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1、1 序言机械设计制造及其夹具设计是对我们完成大学三年的学习内容后进行的总体的系统的复习， 融会贯通三年所学的知识， 将理论与实践相结合， 也是毕业设计的一次模拟训练，为我们下一年的学习打下良好的基础。机械加工工艺规程是指导生产的重要技术性文件，它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程编制的好坏是该产品质量的重要保证和重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。夹具设计是在保证产品质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。俗话说，实践是检验真理的唯一标准。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
2、陷， 这对我们以后有很大的益处。 我们希望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。2 一、 零件的工艺分析（一）零件分析题目所给的零件是机床尾座体， 尾座安装在机床的右端导轨上， 尾座上的套筒可以安装顶尖，以支承较长工件的右端（即顶持工件的中心孔）、安装钻头、绞刀，进行孔加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾座可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置， 摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。（二）零件的技术要求分析“尾座体”共有三组加工表面，其中
3、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=6.3m 的右端面以及 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 145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
4、 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A 的位置度误差为 00.1；17H6 的孔与燕尾面 B 的位置度误差不超过0.15；17H6 各面的粗糙度达到需要的要求；17H6 的孔需精加工、研配；导轨面配刮 1013 点/25 25。(三) 零件工艺分析3 根据零件图可知、 主要进行导轨面的加工、 孔加工和表面加工、 钻孔、攻丝，孔的精度要求高。 该零件属大批量生产， 在加工时为了提高劳动效率、 降低成本，设计加工零件需要设计专用夹具。二、 工艺过程设计（一） 、定位基准的选择基面选择是工
5、艺规程中的重要工作之一，基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证、 生产效率得到提高； 否则不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择： 对于像机床尾座这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要的，这样可以使零件的各种加工余量得到保证。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）现在选择不加工的35 外圆表面和零件外表不加工面作为粗基准，利用一组两个锥套夹持35 两端作为主要定位面以消除五个自由
6、度，再用一个支承板支承在前面用以消除一个自由度，达到完全定位。 用来加工工件的底面。对于精基准而言， 主要应考虑基准的重合问题。 这里主要以已加工的底面为加工的精基准。这样可以使设计基准跟工艺基准重合，不再需要尺寸链的计算。（二） 、毛坯的制造形式由于该零件的形状较复杂， 因此不能用锻造， 只能用铸件， 而且采用批量造型生产。根据零件主要的加工表面的粗糙度确定各表面加工余量，查参考文献 2 机械加工工艺手册 。（三） 、制定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
7、，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：4 工艺路线方案一：工序 01：钻15mm 孔工序 02：粗铣基准面 A 与底部 Ra=12.5m 的凹槽面工序 03：粗铣 22 的槽工序 04：粗铣基准面 B 工序 05：粗铣凸台面工序 06：钻14mm 孔，锪 261 的沉头孔工序 07：钻孔，扩孔和攻M6 的螺纹工序 08：粗铣圆柱体左右端面工序 09：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：精铣基准面 B 工序 13：精铣 22 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17
8、H6 孔 145倒角，去毛刺工序 17：检查工艺路线方案二：工序 01：粗铣基准面 A 与底部 Ra=12.5m 的凹槽面工序 02：粗铣 22 的槽工序 03：粗刨基准面 B 工序 04：钻14mm 孔，锪 261 的沉头孔工序 05：粗铣凸台面工序 06：钻15mm 孔工序 07：车 M6 螺纹工序 08：粗铣圆柱体左右端面工序 09：粗铣右端面工序 10：粗、精磨 17H6 孔5 工序 11：精铣基准面 A 工序 12：精刨基准面 B 工序 13：精铣 22 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 145倒角，去毛刺工序 17：检查工艺方案
9、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和 B；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。 方案二就不一定能确保 17H6 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，钻孔之前要先铣端面，还有，基准面B 要刨削。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 01：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 02：钻15mm 孔。以工序 1
