转速器盘零件的机械加工工艺规程及钻Ф10孔专用夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 第 1 章 零件分析 . 1 件的作用 . 2 件的加工工艺分析 . 2 第 2 章 确定毛坯、画毛坯 零件合图 . 3 定毛坯的成形方法 . 3 件结构工艺性分析 . 3 造工艺方案的确定 . 3 造工艺参数的确定 . 4 芯设计 . 5 制毛坯零件合图 . 5 第 3 章 拟定零件的加工工艺规程 . 6 面的选择 . 6 面加工方案的选择 . 6 订机械加工工艺路线 . 7 定机械加工余量及工序尺寸 . 9 定切削用量及基本工时 . 12 第 4 章 夹具设计 . 31 具设计 . 31 制夹具总体图 . 38 参考文献： . 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 任务书 题目：设计 转速器盘 零件的机械加工工艺规程及 钻 10 孔 工序的专用夹具 内容：（ 1）零件 毛坯合图 1 张 （ 2）机械加工工艺规程卡片 1 套 （ 3）夹具装配图 1 张 （ 4）夹具体零件图 1 张 （ 5）课程设计说明书 1 份 原始资料：该零件图样一张；生产纲领为 8000 件 /年；每日 一班。 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 20*年 12 月 26 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 零件分析 件的作用 课程设计题目给定的零件是 2105 柴油机中调速机构的转速器盘，从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。零件上直径为 10m m 的孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转动，油门拉杆即可打开油门（增速）或关小油门（减速）；两个直径为 6限位作用。手柄可在 120内转动，实现无级变速。转速器盘通过两个直径为 9螺栓孔用 栓与柴油机机体相连。 件的加工工艺分析 转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为 9螺栓孔与10120圆弧端面与 10的中心线有位置度要求。现分述如下： 两个直径为 9两 个直径为 9螺栓孔的表面粗糙度为 栓孔中心线与底平面的尺寸要求为 18 个螺栓孔的中心线距离为 栓孔与直径为 10柴油机机体相连的后平面，其表面粗糙度为 1020圆弧端面 10孔尺寸为 10 面粗糙度为 孔口倒角 5，两个 6 孔表面粗糙度为 120圆弧端面相对 10表面粗糙度为 从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的 10 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 确定毛坯、画毛坯 零件合图 定毛坯的成形方法 该零件材料为 虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从 结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为 5000件 /年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形 。 件结构工艺性分析 该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢 造工艺方案的确定 根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考金属工艺学课程设计表 1用砂型铸造。 选择 在砂型铸造中，因铸件制造批量为中批生产（参考金属工艺学课程设计表 1故选用手工分模造型。型芯尺寸不大，形状简单（参考金属工艺学课程设计表 1故选择手工芯盒造芯。 选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，因为转速器盘有两个 18圆柱，考虑起模方便，以两中心线所在平面为分型面。而以此平面为分型面时， 25圆柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中，能够保证其铸造质量。 因为分型面为水平面，所以内浇口开在水平 分型面处，又因为该零件形状不规则，需要设计一个型芯，为不使铁水在浇注时冲刷型芯，采用与型芯面相切方向进行浇注。由于该零件在后平面壁厚相对较大，为了不使这些地方产生缩孔、缩松，在该处开出冒口进行补缩。注入方式采用中间注入式。 造工艺参数的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表 1得加工余量等级为 ，转查表 1件高度 100寸公差为 13 级，加工余量等级为 H，得上下表面加工余量为 际调整取 零件总体高度小于 50括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。 按公式 21000 算， 300L 1，取 2b 。但考虑上型的许多面均是要加工的平面，而且加工余量已修正为小值，即使尺寸变化较大也不能使加工 余量增多，对该零件影响不大，所以分型负数可以不给。 通常，灰铸铁的收缩率为 1% ，在本设计中铸件取 1% 的收缩率。 为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于 30孔均不铸出，而采用机械加工形成。 为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以 R = 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 芯设计 转速器盘的底平面形状简单，厚度较薄，且零件上两个 18圆柱与底平面平行，不利于采用分模铸造，因此需要设计一个整体型芯， 以形成铸件上的两个 18圆柱和底平面，达到简化模样和铸造工艺的目的。型芯在砂箱中的位置用型芯头和型芯撑来固定，型芯头采用圆形水平式芯头。转速器盘上相差120的两个筋板之间的空腔深度尺寸不大，形状也比较简单，可以考虑采用砂垛代替砂芯，减少型芯。型芯简图如图 1所示。 