課程設(shè)計尾座體零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ14H7孔裝備設(shè)計

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)課 程 設(shè) 計題 目：尾座體零件的機械加工工藝規(guī)程及加工14h7孔裝備設(shè)計班級： 機械班 姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2011年6月18日 一、設(shè)計題目設(shè)計“尾座體”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工14孔工二、上交材料(1)毛坯圖 1張(2)毛坯零件圖 1張(3)機械加工工藝過程綜合卡片 1張(4)工序卡片 1張(5)夾具裝配圖 1張(6)夾具體零件圖 1張(7)課程設(shè)計說明書（3000字左右） 1份三、指導(dǎo)教師評語成 績： 指導(dǎo)教師日期摘要本課題主要是設(shè)計某機床尾座體的加工工藝及夾具的設(shè)計，在設(shè)計中采用先設(shè)計該尾座體的加工工藝在根據(jù)加工工藝來選取夾具的設(shè)計的方案和夾具的具體設(shè)

2、計；而設(shè)計的重點是夾具的設(shè)計。由于工件的孔17和14都要以底面做為基準(zhǔn)加工，故首先得做出底面的加工夾具。由于孔17的精度要求高，和定位尺寸誤差小，為保證孔的位置和加工準(zhǔn)確性我們一定在加工底面的時間通過畫線找出底面的加工余量。這樣就可以更好的保證孔17的位置和加工精度！加工孔14的夾具其實就是在加工底面夾具的基礎(chǔ)上加了一個45度斜度板。abstract the main subject is the design of a processing machine tailstock body and fixture design, design first used in the design o

3、f the tailstock body processing in the processing to select the fixture according to the design of specific programs and fixture design; designed focus on fixture design. as the workpiece hole 17 and 14 to the bottom as a base to be processed, it must first be processed to make the underside of the

4、fixture. as the hole 17 of the high precision, small error size and location, to ensure the accuracy of hole location and we will process the underside of the processing time by drawing lines to find the bottom of the allowance. this will better ensure the hole 17 of the location and precision! proc

5、essing holes 14 of the fixture is actually the underside of the fixture in the processing based on the board of a 45-degree slope. 目 錄1零件工藝分析61.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型的確定62確定毛坯的種類和制造方法62.1選擇毛坯62.2確定機械加工余量.62.3設(shè)計并確定毛坯尺.73擬定工藝路線.73.1定位基準(zhǔn)的選擇73.2表面加工方法的確定73.3制定工藝路線84機械加工余量、工序尺寸和公差的確定94.1孔14的內(nèi)徑表面94.2選擇加工設(shè)備和工藝裝備95切削

6、用量、時間定額的計算105.1切削用量的計算105.1.1鉆、擴、粗鉸、精鉸14mm孔105.2時間定額的計算115.2.1基本時間t的計算116指定工序的專用夾具設(shè)計126.1問題的提出126.2夾具設(shè)計126.2.114孔的加工夾具127方案的綜合評價與總結(jié)138設(shè)計體會149參 考 文 獻151零件工藝分析1.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型的確定根據(jù)零件圖可知、主要進行14孔加工和表面加工、鉆孔、孔的精度要求高。該零件屬大批量生產(chǎn)，在加工是為了提高勞動效率、降低成本，設(shè)計加工零件需要設(shè)計專用夾具。 “尾座體”共有三組加工表面，其中兩組有位置度要求。（1） 以14mm孔為中心的加工表面。這一組表

7、面包括14mm孔以及261的沉頭孔和粗糙度ra=12.5m的凸臺面。（2） 以基準(zhǔn)面a為中心的加工表面。這一組表面包括ra=1.6m的基準(zhǔn)面a和基準(zhǔn)面b，ra=12.5m的凹槽底面和ra=6.3m的右端面和ra=12.5m的下端面。（3） 以17h6孔為中心的加工表面。這一組表面包括17h6孔以及145的倒角，左右端面和m6的螺紋孔。其中主要加工面為17h6孔內(nèi)壁。第二組和第三組加工表面有位置度要求，如下：17h6孔圓度公差為0.003mm；17h6孔圓柱度公差為0.004mm；17h6孔中心線與基準(zhǔn)面a平行度公差的要求為0.005mm；17h6孔中心線與基準(zhǔn)面b平行度公差的要求為0.005m

8、m； 由以上分析，可以先加工第二組加工表面。2確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯由于該零件的形狀較復(fù)雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，采用批量造型生產(chǎn)。根據(jù)零件主要的加工表面的粗糙度確定各表面加工余量.2.2.確定機械加工余量根據(jù)鑄件各處的的最大尺寸查表2-4及表2-3參考公差等級，確定各處鑄件得加工余量。2.3.設(shè)計并確定毛坯尺寸加工余量根據(jù)參考書2-1，2-2公式通過計算確定毛坯的尺寸3擬定工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面的選擇的正確與合理可以使加工的質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)效率得到提高；否則不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，

