沉降片加工工艺设计及组织性能分析【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 01339828或 11970985 本科生毕业设计 题 目： 沉降片加工工艺设计及组织性能分析 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 买文档就送您 01339828或 11970985 I 摘要 ： 本篇设计是沉降片加工工艺设计及组织性能分析。沉降片零 件的主要加工表面是上下左右表面几各圆弧缺口部位和孔在加工。一般来说，保证平面的加工精度与保证孔系的加工精度相比，保证平面的加工精度比较容易。孔径加工都是选用专用钻夹具，夹紧方式一般选用手动夹紧，夹紧可靠。因此生产效率较高。能够满足设计要求。 文章的重点在于对沉降片的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式，并 对其 组织性能进行分析， 对沉降片应在何种组织状态下使用作出准确的结论， 经过实践证明，这一课题在选择对后续在类似零件在加工工艺在制定和组织性能在分析是有现实意义的。 关键词 ： 沉降片，工艺，组织性能，结论 买文档就送您 01339828或 11970985 in of of on of if is it In of is it of to of of of of of At of of to to to is to on of is so a is an As in of is 买文档就送您 01339828或 11970985 1 目 录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 . 未定义书签。 第一章 绪论 . 1 第二章 研究在主要内容 . 2 第三章 加工工艺规程设计 . 4 件的分析 . 6 件的作用 . 7 件的工艺分析 . 9 降片加工的加工顺序和加工方案的选择 . 9 和平面的加工顺序 . 10 工方案选择 . 14 降片加工定位基准的选择 . 13 基准的选择 . 15 基准的选择 . 16 降片加工主要工序安排 . 17 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 18 择加工设备及刀、量具 . 20 定切削用量及基本工时（机动时间） . 21 间定额计算及生产安排 . 22 第四章 沉降片铣面夹具设计 . 22 计要求 . 22 具设计 . 22 位基准的选择 . 22 削力及夹紧力的计算 . 22 位误差的分析 . 24 结 论 . 26 参考文献 . 27 致 谢 . 28 买文档就送您 01339828或 11970985 2 第一章 绪论 本文首先对沉降片零件进行分析，通过对沉降片进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。 在这次 毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了沉降片机械加工工艺及组织性能的分析。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。 第二章 研究在主要内容 在产品的机械制造过程中，大部分工作是机械加工。机械加工主要是指通过金属切削的方法改变毛坯的形状，尺寸的过程。虽然随着加工技术的发展，电火花加工，激光加工，电解加工及快速成型法等新的特种加工方法开始被用来进行金属的加工，但目前仍然主要是应用金 属切削刀具来进行切削加工。图是一个典型的金属切削的示例。由图可知，机床通过夹具装夹工件，同时也夹持切削刀具。加工时，机床根据选好的切削参数提供工件与刀具的相对运动，即产生切削加工。这里，机床（卡具） 刀具 工件组成了机械加工工艺系统。 运用相关计算机软件对于产品进行分析，同时绘制总装配图、部件图和零件图 随着机械制造业的不断发展，社会对生产率的要求也越来越高，因此，大批量生产成为时代的要求，机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课，技术基础课以及专业课的综合，是在学完机械制造技术基础和全部专业课，并 进行了专业实习实习的基础上进行的，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 买文档就送您 01339828或 11970985 3 工艺规程： 序尺寸及毛坯尺寸的确定、 第三章 加工工艺规程设计 本文首先对沉降片的零件进行分析，通过对沉降片进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，与指导老协商后，感觉用夹具比较合适。 在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了夹具设计。整 个设计得指导思想“简便、效率高、非常经济”。 件的分析 件的作用 题目给出的零件是沉降片，其主要加工工序是铣削加工以及钻削加工，故沉降片零件的加工精度和表面光洁度直接影响着与它配合零件的位置度，可以说，一个加工精度高的沉降片与加工精度的低的沉降片相比，其优劣效果很明显。 图 1 沉降片 件的工艺分析 由沉降片零件图可知，沉降片的上下左右表面以及内孔都需要进行加工。