尾座体加工工艺及夹具设计【钻、扩腰孔

1、摘要毕业设计是总结和复习所学专业知识的重要手段,也是对学习成果的考验。设计的内容主要针对尾座体从材料到成品的整个过程。内容有确定毛坯的尺寸和制造方法;制定机械加工工艺过程;钻、扩腰孔的夹具设计。关键词：尾座体、夹具、加工工艺、零件、钻孔AbstractGraduation practice is the means what sum up and review learns a professional knowledge importance , is also the ordeal to the achievement studying The content designing that

2、 this time arrives at entire finished product process mainly specifically for the tail seat body from material. Content has ascertaining the blank dimension and creating method; Work out machine work procedure; Study middle hole grip design intensively , expand.Keywords: The tail seat body , the cla

3、mp, process handicraft , the part , drill目 录中文摘要英文摘要前言1第章 零件分析2 1.1零件的作用2 1.2毛坯的确定2 1.毛坯材料及形状的确定2.铸件的加工余量及尺寸公差的确定3第章工艺规程的设计4.1工艺规程概念4.2定位基准面的选择4.3粗步制定工艺路线52.4刀具、量具及设备的选择72.5各道工序的加工计算7参考文献24感谢25前 言毕业设计是我们在毕业之前对所学课程的一次总复习，通过这次毕业设计，使我们对所学基础理论、专业知识和基础技能得到巩固、深化和提高。加强了我们获取新知识能力和创新能力的培养，提高学习他人经验和借鉴其它学科研究方法

4、的悟性，提高处理新情况并解决新情况的应变能力。本次设计的过程大体可分为零件的作用、毛坯确定、工艺规程的设计、指定工序的夹具设计和夹具的使用。尾座体的加工主要是面和孔的加工，整体加工精度较高。由于学生能力的限制，设计中会出现这样那样的问题，请老师多多指导。第1章零件分析1.1零件的作用尾座体是车床尾座的组成零件，尾座用于安装后顶尖以支持工件，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工，尾座体将“尾座顶尖”、“顶尖锁紧手柄” 和“手轮手柄” 等组合在一起。尾座体与尾座底板之间可在横向作相对移动，以调整尾座顶针相对于主轴中心位置。本次设计是制定尾座体的加工工艺，以及腰孔加工的夹具设计。精度要求高的有顶部孔、底

5、板和导轨，需要磨削加工和刮削加工。零件的材料为HT200，小批量生产，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削1.2毛坯的确定1.2.1毛坯材料及形状的确定选择毛坯时，应考虑下列因素：1.零件材料的工艺特性（如可铸性及可塑性）以及零件对材料组织和性能的要求。例如，铸铁和表铜不能锻造，只能选铸件；钢质零件的形状若不复杂，且机械性能要求不高时，可用棒料；零件形状复杂、机械性能要求不高时，可用铸钢件；机械性能要求高，宜用锻件毛坯。铸铁质零件采用铸造毛坯。2.零件的结构形状和外形尺寸。例如，对于阶梯轴类零件，当各台阶直径相差不大时，可用棒料；若相差较大，则宜采用锻件毛坯，形状复

6、杂和薄壁的毛坯，一般不应采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，通常不采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造、自由锻造及焊接等方法制坯。3生产纲领的大小。它在很大程度上决定了采用某种毛坯制造方法的经济性。生产纲领大时，应采用业度高和生产率高的毛坯制造方法。这时虽然一次投资较大，但增大的毛坯制造费用可由减少材料消耗及机械加工费用得到补偿。4.现场的生产条件。这里主要考虑现场的毛坯制造的实际工艺水平、设备状况能及外协的可能性和经济性，但同时也要考虑因生产发展而采用较先进的毛坯制造方法。零件材料为HT200，灰铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。零件表面弧度多，不适合锻造，所以毛坯选

7、择铸件。工件内腔加工不易，并且精度要求不高，所以工件内腔选择直接铸造。其它的通孔和螺纹孔需通过加工得到。在需要加工的表面预留加工余量，没标注粗糙度的面由于精度要求不高，可以由铸造直接获得。铸造方式为壳模铸造。1.2.2铸件的加工余量及尺寸公差的确定进行加工余量的分析计算，是为了确定最有利的加工余量，以节省材料。利用分析计算法，必须要有可靠的实验数据，否则难以进行。在这个工件中，毛坏余量可统一使用单边余量3.5,双侧加工余量2.5，一次加工到位，且精度要求不高的取2mm。工序余量可通过查表确定。其要点有：1.应考虑前道工序的加工精度和表面质量。加工精度和表面质量较好，应取较小的余量；反之，应取较