9、使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準(zhǔn)的選擇：對于象機床尾座這樣的零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的，能夠保證零件的各種加工余量的選擇。對于一般零件而言，以加工面互為基準(zhǔn)完全合理；但對于本零件來說，如果以14的孔為粗基準(zhǔn)可能造成位置精度不達標(biāo)，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工面作為粗基準(zhǔn)）14的孔以底面和75度面作為基準(zhǔn).對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)的重合問題。這里主要以已加工的底面為加工的精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時應(yīng)該進行尺寸換算，后面對此有專門的計算這里就不重復(fù)了。3.2表面加工方法的確定(1) 尾座體基準(zhǔn)面a：粗銑削的加工，表面粗糙度ra=1.6m,要求粗

10、加工和精加工。未注公差等級，根據(jù)gb180079規(guī)定公差為it13(2) ra=12.5m的底面：只要求粗加工。未注公差等級，根據(jù)gb180079規(guī)定公差為it13(3) 基準(zhǔn)面b：ra=1.6m,要求粗加工和精加工。未注公差等級，根據(jù)gb180079規(guī)定公差為it13(4) 右端面：ra=6.3m。要求粗加工和半精加工。未注公差等級，根據(jù)gb180079規(guī)定公差為it13(5) 凸臺面：凸臺面。ra=12.5m。要求粗加工和半精加工。(6)14h7的孔 七級加工精度，表面粗糙度，ra=12.5,。采用的加工方法為鉆擴粗鉸精鉸，直徑14mm基孔制。3.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點應(yīng)當(dāng)是使

11、零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使用生產(chǎn)成本下降。(1)工序：劃線，在毛壞上標(biāo)出17h6孔，14孔的中心位置，端面a，b的位置。(2)工序：粗銑圓柱體左右端面。以底面為粗基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(3)工序：鉆15mm孔。以工序2加工的左右端面作為粗基準(zhǔn)，選用z525立式鉆床。(4)工序：粗銑基準(zhǔn)面a與底部ra=12.5m的凹槽面，粗銑22的槽以及底面。以17h6孔為定位粗基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(5)工序：粗刨基準(zhǔn)面b。

12、基準(zhǔn)面a為定位粗基準(zhǔn)，選用b6035牛頭刨床。(6)工序：粗銑右端面,粗銑凸臺面?；鶞?zhǔn)面a為定位粗基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(7)工序：鉆、擴、鉸14mm孔，锪261的沉頭孔。以尾座體端面a，b定位，選用z525立式鉆床。(8)工序：鉆孔，擴孔和攻m6的螺紋。以17h6孔為粗基準(zhǔn)，選用z525立式鉆床。(9)工序：擴、鉸17h6孔?；鶞?zhǔn)面a和b為定位粗基準(zhǔn)，選用z525立式鉆床。(10)工序：半精銑圓柱體左右端面。以17h6孔為精基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(11)工序：半精銑右端面?；鶞?zhǔn)面a為定位精基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(12)工序：精銑基準(zhǔn)面a。精銑22的槽。以17h6孔為精

13、基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(13)工序：精銑基準(zhǔn)面b?；鶞?zhǔn)面a為定位精基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(14)工序xiv：锪17h6孔145倒角，去毛刺。以17h6孔為精基準(zhǔn)，選用z525立式鉆床。（15）工序xv：研配17h6孔。 基準(zhǔn)面a和b,右端面與17h6孔兩端面為定位精基準(zhǔn)。（16）工序xvi：配刮a、b面（17）工序：檢查。4 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定“尾座體”零件的材料為ht200，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。采用自由的砂型,3級精度（成批生產(chǎn)）。根據(jù)上述原始質(zhì)料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：4.1 孔的內(nèi)徑表面毛坯為實心，不沖出孔。內(nèi)

14、孔精度要求不太高,確定工序加工尺寸及余量為：由表2-28可查得精鉸余量z精鉸=0.05mm；粗鉸余量z粗鉸=0.1mm；鉆孔余量z鉆=13.0mm；擴孔余量z擴=0.85mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，精鉸：it7；粗鉸：it10；擴：it12；鉆：it13。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.018mm；粗鉸：0.070mm；擴：0.18mm；鉆：0.27mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：14mm；粗鉸：13.954.2. 選擇加工設(shè)備與工藝裝備工序號設(shè)備工 藝 裝 備工序卡尺。工序x6240臥式銑床銑刀、游

15、標(biāo)卡尺、專用夾具。工序z525立式鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具。工序x6042臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具。工序b6035牛頭刨床專用刨夾具、游標(biāo)卡尺。工序x6042臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具。工序z525立式鉆床鉆頭、鉸刀、專用夾具工序z525立式鉆床鉆頭、鉸刀、專用夾具工序z525立式鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具工序x6042臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具。工序x6042臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具。工序x6042臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具。工序x6042臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具。工序z525立式鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具工序v

16、虎鉗工序虎鉗工序塞規(guī)、百分表、卡尺等 。5切削用量、時間定額的計算5.1切削用量的計算5.1.1鉆、擴、粗鉸、精鉸14mm孔1、鉆孔工步(1)背吃刀量的確定 ap=13mm。(2)進給量的確定 由表5-22，f=0.24mm/r(3)切削速度的計算 由表5-22按工件材料鑄鐵，硬度為200hbs選取v=20m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭轉(zhuǎn)速n=489.7r/min，參照表4-9所列z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min。將此轉(zhuǎn)速值代入公式可得v=nd/1000=545r/min13mm/1000=22.3m/min。2、擴孔工步(1)背吃刀量的確定 取ap=0