它们相互买文档就送您 01339828或 11970985 4 间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1） 以主视图为主要加工表面的面，包括沉降片零件的上下、左右表面的铣 削加工。 （ 2） 各孔系的钻削加工。 （ 3） 各圆弧的铣削加工。 （ 4） 各缺口的铣削加工。 降片加工的加工顺序和加工方案的选择 由以上分析可知。该沉降片零件的主要加工表面是 平 面 及 孔 系 。因此，对于沉降片来说，加工过程中的主要问题是保证孔 保 证 孔 系 的 加 工 精 度 容 易，处理好孔和平面之 间 的 相 互 关 系。 和平面的加工顺序 沉降片类零件的加工应 遵 循 先 面 后 孔 的 原 则：即先加工沉降片上的基准平面，以基准平 面 定 位 加 工 其 他 平 面，然后再加工孔系，沉降片的加工 自 然 应 遵 循 这个原则。 工方案选择 沉降片孔系加工方案， 应 选 择 能 够 满 足 孔 系 加 工 精 度 要 求 的 加 工 方 法 及 设 备。除了从 加 工 精 度 和 加 工 效 率 两 方 面 考 虑 以 外，也要适当考虑经济因素。依据零件图我们确定沉降片的加工工艺及加工路线，我们应该在铣床上进行加工比较合适。 降片加工定位基准的选择 基准的选择 粗基准选择毛坯的上下和左右表。 基准的选择 精基准同样选择铣削好的上下和左 右表面。 降片加工主要工序安排 本次设计的零件是沉降片的加工工艺，根据先面后孔原则，本次先以内孔定位加工沉降片零件的各个面，然后再是孔。后续工序安排应当遵 循 粗 精 分 开 和 先 面 后 孔 的 原则。先粗加 工 平 面，再粗加工孔 系 。对于沉降片，需要精加 工 的 是 支 承 孔 前 后 端 平面。按上述原则亦应 先 精 加 工 平 面 再 加工孔系，但在实际生产中买文档就送您 01339828或 11970985 5 样 安 排 不 易 于 保 证 孔 和 端 面 相互垂直。加工工 序 完 成 以 后，将工件清 洗 干 净。清洗后用压 缩 空 气 吹 干 净。保证零件 内 部 杂 质 、 铁 屑 、 毛 刺 、 砂 粒 等 的 残 留 量 不 大于 根据以上规定，沉降片零件的机械加工工艺路线制定如下： 工艺路线一： 工序 1 锻造毛坯 35 工序 2 粗铣上下平面，表面见光即可。 工序 3 粗铣左右平面，表面见光即可。 工 序 4 精铣上下平面，保证宽度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 5 精铣左右平面，保证长度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 6 铣 工序 7 铣右部长度 工序 8 铣下部宽度为 1的缺口。 工序 9 铣右部半径为 工序 10 铣中部半径为 工序 11 铣左部角度为 8在缺口。 工序 12 铣左边半径为 工序 13 钻直径为 2 直孔。 工序 14 钻直径为 孔。 工序 15 去毛刺倒棱角。 工序 16 质检。 工艺路线二： 工序 1 锻造毛坯 35 工序 2 粗铣上下平面，表面见光即可。 工序 3 粗铣左右平面，表面见光即可。 工序 4 精铣上下平面，保证宽度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 5 精铣左右平面，保证长度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 6 铣 工序 7 铣右部长度 工序 8 铣下部宽度为 1的缺口。 工序 9 铣右部半径为 工序 10 铣中部半径为 买文档就送您 01339828或 11970985 6 工序 11 铣左部角度为 8在缺口。 工序 12 钻直径为 2 直孔。 工序 13 钻直径为 孔。 工序 14 铣左边半径为 工序 15 去毛刺倒棱角。 工序 16 质检。 工艺路线三： 工序 1 锻造毛坯 35 工序 2 粗铣上下平面，表面见光即可。 工序 3 粗铣左右平面，表面见光即可。 工序 4 精铣上下平面，保证宽度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 5 铣右部长度 工序 6 铣下部宽度为 1的缺口。 工序 7 铣右部半径为 工序 8 精铣左右平面，保证长度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 9 铣 工序 10 铣中部半径 为 工序 11 铣左部角度为 8在缺口。 工序 12 铣左边半径为 工序 13 钻直径为 2 直孔。 工序 14 钻直径为 孔。 工序 15 去毛刺倒棱角。 工序 16 质检。 工艺路线四： 工序 1 锻造毛坯 35 工序 2 粗铣上下平面，表面见光即可。 工序 3 铣中部半径为 工序 4 铣左部角度为 8在缺口。 工序 5 铣左边半径为 工序 6 钻直径为 2直孔。 工序 7 钻直径为 孔 买文档就送您 01339828或 11970985 7 工序 8 粗铣左右平面，表面见光即可。 