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1、 摘摘 要要本课题主要是设计某磨床尾座体的加工工艺及夹具的设计，在设计中采用先设计该尾座体的加工工艺在根据加工工艺来选取夹具的设计的方案和夹具的具体设计；而设计的重点是夹具的设计。由于工件的孔 17 和 14 都要以底面做为基准加工，故首先得做出底面的加工夹具。加工孔 14 的夹具其实就是在加工底面夹具的基础上加了一个 45 度斜度板。我们设计的夹具就具有对孔 14 的夹具定位准确，和加工时间小，提高劳动生产率。关键词关键词 加工工艺，夹具，尾座体，设计 目目 录录一、零件分析 3(一)零件的作用3(二)零件的工艺分析3二、工艺规程设计4(一)确定毛坯的制造形式 4(二)定位基准的选择 4(三
2、) 拟定工艺路线5(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定8(五)确定切削用量及工时9三、夹具设计 19(一)问题的提出19(二)夹具设计 19四、毕业设计小结21五、参考文献22六、致谢23步步 骤骤说说 明明 与与 理理 由由结结 论论一一 零件的分析零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是磨床上的尾座体。在零件中，顶尖与孔 17H6 研配，底面和 75斜面与磨床工作台相连，通过螺栓将孔 14mm 将尾座体紧固在工作台上。主要作用是固定顶尖。35 圆柱体的 17H6 孔和 M6 的螺纹孔，顶尖穿过 17H6 孔，将螺钉拧紧，固定顶尖。固定顶尖(二)零件的工艺分析由图可知，尾座体共有三
3、组加工表面，其中两组有一定的位置度要求。现分析如下：（1） 以孔 17H6 为中心的加工表面。这一组表面包括：孔 17H6 与 35 圆柱体的左右端面，M6 的螺纹和 145的倒角。其中主要加工面为 17H6 内孔。（2）尾座体的底面部分。这一组表面包括：基准面 A 和基准面 B，尾座体底部的凹槽面，右端面和下端面。（3） 以孔 14mm 为中心的加工表面。这一组表面包括：40 的凸台面，14mm的孔以及 261 的沉头孔。第 1 组和第 2 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
4、差为 0.005mm；先加工第 2 组表面17H6 孔中心线与基准面 B 平行度公差的为 0.005mm；由以上分析可知，对于第 1 组和第 2 组加工表面而言，可以先加工第二组加工表面。然后再加工另一加工面，并且保证他们之间的位置精度要求。二二 工艺规程设计工艺规程设计(一)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 500 件，已达到批量生产水平，故可以采用砂型铸造，安排人工时效以消除残余应力。这对提高生产率有利。材料 HT200。砂型铸造(二)定位基准的选择(1)粗基准的选择。由图可知，按照有关粗基准的选择原则，选择底部的端面
5、做为粗基准。这样限制了五个自由度,再在 35 圆柱体下方用一紧固件，这样达到完全定位。(2) 精基准的选择。选择基准面 A 和基准面 B 为精基准, 17H6 孔两个端面。因为 A、B 面既是设计基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 A、B 面为基准这符合“基准统一”原则。由上分析可知，以 A、B 面和 17H6 孔互为基准进行加工，这样可以保证加工余量均匀以及能达到较高的形状，位置精度。选择 A 面和 B面为精基准，A，B 面和孔17H6互为基准加工(三) 拟定工艺路线拟定工艺路线的出发点：应使零件的几何形状，尺寸精度，位置精度等技术要求能得到合理的保证。由于生产
6、类型为小批量生产，故尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应降低生产成本。（1） 工艺路线方案一：工序 10：钻，扩，铰 17mm 孔工序 20：粗铣 A 面与底部的凹槽面工序 30：粗铣 22 的槽工序 40：粗铣基准面 B工序 50：粗铣 40 的凸台面 工序 60：钻 14mm 孔，锪 261 的沉头孔工序 70：钻孔，扩孔和攻 M6 的螺纹工序 80：粗铣 35 圆柱体左右端面，底部右侧面。工序 90：粗、精磨 17H6 孔工序 100：精铣基准面 A工序 110：精铣基准面 B工序 120：精铣 22 的槽工序 130：半精铣圆柱体左端面工序 140：半精铣右端面工序 150：倒
7、145倒角，工序 160 ：去毛刺工序 170：研配 17H6工序 180：配刮 A,B 面工序 190：检查（2）工艺路线方案二：工序 10：粗铣 A 面与底部的凹槽面工序 20：粗铣 22 的槽工序 30：粗铣 B 面，40mm 的凸台面 工序 40：粗铣 35 圆柱体左右端面工序 50：粗铣底部右侧面工序 60：钻孔 14mm，锪孔 26工序 70：钻，扩，粗铰，精铰 17mm 孔工序 90：钻，扩，攻 M6 螺纹工序 100：精铣基准面 A工序 110：精铣基准面 B工序 120：精铣 22 的槽工序 130：半精铣圆柱体左右端面工序 140：半精铣右端面工序 150：磨 17H6 孔
