盘 零件机械加工工艺规程制订及第 30、80、90 道工序工艺装备设计

1、毕业设计说明书专业：机械制造与自动化班级：机制3089姓名： 柯振坤 学号：指导老师： 黄雨田 陕西国防工业职业技术学院目录第一部分工艺设计说明书 第二部分第90号工序夹具设计说明书 第三部分第80号工序刀具设计说明书 第四部分第30号工序量具设计说明书 第五部分毕业设计体会 第六部分 参考资料 二O一一 届毕业设计（论文）任务书专业：机械制造及自动化 班级：机制3089 姓名：柯振坤 学号：06一、设计题目(附图)： 盘 零件机械加工工艺规程制订及第 30、80、90 道工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺

2、性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机

3、床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（A4图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。五、起止日期：2 010 年 11 月 1 日一2 010 年 12月 31 日(

4、共8周)六、指导教师：黄雨田七、审核批准： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 第一部分工艺设计说明书一、 零件图工艺性分析1. 零件结构工艺性分析 图示盘,结构较复杂,刚性好,主要表面为外表面及内孔,工艺性较好2. 零件技术条件分析1) 尺寸精度:形状精度和表面粗糙度分析 圆盘内孔表面 ： 146 尺寸精度IT10 表面粗糙度 Ra3.2 孔 ： 6 尺寸精度IT7 表面粗糙度Ra3.2 27鱼眼坑表面粗糙度Ra3.2 盘一端280表面粗糙度 尺Ra3.2寸精度IT8 9X18的孔 170的圆面 158的内槽面其表面粗糙度Ra12.5 上述表面加工难度不太大,

5、工艺性良好。2) 位置精度孔146其内孔面相对A 、B基准的圆跳动的值为0.063孔280的圆环端面相对于A基准的平行度值为0.032孔380的圆盘左端面相对于B基准圆跳动值为0.036 总而言之,以上位置精度保证的面为加工时终于表面，零件位置精度要求不是很高,工艺性良好3) 其他技术要求分析 其余未注倒角为R3 ，为改善其加工性能铸造件要预退火处理二、 毛坯选择1 毛坯类型确定 零件结构一般复杂,工件载荷不大,且为中批生产,故选取铸造毛坯。2 毛坯结构、尺寸和精度确定 简化结构细节，由于零件为中批生产，故毛坯精度取普通级3 毛坯图（见附图）三、 机加工工艺路线确定1. 加工方法分析确定 粗车

6、280端面(IT11 ，Ra12.5 ) 半精车(IT9 ，Ra1.3.2) 粗车146内孔(IT11 ，Ra12.5 ) 半精车(IT9 ，Ra1.3.2) 孔 ：钻(8X18的孔IT11 ，Ra12.5) 孔 ：6的孔半精铰(IT9 ，Ra1.3.2) 2. 加工顺序的安排加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。3. 定位基准选择（1）粗基准的选择：320回转面及其中心线(2) 精基准的选择：146的内孔中心轴线4. 加工阶段的划分说明 零件精度要求较高，应划分阶段进行加工，各面粗车为粗加工阶段，半精车为半精加工阶段 磨削为精加工阶段。5. 主要机加工工序简图0） 备料2） 锻

7、造4） 热处理 时效6） 粗车外圆及其台阶面和孔 8）粗车左端面 10）半精车台阶面和孔 12）钻9个18的孔 14）钻6的孔 16）粗铣圆周一侧18）铣盘侧面 20）铣环形槽20）钻孔22）去毛刺24）清洗28）检验油封入库四、 工序尺寸及其公差确定1) 基准重合时工序尺寸确定 加工经济精度低的一次切削就直接可得保证零件尺寸计算结果如下：内孔表面： 60 +0.012工序名称工序余量经济精度工序尺 寸半精铰0.04IT7 6 0+0.012 钻0.2IT125.8 0+0.15146 -0.5+0.7工序名称工序余量经济精度工序尺 寸半精车1.0IT8146 -0.5+0.7粗车2.0IT1

8、1144毛坯尺寸3.0140左端面：工序名称工序余量经济精度工序尺 寸半精车1.0IT96.25 0 +0.5粗车2.0IT128.25此部分要求有工序尺寸、余量关系图五、 设备及其工艺装备确定所用的设备有 ： C6140、专用铣、钻床、验台、钳工台。夹具有 ：铣槽专用夹具、车床专用夹具、卡盘、刀具有 ：普通车刀、立铣刀、平板锉、中心钻、成型铣刀量具有：游标卡尺、千分尺、 螺纹量规、外圆卡规（此部分主要是确定各工序所用设备及其工装）六、 切削用量及工时定额确定1、切削用量确定：切削用量按照首先，再f ，最后v的次序进行确定。确定时，对于普通切削加工，各工序的余量尽量一个行程切除。如果余量太大，