工序 9 精铣上下平面，保证宽度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 10 精铣左右平面，保证长度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 11 铣 工序 12 铣右部长度 工序 13 铣下部宽度为 1的缺口。 工序 14 铣右部半径为 弧。 工序 15 去毛刺倒棱角。 工序 16 质检。 通 过 仔 细 考 虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题， 综合选择方案一： 工序 1 锻造毛坯 35 工序 2 粗铣上下平面，表面见光即可。 工序 3 粗铣左右平面，表面见光即可。 工序 4 精铣上下平面，保证宽度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 5 精铣左右平面，保证长度尺寸 度尺寸 5到位。 工序 6 铣 工序 7 铣右部长度 工序 8 铣下部宽度为 1的缺口。 工序 9 铣右部半径为 工序 10 铣中部半径为 工序 11 铣左部角度为 8在缺口。 工序 12 铣左边半径为 工序 13 钻直径为 2 直孔。 工序 14 钻直径为 孔。 工序 15 去毛刺倒棱角。 工序 16 质检。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择 买文档就送您 01339828或 11970985 8 由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用 470 钢作为毛坯的制作形式，从而提高劳动生产率，降低成本。 (2)确定毛坯的加工余量 根据毛坯制造方法采用的锻造，查取机械制造工艺设计简明手册表 沉降片”零件材料采用材料为 70，热处理后硬度 产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。 择加工设备及刀、量具 由图样分析，该图样需要铣削上下，左右表面，钻孔，在这里我们在铣轮廓时选用面铣刀，而钻削加工时我 们可以选用麻花钻头，量具可选用 0 75测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。 定切削用量及基本工时（机动时间） 序 10 无切削加工，无需计算 序 2 粗铣上下平面，表面见光即可。 机床：普通铣床 本工序为粗铣上下平面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径 d=80度 L=60数 z=10。根据文献 12表 于加工材料为 70，b=145度为 160 180件，有外皮。故选择0=8，0=+5。 已知铣削宽度e=13削深度 3.2床为普通立式铣床，工件装在虎口钳中。 （）确定每齿 进给量 根据 文献 12表 使用 床功率为 文献 12表 z / ，采用对称铣，故取 z / （）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命 根据 文献 12表 表 刀后刀面最大磨损量取为 于铣刀的直径d=80铣刀的寿命 T=180 （）确定铣削速度献 12表 公式计算： 公式中 45 ,.2，.2， m =文档就送您 01339828或 11970985 9 0d=80,0,.3, 0245 1000c=80 据文献 12 表 通铣床主轴转速表，选择 n=300r/向进给量35mm/ 实际切削速度和每齿进给量分别为 10000=100030080= =10300235=z ( )检验机床功率 根据文献 12 表 当ea 00 ，z=10, m 35 ，近似 根据普通铣床说明书机床主轴允许的功率为， ， 故，因此选择切削用量采用，即 p ， m 35 f ， n=300r/cv m/z /。 2） 基本工时计算 fm 公式中 ， l=140据文献 12 表 称安装铣刀入切量及超切量买文档就送您 01339828或 11970985 10 2 ，则 L=152 m 工序 3 粗铣左右平面，表面见光即可。 根据工序要求，我们选择机床：普通铣床 本工序为粗铣左右平面的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径 d=100度 L=80数 z=16。根据文献 12表 于加工材料为 70，b=145度为 160 180件，有外皮。故选择0=8，0=+5。 已知铣削宽度e=13削深度 3.2床为普通立式铣床，工件装在虎口钳中。 （）确定每齿进给量 根据 文献 12表 使用 床功率为 文献 12表 z / ，采用对称铣，故取 z / （）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命 根据 文献 12表 表 刀后刀面最大磨损量取为 于铣刀的直径d=80铣刀的寿命 T=180 （）确定铣削速度献 12表 公式计算： 公式中 45 ,.2，.2， m =d=80,0,.3, 0245 1000c=80 据文献 12 表 通铣床主轴转速表，选择 n=300r/向进给量35mm/ 买文档就送您 01339828或 11970985 11 实际切削速度和每齿进给量分别为 10000=100030080= =10300235=z ( )检验机床功率 根据文献 12 表 当ea 00 ，z=10, m 35 ，近似 根据普通 铣床说明书机床主轴允许的功率为， ， 故，因此选择切削用量采用，即 p ， m 35 f ， n=300r/cv m/z /。 