17、.85mm。(2)進給量的確定 由表5-23，f=1.0mm/r(3)切削速度的計算 由表5-24得，v=79.1m/min,由公式求得n=1817r/min,查表4-9，取n=1360r/min,帶回公式求得v=59.2m/min。3、粗鉸工步(1)背吃刀量的確定 取ap=0.10mm(2)進給量的確定 由表5-31，f=0.80mm/r(3)切削速度的計算 由表5-27得，v=12.6m/min,由公式計算出n=287.5r/min查表4-9，取n=392r/min,帶回公式得v=17.2m/min。4、精鉸工步(1)背吃刀量的確定 取ap=0.05mm(2)進給量的確定 由表5-31，f

18、=0.80mm/r(3)切削速度的計算 由表5-26得，v=8m/min, 由公式計算出n=181.9r/min查表4-9，取n=195r/min, 帶回公式得v=8.6m/min。5.2時間定額的計算5.2.1基本時間tm的計算1、鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式t=l/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=29mm,l=2mm,l=1mm,f=0.24 mm/r，n=545r/min。將上述結(jié)果代入上式，得該工序的基本時間tj=(29+2+1)/(0.24545)=0.24min=14.7s。2、擴孔工步 根據(jù)表5-41，擴孔的基本時間可由公式t=l/fn=(l+l1

19、+l2)/fn求得。式中l(wèi)=29mm, l=2mm, l=1mm, f=1.0mm/r, n=1360r/min。將上述結(jié)果代入上式，得該工序的基本時間tj=(29+2+1)/(1.01360)=0.02min=1.4s。3、粗鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸孔的基本時間可由公式t=l/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)、l由表5-42按k=15、a=(d-d)/2=(13.95-13.85)/2=0.05mm的條件查得l=0.19mm, l=13mm；而l=29mm,f=0.80mm/r, n=392r/min。將上述結(jié)果代入上式，得該工序的基本時間tj=(29+0.19+13)/(0.8

20、0392)=0.13min=8s。4、精鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸孔的基本時間可由公式t=l/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)、l由表5-42按k=15、a=(d-d)/2=(14-13.95)/2=0.025mm的條件查得l=0.19mm, l=13mm；而l=29mm, f=0.80mm/r，n=195r/min。將上述結(jié)果代入上式，得該工序的基本時間tj=(29+0.19+13)/(0.80195)=0.27min=16s。6指定工序的專用夾具設(shè)計6.1問題的提出利用夾具用來加工孔零件底面，這些都有很高的技術(shù)要求。但加工的部分都尚未加工，因此，在設(shè)計時，主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)

21、率，降低勞動強度，并且精度也是非常重要的。6.2夾具設(shè)計6.2.1孔的加工夾具（1）定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，加工孔14的夾具其實同樣以底面和75度面作為基準(zhǔn),也就是在加工17的孔的上做一個45度斜角度。夾緊時主要是限制工件的在平面上的轉(zhuǎn)動，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的時候采用不加工面作為夾緊。由于考慮鉆削力的作用，把夾具體做出的斜角。（2）夾緊力的選擇在鉆孔是夾緊力產(chǎn)生的力矩，必須滿足 查資料1機床夾具設(shè)計手冊其中 鉆削扭矩，其值由切削原理的公式計算確定； 鉆削時，左邊壓緊件生力矩； 鉆削時，右邊壓板產(chǎn)生力矩。為了提高夾緊的速度，在工件緊機構(gòu)如圖6.2所示：圖6.2（3）定位

22、誤差定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是導(dǎo)軌面和燕尾，該端面與孔的垂直度有一定的要求。還有就是45的夾角可能存在一定的誤差。7方案的綜合評價與總結(jié)此方案由于是初學(xué)者自行設(shè)計難免會出現(xiàn)許多錯誤和不足總的來說加工一個14的孔還是可以的，此方案只能說是對14孔的加工設(shè)計夾具。通過這次課程設(shè)計，使我對產(chǎn)品設(shè)計過程有了進一步的認識，對結(jié)構(gòu)設(shè)計有了更進一步的了解，也加深了對大學(xué)三年中所學(xué)的基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設(shè)計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設(shè)計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計時就必須考慮，所設(shè)計的機構(gòu)是否合理在實際運用中能否正常工作。課程設(shè)計使我學(xué)會了從實際出發(fā)設(shè)計產(chǎn)品，而不僅僅考慮理論上的可行性。8設(shè)計體會在本次課程設(shè)計的制作過程中，我深深的體會到一個看似簡單的機構(gòu)其實并不像我們想象中的那么簡單，它所要考慮的東西還很多。要完善一個產(chǎn)品首先應(yīng)該對其功能作用有充分的了解，然后對實現(xiàn)這