9、也可分为两个行程切除，第一次切去；第二次切去剩下的。对于磨削加工，则应查表确定每一行程的。确定f时，应核算是否能够保证表面粗糙度要求。然后查表确定刀具耐用度，最后利用公式求得v的大小。以下以粗车处外圆为例，说明确定切削用量的方法和步骤。 (1)、刀具有关数据：刀杆：截面尺寸：HB =2516 ; 材料：钢45刀头材料：YT15 ；= ; = ;= ; = ;= ；车刀耐用度取60min 。 (2)、背吃刀量确定：计算得知，粗车直径最大余量约为5mm ,故单边最大余量约为2.5mm。令=2.5mm（3）、进给量确定：考虑到表面粗糙度要求为12.5 取mm ；进给量f不能大于0.5mm ，令f=0

10、.5mm（4）、切削速度计算： ；查表得=242 ；=0.15 ；=0.35 ；m =0.20 （刀具材料采用T15） 代入v=118(m/min)机床主轴转速n = 626(r/min)然后，选择机床具有的，与计算转速接近的额定转速作为实际采用的主轴工作转速。（5）、机床主电机功率校核：粗加工阶段要切除的余量大，加工时需要较大的切削功率。所以，还要求对机床的功率进行核算。 ；查表得：=2650 ；=1.0 ；=0.75 ；= -0.15修正系数= ；查表得：加工材料机械性能改变的修正系数=0.94 ；刀具几何参数改变的修正系数=0.89 ；=1.05 ；=1.0 ；车削条件改变的修正系数=1

11、.0 ；=0.92 ；代入：=0.940.891.051.01.00.92=0.81=26502.50.81=1288 (N)故切削功率2.79 (KW)已知，CA6140机床主电机功率为7.5kw ，可以肯定，完全可以满足加工需求。 (6)、刀杆刚度校核：可承受切削力弹性模量=210N/ ：惯性矩J=20833 ;刀杆伸出长度1.5H=1.537.5mm ;允许绕度f =0.1mm故：=24888 (N)?可见 ；故所确定的切削用量是合适的。本工序其他工步之主轴转速、进给量均取为与前相同（为减少机床调整时间）；背吃刀量虽小有差异，但机床主电机功率完全满足加工需求。2、工时定额确定：车小端面外

12、圆：T=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn=102+4.5+4+4/0.4x800=20.7s第一次切去次切去车小端端面： T=L/Fn=d/2+L1+L2+L3L=40/2+4.5+4+4=32.5，所以T=32.5/0.4X800=6.1s车大端面外圆: T=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn=18+4.5+4+4/0.4x800=5.7sT=L/Fn=L+L1+L2+L3/Fn车大端端面: T=L/Fn=d/2+L1+L2+L3L=72.81/2+4.5+4+4=85.31sT=85.31/0.4x800=16.1s第二部分第90号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析 由工序图知，

13、本道工序加工主要保证1个尺寸：250.15，公差等级为12级，该工序在专用机床上加工。2.定位方案确定根据该工件的加工要求可知该工序必须限制：x移动、x转动、y移动、y移动、z转动，共计5个自由度，可以使定位基准和设计基准重合，同时采用大端的端面作为定位基准来限制y移动、x转动。如图：3.定位元件确定1） 选择定位元件：本到工序由于用280的外圆大端的端面及其圆周方向定位，定位元件采用固定条形块，U型压板加紧元件2） 确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差、定位元件尺寸：固定条形块是定位元件。 4.定位误差分析计算 因为定位基准和工序基准重合：所以基准不重合误差: db=0

14、 基准位移误差：jb=0.013 定位误差:dw=jb+db=0.0131/3T=0.081/3=0.027 故方案合理5.夹紧方案及元件确定（1）计算切削力及所需加紧力：工件在加工时所受的力有加紧力J、切削力F和工件重力G，三者作用方向一至，由金属切削原理与刀具得切削力的计算公式：切削轴向力 F = CF * d0 * XF * f *yF*KF = 833.85*25*0.30.7 =8974.6N切削扭矩 M = CM * d0 * XM * f * yM * KM * 10-3 = 333.54*252*0.30.7*10-3 = 89.7修正系数 K料m (b/0.732) 0.75

