课程设计任务书。
题目典型零件的工艺设计及加工。
专业、班级学号姓名。
主要内容、基本要求、主要参考资料等:
一、主要内容。
1、绘制毛坯图 2、设计零件的加工工艺 3、填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺卡片 4、夹具设计(夹具**图、零件图)
5、课程设计说明书。
二、基本要求。
要求学生根据给出的图纸编制零件加工工艺规程和夹具设计。生产数量为400件/年,备品率5%,废品率2%,每日一班。
三、主要参考资料。
1、有关的教科书:《机械制图》、《公差与配合》、《机械工程材料》、《机械制造技术基础》、《机械制造技术基础课程设计指导教程》等。
2、有关手册:《实用机械加工工艺手册》、《机械加工工艺设计手册》。
完成期限。指导教师签名。
课程负责人签名。
年月日。课程设计说明书。
题目。姓名。
院 (系。专业班级。
学号。指导教师。
成绩。时间: 年月日至年月日。
机械设计制造及其自动化课程设计是在学完了机械制造基础,机械设计基础,机械制造装配大部分的专业知识并运用学习过的autocad pro-e等强大的绘图软件所进行的毕业前的一次小练兵,一次重要的实践性学习,教习环节。其主要目的是让我们用所学的工艺理论和实践知识在实践的工艺,夹具设计中综合地加以应用,进而得以加深和发展,提高我们分析和解决生产实际问题的能力,为以后搞好毕业设计和从事工作奠定了一定基础。
通过本次课程设计,我们在下述方面可以得以锻炼:
1) 能熟练的运用机械制造工艺学及相关课程的基本理论,以及在生产实习中所学到的实践知识,正确的分析和解决一个零件在加工中的定位,加紧和工艺路线地合理拟定等问题,从而保证零件制造的质量,生产率和经济性。
2) 通过夹具的工艺,进一步提高了我们的结构设计能力,你能够根据被加工零件的加工要求设计出高效省力,既经济合理有能保证质量的夹具。
3) 进一步提高我们的计算设计制图能力,能比较专业熟练地查阅和使用各种技术资料。
4) 在设计制造中培养我们严谨的工作作风和独立的工作能力。
在设计中,由于理论知识和实践经验不足,设计中的不妥之处,敬请老师批评指正。
要求学生根据给出的图纸编制零件加工工艺规程和夹具设计。生产数量为400件/年,备品率5%,废品率2%,每日一班。
该零件材料为铸钢,零件结构比较简单,生产类型为中批生产,为使零件有较好的力学性能,保证零件工作可靠,故采用模锻成形。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。零件形状并不复杂,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,内孔不铸出。
毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查2-28表得。
锻件孔的精铰:0.05mm.粗铰:0.95mm.钻:0.94mm.
毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 4.设计毛坯。
1)确定圆角半径。
查表得:外圆角半径 r=2.5mm
内圆角半径 r=8mm
2)确定模锻斜度。
查表得:模锻斜度为:5°~10°。
粗基准的选择:按有关基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。
精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,选择以圆柱体的φ12h7孔为精基准。
1)左右端面为未注公差尺寸,表面粗糙度为ra25,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,需进行粗铣。
2)φ35孔公差等级为it11,表面粗糙度为ra12.5,需进行钻和粗铰。
3)φ35内表面为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,表面粗糙度为ra12.5,用平面锪钻。
4)φ20孔为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,表面粗糙度为ra25,需进行钻。
5)φ41外圆面为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,表面粗糙度为ra25,粗车即可。
6)φ50外圆右端面,为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,粗糙度为12.5,对φ35h11孔的垂直度为0.05,采用粗车半精车。
7)φ50外圆, 公差等级为it11,粗糙度为12.5,采用粗车半精车。
8)φ53外圆右端面为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,粗糙度为25,粗车即可。
9)φ53外圆为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,粗糙度为25,粗车即可。
10)φ53外圆左端面为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,粗糙度为25,粗车即可。
11)m36外螺纹为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,采用粗车。
12)φ28.5孔公差等级为it8,粗糙度为12.5,采用钻,铰。
13)φ28.5孔右端面为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,粗糙度为12.5,用平面锪钻。
14)倒角粗糙度为25,粗车即可。
15)4-φ14孔为未注公差尺寸,根据gb 1800-79规定起公差等级按it13,表面粗糙度为ra12.5,需进行钻。
3.制定工艺路线。
工序ⅰ:粗铣左右两水平端面。
工序ⅱ:钻、粗铰φ35的孔。
工序ⅲ:锪钻鍃平φ35内表面。
工序ⅳ:钻φ20的孔。
工序ⅴ:粗车φ41外圆面。
工序ⅵ:粗车、半精车φ50外圆右端面。
工序ⅶ:粗车、半精车φ50外圆。
工序ⅷ:粗车φ53外圆右端面。
工序ⅸ:粗车φ53外圆。
工序ⅹ:粗车φ53外圆左端面。
工序ⅺ:粗车m36外螺纹。
工序ⅻ:车倒角。。
工序xiii:钻、粗铰、精铰φ28.5的孔。
工序xiv:锪钻鍃平φ28.5孔右端面。
工序xv:钻4-φ14孔。
工序xvi:清洗。工序xvii:终检。
由表可查得,φ14mm的孔粗铰余量z粗铰=0.95mm;钻孔余量z钻=13.0mm。
查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为,粗铰:it10钻:it12;根据上述结果,再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为,粗铰:
0.070mm;钻:0.
180mm。
图1-1所示为阀盖零件图,生产规模为中等批量生产,零件的某些尺寸已经在前工序按要求加工完毕,本道工序要求在z525立式钻床上加工14mm个孔,需要设计一专用钻床夹具以便满足零件图上的各项精度要求。
一)零件的加工工艺分析:
零件对14mm孔的要求如下:
a.四个孔需要均布排列;
b.两孔的中心距为1200.1;
c.孔的表面粗糙度ra为3.2;
加工面的凸台面积较小,故需要专用夹具,又由于上下端面均已经加工完毕,所以精基准选上下端面,侧面或者中心孔。
二)定位加紧方案的确定及论证:
根据工序加工要求分析,工件定位时只需限制六个自由度,沿法阀盖方向的转动自由度也必须予以限制。现在有三种定位夹紧方案可供选择。三种夹紧定位方案简图如下:
方案1图示:
图3-1方案2图示:
图3-2方案3图示:
图3-3a 工件以右端面为第一定位基准,限制3个自由度,可知阀盖右端台阶较小,相当于短圆柱销。其中右端面作为基准,限制的自由度为,和短圆柱销限制和,共有 x, y,和四个自由度受到限制,v形块限制和z,这样便可以保证孔的正确位置。
根据主要夹紧力由v形块和削边销提供,当削边销发生磨损后,主要加紧力由v形块提供,由于是侧面提供夹紧力,故需要对端面施加较大的力。为使工件稳定,防止产生共振现象等不稳定现象,可以进行自定位支承,在钻削过程中,容易产生较大的轴向力,下面设一辅助支承,以减少工件产生变形,图3-1为该定位夹紧方案的图示。
b 工件以右端面为第一定位基准,分别限制了4个自由度,其小平面和长圆柱销供限制里个自由度即,x,,y和。又由于短v形块限制了z,故6个自由度全部被限制。
根据主要夹紧力由螺旋压柱提供,且螺旋压柱的面积和阀盖的接触面积较小,故需提供较大的预紧力。为确定加工过程中工件的加工稳定性,需设置辅助支承;为防止过定位情况的出现,可以采用自位支承。3-2为该定位夹紧方案示意图,但此方案需将加工路线中车螺纹放到了后面。
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