调速杠杆(135调速器).doc

北 华 航 天 工 业 学 院机械制造工艺及机床夹具设计课程设计报告报告题目： 调速杠杆（135调速器） 作者所在系部： 机械工程系 作者所在专业： 机械设计与制造 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 摘 要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力目录一、 课程设计任务书3二、 零件的分析4（一）、零件的作用4（二）、零件的工艺分析4（三）、 工艺规程设计41、确定毛皮的制造形式42、基面选择43、确定工艺路线4（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5（五）、确定切削用量和基本工时5工序1：铣孔mm、mm、mm的下端面。5工序3：工序3：钻孔使尺寸达到mm、mm2、mm，同时倒角，mm孔的倒角为1.545,其余为0.545。7工序4：镗mm的内孔，使尺寸达到mm8工序5：铣宽20mm、深9mm的槽9工序6：铣小台面11课程设计任务书设计题目设计“调速杠杆”零件的机械加工工艺规程及工艺装置（生产纲领：4000件）完成时间2010-12-29指导教师付宏鸽职称讲师学生姓名武文龙班 级08111总体设计要求和技术要点1. 对给定零件进行工艺过程设计，并编制相应的机械加工工艺过程卡片技术要点：分析零件、选择定位基准、制订加工顺序、划分加工阶段、计算工序尺寸、制订切削参数、制订工时定额等，并对制订的方案进行技术经济分析，提供分析报告。2. 夹具的设计技术要点：熟悉工序技术要求，熟悉并准备所有设计资料；制订合理的定位方案，并设计定位元件结构；制订合理的夹紧方案，并设计夹紧结构；制订导向、对刀方案，并选择导向、对刀元件；制订分度方案，并设计分度机构；制订夹具整体布局方案，设计夹具体；标注合理的技术要求，并分析精度是否满足要求；对夹具进行技术经济分析。工作内容及时间进度安排第一周：熟悉零件，绘制毛坯图并制订机械加工工艺过程卡片；第二周：设计并绘制夹具装配图及零件图；第三周：书写课程设计说明书，准备答辩。答辩时间：12.30日下午3：0012.31上午8：0018：00课程设计成果1. 产品零件图 1张2. 产品毛坯图 1张3. 机械加工工艺过程卡片 1份4. 夹具设计装配图 1份5. 夹具设计零件图 1-2张6. 课程设计说明书 1份一、 零件的分析（一） 零件的作用零件给定的是调速杠杆，属于杠杆类的零件，是机床传动上的一个零件，该零件的作用是（二） 零件的工艺分析调速杠杆共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：1、 以mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个mm的孔及其倒角，两个mm平行于mm的孔及其倒角，mm平行于mm的孔及其倒角。其中主要加工表面为mm的孔。2、 以工件的上下表面为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个mm的孔。由以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工一组表面，然后借助于卡具加工另一表面，并保证他的精度。二、 工艺规程设计（一）、确定毛皮的制造形式零件材料为30钢，尺寸较小，形状简单，表面精度要求不高，结合生产要求，故选用模锻成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。（二）、基面的选则（1）、粗基准的选择。对于一般的对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装卡对肩台进行加紧，利用一组V型块支承的外轮廓主要定位，以消除x、y方向的移动、转动共四个自由度，再用一面定位，限制z方向移动及转动，达到完全定位，就可以加工的孔了。（2）、精基准的选择。主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用的孔作为精基准。（三）、确定工艺路线1、工艺路线方案一：工序1：钻孔使尺寸达到mm、mm2、mm，同时倒角，mm 、mm孔的倒角为1.545,其余为0.545工序2：车mm的内孔，使尺寸达到mm工序3：铣孔mm、mm、mm的下端面工序4：铣孔mm、mm、mm的上端面工序5：铣宽20mm、深9mm的槽工序6：铣小台面工序7：检查2、工艺路线方案二：工序1：铣孔mm、mm、mm的下端面工序2：铣孔mm、mm、mm的上端面工序3：钻孔使尺寸达到mm、mm2、mm，同时倒角，mm 、mm孔的倒角为1.545,其余为0.545工序4：车mm的内孔，使尺寸达到mm工序5：铣宽20mm、深9mm的槽工序6：铣小台面工序7：检查3、工艺路线的比较与分析第二条工艺路线不同于第一条是将车孔“铣孔mm、mm、mm的下端面；铣孔mm、mm、mm的上端面”两条工序提到最前面，其它的依次后推。通过分析发现这样的变动提高生产效率，而且对于零件的尺寸精度和位置精度都有很大程度的帮助。以mm的外圆轮廓为精基准，先铣上端面。