尾座體夾具設(shè)計說明書論文

1、 2016屆機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計 尾座體加工工藝及夾具設(shè)計姓名： 白 濤 學(xué) 號： 8011212311 所屬學(xué)院： 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級： 機(jī)械16-3班 指導(dǎo)教師： 廖結(jié)安 日 期： 2015.10.21 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目：“尾座體”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具設(shè)計（年產(chǎn)量為5000件）內(nèi)容1.零件圖 1張2.毛坯圖 1張3.機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張4.夾具裝配圖 1張5.夾具零件圖 1張6.課程設(shè)計說明書 1份班 級 機(jī)械16-3 學(xué)生姓名 白濤 同組學(xué)生 蘇通 彭群群 王庭磊 岳玉剛 指導(dǎo)教師 廖結(jié)安 I塔里木大學(xué)-機(jī)械

2、電氣化工程學(xué)院-機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計目 錄1序言12零件分析 22.1零件的特點32.2工藝分析33工藝規(guī)程設(shè)計43.1確定毛坯的制造形成43.2基準(zhǔn)的選擇43.3制定工藝路線53.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定73.5確定切削用量及基本工時94夾具設(shè)計 104.1問題的提出104.2夾具設(shè)計 11總結(jié) 12致謝 13參考書目 14 塔里木大學(xué)-機(jī)械電氣化工程學(xué)院-機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計1 序 言本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活

3、中占有重要地位。在各種主要的課程學(xué)習(xí)完成之后，來一次機(jī)械制造工藝學(xué)的課程設(shè)計，不僅檢驗了我們的學(xué)習(xí)質(zhì)量，還讓我們重新翻起了這些久未閱讀的課本。俗話說，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)尺。那么，這次的設(shè)計能幫助我們認(rèn)識到自己學(xué)習(xí)上的不足與缺陷，這對我們以后有很大的益處。我希望我能在這次的設(shè)計中提升自己，加強(qiáng)分析、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。15 塔里木大學(xué)-機(jī)械電氣化工程學(xué)院-機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計2 零件分析2.1.零件的特點題目所給的零件是機(jī)床尾座體，17H6的孔與頂尖研配，底面和75斜面與磨床工作臺相連，通過14

4、mm孔用螺栓將“尾座體”緊固在工作臺上。主要作用是固定頂尖。圓柱體形的部分有一個17H6孔，并且有一個M6的螺紋孔，頂尖穿過17H6孔，將螺釘擰緊，這樣就將頂尖固定。 2.2.零件的工藝分析 “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

5、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0.005mm；17H6的孔軸心線與導(dǎo)軌面的位置度誤差為00.1；17H6的孔與燕尾面的位置度誤差不超過0.15；各面的粗糙度達(dá)到需要的要求；17H6的孔需精加工、研配；導(dǎo)軌面配刮1013點/2525。塔里木大學(xué)-機(jī)械電氣化工程學(xué)院-機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計3 工藝規(guī)程設(shè)計3.1.確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，硬

6、度為170-241HB。考慮到零件的形狀，由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達(dá)到大批大量生產(chǎn)水平，故可以采用砂型鑄造。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。 3.2.基準(zhǔn)的選擇 (1)粗基準(zhǔn)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17的孔為粗基準(zhǔn)可能造成位置精度不達(dá)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)）現(xiàn)在選擇不加工35的外圓表面和外表不加工面作為粗基準(zhǔn)，利用一組兩個錐套夾持兩端作為主要定位面以消除五個不定度，再用一個支承板、支承在前面用以消除一個不定度，達(dá)到完全定位。用來加工工件的底

7、面。 (2) 精基準(zhǔn)的選擇。精度高的基準(zhǔn)面A、基準(zhǔn)面B和17H6孔兩個端面自然就成了精基準(zhǔn),。因為A、B面既是設(shè)計及準(zhǔn)又是裝配基準(zhǔn)這樣符合“基準(zhǔn)重合”原則，其它各面、孔的加工可以以A、B面為基準(zhǔn)這符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。 考慮到要保證加工余量均勻以及要有較高的形狀、位置精度，故要求17H6孔和A、B面互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。3.3.制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、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)已確定為大批大量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)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(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本下降：（1） 工藝路線

8、方案一： 工序1：鉆15mm孔 工序2：粗銑基準(zhǔn)面A與底部Ra=12.5m的凹槽面 工序3：粗銑22的槽 工序4：粗銑基準(zhǔn)面B 工序5：鉆14mm孔，锪261的沉頭孔 工序6：粗銑凸臺面 工序7：鉆孔，擴(kuò)孔和攻M6的螺紋 工序8：粗銑圓柱體左右端面 工序9：粗銑右端面 工序10：粗、精磨17H6孔 工序11：精銑基準(zhǔn)面A 工序12：精銑基準(zhǔn)面B 工序13：精銑22的槽 工序14：半精銑圓柱體左右端面 工序15：半精銑右端面 工序16：車17H6孔145倒角，去毛刺 工序17：檢查（2）工藝路線方案二： 工序1：粗銑基準(zhǔn)面A與底部Ra=12.5m的凹槽面 工序2：粗銑22的槽 工序3：粗刨基準(zhǔn)面

