哈爾濱理工大學

課 程 設 計

題 目：設計轉速器盤零件的

機械加工工藝規(guī)程及加工Φ9H8mm孔的工藝裝備

班 級： 機械1班

姓 名： 周 騏

指導教師： 王義文

完成日期： 1101010136

1

http:///
一、設計題目

二、原始資料

(1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:大批大量生產(chǎn)

三、上交材料

(1) 被加工工件的零件圖 1(2) 毛坯圖 1(3) 機械加工工藝過程綜合卡片 1(4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1(4) 夾具裝配圖 1(5) 夾具體零件圖 1(6) 課程設計說明書 1

張 張 張張張 張 份

1

2

摘 要

工藝規(guī)程是工裝設計、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等都有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關鍵工作。夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響著機械加工的質量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設計是機械工藝準備和施工中的一項重要工作。本文對轉速器盤的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑Φ9H8mm的孔設計了一套專用鉆床夾具。

關鍵詞：加工工藝；鑄造工藝；工藝規(guī)程；夾具設計

2

3

目 錄

1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 ....................... 4

1.1 零件的作用 ....................................... 4

1.2 零件的工藝分析 ................................... 5

2 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡圖 ................. 5

2.1 毛坯的選擇 ....................................... 5

2.2 確定機械加工余量和公差 ........................... 5

2.3 設計及繪制毛坯圖 ................................. 6

3 選擇加工方法，制定工藝路線 ........................... 6

3.1 定位基準的選擇 ................................... 6

3.2 零件表面加工方法的選擇 ........................... 6

3.3 制訂工藝路線 ..................................... 7

4 工序設計 ............................................ 8

4.1 Φ9mm孔 ......................................... 8

4.2 確定切削用量及基本工時（只介紹題目給出的工序） ... 8

5 夾具設計 ........................................... 10

5.1定位方案 ........................................ 10

5.2夾緊機構 ........................................ 10

5.3導向裝置 ........................................ 10

5.4夾具體 .......................................... 10

6 方案綜合評價與結論 ................................... 11

3

4

1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定

1.1 零件的作用

題目所給定的零件是一個轉速器盤，要求加工圖示紅圈部分的?9H8孔的加工。

圖2-1 轉速器盤零件圖

設計題目給定的零件是調速機構的轉速器盤，從整體上來說，其徑向尺寸比軸向尺寸大，因此，可以將其劃定為不規(guī)則的盤類零件。零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過銷與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉動手柄，偏心軸轉動，油門拉桿即可打開油門（增速）或關小油門（減速）；兩個直徑為Φ6mm孔裝兩個定位銷，起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉動，實現(xiàn)無級變速。轉速器盤通過兩個直徑為Φ9H8mm的孔用M8螺栓與機體相連。

4

5

1.2 零件的工藝分析

轉速器盤共有九個機械加工表面，其中，兩個直徑為Φ9mm的孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求。現(xiàn)分述如下：

⑴ 兩個直徑為Φ9mm的孔

兩個直徑為Φ9mm的孔的表面粗糙度為Ra12.5，孔中心線與底平面的尺

?0.5

0寸要求為18mm；兩個孔的中心線距離為28?0.05mm；孔與直徑為Φ10mm

的孔中心線距離為72?0.1mm；與機體相連的P面，其表面粗糙度為Ra6.3。

⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面

Φ10mm的孔尺寸為Φ10

×45°，兩個Φ6?0.036

0?0.049?0.013mm，表面粗糙度為Ra3.2，其孔口倒角0.5mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對Φ10mm

孔的中心線有端面圓跳動為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。

從以上分析可知，轉速器盤的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過的表面為定位基準加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。

2 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡圖

2.1 毛坯的選擇

該零件材料為HT200，考慮到轉速器盤在工作過程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結構形式看，幾何形體不是很復雜，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。

