Z3050摇臂钻床壳体盖机加工工艺说明书

湖南工学院毕业设计(论文)课题名称Z3050摇臂钻床壳体盖机加工工艺工装设计专业名称机械设计制造设计及其自动化所在班级学生姓名学生学号指导老师目录前言机加工工艺规程制定……………………………………………………………11.计算生产纲领，确定生产类型…………………………………………12.审查零件图样的工艺性……………………………………………………13.选择毛坯……………………………………………………………………14.1工艺过程设计…………………………………………………………14.2制定工艺路线…………………………………………………………35.确定机械加工余量及毛呸尺寸……………………………………………45.2确定毛呸尺寸………………………………………………………45.3确定圆角半径………………………………………………………56．工序设计…………………………………………………………………56.1选择加工设备及工艺装备…………………………………………56.1.1选择机床………………………………………………………56.1.2选择夹具……………………………………………………56.1.3选择刀具…………………………………………………………56.1.4选择量具…………………………………………………………76.2确定工序尺寸………………………………………………………87.确定切削用量及基本时间……………………………………………87.1工序Ⅱ(车上、下两平面)切削用量及基本时间确定……………87.1.1切削用量………………………………………………………87.2工序的粗膛…………………………………………………………117.2.1切削用量确定…………………………………………………11夹具设计…………………………………………………………………………211.确定设计方案………………………………………………………………212.定位精度分析………………………………………………………………22总结………………………………………………………………………23参考文献……………………………………………………………………24致谢……………………………………………………………………………25附录……………………………………………………………………………26前言毕业设计是完成工程技术人员基本训练的最后一个重要环节，目的是培养学生的综合运用所学专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，在设计方案的选定、设计资料的收集，手册和国家标准、规范的运用，设计方案的应用，零部件图及总装图的绘制等方面有较全面的段练，并使每个学生树立起正确的设计思想和良好的工作作风。一个零件的同一面上，往往有多个孔，如果在普通机床上加工，通常要一个孔一个孔的钻，生产效率低，同时，各加工孔的形状和位置公差以及尺寸精度都难以保证，工人劳动强度大，特别是大批大批量生产的工艺，更是大大地增加了生产周期，而且成本也很高。为了克服多孔零件普通机床加工不利的一面，行之有效的方案就是在普通机床的主轴上装一个多头轴，但是对于大型箱体零件，采用这种方案也不行，而采用组合钻床才是最佳方案。组合机床是按系列化，标准化设计的通用部件与按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件所组成的专用机床。机加工工艺规程制定一.计算生产纲领，确定生产类型。1.由已知条件可知，该零件是中批量生产。2.审查零件图样的工艺性。壳体盖零件图样示图正确，完整。尺寸及技术要求完整，尺寸及技术要求完整，但有尺寸如P28、P40中心较难确定，本零件各加工表面，加工不是很困难，零件较简单，其口小孔颇多，基本口都是用来紧固的零件在一起的受力不大，采用钻模加工，加工较容易。3.选择毛呸壳体盖主要用来防止外界杂物进入箱体内，影响机床的正常工作，还用来支撑电动机，受力不大。此零件轮廓尺寸较大又属中批量生产，故毛呸采用铸造生产，材料为HT150，零件形状并不十分复杂。