北理工机械专业课程设计-“盘类零件”工艺路线规划及夹具设计说明书.docx

1、专 业 课 程 设 计 说 明 书“盘 类 零 件 ”工 艺 路 线 规 划 及 夹 具 设 计2目录第 1 章 设 计 要 求 .31.1 设 计 目 的 .31.2 设 计 任 务 书 .31.3 生 产 纲 领 及 工 序 节 拍 .41.3.1 零 件 的 生 产 纲 领 .41.3.2 零 件 的 生 产 节 拍 .4第 2 章 零 件 分 析 .52.1 零 件 工 艺 性 分 析 .52.1.1 精 度 要 求 .52.1.2 确 定 主 要 加 工 表 面 .62.1.3 审 查 零 件 的 结 构 工 艺 性 .82.2 零 件 分 析 表 .9第 3 章 拟 定 工 艺 路

2、 线 、 选 取 加 工 余 量 及 工 序 尺 寸 .123.1 工 艺 路 线 .123.1.1 不 同 工 艺 路 线 比 较 .123.1.2 确 定 工 艺 路 线 .133.2 加 工 余 量 与 工 序 尺 寸 的 选 取 .14第 4 章 选 择 设 备 和 加 工 参 数 及 计 算 工 时 定 额 等 参 数 .20第 5 章 UG 仿 真 及 程 序 后 处 理 .22第 6 章 专用夹具设计 .296.1 定 位 方 案 ： .296.2 夹 具 定 位 尺 寸 的 计 算 .306.3 夹 具 定 位 精 度 的 计 算 .316.4 钻 孔 切 削 力 的 计 算

3、.316.5 夹 紧 力 方 向 和 作 用 点 的 选 择 .326.6 夹 紧 力 的 计 算 .326.7 夹 具 方 案 设 计 .336.8 绘 制 夹 具 设 计 图 .34第 7 章 气 缸 参 数 计 算 .347.1 气 缸 工 作 压 力 计 算 .347.2 气 缸 参 数 计 算 .347.2.1 气 缸 直 径 D 和 活 塞 杆 直 径 d 的 计 算 .347.2.2 缸 体 壁 厚 计 算 .357.2.3 气 缸 行 程 的 确 定 .357.3 气 缸 主 要 零 件 材 料 及 技 术 条 件 .363第 1 章 设 计 要 求1.1 设 计 目 的机 械

4、 制 造 工 程 学 课 程 设 计 是 机 械 工 程 专 业 的 一 个 重 要 的 教 学 环 节 ， 在 学 完 机械 制 造 工 艺 学 和 生 产 实 习 之 后 进 行 ， 它 要 求 学 生 综 合 运 用 过 去 所 学 过 的 各 种 知识 ， 进 行 工 艺 及 结 构 设 计 的 基 本 训 练 ， 为 今 后 从 事 这 方 面 的 工 作 培 养 分 析 问 题和 解 决 问 题 的 能 力 ， 通 过 设 计 可 从 下 面 几 个 方 面 得 到 训 练 和 提 高 。1.熟 练 运 用 机 械 制 造 工 艺 学 课 程 中 的 基 本 理 论 和 方 法 及

5、 生 产 实 习 中 学 到 的 实践 知 识 ， 在 保 证 加 工 质 量 的 前 提 下 ， 正 确 制 定 一 个 零 件 加 工 的 工 艺 路 线 ， 对 于每 道 工 序 能 选 择 合 适 的 定 位 和 加 紧 。2.通 过 设 计 夹 具 ， 提 高 学 生 结 构 设 计 的 能 力 ， 设 计 应 符 合 高 效 、 省 力 、 经 济的 原 则 ， 并 能 保 证 加 工 质 量 的 要 求 。3.熟 悉 使 用 各 种 手 册 及 图 表 、 资 料 ， 掌 握 与 本 设 计 有 关 的 各 种 资 料 的 名 称 及出 处 ， 为 毕 业 设 计 和 今 后 的