9、B 工序4：鉆14mm孔，锪261的沉頭孔 工序5：粗銑凸臺面 工序6：鉆15mm孔 工序7：車M6螺紋 工序8：粗銑圓柱體左右端面 工序9：粗銑右端面 工序10：粗、精磨17H6孔 工序11：精銑基準(zhǔn)面A 工序12：精刨基準(zhǔn)面B 工序13：精銑22的槽 工序14：半精銑圓柱體左右端面 工序15：半精銑右端面 工序16：車17H6孔145倒角，去毛刺 工序17：檢查（3）工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工17H6孔，然后加工基準(zhǔn)面A；而方案二是先加工基準(zhǔn)面A和B，后加工17H6孔。經(jīng)比較，方案一能保證17H6孔中心線到基準(zhǔn)面A和B的距離，符合位置度的要求。方案二就不會

10、確保17H6孔到基準(zhǔn)面A和B的距離，因此不滿足位置度要求。所以，可以知道，方案一優(yōu)于方案二。但是，方案一中有許多不合適的工序，比如，鉆孔之前要先銑端面，還有，基準(zhǔn)面B 要刨。凸臺面先加工，然后鉆孔等等。所以，修改后確定工藝如下： 工序1：粗銑圓柱體左右端面。以底面為粗基準(zhǔn)，選用X6042臥式銑床。 工序2：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。 工序3：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。 工序4：粗刨基準(zhǔn)面B。基準(zhǔn)面A為定位粗基準(zhǔn)，選用B6035牛頭刨床。 工序5：粗銑右端面,粗銑

11、凸臺面。基準(zhǔn)面A為定位粗基準(zhǔn)，選用X6042臥式銑床。 工序6：鉆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。 工序7：鉆孔，擴(kuò)孔和攻M6的螺紋。以17H6孔為粗基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床。 工序8：擴(kuò)、鉸17H6孔。基準(zhǔn)面A和B為定位粗基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床。 工序9：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。 工序10：半精銑右端面?；鶞?zhǔn)面A為定位精基準(zhǔn)，選用X6042臥式銑床。 工序11： 精銑基準(zhǔn)面A。精銑22的槽。以17H6孔為精基準(zhǔn)，選用X6042臥式銑床。 工序12：精銑基準(zhǔn)面B?；鶞?zhǔn)面A為定位精基準(zhǔn)，選用X6042臥

12、式銑床。 工序13：锪17H6孔145倒角，去毛刺。以17H6孔為精基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床。 工序14：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)。 工序15：配刮A、B面 工序16：檢查。3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定銑削加工加工余量依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊設(shè)計實用手冊表831以及表1550查得、公差依據(jù)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表32查得表面粗糙度以及經(jīng)濟(jì)精度由機(jī)械制造工藝學(xué)表115查得“尾座體”零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，采用砂模鑄造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）尾座體基準(zhǔn)面

13、A。據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊（以下簡稱人員手冊）表5-6，鑄件偏差1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。參照實用金屬切削加工工藝手冊（以下簡稱切削手冊）第414頁可知，加工余量為：粗銑：Z=2mm，精銑：Z=0.85mm。粗銑削的加工精度IT11級，因此偏差0.11。精銑削偏差即為零件偏差： 。 （2）Ra=12.5m的底面。只要求粗加工。參照切削手冊第414頁可知，加工余量：Z= 4mm。 （3）基準(zhǔn)面B。Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。參照人員手冊表5-72，粗刨Z=2mm,精銑Z=0.85mm。刨削公差即為零件公差： 0.3mm。 （4）右端面。Ra=6.3m。

14、要求粗加工和半精加工。參照切削手冊第414頁可知，粗銑Z=1.3mm，半精銑Z=0.7mm。 （5）凸臺面。Ra=12.5m。只要求粗加工。參照切削手冊第414頁可知，加工余量Z=2mm。 （6）圓柱體形左右端面。Ra=6.3m。要求粗加工和半精加工。參照切削手冊第414頁可知，粗銑Z=1.3mm，半精銑Z=0.7mm。（7）17H6孔。精鉸和研配。精鉸2Z=0.15mm，研配2Z=0.05mm。公差+0.011mm（見互換性與測量技術(shù)表1-8）。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零