因此毛呸形状可以与零件形状尽量接近，内部几个重要大孔都要预见铸造出预置孔。4.工艺过程设计4.1工艺过程设计a.本零件为带孔零件，小孔特别多，孔是其设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵守“基准重合”原则，具体而言，即选300孔及一端面作为基准。b.由于本壳体盖主要加工上，下两端面及一圆心为粗基准，壳体盖上表面为分模面，表面不平整，有缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。c.零件表面加工方法选择本零件的加工表面有端面，内孔及小孔等。材料为HT150，参考《机械制造工艺设计简明手册》初步选择基加工方法如下：B端面来标注公差尺寸，粗糙度达到1.6级，根据GB1800-79为IT9，选择粗车-半精车-精车表1.4-67可达到要求。d.下端面，以加工后的上端面为粗基准加工下端面，加工方法同（1）。e.47孔，公差等级IT7，表面粗糙度1.6级，选择粗镗-半精樘-精樘（表1.4）达到要求。f.62孔选经济精度IT13，表面粗糙度Ra12.5用粗膛即可达到要求（表1.4-7）g.公差等级为IT9，表面粗糙度1.6级采用粗镗-半精樘可达到要求。h.125选经济精度IT13，表面粗糙度Ra12.5粗镗可达到。i.4-ф9孔公差等级IT13，Ra12.5选钻孔可达到要求。j.M6x1.5-7H孔公差带7H，选钻出预制孔，然后攻螺纹孔。k.G钻孔-攻螺纹孔l.2-8H7，公差等级IT7，表面粗糙度Ra1.6配作加工H5孔。4.2.制定工艺路线Ⅰ.铸造、清理、涂防锈漆Ⅱ.车上、下平面至要求保证尺寸30，先加工B面再以B面为精基准加工A面Ⅲ.镗ф62，ф124，ф130H9，ф47H7至要求.Ⅳ.用钻模钻4-ф9m16×1.5-7H、4-m10-7HG预制孔，纹以上各螺纹，惚孔ф14台阶Ⅴ.4-m6-7H配作钻孔2-ф8H7配作。Ⅵ.钳，倒角2x45全部周边。Ⅶ.油漆，刷漆，检验，入库。5.确定机械加工余量及毛呸尺寸，设计毛呸图，铸造件的机械加工余量，查〈〈机械制造工艺设计简明手册〉〉中铸件加工余量，部分孔及其面的加工余量。由表2.2-4查得，其中面为单边余量，孔为双边余量，确定上下的端面加工余量各为3mm。ф62及ф47两孔的原始铸造孔及其双边余量为2.5mm。5.2确定毛呸尺寸因为零件所有面及孔其机械加工表面ф都大于或等于1.6mm，所查得余量不需增大。则毛呸尺寸表尺寸如下表：零件尺寸单面或双面加铸件尺寸工余量30336ф622.5ф57ф472.5ф42铸件尺寸偏差36+0.9ф57+1.0ф42+1.05．3．2确定圆角半径查表2.2-9可得：因为此零件为小型铸造，R=1/5---1/10（A+B）mm5.3.3确定拔模角对于砂型及硬件铸件，拔模角常达3度。5.3.4确定分模位置由于毛坯是H〈D的圆盘类铸件，且A面比B面重要，把整个型腔放在b箱，以B面为分型面，有利于减少铸件的废品率。5.3.5确定毛呸热处理方式。壳体盖铸造后要给退火处理，以消除铸造残余应力，改变材料组织，从而改变机加工性能。6．工序设计6.1.2选择加工设备及工艺装备6.1.2选择机床（1）工序Ⅱ是粗车，半精车，精车。工步数不多，要求中批量生产，精度较高，选用C516立式车床。（表4.2-4试选）工序Ⅲ，膛孔采用粗膛-半精膛-精膛加工粗糙度要求较高，考虑尺寸大小及加工要求试选T611（表4.2-13）工序Ⅳ。钻孔，攻丝，唿孔。加工精度不高，要求不严，考虑加工孔大小及加工要求考虑加工效率，选用Z35试用（表4.2-13）钻完ф9孔后，采用专用刀具唿孔，ф141唿ф14孔，孔涂10。工序Ⅴ。钻孔，加工要求不高，考虑加工孔大小，试选Z35（表4.2-13）6.1.2选择夹具零件除车上，下两端面采用夹具外，钻孔及膛孔其它工序都采用专用夹具。6.1.3选择刀具车床上加工的工序，一般都选用硬铁合金车刀和膛刀，在膛床口膛孔时，膛孔精度高，采用硬质合金刀具，钻孔时选用高速钢。