8、，倒 145角工序 160： 研配 17H6工序 170：配刮 A,B 面工序 180：去毛刺工序 190：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 105+0.1 0，符合位置度的要求。方案二就不会确保 17H6 孔到基准面 A 和 B 的距离，因此不满足位置度要求。所以，方案一优于方案二。但是，方案一中有许多不合适的工序，所以，修改后确定工艺如下：工序 10：粗铣，半精铣 35 圆柱体的左右端面。工序 20
9、：粗铣 A 面，凹槽面，2X2 槽，底面。工序 30：粗铣 B 面，粗铣 40 凸台面，粗铣，半精铣右侧面工序 40：钻扩孔 17mm。工序 50：钻扩攻 M6 的螺纹。工序 60：钻 14mm 孔，锪 261 的沉头孔.工序 70： 精铣基准面 A。精铣 22 的槽。 工序 80：精铣基准面 B。工序 90：粗铰，精铰 17H6 孔工序 100：倒 145倒角，去毛刺。工序 110：配刮 A,B 面工序 120：研配 17H6 孔。工序 130：检查。以上工艺过程详机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定尾座体零件材料为 HT200，硬度为 170
10、-241HB，生产为小批量生产，可采用砂型型铸造。根据上述原始材料及加工工艺，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） 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=2.5mm，精铣：Z=0.5mm。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）零件的底面。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
11、 B。Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。参照人员手册表 5-72，粗铣Z=2.5mm,精铣 Z=0.5mm。铣削公差即为零件公差： 0.3mm。（4） 右侧面。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=3mm，半精铣 Z=1mm。（5） 凸台面。Ra=12.5m。只要求粗加（1） 尾座体基准面 A,B 余量为 3mm(2)其余加工面余量均为4mm工。参照切削手册第 414 页可知，加工余量Z=4mm。（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=3mm，半精铣 Z=1mm。由于毛坯及以后各道工序（
12、或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大和最小之分。本设计规定的零件为小批量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。所以基准面 A 与17H6 孔的中心线之间的尺寸公差根据调整法：毛坯名义尺寸：105+3=108（mm）毛坯最大尺寸：108+1.8=109.8（mm）毛坯最小尺寸：108-1.8=106.2（mm）粗铣后最大尺寸：105+0.61=105.61(mm)粗铣后最小尺寸：105.61-0.22=105.39(mm)精铣后尺寸即达到 105 (mm)。（五）确定切削用量及工时粗铣，半
13、精铣粗铣 35 圆柱体的左右端面。1.加工条件工件材料：HT200，硬度为 170-241HB35 圆柱体的左右端面选用X6042 卧式铣加工要求：粗糙度 Ra=6.3 机床选择：选用 X6042 卧式铣床刀具选择：套式端铣刀;材料：YG8；基本参数：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=82.确定切削用量查有关手册平面加工余量表，得半精铣加工的余量 Z 为 1mm；已知总的加工余量为 4mm,所以粗铣的加工余量为 4-1=3mm. 查机械加工工艺设计实用手册表 1283 得粗铣表面粗糙度：Ra=520 ; 经济精度：IT12; 公差：0.25mm；半精铣表面粗糙度：Ra=2.510 ;
14、 经济精度：IT10; 公差：0.1mm。故查有关手册，取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,半精铣的每转进给量f=0.1mm/z,粗铣走刀一次，ap=3mm,半精铣走刀一次，ap=1mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精铣的主轴转速为 300r/min。所以粗铣的工时为=0.154min 半精铣的工时为0.224min。床套式端铣刀粗铣的主轴转速 150r/min,精铣的主轴转速300r/min。所粗铣的工时为 0.154min半精铣的工时为 0.224min粗铣，精铣 A 面，配刮1.加工条件工件材料：HT200，硬度为 170-241HB加工要求：粗糙度 Ra=1.6，配刮 10-13 点/25X25 机床选择：选用 X6042 卧式铣床A 面选用X6042 卧式铣床，套式立铣刀，粗铣转速150r/min,精铣的主轴转速刀具选择：套式立铣刀；材料：YG8；基本参数：D=80mm，L=45mm，z=82.确定切削用量 查有关手册平面加工余量表，得精铣加工的余量Z 为 0.85mm；配刮的加工余量为 0.15mm，已知总的加工余量为 4mm,所以粗铣的加工余量为 4-0.850.15=3mm. 查机械加工工艺设计实用手册表 1283 得粗铣表面粗糙度：Ra=520 ; 经济精度：IT12; 公差：0.25mm；精铣表面粗糙度：R
