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1、天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计专 业： 机械设计与制造及其自动化 班级学号： XXXXXX 学生姓名： XXX 指导教师： XXX 副教授 二一二年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计尾座体加工工艺及镗模夹具设计 Designing lathe tailstock body processing technology and boring fixture design专业班级：机自0803学生姓名：XXX指导教师：XXX 副教授学 院：机械工程学院2012 年 6 月摘 要本课题主要是设计CW61
2、63车床尾座体的加工工艺及镗孔夹具设计。本设计中包括对进行夹具设计必须的毛坯选择、加工余量的确定、切削刀具和机床的选择及机动时间计算等方面知识。本次设计内容包括两部分，首先是对尾座体零件的工艺分析，其次是根据尾座体镗孔工序进行夹具体设计。本设计所选用的资料主义到贯彻最新国家标准及部分标准。本次设计师根据生产纲领成批量，年产量1000台左右设计的。设计中考虑大批量生产，在加工过程中，为了保证被加工孔对其定位基准和尺寸精度和位置精度的要求，同时提高效率，对尾座体的镗孔工序进行夹具设计。设计采用平面和定位销组合定位，压板加紧和螺母锁紧的设计来提高加工效率和减轻工作人员劳动强度。关键词：尾座体 加工工
3、艺 镗床夹具 ABSTRACTThe main task is to design CW6163lathe tailstock body processing technology and boring fixture design. This design including the fixture design to the blank selection, determination of machining allowance, cutting tool and machine tool selection and maneuvering calculation knowledge.
4、This design includes two parts, the first is the tailstock body parts of the process analysis, the second is based on the tailstock body boring process clamp design. The design of the data to carry out the new national standards and standards.The designer according to production plan into the bulk,
5、the annual output of 1000sets of left and right design. Design considerations for mass production, in the process, in order to ensure the hole on the locating datum and dimensional accuracy and position accuracy requirements, while improving the efficiency, the tailstock body bore for fixture design
6、 process. The design adopts the plane and positioning pin positioning, plate intensified and nut locking design to improve processing efficiency and reduce the labor intensity of workers.Key Words：The tailstock body Processing technology Jig boring machine 目 录1 绪论11.1设计的目的11.2设计任务及要求11.3设计的内容及步骤11.3
7、.1工艺规程的设计11.3.2专用夹具设计22 零件加工工艺规程的制定42.1 零件的分析42.1.1零件的功用42.1.2零件的工艺分析42.2 零件的工艺规程42.2.1确定零件的生产纲领42.2.2确定零件毛坯的制造形式52.2.3拟定零件机械加工工艺路线53 零件工序设计73.1 零件加工余量的确定73.2 确定各工序所用机床及工艺设备83.3 用量及工时定额84 镗模夹具设计114.1 设计夹具目的114.2 镗模设计方案的选择和确定114.2.1定位方案、定位误差及定位元件的选择114.2.2 装置的选择及夹紧力的布置124.2.3 确定刀具的导引方式124.2.4 设计夹具体13
