优秀毕业设计毕业论文于M6020A万能及工具磨床箱体工艺方案设计

1、目录摘要1. 零件的结构及工艺分析2. 零件的工艺规程设计2.1确定冬件的生产类型.2.2确定零件的毛坯及尺寸2.3拟定工艺路线231选择定位基准2.3.2选择表面加工方法2.3.3拟定工艺过程方案2.3.4选择机床、夹具、刀具和量具2.4确定各工序的切削用量、加工余量、尺寸及公差3车床专用夹具设计3.1工件的定位分析3.2拟定定位方案3.3选择定位元件3.4定位误差分析3.5拟定夹紧方案3.6计算夹紧力参考文献致谢本文是一篇关于m6020a万能及工具磨床箱体工艺方案设计的说明书。全文贯穿了设计的全 过程，包括分析零件结构和加工技术要求，确定 生产类型，选择毛坯及毛皮尺寸，确定零件定位 基准，

2、选择各表面的加工方法，划分加工阶段, 确定各工序的加工方法，具体划分各工序的安装 和工步，确定工序余量和工序尺寸及公差，确定 切削用量，计算工时定额，编写加工工艺过程卡、 加工工艺卡，工序卡三种工艺文件卡，车床专用 夹具设计，工件的定位分析，拟定定位方案及定 位元件的选择，定位误差的分析，拟定夹紧方案, 计算夹紧力等，选择加工设备、夹具刀具及量具， 最后设计加工650h7、032j7孔所专用的专用车画岀箱体零件图及车床夹具图。1 零件的结构及工艺分析（一）零件结构、用途结构：这是一个比较复杂的壁厚不均匀且加工部位比较多的零件。不仅有数个基准面及 一些支承面而且又有一个加工难度大的轴承支承孔的箱

3、体类零件，箱壁上有平行孔系或垂 直孔系，箱体上的加工而主要是大量的平而，此外，述有许多精度要求较高的轴承支承孔 和精度要求较低的紧固孔。用途：用于m6020a万能工具磨床，将机器及部件屮的轴、轴承和齿轮等零件按一定的 相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。（-）工艺分析技术要求：1、轴承支承孔的尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求。2、位置精度 包括孔系轴线z间的距离尺寸和平行度，同一轴线上各孔的同轴度， 以及孔端面对孔轴线的垂-直度等。3、此外，为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面 与加工屮的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求各支承孔与製

4、配基准面z间 应有一定距离尺寸精度的要求。1 ）上顶面槽 114x10.5 :x 向：114y向：贯通z 向：10.5ra=6.34m67h 深2 ：右前左前左后右后x 向：11929211y 向：11111761762 )左侧面4m57h 深 8:后上后下y 向；1515z向：距052通孔中心线44 , 距52中心线44-12=32前下前上y 向 154-(198-30)=183183z向：距052通孔中心线44 , 距652中心线44-12=323-m5-7h深6均分与050外圆上，其中一个m5的中心通过o55与044的连心线。2-m5-7i1深6均布与044外圆上，2个m5的螺纹孔分别位

5、于50与44的连心线的延长 线两侧各夹角为60。022沉孔:y 向：22z 向：18ra=12.5m16x1.5-7h螺纹孔与022同轴。3 )右侧面3m67h深15z向 y向i孔：9 x 9ii孔：89x 26山孔：189 x 890)85/052同轴孔052h7 : ra=l. 6尺寸精度：052h7位置精度：形状精度：0)148±0.015圆柱凸台轴线 后表面b面位置参数：x向：贯通y 向:75±0. 03171z 向:75±0. 034)85 盲孔：ra=位置精度10. 02c左侧面位置参数：x方向：116y方向、z方向：与cp52h7孔同轴i 孔系032

6、j7 : ra=3. 2尺寸精度：032j7 ()位置精度：©00. 02d-g/0)0. 08c位置参数：x方向：贯通052孔中心线y 方向:72.92z方向：75b面ii孔系032j7 : ra=3. 2尺寸精度：o32j7 ()位置精度：©0e-f0. 0260. 03位置参数：x方向：贯通y向：43. 76i孔系中心线z 向：10.5腰形槽2-r31.545±0. 031(43 . 76 )与两个032有关深122-119=3侧面:ra二 12. 5底面ra=6. 3022圆台端面x 向 126y z 贯通m10-7h 深 15z向38距052中心线y向6