水平式芯头下箱上箱图 1 型芯简图 制毛坯零件合图 见附件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 拟定零件的加工工艺规程 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一， 基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行 。 （ 1）粗基准的选择 对于一般盘类零件而言，按照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准）。选取转速器盘的底平面作为粗基准，加工出后平面。而加工 25柱上端面、 120圆弧端面时，选择转速器盘的底平面为粗基准；在加工 9栓孔、 18柱端面时，以加工过的后平面为定位基准；加工 10 6以后平面和两个 9）。 （ 2）精基准的选择 为保证加工精度，结合转速器盘的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工。加工后平面、 25柱上端面、 120 圆弧端面时，主要运用统一基准原则，即均以转速器盘的底平面作为定位基准；而在加工 9 18柱端面、 10和 6时，选用基准重合原则，即选用设计基准作为定位基准。在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原则综合运用。 面加工方案的选择 （ 1）后平面 表面粗糙度为 济精度为 工方 案确定为：粗铣精铣； （ 2） 18表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：粗铣； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 3） 9表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：钻削铰孔； （ 4） 25表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：粗铣精铣； （ 5） 10表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：钻削粗铰精铰孔倒角； （ 6） 120圆弧端面 表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：粗铣 精铣； （ 7） 6表面粗糙度为 济精度为 工方案确定为：钻削铰孔 。 订机械加工工艺路线 制订机械加工工艺路线的出发点，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得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 工艺路线方案一 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面； 工序 40 粗铣两个 直径为 18 工序 50 粗、精铣直径为 25 工序 60 钻削、铰削加工直径为 9 工序 70 钻削、铰削加工直径为 10孔并锪倒角 45； 工序 80 粗、精铣加工 120圆弧端面； 工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6 工序 100 去毛刺； 工序 110 检查； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 120 入库。 工艺路线方案二 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面； 工序 40 粗铣两个直径为 18 工序 50 粗、精铣直径为 25 工序 60 粗、精铣加工 120圆弧端面； 工序 70 钻削、铰削加工直径为 9 工序 80 钻削并铰削加工直径为 10孔并锪倒角 45； 工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6 工序 100 去毛刺； 工序 110 检查； 工序 120 入库。 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是按工序集中原则及保证各加工面之间的尺寸精度为基 础而制订的工艺路线。而方案二只是按工序集中原则制订，没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准。这样虽然提高了生产率，但可能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差，使工件报废。特别是铣削加工 120圆弧端面，如果按方案二进行加工，则是 10样，120圆弧端面的形位公差 面圆跳动）根本不能保证，只保证了其与直径为 25端面尺寸位置要求 外，先加工出 10孔，然后以该孔为定位基准，加工时工件在圆形回转工作 台上围绕 10便于加工 120圆弧端面。 因此，最后的加工路线确定如下： 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面，以零件底平面及直径为 25外圆柱面为粗基准。选用 加专用夹具； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 40 粗铣两个直径为 18圆柱端面，以经过精加工的后平面及底平面为基准，选用 加专用夹具； 工序 50 粗、精铣直径为 25圆柱上端面，以底平面为基准， 25用 并加专用夹具； 工序 60 钻削、铰削加工直径为 9两个螺栓孔，以经过精加工的后平面和底平面为基准，选用 加专用夹具； 工序 70 钻、铰 10孔，并锪倒角 5 ，以 9孔及后平面为基准，选用 加专用夹具； 工序 80 粗、精铣 120圆弧端面，以 10孔和底平面及后平面为定位基准，选用 加专用夹具； 工序 90 钻、铰加工两个 6孔，以 10孔和底平面及后平面定位。选用 加专 用夹具； 工序 100 去毛刺； 工序 110 检查； 工序 120 入库。 以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。 定机械加工余量及工序尺寸 根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下： 1. 两螺栓孔 9坯为实心，而螺栓孔的精度为 考机械制造工艺设计简明手册表 确定工序尺寸及余量： 钻孔： 铰孔： 9 2Z = 具体工序尺寸见表 1。 