8、大的信息量。2.应考虑前道工序的加工方法、设备、安装以及加工过程中变形所引起的各表面间相互位置的空间偏差。空间偏差大，应取较大的余量。3应考虑本工序的定位和夹紧所造成的安装误差，尤其是对刚度小的零件。安装误差大、工件变形大，应取较大的余量。4应考虑热处理工序引起的零件变形。平面加工工序余量查得表-平面加工工序余量粗加工后精铣加 工 长 度加 工 宽 度 10精铣后磨削加 工 长 度 加 工 宽 度 02-03 刮 削加 工 长 度 加 工 宽 度 015 图-毛坏图第2章工艺规程的设计.工艺规程概念将相对合理的工艺过程中的各项内容，按规定的表格形式编写成工艺文件，经审批后用来指导和产，这些工艺

9、文件就称为工艺规程。制定工艺规程的原则：. 产品质量应稳定可靠;. 技术上先进;. 经济上合理;. 有良好的劳动条件 附加零件图一张图-零件图.定位基准面的选择是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面是主要的。.选择粗基准的原则是：（1）应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准；（2）当必须保证加工表面与不加工表面的余量的位置和尺寸时，应选不需要加工的毛坯表面作粗基准；（3）要保证工件上某重要表面的余量时，则应选择该表面作为定位粗基准；（4）当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为粗基准，以保证该表面有足够的加工余量。 因此，对于底面的加工，选择工件的前面或后面作为加工基准面，应该尽量使底面的

10、切削深度均匀，以提高其精度.精基准的选择应该以保证零件的加工精度出发，同时考虑装夹方便，夹具结构简单，应遵循以下原则：（1） 尽量选择零件的设计基准作为精基准，可以避免基准不重合引起的定位误差，即“基准重合”原则；（2） 尽可能的使工件各各主要表面的加工采用统一的定位基准，即“基准统一”原则；（3） 当零件主要表面的相互位置精度要求很高时，应采用互为基准，反复加工的原则；（4） 选择加工表面本身作为定位基准，这是自为基准；（5） 选择的定位精基准应该保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操（6） 作方便的原则。即底面加工后，应该以底面作为精基准，因为底面是设计基准，符合“基准重合”原则。根

11、据不同的加工表面加工方式不同，定位方式应该主要以一面两孔定位，这是箱体零件加工的典型加工定位方式，并根据加工要求不一样也可以选择用两面组合定位及其它定位方式。.粗步制定工艺路线根据各加工表面的要求和机床夹具等，初步确定各加工面的加工方法：两侧面： 粗铣M6螺纹孔： 钻、攻孔： 钻、扩、铰、倒角、研磨凸台面： 粗铣孔： 钻、锪底板： 粗铣、精铣、刮削导轨斜面： 粗铣、精铣、刮削2*2的槽：铣然后根据先面后孔、先粗后精、先主后次的原则写出工艺路线：方案一工序号 工序内容1 铸造毛坯2 粗铣底面、导轨3 粗铣顶部侧面成4 铣凸台斜面成，并倒圆角5 钻孔至6 人工时效7 精铣底面，留0.1的研磨量8

12、扩孔9 铰孔10 钻、扩孔成11 钻、锪孔成12 钻M6螺纹孔13 攻M6螺纹孔14 铣22槽15 研磨孔，并倒角16 刮底面及导轨斜面成17 去毛刺18 检验按照这种方案，工序内容繁多，很多工序可以合并为一道工序。得出下面更好的方案：方案二 工序号 工序内容1 铸造毛坯2 人工时效3 粗铣底面4 粗铣导轨5 粗铣顶部侧面成6 钻孔至7 精铣底面、导轨留0.1的研磨量8 扩、铰孔留研磨量0.19 铣凸台斜面成，并倒圆角10 钻、锪孔成11 钻攻M6螺纹孔12 铣22槽13 研磨孔，并倒角14 刮底面及导轨斜面成15 去毛刺 16检验、入库2.4 刀具、量具及设备的选择工件加工用到了钻孔、攻螺纹

