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1、2016 届机械制造工艺学课程设计尾座体加工工艺及夹具设计姓名：白 涛学号： 8011212311 所属学院：机械电气化工程学院专业： 机械设计制造及其自动化班级：机械 16-3 班指导教师 ：廖结安日期： 2015.10.21 I 机械制造工艺学课程设计任务书题目： “尾座体”零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年产量为5000 件）内容1. 零件图 1张2. 毛坯图 1张3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张4. 夹具装配图 1张5. 夹具零件图 1张6. 课程设计说明书 1份班级机械 16-3 学生姓名白涛同组学生苏通彭群群王庭磊岳玉刚指导教师廖结安塔里木大学 -机械电气化工程学院-机械
2、制造工艺学课程设计目 录1 序言,1 2 零件分析,2 2.1 零件的特点,3 2.2 工艺分析,3 3 工艺规程设计 ,4 3.1 确定毛坯的制造形成,4 3.2 基准的选择,4 3.3 制定工艺路线,5 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定,7 3.5 确定切削用量及基本工时,9 4 夹具设计,10 4.1 问题的提出,10 4.2 夹具设计,11 总结 ,12 致谢 ,13参考书目,14 塔里木大学 -机械电气化工程学院-机械制造工艺学课程设计1 1 序 言本次设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综
3、合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。 因此，它在我们的大学生活中占有重要地位。在各种主要的课程学习完成之后，来一次机械制造工艺学的课程设计，不仅检验了我们的学习质量，还让我们重新翻起了这些久未阅读的课本。俗话说，实践是检验真理的唯一标尺。那么，这次的设计能帮助我们认识到自己学习上的不足与缺陷， 这对我们以后有很大的益处。 我希望我能在这次的设计中提升自己， 加强分析、 解决问题的能力， 为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。塔里木大学 -机械电气化工程学院-机械制造工艺学课程设计2 2 零件分析2.1. 零件的特点题目所给的零
4、件是机床尾座体，17H6的孔与顶尖研配，底面和75 斜面与磨床工作台相连，通过14mm孔用螺栓将 “ 尾座体 ” 紧固在工作台上。主要作用是固定顶尖。圆柱体形的部分有一个17H6孔，并且有一个M6 的螺纹孔，顶尖穿过 17H6孔，将螺钉拧紧，这样就将顶尖固定。2.2. 零件的工艺分析“ 尾座体 ” 共有三组加工表面，其中两组有位置度要求。（1）以 14mm孔为中心的加工表面。这一组表面包括14mm孔以及 261的沉头孔和粗糙度Ra=12.5m 的凸台面。（2）以基准面 A 为中心的加工表面。这一组表面包括Ra=1.6m 的基准面 A 和基准面 B， Ra=12.5m 的凹槽底面和 Ra=6.3
5、m 的右端面和 Ra=12.5m 的下端面。（3）以 17H6孔为中心的加工表面。这一组表面包括17H6孔以及 1 45 的倒角，左右端面和M6 的螺纹孔。其中主要加工面为17H6孔内壁。第二组和第三组加工表面有位置度要求，如下：17H6孔圆度公差为 0.003mm；17H6孔圆柱度公差为0.004mm；17H6孔中心线与基准面A 平行度公差的要求为0.005mm；17H6孔中心线与基准面B 平行度公差的要求为0.005mm； 17H6 的孔轴心线与导轨面的位置度误差为00.1； 17H6 的孔与燕尾面的位置度误差不超过0.15；各面的粗糙度达到需要的要求； 17H6 的孔需精加工、研配；导轨
6、面配刮 1013 点/25 25。塔里木大学 -机械电气化工程学院-机械制造工艺学课程设计3 3 工艺规程设计3.1. 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，硬度为 170-241HB。考虑到零件的形状， 由于零件年产量为 5000 件，已达到大批大量生产水平，故可以采用砂型铸造。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。3.2. 基准的选择(1)粗基准的选择。对于一般零件而言，以加工面互为基准完全合理；但对于本零件来说，如果以17 的孔为粗基准可能造成位置精度不达标，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工面作为粗基准）现在选择不加工
7、35 的外圆表面和外表不加工面作为粗基准，利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度，再用一个支承板、 支承在前面用以消除一个不定度，达到完全定位。用来加工工件的底面。(2) 精基准的选择。精度高的基准面A、基准面 B 和 17H6孔两个端面自然就成了精基准 ,。因为 A、B 面既是设计及准又是装配基准这样符合“ 基准重合 ”原则，其它各面、孔的加工可以以A、B 面为基准这符合 “ 基准统一 ” 原则。考虑到要保证加工余量均匀以及要有较高的形状、位置精度，故要求 17H6孔和 A、B 面互为基准进行加工。3.3. 制订工艺路线制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位