7、8距52中心线(28-10. 5 )ra=12. 52-m5-7h 深 6分布于76外上2个m5的螺纹孔分别位于46与070的连心线的延长线与延长线两侧夹角为603-m5-7h6分布于016外圆上 其中一个m5的中心线通过046与70的连心线。3-m6-7h15均分于070外圆上其中一个在070的中心线上。4 )下底面cp148ra二6. 3尺寸精度:0)148±0. 15位置参数：y方向：96z 方向:75±0. 03后面052孔中心线0148 端面:ra=6. 3位置精度：位置参数:0)50/0. 02ay方向：(96 )z方向：146ra=3. 214后表面上表面底面

8、尺寸精度：与件37配隙0. 05-0. 01位置参数：x向：与0)148±0. 15同轴y 向：(96 )75±0. 003后表面052h7 孔2-013 锂平026y 向 67.5x与50圆柱面的对称面夹角为30z向贯通5 ）前面022 沉孔深 8 底 ra=12. 5 侧 ra=25m16x1. 5-7h 与022 同轴3-m7-7h深6均分于036外上，第一个m5在036的垂直平分线上，其他两个与垂直中心线成105o（d48凸台端面：y向（29. 68 ）距6148外圆柱面最前侧素线x z向贯通2零件的工艺规程设计2.1确定零件的生产类型根据零件耍求可知生产类型为：成

9、批生产。2. 2确定零件的毛坯及尺寸（一）选择工件毛坯制造方法，确定毛坯类型。根据工件材料，零件结构及产品的生产类型，具体的生产条件，结合咸阳机床厂该零件毛坯制造方法优先选择砂型铸造一砂箱造型。铸造精度等级11-13 , 一般取12级。确定毛坯余量，根据金属机械加工工艺人员手册查表12-2（铸件加工余量）得加工余量为7.0-9.0mm,故取值为9mm ,保证余量足够。（二）.确定毛坯外形及尺寸。x 向:150+2x9=168z 向:146+15+2x9=179y 向：206+28+2x9=2422.3拟定工艺路线231选择定位基准（一）粗基准选择粗基准选择的要求应保证加工面与非加工之间的位置要

10、求及合理分配各加工面余 量，同时要为后续工序提供精基准。具体可按下列原则选择:1）为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选非加工面为粗基准。2）合理分配各加工面余量。粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上，通常只允许使用一次。4）选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造冒口，分型面，毛刺等缺陷，以保证定位准确，夹紧可靠。当用夹具装夹时，选择的粗基准还应使夹具结构简单，操作方便。综合以上要求选取0148端面和后端面为粗基准，这两而均为卄加工表面。（二）精基准选择选择精基准时，应保证加工精度和装夹方便，可按下列原则选取。1 ）基准重合：采用设计基准作为定位基准称为基准重合，从而避免基准

11、不重合误差。2）基准统一：在工件加工过程中尽可能地采用统一基准原则，可简化夹具种类。3）门我基准：当某些表面要求加工余量小而均匀时，选择加工表面木身作为定位 基准称为只为基准原则。（例如较孔就是典型的只为基准，可保证余量均匀）4）互为基准：为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使加工余量小而均匀, 可采用反复加工，互为基准的原则。精基准：主轴孔052的毛坯孔中心线原因；夹具结构简单，操作方便，保证重要加工表面o52孔余量均匀。精基准：一面两孔（或一面两销）原因：为了减少夹具种类，简化夹具结构，可设法在工件上找到一组基准或者在工件 上专门设计一组定位面用它们来定位加工工件上的多个表面，遵循基准统

12、一原则。2.3.2选择表面加工方法加工表面加工方案参考资料050外圆毛坯经济精度ra粗车1312.550半精车123.26.3机械制造工艺学精车90.81.6p300148外圆半精车1312.550表110 ,表111 ,刮研120.10.8,表 1-122x013外圆钻1112.5每孔026總96.3粗铳136.325槽 114x10.5精铳101.6 6.34xm67h钻1112.5攻74xm57h钻1112.5攻73xm57h钻1112.5攻74s0221112.5m16x1.5 7h钻1112.5攻73xm67h钻1112.5攻70851112.5粗铳96.3精铳73.20527h粗锂

