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1、南昌航空大学科技学院学士学位论文目 录1 绪 论32 尾座体的工艺设计52.1 机械加工工艺规程概述52.1.1 工艺规程的作用52.1.2 制定工艺规程的原则52.1.3 制订工艺规程的步骤62.2 工艺分析62.2.1 零件的技术条件62.2.2 加工表面及其要求72.2.3零件的材料72.3毛坯的选择82.3.1毛坯的种类82.3.2毛坯选择时应考虑的因素82.3.3确定毛坯的类型及制造方法92.4 基准的选择102.5 机械加工工艺路线的拟订112.5.1.表面的加工方法的选择112.5.2加工工艺路线的拟订132.6 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定152.7 选择机床设备及工艺装
2、备173 尾座体的工装设计183.1 夹具概述183.1.1 概述183.1.2 定位方案及定位元件193.1.3 夹紧装置213.1.4 定向键、对刀块223.1.5夹具体223.1.6标注尺寸和公差配合233.2 铣槽夹具设计243.2.1 加工要求243.2.2铣床夹具的主要类型243.2.3 定位方案的选择253.2.4 夹紧装置的确定283.2.6 夹具体的确定303.2.7铣槽夹具的确定313.3镗模夹具设计323.3.1 加工要求323.3.2 镗孔工具设计333.3.3定位方案及定位元件的设计343.3.4夹紧装置的确定363.3.5底座和支架设计363.3.6镗孔夹具的确定3
3、84 全文总结394.1本文的主要工作394.2毕业设计心得39参考文献39致谢401 绪 论机械制造工业是国家建设和社会发展的支柱之一。机械制造可分为热加工和冷加工两部分，热加工指铸造、塑性加工、焊接、表面处理等；冷加工一般是指零件的机械加工工艺过程和装配工艺过程，当前还包括特种加工技术等。一般机械制造多指机械制造的冷加工部分。机床尾座体作为各种机床不可缺少的一部分有着它的特别作用。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，以支承较长的工件的右端（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。尾座体可
4、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。在生产过程中，毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等工作将直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，这一过程称为工艺过程。工艺过程是生产过程的主要部分。其中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。机械加工工业规程是指导生产的重要的技术性文件，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，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工
5、艺时须保证其合理性、科学性、完善性。在机械制造中，工艺是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。它是生产中最活跃的因素，它既是构思和想法，又是实在的方法和手段，并落实在由工件、刀具、机床、夹具所构成的工艺系统中。它对提高劳动生产率、保证产品质量降低产品成本和提高企业经济效益有十分重要的作用。在机械加工过程中，为了保证加工精度，固定工件，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具。夹具设计是为了保证产品的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。机械产品是由若干个零件和部件组成的。所谓装配就是按规定的技术要求和精度，将构成机器
6、的零件结合成组件、部件和产品的工艺过程。把零件装配成组件，或零件和组件装配成部件，以及把零件、组件和部件装配成最终产品的过程分别称为组装、部装和总装。装配的准备工作包括零部件清洗、尺寸和重量分选、平衡等。零件的装入、联结、部装总装以及装配过程中的检验、调整、试验和装配后的试运转、油漆和包装等都是装配工作的主要内容。装配不但是决定产品质量的重要环节，而且通过装配还可以发现产品设计、零件加工以及装配过程中存在的问题，为改进和提高产品质量提供依据。装配工作量在机器制造过程中占有很大的比重。目前，在多数工厂中，装配工作大部分靠手工劳动完成。所以装配工艺工作更显重要。选择合适的装配方法、制定合理的装配工
7、艺规程，不仅是保证产品质量的重要手段，也是提高劳动生产率、降低制造成本的有力措施。2 尾座体的工艺设计2.1 机械加工工艺规程概述 用表格的形式将机械加工工艺过程的内容书写出来，成为指导性技术文件，就是机械加工工艺规程。它是在具体的生产条件下，以比较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成的工艺文件，经审批后用来指导生产地。其主要内容包括：零件加工工序内容、切削用量、工时定额以及工序所采用的设备和工艺装备等。2.1.1 工艺规程的作用（1）它是指导生产的主要技术文件工艺规程是最合理的工艺过程的表格化，是在工艺理论和时间经验的基础上制定的。工人只有按照工艺规程进行生产，才能保证产品质量和较
