機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-螺桿機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：螺桿機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)全套設(shè)計(jì)圖紙加V信153893706或扣3346389411學(xué)院：機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)班級(jí)：機(jī)械175學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：教師職稱：起止時(shí)間：2020.11.30-2020.12.11零件工藝分析和毛坯設(shè)計(jì)1.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定本零件材料為40Cr,其力學(xué)性能:σb≥980MPa，σs≥785，硬度217-255HBS。毛坯形式為棒料，設(shè)備年產(chǎn)量萬(wàn)件。零件的主要作用是應(yīng)用于塑料成型設(shè)備的核心部件。從零件圖上得到該零件的表面要求，φ42外圓粗糙度為Ra0.8，21尺寸槽兩側(cè)粗糙度為Ra3.2，21尺寸槽兩側(cè)面對(duì)φ42dc4中心線不垂直度在100毫米長(zhǎng)度上允差0.2，頭部及槽21尺寸處淬火RC50～55，其余表面精度為Ra12.5。生產(chǎn)綱領(lǐng)：N=Qm（1+a%）(1+b%)=10000×1×1.001×1.001=10020生產(chǎn)類型：∵10020介于5000～50000之間∴由表1-4（書(shū)）知該零件屬于大批量生產(chǎn)∵質(zhì)量1.199kg＜4kg∴由表1-3（書(shū)）知該零件屬于輕型零件1.2毛坯類型及毛坯圖設(shè)計(jì)零件材料為40Cr，毛坯形式為型材，φ50棒料，可由圓鋸床切割。圖1.1毛坯圖表1.1主要技術(shù)要求加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Φ42外圓表面Φ42×36IT70.8Φ20外圓表面Φ20×56IT1212.5左端面42IT1212.5右端面20IT1212.521尺寸槽兩側(cè)表面37IT83.2第2章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1基準(zhǔn)選擇1.精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，選擇切削后的右端φ20外圓表面為精基準(zhǔn)。2.粗基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)保證加工表面余量合理分批的原則和便于工件裝夾原則，選擇毛坯左側(cè)φ50外圓表面為粗基準(zhǔn)。2.2工藝方案擬定1.鋸床下料2.車右端面、粗車右側(cè)外圓、車倒角3.車左端面、粗車左側(cè)外圓、半精車左端外圓、車倒角4.車螺紋5.銑槽6.熱處理7.磨削外圓2.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定工序名稱加工余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差銑槽2210.43精磨左側(cè)外圓0.3φ42×360.068半精車左側(cè)外圓1.4φ42.3×360.14粗車左側(cè)外圓2Φ50×360.62粗車右側(cè)外圓2Φ50×560.62粗車端面2501表2.1加工余量、工序尺寸及公差2.4主要工序切削用量及時(shí)間定額計(jì)算2.4.1車端面（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-2取mm/r取=50m/min主軸轉(zhuǎn)速為（2.1）求得查表4-2取=320實(shí)際切削速度為（2.2）求得（3）時(shí)間定額的計(jì)算基本時(shí)間為（2.3）輔助時(shí)間為（2.4）作業(yè)時(shí)間為（2.5）代入=25mm=2mm=3mm求得2.4.2粗車右側(cè)外圓（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-2取mm/r取=50m/min由（2.1）得查表4-2取=320由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=56mm=2mm=3mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.4.3車倒角（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-2取mm/r取=50m/min由（2.1）得主軸轉(zhuǎn)速查表4-2取=710由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=1mm=2mm=3mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.4.4車左端面（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-2取mm/r取=50m/min由（2.1）得主軸轉(zhuǎn)速查表4-2取=320由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=25mm=2mm=3mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.4.5粗車左側(cè)外圓（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-2取mm/r取=50m/min由（2.1）得主軸轉(zhuǎn)速查表4-2取=320由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=36mm=2mm=3mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.4.6半精車左側(cè)外圓（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-2取mm/r取=50m/min由（2.1）得主軸轉(zhuǎn)速查表4-2取=400由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=36mm=2mm=3mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.4.7車倒角（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-2取mm/r取=50m/min由（2.1）得主軸轉(zhuǎn)速查表4-2取=320由