轉子擺桿 夾具裝配及工序卡CAD

1、 大學課程設計說明書 題 目設計 轉子擺桿 零件 班 級 機 械 班 學 號 設 計 者 指導老師 重要提醒： 裝配和工序卡裁圖是最后一次修改前的，有部分錯誤。 需要全部資料及正確CAD圖紙聯(lián)系本人馬化騰3225690957。 （設計已過答辯，優(yōu)秀。）設計工作量：1.分析零件技術要求，繪制零件圖；2.設計零件機械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件（工藝過程卡和工序卡）；3.設計零件機械加工工藝裝備（夾具），繪制夾具總圖及一個主要零件的零件圖；4.編寫設計說明書。 設計時間：二周目 錄序言71 零件的分析71.1零件的作用71.2零件的工藝分析71.3 確定生產類型92 確定毛坯92.1 毛坯的選擇92

2、.2 確定鑄件加工余量及形狀102.3轉子擺桿毛坯簡圖113 選擇定位基準123.1粗基準的選擇123.2精基準的選擇124.制定工藝路線125.機械加工余量、工序尺寸及公差的確定136.確定切削用量及時間定額157 夾具的設計217.1 定位基準選擇217.2 切削力及夾緊力計算217.3夾緊裝置的設計227.4 夾具設計及操作的簡要說明227.5 鉆床夾具的裝配圖見附圖238.總結23參考文獻24 序言 大三下學期我們繼而學習了機械加工工藝與編程，并且也進行過金工實習。為了鞏固所學知識，并且在我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的進行一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,

3、我們進行了本次課程設計。 我希望能通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件的生產工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習大好基礎。由于知識和經驗所限，設計會有許多不足之處，所以懇請老師給予指導。1 零件的分析1.1零件的作用 轉子擺桿最主要的是零件上方10的孔，下方12的孔。該零件主要作用是傳力、傳扭矩，使其零件達到設計要求。1.2零件的工藝分析 轉子擺桿的材料為HT200，灰口鑄鐵。已知該零件每年產量為2000件，查機械制造工藝設計簡

4、明手冊第2頁表1.1-2確定該轉子擺桿生產類型為中批生產。轉子擺桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如表1：表1-2轉子擺桿加工要求 加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等級表面粗糙度|µm形位公差/mm10mm的孔0.027，IT8Ra3.20.02A12mm的孔0.021，IT7Ra3.20.02A 槽側面10IT12Ra12.5 槽底面16IT9Ra6.3 擺桿左端面13.5IT9Ra6.3 擺桿右端面13.5IT9Ra6.3 孔倒角1*45IT12Ra12.5 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是轉子擺

5、桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、小頭孔10大頭半圓孔12，兩孔都需要倒角1*45。2、兩岸零件兩頭的連扳側面有長16深1的槽。3、轉子擺桿小頭孔下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差度0.02mm，大頭孔下端面與其中心線的垂直度誤差為0.02mm。 由上面分析可知，可以粗加工轉子擺桿下端面，然后以此作為基準采用專業(yè)夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此轉子擺桿零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。1.3 確定生產類型 已知此轉子擺桿零件年產量為 2000 件，查機械制造工藝設計簡明手冊第2頁表1

6、.1-2，可確定該轉子擺桿生產類型為中批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。2 確定毛坯 2.1 毛坯的選擇 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機械加工的難易，工序數量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產占相當重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產性質以及在生產中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有型材、鍛造、鑄造、焊接、其他毛坯。 根據零件的材料，推薦用型材或

7、鍛件，但從經濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗。該轉子擺桿的材料為HT200，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，所以選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查機械制造工藝設計簡明手冊第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2.2 確定鑄件加工余量及形狀 查機械制造工藝設計簡明手冊第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如表一所示。表一：毛坯圖的基本尺寸及加工余量簡 圖加工面代號基本尺寸加工余量等級加工余

8、量說明D110H22孔降一級雙側加工D212H22孔降一級雙側加工T213.5H5單側加工T316H5單側加工T448H5單側加工T528H5單側加工2.3轉子擺桿毛坯簡圖3 選擇定位基準3.1粗基準的選擇 該零件按照粗基準的選擇原則，以小頭上端面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。3.2精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面和12孔的內表面為主要的定位精基準，以10孔外圓柱表面輔助的定位精基準。4.制定工藝路線根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確

9、定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查機械制造工藝設計簡明手冊第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序1 銑10、12下端面，以T2為粗基準，銑10、12上端面，以T1為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具；工序2 鉆12孔，以20外圓和T1為基準，鉆10孔，以D2為定位基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序3 銑10×16槽，以10、12外圓及底面為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具；工序4 粗鉸12孔，以T2和20外圓為基準

10、，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序5 粗鉸10孔，以D1做定位基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序6 鏜10、12孔的1×45o倒角，以10、12外圓及底面做定位基準，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序7 終檢；5.機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查機械制造工藝設計簡明手冊第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸如下： 1.粗精銑擺桿表面：保證粗

11、糙度是Ra=6.3um，選用X51立式銑床，查機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-35確定工序尺寸及余量為： 鑄件厚度：28mm 粗銑： 26.2mm 2Z=1.8mm 精銑： 26mm 2Z=0.2mm 2.銑10×16槽:保證槽正面粗糙度是Ra=6.3um,側面粗糙度是Ra=12.5um，選用X51立式銑床。3.鉆孔120+0.027：毛坯為實心，不鑄出孔。查表2.2-3，孔的精度要求為IT8，查表2.3-9確定孔的加工余量分配： 鉆孔：10mm 鉸孔：12+0.0270mm 2Z=0.2mm4.鉆孔100+0.027：毛坯為實心，不鑄出孔。查表2.2-3，孔的精度要求為IT8，查