再钻孔，从而保证了mm孔中心线的尺寸与上端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线而先加工孔， 再加工上下表面，使毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是否重合这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理想。所以我决定以第二个方案进行生产。工序1：铣孔mm、mm、mm的下端面工序2：铣孔mm、mm、mm的上端面工序3：钻孔使尺寸达到mm、mm2、mm，同时倒角，mm 、mm孔的倒角为1.545,其余为0.545工序4：车mm的内孔，使尺寸达到mm工序5：铣宽20mm、深9mm的槽工序6：铣小台面工序7：检查（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定调速杠杆的材料为30钢，毛坯的重量为0.25kg，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据原始资料机加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如：1.mm的端面考虑2mm，粗加工1.9mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm。同理上下表面的加工余量都是2mm。2. 孔mm、mm的断面考虑2mm，表面粗糙度要求为12.5，只用一次粗车就可满足要求。3.钻mm时，考虑到孔内表面粗糙度要求为3.2，可用一次粗加工和一次铰孔获得。适用的钻头钻孔，并用铰刀修正。4.镗mm的孔时，内表面要求为2.5，故直接采用半精镗获得。5.钻mm、mm孔时，内表面粗糙度要求为6.3，因此只用一次钻孔加工就可满足。分别使用与的钻头钻孔。（五）、确定切削用量和基本工时工序1：铣孔mm、mm、mm的下端面。1、工件材料：30钢，熔模铸造加工要求：粗铣孔mm、mm、mm的上下端面，使粗糙度达到12.5。机床：XA5032刀具：YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀(1)根据表3.1，铣削深度mm时，端铣刀直径为80mm，为60mm。但由于机床刀具选择有限制，故mm，mm，由于采用的是硬质合金端铣刀故z=5。.(2)铣刀几何形状：由于Mpa，故选择，。2、计量切削用量（1）决定铣削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。则=h=2mm（2）决定每齿进给量 采用对称铣刀可以提高进给量。根据表3.5，当使用YT15，铣床功率为7.5kW时，=0.090.18mm/z采用对称端铣，故取=0.1mm/z（3）选择铣刀磨钝标准及刀具使用寿命 根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm，由于铣刀直径mm，故刀具使用寿命T=180min（表3.8）（4）决定切削速度和每分钟进给量 切削速度可根据表3.27中的公式计算，也可直接由表中查出。根据表3.15，当mm，z=5，mm，mm/z时，=181m/min，r/min，mm/min。各系修正系数： 故=m/min=183.896m/minn=r/min=584.2r/min=mm/min=233.68mm/min根据XA5032型立铣床说明书（表3.30）选择r/min，mm/min因此实际切削速度和每齿进给量为m/min=188.4m/minmm/z=0.08mm/z（5）校验机床功率 根据表3.23，当Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似为kW根据XA5032型立铣说明书（表3.30），机床主轴允许的功率为kW=5.63kW故，因此所选的切削用量可以采用，即mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。（6）计算基本工时式中，。l=106.5。根据表3.26，对称安装铣刀，入切量及超切量mm，则=141.5mm，故=12.425min工序3：工序3：钻孔使尺寸达到mm、mm2、mm，同时倒角，mm孔的倒角为1.545,其余为0.545。选用机床：转塔车床C365L。钻孔mmf=0.27mm/r （见切削手册表2.7） v=15m/min （见切削手册表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）（r/min）按机床选取r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度（m/min）切削工时s用铰刀修正，保证内表面粗糙度。铰刀：CB1139-84，d=12mm，L=152mm，l=74mm。手动修正，是内表面粗糙度达到3.2。