13、、铣面、磨内圆，所以机床会用到钻床、铣床、磨床，工件的夹紧可选用液压或气压，在这里选用的是气压夹紧。1. 铸造毛坯2. 人工时效3. 粗铣底面:以和加工平面平行的底板另一面作基准，采用卧式铣床X63W，刀具选用圆柱铣刀。4. 粗铣导轨：以加工后的底板平面为基准，采用立式铣床X52K，由于所需加工的面为75度角斜面，所以刀具选用同样角度的单角铣刀。5. 粗铣顶部侧面成：待加工面是两个相互平行的侧面，所以他们的加工基准可以采用互为基准，机床选用卧式铣床X63W，刀具为圆柱铣刀。6. 钻孔至：基准选择与孔轴线垂直相交的顶部侧面，机床选用立式钻床Z535,刀具为的麻花钻。7. 精铣底面、导轨：精铣底面

14、基准采用自为基准，采用卧式铣床X63W，刀具为圆柱铣刀。精铣导轨基准为底面，采用立式铣床X52K，刀具选用单角铣刀。8. 扩、铰孔：扩孔基准采用初步钻出的孔，机床选用立式钻床Z535,刀具为扩孔钻。铰孔基准为扩孔加工出来的孔，机床选用立式钻床Z535,刀具为铰刀。9. 铣凸台斜面：基准用用自为基准，机床选用卧式铣床X63W，刀具采用圆柱铣刀，一次加工即可达到要求。10. 钻、锪孔成：钻孔基准为凸台平面，机床选用立式钻床Z535,刀具采用麻花钻。锪孔基准为孔，机床选用立式钻床Z535,刀具为锪孔钻。11. 钻攻M6螺纹孔：钻孔基准是与待加工孔垂直相交的平面，机床选用立式钻床Z535,，刀具为麻花

15、钻。攻螺纹基准前道工序加工所得的孔，机床选用立式钻床Z535,刀个为丝锥。12. 铣22槽：基准为加工过的导轨斜面，机床选用X63W，刀具采用盘铣刀。13. 研磨孔：铰孔加工所得的孔，机床选用M2110A，刀具平形砂轮。14. 刮底面及导轨斜面成15. 去毛刺 16 检验、入库.5各道工序的机床、刀具选择和加工计算1 铸造毛坯2 人工时效3 粗铣底板的计算机床：x63w 刀具：圆柱铣刀 刀具材料：YG6表- 刀具数据圆柱铣刀D L d 齿 数粗齿细齿 50 50 22 8 查表得 =0.14-0.24 根据机床选取 =0.2mm/z V= =50,=1,T=s=180(min),=1 =46,

16、Z=8,=0.2 =9.04(m/min) =57.58(r/min) 由表3.374查得主轴转速 =60(r/min) 实际加工速度 V=9.42(r/min) 工作台进给量 =96(mm/min) 根据机床选取 =95(mm/min) 加工工时 =1(min) 机动工时 =2(min)4 粗铣导轨的计算机床：x52k 刀具：单角铣刀 刀具材料：YG6刀具数据：D=50；=；L=13；d=16；Z=20查表得 =0.14-0.24 根据机床选取 =0.2(mm/z) = =33,=1,T=10.8*s=180(min) =1,=0.2,=10,Z=20 = =9.69(m/min) =93.

17、5(r.min) 根据机床选取 =95(r/min) 实际加工速度 V=9.84(m/min) 工作台进给量 =Z=380(mm/min) 根据工作台选取 =375（mm/min） 加工工时 =0.25(min) 机动工时 =2=0.5(min)5 粗铣顶部侧面成顶部两侧都需要加工，但由于两者加工尺寸有精度都一样，所以只要求计算一侧的加工即可。机床：x63w 刀具：圆柱铣刀 刀具材料：YG6表-刀具数据圆柱铣刀D L d 齿 数粗齿细齿 50 50 22 8查表得=0.14-0.24根据机床选取=0.2(mm/z)V=2,=0.2,=35,Z=8=50,=1,T=s=180(min)=9.24

18、(m/min)=59(r/min)由表3.174查得主轴转速=60(r/min)实际加工速度V=9.42(m/min)工作台进给量=96(mm/min)根据机床选取=95(mm/min)加工工时=0.42(min)机动工时=2=0.84(min)6 钻孔至机床：Z535立式钻床 刀具材料：YG8查表2.438得到f=0.31-0.37根据机床选取f=0.32(mm/r)=42.3T=2700(s),=15,=0.9=5.7(m/min)=108.7(r/min)根据机床选取=100(r/min)实际切削速度V=5.3(m/min)l=80,=ctg+(1-2)=6,=1-4=2切削工时=2.7

