转盘的机械加工工艺规程及螺纹孔工艺装备设计（全套CAD图纸+设计说明书）
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转盘
机械
加工
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螺纹
罗纹
装备
设备
设计
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本次设计的是转盘加工工艺及其夹具设计。通过对普通车床转盘零件图及其性能要求的分析研究，合理的设计出了一套工艺规程和攻M12螺纹孔的夹具。运用所学专业知识，查阅相关资料，完成设计任务，在选定加工所用设备后，根据机床的联系尺寸，设计出合理的夹具。
关键词：转盘 零件 加工过程
- 内容简介：
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机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 13 产品名称 零件名称 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 13 钻 12螺纹 孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 64 30 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻床专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻 麻花钻，专用夹具，塞规 545 18 攻 丝锥，专用 夹具 ，塞规 1360 8 ,76 3 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 13 产品名称 零件名称 转盘 共 页 第 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 热处理 退火 2 粗车 粗车右端面和 20圆锥面 外圆车刀，游标卡尺 3 扩孔 扩 18 2号锥柄扩孔钻，塞规 4 粗车 粗车左端面 和 和 64 外圆车刀，游标卡尺 5 扩孔 扩 25 3号锥柄扩孔钻，塞规 6 半精车 半精车右端面和 20圆锥面 外圆车刀，游标卡尺 7 精扩 精扩 18 2号锥柄扩孔钻，塞规 8 半精车 半精车左端 面和 64 外圆车刀，游标卡尺 9 精车 精车右端面和 20圆锥面 外圆车刀，游标卡尺 10 铰孔 铰 18 2号 硬质合金 锥柄 机用铰刀 ，塞规 11 精车 精车 64 外圆车刀，游标卡尺 12 钻孔 钻 10孔 麻花钻，塞规 13 攻螺纹 攻 纹塞规 14 扩孔 扩 14 1号锥柄扩孔钻，塞规 15 钻，粗铰，精铰 钻，粗铰，精铰 6 1号硬质合金锥柄机用铰刀，塞规 16 去毛刺 钳工台 平锉 17 清洗 清洗机 18 终检 游标卡尺，塞规 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 课 程 设 计 题 目： 转盘的机械加工工艺规程及螺纹孔 工艺装备设计 一、设计题目 转盘的机械加工工艺规程及螺纹孔工艺装备设计 二、 原始资料 （ 1） 被加工零件的零件图 （ 草图 ） 1 张 （ 2） 生产类型 ： 中批或 大批大量生产 三、上交材料 （ 1） 被加工工件的零件图 1 张 （ 2） 毛坯图 1 张 （ 3） 机械加工工艺过程 综合 卡片 1 张 （ 4） 与所设计夹具对应 那道 工序的工序卡片 1 张 （ 5） 夹具装配图 1 张 （ 6） 夹具体 零件 图 1 张 （ 7） 课程设计说明书 （ 约 50008000 字 ） 1 份 四、进度安排 (参考 ) （ 1） 熟悉零件 ， 画零件图 2 天 （ 2） 选择工艺方案 ， 确定工艺路线 ， 填写工艺过程综合卡片 5 天 （ 3） 工艺装备设计 （ 画夹具装配图及夹具体图 ） 9 天 （ 4） 编写说明书 3 天 （ 5） 准备及答辩 2 天 五、指导 教 师 评语 成 绩： 指导教师 日 期 摘 要 现今的世界国家间的竞争已经全面转入科学技术的竞争，而机械工业直接反应一个国家的整体技术水平。无论是核工业还是农具，机械制造业是国家获取其他几乎一切行业设施和工具的来源。可以说人类文明史就是机械制造的历史。 我国的工业化建设情况，国际上众说纷纭，虽然在很多高技术项目上颇有建树，但在这次汶川地震中表现出中众多缺陷。包括规模较小，工艺粗糙，关键技术仍依赖国外等等。充分说明在向高技术领域进军的同时，低端产业也应该加强建设。 本次设计的是转盘加工工艺及其夹具设计。通过对普通车床转盘零件图及其性能要求的分析研究 ，合理的设计出了一套工艺规程和 攻 纹 孔的夹具。运用所学专业知识，查阅相关资料，完成设计任务，在选定加工所用设备后，根据机床的联系尺寸，设计出合理的夹具。 关键词： 转盘 零件 加工过程 of to of n of in in a s of to LL on of is of in in in we on is of we is of of s to of of a 35H By up of ey 目录 1、转盘的工艺分析及生产类型的确定 . 1 盘的用途 . 1 盘 的技术要求 . 1 盘 端盖的工艺性 . 1 定 转盘 的生产类 型 . 2 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 . 2 择毛胚 . 2 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 . 2 差等级 . 2 盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量 . 3 制端盖毛坯简图 . 3 3、拟定转盘工艺路线 . 4 位基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 表面加工方法的确定 . 4 工阶段的划分 . 5 序的集中与分散 . 5 序顺序的安排 . 6 械加工工序 . 6 处理工序 . 6 助工序 . 6 定工艺路线 . 6 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定 . 8 5、切削用量、时间定额的计算 . 8 削用量的计算 . 8 孔工步 . 8 螺纹工步 . 9 间定额的计算 . 9 本时间 计算 . 9 助时间 . 10 其他时间的计算 . 10 件时间 . 10 . 11 出问题 . 11 计思想 . 11 具设计 . 12 位方案 . 12 具导向方案 . 