2） 基本工时计算 fm 公式中 ， l=140据文献 12 表 称安装铣刀入切量及超切量2 ，则 L=152 m 工序 4 精铣上下平面，保证宽度尺寸 度尺寸 5到位。 本工序为 精铣上下平面 的工序 ,我们选择机床：普通铣床 率 P=11 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册 39，刀具数据如下： d=20 20z 2251)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过 机械制造工艺设计简明手册 27 可知 2 这里取 文档就送您 01339828或 11970985 12 2)选择进给量 经查表可知 3)选择速度 经查表可知： 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导 表 5 可知： 1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D 所以， 1590 1 . 6 5 m i 5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 式中： 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N 买文档就送您 01339828或 11970985 13 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w 所以，机床的功率足够 工序 6 铣 弧。 已知沉降片的材料为 70，在这里，根据加工工艺，选择机床：普通铣床 具：根据参照参考文献 3表 9，选硬质合金锥柄麻花钻头 切削深度，查 3表 查得：进给量 0 /f m m r ,切削速度 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 6 6 0 1 1 4 7 / m i 1 4 4 ， 按照参考文献 3表 31，取 1 6 0 0 / m 。 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 6 1 6 0 0 0 . 5 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 30l 刀具切入长度 1l ：1 6( 1 2 ) 1 2 0 2 422c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 。 加工基本时间 12 3 0 4 3 0 . 1 1 m i 2 2 1 6 0 0j L l lt 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 9 8 ) 1 . 0 0 . 8 2k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 12d 0 /f m m r ， 195 / m ， 7 / m 相应地 4732， 5 1 T N m， 0 mP 买文档就送您 01339828或 11970985 14 工序 7 铣右部长度 口以及 弧。 本工序为 铣右部长度 口以及 弧 的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径 d=120度 L=70数 z=14。根据文献 12表 择铣刀的几何形状。由于加工材料为 70，b=145度为 160 180件，有外皮。故选择0=8，0=+5。 已知铣削宽度e=13削深度 3.2床为数控立式铣床，工件装在虎口钳中。 （）确定每齿进给量 根据 文献 12表 使用 床功率为 文献 12表 z / ，采用对称铣，故取 z / （）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命 根据 文献 12表 表 刀后刀面最大磨 损量取为 于铣刀的直径d=80铣刀的寿命 T=180 （）确定铣削速度献 12表 公式计算： 公式中 45 ,.2，.2， m =d=80,0,.3, 0245 1000c=80 据文献 12 表 控铣床主轴转速表，选择 n=300r/向进给量35mm/ 实际切削速度和每齿进给量分别为 10000买文档就送您 01339828或 11970985 15 =100030080= =10300235=z ( )检验机床功率 根 据文献 12 表 当ea 00 ，z=10, m 35 ，近似 根据数控铣床说明书机床主轴允许的功率为， ， 故，因此选择切削用量采用，即 p ， m 35 f ， n=300r/cv m/z /。 2） 基本工时计算 fm 公式中 ， l=140据文献 12 表 称安装铣刀 入切量及超切量2 ，则 L=152 m 工序 8 铣下部宽度为 1 的缺口。 本工序为 铣下部宽度为 1 的缺口 的工序，所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径d=85度 L=95数 z=10。