尾座体课程设计

机械制造制造工艺学课程设计说明书 设计题目：设计“尾座体”零件的机械加工工艺规程及工艺装备 设计者：林埛指导老师：马里奥设计日期：11.05.29评定成绩： 目 录设计任务书2课程设计说明书正文3序言3一、零件的分析3二、工艺规程设计5(一) 确定毛坯的制造形式5(二) 基面的选择5(三) 制定工艺路线6(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坏尺寸的确定9(五) 确定切削用量及基本工时10三、课程设计心得体会19四、参考文献21桂林航天工业高等专科学校机械制造工艺学课程设计说明书题目设计内容：1、产品零件图 1张2、产品毛坯图 1张3、机械加工工艺过程卡片 1张4、机械加工工序卡片 1张5、课程设计说明书 1张专 业：数控技术“3+2”班级学号：200803720124学 生：陆 杰指导老师：王斌武序言本次设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础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课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有重要地位。在各种主要的课程学习完成之后，来一次机械制造技术基础的课程设计，不仅检验了我们的学习质量，还让我们重新翻起了这些久未阅读的课本。为了这次设计，来回图书馆与教室便成了必然。俗话说，实践是检验真理的唯一标尺。那么，这次的设计能帮助我们认识到自己学习上的不足与缺陷，这对我们以后有很大的益处。我希望我能在这次的设计中提升自己，加强分析、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。一、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，将80H7的孔与顶尖研配，主要作用是固定顶尖。将尾座安装在机床的尾体部分， 圆柱体形的部分有一个80H7孔，顶尖穿过80H7孔，将螺钉拧紧，这样就将顶尖固定，再利用顶尖完成对加工零件的固定。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。（1）以80H7孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括80H7的孔内径以及80H7孔两端面包括Ra=3.6m的两个端面。（2）以基准面A为中心的加工表面。这一组加工表面包括Ra=1.6m的基准面A和基准面B，Ra=1.6m的凹槽底面和Ra=6.3m的左端面和右端面。（3）以基准面B为中心的加工表面。这一组加工表面包括基准面B以及320mm120mm的平台和75斜面第一组和第二组加工表面有位置度要求，如下：80H7孔圆度公差为0.005mm；80H7孔圆柱度公差为0.005mm；80H7孔中心线与基准面A平行度公差的要求为0.05mm；80H7孔中心线与基准面B平行度公差的要求为0.05mm；80H7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；80H7的孔需精加工、研配；导轨面配刮1013点/2525。 二、工艺规程的设计1.确定毛坯的制造形式零件材料为HT150，硬度为100-150HB。考虑到零件的形状，由于零件年产量为5000件，已达到大批大量生产水平，故可以采用砂型铸造。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。2.基准的选择 (1)粗基准的选择。对于一般零件而言，以加工面互为基准完全合理；但对于本零件来说，如果以80H7为粗基准可能造成位置精度不达标，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工面作为粗基准）现在选择以320mm120mm的表面作为粗准面，利用一组两个圆套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度，再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度，达到完全定位。用来加工工件的底面。(2) 精基准的选择。