表 1 工序尺寸表 工序 工序间 工序间 工序间 工序间 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 名称 余量 /济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸 /寸公差 /面粗糙度 /m 铰孔 9 孔 12 . 10 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造 工艺设计简明手册表 表 确定工序尺寸及余量： 钻孔 粗铰孔： 2Z = 精铰孔： 10 2Z = 具体工序尺寸见表 2。 表 2 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铰孔 9 0 铰孔 10 孔 12 . 两个 6 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造工艺设计简明手册表 表 确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 铰孔： 6 2Z = 具体工序尺寸见表 3。 表 3 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 铰孔 9 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 钻孔 12 . 后平面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体工序尺寸见表 4。 表 4 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 铣 11 坯 . 18粗铣： Z = 具体工序尺寸见表 5。 表 5 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 粗铣 11 4 坯 . 25端面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体工序尺寸见表 6。 表 6 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 粗铣 11 坯 2 . 120 圆弧端 面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体工序尺寸见表 7。 表 7 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 1 铣 11 2 坯 5 定切削用量及基本工时 （ 1） 工序 30：粗、精铣后平面 1. 粗铣后平面 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度 28择 0d = 80根据切削用量简明手册表 择 于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数 z = 10，机床选择卧式铣床 选择切削用量 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 每齿进给量 采用不对称端铣以提高进给量，查切削用量简明手册表 使用镶齿套式面铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册得机床的 10，得 z z ，故取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径 0d = 80切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 180 切削速度 每分钟进给量 根据切削用量简明手册表 800 d 10z ， 87cv m/345n r/386fv mm/ 各修正系数： M v 故 m/ 5 r/ 6 mm/按机床选取： 235r/ 300mm/切削速度和每齿进给量为： 591000 c (m/00 zn mm/z) 检验机床 功率 根据切削用量简明手册表 工件的硬度在 174207 时， 35 0d = 80z =10， 300mm/得 据铣床 床主轴允许功率为： 10 因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 300mm/ 235r/ 59 m/ z。 计算基本工时 fm 式中， 50l 切削用量简明手册表 29y 以， 792950 L ( fm 2. 精铣后平面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度 28择 0d = 80根据切削用量简明手册表 择 于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数 z = 10，机床选择卧式铣床 选择切削用量 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 每齿进给量 采用对称端铣以提高加工精度 ，查切削用量简明手册表 使用镶齿套式面铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册得机床的功率为 10，得 mm/z z ，因采用对称端铣，故取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径 0d = 80切削用量简明手册表 刀具 磨钝寿命 T = 180 切削速度 每分钟进给量 根据切削用量简明手册表 800 d 10z ， 110cv m/439n r/492fv mm/ 各修正系数： M v 故 0 m/ 9 r/ 3 mm/按机床选取： 375r/ 375mm/切削速度和每齿进给量为： 00 00 0 c (m/75 zn mm/z) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 工件的硬度在 174207 时， 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 35 0d = 80z =10， 375mm/得 据铣床 床主轴允许功率为： 10 因此，所选择的切削用量是可以采用的，即： 375mm/ 375r/ z。 