机械制造技术课程设计说明书

1、机械制造技术课程设计说明书设计题目：设设计尾座体零件的机械加工工艺规程及加工14孔工序的专用夹具姓 名：学 号：班 级：指导教师：河南机电高等专科学校2016年11月11日第1章零件分析3.1.1零件作用分析 3.1.2零件工艺分析3.第2章确定毛坯、画毛坯一零件合图 42.1确定毛坯的制造形成42.1机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 4第3章工艺规程设计8.3.1定位基准的选择8.3.2制定工艺路线8.3.3选择加工设备及刀、夹、量具 93.4加工工序设计 103.5时间定额计算103.6填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 15第4章工序专用夹具设计 164.1定位基准的选择164.2

2、夹紧力的选择 164.3定位误差1.74.4操作说明1.7设计心得体会18参考文献19第1章零件分析1.1零件作用分析题目所给的零件是机床尾座体，17H6的孔与顶尖研配，底面和75斜面与磨床工作台相连，通过 14mm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 17H6孔，并且有一个M6的螺纹孔， 顶尖穿过17H6孔，将螺钉拧紧，这样就将顶尖固定。1.2零件工艺分析“尾座体”共有三组加工表面，其中两组有位置度要求。(1) 以14mm孔为中心的加工表面。这一组表面包括 14mm孔以及26 X 1的沉头孔和粗糙度Ra=12.5卩m的凸台面。(2) 以基准面A为中心

3、的加工表面。这一组表面包括 Ra=1.6卩m的基准面 A和基准面B，Ra=12.5卩m的凹槽底面和 Ra=6.3卩m的右端面和Ra=12.5卩m的 下端面。(3) 以17H6孔为中心的加工表面。这一组表面包括 17H6孔以及1 X45 的倒角，左右端面和M6的螺纹孔。其中主要加工面为 17H6孔内壁。第二组和第三组加工表面有位置度要求，如下： 17H6孔圆度公差为0.003mm 17H6孔圆柱度公差为0.004mm17H6孔中心线与基准面A平行度公差的要求为0.005mm17H6孔中心线与基准面B平行度公差的要求为0.005mm17H6的孔轴心线与导轨面的位置度误差为 00.1 ;17H6的孔

4、与燕尾面的位置度误差不超过 0.15 ;各面的粗糙度达到需要的要求；17H6的孔需精加工、研配；导轨面配刮1013点/25 X 25。第2章 确定毛坯、画毛坯一零件合图2.1确定毛坯的制造形成由于该零件的形状较复杂，因此不能用锻造，只能用铸件，而且年生产 批量为8000件已达成批生产的水平，采用批量造型生产。根据零件主要的加工 表面的粗糙度确定各表面加工余量，查参考文献查参考文献2机械加工工艺 手册，以后有计算在此就不重复了。2.1机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定“尾座体”零件的材料为HT20Q生产类型为成批生产。采用自由的砂 型,3级精度（成批生产）。根据上述原始质料及加工工艺，分别确定各

5、加工表面的机械加工余量, 工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.1.1孔V7的端面的不平度：Rz =245、缺陷度：T缺 =250lm查参考资料4机械制 造工艺与夹具设计指导空间偏差：毛=1700 m根据参考资料4机械制造工艺与夹具设计指导铸造公差：T= 2200Jm查参考资料4机械制造工艺与夹具设计指 导，按铸件宽度b =12mm查得的宽度公差（1）粗铣余量加工精度：IT12，公差T =0.35mm =350%查参考资料4机械制造 工艺与夹具设计指导加工表面粗糙度：R 6.3查参考资料4机械制造工艺与夹具设计指 导铸件的加工余量为丫人=2.6mm（2）精铣余量加工精度及表面粗糙度：要求达到 R 6.3