10、 加工的左右端面作为基准，选用Z525 立式钻床。工序 03：粗铣基准面 A、粗铣底部 Ra=12.5m 的凹槽面，粗铣22 的槽以及底面。以 17H6 孔为定位基准，选用X6042 卧式铣床。工序 04：粗刨基准面 B。基准面 A 为定位基准，选用B6035 牛头刨床。工序 05：粗铣工件右端面， 粗铣凸台面。 基准面 A 为定位基准，选用 X6042卧式铣床。工序 06：钻14mm 孔，锪 261 的沉头孔。以尾座体端面A、B 定位，选用 Z525 立式钻床。工序 07：钻孔，攻 M6 的螺纹。以 17H6 孔为基准，选用 Z525 立式钻床。工序 08：扩、铰 17H6 孔。基准面 A
11、和 B 为定位基准，选用Z525 立式钻床。工序 09：半精铣圆柱体左右端面。以 17H6 孔为基准，选用 X6042 卧式铣6 床。工序 10：半精铣工件右端面。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 22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 145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
12、 A、B 面工序 16：检查。三、加工工序设计（一） 、确定加工工序：铣削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 查得钻孔、扩孔、铰孔的加工余量依据机械加工工艺手册设计实用手册表818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，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，生产类型为大批量生产，采用砂模铸造。根据上述原始资料及加工工艺， 分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、孔17的端面不平度：mRZ2
13、40、缺陷度：m250缺T查参考资料 4 机械制造工艺与夹具设计指导空间偏差：m1700毛根据参考资料 4 机械制造工艺与夹具设计指导7 铸造公差：mT2200查参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导（1）粗铣余量：加工精度： IT12，公差mmmT35035.0查参考资料 4 机械制造工艺与夹具设计指导加工表面粗糙度：3. 6R查参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导该工件粗加工余量为mmY6. 21。（2）半精铣余量：加工精度及表面粗糙度：要求达到mR3 .6，见图纸要求。半精加工的余量为mmY7. 02。所以总的加工为)(221YYMAmm6 .6)7.06.2(2式（ 3.1）2、内孔
14、mmH 717毛坯为实心，内孔精度要求为6IT，参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导确定工序尺寸及加工余量为：（1）钻孔：mm15（2）扩孔：mm5.16mmZ5.121查参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导（3）绞孔：mm95.16mmZ45.022查参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导（4）珩磨：mmH 617mmZ05.023查参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导表 2.3-51 总的加工余量为：mmZZZZ2321。3、A面的加工8 考虑其加工长度为mm90，与其联结的为导轨面，其精度相对较高，要进行粗加工和精加工。（1）粗加工：加工精度12IT、铸件粗加工的余量mmZ0 .6
15、1根据参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导 。（2）精加工：加工长度mmB90，因此精加工的余量选择mmZ85.02参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导表 2.3-60 总的加工余量mmZZZ85.621。4、B面刨削加工考虑其加工长度为90mm，同样也是和导轨配合，其加工精度要求非常高，因此需要进行粗加工、精加工和配刮。（1）粗加工：加工精度选择12IT选择加工余量 Z1=4mm （2）精加工：加工长度mmB90， 因此精加工的余量选择Z2=0.85mm。 由参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导表 2.3-59 （3）配刮：加工长度 90mm，因此加工余量选择 Z3=0.15mm，由参
16、考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导表2.3-60 总的加工余量由式3-3 得：mmZ5总。5、凸台面加工加工表面粗糙度：mmR5.12查参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导9 该工件加工余量为mmY0. 41。6、工件右端面加工加工表面粗糙度： Ra=6.3mm，查参考资料 4机械制造工艺与夹具设计指导该工件粗加工余量为Y1=2.6mm。半精加工余量为 Y2=0.7mm。总加工余量为 Y1+ Y2=3.3mm。（二） 、确定切削用量1、圆柱体左右端面加工加工要求：粗糙度Ra=6.3 刀具选择：套式端铣刀 ;材料：YG8；基本参数：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8（见机械加工工艺设计实用手册表1283）加工工步的具体参数：粗铣：加工余量： 2.6mm; 考虑分两次