计算基本工时 fm 式中， 50l 切削用量简明手册表 8y 以， 58850 L ( fm =37558 = （ 2） 工序 40：粗铣两个 18 圆柱前端面 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度 18择 0d = 20故 齿数 z = 3，机床选择立式铣床 选择切削用量 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 每齿进给量 采用对称端铣以提高加工精度，查切削用量简明手册表 使用高速钢莫氏锥柄立铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册 0.2 mm/z z，故取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径 0d = 20切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 60 切削速度 每分钟进给量 根据切削用量简明手册表 200 d 3z ， 1014cv m/223n r/108fv mm/ 各修正系数： M v 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 故 m/ 3 r/ mm/按机床说明书选取： 190r/ 78mm/切削速度和每齿进给量为： 00 00 0 c (m/ = 319078 = mm/z) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 19 z z， 10 184mm/得 据铣床 明书，机床主轴允许功率为： 因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 78mm/ 190r/ z。 计算基本工时： fm 式中， 5.4l 切削用量简明手册表 8y 以， L ( fm 因为有两个圆柱端面，所以， 2= （ 3） 工序 50：粗、精铣 25圆柱上端面 1. 粗铣 25 圆柱上端面 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度 25择 0d = 32故齿数 z = 4。机床选择立式铣床 选择切削用量 切削深度 由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 每齿进给量 查切削用量简明手册表 z z ，故取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径 0d =32切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 90 切削速度 每分钟进给量 根据切削用量简明手册表 320 d 4z ， 1013cv m/129n r/59fv mm/ 各修正系数： M v 故 m/ 9 r/ mm/按机床选取： 95r/ 50mm/切削速度和每齿进给量为： 00 00 0 c (m/ = 49550 = mm/z) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 27 mm/z z， 10 157mm/得 据铣床 床主轴允许功率为： 因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 50mm/ 95r/ z。 计算基本工时 fm 式中， 5.3l 切削用量简明手册表 12y 以， L ( fm 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2. 精铣 25 圆柱上端面 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度 25择 0d = 32故齿数 z = 4。机床选择立式铣床 选择切削用量 切削深度 精加工，余量很小，故取 每齿进给量 查切削用量简明手册表 z z，故取 z。 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径 0d = 32切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 90 切削速度 每分钟进给量 根据切削用量简明手册表 320 d 4z ， 1013cv m/129n r/59fv mm/ 各修正系数： M v Tv 故 m/ r/ mm/按机床选取： 75r/ 39mm/切削速度和每齿进给量为： 00 00 0 c (m/ = 47539 = mm/z) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 27 mm/z z， 10 132mm/得 据铣床 床主轴允许功率为： 因此，所选择的切削用量是可以采用的，即 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 39mm/ 75r/ z。 计算基本工时 fm 式中， 0.1l 切削用量简明手册表 12y 以， 13112 L ( fm （ 4） 工序 60：钻削、铰削加工两个 9孔 1. 钻削两 个 孔 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，由 钻削 深度 择 0d = 11级高速钢麻花钻 (机床选择立式钻床 选择切削用量 进给量 f 根据切削用量简明手册表 f = mm/r r，查阅机械制造工艺设计简明手册表 取 f = r。 根据切削用量简明手册表 以查出钻孔时的轴向力，当 f r， 0d 12，轴向力 2990N。轴向力的修正系数均为 2990N。根据立式钻床 明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力 8829N，由 于 故 f = 切削速度 根据切削用量简明手册表 据 f = r 和铸铁硬度为 200 217，取 12m/据切削用量简明手册表 削速度的修正系数为： 84.0 故 vc = (m/1000d v = = 285.6(r/根据立式钻床 明书 ，可以考虑选择选取： 272r/低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 c (m/ 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 0d = ，钻头后刀面最大磨损量为 刀具磨钝寿命 T = 35 检验机床扭矩及功率 根据切削用量简明手册表 f = r， 0d 得15N m，根据立式钻床 272r/ m，故 根据切削用量