6、m，公差T = 0.005mm,见图纸要求。精加工的余量为丫2 mm所以总的加工为式（ 3.1）MA = 2 ( 丫2)二 2 (2.6 1) = 7.3mm2.1.2 内孔 17H7mm毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度要求为IT6，参考资料4机械制 造工艺与夹具设计指导确定工序尺寸及加工余量为：钻孔：15mm扩孔：16mm 2Z1 =1mm查参考资料4机械制造工艺与夹具设计 指导精镗：16.9mm 2Z2 =0.81mm查参考资料4机械制造工艺与夹具 设计指导细镗：T6.09mm 2Z 0.08mm查参考资料4机械制造工艺与夹具设计指导珩磨：7H6mm 2Z4 =0.09mm查参考资料4机械制

7、造工艺与夹具设计指导 表2.3-51总的加工余量为：Z 詔 Z2 Z3 Z4 =2mm。式（3-2）2.1.3燕尾面加工考虑其加工长度为90mm，与其联结的为导轨面，其精度相对较高，要 进行粗加工、半精加工和精加工。 粗加工：加工精度IT12、铸件粗加工的余量乙Y.Omm根据参考资料4机械 制造工艺与夹具设计指导。 半精加工：加工长度B=90mm、加工宽度100mm，因此半精加工的余量选择Z = 1 .0mm 参考资料4机械制造工艺与夹具设计指导 表 2.3-59。 精加工：加工长度B=90mm、加工宽度 25mm，因此精加工的余量选择Z0.012mm 参考资料4机械制造工艺与夹具设计指导表2

8、.3-60总的加工余量Z二乙Z2 Z7.012mm 0式（3.3）2.1.4导轨面刨削加工考虑其加工长度为138m m，同样也是和导轨配合，其加工精度要求非 常高，因此需要进行粗加工，半精加工和精加工。 粗加工：加工精度选择IT12选择加工余量Z = 5.5mm 半精加工：加工长度B = 138mm、加工宽度k =100mm，因此加工余量选择ZF.Omm。由参考资料4机械制造工艺与夹具设计指导表2.3-59 精加工: 加工长度B=138mm、加工宽度k =90mm,因此精加工的余量选择Z3二0.022mm 由参考资料4机械制造工艺与夹具设计指导 表2.3-60 总的加工余量由式3-3得：Z总=

9、6.522mm。2.1.5孑孔 14的内径表面毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度要求不太高，参考参考资料2机械加工工艺手册确定工序加工尺寸及余量为：钻孔：128mm扩孔：14mm2Z = 1.2mm（查参考资料2机械加工工艺手册表2.3-48）7.M6的孔加工公称直径6mm,加工前的钻孔直径5mm （查参考资料2机械加工 工艺手册表2.3-71）因此钻孔的加工余量为：Z = 1mm第3章工艺规程设计3.1定位基准的选择(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 17的孔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，

10、应以这些不加工面作为粗基 准)现在选择不加工 35的外圆表面和外表不加工面作为粗基准，利用一组两 个锥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17H6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该文章讲述了尾座体课程设计说 明书课程设计.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17H6孔和A、B面互为基准进行加工。3.2制定工艺路

11、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：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15mn孔。以工序2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=12.5卩m的凹槽面，粗铣2X2的槽以及底 面。以17H6孔为定位粗基准，选用 X6042卧式铣床。工序4:粗刨基准面B。基准面A为定位粗基准，选用B6035牛头

12、刨床。工序5:粗铣右端面,粗铣凸台面。基准面 A为定位粗基准，选用 X6042卧 式铣床。工序6:钻14mm孔，锪26X 1的沉头孔。以尾座体端面 A，B定位，选 用Z525立式钻床。工序7:钻孔，扩孔和攻M6的螺纹。以17H6孔为粗基准，选用Z525立式 钻床。工序8:扩、铰17H6孔。基准面A和B为定位粗基准，选用Z525立式钻 床。工序9:半精铣圆柱体左右端面。以17H6孔为精基准，选用X6042卧式铣 床。工序10:半精铣右端面。基准面 A为定位精基准，选用X6042卧式铣床。工序11:精铣基准面A。精铣2X2的槽。以17H6孔为精基准，选用X6042 卧式铣床。工序12:精铣基准面B