13 紧方案 . 13 具体设计 . 13 用说明 . 13 7. 体会与展望 . 13 . 15 1、 转盘 的工艺分析及生产类型的确定 转盘 的用途 转盘的作用是用来转动刀架的方位，固定刀架，以此来改变刀架的位置 。故其在机器中只是起辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。 转盘 的技术要求 该端盖的各项技术要求如下表所示 加工表面 尺寸偏差（ 公 差 及 精 度等级 表 面 粗 糙 度(形位公差(转盘左端面 64 轴长 30 外圆柱面 14 转盘中心孔 18 25 孔 25 14 孔 14 纹 孔 12 6 配作 孔 6 转盘 端盖的工艺性 该端盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面，方形端面，其次就是 185 孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外 6， 14 孔孔的加工表面 虽然在圆周上，但通过 专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。 定 转盘 的生产类型 依设计题目知： Q=5000 件 /年， m=1 件 /年，结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 代入公式得： N=5000 台 /年 /台 X（ 1+3%） X（ 1+ =盖重量为 表 1，端盖属轻型零件；由表1，该端盖的生产类型为大批生产。 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 择毛胚 端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛胚选用铸件即可满足工作要求。该端盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用砂型铸造。 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 由表 2表 2知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 差等级 由 端盖 的功 用和技 术要 求， 确定该 零件 的公 差等级 为0。 盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量 项目 左右端面 18圆面 6 配作孔 公差等级0 10 10加 工 表 面 基本 尺 寸（ 30 18 64 铸 件 尺 寸 公差（ 4 加 工 余量等级 F F 1 1 毛 坯 基 本 尺寸（ 制端盖毛坯简图 3、拟定 转盘 工艺路线 位基准的选择 基准的选择 本零件是带孔盘状零件，孔是其定位基准（装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生误差，阴选择孔位定位基准，即 遵循精准重合的原则。具体而言，即选18急一端面作为基准。 基准的选择 由于本零件全部表面都需加工，而孔作为定位基准应该先进行加工，并且因为 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择端盖左端面和 64 外圆面作为粗基准。采用 64 外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用端盖 左 端面作为粗基准加工 右 端面，可以为后续工序准备好精基准。 表面加工方法的确定 根据端盖零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示： 加工表面 尺 寸 精 度 等级 表面粗糙度Ra/工方案 备注 64 外圆面 车 - 半精车 表 1表10圆锥面 车 - 半精车 表 1表1 18 - 粗铰 - 精铰 表 1表1 25 孔 表 1表1端面 车 - 半精车 表 1表1端面 车 - 半精车 表 1表112 螺纹 孔 表 1表1 14 孔 表 1表1 6 配作孔 - 粗铰 - 精铰 表 1表1工阶段的划分 该端盖加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工 三 个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（端盖右端面和 18 孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗车外圆面、 20圆锥面。在半精加工阶段，完成端盖左 右 端面，外圆面的精车 加工和 18 孔的 扩 在精加工阶段完成 纹孔的钻和攻螺纹一级 6 孔等其他孔的 精 加工。 序的集中与分散 选用工 序集中原则安排端盖的加工工序。该转盘的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具， 以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。 序顺序的安排 械加工工序 （ 1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 端盖右端面和 18。 （ 2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3）遵循“先面后孔”原则，先加工 20圆锥面，再加工 纹孔。 处理 工序 铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。 助 工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该端盖工序的安排顺序为： 热处理 基准加工 粗加工 精加工。 定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出 了端盖的工艺路线。 