8、高的生产率及较好的经济效果。（2） 它是组织和管理生产的基本依据在产品投产前要根据工艺规程进行有关的技术准备和生产准备工作，如安排原材料的供应、通用工装设备的准备、专用工装设备的设计与制造、生产计划的编排、经济核算等工作。生产中对工人业务的考核也是以工艺规程为主要依据。（3） 它是新建和扩建工厂的基本资料 新建和扩建工厂或车间时，要根据工艺规程来确定所需要的机床设备的品种和数量、机床的布置、占地面积、辅助部门的安排等。2.1.2 制定工艺规程的原则 工艺规程的制定原则:所制定的工艺规程，能在一定的生产条件下，以最快的速度、最少的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合要求的零件。同时，还应在充分利
9、用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条件。工艺规程是直接指导生产和操作的重要文件，在编制时还应做到正确、完整、统一、和清晰，所用术语、符号、计量单位和编号都要符合相应标准。2.1.3 制订工艺规程的步骤（1）分析零件图和产品装配图；（2）选择毛坯；（3）选择定位基准；（4）拟定工艺路线；（5）确定加工余量和工序尺寸；（6）确定切削用量和工时定额；（7）确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；（8）确定各工序的技术要求和检验方法；（9）填写工艺文件；2.2 工艺分析2.2.1 零件的技术条件车床尾座体的零件图如下。该零件是车床上的一部分。尾座体的底面
10、一方面与车床的导轨相结合，在车床上滑动；另一方面尾座体通过顶针支持轴类零件的车削加工，对尾座体而言，则要求有一定的支持刚性，故尾座体构成不规则的结构。为了提高尾座体的强度和刚度，尾座体采用机械性能强的珠光体灰口铁（牌号HT200）铸造而成。图2-1 毛坯图零件的主要工作表面为底面，零件的主要配合面为60H6,35H8的孔。主要技术要求为：1、铸件不得有砂眼、气孔、缩松、裂纹等缺陷，2、零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。3、未注倒角R2.534、生产纲领：年产约500件；2.2.2 加工表面及其要求 60H6的孔：孔径60+0.019 0，右端倒角为145，表面粗糙度Ra0.
11、8,对于D面的平行度为0.1，对于A面的垂直度为0.03，圆柱度为0.01 底面： 表面粗糙度Ra0.8 左端面：表面粗糙度Ra3.2 右端面：表面粗糙度Ra3.2 底部右端面：表面粗糙度Ra3.2 35H8的孔：孔径35+0.039 0，表面粗糙度Ra3.2 18H8的孔：孔径18+0.027 0，表面粗糙度Ra3.2 5的孔：孔径5，表面粗糙度Ra3.2 32H7的孔：孔径32+0.025 0，表面粗糙度Ra3.2 10H9的孔：孔径10+0.036 0，表面粗糙度Ra12.5 10H7的孔：孔径10+0.039 0，表面粗糙度Ra1.6 16H7的孔：孔径16+0.018 0，表面粗糙度
12、Ra3.2 32H8的孔：孔径32+0.039 0，表面粗糙度Ra3.2 底面槽：4910，45的斜面，表面粗糙度Ra3.22.2.3零件的材料零件的材料为HT200，是珠光体灰口铁。其特性是该材料能承受较大的应力(抗拉强度达200MN/；抗弯强度达400 MN/)。其金相组织结构为铁素体和渗碳体组成的机械混合物，由于它是硬的渗碳体和软的铁素体相间组成的混合物，所以其机械性能介于铁素体和渗碳体之间，故强度较高，硬度适中，有一定的塑性，从金相组织显微来看，铸铁中化合碳正好等于0.77%，珠光体中的铁素体与渗碳体一层层交替间隔，呈片状排列，而其余的碳是以片状石墨存在，使切削过程中切屑不能连续成形。
13、 2.3毛坯的选择选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺和费用，而其影响到零件机械加工工艺及其生产率与经济性。如选择高精度的毛坯，可以减少机械加工劳动量和材料消耗，提高机械加工生产率，降低加工成本。但是，却提高了毛坯的费用。因此毛坯要从机械加工和毛坯制造两方面综合考虑，以求得到最佳效果。正确选择毛坯是工艺技术人员应高度重视的问题，零件加工过程中工序的内容或工序数目、材料消耗、热处理方法、零件制造费等都与毛坯的材料、制造方法、毛坯的误差与余量有关。2.3.1毛坯的种类1、铸件 铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造
14、、压力铸造等。较常用的是型砂铸造。当毛坯精度要求低、生产批量较小时，采用木模手工造型法；当毛坯精度要求高、生产批量很大时，采用金属型机器造型法。铸件材料有铸铁、铸钢及铜、铝有色金属。2、锻件 锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、加工余量小、生产率高，但成本也高，适用于中小型零件毛坯的大批大量生产。3、型材 型材有热轧和冷拉，热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。4、焊接件 焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，它简单方便，生产周期短。但需经过时效处理后才能进行机械加工。5、冷冲压件 冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。但因冲压模具昂贵而仅用于大批大量生产。 2.3.2毛坯选择时应考虑的因素1. 零件的材料及机械性能要求 由于材料的工艺特性，决定了其毛坯的制造方法，当零件的材料选定后，毛坯的类型就大致确定了。例如材料为灰口铸铁的零件比用铸造毛坯；对于重要的钢质零件，为获得良好的力学性能，应选用锻件，在形状较简单及机械性能要求不高时可用型材毛坯，有色金属零件常用型材或铸造毛坯。2. 零件结构形状与大小