6、 工 作 打 好 基 础 。1.2 设 计 任 务 书课 程 设 计 题 目 ： 盘 类 零 件 工 艺 设 计生 产 纲 领 ：“盘 盖 ”年 产 量 M=10 万 台每 台 设 备 的 盘 盖 数 量 n=1 个 /台盘 盖 零 件 的 备 品 率 =15%盘 盖 零 件 的 废 品 率 =5%每 日 工 作 班 次 z=2具 体 任 务 要 求 ：1.确 定 生 产 类 型 ， 分 析 零 件 图 ；2.拟 定 零 件 机 械 加 工 工 艺 路 线 及 供 需 设 计 （ 绘 制 综 合 工 序 卡 ） ；3.设 计 一 道 工 序 的 夹 具 ， 采 用 气 动 加 紧 ；44.编

7、写 课 程 设 计 说 明 书 。1.3 生 产 纲 领 及 工 序 节 拍1.3.1 零 件 的 生 产 纲 领零 件 的 生 产 纲 领 即 零 件 的 实 际 计 划 年 产 量 ， 计 算 公 式 如 下 ： )1(nMN式 中 ： N盘 盖 的 实 际 计 划 年 产 量 设 备 的 年 产 量 n盘 盖 在 设 备 所 占 的 件 数 零 件 的 备 品 率 （ %） 零 件 的 废 品 率 （ %）在 上 式 中 ， 由 设 计 任 务 书 可 知 ：盘 盖 年 产 量 M=10 万 台每 台 设 备 的 盘 盖 数 量 n=1 个 /台零 件 的 备 品 率 =15%盖 零 件

8、 的 废 品 率 =5%所 以 实 际 计 划 年 产 量 （ 万 台 ）1.96)%4(0N1.3.2 零 件 的 生 产 节 拍由 于 零 件 为 轻 型 件 ， 由 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 （ 第 二 版 ） 表 1.4-8 知 对于 轻 型 机 械 产 品 ， 年 产 量 大 于 50000 件 时 属 于 大 批 量 产 品 。 在 大 批 量 生 产 时 ，生 产 要 有 节 奏 性 ， 要 求 每 道 工 序 时 间 应 与 生 产 所 规 定 的 节 奏 相 等 或 成 整 数 倍 。生 产 节 拍 指 生 产 出 一 个 零 件 的 时 间 ， 即 生 产 线 上

9、 每 下 线 两 个 零 件 之 间 的 时 间间 隔 ， 其 计 算 公 式 如 下 ： NTt605式 中 ： t生 产 节 拍 时 间T机 床 每 年 工 作 时 间N零 件 年 产 量机 床 效 率机 床 每 年 工 作 时 间 计 算 公 式 如 下 ： z250.7T式 中 ： 7.5机 床 每 天 工 作 时 间250机 床 每 年 工 作 天 数z机 床 每 年 工 作 班 次取 z=2， 则 机 床 每 年 工 作 时 间 ， 机（ 小 时 ）375025.7z205.7T床 工 作 效 率 =95%， 则 生 产 节 拍 为 ： 台 ）（ 分 钟 /.10784.1%963

10、60t NT第 2 章 零 件 分 析2.1 零 件 工 艺 性 分 析2.1.1 精 度 要 求在 盘 盖 的 零 件 图 中 ， 标 注 有 精 度 要 求 的 平 面 有 6 个 ， 孔 有 15 个 ， 其 精 度要 求 初 步 分 析 可 由 半 精 加 工 与 精 加 工 完 成 ， 不 需 要 磨 削 、 抛 光 等 加 工 方 法 。上 下 主 要 表 面 要 求 互 为 基 准 时 ， 位 置 精 度 为 19+0 -0.06。通 槽 深 度 要 求 相 对 基 准 面 的 位 置 精 度 为 7.5+0.06 0。安 装 定 位 孔 系 要 求 相 对 基 准 面 的 位

