机械制造工艺学设计

机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计带螺纹衬套零件的机械加工工艺规程设计者：王震指导教师：闻全意、陈集、徐长顺齐齐哈尔大学机械工程学院机械系机械064班2009年12月14日机械制造工艺学课程设计任务书适用专业：机械设计制造及其自动化设计题目：设计带螺纹衬套零件的机械加工工艺规程一、设计前提：中批生产二、设计内容：1.零件图1张2.课程设计说明书1份3.机械加工工艺规程1套三、课程设计工作计划第一周周一、二：绘制零件图第一周周三、四、五：撰写课程设计说明书草稿第二周周一、二：修订并完成课程设计说明书第二周周三、四：制定机械加工工艺规程第二周周五:答辩四、相关教材及参考书目：1.《机械制造工艺学》，王启平主编，哈尔滨工业大学出版社2．《机械制造工艺学课程设计手册》、《机械制造工艺学设计手册》、《机械加工工艺手册》、《机械加工工艺人员手册》等指导教师签字:系主任签字：年月日序言机械制造工艺学课程设计是在我们进行了生产实习、学习完大学的全部基础课程及机械制造工艺学之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有重要地位。我希望能通过本次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析的能力、解决问题的能力。就本次课程设计来说，会熟练地运用机械制造工艺学课程中的基本理论，以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧及合理安排工艺路线等问题，以保证零件的加工质量。另外，还要学会使用手册及图表资料。由于本人能力有限，设计尚有不足之处，希望各位老师给予指教。一、零件的分析一）零件的作用,分为普通型和锁紧型两种，是有高精度菱形截面的不锈钢丝精确加工而成的一种弹簧装内外螺纹同心体，锁紧型是在普通型的基础上增加一圈或几圈锁紧圈。钢丝螺套镶入铝、镁合金、铸铁、塑料等低强度工程材料的螺纹孔中，能形成标准的M，MJ螺纹！具有连接强度高、抗震、抗冲击、和耐磨勋的功能，并能分散应力保护基体螺纹钢丝螺套还可以在原机体上的螺纹脱口或乱呀时，作为修复手段，不需要加大螺丝尺寸！能快速有效的修复到原始状态，而不至造成整个机体报废，修复快速经济。零件的技术要求带螺纹衬套的主要表面是内孔的梯形螺纹和外圆表面，直径为42mm和直径为0.110.19430mm的外圆表面，采用过渡配合与压板相配合。直径为0.0770.06426mm的外圆表面与羊眼螺钉和手轮相配合，其表面粗糙度均为3.2aR。二）零件的工艺分析带螺纹衬套零件通过在零件图纸上的分析可以看出，它一共有两组加工表面，现将这两种加工表面分述如下：1.以42轴的轴线为中心线为基准的加工表面，这一组加工表面包括：42mm的轴及其的倒直角，尺寸为0.110.19430mm，长度为0.20025mm的轴及1R的倒圆角。尺寸为0.0770.06426mm，长度为00.1020mm的轴及145的倒角。与0.110.19430mm同轴的1643Tr左的梯形螺纹孔。及上下端面的两个倒角。主要加工表面为0.110.19430mm、0.0770.06426mm、1643Tr左的梯形螺纹孔。2.以0.0770.06426mm轴的外圆母线为基准的加工表面，这一组加工表面包括：2个对称的67MH，长度为17mm的螺纹孔。三）对零件的材质及机械加工工艺性进行分析1.零件的材质根据零件在工作过程中要受到较大的磨损，提高其工艺性能和使用寿命等，选择材料为663ZQSn的毛坯棒料。2.机械加工工艺性1）车削：粗车、半精车、钻孔、车螺纹2）钻削：钻孔、攻丝二、选择毛坯的制造方式考虑到内螺纹常因种种原因而损坏,如脱扣,烂牙,磨损,腐蚀,生锈等等.内螺纹损坏有时会造成严重损失,轻者影响装配过程和装配质量,重者能造成整个大件报废.钢丝螺套加工表面及非加工表面的技术要求一般，故采用砂型铸造。三、工艺规程设计一）制定工艺路线工艺路线的制定，根据带螺纹衬套的实际工艺分析，使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善的保证，可以考虑使用车床和钻床，并尽量使工序集中，这样不但能提高劳动生产率，还能提高其加工精度。此外，还要考虑经济效果，尽量降低生产成本。工艺路线方案：1.车端面2.车0.0770.06426mm外圆表面，长度为20mm。3.半精加工后，在0.0770.06426mm的端面处倒角145。4.车0.110.19430mm的外圆表面，长度为25mm，车1R倒圆角。5.车的外圆表面，长度为8mm。6.倒角145。7.车12mm的内孔，长度为55mm。8.车右端面倒角260。9.车梯形螺纹1643Tr左，长度为52mm。10.在51mm处切断。11.反向装夹，倒角145。12.倒角260。13.与手轮配合，钻5mm的孔，长度为17mm。14.攻丝67MH，长度为17mm。二）选择定位基准选择粗基准时，应遵循：如果必须首先保证工件中某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准，选作粗基准的表面，应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠，粗基准一般只能使用一次，即不应重复使用，以免产生较大的位置误差，故在选择带螺纹衬套的粗基准时，应以外圆作为粗基准，车床上用三爪卡盘夹持在45mm的外圆圆柱面上。精基准选择时，应按照：“基准重合”、“基准统一”、“自为基准”、“互为基准”的原则，故精基准为0.0770.06426mm的中心线。三）选择机床、刀具、夹具及量具根据带螺纹衬套的切削要求，零件大小、结构尺寸、工艺路线、保证加工余量和经济合理性的要求，选择C620-1型车床，三爪卡盘夹紧。