2.2 確定機械加工余量和公差

參見《機械制造技術基礎課程設計指導書》（以下稱指導書）第二章第二節(jié)，鑄件尺寸公差及機械加工余量按GB/T6414-1999確定。

按金屬型鑄造，灰鑄鐵查《指導書》表2-5，查得加工余量等級為D~F，轉查表2-3，差得尺寸公差為8級，轉查表2-4，最大輪廓尺寸160~250mm，得加工余量1.4mm。

2.3 設計及繪制毛坯圖

5

6

圖2-2 轉速器盤毛坯圖

3 選擇加工方法，制定工藝路線

3.1 定位基準的選擇

本零件是有精度較高要求的孔的盤狀零件，平面和孔是設計的基準，也是裝配和測量的基準，在加工時，應盡量以大平面為基準。例如，先銑出下表面，再以下表面為基準，加工出上端各表面，同樣，也是以下表面為基準鉆出Φ10，Φ6 孔；加工前后端面時，先以下表面為基準，在鏜床上銑出后端面，再以后端面為基準，加工出2個Φ9的孔的前端面。由于扇形部分的表面比較不易加工，首先以加工出來的下端面為基準加工出Φ10，Φ6 孔處的各個上端面，再以上端面為基準，加工出I孔處的下端面；零件的2個Φ9孔的上邊緣表面是不能用來作為定位基準的。

3.2 零件表面加工方法的選擇

⑴ P面

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑵ Φ18mm圓柱端面

表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟精度為IT11，加工方案確定為：粗銑；

6

7

⑶Φ10mm孔

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角；

⑷ Φ25mm圓柱上端面

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑸Φ9mm孔

表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟精度為IT8，加工方案確定為：鉆削→鉸孔； ⑹ 120o圓弧端面

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑺ Φ6mm孔

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→鉸孔。

3.3 制訂工藝路線

制訂機械加工工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。

因此，設計的加工路線確定如下：

工序1 鑄造；

工序2 熱處理；

工序3 粗、精銑P面，以零件底平面及直徑為Φ25mm的外圓柱面為粗基準。選用X63臥式銑床，并加專用夾具；

工序4 粗銑兩個直徑為Φ18mm的圓柱端面，以經(jīng)過精加工的P面及底平面為基準，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序5 粗銑直徑為Φ25mm的圓柱下端面，以底平面為基準，Φ25mm圓柱上端面為輔助基準，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序6 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面，以底平面為基準，Φ25mm圓柱下端面為輔助基準，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序7 鉆、鉸Φ10mm的孔，并锪倒角0.5×45o，以經(jīng)過精加工的P面和底平面為基準，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；

工序8 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的兩個孔，以Φ10mm的孔及P面為基準，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；

工序9 粗、精銑120o圓弧端面，以Φ10mm的孔和底平面及P面為 7

8

定位基準，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序10 鉆、鉸加工兩個Φ6mm的孔，以Φ10mm的孔和底平面及P面定位。選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；

工序11 去毛刺； 工序12 檢查； 工序13 入庫。

4 工序設計

根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下（只介紹題目給出的工序）：

4.1 Φ9mm孔

毛坯為實心，而孔的精度為IT8， 確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ8.9mm； 鉸孔：Φ9

?0.022

mm，2Z = 0.1mm。

具體工序尺寸見表1。

表1 工序尺寸表

4.2 確定切削用量及基本工時（只介紹題目給出的工序）

工序8：鉆削、鉸削加工Φ9mm的孔 1. 鉆削Φ8.9mm的孔 ⑴ 選擇刀具和機床 查閱《指導書》，由鉆削深度⑵ 選擇切削用量 ①進給量f

ap

= 4.45mm，選擇d0= 8.9mm的H11級高速

鋼麻花鉆(GB1438-85)，機床選擇立式鉆床Z525。

8

9

查閱《指導書》表4-10，取f = 0.17mm/r。

②切削速度vc

根據(jù)《指導書》表5-22，根據(jù)f = 0.17mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~ 241，取vc=12m/min。

③計算基本工時

tm?L