11、置 精 度 为 7.5+0.02 -0.02。中 心 沉 头 孔 孔 系 求 相 对 基 准 面 的 位 置 精 度 为 11+0.07 0 6 通 孔 要 求 相 对 基 准 面 的 位 置 精 度 为 水 平 14.5+0.01 -0.01， 垂 直5.5+0.01 -0.01，侧 面 孔 系 要 求 相 对 基 准 面 的 位 置 精 度 为 33+0.02 -0.02。 62.1.2 确 定 主 要 加 工 表 面根 据 加 工 精 度 、 重 要 程 度 等 的 要 求 ， 零 件 的 加 工 表 面 可 以 分 为 ： 重 要 表 面 ， 较重 要 表 面 ， 一 般 表 面 （

12、不 重 要 表 面 ） 。 其 中 一 般 表 面 通 常 未 标 注 公 差 ， 即IT12。 重 要 表 明 是 指 定 位 表 面 、 精 度 要 求 高 的 表 面 。 根 据 对 零 件 图 的 分 析 ，“变 速 器 盖 ”零 件 的 主 要 加 工 表 面 如 表 2.1 所 示 。 表 2.1 主 要 加 工 表 面质 量 要 求主 要 加 工 表 面 表 面 代 号表 面 精 度尺 寸 精 度(mm)位 置 精 度 (mm)下 平 面 T1 Ra3.2上 平 面 T2 Ra3.2大 圆 柱 面 T3 Ra3.2 0.053 阶 梯 孔 T4 Ra1.6 0.05下 表 面 通

13、 槽 T5 Ra3.2 0.02上 表 面 孔 系 K1K7 Ra3.2下 表 面 孔 系 K8 K9 Ra3.2侧 面 孔 系 K10K13 Ra3.27图 2-1图 2-28图 2-3图 2-42.1.3 审 查 零 件 的 结 构 工 艺 性盘 盖 类 零 件 结 构 上 呈 现 扁 平 的 特 点 ， 长 度 宽 度 尺 寸 大 ， 高 度 方 向 尺 寸 小 。 考虑 到 零 件 的 毛 坯 在 构 型 方 面 基 本 符 合 毛 坯 铸 造 方 法 的 要 求 。 非 加 工 的 成 形 面 都采 用 了 利 于 脱 模 的 倒 圆 角 设 计 。 考 虑 到 加 工 的 质 量

14、和 经 济 性 ， 零 件 设 计 中 简 化了 加 工 平 面 。 在 能 保 证 接 合 的 要 求 的 前 提 下 ， 加 工 表 面 的 粗 糙 度 等 精 度 要 求 尽量 降 低 。2.2 零 件 分 析 表由 于 零 件 加 工 表 面 较 多 ， 为 了 能 清 楚 地 比 较 各 表 面 精 度 和 主 次 地 位 ， 总 结 以上 分 析 ， 把 所 有 的 加 工 表 面 归 类 ， 以 表 格 的 形 式 表 示 出 来 。 绘 制 零 件 分 析 表9如 下 表 2.2 所 示 ：表 2.2 零 件 加 工 表 面 分 析 表加工方法初步设想先粗铣再精铣先粗铣再精铣先粗铣再精铣结构工艺性分析以未加工的T2面为工序基准，粗铣、精铣可达到精度要求，作为T1面加工的工艺基准。为上表面孔系加工的工艺基准。为侧面孔系加工的定位基准。表面功用作为T2面加工的精基准设计基准未加工的T2面做为粗基准T1面未加工的T4面做为粗基准位置精度尺寸精度质量要求表面精度 Ra3.2Ra3.2Ra3.2T1 T2 T5加工表面平 面 类10钻孔铣孔钻孔铣孔钻孔铣孔作为K8K9加工的定位基准作为侧面孔系的加工定位基准中心线中心线中心线0.05Ra3.2Ra3.2Ra3.2K1K 7 K8 K9T4孔类