钻孔mm2f=0.2mm/r （见切削手册表2.7） v=16m/min （见切削手册表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）（r/min）按机床选取r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度（m/min）切削工时s钻孔mmf=0.16mm/r （见切削手册表2.7） v=18m/min （见切削手册表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）（r/min）按机床选取r/min（按工艺手册表4.2-2）所以实际切削速度（m/min）切削工时s工序4：镗mm的内孔，使尺寸达到mm刀具：YT5硬质合金铣刀，主偏角、直径为10mm机床：C620-1立式铣床（1）切削深度=0.25mm（2）确定进给量根据切削手册表1.5，当粗镗钢料、镗刀直径为10mm、mm，镗刀伸出长度为50mm时f=0.08mm/r按C620-1机床的进给量（表4.2-9），选择f=0.08mm/r（3）确定切削速度v按表1.27的计算公式确定式中，m=0.2，T=60min，09，则m/min=18m/minr/min=458r/min按C620-1机床上的转速，选择n=460r/min（4）切削时间选镗刀的主偏角为，则，n=7.68r/s，i=1。工序5：铣宽20mm、深9mm的槽刀具：高速钢立铣刀机床：X62型卧式铣床（1）确定切削用量所选刀具为高速钢立铣刀。铣刀直径d=20mm，齿数z=6。根据切削用量简明手册第三部分表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工钢材料的在小于500MPa范围内，故选前角，后角（周齿），（端齿）。已知铣削宽度mm，铣削深度mm。机床选用X62型卧式铣床。（2）确定每齿进给量根据表3.3，X62卧式铣床的功率为7.5kW（表4.2-38），工艺系统刚性为下等，粗齿铣刀加工钢料，查的每齿进给量f=0.10.15mm/z。现取f=0.12mm/z。（3）选择铣刀磨钝标准及耐用度根据表3.7切削手册，用高速钢立铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5；铣刀直径d=20mm，耐用度T=60min。（4）确定切削速度v和工作台每分钟进给量，根据表3.27切削手册中公式计算：式中=21.5，=0.45，T=60min，mm，mm/z，mm，z=6，d=20mm，。m/minr/min根据X62型卧式铣床主轴转速表（表4.2-39），选择n=150r/min实际切削速度工作台每分钟进给量根据X62型铣床工作台进给量表（4.2-40），选择则实际的每齿进给量为（5）校验机床功率根据表3.28切削手册的计算公式，铣削时功率（单位kW）为N式中，z=6，d=20mm，n=150r/min，k=0.63NkWX62铣床主动点击的功率为7.5kW，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为，n=150r/min，（6）基本时间根据表6.2-7，立铣刀铣槽的基本时间为式中，d=20mm，i=9。工序6：铣小台面机床：XA5032刀具：YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀(1)根据表3.1，铣削深度mm时，端铣刀直径为80mm，为60mm。但由于机床刀具选择有限制，故mm，mm，由于采用的是硬质合金端铣刀故z=5。.(2)铣刀几何形状：由于Mpa，故选择，。2、计量切削用量（1）决定铣削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。则=h=2mm（2）决定每齿进给量 采用对称铣刀可以提高进给量。根据表3.5，当使用YT15，铣床功率为7.5kW时，=0.090.18mm/z采用对称端铣，故取=0.1mm/z（3）选择铣刀磨钝标准及刀具使用寿命 根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm，由于铣刀直径mm，故刀具使用寿命T=180min（表3.8）（4）决定切削速度和每分钟进给量 切削速度可根据表3.27中的公式计算，也可直接由表中查出。根据表3.15，当mm，z=5，mm，mm/z时，=181m/min，r/min，mm/min。各系修正系数： 故=m/min=183.896m/minn=r/min=584.2r/min=mm/min=233.68mm/min根据XA5032型立铣床说明书（表3.30）选择r/min，mm/min因此实际切削速度和每齿进给量为m/min=188.4m/minmm/z=0.08mm/z（5）校验机床功率 根据表3.23，当Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似为kW根据XA5032型立铣说明书（表3.30），机床主轴允许的功率为kW=5.63kW故，因此所选的切削用量可以采用，即mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。（6）计算基本工时式中，。l=18。根据表3.26，对称安装铣刀，入切量及超切量mm，则=25mm，故min参考文献1 孙已德，机床夹具图册M，北京：机械工业出版社，1984：20-23。5 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷M，北京：机械工业出版社，1991。13 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。15 艾兴 肖诗纲主编.切削用量简明手册. 机械工业出版社, 1994指导教师评语及设计成绩 评 语 课程设计成绩： 指导教师： 日期： 年 月 日