做了充分的准备是我从学生到技术人员转变的重要过渡因此我十分重视学校给我提供的这次学习和锻炼的机会。在工艺设计规定的时间内我们做了大量的咨询和总结收集了较大的技术资料。阅读了大量的专业文献并将它们应用到了毕业设计当中并在设计中进行了分析研究。同时在整个设计过程中得到了指导教师的专业知识及其它知识的讲授这将使我在以后的工作中有很大。感谢所有老师的帮助让我们的设计更加完美。在此也非常感谢学院领导和系领导给予了我们这次机会让我得以施展自己所学达到学以致用的目的。由于经验欠缺不妥之处恳请各位老师海涵并与予指正以便于我以后更好的学习和工作感谢老师给予我的指导。非常感谢指导老师非常感谢您对我们的辛勤教导你们不仅仅是传授给我们了知识更是教会我们技能从而让我们在这个社会上更好的立足让我们的人生更加丰富多彩在这里我们全组成员(郭书亮张俊刘宇李渊秦义周洁)向你们致敬~~~参考文献钱祥生等编著开目CAPP软件自学教程第版北京:机械工业出版社张胜文赵良才编计算机辅助工艺设计CAPP系统设计北京:机械工业出版社朱绍华黄燕滨等编机械加工工艺北京:机械工业出版社图书馆内关于金属切削与刀具机械加工工艺的参考书。附:王绍俊机械制造工艺设计手册哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社毛国平高等教育出版社机械加工工艺工装设计与实践艾兴肖诗纲切削用量简明手册(第三版)北京机械工业出版社倪森寿化学工业出版社机械制造工艺与装备课程设计指导书陈明机械工业出版社机械制造工艺学本账号发布文档来源于互联网和个人收集仅用于技术分享交流版权为原作者所有。如果侵犯了您的知识版权请提出指正我们将立即删除相关资料。免费格式转换请发豆丁站内信。网易博客腾讯微博新浪微博直接联系QQ

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