手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計【鉆M8螺紋孔】【說明書+CAD】

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畢業(yè)設(shè)計說明書 手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程 目　　錄 第一部分　工藝設(shè)計說明書……………………………………………………………………3 第二部分　工序夾具設(shè)計說明書………………………………………………………………15 第三部分　工序刀具設(shè)計說明書………………………………………………………… …17 第四部分　工序量具設(shè)計說明書………………………………………………………………19 第五部分　畢業(yè)設(shè)計體會………………………………………………………………………20 第六部分 參考資料……………………………………………………………………………21 第一部分　工藝設(shè)計說明書 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)中用來傳遞動力的一個零件，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，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：對于鑄件在加工前需要進(jìn)行時效處理以便消除內(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)計指導(dǎo)手冊》查的鑄件的公差等級采用CT10級 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》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，它的加工余量等級比底面和側(cè)面低一級，查得它的單側(cè)加工余量為5mm 孔 ：孔的加工余量等級與頂面的相同，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按IT18級算，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的臺階孔要鉆孔和锪孔可達(dá)到。 φ28的臺階面，φ108的環(huán)形孔和φ70的臺階孔都需要粗車，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的臺階面、粗車φ70m的臺階孔。 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 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的臺階面、半精車φ70mm的臺階孔。 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 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臺階面，粗車φ130外圓，粗車φ108的環(huán)形孔，粗鏜φ51孔、φ70的臺階孔。 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，通過這個階段還可以及時發(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的臺階孔。 目的：切除小部余量，使毛坯各類尺寸及各項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、精精加工各臺階面及臺階孔 目的：達(dá)到零件設(shè)計要求。 5、主要機(jī)加工工序簡圖 01.鑄造 03.熱處理 05.粗車φ130端面外圓，粗車φ28的臺階面，粗車φ70的臺階孔 07.粗車φ130端面外圓，粗?jǐn)Uφ51的孔，粗車φ108的環(huán)形槽 09.檢驗 11.半精車φ130端面外圓，半精車φ28的臺階面，半精鏜φ70的臺階孔 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φ9的孔 ，擴(kuò)孔至φ18x9的臺階孔 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 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的臺階面，精鏜 φ70的臺階孔 31．精鉸φ8H7和φ8H7的孔 33.鉗工去毛刺 38.檢驗 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 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 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 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 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。可采用專用的分度夾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)卡尺測量，內(nèi)孔用塞規(guī)。 六、切削用量及工時定額確定 工序05 切削用量及工時定額的確定 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《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》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 由于粗車單邊余量僅為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，f=0.8 mm/r 2.基本時間 ①確定粗車外圓φ130mm的基本時間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為 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單。 限制自由度分析： 孔在圓周上分布，為了保證此要求，因為鉆頭沿軸向切削，不會引起工件在軸 向上的轉(zhuǎn)動，所以應(yīng)限制6個自由度就行，X移動.X轉(zhuǎn)動.Y移動 .Y轉(zhuǎn)動.Z移動. Z轉(zhuǎn)動 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.X轉(zhuǎn)動.Y轉(zhuǎn)動。 Φ108孔與φ8的孔： X移動..Y移動 .Z轉(zhuǎn)動. 綜合結(jié)果實(shí)際限制：X移動.X轉(zhuǎn)動.Y移動 .Y轉(zhuǎn)動.Z移動. Z轉(zhuǎn)動 故此定位方案可行。 3.定位元件的設(shè)計過程 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，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 對平行方向的尺寸：△jb=0 △db應(yīng)該是上下平移△db1轉(zhuǎn)動角度后最大：△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)計過程： 序號 項目 數(shù)據(jù)來源及計算公式 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)計說明書 1.工序尺寸精度分析 尺寸精度等級達(dá)到7級。 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)測量> 查表6-1知:IT7級尺寸為 ￠8的量規(guī)公差T=0.002mm，位置要素Z=0.007mm 8.計算工作量規(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)計體會 畢業(yè)設(shè)計是對我們這在學(xué)校所學(xué)知識的總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計可以對我們所學(xué)的知識得以很好的鞏固。從而使我們對以后的工作中對知識得以很好的發(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)計的步驟，還安排了輔導(dǎo)時間。為我們的設(shè)計指引了方向，這樣使我們不會感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識，對機(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，我們才全方位的懂得了什么是機(jī)械設(shè)計，從而更加了解到機(jī)械知識的重要性。 剛開始設(shè)計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計。 好長時間都看不懂圖紙，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)計起來。 在設(shè)計期間，遇到不懂的問題時，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)計對我來說更邁進(jìn)了一步，在這次設(shè)計中，學(xué)會了運(yùn)用資料，可以向不同的懂我們知識的人問問題，這次設(shè)計，要十分的感謝我們的指導(dǎo)老師，他在設(shè)計期間為我解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計，一定會在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮，也會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 〔2〕機(jī)床夾具設(shè)計手冊 〔3〕公差配合與技術(shù)測量 〔8〕機(jī)械加工工藝設(shè)計資料 〔5〕刀具設(shè)計手冊： 〔6〕機(jī)械制造工藝學(xué)： 〔7〕機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計手冊 12