機械製造及其自動化專業畢業設計

2022-10-14 14:06:03 字數 3964 閱讀 6279

2010屆畢業設計說明書

題目:支架的機械加工工藝規程編制和專用夾具設計

學院:機電工程學院

專業:機械製造及其自動化

姓名:班級:機制***班

學號:****

指導老師:********

設計地點:武漢職業技術學院

起止日期:2023年12月至2023年4月

序言隨著機械製造業的不斷發展,社會對生產率的要求也越來越高,因此,大批量生產成為時代的需求,而組合工具機就可以滿足這一需求,我們有必要來研究他。另外,支架是主要起支撐作用的構架,承受較大的力,也有定位作用,使零件之間保持正確的位置。因此支架加工質量直接影響零件加工的精度效能,我們有必要對其進行研究。

機械製造畢業設計涉及的內容比較多,它是基礎課、技術基礎課以及專業課的綜合,是學完機械製造技術基礎(含工具機夾具設計)和全部專業課,並進行了實訓的基礎上進行的,是我們對所有課程的一次深入的綜合性的總複習,也是一次理論聯絡實際的訓練,因此,它在我們三年大學生活中占有重要的地位。

本次畢業設計使我們能綜合運用機械製造的基本理論,並結合生產實踐中學到的技能知識,獨立地分析和解決工藝問題,初步具備設計乙個中等複雜程度零件(支架)的工藝規程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法,擬定夾具設計方案,完成夾具結構設計的能力,也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術檔案等基本技能的一次實踐機會。

摘要 - 2 -

第一章前言 - 2 -

第二章銑刀的定義和發展 - 3 -

2.1 銑刀的含義 - 4 -

2.2 銑刀的發展 - 4 -

第三章銑刀的分類和應用 - 6 -

3.1銑刀按材料來分 - 6 -

3.2按銑刀的結構分 - 9 -

3.3 按銑刀結構形式不同可分為 - 9 -

3.4 銑刀按用途區分 - 10 -

3.5銑刀按齒背的加工方式分為兩類 - 11 -

3.6 了解銑刀和銑削方法 - 12 -目錄

一、 對零件進行工藝分析並畫零件圖

1.1 支架的作用及結構特點

支架是起支撐作用的構架,承受較大的力,也具有定位作用,使零件之間保持正確的位置。

在支架高20mm處兩個r12mm寬12mm的凸出部位之間相隔2mm,其中乙個上有螺紋孔,另乙個上有通孔,則此處構造比較複雜,且在支架高36mm處有2mm寬的乙個缺口,這兩部分剛度比較低。中間有ф30mm的孔,屬於套類結構,伸出部分為一平台,上有螺紋盲孔,在端部有傾斜60°的凸出部分,起定位作用,此處應力教集中,強度要好。在平台下面有增強其硬度的肋板。

兩個r12mm凸出,2mm寬36mm高處缺口及r10mm凸出部分為複雜結構,其加工存在一定的難度,要求較高,防止其損壞,需要對其進行必要的熱處理。

1.2 零件的工藝分析

主要加工表面ф30mm中心孔及兩端倒角,上、下端麵,m6↓12螺紋盲孔,右端部傾斜60°凸出部分中間孔ф8mm,左端兩個凸出部分外側面及其中間m10螺紋孔和ф11孔。

(1)選用灰鑄鐵ht150,硬度150~200hb,負荷低,磨損無關重要,變形很小,經過正火處理。灰鑄鐵件的牌號和應用範圍如表1-1所示。

(2)未標註圓角半徑為r3mm。

(3)加工表面不應該有毛刺、裂縫、結疤、夾渣等缺陷,並應清理清潔。

(4)所有加工表面應光潔,不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。

(5)上下表面應與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm,中心孔內表面表面粗糙度ra≤1.

6μm,左端兩個凸出部分外表面ra≤6.3μm,右端部傾斜60°凸出部分中間孔內表面ra≤1.6μm,為較高精度,且φ8。

(6)在加工之前進行人工時效熱處理,對毛坯預備性熱處理,為降低零件硬度,在精加工階段的磨削加工前進行淬火處理,淬火後工件硬度提高且易變形。

表1-1 灰鑄鐵件的牌號和應用範圍

1.3 支架的零件圖,見圖紙所示。

二、選擇毛坯的製造方式並繪製毛坯簡圖

2.1 選擇毛坯的製造方式

該零件加工要求高,加工面數量多,並且種類繁多,有車、磨端麵,鑽孔、擴孔、攻螺紋、車倒角、鑽斜孔等,位置、形狀、尺寸精度都各有要求。支架材料為灰鑄鐵ht150,硬度為150~200hb,承受中等載荷的零件,摩擦面間的壓力≤490kpa,用於一般機械製造,薄壁(重量不大)零件,工作壓力不大的管子配件以及壁厚≤30mm的耐磨軸套等和圓周速度為6~12ms的帶輪以及其他符合表1-1中條件的零件。