12、表2.3-9確定孔的加工余量分配： 鉆孔：8mm 鉸孔：100+0.027mm 2Z=0.2mm說明：由于毛坯及各道工序或工步的加工存在加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本設計規(guī)定零件為大批量生產，所以采用調整法加工，計算最大與最小余量時按調整法加工方式予以確定。6.確定切削用量及時間定額工序1 粗銑10、12下端面，以T2為粗基準，粗銑10、12上端面，以T1為定位基準。1. 加工條件工件材料：HT200,=170240MPa，鑄造;工件尺寸：=20mm，l=68mm;加工要求：粗銑10孔下端面，加工余量2mm;機床：

13、X51立式銑床；刀具：YG6硬質合金端銑刀。銑削寬度60,深度4,齒數z=12,故根據機械制造工藝設計簡明手冊表3.1，取刀具直徑=80mm。根據切削用量手冊表3.16，選擇刀具前角0°后角8°，副后角=10°，刃傾角：=10°,主偏角=60°,過渡刃 =30°,副偏角=5°。2. 切削用量1）確定切削深度 因為余量較小，故選擇=2.5mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進給量 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據切削用量手冊表3.5，使用YG6硬質合金端銑刀加

14、工，機床功率為4.5kw（據機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-35，X51立式銑床）時： =0.090.18mm/z故選擇：=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據切削用量手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據機械制造工藝設計簡明手冊表3.8）。4）計算切削速度和每分鐘進給量根據切削用量手冊表3.16，當=125mm，Z=12，7.5，0.18mm/z時，=98m/min,=250r/min,=471mm/min。各修正系數為：= 1.0，= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，將以上數據代入公式： 確定機

15、床主軸轉速： 根據機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，選擇=300r/min, =390mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為：vc=5)校驗機床功率 根據切削用量手冊表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:=2.5mm， =300r/min，=390mm/s，=75.36m/min，=0.11mm/z。工序2 鉆12孔，以20外圓和T1為基準，保證垂直度誤差不超過0.02mm, 鉆10孔，以20外圓和T1為基準，保證垂直度誤差不超過0.02mm。 1. 選擇鉆

16、頭 根據切削用量5mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角12°，二重刃長度=3.5mm,橫刀長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度 2.選擇切削用量 （1）確定進給量按加工要求確定進給量：查切削用量手冊，由切削用量手冊表2.7,系數為0.5,則： 按鉆頭強度選擇:查切削用量手冊表2.7,鉆頭允許進給量為：；按機床進給機構強度選擇：查切削用量手冊表2.9，機床進給機構允許軸向力為8330N時，進給量為。以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：。根據機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-16,最終選擇進給量。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給而改

17、為手動進給。（2）確定鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查機械制造工藝設計簡明手冊）為0.6mm，壽命（3）切削速度查切削用量手冊表2.30，切削速度計算公式為：其中，查得修正系數：，故實際的切削速度： （4）檢驗機床扭矩及功率查切削用量手冊表2.20，當f0.51, do11.1mm時，Mt=15Nm，修正系數均為1.0，故MC=15 Nm。查機床使用說明書：Mm =144.2 Nm。查切削用量手冊表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.0kw。查機床使用說明書，。由于，故切削用量可用，即：，工序3 銑10×16槽，以10、12外圓及底面為定位基準機床：X52K立式銑床刀具：硬質合

18、金銑刀，材料：YG8，D=80mm ，齒數，此為粗齒銑刀，機械制造工藝設計簡明手冊表30-25單邊余量：1.0mm銑削深度：ap=1.0mm 每齒進給量： ，機械制造工藝設計簡明手冊表30-15銑削速度：取，機機械制造工藝設計簡明手冊表30-25機床主軸轉速： 式中 V銑削速度； d刀具直徑。由式2.1機床主軸轉速：n=1000V/d=1000×1.2×60/3.14×80=287r/min取n=375r/mm，機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36實際銑削速度：v=dn/1000=3.14×80×375/1000×60=1.57m/

19、s進給量Vf： 工作臺每分鐘進給量fm：fm=475mm/min工序4 粗鉸12孔，以T2和20外圓為基準。機床：Z525立式鉆床刀具：直徑12mm的鉸刀根據有關手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.81.2mm/z,進給量取0.81mm/r，機床主軸轉速取為=140r/min，則其切削速度為：工序5 粗鉸10孔，以D1為基準。刀具：直徑為10mm的鉸刀機床：Z525立式鉆床根據有關手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.81.2mm/z,進給量取0.81mm/r，機床主軸轉速取為=140r/min，則其切削速度為：工序6 鏜10、12孔的倒角，以10、12外圓及底面做定位基準。7 夾具的設計為了提高勞動生產率

20、，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序20鉆、擴10孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。本夾具主要用來鉆、擴10孔，跟轉子擺桿的中線一樣，在加工時應保證孔的位置要求。7.1 定位基準選擇 在加工大頭端面工序時，擺桿下端面已經加工到要求尺寸。因此選用和擺桿下端面及大頭20外端面作為定位基準。選擇20用一面和一個V型塊限制了工件的5個自由度、。選擇擺桿下端面定位時，用大端20的V型塊可保證銑削過程中，減小切削力對工件造成的翻轉力矩。7.2 切削力及夾緊力計算 刀具：硬質合金麻花鉆，。由實際加工的經驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺,查切削手冊表2.3，切削力計算公式為： 其中：，與加工材料有關,取0.94；與刀具刃磨形狀有關,取1.33；與刀具磨鈍標準有關,取1.0，則： 在12孔兩個端面只需要采用開口墊圈和六角螺母適當夾緊后本夾具即可