6.1.4选择量具本零件属中批量生产，一般均采用通用量具选择量具的方法有二种，一是按计量器具的硬定度选择，二是按计量器具的测量方法极差误差选择采用其中的一种即可。ф47H7孔经粗膛-半精膛-精膛三次加工，粗膛至ф4619.00mm.半精膛至ф46.7407.00mm,现在按计量器的测量方法极限误差选择其量具。（1）粗膛孔ф4619.00mm。公差等级为IT11按表5.1-5查得粗糙度系数K=0.1计量器测量方法的极限误差Lim=TK=0.1又由0.19mm=0.019cm查表5.1-6可选一级内孔百分表，从表5.2-19中选择测量范围为35—50I型，误差为0.015mm.（2）半精膛孔ф46.74+0.09则K=0.2，Lim=TK=0.2x0.09mm=0.018mm.根据表5.1-6及5.2-19可选测量范围为35—50测孔深度为Ⅰ型的一级内径百分表。（3）粗膛ф47H7，由于粗糙度要求高，加工时，每个工件都要进行测量，故宜选用极限量规。按表5.2-1根据孔位可选三平锁紧式圆柱塞规（GB6322-86）加工轴向尺寸所选量具。加工尺寸刀具Ⅰ33.6分度值00.2mm测量范围0～150游标卡尺（GB1214-85）Ⅱ33.15Ⅲ33Ⅳ30.6Ⅴ30.15Ⅵ306.2确定工序尺寸7确定切削用量及基本时间7.2工序的粗膛ф62，ф124，膛ф130H9，ф47H7切削用量及基本时间确定7.2.1切削用量确定，粗膛ф62，ф124确定切削用量，根据表1.2，选择YG3硬质合金刀具，工序尺寸分别为ф62，ф124二孔同时一根膛刀加工按《设计手册》中表3—123，取V=0.8m/sf=0.57mm/rn=1000v/3.14x62=4.1r/s=246r/min二孔一次加工完毕，故基本时间计算如下：行程长度=L+L1（《设计手册》中表7—1）L=21mm,L1=9mm所以基本时间JT=L/nf=30/0.57x4.1=12.8s校正机床功率查文献{1}表2-4-21得ZF=9.81x60nfzCpaxYzfZZnkFFa310uFPzm取180ZCF，1ZXF，75.0ZYF，0ZnF则6081.9ZF°x180x310=2.23Kw取机床效率为0.85，则5.2.x0.85=4.2kw＞2.32kw故机床功率足够。粗膛，半精膛，ф130H10.009粗膛工序尺寸ф129按《设计手册》中表3—123取V=0.75m/sf=0.6mm/r则主轴转速基本工时jT为H=1000v/3.14xd=1000x0.75/3.14x129=185r/s=111r/minjT=L/nf=9/0.6x185=8.1s半精膛，工序尺寸ф130H10.009按《设计手册》中表3—123，取r=1.25m/sF=0.45mm/r则轴转速n和基本工时jT为n=2.8r/s=169r/minjT=7.14s粗膛，半精膛，精膛ф47H7粗膛：工序尺寸ф46，按《设计手册》中表3—123取v=0.8m/sf=0.57mm/r则主轴转速N=1000v/3.14x46=5.5r/s基本时间jT=L/nf=30/0.45x5.5=12.7s半精膛，工序尺寸ф46.76按《设计手册》取v=1.5m/sF=0.15mm/r则可计算n=10.2r/s=109.8r/minjT=L/nf=30/0.15x10.2=19.6s工序Ⅳ钻4～ф9孔，钻M16x1.5-7H.钻4～m10-7H,攻m16x1.5-7H,攻4～m10-7H,攻2/1G各螺纹，唿ф14台阶钻4～ф9孔1．选择钻头高速钢麻花钻，其直径9mm钻头几何形状为标准形状β=30°2ф=118°0=13°ф=55°b=1mml=2mm2.选择切削用量，确定进给量f由于孔直径和深度均很小，宜采用手动进给，选择钻头磨钝标准及耐用度，根据《切削用量简明手册》第二部分表2.12，钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，耐用度T=35mm确定切削速度v,由表2.15，铸铁硬度为200～217HBS，暂定进给量f