机械制造技术课程设计-主转盘凸轮机械加工工艺规程设计.docx

目录第1章计算生产纲领、确定生产类型11.1 生产纲领11.2 生效率分析11.3 生产类型1第2章零件分析32.1 零件的作用32.2 零件的工艺分析3第3章机械加工工艺规程设计43.1 毛坯设计43.2 基面的选择4321粗基准的选择4322精基准的选择43.3 工艺路线的定53.4 加工余量的确定6第4章切削用量的确定7结束语21参考文献23第1章计算生产纲领、确定生产类型1.1生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。N=Qn（I+a+夕）式中：N零件的生产纲领（件/年）Q机器产品的年产量（台/年）n每台产品中该零件的数量（件/台）a备品百分率废品百分率1.2生效率分析操作者按规定的作业方法工作时，他的能力或努力程度叫效率。主要用来考核纯生产能力，不包括由技术、材料等其它问题所引起的能力损耗。1）标准工时：标准工时=标准作业时间+辅助时间指在正常情况下，从零件到成品直接影响成品完成的有效动作时间，其包含直接工时与间接工时。即加工每件（套）产品的所有工位有效作业时间的总和。a标准工时：标准工时=生产一个良品的作业时间。b标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时义（1+宽放率）c工厂使用的宽放率一般在10%20%,对一些特殊的工种，如体力消耗较大的工种，宽放率可适当放宽一些d正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。2）制定方法：对现有各个工位（熟练工人）所有的有效工作时间进行测定，把所有组成产品的加工工位的工时，考虑车间生产的均衡程度、环境对工人的影响、以及工人的疲劳生产信息等因素后，计算得到标准工时。生产率=（产出数量又标准工时）÷（日工作小时X直接人工数）×100%1.3生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1 .单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2 .成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1»表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于100O大于5000大于50000设备年产量5000件，废品率、备品率各3%、10%,每台设备含该零件件数N=Qn（I+a+4）=5000XlX（l+3%+10%）件/年=5650件/年主转盘凸轮生产批量为大批量生产。第2章零件分析2.1 零件的作用凸轮通过其独特的曲线轮廓或凹槽设计，能够将输入的运动转化为所需的输出运动形式。在主转盘系统中，凸轮可能用于将电机的圆周运动转化为转盘或其他从动件的直线运动、摆动或角度运动，从而满足特定的机械运动需求。凸轮机构具有精确控制运动状态的能力。在主转盘系统中，凸轮可以根据设计要求控制转盘或其他从动件的运动轨迹和运动速度，实现精确的序列控制和定时控制。这种控制能力对于需要高精度、高可靠性的自动化机械装置尤为重要。2.2 零件的工艺分析图2-1主转盘凸轮零件图第3章机械加工工艺规程设计3.1 毛坯设计主转盘凸轮零件材料为Crl2,毛坯的制造形式建议选择锻造。通过锻造可以得到具有优良机械性能和精度的毛坯，满足主转盘凸轮零件的使用要求。3.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1 粗基准的选择L粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。2 .选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。3 .应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。4 .应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。5 .粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。由粗基准选择原则及主转盘凸轮零件知，选择100外圆作为定位粗基准。3.2.2精基准的选择1.“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。2 .“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。3 .“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。4 .“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。5 .所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。由精基准选择原则及主转盘凸轮零件图知，选择中100端面、40孔和R30圆弧作为定位精基准，符合基准统一原则。6 .3工艺路线的定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序01：锻造工序02：调质处理HRC5558工序03：粗车中53端面；粗车100端面；粗车53外圆；粗车40端面;粗车40孔工序04：粗车中100外圆；粗车端面工序05：粗车左端面工序06：半精车40孔工序07：铳外轮廓工序08：钻8孔工序09：专忽3-15沉孔；钻3-中9孔工序10：钻3-M8螺纹底孔6.8孔深30；攻3-M8螺纹深25工序11：去毛刺工序12：检验至图纸求并入库7 .4加工余量的确定主转盘凸轮零件的材料是CrI2,由机械制造工艺设计简明手册表2225模锻件内外表面加工余量，主转盘凸轮零件余量是：厚度方向为1.52.0mm,水平方向为1.52.0mm。图3-1主转盘凸轮毛坯图第4章切削用量的确定工序03：粗车53端面；粗车100端面；粗车53外圆；粗车40端面;粗车40孔工步一：粗车53端面L确定切削深度.中53端面，单边加工余量Z=2.0mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表l4-8知，故粗车切削深度4=2.()mm2 .确定进给量f根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量(表4.2-9),选择/=0.8Imm/r3 .确定切削速度。切削速度的修正系数为女W=O8,kn,=0.65,kkn=0.81,=1.15,kMv=kkv=1.0(均见表1.28),=50×0.8×0.65×0.81×1.15mmin24mmin100Ov1000×24z.n=rmn144rmn11d11×53按CA6140机床的转速(表4.2-8),选择=160rmin4 .确定车中53端面的基本时间TL-j3=-l加1 ddL=-1+l2+I3=%+(23)=-+(23)=(45)mmtgkrtg45o4为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，4=5d-d,257-362mm=10.5mm式中1=4.5mm,I2=4mm,3=5,f=0.81mmr,n=160rmin,=24mmin,走刀次数i=lmilT10.5+4.5+4+5.n1vt.则T1=XImm0.185minj0.81×160工步二：粗车100端面L确定切削深度1100端面，单边加工余量Z=2.0mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，故粗车切削深度p=20mm2 .确定进给量,根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择/=0.8Imm/r3 .确定切削速度。切削速度的修正系数为左。.8,n,=0.65,kkr=0.81,v=1.15,kMi=kkv=1.0(均见表1.28),=50×0.8×0.65×0.81×1.15mmin24mmin100Ov1000x24,.n=rImin76rmn11d11×100按CA6140机床的转速(表4.2-8),选择=80rmin4 .确定车100端面的基本时间TL-L=-三l+i+2+/,21234=2+(23)=+(23)=(45)mmtgkrtg45°2=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，4=5d-dx104-57=mm=23.5mm22式中1=4.5mm,I2=4mm,3=5,f=0.81mmr,n=80rmin,=24mmin,23.5+3.5+4+5XIminX0571minjO.81×8O工步三：粗车40端面L确定切削深度.40端面，单边加工余量Z=2.0mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，故粗车切削深度4=2.()mm2 .确定进给量f根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量(表4.2-9),选择/=0.8Imm/r3 .确定切削速度。切削速度的修正系数为院,=0.8,绘=0.65,=0.81,kv=1.15,kMv=kkv=1.0(均见表1.28),=50×0.8×0.65×0.81×1.15mmin24mmin100Ov1000×24z,.n=rmn191rmndx40按CA6140机床的转速(表4.2-8),选择=200rmin4 .确定车中40端面的基本时间TL-Jndd1L=FZ1÷Z2÷3=%+(23)=-+(23)=(45)mmtg