15、 1.24实际切削扭矩及轴向力F为 M 89.751.24111.29Nm F0 8974.61.2411128.5NF K F0 211128.522257N切削功率 P 2Mn 10-323.14111.29510-33.49kw单个普通螺旋加紧力点接触加紧力 F 23000N 加紧力足够夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体。6.夹具总装草图（见附图） 第三部分刀具设计说明书一.已知条件1.被加工孔的直径和公差DW=6(H7)(+0.012);表面粗糙度Ra3.2um2.工件材料：HT150，铰削长度Lw=12mm3.预制孔直径：Dw1=5.8mm4.使用机床：Z525,使用乳化液润滑冷却5.设计

16、錐抦高速钢机用铰刀二.设计步骤序号项目数据来源或计算采用值1.结构形式錐抦焊接整体式2.刀具材料切削部分W18Gr4VB柄部45钢3.几何角度查表可知=45，= 0， =0，ap=10Kr=5r0=0,a0=104.铰刀直径及公差d0=Dw=6mmG=0.35IT=0.35*0.012=0.0042d0=6.0mmG=0.0042mm5.铰刀直径极限尺寸及铰刀直径标注式（3-3-3）：d0max=Dwmax-0.15IT =(6+0.012)-0.15*0.0042 =6.01137mm式（3-3-4）：d0min=Dwmax-0.35IT =6.01137-0.35*0.0042 =6.00

17、89mm计算得：6+0.009+0.011,查表得：6+0.006+0.012d0max=6.01137mmd0min=6.0089mm6+0.006+0.0126.倒锥两及倒锥尾部直径查表3-21：倒锥量为0.030.05mmd01= d0-倒锥量=6-0.04倒锥量：0.04mm7.切削部分前端直径查表：d02= d0-（1.3-1.4）2A =6-1.3 *0.2 =5.7mmd02=5.7mm8.齿数Z式（3-3-5）：Z=1.56+(2-4)=6表3-23：Z=6Z=69.齿槽截形及参数查表3-24：A型直线齿背F=0.5,R=25,r=110前导锥l3切削部分l1圆柱校准部分l2工

18、作部分l焊接部分lc圆弧半径r表3-25：l3=12表3-25：l1=（1.31.4）Acotkr =1.4*0.1*cot5=1.6mm表3-25：l2=（0.250.5）d0 =0.5*6=3mm表3-25：l=（0.80.3）d0=2.5*6=15mm表3-25：lc= l+(46)=15+3=18mm表3-25：r=0.51.5mml3=1.5mml1=1.6mml2=3mml=15mmlc=18mmr=1mm11铰刀总长颈部直径莫式锥号中心孔查表：L=138mmd3= 6.5mm1号A型不带护锥d=1.5mmL=138mmd3= 6.5mm莫式 1号A1.5 三.技术条件（见图） 四

19、.铰刀工作图（见图）第四部分第30号工序量具设计说明书1.工序尺寸精度分析280H8 上偏差es =0; 下偏差ei= -0.081mm2.量具类型确定对外圆280H8卡规进行检测，量具测量面的材料为硬质合金，测量面的硬度为58-65HRC，其它部分的材料为45钢。3.极限量具尺寸公差确定由表61查得：IT8 尺寸为280mm的卡规公差T = 0.008mm，位置要素z = 0.011mm,形状、位置公差=T/2=0.004mm通规上偏差 es-Z+T/2=0-0.011+0.004=-0.007（mm）下偏差 ei+Z- T/2=0-0.011-0.004=-0.015（mm） 磨损极限 e

20、s 0止规上偏差 ei T =-0.073 （mm）下偏差 ei -0.081（mm）校对卡规的极限偏差校对卡规公差 Tp T/20.008/20.004 形状公差 Tp 0.004 外圆用通规用的校对量规 上偏差 eszT/2Tp (00.0110.008/20.004)mm 0.011mm下偏差 eszT/2 -0.015mm轴用止规用的校对量规上偏差 ei Tp -0.0810.004-0.077mm下偏差 ei -0.081mm校对轴用通规是否磨损用的校对量规 上偏差 es 0 下偏差 esTp 00.004 -0.004mm 4.极限量具尺寸公差带图6. 极限量具结构设计第五部分毕业设计体会毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结。通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度。从而对我们所学专业知识做出有力判断。从我们拿到零件图纸的第一天开始，我们的指导老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间。为我们圆满的