8、置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批大量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本下降：（1）工艺路线方案一：工序 1：钻 15mm孔工序 2：粗铣基准面 A 与底部 Ra=12.5m 的凹槽面工序 3：粗铣 2 2 的槽工序 4：粗铣基准面 B 工序 5：钻 14mm孔，锪 261 的沉头孔塔里木大学 -机械电气化工程学院-机械制造工艺学课程设计4 工序 6：粗铣凸台面工序 7：钻孔，扩孔和攻M6 的螺纹工序 8：粗铣圆柱体左右端面工序 9：粗铣右端面工序 10：粗、精磨 17H6孔工序 11
9、：精铣基准面 A 工序 12：精铣基准面 B 工序 13：精铣 2 2 的槽工序 14：半精铣圆柱体左右端面工序 15：半精铣右端面工序 16：车 17H6孔 1 45 倒角，去毛刺工序 17：检查（2）工艺路线方案二：工序 1：粗铣基准面 A 与底部 Ra=12.5m 的凹槽面工序 2：粗铣 2 2 的槽工序 3：粗刨基准面 B 工序 4：钻 14mm孔，锪 261 的沉头孔工序 5：粗铣凸台面工序 6：钻 15mm孔工序 7：车 M6 螺纹工序 8：粗铣圆柱体左右端面工序 9：粗铣右端面工序 10：粗、精磨 17H6孔工序 11：精铣基准面 A 工序 12：精刨基准面 B 工序 13：精铣
10、 2 2 的槽工序 14：半精铣圆柱体左右端面工序 15：半精铣右端面工序 16：车 17H6孔 1 45 倒角，去毛刺工序 17：检查（3）工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是先加工17H6孔，然后加工基准面A；而方案二是先加工基准面A 和 B， 后加工 17H6孔。 经比较， 方案一能保证 17H6孔中心线到基准面A 和 B 的距离，符合位置度的要求。方案二就不会确保17H6塔里木大学 -机械电气化工程学院-机械制造工艺学课程设计5 孔到基准面 A 和 B 的距离，因此不满足位置度要求。所以，可以知道，方案一优于方案二。 但是，方案一中有许多不合适的工序， 比如，钻孔之前要
11、先铣端面，还有，基准面B 要刨。凸台面先加工，然后钻孔等等。所以，修改后确定工艺如下：工序 1：粗铣圆柱体左右端面。以底面为粗基准，选用X6042 卧式铣床。工序 2：钻 15mm孔。以工序 2 加工的左右端面作为粗基准，选用Z525 立式钻床。工序 3：粗铣基准面 A 与底部 Ra=12.5m 的凹槽面，粗铣 2 2 的槽以及底面。以 17H6孔为定位粗基准，选用X6042 卧式铣床。工序 4：粗刨基准面 B。基准面 A 为定位粗基准，选用B6035 牛头刨床。工序 5：粗铣右端面 ,粗铣凸台面。基准面A 为定位粗基准，选用X6042 卧式铣床。工序 6：钻 14mm孔，锪 261 的沉头孔
12、。以尾座体端面A，B 定位，选用Z525 立式钻床。工序 7：钻孔，扩孔和攻M6 的螺纹。以 17H6孔为粗基准，选用Z525 立式钻床。工序 8：扩、铰 17H6孔。基准面 A 和 B 为定位粗基准，选用Z525 立式钻床。工序 9：半精铣圆柱体左右端面。以17H6孔为精基准，选用X6042 卧式铣床。工序 10：半精铣右端面。基准面A 为定位精基准，选用X6042 卧式铣床。工序 11： 精铣基准面 A。精铣 2 2 的槽。以 17H6孔为精基准， 选用 X6042卧式铣床。工序 12：精铣基准面 B。基准面 A 为定位精基准，选用X6042 卧式铣床。工序 13：锪 17H6孔 1 45
13、 倒角，去毛刺。以 17H6孔为精基准， 选用 Z525立式钻床。工序 14：研配 17H6孔。 基准面 A 和 B,右端面与 17H6孔两端面为定位精基准。工序 15：配刮 A、B 面工序 16：检查。塔里木大学 -机械电气化工程学院-机械制造工艺学课程设计6 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定铣削加工加工余量依据 机械加工工艺手册设计实用手册表 831 以及表 1550 查得、公差依据互换性与测量技术基础表32 查得表面粗糙度以及 经济精度由机械制造工艺学表115 查得“ 尾座体 ” 零件材料为 HT200，生产类型为小批量生产，采用砂模铸造。根据上述原始资料及加工工艺， 分别确定
14、各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1） 尾座体基准面 A。据金属机械加工工艺人员手册 （以下简称人员手册 ）表 5-6，铸件偏差 1.0mm。表面粗糙度 Ra=1.6m, 要求粗加工和精加工。参照实用金属切削加工工艺手册 （以下简称切削手册）第 414 页可知，加工余量为：粗铣： Z=2mm，精铣： Z=0.85mm。粗铣削的加工精度IT11 级，因此偏差 0.11。精铣削偏差即为零件偏差：。（2）Ra=12.5 m 的底面。只要求粗加工。参照切削手册第414页可知，加工余量： Z= 4mm。（3）基准面 B。Ra=1.6m, 要求粗加工和精加工。参照人员手册表5-72，粗刨 Z=2mm,精铣 Z=0.85mm。刨削公差即为零件公差：0.3mm。（4）右端面。 Ra=6.3m。要求粗加工和半精加工。参照切削手册第414页可知，粗铣 Z=1.3mm，半精铣 Z=0.7mm。（5）凸台面。Ra=12.5m。只要求粗加工。参照切削手册第414 页可知，加工余量 Z=2mm。（6）圆柱体形左右端面。Ra=6.3m。要求粗加工和半精加工。参照切削手册第 414 页可知，粗铣 Z=1.3mm，半精铣 Z=0.7mm。（7） 17H6孔。精铰和研配。精铰2Z=0.15mm，研配 2Z=