13、126.312.5精镇116.3研磨71.62x032平行孔钻1112.5扩712.5较71.63.2總1112.52r31.5精铳93.2022圆台面mio7h铳136.325钻1112.5扩116.312.5攻74m57h钻1112.5攻73m57h钻1112.5攻72m57h钻1112.5攻7<d148±0. 15粗车1312.550机械制造工艺学p30表 1-10 ,表 1-11 ,表 1-12半精103.26.3050圆柱.粗铳136.3252013钻1112.5026锂1112.53m57h钻1112.5攻7<p48圆柱.>粗铳136.312.5钻111

14、2.5ei8孔扩912.5较91.66.3233拟定工艺过程方案（一）加工顺序安排（1）机械加工顺序安排 基准先行：选为精基准的表面应安排在起始工序先进行加工，以便尽快为后续工序 的加工提供精基准 先主后次：先加工主要表面，再加工次要表面。因为次要表面加工量少，加工比较方 便若把次要表面的加工穿插在各加工阶段之间进行，就能使加工阶段更加明显，又增 加了阶段的间隔时间，便于工件冇足够时间让残余应力重新分布并引起变形，以便后续工序屮纠 正变形。 先面后孔：对于箱体，支架，和连杆等零件，应先加工平面后加工孔。因为平面的轮 廓平整，安放和定位比较稳定可靠。 先粗后精：先进行粗加工，后进行加工。粗加工的

15、加工余量大，切削力大等因素造 成的加工误差可在精加工阶段消除。同时可以合理使用设备。（2）热处理工序的安排 预先热处理：预先热处理的冃的是改善加工性能，为最终热处理作好准备和消除残 力它应安排在粗加工前，后和需要消除应力处。放在粗加工前，可改善粗加工时材料 的加工性能，并可减少车间之间的运输量；放在粗加工后，有利于粗加工残余应力消 除。 最终热处理:口j以提高材料的力学性能。（3）检验工序安排 粗加工阶段结束后。 重要工序前后。 全部加工工序完成后。（4）辅助工序安排辅助工序的种类较多，包括检验，去毛刺，倒棱，防锈，去磁，及平衡等。辅 助工序也是必要的工序。对于木零件加工主要是去毛刺，以免影响

16、产品质量。（二）工序安排原则单件小批生产釆用组织集屮，以便简化生产组织工作。大批大量生产可采用较复杂的 机械集中。中批生产趋势分工序集中。（三）工艺路线拟定1）毛坯制造一时效处理一定位基准面加工一同轴孔粗加工一同轴孔系精加工一次要联接孔加工主要0）2117精加工研磨2）毛坯制造一时效处理一定位基准加工一同轴孔系粗加工/精加工一主要052h7精加工一次要联接孔加工一研磨234选择机床、夹具、刀具及量具由于该箱体零件的生产类型为中批生产，故加工方式适宜选用以通用夹具和专用夹具为主。辅以少量人工加工。工件在各机床上的装载由人工完成，各机床件的传送可由现有 的工具进行运送。以下为个工序加工设备和工艺装

17、备的选择（选用原则：对于加工设备和 工艺装备的选择，处考虑机床设备的功率、稳定性及相关技术指标外，还应综合考虑实现 生产现场，现有设备等综合因素：1 ）工序30粗铳台阶面和工序70台阶面，采用的都是x53立式铢床，为了便于工件定位 与装夹，选用组合夹具。选择的刀具为锥柄立铳刀，其直径025mm ,量具为游标卡尺。2）工序40粗、精车348+0.15、050圆盘，选用通用机床ca6140卧式车床，并选择组合 夹具，刀具为90。外圆硬质合金车刀。3 ）工序50钻、较孔2-013至013h7 ,该工序选用摇臂钻床z3035 ,先后一次选用的刀具 为012.8的麻花钻，013h7的机用较刀。由于两孔与