精度高的基准面A、基准面B和80H7孔两个端面自然就成了精基准,。因为A、B面既是设计及准又是装配基准这样符合“基准重合”原则，其它各面、孔的加工可以以A、B面为基准这符合“基准统一”原则。考虑到要保证加工余量均匀以及要有较高的形状、位置精度，故要求80H7孔和A、B面互为基准进行加工。3.制订工艺路线制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批大量生产的条件下，可以考虑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，还应当考虑经济效果，以便使生产成本下降：（1）工艺路线方案一：工序1：钻40通孔工序2：粗铣圆柱体左右端面工序3：粗铣75斜槽工序4：粗铣320mm120mm的平台工序5：粗铣基准面B工序6：粗铣基准面A工序7：扩60通孔工序8：镗80H7孔工序9：半精铣基准面B工序10：半精铣基准面A工序11：精铣基准面B工序12：精铣基准面A工序13：精镗80H7孔，工序14：去毛刺工序15：检查（2） 工艺路线方案二： 工序1：粗铣基准面A工序2：粗铣基准面B工序3：粗铣圆柱体左右端面工序4：粗铣75斜槽工序5：粗铣320mm120mm的平台工序6：粗铣圆柱体左右端面工序7：钻40通孔工序8：扩60通孔 工序9：镗80H7孔 工序10：半精铣基准面B工序11：半精铣基准面A工序12：精铣基准面B工序13：精铣基准面A工序14：精镗80H7孔，工序15：去毛刺 工序16：检查（3）工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一是先加工80H7孔，然后加工基准面A；而方案二是先加工基准面A和B，后加工80H7孔。经比较，方案一能保证80H7孔中心线到基准面A和B的距离，符合位置度的要求。方案二就不会确保80H7孔到基准面A和B的距离，因此不满足位置度要求。所以，可以知道，方案一优于方案二。但是，方案一中有许多不合适的工序，比如，钻孔之前要先铣端面，根据加工顺序“先面后孔”的原则。凸台面先加工，然后钻孔等等。所以，修改后确定工艺如下： 工序1：粗铣圆柱体左右端面。以底面为粗基准，选用X6042卧式铣床。 工序2：钻40mm孔。以工序1加工的左右端面作为粗基准，选用Z525立式钻床。 工序3：粗铣基准面A与底部Ra=1.6m的凹槽面以及底面。以80H7孔为定位粗基准，选用X6042卧式铣床。 工序4：粗铣基准面B。基准面A为定位粗基准，选用X6042卧式铣。工序5：粗铣右端面,，基准面A为定位粗基准，选用X6042卧式铣床。工序6：粗铣75斜槽，基准面B为定位粗基准，选用X6042卧式铣床。 工序7：钻孔，扩孔，以80H7孔为粗基准，选用Z525立式钻床。 工序8：扩、铰80H7孔。基准面A和B为定位粗基准，选用Z525立式钻床。 工序9：精铣圆柱体左右端面。以80H7孔为精基准，选用X6042卧式铣床。 工序10： 精铣基准面A。以80H7孔为精基准，选用X6042卧式铣床。 工序11：精铣基准面B。基准面A为定位精基准，选用X6042卧式铣床。 工序12：精镗80H7孔，去毛刺。以80H7孔为精基准，选用T7220B立式金刚镗床4 .机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：铣削加工加工余量依据机械加工工艺手册设计实用手册表831以及表1550查得、公差依据互换性与测量技术基础表32查得表面粗糙度以及经济精度由机械制造工艺学表115查得钻、扩、铰孔加工加工余量依据机械加工工艺手册设计实用手册表818查得、公差依据互换性与测量技术基础表32查得表面粗糙度以及经济精度由机械制造工艺学表115查得 “尾座体”零件材料为HT150，生产类型为小批量生产，采用砂模铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）尾座体基准面A。据金属机械加工工艺人员手册（以下简称人员手册）表5-6，铸件偏差1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。参照实用金属切削加工工艺手册（以下简称切削手册）第414页可知，加工余量为：粗铣：Z=2mm，精铣：Z=0.85mm。粗铣削的加工精度IT11级，因此偏差0.11。精铣削偏差即为零件偏差： 。 （1）基准面B和基准面A。Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。参照人员手册表5-72，粗刨Z=2mm,精铣Z=0.85mm。刨削公差即为零件公差： 0.5mm。 （2）圆柱体形左右端面。Ra=6.3m。要求粗加工和半精加工。参照切削手册第414页可知，粗铣Z=1.3mm，半精铣Z=0.7mm。（3）80H7孔。精铰和研配。精铰2Z=0.15mm，研配2Z=0.05mm。公差+0.011mm（见互换性与测量技术表1-8）。 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，加工余量有最大和最小之分。本设计规定的零件为大批大量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。 基准面A与80H7孔的中心线之间的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图如下： 基准面A与80H7孔的中心线之间的尺寸公差分布图(调整法) 毛坯名义尺寸：120+2.5=122.5（mm） 毛坯最大尺寸：120+5=125（mm） 毛坯最小尺寸：125-5=120（mm） 粗铣后最大尺寸：120+0.61=120.61(mm) 粗铣后最小尺寸：120.61-0.22=120.39(mm) 精铣后尺寸即达到120 (mm)。 整理成下表。“尾座体”的毛坯图见附图1。 5 确定切削用量及基本工时(关键工序)（一）圆柱体左右端面加工加工要求：粗糙度Ra=6.3 刀具选择：套式端铣刀;材料：YG8；基本参数：D=50mm，L=325mm，d=2mm，z=5（见机械加工工艺设计实用手册表1283）加工工步的具体参数：粗铣加工余量：1.3mm; 表面粗糙度：Ra=520 ; 经济精度：IT12; 公差：0.5mm；加工长度L=120mm 吃刀深度 进给量f=2.8mm/r 主轴转速n=600r/min计算切削速度 查参考资料2机械加工工艺手册得耐用度半精铣加工余量：0.7mm; 表面粗糙度：Ra=2.510 ; 经济精度：IT10; 公差：0.1mm加工长度L=120mm 吃刀深度 进给量f=1.2mm/r 主轴转速n=956r/min 切削速度v=500m/min（二）80H7孔加工要求：直径80mm基孔制；六级精度；孔轴与A、B面分别由5 的平行度要求；位置精度要求；孔壁粗糙度为1.6 。加工工步的具体参数： 钻孔至40表面粗糙度：Ra=2080 经济精度：IT12 公差：0.11mm刀具选择：直径为40mm的通用麻花钻； 材料：高速钢； 基本参数：d=40mm，k=2.30mm，q=13.95mm，b=8.85mm，f=1.00mm， （见机械加工工艺设计实用手册表1226）吃刀深度 f=0.35mm/r v=0.35m/s按机床选取：考虑其加工长度为320mm切削工时： ，扩孔至60加工余量：1.5mm 表面粗糙度：Ra=1040 经济精度：IT12 公差：0.18mm 刀具选择：直径为 60的标准扩孔钻；材料：YG8；基本参数：d=16.5mm，L=223mm，l=125mm， 11mm（见机械加工工艺设计实用手册表1241）吃刀深度 进给量f=0.55mm/r 主轴转速n=280r/min切削速度v=15m/min按机床选取： 粗铰80孔加工余量：0.3mm 表面粗糙度：Ra=1.2510 经济精度：IT9 公差：0.043mm刀具选择：直径为 16.8mm的直柄机用铰刀；材料：YG8；基本参数：d=16.8mm，L=175mm，l=54mm， =14mm（见机械加工工艺设计实用手册表1252）吃刀深度 进给量f=1.1mm/r 主轴转速n=250r/min切削速度v=14m/min 精铰孔至80 加工余量：0.15mm； 表面粗糙度：Ra=0.325 ； 经济精度：IT7； 公差：0.011mm刀具选择：直径为 60mm的直柄机用铰刀；材料：YG8；基本参数：d=16.8mm，L=175mm，l=54mm， =14mm（见机械加工工艺设计实用手册表1252）吃刀深度 进给量f=0.5mm/r 主轴转速n=300r/min切削速度v=18m/min配研加工余量：0.05mm； 表面粗糙度：Ra=0.320.65 ； 经济精度：IT6；公差：0.008mm刀具选择：研棒 