根据文献 12表 于加工材料为 70，b=145度为 160 180件，有外皮。故选择0=8，0=+5。 已知铣削宽度e=13削深度 6.1pa 床为数控立式铣床，工件装在虎口钳中。 （）确定每齿进给量 根据 文献 12表 使用 床功率为 文献 12表 z / ，采用对称铣，故取 z / （）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命 根据 文献 12表 表 刀后刀面最大磨损量取为 于铣刀的直径买文档就送您 01339828或 11970985 16 d=80铣刀的寿命 T=180 （）确定铣削速度献 12表 公式计算： 公式中 45 ,.2，.2， m =d=80,0,.3, 0245 1000c=80 据文献 12 表 控铣床主轴转速表，选择 n=300r/向进给量35mm/ 实际切削速度和每齿进给量分别为 10000=100030080= =10300235=z ( )检验机床功率 根据文献 12 表 当ea 00 ，z=10, m 35 ，近似 。 根据数控立式铣床说明书机床主轴允许的功率为， ， 买文档就送您 01339828或 11970985 17 故，因此选择切削用量采用，即 p ， m 35 f ， n=300r/cv m/z /。 2） 基本工时计算 fm 公式中 ， l=70据文献 12 表 称安装铣刀入切量及超切量2 ，则 L=82 m 间定额计算及生产安排 假设该零件年产量为 10 万件。设每天的产量为 420 件。 根据相关标准，当零件的加工批量为中小批量的时候，时间定额的计算公式为： %)1)( （大量生产时 0/ 故，相对于大批量生产，其计算公式如下： %)1)( 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。 k 一些除了加工工件以外时间的总和。 工序：粗、精铣结合面 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为 则m k ：根据机械加工工艺手册表 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两 台机床时，买文档就送您 01339828或 11970985 18 m dd 即能满足生产要求。 （ 1）、铣削宽度的选择 查机械制造工艺设计简明手册表 27有 半精铣 1 2 这里取 （ 2）、铣削每齿给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 28 有 （ 3）、铣削深度的选择 查机械 制造工艺设计手册表 3 29 有 （ 4）、铣削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 30 有 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 2 / m i 1 4 6 0 （ 5） 计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 5 可知： 1212. . 0 . 3 1 6 1 9 2 9 2 1 . 615951 3 1 2251580a z nL l l ll a D 所以， 1595 1 . 7 3 m i 1 . 6 （ 6）计算铣削力 查机械制造工艺设计手册表 3 25有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 买文档就送您 01339828或 11970985 19 式中： 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 3 6 0 0 . 5 1 652 N 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为 则m k ：根据机械加工工艺手册表 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 工序：铣端面 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为 则m k ：根据机械加工工艺手册表 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 （ 1）、铣削宽度的选择 查机械制造工艺设计简明手册表 27有 买文档就送您 01339828或 11970985 20 半精铣 1 2 这里取 （ 2）、铣削每齿给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 28 有 （ 3）、铣削深度的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 29 有 （ 4）、铣削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 30 有 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以