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1、蚌埠学院毕 业 设 计设计题目：C6132车床尾座体的机械加工工艺规程及夹具设计系 别: 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 设计小组: 指导教师: 完成时间: 前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。1.1课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面
2、，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。1.2 夹具的基本结构及夹具设计
3、的内容按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:(1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体；(4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；(5)动力装置；(6)分度,对定装置；(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计
4、主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件及装置的设计。23目录1 前言11.1课题背景及发展趋势11.2 夹具的基本结构及设计内容12 尾座体加工工艺规程设计32.1零件的分析32.1.1零件的作用32.1.2零件的工艺分析32.2加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1确定毛坯的制造形式42.2.2基面的选择42.2.3确定工艺路线42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.2.5确定切削用量62.3小结223 专用夹具设计233.1镗60孔夹具设计233.1.1定位
5、基准的选择233.1.2切削力的计算与夹紧力分析233.1.3夹紧元件及动力装置确定243.1.4镗套、镗模板及夹具体设计253.1.5夹具精度分析273.1.6夹具设计及操作的简要说明273.4小结394结束语40参考文献412 尾座体加工工艺规程设计2.1零件的分析1.尾座体的用途题目所给的零件是机床尾座体，60H6的孔与顶尖研配，底面与磨床工作台相连，通过M10mm孔用螺栓将“尾座体”紧固在工作台上。主要作用是固定顶尖。圆柱体形的部分有一个60H6孔，并且有一个10孔，顶尖穿过60H6孔，将螺钉拧紧，这样就将顶尖固定。2.零件的工艺分析 “尾座体”共有三组加工表面，其中两组有位置度要求。
6、（1）以60mm孔为中心,以基准面A的加工表面。这一组表面包括60mm孔以及1012.5的沉头孔和粗糙度Ra=6.3m的凸台面。（2）以基准面B为中心的加工表面。这一组表面包括Ra=3.2m的基准面B，Ra=6.3m的右端面和Ra=12.5m的下端面。以35H7孔为中心的加工表面。这一组表面包括35H7孔以及145的倒角，下端面和M10的螺纹孔。其中主要加工面为35H7孔内壁。第一组和第二组加工表面有位置度要求，如下： 60H7孔圆度公差为0.006mm； 35H7孔圆柱度公差为0.004mm； 35H7孔中心线与端面垂直度度公差的要求为0.15mm；60H7孔中心线与端面垂直度公差的要求为0
7、.05mm； 60H6的孔轴心线与导轨面的位置度误差为00.1； 各面的粗糙度达到需要的要求； 60H6的孔需精加工、研配； 导轨面配刮1013点/2525。2.2尾座体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2.2基面的选择（1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面
8、定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位,目的。（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面作为精基准。2.2.3确定工艺路线表2.1工艺路线方案一工序1粗精镗60孔工序2镗35孔工序3粗,精铣侧平面工序4粗精铣底平面工序5粗精铣端面工序6钻上平面M22螺孔工序7钻下平面螺纹各孔工序8钻下侧面孔工序9去除锐边毛剌工序10检验表2.2工艺路线方案二工序1粗精铣底平面工序2粗精铣端面工序3粗,精铣侧平面工序4粗精镗60孔工序5镗35孔工序6钻上平面M22螺孔工序7钻下平面螺纹各孔工序8钻下侧面
9、孔工序9去除锐边毛剌工序10检验工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将“镗孔工序放在各面加工结束后再进行加工。其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助,并且符合先面后孔的加工原则。采用基准重合的原则，先加工底平面，然后以底平面为精基准再加工其它平面上的各孔与平面，这样便保证了，两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线， 加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果
10、选取第二条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔的形位公差要求从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定尾座体的材料是HT200，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序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加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以
11、确定。 1）加工尾座体的底平面，根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，2）加工宽度为112的侧面时，用铣削的方法加工两侧面。由于侧面的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分二次的铣削的方式，粗铣削的深度是2mm，精铣削的深度是1mm3）镗直径60孔时，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量3mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。6）加工M22孔，根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。7）加工M6底孔时，根据参考文献8表4-2
12、3考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。8）加工下平面台阶面各小孔，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。2.2.5确定切削用量工序粗、精铣尾座体底平面（1）粗铣底平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献7表3034，取。机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2
13、.1机床主轴转速：按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,（2）精铣下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。参考文献7表3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献7表3031，取铣削速度：参照参考文献7表3031，取机床主轴转速，由式（2.1）有：按照参考文献7表3.1-31 实际铣削速度：进给量，由式（1.3）有：工作台每分进给量： 粗铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：根据参考文献5表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：根据参考文献5表2.5-45可查得铣削的辅助时间铣下平面的总工时为：t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min工序2：加工上平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照工序1执行。工序3：粗精铣宽度为112mm的侧面：（1）粗铣宽度为112mm的侧面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质
