连接座课程设计说明书

1HefeiUniversity夹具课程设计COURSEPROJECT题目：连接座课程设计系别：机械工程系专业：机械设计制造及自动化学制：四年姓名：晨露学号：指导老师：2012年6月24日2合肥学院机械制造技术学课程设计任务书题目：“连接座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为6000件）内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程综合卡片1张4.结构设计装配图1张5.结构设计零件图1张6.课程设计说明书1张3设计内容及要求在指导老师的指导下，面向机械加工类企业所具备的条件，针对给定零件图样及其生产纲领制定该零件的机械加工工艺过程及其一道工序的工艺规程，并设计该道工序的专用机床夹具（指导老师指定），具体完成的内容、形成和要求如下：1.撰写课程设计计算说明书说明书部分的内容包括：零件图分析：确定毛坯钟类、制造方法、加工余量；拟定该零件的机械加工工艺过程，包括定位基准选择、表面加工方案的对比分析，各工序的加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具和辅具）确定；各工序的加工余量、工序尺寸及公差的确定；工序的切削用量选择；工序的时间定额计算；工艺过程技术经济分析；夹具的定位方案、夹紧方案和主要参数拟定；定位元件选择；定位误差计算；夹紧力计算；夹具的其他分析、计算和校核等。要求说明书字数不少于8000字。2.加工工艺规程卡片①该零件的机械加工工艺过程卡②该零件机械加工工艺过程指定工序的工序卡（提出专用机床夹具设计任务书）。3.图纸部分①绘制该零件毛坯图1张。②指定工序的专用机床夹具装配图1张。③专用机床夹具的主要零件图1张（指导老师指定）。-4-工艺工装课程设计目录一、零件分析1.零件的作用························································52.零件的工艺分析····················································53.确定零件的生产类型················································6二、确定毛坯类型绘制毛坯草图1.选择毛坯··························································72.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量··································73.绘制连接座铸造毛坯简图···········································8三、工艺规程设计1.定位基准的选择····················································82.拟定工艺路线·····················································93.加工设备及工艺装备的选用·········································124.加工余量、工序尺寸和公差的确定···································135.切削用量的计算···················································156.时间定额的计算···················································16四、专用钻床夹具设计1.夹具设计任务·····················································192.拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图·······························203.绘制夹具装配总图·················································224.夹具专用零件图设计绘制···········································225.工序卡片·························································23致谢·······························································26参考文献···························································26-5-一、零件分析1.零件的作用该零件是离心式微电机水泵上的连接座，是用来连接水泵和电机的.左端Ф125外圆与水泵泵壳连接，水泵叶轮在Ф100孔内，通过4个螺钉固定;右端Ф121外圆与电动机机座连接,Ф40孔与轴承配合,通过3个螺栓固定，实现水泵与电动机的连接，从而起连接固定作用2.零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力,要求耐磨的零件,通常可用作机座、泵体的连接座等。连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：右端面的加工表面：这一组加工表面包括：右端面Φ1210-0.04的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为Φ50、内径为Φ40+0.016-0的小凸台，粗糙度为3.2，并带有倒角；Φ32的小凹槽，粗糙度为25；钻Φ17.5的中心孔，钻Φ7通孔。其工序采取先粗车——半精车——精车。其中Φ17.5、Φ400.0160的孔或内圆直接在车床上进行初镗——半精镗，Φ40+0.016-0的内圆的半精镗的基础上再精镗就可以了。左端的加工表面：这一组加工表面包括：左端面，Φ1250-0.025外圆，Φ1000+0.035内圆，倒角，钻通孔Φ7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，Φ1000+0.035的内圆孔有25的粗糙度要求。采用的工序可以是先粗车——半精车——精车。孔加工为钻孔-扩钻-扩孔。