毛坯種類的確定是與零件的結構形狀、尺寸大小、材料的力學效能和零件的生產型別直接相關的,另外還和毛坯的具體生產條件相關。鑄件:包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。

鑄件毛坯的形狀可以相當複雜,尺寸可以相當大,且吸振效能好,但鑄件的力學效能差。

生產綱領為大批量生產,採用精度和生產率高的毛坯製造方法,如金屬型鑄造,可以使毛坯的形狀接近於零件的形狀,因此可以減少切削加工用量,從而提高材料的利用率,降低了機械加工成本。金屬型鑄造就是將熔融的金屬澆注到金屬模具中,依靠金屬自重充滿金屬模具型腔而獲得的鑄件,這種鑄件比砂型鑄造鑄件精度高,表面質量和力學效能好,生產效率也高,但需要專用的金屬型腔模,適用於大批量生產中的尺寸不大的有色金屬鑄件,綜合上述生產此支架零件選擇金屬型鑄造鑄件的方式。

2.2 確定毛坯的形狀、大小

(1)毛坯的特點,如表2-1所示:

毛坯的特點及應用範圍

(2)鑄件尺寸公差,如表2-2所示:(μm)

(3)鑄件的機械加工餘量,如表2-3所示:(mm)

(4)鑄造孔的最小尺寸,如表2-4所示:(mm)

(5)機械加工餘量,工序尺寸確定

由於毛坯及以後各道工序或工步的加工都有誤差,因此所規定的加工餘量其實只是名義上的加工餘量,實際上加工餘量有最大加工餘量和最小加工餘量之分。鑄件的機械加工餘量見毛坯的製造表2-3所示,尺寸公差等級為12,加工餘量等級ma為g,則可選取毛坯的加工餘量有4.5mm和3.

0mm兩種數值,及其他分析,確定毛坯的基本尺寸,畫出毛坯簡圖,如圖2-5所示:

圖2-5

三、制訂零件的機械加工工藝路線

由於零件是大批量生產,它的主要工藝特徵是廣泛採用專用工具機、專用夾具及專用刀具、量具,工具機按工藝路線排列組織流水生產。為減輕工人的勞動強度,留有進一步提高生產率的可能,該支架在工藝設計上採用了組合工具機的流水線加工方式。

3.1 確定零件各孔、平面的加工方式

(1)孔的加工方式,如表3-1所示:

表3-1 孔的加工方案

由表3-1可以確定支架零件各孔的加工方案如下:

a、加工孔φ30,要求內表面粗糙度ra≤6.3μm,則選擇鑽-擴-粗鉸-精鉸的加工方式;

b、加工φ11,要求內表面ra≤6.3μm,選擇鑽-鉸的加工方式;

c、加工φ8,要求內表面ra≤1.6μm,選擇鑽-粗鉸-精鉸的加工方式。

(2)平面的加工方式,如表3-2所示:

表3-2 平面的加工方案

由表3-2可以確定支架零件各面的加工方案如下:

分析零件的各部分技術要求,四處平面加工,精度要求都在表面粗糙度ra≤6.3~1.6μm之間,結合零件形狀尺寸,選擇粗銑-精銑的加工方式。

(3)機械加工的安排原則

1. 對於形狀複雜、尺寸較大的毛坯,或尺寸偏差較大的毛坯,應首先安

排劃線工序,為精基準加工提供找正基準;

2. 按「先基面後其他」的順序,首先加工精基準面;

3. 在重要表面加工前應對精基準進行修正;

4. 按「先主後次、先粗後精」的順序,對精度要求較高的各主要表面進行

精加工、半精加工和精加工;

5. 對於主要表面有位置精度要求的次要表面,應安排在主要表面加工之後

加工;6. 一般情況,主要表面的精加工和光整加工應放在最後階段進行,對於

易出現廢品的工序,精加工和光整加工可適當提前。

3.2 定位基準的選擇

工件在工具機上用夾具進行夾緊加工時,用來決定工件相對於刀具的位置的工件上的這些表面稱為定位基準,定位基準分為粗基準和精基準。

1、粗基準的選擇

粗基準的選擇要重點考慮如何保證各個加工表面都能分配到合理的加工餘量,保證加工面與非加工面的位置、尺寸精度,還同時要為後續工序提供可靠的精基準。

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