課程設(shè)計(jì)尾座體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工14H7孔裝備設(shè)計(jì)

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)題 目：尾座體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工14h7孔裝備設(shè)計(jì)班級(jí)： 機(jī)械班 姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2011年6月18日 一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)“尾座體”零件的機(jī)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(jī)械加工工藝過(guò)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(jì)說(shuō)明書（3000字左右） 1份三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)成 績(jī)： 指導(dǎo)教師日期摘要本課題主要是設(shè)計(jì)某機(jī)床尾座體的加工工藝及夾具的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中采用先設(shè)計(jì)該尾座體的加工工藝在根據(jù)加工工藝來(lái)選取夾具的設(shè)計(jì)的方案和夾具的具體設(shè)

2、計(jì)；而設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是夾具的設(shè)計(jì)。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(shí)間通過(guò)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(shí)就是在加工底面夾具的基礎(chǔ)上加了一個(gè)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(jī)械加工余量.62.3設(shè)計(jì)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(jī)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(shí)間定額的計(jì)算105.1切削用量的計(jì)算105.1.1鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸14mm孔105.2時(shí)間定額的計(jì)算115.2.1基本時(shí)間t的計(jì)算116指定工序的專用夾具設(shè)計(jì)126.1問(wèn)題的提出126.2夾具設(shè)計(jì)126.2.114孔的加工夾具127方案的綜合評(píng)價(jià)與總結(jié)138設(shè)計(jì)體會(huì)149參 考 文 獻(xiàn)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(jìn)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(dòng)效率、降低成本，設(shè)計(jì)加工零件需要設(shè)計(jì)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

7、為中心的加工表面。這一組表面包括14mm孔以及26×1的沉頭孔和粗糙度ra=12.5m的凸臺(tái)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1×45°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；1

8、7h6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；    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(jiǎn)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(jī)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(jí)，確定各處鑄件得加工余量。2.3.設(shè)計(jì)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(guò)計(jì)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

9、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(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于象機(jī)床尾座這樣的零件來(lái)說(shuō)，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(duì)于一般零件而言，以加工面互為基準(zhǔn)完全合理；但對(duì)于本零件來(lái)說(shuō)，如果以14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(shí)，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(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)的重合問(wèn)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(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該進(jìn)行

10、尺寸換算，后面對(duì)此有專門的計(jì)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,要求粗加工和精加工。未注公差等級(jí)，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(jí)，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(jí)，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(jí)，根據(jù)gb180079規(guī)定公差為it13(5) 凸臺(tái)面：凸臺(tái)面。ra=12.5m。要求粗加工和半精加工。(6)14h7的孔

11、七級(jí)加工精度，表面粗糙度，ra=12.5,。采用的加工方法為鉆擴(kuò)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(diǎn)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)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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

12、銑基準(zhǔn)面a與底部ra=12.5m的凹槽面，粗銑2×2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?；鶞?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(tái)面?；鶞?zhǔn)面a為定位粗基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(7)工序：鉆、擴(kuò)、鉸14mm孔，锪26×1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(kuò)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(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。(10)工序：半精銑圓柱體左右端面。以17h6孔為

13、精基準(zhǔn)，選用x6042臥式銑床。(11)工序：半精銑右端面。基準(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2×2的槽。以17h6孔為精基準(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1×45°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(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定“尾座體”零件的材料為

14、ht200，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。采用自由的砂型,3級(jí)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(jī)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(shí)心，不沖出孔。內(nèi)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(kuò)孔余量z擴(kuò)=0.85mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：it7；粗鉸：it10；擴(kuò)：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(kuò)：0.18

15、mm；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(hào)設(shè)備工 藝 裝 備工序卡尺。工序x6240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

16、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虎鉗工序虎鉗工序塞規(guī)、百分表、卡尺等 。5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算5.1切削用量的計(jì)算5.1.1鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸14mm孔1、鉆孔工步(1)背吃刀量的確定 ap=13mm。(2)進(jìn)給量的確定 由表5-22，f=0.24mm/r(3)切削速度的計(jì)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

17、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/min××13mm/1000=22.3m/min。2、擴(kuò)孔工步(1)背吃刀量的確定 取ap=0.85mm。(2)進(jìn)給量的確定 由表5-23，f=1.0mm/r(3)切削速度的計(jì)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(jìn)給量的確定 由表5-31，f=0.80mm/r(3)切削速度的計(jì)算 由表5-27

18、得，v=12.6m/min,由公式計(jì)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(jìn)給量的確定 由表5-31，f=0.80mm/r(3)切削速度的計(jì)算 由表5-26得，v=8m/min, 由公式計(jì)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(shí)間定額的計(jì)算5.2.1基本時(shí)間tm的計(jì)算1、鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)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.

19、24 mm/r，n=545r/min。將上述結(jié)果代入上式，得該工序的基本時(shí)間tj=(29+2+1)/(0.24×545)=0.24min=14.7s。2、擴(kuò)孔工步 根據(jù)表5-41，擴(kuò)孔的基本時(shí)間可由公式t=l/fn=(l+l1+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(shí)間tj=(29+2+1)/(1.0×1360)=0.02min=1.4s。3、粗鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸孔的基本時(shí)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、

20、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(shí)間tj=(29+0.19+13)/(0.80×392)=0.13min=8s。4、精鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸孔的基本時(shí)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

21、代入上式，得該工序的基本時(shí)間tj=(29+0.19+13)/(0.80×195)=0.27min=16s。6指定工序的專用夾具設(shè)計(jì)6.1問(wèn)題的提出利用夾具用來(lái)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(jì)時(shí)，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并且精度也是非常重要的。6.2夾具設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)45度斜角度。夾緊時(shí)主要是限制工件的在平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的時(shí)候采用不加工面作為夾緊。由于考慮鉆削力的

22、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(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)其中 鉆削扭矩，其值由切削原理的公式計(jì)算確定； 鉆削時(shí)，左邊壓緊件生力矩； 鉆削時(shí)，右邊壓板產(chǎn)生力矩。為了提高夾緊的速度，在工件緊機(jī)構(gòu)如圖6.2所示：圖6.2（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(píng)價(jià)與總結(jié)此方案由于是初學(xué)者自行設(shè)計(jì)難免會(huì)出現(xiàn)許多錯(cuò)誤和不足總的來(lái)說(shuō)加工一個(gè)14的孔還是可以的，此方案只能說(shuō)是對(duì)14孔的加工設(shè)計(jì)夾具。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解，也加深了對(duì)大學(xué)三年中所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮到方方面面的問(wèn)題，在理論上正確無(wú)誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問(wèn)題。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮，所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作。課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而不僅僅考慮理論上的可行性。8設(shè)計(jì)體會(huì)在本次課程設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中，我深深的體會(huì)到一個(gè)看似簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)其實(shí)并不像我們想象中的那么簡(jiǎn)單，它所要考慮的東西還很多。要完善一個(gè)產(chǎn)品首先應(yīng)該對(duì)其功能作