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1、机械制造技术设计说明书设计题目：设计题目：制定三头钻底座（图制定三头钻底座（图 5-295-29）的加工）的加工工艺，设计钻铰工艺，设计钻铰 8H78H7 孔的钻床夹孔的钻床夹具具 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 班班 级：级： 机械机械 09-309-3 学学 号：号： 姓姓 名：名： 1目目 录录序言序言2一一. . 零件分析零件分析 31.1 零件作用 31.2 零件的工艺分析 2二二. . 工艺规程设计工艺规程设计42.1 确定毛坯的制造形式 42.2 基面的选择 42.3 制定工艺路线 52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 82.5 确定切削
2、用量及基本工时 8三三 夹具设计夹具设计 143.1 问题的提出143.2 定位基准的选择143.3 切削力及夹紧力计算153.4 定位误差分析163.5 夹具设计及简要操作说明16总 结19致 谢21参考文献参考文献 222序序 言言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和
3、科学技术水平的重要指标。三头钻底座的加工工艺规程及其钻的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。3一、一、 零件的分析零件的分析1.11.1 零件的作用零件的作用
4、三头钻底座的作用，待查1.21.2 零件的工艺分析零件的工艺分析三头钻底座有 2 个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1：以 105 外圆为基准的加工面，这组加工面主要是车 105端面和左端面，车 50 凹槽，车 20g5 外圆，车 M12 螺纹，车退刀槽，铣斜面，保证与水平方向 45，车 2x1 退刀槽和20H7 孔。2 2：以 20 孔为基准的加工面，这组加工面主要是钻 8H7 孔，钻 6H7 孔。4二二. . 工艺规程设计工艺规程设计2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，考虑到拖拉机运行时经常需要挂倒档以倒行或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到
5、冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.22.2 基面的选择基面的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加
6、工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。5（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取外圆作为定位基准， 。精基准的选择应满足以下原则：
7、（1） “基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2） “基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3） “自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4） “互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的 20 孔和一端面为定位精
8、基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。62.32.3 制定工艺路线制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案：方案一1铸 造铸造2时 效时效处理3车车 105 端面和左端面，车 50 凹槽，车 20g5 外圆，车 M12 螺纹，车退刀槽4铣铣斜面，保证
9、与水平方向 455车车 2x1 退刀槽和 20H7 孔6车精车 105 端面和 20g5 外圆7车精车 20H7 孔8钻钻 8H7 孔9钻钻 6H7 孔10磨磨 105 端面和 20g5 外圆11磨磨 20H7 孔12检 验检验方案二71铸 造铸造2时 效时效处理3车车 105 端面和左端面，车 50 凹槽，车 20g5 外圆，车 M12 螺纹，车退刀槽4铣铣斜面，保证与水平方向 455车车 2x1 退刀槽和 20H7 孔6钻钻 8H7 孔7钻钻 6H7 孔8检 验检验工艺方案一和方案二的区别在于方案二没有精车 105 端面和 20g5 外圆，精车 20H7 孔，磨 105 端面和 20g5
10、外圆和磨 20H7 孔，因为这些粗糙度 0.8，精度要求比较高，只有一步粗车很难达到精度要求，而方案二对于这几个工序采用粗车，精车，磨加工才能达到精度要求， 综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下1铸 造铸造2时 效时效处理3车车 105 端面和左端面，车 50 凹槽，车 20g5 外圆，车 M12 螺纹，车退刀槽4铣铣斜面，保证与水平方向 455车车 2x1 退刀槽和 20H7 孔6车精车 105 端面和 20g5 外圆7车精车 20H7 孔8钻钻 8H7 孔89钻钻 6H7 孔10磨磨 105 端面和 20g5 外圆11磨磨 20H7 孔12检 验检验2.42.4 机械加工余量、工序尺
11、寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定三头钻底座零件材料为 HT200 生产类型为批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、105 端面由于壳体底面要与其他接触面接触，粗糙度要求为 0.8，查相关资料知余量留 2mm 比较合适。3、孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于 IT7IT8 之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为 2mm2.52.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时工序：车工序：车 105105 端面和左端面，车端面和左端面，车 5050 凹槽，车凹槽，车 20g520g5
12、外圆，外圆，车车 M12M12 螺纹，车退刀槽螺纹，车退刀槽1) 切削深度 单边余量为 Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r3) 计算切削速度 9vyx pmv ckfaTCv vv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见vCvxvyvk切削手册表 1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , Mvksvkkvkkrvk=0.97。Bvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m vcv35. 015. 02 . 08 . 02 . 260342/min4) 确定机床主轴转速 ns= 29
13、2r/minWd1000cv1000 89 x105x与 292r/min 相近的机床转速为 300r/min。现选取=300r/min。wn所以实际切削速度=cv1000sdn 105 30091.37/ min1000xm5) 切削工时， t =i ;其中 l=8mm; =4mm; =0mm;mfnlw21ll 1l2lt =0.05(min)mfnlw21ll 8 200 0.810工序：铣斜面，保证与水平方向工序：铣斜面，保证与水平方向 45451. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap5 . 1mmd350min/150mv 4z2. 决定铣削用
14、量1）决定铣削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则mmap12）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/13643515010001000rdvns按机床标准选取1450wnmin/rmin/3 .1591000145035 1000mdnvw当1450r/min 时wnrmmznffwzm/1160145042 . 0按机床标准选取rmmfm/12003）计算工时11切削工时：l=75 ，则机动工时为mml91mml32min3 . 02 . 01450 375921xfnllltwm工序：车工序：车 2x12x1 退刀槽和退刀槽和 20H720H7 孔孔1) 切削深度 单边余量为 Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r3) 计算