锪80H7孔表面粗糙度: Ra=580 ；（见机械加工工艺设计实用手册表1246）经济精度：IT11；（见机械制造工艺学表115 ）公差：0.1mm； （见互换性与测量技术基础表32）（三）A 面加工要求：粗糙度1.6 ；刀具选择：套式立铣刀；材料：YG8；基本参数：D=20mm，L=260mm，z=8加工工步的具体参数： 粗铣加工余量：2mm ；表面粗糙度：Ra=520 ； 经济精度：IT12；公差：0.4mm加工长度L=152mm 吃刀深度 进给量f=2.7mm/r 主轴转速n=600r/min 切削速度v=20m/min精铣加工余量：0.85mm ；表面粗糙度：Ra=0.635 ； 经济精度：IT7； 公差：0.04mm加工长度L=152mm 吃刀深度 进给量f=1.2mm/r 主轴转速n=1183r/min 切削速度v=280m/min配刮加工余量：0.15mm ；表面粗糙度：Ra=0.320.65 （见机械加工工艺设计实用手册表1282） （四）槽加工要求：粗糙度Ra=6.3。刀具选择：粗齿锯片铣刀；材料：YG8；基本参数：D=20mm，L=60mm，d=20mm，z=40加工工步的具体参数：粗铣加工余量：2mm； 表面粗糙度：Ra=520 ； 经济精度：IT12 ； 公差：0.25mm（见机械加工工艺设计实用手册表1290）（五）B面加工要求：粗糙度1.6 ，与A面有 夹角。加工工步的具体参数：加工余量：0.15mm ；表面粗糙度：Ra=0.320.65 刀具选择： 单角铣刀 材料：YG8； 齿数：10；D=16mm；L=10mm； （见机械加工工艺手册设计实用手册表1296）（六）右端面加工要求：粗糙度Ra=6.3刀具选择：套式端铣刀;材料：YG8；基本参数：D=20mm，L=36mm，d=2mm，z=5加工工步的具体参数：粗铣加工余量：1.3mm; 表面粗糙度：Ra=520 ; 经济精度：IT12; 公差：0.25mm 加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=2.8mm/r主轴转速n=600r/min 切削速度v=380m/min半精铣加工余量：0.7mm; 表面粗糙度：Ra=2.510 ; 经济精度：IT10; 公差：0.1mm加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=1.2mm/r主轴转速n=1183r/min 切削速度v=380m/min（见机械加工工艺设计实用手册表1283）（七）凸台面加工要求：粗糙度Ra=12.5刀具选择：套式端铣刀;材料：YG8；基本参数：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=5加工工步的具体参数：粗铣加工余量：2mm 表面粗糙度：Ra=520 经济精度：IT12 公差：0.25mm加工长度L=120mm 吃刀深度 进给量f=1.2mm/r主轴转速n=600r/min 切削速度v=373m/min（见机械加工工艺设计实用手册表1283）（八）底面加工要求：粗糙度Ra=1.6刀具选择：套式立铣刀；材料：YG8；基本参数：D=20mm，L=32mm，d=16mm，z=8加工工步的具体参数：粗铣加工余量：1.2mm 表面粗糙度：Ra=520 经济精度：IT12 公差：0.25mm加工长度L=90mm 吃刀深度 进给量f=1.0mm/r主轴转速n=600r/min 切削速度v=420m/min（见机械加工工艺设计实用手册表1282）三、课程设计心得体会短短的两周课程设计就快要结束了，然而我的任务也完成了。这两周的课程设计对于我来说就是一个很大的挑战。为了这个课程设计我没有少下过功夫。虽然说这两周的课程设计很幸苦，但是我在这两周的课程设计里也学会了不少的东西，想想也值了。虽然，这次老师给我们出的设计题目还算是简单的，而且还少了一个夹具设计的步骤，这让我们少了许多复杂的工作程序。但我还是沉得要完成这次的任务确实有点困难。因为这个课程设计需要用到许多关于机械方面的知识，以及一些相关的实践经验。而我们恰好欠缺的就是这方面的知识。为了完成这个课程设计我们必须去查阅许多关于机械方面的书籍。因为每个设计人员都是以一个个简单基本的设计开始成长的,每次能力的提升,都离不开自身的努力与每次的设计任务。在课程设计过程中，我遇到了许多的问题，比如像一些加工方法的选择