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 1 热处理 退火 2 粗车 粗车右端面和 20圆锥面 卧式车床 外圆车刀，游标卡尺 3 扩孔 扩 18 卧式车床 2 号锥柄扩孔钻，塞 规 4 粗车 粗车左端面和和 64圆 卧式车床 外圆车刀，游标卡尺 5 扩孔 扩 25 卧式车床 3 号锥柄扩孔钻，塞 规 6 半精车 半精车右端面和 20圆锥面 卧式车床 外圆车刀，游标卡尺 7 精扩 精扩 18 卧式车床 2 号锥 柄扩孔钻，塞 规 8 半精车 半精车左端面和 64圆 卧式车床 外圆车刀，游标卡尺 9 精车 精车右端面和 20圆锥面 卧式车床 外圆车刀，游标卡尺 10 铰孔 铰 18 卧式车床 2 号硬质合金锥柄机用铰刀，塞规 11 精车 精车 64圆 卧式车床 外圆车刀，游标卡尺 12 钻孔 钻 10 孔 立时钻床 麻花钻，塞规 13 攻螺纹 攻 纹孔 立时钻床 锥，螺纹塞规 14 扩孔 扩 14 立时钻床 1 号锥柄扩孔钻，塞 规 15 钻，粗铰，精铰 钻，粗铰，精铰 6作孔 立时钻床 1 号硬质合金锥柄机用铰刀，塞规 16 去毛刺 钳工台 平锉 17 清洗 清洗机 18 终检 游标卡尺，塞规 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定 在这只确定钻 12 螺纹孔的加工余量、工序尺寸和公差。 由表 2查得， 攻螺纹 余量 Z 攻螺纹 =钻孔余量 Z 钻 =表 1依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：攻螺纹 ： ： 据上述结果， 再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为， 攻螺纹 ： 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为， 攻螺纹 ： ： 、切削用量、时间定额的计算 在这只计算钻 精铰 10 孔此工序的切削用量和时间定额 。 切削用量的计算 孔工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 3 ） 切 削 速 度 的 计 算 由表 5 按 铸 铁 硬 度 为200241算，切削速度 v 选取为 16m/公式（ 5-1）n=1000v/求得该工序钻头转速 n=485r/参照 转速 n=545 r/再将此转速代入公式（ 5， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为 v=000=18.0 m/ 螺纹 工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 3）切削速度的计算 由表 5削速度 v 选取为8m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速n=1698 r/参照 立式钻床的主轴转速，取转速n=1630r/再将此转速代入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度为 v=000=6.4 m/ 间定额的计算 本时间 计算 （ 1） 钻孔工步 根据表 5 钻 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式 L/l+l1+ 得 。 式 中 l= *12)=* f=r;n=545mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基 本 时 间 ( 545r/ （ 2） 攻螺纹 工步 根据表 5 铰 圆 柱 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式 L/l+l1+得。式中 表 5 5、（ /2= 条 件 查 得 5而l=f=r; n=1360r/将上述结果代入公式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间 5 /( 1360r/ 助时间 根据第五章第二节所述，辅助时间 基本时间 间的关系为 这里取 则各工序的辅助时间分别为： 钻孔工步的辅助时间为： s=攻螺纹 工步的辅 助时间为： s=其他时间的计算 除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间 作业时间的 2%7%，休息与生理需要时间 作业时间的 2%4%，这里均取 3%，则各工序的其他时间可按关系式（ 3%+3%）（ tj+算，它们分别为： 钻孔工步的其他时间为： tb+6%x(攻螺纹 工 步 的 其 他 时 间 为 ： tb+6%x(件时间 这里的各工序的单件时间分别为： 钻孔工步 =攻螺纹 工步 螺纹 =因此，此工序的单件时间 +铰 +铰= 将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。 夹具是一种能 够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 出问题 （ 1）怎样限制零件的自由度；一个面限制 3 个自由度，长圆柱销限制 2 个自由度，定位销限制 1 个自由度。 （ 2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。 （ 3）设计的夹 具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。 （ 4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 计思想 设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对 进行加工，这个孔尺寸精度要求为 面粗糙度 、攻螺纹可以满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低 劳动强度。 具设计 本夹具是高速钢机动丝锥 向进给 攻 纹的专用夹具。在 式钻床上加工转盘 纹孔。所设计的据安居装配图及供需简图入下图所示，有关说明如下： 位 方案 按基准重合的原则选择 18轴线和圆柱端面作为定位基准，定位心轴的台阶端面闲着工件的三个自由度，心轴 18制四个自由度，属于过定位。阴两个定位面是已加工面，垂直度较高，允许过定位。心轴的右上端铣平，用 来让刀和避免钻孔后的毛刺妨碍工件装卸。 具导向方案 为能迅速准确地确定刀具与夹具都热相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件 钻套。钻套 一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体相连，钻套与工件之间应留有排屑空间。 紧方案 由于工件产量不是很大，宜用简单的手动夹紧装置。采用有开口垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速，方便。 具体设计 夹具体必须将定位、导向和夹紧装置连成一体，并能正确地安装在机床上。该方案采用铸铁夹具体，安装稳定、刚度好。但周期较长
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