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第一章 绪论
在机床上对工件进行切削加工,首先需要将工件夹紧。为了能加工出符合
精度要求的工件,仅将工件进行夹紧,以进行加工切削是不够的,还需要使工件在机床上占有正确的位置,并使之夹紧的过程,称为工件的安装。用于安装工件的装置称为机床夹具。有时候习惯上还将一些用于扩大机床工艺范围的装置,如靠模,仿型装置也称为夹具。 夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要作为人的单纯的辅助工具,使加工过程加速和趋于完善;第二个阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位及夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三个阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。
在夹具的发展过程中,为适应不同批量的生产,专用夹具和通用夹具都得到了很好的发展。专用夹具主要用于要求定位精度高,保证加工质量,又便于采用各种快速夹紧机构,提高生产效率的固定的较大批量的生产,但生产成本较高。当生产效率要求不高时,使用专用夹具显然是不划算的,这为通用夹具提供了用武之地,通用夹具可以适用于不同工件的生产,降低生产费用,但是生产效率则较低。
随着社会的发展,介乎于大批量和单件小批量之间的多品种中小批量生产日益增多,单有专用夹具已不能满足生产要求,于是出现了介于通用夹具和专用夹具之间的一系列新的夹具形式。多见的形式为由通用件临时组成的专用夹具的专门化拼装夹具和用于有限通用目标的专用可调夹具。除此之外还发展了自动化生产用夹具。
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第二章零件的分析
2.1零件的作用
此零件为端盖,主要起密封固定作用
图2-1
2.2零件的工艺分析
该零件的材料为HT200.该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性,适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。
该零件主要加工面为n面、r面和¢63 孔。
N面的平面度0.1mm直接影响端盖与零件接触的精度及密封。
63孔内表面的粗糙度分别为3.2 直接影响孔与轴配合的精度,因此在加工这些孔的时候应该在一次装夹下完成。
由参考文献有关面和孔的加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,不需要高精度机床加工,通过车削,铣削,钻床的粗加工就可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法加工出来。即该零件的工艺
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性能良好。
2.3确定零件毛坯
由于该零件的结构比较简单,在工作工程中不会受很大的力。由于该端盖在工作过程中要承受冲击载荷,为增强其强度和冲击韧度,和较好的组织,毛坯选用铸件,该端盖的轮廓尺寸不大,为提高生产率和铸件精度,毛坯的制造方法选用砂型机器制造。又由于零件内孔需要铸出,故还应安放型芯。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效。
参考文献,该种铸件的尺寸公差等级CT为8-10级,加工余量等级MA为G级。故去CT为10级,MA为G级。
参考文献,用查表法确定各表面的总余量如表2-1所示。 表2-1 各加工表面总余量 加工表面 N面 R面 63孔 基本尺寸(mm) 8 8 63 加工余量等级 G G H 加工余量数值(mm) 6 6 4 由参考文献可得铸件主要尺寸的公差,如表2-2所示 表2-2 主要毛坯尺寸及公差 (mm) 主要面尺寸 N面距R面尺寸 63孔尺寸 零件尺寸 16 63 总余量 8 6 毛坯尺寸 24 57 公差CT 4 2.4定位基准的选择
粗基准的选择:考虑到以下几点要求:(1) 选择重要表面为粗基准 (2) 选择不加工表面为粗基准 (3) 选择加工余量最小的表面为粗基准 (4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准。此外,还要在保证加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量尽量均匀和保证定位准确夹紧可靠。所以选择零件的毛坯孔作为粗基准。
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精基准的选择:零件的N面既是装配基准,又是设计基准,用它做精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则,实现零件“一面两孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也能用他定位,这样使工艺路线遵循了“基准统一”原则。此外,N面的面积较大,定位比较稳定,夹紧方案也比较简单、可靠,操作方便。 最先进行机械加工的表面是精基准N面。
2.5制定工艺路线
根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度,确定各表面的加工方法如下;N面:粗铣—精铣;R面:粗铣—精铣;63mm孔:粗镗—精镗。
因为要加工的面都有较高的平行度和粗糙度要求,故他们的加工宜采用工序集中地原则,即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来,以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则,将N面和R面及孔的粗加工放在前面,精加工放在后面。 加工工艺路线如下: 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 铸造 时效 涂底漆 粗铣、半精铣N面 粗铣、半精铣R面 粗镗63孔,孔口倒角2*20° 精铣N面 精铣R面 精镗63孔 钻11的孔 钻9的孔 攻丝10的螺纹孔 检验 入库 工 序 内 容 简 要 说 明 消除内应力 防止生锈 先加工基准面 先加工面 后加工孔 精加工开始 先加工面 后加工孔 第 9 页 共 28页
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2.6选择加工设备
由于生产类型为大批生产,故加工设备宜以通用机床为主,辅以少量专用机床。其生产方式以通用机床专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床间的传送均由人工完成。
粗铣N,R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X25K立式铣床。选择直径D为200mm的C类可转位面铣刀、专用夹具和游标卡尺。
精铣N,R面。由于定位基准的转换,宜采用卧铣,选择X62W卧式铣床。选择与粗铣相同型号的刀具。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。 粗镗63孔采用卧式双面组合镗床,选择功率为1.5KW的1TA20镗削头。选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。
精镗也采用卧式双面组合镗床,选择功率为1.5KW的1TA20M镗削头。选择精镗刀、专用夹具。
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