15、件為大批大量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 基準(zhǔn)面A與17H6孔的中心線之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖如下： 基準(zhǔn)面A與17H6孔的中心線之間的尺寸公差分布圖(調(diào)整法) 毛坯名義尺寸：105+3=108（mm） 毛坯最大尺寸：108+1.8=109.8（mm） 毛坯最小尺寸：108-1.8=106.2（mm） 粗銑后最大尺寸：105+0.61=105.61(mm) 粗銑后最小尺寸：105.61-0.22=105.39(mm) 精銑后尺寸即達(dá)到105 (mm)。3.4.1 孔的端面不平度：、缺陷度：查參考資料4 機(jī)械制造工藝與夾

16、具設(shè)計指導(dǎo)空間偏差： 根據(jù)參考資料4 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)鑄造公差： 查參考資料4機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)，按鑄件寬度查得的寬度公差（1）粗銑余量加工精度：IT12，公差查參考資料4 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)加工表面粗糙度：查參考資料4機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)鑄件的加工余量為，（2）精銑余量加工精度及表面粗糙度：要求達(dá)到，公差，見圖紙要求。精加工的余量為。所以總的加工為 3.5確定切削用量及基本工時3.5.1銑削17H6的孔的兩端面。1.粗銑：（1）.加工條件加工要求：銑的孔的端面。機(jī)床：X6042臥式銑床刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，由銑削寬度選擇。查參考資料5金屬切削手冊

17、表6-4得（2）.計算切削用量若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。查參考資料2機(jī)械加工工藝手冊 表2.3-5每齒進(jìn)給量查參考資料5金屬切削手冊表6-12得計算切削速度 查參考資料2機(jī)械加工工藝手冊得耐用度 式（3.4）功率計算 式（3.5）2.精銑：（1）.加工條件加工要求：銑的孔的端面。機(jī)床：X6042臥式銑床刀具：。精銑端面刀具材料選用YG6，。 加工余量：0.7mm; 表面粗糙度：Ra=2.510 ; 經(jīng)濟(jì)精度：IT10; 公差：0.1mm加工長度L=35mm 吃刀深度 主軸轉(zhuǎn)速n=956r/min 切

18、削速度v=500m/min進(jìn)給量達(dá)到粗糙度要求6.3（4）4 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計銑削孔的兩端面加工夾具。4.1 問題的提出利用這些夾具用來加工孔的兩端面，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)率，降低勞動強(qiáng)度，并且精度也是非常重要的。4.2夾具設(shè)計 銑削孔的兩端面加工夾具（1）定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，的孔應(yīng)對導(dǎo)軌面和燕尾面有平行度的及位置度的要求，而且本身有圓度和圓柱度的要求。為了使定位誤差為零，應(yīng)該采用互定位，但是由于其他的各面都未加工，因此這里只選用已加

19、工的底面和75度斜面作為主要定位基準(zhǔn)。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)確性我們在加工底面的時間要求通過精加工后作為加工17的孔的基準(zhǔn)。這樣就可以更好的保證孔17的位置和加工精度！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的面作為夾緊。圖4.2（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(jī)床夾具設(shè)計手冊）其中 鉆削時的扭矩，其值由切削原理的公式計算確定； 鉆削時的時，左邊壓緊件產(chǎn)生力矩； 鉆削時的時，右邊壓板產(chǎn)生力矩。為了提高夾緊的速度，而且工件較小，切削過程中的震動不太大。夾具圖在后面畫出。

20、夾緊力 式（4.1） 式（4.2）（3）定位誤差定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是孔的兩端面，該端面與孔的垂直度有一定的要求。 總 結(jié)通過這次課程設(shè)計，使我對產(chǎn)品設(shè)計過程有了進(jìn)一步的認(rèn)識，對結(jié)構(gòu)設(shè)計有了更進(jìn)一步的了解，也加深了對大學(xué)四年中所學(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(jī)構(gòu)是否合理在實際運(yùn)用中能否正常工作。畢業(yè)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。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(jī)

21、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)這些功能的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮哪種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能，哪種結(jié)構(gòu)更加合理、有效、簡便。根據(jù)了解的類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)分析，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)、創(chuàng)新，爭取用最低的成本實現(xiàn)最先進(jìn)的功能。最后再根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計出各個零件，應(yīng)當(dāng)考慮到零件的加工、材料、成本等問題。在設(shè)計過程中，廖結(jié)安老師給予了我悉心指導(dǎo)，提出好的建議，使我獲益良多。同學(xué)之間互相研討，共同解決問題，互相幫助，互相學(xué)習(xí)，使我體會到了團(tuán)隊的可貴，懂得了團(tuán)隊精神的重要性。 畢業(yè)設(shè)計是我在學(xué)校的最后一次答卷，我也把它看成是我邁向社會的第一步。致 謝首先感謝廖老師給我的指導(dǎo)。在設(shè)計和論文寫作過程中，我始終得到老師的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了提高。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴(yán)謹(jǐn)求實的教學(xué)風(fēng)