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前 言
机械制造工艺课程设计使我们学完了机械制造技术,机械制造装备设计,机械制造工艺学等课程,进行了生产实习之后,所进行的一个重要实践性教学环节。其主要目的是让学生不所学的工艺理论和实践知识在实践的工艺,夹具设计中综合地加以应用,进而得以加深和发展,提高学生分析和解决生产实际问题的能力,为以后搞好毕业设计和从事工作奠定了一定基础。通过本次课程设计,我们在下述方面可以得以锻炼:
能熟练的运用机械制造工艺学及相关课程的基本理论,以及在生产实习 中所学到的实践知识,正确的分析和解决一个零件在加工中的定位,加紧和工艺路线地合理拟定等问题,从而保证零件制造的质量,生产率和经济性。
通过夹具的工艺,进一步提高了我们的结构设计能力,你能够根据被加工零件的加工要求设计出高效省力,既经济合理有能保证质量的夹具。
进一步提高我们的计算设计制图能力,能比较专业熟练地查阅和使用各种技术资料。
在设计制造中培养我们严谨的工作作风和独立的工作能力。
在设计中,由于理论知识和实践经验不足,设计中的不妥之处,敬请老师批评指正。
零件的分析
(一)零件的功用:
机械制造工艺设计我们组的零件是法兰,法兰的种类很多,用途也很广。法兰的一端可以是封闭的,用于变速箱用于变速箱主轴侧面,阻止外界灰尘进入箱体内,也可用于固定轴承,起到轴向定位的作用,本例中的法兰,其内部有的螺纹可以起到定位轴的零件作用,外圆和一端面均有Ra=1.6的配合要求,和4-起到固定法兰的作用。
(二)零件的工艺分析:
由零件图可以看出,该法兰的结构不是很复杂,加工表面也不多,加工精度要求也不大,但主要注意其位置精度要求。
下面将主要表面分为四部分,见图1-1。
1、以内孔为中心的一组加工面:
这组加工面包括:孔、M901.5螺纹孔及其倒角。
2、以外圆为中心的一组加工面:
这组加工面包括:外圆、及其倒角。
3、以定位的两个孔
这组加工面包括:孔和4-孔。
4、左右端面:
这组加工面包括:的端面和4-表面的端面和的端面。
以上各表面的主要技术要求如下:
1、孔的表面粗糙度为Ra=3.2,M901.5螺纹的表面粗糙度为Ra=3.2。
2、外圆mm的Ra=1.6,同轴度要求为0.02,倒角为145°,mm表面粗糙度为Ra=3.2。
3、4-mm的端面与轴心线有位置0.02mm的要求。其Ra为1.6。
4、孔4-mm和mm。
零件要求调质HRC30~45,其坯重为2.2kg。
由分析可知,四组加工表面可以选择其中一组表面为粗基准进行加工,然后再以加工过的表面为精基准加工其他各组表面,并保证他们之间的相互位置精度。
零件的工艺规程设计
(一)确定零件的生产类型:
零件的生产纲领为:N=Q·n(1+a%)(1+b%)(件/年)
其中,产品年产量Q为台/年, 每台产品中该零件的数量为n件/台,零件备品率为a%,零件废品率为b%。从初始资料和计算结果可知,该零件为中批生产。
(二)确定零件毛坯的制造形式:
零件为45钢,在工作时法兰在某些场面要经常正反转,与接触表面受摩擦作用,所以零件在工作过程中受到交变载荷和冲击载荷,要求有较高的强度,因此应该选择锻件毛坯。由于零件的轮廓尺寸不大,生产纲领达到中批生产水平,可以采用模锻成型,这对于提高生产率,减少切削加工的劳动量,保证加工精度,都是有利的。
(三)拟定零件的机械加工工艺路线:
1、定位基准的选择:
定位基准的选择是拟定零件的机械加工路线,确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择正确、合理与否,将直接影响工件的技工质量和生产率。在选择定位基准时,需要同时考虑一下三个问题:
(1)以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准,才能保证加工时精度,使整个机械加工工艺过程顺利地进行。
(2)为加工上述精基面或统一基准,应采用哪一个表面作为精基面。
(3)是否有个别工序为了特殊的加工要求,需要采用统一基准以外的精基面。
另外,我们还应从粗精基准选择的基本原则为出发点:
a.“基准重合”原则。应尽量选择被加工表面的设计基准为精基准。
b.“基准统一”原则。应选择多个表面加工都能使用的表面作为基准。
c.“互为基准”原则。当两个表面相互位置精度和其自身尺寸及形状精度都要求很高时,可互为基准,反复进行加工。
d.“自为基准”原则。在光整加工或某些精加工工序中,要求余量小且均匀,应尽量选择加工表面本身作为基准。
2、粗基准选择:
a.如果必须保证工件某重要表面的余量均匀,应选择该表面作为粗基准。
b.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
c.应尽量选择与加工表面的位置精度要求较高的非加工面为粗基准。
d.选作粗基准的表面,应尽可能平整光洁,不能有飞边。浇冒口及其他缺陷,以保证定位准确可靠。.
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