主要选用端面车刀YT15、切断车刀、90内孔车刀、90外圆车刀、梯形内螺纹车刀等。由于钻孔直径为5mm，孔径较小，考虑其经济性要求，故选用512Z型台式钻床，并选择5mm钻头，即可满足其加工性能，同时选用6M的丝锥。在切削过程中选择游标卡尺作为测量工具。四）加工余量及工序间尺寸与公差的确定带螺纹衬套零件的材料为663ZQSn，生产类型为成批生产，采用砂型铸造毛坯，根据工艺路线的安排，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定如下：由于带螺纹衬套的最大直径尺寸为42mm，其工作长度为51mm，不计装夹长度，所以选择直径为45mm的毛坯棒料，为便于装夹，选取总长度为80mm。1.车端面车外圆表面沿轴线长度方向的加工余量为2mm，表面为自由尺寸公差，端面的表面粗糙度为12.5aR，即可满足加工要求。2.外圆表面加工0.0770.06426mm，公差为0.0770.0640.013dTeseimm。长度为00.1020mm，公差为0(0.10)0.10dTeseimm的外圆表面时，径向方向余量为。表面粗糙度为3.2aR。需要多次粗加工和半精加工，才能满足加工余量全部被加工完毕。加工0.110.19430mm，公差为0.11(0.0194)0.084dTeseimm。长度为0.20025mm，公差为0.2000.20dTeseimm的外圆表面时，径向方向余量为。表面粗糙度为3.2aR。需要多次粗加工和半精加工，才能满足加工余量全部被加工完毕。加工42mm。长度为6mm，表面为自由尺寸公差，粗糙度为3.2aR。加工余量为，需要粗加工和半精加工，此时，直径余量为3mm已能满足加工要求。3.车倒角倒角为145、260，粗糙度为3.2aR。其余倒角同理。4.在车床尾座上安装12mm的钻头，钻12mm内孔，车梯形螺纹1643Tr左。其表面粗糙度为3.2aR。5.将带螺纹衬套与手轮配合，在钻床上安装定位，钻2个钻5mm的孔，深为17mm，表面为自由尺寸公差。6.在5mm的孔上，攻丝67MH的内螺纹，深为17mm，精度等级为7IT级。五）切削用量的确定1.粗车端面（按机床的实际情况，选取主轴转速760/min12.67/nrrs）a)轴线长度方向的右端面的加工余量为2mm，需全部加工，因此，可分两次加工，背吃刀量1pamm。b)进给量0.5/fmmr（查表得）。c)计算切削速度3.144512.671.8/10001000cdnvms2.车外圆1）粗车外圆0.0770.06426mma)在粗车0.0770.06426mm的外圆表面时，由于此处的加工余量为19mm，加工余量较大，需选择多次大进给的粗车，故选择单边余量为2mm的粗车4次，单边余量为1.2mm的粗车1次。所以，背吃刀量121,1.2ppammamm。b)进给量。考虑刀杆尺寸，工件直径及规定的切削深度，查表得，选用0.7/fmmr。c)计算切削速度3.144512.671.8/10001000cdnvms精车外圆（按机床的实际情况，选取主轴转速980/min16.3/nrrs）a)经过粗车后，0.0770.06426mm加工表面的加工余量为0.6mm，单边余量选取0.3mm，背吃刀量0.3pamm。b)进给量0.5/fmmr（查表得）。c)计算切削速度3.144516.32.3/10001000cdnvms2）粗车外圆0.110.19430mma)在粗车0.110.19430mm的外圆表面时，由于此处的加工余量为15mm，加工余量较大，需选择多次进给的粗车，故选择单边余量为2mm的粗车3次，单边余量为1.2mm的粗车1次。所以，背吃刀量121,1.2ppammamm。b)进给量。考虑刀杆尺寸，工件直径及规定的切削深度，查表得，选用0.6/fmmr。c)计算切削速度3.144512.671.8/10001000cdnvms精车外圆（按机床的实际情况，选取主轴转速980/min16.3/nrrs）a)经过粗车后，0.110.19430mm加工表面的加工余量为0.6mm，单边余量选取0.3mm，背吃刀量0.3pamm。b)进给量0.5/fmmr（查表得）。c)计算切削速度3.144516.32.3/10001000cdnvms1）粗车外圆42mma)在粗车42mm的外圆表面时，此处的加工余量为3mm，粗加工时选择单边余量为1.2mm的粗车1次，1.2pamm。b)进给量0.5/fmmr（查表得）。c)计算切削速度3.144512.671.8/10001000cdnvms精车外圆（按机床的实际情况，选取主轴转速980/min16.3/nrrs）a)经过粗车后，42mm加工表面的加工余量为0.6mm，单边余量选取0.3mm，背吃刀量0.3pamm。b)进给量0.5/fmmr（查表得）。c)计算切削速度3.144516.32.3/10001000cdnvms2）车12mm的内孔a)由于加工余量较大，并考虑刀具耐用度的实际情况，故选用2pamm。b)进给量0.7/fmmr。c)切削速度的计算按机床的实际情况，选取主轴转速980/min16.3/nrrs3.14263.080.25/10001000cdnvms3）车梯形螺纹粗车梯形螺纹a)在车梯形螺纹时，粗车行程为2次，故选用0.9pamm。b)进给量0.4/fmmr。c)切削速度的计算按机床的实际情况，选取主轴转速980/min16.3/nrrs3.14263.080.25/10001000cdnvms精车梯形螺纹a)经过粗车后，梯形螺纹内的加工表面加工余量为0.2pamm，单边余量选取0.1mm，背吃刀量0.1pamm。b)进给量0.3/fmmr。c)计算切削速度按机床的实际情况，选取主轴转速760/min12.67/nrrs3.142612.61.0