19、5(min)机动工时=2=5.5(min) 7 精铣底板、导轨精铣底板计算 机床：x63w 刀具：圆柱铣刀 刀具材料：YG6表- 刀具数据圆柱铣刀D L d 齿 数粗齿细齿 50 50 22 8查表得 =0.14-0.24 根据机床选取 =0.2mm/zV=50,=1,T=s=180(min),=0.3 =46,Z=8,=0.2=11.04(m/min)=70.32(r/min)根据机床选取=75(r/min)实际加工速度V=11.78(m/min)工作台进给量=Z=120（mm/min）根据机床选取=118(mm/min)加工工时=0.81(min)机动工时=2=1.62(min)精铣导轨计

20、算机床：x52k 刀具：单角铣刀 刀具材料：YG6刀具数据：D=50；=；L=13；d=16；Z=20查表得 =0.14-0.24 根据机床选取 =0.2(mm/z) = =33,=1,T=10.8*s=180(min) =0。3,=0.2,=10,Z=20=11.83(m/min)=114.17(r/min)根据机床选取=118(r/min)实际加工速度V=12.23(m/min)工作台进给量=Z=472(mm/min)根据机床选取=475(mm/min)加工工时=0.2(min)机动工时=2=0.4(min)8 扩、铰孔扩孔计算机床：Z535立式钻床 刀具材料：YG8查表得到扩刀进给量f=

21、1.2-2.0 取f=1.22(mm/r)=16,T=2700(s)=45(min),f=1.22,=0.74=3.24(m/min)=60.76(r/min)取=68(r/min)实际切削速度V=3.42(m/min)切削工时=1.01(min)机动工时=2=2.02(min)铰孔计算机床：Z535立式钻床 刀具材料：YG8查表得到扩刀进给量f=1.2-2.0 取f=1.22(mm/r)=17,T=2700(s)=45(min),f=1.22,=0.74=3.24(m/min)=60.76(r/min)取=68(r/min)实际切削速度V=3.68(m/min)切削工时=1.01(min)机

22、动工时=2=2.02(min)9 铣凸台斜面成 机床：x63w 刀具：圆柱铣刀 刀具材料：YG6刀具数据圆柱铣刀D L d 齿 数粗齿细齿 50 50 22 8查表得=0.14-0.24根据机床选取=0.2(mm/z)V=2,=0.2,=35,Z=8=50,=1,T=s=180(min)=9.24(m/min)=59(r/min)由表3.174查得主轴转速=60(r/min)实际加工速度V=9.42(m/min)工作台进给量=96(mm/min)根据机床选取=95(mm/min)加工工时=0.42(min)机动工时=2=0.84(min) 10 钻、锪1426成 钻14孔 机床:Z535立式钻

23、床 刀具材料:Y6G8 = =14,T=2700(S)=45(min),=1 查表得 F=0.520.64 根据机床选取 f=0.56(mm/r) =3.95(m/min) =90(r/min) 根据机床选取 =100(r/min) 实际切削速度 V=90(r/min) 切削工时 =0.7(min) 机动工时 =2=1.4(min) 锪26孔 机床:z535立式钻床 刀具材料:YG8 = =26(mm),T=3000(s)=50(min),=6(mm),=1 查表得 f=0.30.6(mm/r) 根据机床选取 f=0.32(mm/r) =8.82(m/min) =108(r/min) 根据机床

24、选取 =100(r/min) 实际切削速度 V=8.16(m/min) 切削工时 = =+(12)=6,L=1,=0=0.22(min) 机动工时 =2=0.44(min)11. 钻、攻M6螺纹孔钻孔计算机床：Z535立式钻床 刀具材料：YG8查表得f=0.13-0.17mm/r根据机床选取f=0.15(mm/r)=4mm,T=720(s)=12(min),=1,f=0.15mm/r=3.05(m/min)=243(r/min)根据机床选取=275(r/min)实际切削速度V=3.45(m/min)切削工时=0.39(min)机动工时=2=0.78(min)攻螺纹计算机床：Z535钻床 刀具：丝锥 刀具型式：机动丝锥刀具材料：高速钢（）=(m/s)M=0.6,=0.9,=1.2,=6.2,=1,T=1800(s)=30(min)=1.13(m/min)=60(r/min)根据机床选取=68（r/min）实际切削速度V=1.12(m/min)切削工时=0.24(min)机动工时=0.48(min)12 铣22槽机床：X63W 刀具：粗齿锯片铣刀（GB112085）铣刀数据：D：50 L：20 d：13 Z：20查表得=0.10.25根据机床选取=0.2(mm/