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=36mm=2mm=3mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.4.8車螺紋（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：CA6140臥式車床夾具：三爪卡盤(pán)量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：91°硬質(zhì)合金刀（2）計(jì)算切削用量mm取mm/r取=5m/min由（2.1）得主軸轉(zhuǎn)速查表4-2取=400由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=36mm=2mm=3mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.4.9銑槽（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：X61臥式銑床夾具：專用夾具量具：游標(biāo)卡尺0~150（精度0.02）刀具：YT15硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（2）計(jì)算切削用量mm查表5-7取mm/r查表5-21取=150m/min由（2.1）得查表4-2取=320（3）時(shí)間定額的計(jì)算=37mm=1mm=2mm基本時(shí)間為（2.6）（2.7）（2.8）代入求得2.4.10磨削左端外圓（1）加工條件工件材料：40Cr機(jī)床：M1412外圓磨床夾具：三爪卡盤(pán)量具：螺旋測(cè)微儀刀具：φ300×40磨輪（2）計(jì)算切削用量mm查表5-40取mm/r取=30m/min由（2.1）得查表4-2取=250由（2.2）得實(shí)際（3）時(shí)間定額的計(jì)算=0.05mm=1mm=0mm由（2.3）（2.4）（2.5）得2.5經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析2.5.1各機(jī)床加工一個(gè)工件使用時(shí)間:車床h1=0.154+0.672+0.161+0.014+0.154+0.672+0.216+0.173+0.031+0.25=2.497min銑床h2=0.42min磨床h3=0.526min2.5.2各個(gè)機(jī)床基本價(jià)：車床：30元/h;銑床:30元/h;磨床:20元/h加工一個(gè)原件所需的的成本:W=h1×30+h2×30+h3×20=2.497/60×30+0.42/60×30+0.526/60×20=1.6342.5.3機(jī)床折舊費(fèi)機(jī)床折舊公式為月折舊額=機(jī)床原價(jià)×（1-預(yù)計(jì)凈殘值率）/折舊年限/12企業(yè)性質(zhì)為內(nèi)資企業(yè)，所以預(yù)計(jì)凈殘值率為5%，按5年計(jì)折舊。Z車=32000×（1-5%）/5/12=506元/月Z銑=50000×（1-5%）/5/12=791元/月Z磨=6690×（1-5%）/5/12=105元/月專用夾具設(shè)計(jì)3.1工序內(nèi)容及加工要求此道工序的主要內(nèi)容是在φ42外圓21尺寸處銑槽，零件圖如3.1，此道工序在X61臥式銑床上加工，使用YT15硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀，在加工中要求槽深度11mm，槽中心線距φ42外圓右側(cè)端面15mm，槽兩側(cè)粗糙度為Ra3.2。3.2定位基準(zhǔn)如圖3.1，在銑槽時(shí)，以φ42外圓右側(cè)端面為基準(zhǔn)，V型塊自身限制4個(gè)自由度，V型塊與零件配合限制1個(gè)自由度，共限制5個(gè)自由度。工序簡(jiǎn)圖如下：圖3.1工序簡(jiǎn)圖3.3夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作流程3.3.1設(shè)計(jì)定位裝置夾具由夾具體、定位鍵、V型塊、壓板等組成。V型塊由兩個(gè)螺釘兩個(gè)定位銷安裝定位，與夾具體聯(lián)接。定位鍵用螺釘聯(lián)接在夾具體地面的一條縱向通槽中，一個(gè)夾具需要配置兩個(gè)定位鍵。定位鍵除起到夾具的定向作用外，還可以用來(lái)承受銑削時(shí)的切削扭轉(zhuǎn)力矩，加強(qiáng)夾具在工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。壓板用于夾緊工件。對(duì)于工序尺寸15mm而言，定位基準(zhǔn)與與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差（15）=0；由刀具直接保證，（?12）=0；由此可知，該方案合理、可行。3.3.2設(shè)計(jì)夾緊裝置在使用過(guò)程中，安裝好夾具體、V型塊、定位鍵之后，將夾具安裝在臥式銑床上，放入待加工工件，將內(nèi)側(cè)端面抵住V型塊邊緣，旋緊壓板上的螺母。在完成一個(gè)工件加工以后，擰松螺母，直接將工件取下，放入下一個(gè)待加工工件，重復(fù)上述操作，即可開(kāi)始下一個(gè)工件的加工。如此往復(fù)，省事省力效率高。3.3.3定位誤差的計(jì)算：由表8-13平面定位V形塊定心定位誤差計(jì)算基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)位置誤差（3.1）（3.2）定位誤差小于1/3的系統(tǒng)誤差所以合理圖3.2主視圖圖3.3俯視圖圖3.4左視圖第4章結(jié)論先確定了加工工藝路線。之后，我進(jìn)行了機(jī)床，刀具的選擇，同時(shí)計(jì)算加工中的切削用量，以及加工時(shí)間的計(jì)算。通過(guò)設(shè)計(jì)初期調(diào)研時(shí)對(duì)大體工藝路線擬定的基礎(chǔ)上，進(jìn)行每道工步的細(xì)化，其中合理安排定位基準(zhǔn)及夾緊方式，通過(guò)查閱書(shū)籍計(jì)算出切削用量等數(shù)據(jù)，并完成機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及工藝卡片。此道工序的主要內(nèi)容是在φ42外圓21尺寸處銑槽，此道工序在X61臥式銑床上加工，使用YT15硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀，在加工中要求槽深度11mm，槽中心線距φ42外圓右側(cè)端面15mm，槽兩側(cè)粗糙度為Ra3.2。夾具由夾具體、定位鍵、V型塊、壓板等組成。V型塊由兩個(gè)螺釘兩個(gè)定位銷安裝定位，與夾具體聯(lián)接。最后，我結(jié)合自己的加工工藝路線，對(duì)銑床夾具進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過(guò)工藝卡和夾緊方案的制定，選擇合適的定位夾緊元件，合