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1、长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY课程设计设 计 题 目： 左支座零件夹具设计 长 沙学 院教 务处 二一一年二月制系 部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 肖炎 班 级： 机械三班 学号 同 组 者： 职称 教授 指导教师姓名：职称 副教授 最终评定成绩： 机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计 左支座 零件的机械加工工艺规程及 第 5 工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选) ，独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张(3 或 4 号图 CAD 出图，手工图为 2 号)（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4 号图，C
2、APP 出图)（3） 指定工序夹具装配图一张(2 或 3 号图，CAD 出图可拼接)（4） 夹具部分零件图 12 张(图幅自定)（5） 设计说明书(一份，10 页，正文五号字，含插图 )（6） 夹具 3D 装配效果图一张(3 或 4 号图，可渲染)以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。班级 机械三班 学生 指导教师 2012 年 07 月 06 日3摘 要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序
3、的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词：工艺规程；定位误差；夹紧；加工余量；夹紧力全套完整版设计，加4目 录摘 要 .1第 1 章 车床左支座零件的分析及毛坯的确定 .11.1 车床左支座的作用和工艺分析 .11.1.1 零件的作用 .11.1.2 零件的工艺分析 .11.2 零件毛坯的确定 .21.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理 .21.2.2 毛坯结构的确定 .2第 2 章 车床左支座的加工工艺设计 .42.1 工艺过程设计中
4、应考虑的主要问题 .42.1.1 加工方法选择的原则 .42.1.2 加工阶段的划分 .42.1.3 加工顺序的安排 .52.1.4 工序的合理组合 .62.2 基准的选择 .62.2.1 粗基准和精基准的具体选择原则 .62.2.2 选择本题零件的基准 .72.3 机床左支座的工艺路线分析与制定 .82.3.1 工序顺序的安排的原则 .82.3.2 工艺路线 .82.4 机械加工余量 .92.4.1 影响加工余量的因素 .92.4.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 .102.5 确定切削用量及基本工时 .122.5.1 工序一 粗铣 80H9(087. )mm 孔大端端面 .12
5、2.5.2 工序二 粗镗 80H9 内孔 .152.5.3 工序三 精铣 80H9 大端端面 .162.5.4 工序四 精镗 80H9 内孔 .17第 3 章 专用夹具设计 .193.1 定位基准及定位元件的选择 .193.2 切削力及夹紧力的计算 .193.3 定位误差分析与计算 .203.4 夹具设计及操作的简要说明 .21设计心得 .22参考文献 .235附 录 .241第 1 章 车床左支座零件的分析及毛坯的确定机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质
6、量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。对于某个具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订较为合理的工艺过程。1.1
7、 车床左支座的作用和工艺分析1.1.1 零件的作用题目所给的是机床上用的的一个支座.该零件的主要作用是利用横、纵两个方向上的 5 mm 的槽.使尺寸为 80mm 的耳孔部有一定的弹性,并利用耳部的 21mm02的孔穿过 M20mm 的螺栓一端与 25H7( )配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧,021. 使装在 80H9( )mm 的心轴定位并夹紧。087. 1.1.2 零件的工艺分析左支座共有两组加工表面,它们互相之间有一定的位置要求,现分别叙述如下:一、以 80H9( )内孔为中心的加工表面：这一组加工表面包087. 括:80H9( )mm 孔的大端面以及大端的内圆倒角，四个 13mm 的底
8、087. 座通孔和四个 20 的沉头螺栓孔,以及两个 10 的锥销孔,螺纹 M8-H72的底孔以及尺寸为 5( )mm 的纵槽，主要加工表面为 80H9( )mm，其中02 087. 80H9( )mm 的大端端面对 80H9( )mm 孔的轴心线有垂直度要求为:0.03mm.087. 087. 二、以 25H7( )mm 的孔加工中心的表面：这一组加工表面包括 21mm 的5.0通孔和 38 的沉头螺栓孔以及 43 的沉头孔,螺纹 M10-7H 的底孔以及尺寸为 5( )02mm 的横槽，主要加工表面为 25H7( )mm。25.0由上述分析可知，对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组，然
9、后再借助于专用夹具加工另一组加工表面，并且保证其位置精度。1.2 零件毛坯的确定1.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理一、左支座零件材料为:HT200 在机床工作过程中起支撑作用,所受的动载荷和交变载荷较小.由于零件的生产类型是中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取金属模机械砂型铸造成型，这样有助于提高生产率,保证加工质量.灰铸体一般的工作条件：1.承受中等载荷的零件。2.磨檫面间的单位面积压力不大于 490KPa。二、毛坯的热处理灰铸铁（HT200）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布
10、，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现） ，以便于切削加工。1.2.2 毛坯结构的确定根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的年生产纲领 500 件/年。由参考文献可知，其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造成型。又由于支座零件 80 孔需铸出，故还应安放型芯，此外，为清除残余应力，铸造后应安排人工时效。由参考文献可知，该种铸件的尺寸公差等级 CT 为 810 级，加工余量等级3MA 为 G 级，故选取尺寸公差等级 CT 为 10 级，加工余量等级 MA 为 G 级。铸件的分型面选择通过从基准孔轴线，且与侧面平行的面。浇冒口位置分别位于 80 孔的上顶面。由参考文献用查表法确定参考面的总余量如表 1-1 所示。表 1-1 各加工表面总余量（mm）加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明A 面 140 G 4.0 底面，单侧加工
