摘 要
本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
导向丝杆右支架的加工工艺及铣端面夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
目 录
1序言 1
1.1零件的分析 1
1.1.1零件的作用 1
1.1.2零件的工艺分析..........................................................1
1.2确定毛坯........................................................................2
1.2.1确定毛坯种类..............................................................2
1.2.2确定铸件加工余量及形状............................................2
2工艺规程设计...................................................................3
2.1定位基准的选择.............................................................3
2.2制定工艺路线.................................................................4
2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定.........................4
2.3.1圆柱表面工序尺寸.......................................................4
2.3.2平面工序尺寸..............................................................6
2.3.3确定切削用量及时间定额............................................6
3夹具设计.........................................................................21
3.1问题的提出..................................................................21
3.2夹具设计......................................................................21
3.3夹具结构设计及操作简要说明......................................22
4参考文献.........................................................................23
1序言
机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
1.1零件的分析
1.1.1零件的作用
题目给的零件是导向丝杆右支架，它位于车床丝杆的右端，主要作用是支撑导向丝杆。法兰盘上有四个安装孔，其中部的通孔则由丝杆穿过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为0.5%，则该零件的年生产纲领为：N=Q m(1+a%)(1+b%)=4000×1(1+4%)(1+0.5%)=4181(件/年)，零件的年产量为4181件，查表可知该产品为中批生产。
1.1.2零件的工艺分析
零件的材料为KTH350-10，黑心可锻铸铁，切削性和耐蚀性良好，耐磨性及焊接性差，有较高的韧性、强度和塑性。用于承受较高的冲击振动及扭转负荷下的工作零件。
为此以下是导向丝杆右支架需要加工的表面以及表面之间的位置要求：
1. 孔Ф52以及与此相通的ZG1/8″左旋的锥孔，两个孔Ф18，四个安装孔Ф10.5。
2. Ф58的外圆柱面。
3. 零件上端面和孔Ф10.5的下端面。
4.（1）零件上端Ф18 mm孔中心轴线与Ф10.5孔的下端面与的垂直度误差为0.15mm；与 Ф52mm孔中心轴线的平行度误差为0.15mm 。
（2）Ф52mm孔中心轴线与Ф10.5孔的下端面的垂直度误差为0.15mm；与Ф58mm外圆中心轴线的全跳动误差为0.10mm。
经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，即可以粗加工零件下端面，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。
1.2确定毛坯
1.2.1确定毛坯种类
零件材料是KTH350-10。考虑零件在机床运行中所受冲击力较大，零件形状结构又比较复杂，零件年产量是中批量。而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，选择木模手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为CT-12。
1.2.2确定铸件加工余量及形状
查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级。并查表2.2-4.确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表：
简图 加工面代号 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明
D1 52 H 3.5×2 双侧加工
D2 18 H 9×2 双侧加工
D3 10.5 H 5.25×2 双侧加工
D4 58 H 2×2 双侧加工
D5 1/8″ H 4.5×2 双侧加工
T1 40 H 5 单侧加工
T2 41 H 5 单侧加工
2工艺规程设计
2.1定位基准的选择
1粗基准的选择:
以零件Ф10.5㎜孔的上端面为粗基准。
2精基准的选择:
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“统一基准”原则。以Ф10.5mm孔的下端面为主要的定位精基准，以Ф52mm内孔面和Ф58mm外圆柱面为辅助的定位精基准。
2.2制定工艺路线
制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
工序01 粗铣 Ф52mm孔下端面，以T3为粗基准
工序02 粗车 Ф58mm外圆面，以D1为定位基准
工序03 粗车Ф10.5㎜孔的下端面，以T3为定位基准
工序04 精铣零件上端面，以T2（Ф10.5的下端面）为定位基准
工序05 粗镗Φ52㎜孔，以Ф58外圆为定位基准
工序06 钻、扩零件上、下侧的Φ18㎜孔，以D1为定位基准
工序07 钻、扩零件上四个Ф10.5的安装孔，以D1、D2为定位基准
工序08 半精车Ф58mm外圆面，以D1为定位基准
工序09 半精车Ф10.5mm下端面，以T1为定位基准
工序10 半精镗Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圆为定位基准
工序11 铰2-Φ18㎜孔，以D1为定位基准
工序12 精车 Ф58mm外圆面，以D1为定位基准
工序13 精镗Φ52㎜孔，以Ф58㎜外圆为定位基准
工序14 钻1/8″锥孔，攻螺纹，以D1、D2和T3为基准
工序15 去毛刺
工序16 终检
2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
2.3.1圆柱表面工序尺寸
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量
最小 最大
Ф52IT7 铸件 7 CT12 ф45
粗镗 3 IT11 6.3 0.04 5.8
半精镗 2.5 IT9 3.2 2.34 2.66
精镗 1.5 IT7 1.6 1.473 1.574
Ф18IT9 钻 17 IT11 16.89 17
扩 0.85 IT10 6.3 0.78 0.96
铰 0.15 IT9 3.2 0.105 0.22
Ф10.5 钻 10.5 IT11 12.5 10.39 10.5
Ф58IT7 铸件 4 CT12 ф622.8
粗车 1.6 IT11 1.41 4.4
半精车 2.2 IT9 6.3 2.126 2.39
精车 0.2 IT7 3.2 0.17 0.274
2.3.2平面工序尺寸
工序号 工序内容 加工余量 基本尺寸 经济精度 工序尺寸偏差 工序余量
最小 最大
铸件 5.0 CT12
01 粗铣 Ф52mm
下端面 5 17 12 2.7 7.48
03 粗车Ф10.5的下端面 3 14 12 0.3 5.48
04 精铣零件上端面 5 41 12 2.7 7.55
09 半精车Ф10.5mm下端面 2 12 10 1.82 2.36
2.3.3确定切削用量及时间定额
工序01 粗铣 Ф52mm下端面，以T3为粗基准
1.加工条件
工件材料：KTH350-10,铸造
工件尺寸：ae=77 mm，l=118 mm
加工要求：粗铣 Ф52mm下端面,加工余量５mm
机 床：X52K立式铣床
刀 具：查《切削用量简明手册》表1.2，选择ＹＧ６硬质合金端铣刀，铣削宽度ae<90mm，深度ap<6mm, 齿数z=12，故根据《切削用量简明手册》表3.1取刀具直径do=125mm。根据《切削用量简明手册》表3.2选择刀具前角，后角，副后角，刀刃倾角，主偏角，过度刃，副偏角
2.切削用量
1)确定切削深度ap
因为余量较小，故选择ap=5mm，一次走到即可完成。
2)确定进给量
由于本工序为粗加工 ，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削用量简明手册》表3.5，使用ＹＧ６硬质合金端铣刀，机床功率为7.5kw（据《简明手册》表4.2-35，Ｘ５２Ｋ立式铣床）时，fz=0.14~0.24mm/r,故选择fz=0.24mm/r。
3)确定刀具寿命及磨钝标准
川公网安备: 51019002004831号