加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法左端面Ra6.3IT8～IT10粗车-半精车Φ1250025.0外圆Ra6.3IT8～IT10粗车-半精车Φ100026.00内圆Ra25IT11以下粗镗-6-倒角无IT11以下粗车左Φ7通孔无IT11以下钻通孔M4-7H螺纹孔无IT11以下钻孔并攻丝右端面无IT11以下粗车-半精车Φ121004.0外圆Ra3.2IT8～IT10粗车-半精车小凸台内侧Φ40无IT11以下粗镗小凸台端面Ra25IT11以下粗镗Φ17.5中心孔无IT11以下粗镗右Φ7通孔无IT11以下钻通孔Φ32的小凹槽Ra25IT11以下粗镗该零件上的主要加工面是Φ40的孔，Φ1250-0.025的外圆和Φ1210-0.04的外圆。Φ40+0.016-0孔的尺寸精度直接影响连接座与轴承的配合精度，Φ1250-0.025的尺寸精度直接影响连接座与水泵的接触精度和密封性，1210-0.04的尺寸精度直接影响连接座与电机的接触精度和密封性。由参考文献【5】中有关和孔加工的经济加工精度及机床能达到的位置精度可知,上要求是可以达到的。零件的结构工艺性也是可行的。3.零件的生产类型依设计任务可知：零件的年产量为60000台/年；结合生产实际，备品率和废品率分别取5%和1%，由公式N=Qn（1+α）（1+）其中：N零件的年产量Q产品的年产量n每台产品中该零件的数量α备品率β废品率零件年生产量为N=60000台/年(1+5%)(1+1%)=63630件/年该连接座质量约为3kg,查表2.2知连接座属于轻型零件。查表2.3知，该连接座的-7-生产为大批生产,由表2.6查得选用机器砂型铸造。二、确定毛坯类型绘制毛坯简图1.毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：a型材、b锻造、c铸造、d焊接、f其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。2.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量（1）零件表面粗糙度及机械加工余量等级，由零件图可知，该连接座各加工表面的粗糙度Ra≧3.2。（2）根据铸件采用砂型铸造，材料为灰铸铁，其加工表面的铸造尺寸精度等级查表2.2-3成批和大量生产铸件的尺寸公差等级（机械制造工艺设计简明手册）可知为CT8-CT10,取CT10，其机械加工余量等级为G级。由表2.2-4确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量单边余量为4具体尺寸见下表：连接座机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差mm零件尺寸机械加工余量毛坯公差（极限偏差）毛坯尺寸00.025125双侧余量一半42.5(1331.25)0.016040双侧余量一半32.6(341.3)00.04121双侧余量一半32.51271.250.2027单侧余量41.8311.300.15单侧余量41.591.3-8-3.绘制连接座铸造毛坯简图根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5度。由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。三、工艺规程设计3.1定位基准的选择定位基准有精基准和粗基准之分，通常先确定精基准在确定粗基准。1.精基准的选择Ф121孔是装配基准,又方便定位，用它作精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则.其余各面和孔的加工也能用它定位,这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则.2.粗基准的选择选择Ф125的外圆和Ф149凸耳的左侧作粗基准,这样保证-9-各加工面均有加工余量,此外,还能保证定位准确,加紧可靠，在加工时最先进行机械加工的表面是精基准Ф121的外圆和右端面,这时可用通用夹具三爪自定心卡盘来装夹,靠Ф149凸耳的左侧定位.3.2拟定工艺路线工艺路线的拟定是制定工艺规程的总体布局，包括确定加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中与分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。他不但影响加工的质量和效率，而且还影响工人的劳动强度、设备的投资、车间的面积、生产成本等。因此，拟定工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。1.表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表2.25平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；查表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定各连接座的各表面加工方法，如下表所示：连接座各表面加工方案加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法右端面Ra12.5IT11以下粗车Φ1210-0.04外圆Ra3.2IT8～IT10粗车-半精车小凸台内侧40+0.016-0无IT11以下粗镗-精镗小凸台端面Ra25IT11以下粗车Φ17.5中心孔无IT11以下钻孔右Φ7通孔无IT11以下钻通孔Φ32的小凹槽Ra25IT11以下粗镗左端面Ra6.3IT8～IT10粗车-半精车Φ1250-0.025外圆Ra6.3IT8～IT10粗车-半精车-10-0.0350100的内圆Ra25IT11以下粗镗-精镗倒角无IT11以下粗车左Φ7通孔无IT11以下钻通孔M5-7H螺纹孔无IT11以下钻孔并攻丝2.加工阶段的划分该连接座的加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段首先将精基准（Ф121外圆）准备好，使后续工作都可以采用即基准进行定位加工保证其他加工表面的精度要求；然后分别粗车连接座右端面、Φ40孔、中心孔、左端面Φ125外圆、倒角，粗镗小凸台内侧、小凸台端面，钻Φ17.5中心孔、粗镗，钻右Φ7通孔，粗镗Φ32