目 录
1 绪论 …………………………………………………………………………………… 1
1.1 毕业设计的目的 ……………………………………………………………………… 1
1.2 支座体工艺设计的基本情况 ……………………………………………………… 1
1.3 支座体的作用 ………………………………………………………………………… 1
2 零件分析 …………………………………………………………………………………… 2
2.3 零件的工艺分析 ……………………………………………………………………… 2
2.3 零件的作用 …………………………………………………………………………… 2
3 工艺规程设计 …………………………………………………………………………… 3
3.1 确定毛坯的制造形式 ………………………………………………………………… 2
3.2 基准的选择 …………………………………………………………………………… 2
3.3 工艺路线的选择 ……………………………………………………………………… 3
3.4 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 ……………………………… 5
3.5 确定切削用量及基本工时 ………………………………………………………… 7
4 正确选择切削用量的原则 …………………………………………………………… 15
4.1 粗加工时切削用量的选择原则 ………………………………………………… 15
4.2 精加工时切削用量的选择原则 ………………………………………………… 16
5 夹具设计 ………………………………………………………………………………… 17
5.1 夹具的概述 …………………………………………………………………………… 17
5.2 定位元件的选择 ……………………………………………………………………… 19
5.3 夹紧元件的选择 ……………………………………………………………………… 19
6 组合机床设计 ………………………………………………………………………… 21
6.1 组合机床总体设计----“三图一卡” …………………………………………… 21
结束语 ………………………………………………………………………………………… 27
致谢 …………………………………………………………………………………………… 28
参考文献 ……………………………………………………………………………………… 29
1 绪论
1.1 毕业设计的目的
支座体是某企业产品中的关键零件之一，生产量比较大。为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。本课题即以此为背景，要求学生根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算[1]。
通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决工程实际问题的能力。
1.2 支座体工艺设计的基本情况
本课题要求根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。生产纲领：50000件/年。这属于大批量生产。大批量生产中生产准备时间和终结时间较短，机动时间较长，靠提高切削速度来提高生产率效果比较明显。于是需要设计关键工序的专用夹具及加工用组合机床，而且夹具采用液压驱动，组合机床采用液压滑台。工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：能稳定地保证工件的加工精度；能提高劳动生产率；能扩大机床的使用范围；能降低成本[2]。
1.3 支座体的作用
支座体的主要作用是利用横、纵方向上的5()mm的槽.使80mm的耳孔部有一定的弹性,并利用耳部的Φ21mm的孔穿过M20mm的螺栓一端与Φ25H7()mm配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧,使装在Φ80H9()mm的心轴定位并夹紧。
2 零件分析
2.1 零件的工艺分析
支座体共有两组加工表面,它们互相之间有一定的位置要求,现分别叙述如下:若以Φ80H9()mm内孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括: Φ80H9()mm孔的大端面以及大端的内圆倒角,四个Φ13mm的底座通孔和四个Φ20mm的沉头螺栓孔,以及两个Φ10mm的锥销孔，螺纹M10-7H的底孔和尺寸为5()mm的纵槽。主要加工表面为Φ80H9()mm,其中Φ80H9()mm的大端端面对Φ80H9()mm孔的轴心线有垂直度要求为:0.03mm；若以Φ25H7()mm的孔加工中心的表面.这一组加工表面包括Φ21mm的通孔和Φ38mm的沉头螺栓孔以及Φ43mm的沉头孔,螺纹M10-7H的底孔和尺寸为5()mm的横槽。主要加工表面为Φ25H7()mm。由上述分析可知,对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组,然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面,并且保证其位置精度[3]。
2.2 零件的作用
支座体的主要作用是利用横、纵两个方向上的5()mm的槽。使尺寸为80mm的耳孔部有一定的弹性,并利用耳部的Φ21mm的孔穿过M20mm的螺栓一端与Φ25H7()mm配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧,使装在Φ80H9()mm的心轴定位并夹紧。
3 工艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形式
支座零件材料为:HT200在机床工作过程中起支撑作用,所受的动载荷和交变载荷较小。由于零件的生产类型是成批或大批生产(每月担负的工序数不低于30～50),而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取金属型铸造成型有助于提高生产率,保证加工质量[4]。
3.2 基准的选择
粗基准的选择原则：按照有关粗基准的选择原则,当零件有不加工表面的时候,应该选取这些不加工的表面为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应该选择加工表面要求相对相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。现取R55mm的外圆柱表面作为定位基准，一消除X，Y的转动和X，Y的移动四个自由度,再用Φ80H9()mm的小端端面可以消除Z周的移动[5]。
精基准的选择原则：精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算。
由于生产类型为成批生产或大批生产，故应该采用万能机床配以专用夹具，并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[6]。
3.3 工艺路线的选择
3.3.1 方案一
工序I：毛坯锻造，退火。
工序II：粗镗、精镗孔Φ80H9()mm孔的内圆。
工序III：粗铣、精铣Φ80H9()mm的大端端面。
工序IV：镗Φ80H9()mm大端处的2×45°倒角。
工序V：钻4-Φ13mm的通孔，锪Φ21mm的沉头螺栓孔。
工序VI：钻2-Φ10mm的锥销底孔，粗铰、精铰2-Φ10mm的锥销孔。
工序VII：铣削尺寸为5mm的纵槽。
工序VIII：钻削通孔Φ20mm，扩、铰孔Φ25H7()mm,锪沉头螺栓孔Φ38mm和Φ43mm。
工序IX：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔。
工序X：铣削尺寸为5mm的横槽。
工序XI：攻螺纹M10-H7和M8-H7。
工序XII：终检。
3.3.2 方案二
工序I：毛坯锻造，退火。
工序II：粗铣、精铣削Φ80H9()mm孔的大端端面。
工序III：粗镗、精镗Φ80H9()mm内孔，以及倒2×45°的倒角。
工序IV：钻削底版上的4-Φ13mm的通孔，锪4-Φ20mm的沉头螺栓孔。
工序V：钻削锥销孔2-Φ10mm底孔，铰削锥销孔Φ10mm。
工序VI：钻削Φ21mm的通孔，扩、铰孔Φ25H7()mm，锪沉头螺栓孔Φ38mm和Φ43mm。
工序VII：铣削尺寸为5mm的纵槽。
工序VIII：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔。
工序IX：铣削尺寸为5mm的横槽。
工序X：攻螺纹M10-H7和M8-H7。
工序XI：终检。
3.3.3 方案一二比较
工艺方案路线一：本路线是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面来加工孔。这样减少了工件因为多次装夹而带来的误差。有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因铸造原因引起的圆柱R55mm的底端不平整，则容易引起Φ80H9()mm的孔在加工过程中引偏。使Φ80H9()mm的内孔与R55mm的圆柱的同心度受到影响，造成圆筒的局部强度不够而引起废品。工艺路线方案二则是先加工平面再加工孔。本工艺路线可以减小Φ80H9()mm的孔与底座垂直度误差，以及Φ80H9()mm与R55mm圆柱的同心度，使圆筒的壁厚均匀外，还可以避免工艺路线一所留下的部分缺陷（即：工艺路线一中的工序六加工后再加工下面的工序的话，会由于工序六降低了工件的刚度，使后面的加工不能保证加工质量和加工要求）[7]。
由上述分析，工艺路线二优于工艺路线一，可以选择工艺路线二进行加工，在工艺路线二中也存在问题，粗加工和精加工放在一起也不能保证加工质量和加工要求。
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