13、。基准面A为定位精基准，选用X6042卧式铣床。工序13:锪17H6孔1X 45倒角，去毛刺。以 17H6孔为精基准，选用 Z525立式钻床。工序14:研配17H6孔。 基准面A和B,右端面与17H6孔两端面为定位 精基准。工序15:配刮A、B面工序16:检查。3.3选择加工设备及刀、夹、量具(1)选择机床 根据不同的工序选择机床工序05 15 25 45 50 55 60 选用卧式铣床。工序10 30 35 40 65选用立式钻床。 工序20选用牛头刨床。(2)选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。(3) 选择刀具，根据不同的工序选择刀具1. 铣刀依据资

14、料选择高速钢圆柱铣刀。2. 钻孔选用锥柄麻花钻。3. 钻锪120的倒角和钻、半精铰孔。倒角 45,选用专用刀具。4. 钻螺纹孔用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。(4) 选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精 度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：1. 选择加工面的量具用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围 100mmr 125mn的外径千分尺。2. 选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.01mm测量范 围50m125mm的内径千分尺即可。3.4加工工序设计01机器砂型铸造。02 人工时效处理。

15、05粗铣圆柱体左右端面。10钻15mn孔。15粗铣基准面A与底部Ra=12.5卩m的凹槽面，粗铣2X2的槽以及 底面。20粗刨基准面B。25粗铣右端面，粗铣凸台面。30钻14mn孔，锪26 X 1的沉头孔。35钻孔，扩孔和攻M6的螺纹。40扩、铰17H6孔。45半精铣圆柱体左右端面。50精铣2X 2的槽。55精铣基准面A。60精铣基准面B。65研磨17H6孔。70去毛刺,检验入库。3.5时间定额计算若考虑工件的粗糙度，加工余量为Zmax二3mm , Zm貯2.5亦但实际，由于以后还要精加工，因此此端面不必全部加工，此时可按Zma2.6mm考虑，分二次加工，吃刀深度a1.3mm。查参考资料2机械

16、加工工艺手册表2.3-5每齿进给量af =.18mm查参考资料金属切削手册表6-12 得机械加工工艺手册得耐用度式（ 3.4）计算切削速度查参考资料23 0.2t =10.8 103s 245dokvV = 0320.150.35 0.2o.68T a p a f ae 60) ?245x60 . x1.0(10.8 103严 1.30.15 0.18035 3502 600.68 功功率计算s50.90.74pm67 W!9 25.3 x (f 180.7aeZn5kpm4 x 10式(3.5)= 8.3kW2.精铣:（1）.加工条件 加工要求：铣17的孔的端面。机床：双端面铣床X364刀具

17、：。精铣端面刀具材料选用 YG6 d0 =60。 吃刀深度a1mm 每转进给量f =0.5（mm/r）达到粗糙度要求6.3（ 4）3.5.2.钻孔（钻 17H6的孔）（根据钻孔取参考值，参考资料2机械加工工艺手册）f = 0.55mm /rv 0.000V/ s n100旳0.383.14 16= 7.564r/s9(454式/m3)6)按机床选取：nw 二 83.33r / s（500r / min）考虑其加工长度为80mm，选择钻床摇臂钻床Z3025 切削工时：I =80mm h =1mm I2 =4t _l +I1+I2式（37）tm式（3.780 n1 f 483.33 0.551.8

18、6s3.53铣削14的孔的端面(粗铣14的孔的端面、半精铣14的孔的端面)1. 粗铣14的孔的端面(1) .加工条件加工要求：铣14的孔的端面。机床：端面铣床XE755刀具：粗铣端面刀具材料选用 YG6 D=80mm,齿数100(2) .计算切削用量1).粗铣若考虑工件的粗糙度，加工余量为Zmax =3mm, Zmin=肚亦但实 际，由于以后还要精加工，因此此端面不必全部加工，此时可按 Zmax=2.6mm考虑，分二次加工，吃刀深度乩3亦o每齿进给量af =0.18mm查资料1机床夹具设计手册3计算切削速度查资料1机床夹具设计手册 耐用度t=108 10 s0.2 .245d 0 kvv 二0