8、4.2.5 定夹具其它部分的结构形式134.2.6 夹紧力计算（估算）14结 论16翻译文献19参考文献35致谢3636天津职业技术师范大学2012届本科生毕业设计1 绪论1.1设计的目的能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及合理制定工艺规程等问题的方法，培养分析问题和解决问题的能力。通过对零件某道工序的夹具的设计夹具的训练，提高结构设计的能力。本次设计也是理论联系实践的过程，并学会使用手册、资料,增加解决工程实际问题的独立工作能力的过程。1.2设计任务及要求制作成批量生产（1000台）中等复杂程度零件（尾架体）的机械加工工艺规程和
9、镗孔工序中所需要的专用夹具的设计。 设计任务要求：1.零件的工艺性分析及选择毛坯 2.机械加工工艺过程卡及镗孔工序卡 3.夹具装配图和零件图 4.设计说明书1.3设计的内容及步骤1.3.1工艺规程的设计1）对零件进行工艺分析。（1）对零件机器结构中的作用及零件图上技术要求进行分析。（2）对零件主要加工表面尺寸，形状及相对位置精度，表面粗糙度及主要技术条件进行分析。（3）对零件的材质、热处理及工艺性进行分析。通过以上分析，以便在工艺过程中切实加以保证。2）选择毛坯的制造方式，绘制零件毛坯综合示意图。 选择毛坯应以生产批量的大小来确定，跟据批量大小的生产规模决定毛坯形式及制造方法，根据有关资料确定
10、各个加工表面的总余量，并把各余量加在零件图各有关位置上，在毛坯图上标出相关尺寸。3）制定零件的机械加工工艺路线 （1）制定工艺路线，在对零件和毛坯进行分析的基础上制定零件的加工工艺，它包括确定加工方法、确定安排加工顺序、确定定位夹紧方法，以及安排热处理、检验以及其他辅助工序等。（2）选择定位基准，合理选定各工序的定位基准，当工序定位基准与设计基准不重合时，需要对它的工序尺寸进行换算。（3）选择机床及夹具、刀具、量具。机床设备及工艺装备的选用应当既要保证加工质量，还要经济合理。 （4）加工余量及工序间尺寸与公差的确定。根据工艺路线的安排，计算镗孔相关工序加工余量。其工序间尺寸公差按经济精度确定。
11、（5）确定切削用量机动时间。用公式计算各工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由切削手册查到。然后计算该工序的时间定额。（6）绘制零件的机械加工工艺过程卡片，及镗孔工序的工序卡片。1.3.2专用夹具设计在该加工过程中需要设计镗模专用夹具。夹具结构设计的方法和步骤：1）确定夹具设计方案、绘制结构原理图。确定夹具设计方案应遵循几个原则：（1）保证工序加工精度和技术要求。（2）结构简单、制造容易。（3）造作方便、省力安全。（4）满足零件在生产中高效低成本。确定夹具设计方案的主要内容为：（1）确定工件的定位方案。（2）确定刀具的对刀或引导方式。（3）确定刀具的夹紧方案。（4）确定夹具其他组成部分的结构
12、形式。（5）确定夹具体。 最后绘制出结构原理示意图2）选择定位原件，计算定位误差。在确定设计方案的基础上，应按照加工精度的高低，根据六点定位原理。约束自由度的数目以及确定所需的定位元件。选择好定位原件后，应计算定位误差。3）计算夹紧力，决定夹紧机构及其主要尺寸夹紧是按照静力平衡条件，从具体定位夹紧力方案和切削条件出发进行分析，主要根据切削力决定理论夹紧力，但由于在加工过程中有冲击震荡存在，为了保障安装稳定理论夹紧力还要乘以一个安全系数K，K值可以在相关手册中查到。计算出夹紧力后，根据所确定的加紧机构决定其主要尺寸。4）绘制夹具装配图：（1）要求夹具装配图按照比例绘制。（2）要有必要的视图和剖面
13、图。5）在装配图上标注各部位尺寸、公差配合和技术条件参考机床夹具设计或其他有关手册2 零件加工工艺规程的制定2.1 零件的分析2.1.1零件的功用本课题所给零件是cw6163车床的尾架体。它的作用主要是。对工件起到固定支撑，保证定位的作用，减少在加工中因为工件自重或是刀具切削力引起工件形变，而导致的加工误差。2.1.2零件的工艺分析1）尺寸精度加工孔100H7 30H7 45H7都是配合尺寸，必须有较高的尺寸精度，尺寸精度均为IT7 级公差，精度要求较高，加工中应注意保证。2）形位精度孔和右端面的垂直度误差为0.08mm，100H7孔的内表面平行度误差为0.12mm，100H7孔的内表面圆柱度
14、误差为0.012mm 。3）表面粗糙度配合表面要求较高的表面粗糙度，100H7孔的粗糙度为Ra0.8m,30H7 45H7孔的粗糙度为Ra1.6m，下表面粗糙度为Ra1.6m，上表面及左右两端面的粗糙度为Ra3.2m。4）热处理为了消除毛坯铸件中的残余应力，进一步改善切削性能，铸造后应安排去应力退火或时效处理。2.2 零件的工艺规程2.2.1确定零件的生产纲领机器零件的生产纲领按下式计算：N=Qn（1+a%+b%）式中： N 零件的生产纲领（件/年） Q 产品的年产量（台/年） n 每台中该零件的数量（件/台） a%备品的百分率 b%废品的百分率其中：产品的年产量Q=1000台/年, 每台中该零件的数量n=1件/台, 备品的百分率a%=4%，平均废品的百分率b%=3%，N=10001(1+4%+3%)=1070件通过计算可知，生产类型为大批量生产。2.2.2确定零件毛坯的制造形式毛坯种类确定：选用灰口铸铁，牌号为HT200，灰铸铁具有较好的可切削性，铸造性，耐磨性，而且吸振性好，成本较低。毛坯制造方法：砂型机器铸造，铸造精度高，且生产效率较高，铸件成型后的材质比木模稳定可靠。在铸造时，应防止砂眼和气孔的产生，浇注的位置是大平面朝下，基面朝上。为了减少毛坯制造时产生的残余应力，