19、.320.150.350.20.68T ap afae 600 2245江160 汇1.0-(10.8 103)0.15 1.30.15 0.250.35 960.26O068=2.47m/s 功率计算pm =167.9 10ap0.9af0.74aez nkpm = 8.3kW2. 半精铣14的孔的端面(1).加工条件加工要求：铣14的孔的端面。机床：端面铣床XE755刀具：。精铣端面刀具材料选用YG6 d。=8mm。（2）.半精铣 吃刀深度ap =1mm 每转进给量f =0-5（mm/r）达到粗糙度要求3.54铣削M6的端面加工要求：铣M6的螺纹的端面。机床：端面铣床XE755刀具：。铣端

20、面刀具材料选用YG6 do =80mm。铣 吃刀深度a3mm 每转进给量f=0.5（mm/r）就能够达到粗糙度要求3.5.5.钻孔（钻14的孔、钻M6的螺纹孔）（根据钻孔取参数值,加工工艺手册）1.钻.14的孔f = 1.0mm/ rv = 1.44m/s(86.4m/mi n)ns1000v二dw式（3.8）1000 1.443.14 14= 27.05r/s(1623.08r/mi n)按机床选取 n26-7r/s(1600/min)二 17 26.7v = 1.425(m / min)所以实际切削速度1000切削工时：查参考资料2机械加工工艺手册h =1mml2 = 3mm按照式3-7得

21、：丄 l l1 l28013tm3.15snw f26.7x1.02.钻M6的螺纹孔根据钻孔取参数值，查参考资料2机械加工工 艺手册f = 0.95mm/ rv = 0.85m/ s(51m/ min)由式3-8得：1000v1000 0.85ns二 dw54.14r / s(3248.4r / min)按机床选取=50.7r / s(3040r / min):5 50.7v =所以实际切削速度而0.796(m/min)切削工时:查参考资料2机械加工工艺手册3.14 5h =1mm l2 =3mm由式3-7得:tml l1 l2二竺二=0.33s50.7 0.953.56扩孔(扩 17H6的孑

22、L)f = 0.90mm/rv 二 1.35m/s(81m/ min)切削深度:ap = 1.0mm由式3-8得:1000v1000 1.35一 一 3.14 15二 dw= 28.662r/s(1719.75r/mi n)按机床选取:= 26.7r/s(1600r/mi n)v=15 26.7 =1.2576(m/min)所以实际切削速度:1000切削工时：查参考资料2机械加工工艺手册h =1mm 丨2 =3mm由式3-7得：丨亠3.15snwf 26.7 1.03.5.7.惚1 45的倒角为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同,n = 7.564r/ s(454r / min)3.

23、6填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡见附页(1-14)第4章工序专用夹具设计4.1定位基准的选择由零件图可知，加工孔14的夹具其实同样以底面和75度面作为基准, 也就是在加工17的孔的上做一个45度斜角度。夹紧时主要是限制工件的在平面上的转动，由于外表面基本上是不用工 的，所以在加工的时候采用不加工面作为夹紧。由于考虑钻削力的作用，把夹具体做出45的斜角。4.2夹紧力的选择在钻孔是夹紧力产生的力矩，必须满足Mt = M1 M2查资料1机床夹具设计手册其中Mt 钻削扭矩，其值由切削原理的公式计算确定;M1 钻削时，左边压紧件生力矩;M2 钻削时，右边压板产生力矩。为了提高夹紧的速度，在工件紧

24、机构如图4.1所示图4.1 4.3定位误差 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位是导轨面和燕尾，该端 面与孔的垂直度有一定的要求。 还有就是45的夹角可能存在一定的误差。4.4操作说明由于孔14的精度要求高，和定位尺寸误差小，为保证孔的位置和加工 准确性我们一定在加工底面的时间通过画线找出底面的加工余量。加工孔 14的夹具其实以底面和75度面作为基准，也就是在加工17的孔的上做一个 45度斜角度。夹紧时主要是限制工件的在平面上的转动，由于外表面基本上是不用工 的，所以在加工的时候采用不加工面作为夹紧。由于考虑钻削力的作用，把夹具体做出45的斜角。设计心得体会首先感谢母校，是她给我一个难得的学习机会，让我在即将毕业之际学到 了很多知识，经过这次紧张的课程设计，使我在理论和动手能力上都有了进一步 的