18、水平线成30。夹角，且本道工序加工 的孔作为工艺孔，定位精度高，故采用专用钻模。量具选用013h7的塞规。4 ）工序60粗铳左右侧面，并铁048凸台面，该工序以048圆盘底面b为基准面，故选用 x63w卧式铳床，选择组合夹具，遵循互为基准原则，将工件加工至尺寸，故刀具选用盘铳刀。5）工序80粗、精镇各孔以及加工前面o18h9孔，采用型号为t611的卧式铳床。加工中，除052孔有预备孔外，其余各孔均需先钻削，故选用的钻头规格为616、028的麻花钻。镇孔选用两直径不同的镇杆f34、f3-5 ,其他刀具均为锥柄扩孔钻017.75 ,可调锂刀块3033、50-55mm两型号定镇刀块51.85/r3-

19、18.6 ）工序90铳2-r31.5处的腰型槽轮廓与622凸台面，仍选用x53立式铳床，直径为650 的锥柄立铳刀，夹具为组合夹具。7 ）工序100、攻丝加工，其余各表面的螺纹孔仍选用z3035的摇臂钻床。由于各表面的螺 纹孔数量较多，为提高生产效率和满足加工要求，故应设计不同的钻模板进行钻削加工， 采用的刀具为麻花钻和机用丝锥，用相对应的螺纹塞规进行检验测量。（见附表2-1）（附表21）工序号工序内容设备夹具刀具最具10铸造20时效处理30粗铳顶上台阶面x53k组合夹具锥柄立铳刀游标卡尺修毛刺40车050端面cw6163组合夹具90车刀卡尺车ei48±0. 15外圆至尺寸cw616

20、3组合夹具90车刀卡尺粗车050外圆cw6163组合夹具90车卡尺刀50精车050外圆cw6163组合夹具90车刀千分尺钻，较 233 至(d13i17z35钻模jz-198钻头较刀塞 规13h760铳左侧面至尺寸75，与顶匕 台阶面右侧极限面平行。x63w组合夹具盘铳刀卡尺铳右侧面至尺寸150x63w组合夹具盘铳刀卡尺铳048搭子面至29. 68x63w组合夹具盘铳刀卡尺修毛刺x63w组合夹具70精铳顶上台阶面至尺寸198x114x121 深至 10.5x53k组合夹具锥柄立铳刀卡尺修毛刺x53k组合夹具80扩，铠，较孔52ii7至尺寸051.0751.09t611a锂模jz-196锂刀卡尺

21、锂盲孔685深,保证尺寸116刀具修正r57钻4032j7底孔至628扩，较孔40)32j7至尺寸锂2r31.5至尺寸刀具修正048外圆钻，扩，较孔018h7至尺寸塞规e18h7孔口倒角90划，铳2-r31.5处腰形槽 如图成形，宽边与两r31.5 相切，底面接平即可。x53k组合夹具锥柄立铳刀铁0)22搭子面至尺寸x53k组合夹具锥柄立铳刀修毛刺100钻，攻 4m67h 深 12z35钻模jz183钻头e5. 1.丝锥m6钻，攻 3m67h 深 15z35钻模jz-183钻头e5. 1.丝锥m6钻，扩，攻mio7h深15z35钻模jz-183钻头e8. 5.丝锥m10钻，攻 3m57h 深

22、6 ,z35钻模jz183钻头e5. 1.100均布丝锥m5钻，攻2m57h深6z35钻模jz-183钻头4. 2.丝锥m5钻，攻 3m67h 深 15 , 均布z35钻模jz183钻头e5. 1钻，攻3m57h深6z35钻模jz-183钻头e4. 2.丝锥m5划，钻m16x1.5底孔至e14.5z35钻头e14.5平锂孔022深8攻丝 m16x1.57hz35钻模jz179塞规m16-6h钻，攻2m57h深6z35钻模jz179赛规m5-6h钻，攻3m57h深8z35钻模jz-179赛规m5-6h钻，攻 3m57h 深 8 , 均布z35钻模jz-179赛规m5-6h钻，攻4m57h 深8z

23、35钻模jz179赛规m5-6h钻，扩m16x1.5底孔至e14.5z35钻模jz-179塞规m16-6h锂孔022深8攻丝 m16x1.57h划，钻，攻m67h透z35钻模jz179倒，20)26 ,總平为止钻0)3孔透z35孔口 锂 0)5x90研磨孔052h7至尺寸研磨去边塞，规52h7把不符合图纸要求的毛坯外形，由车间自行安排修正2.4确定各工序的切削用量、加工余量、尺寸及公差(一)工序切削用量和加工余量的确定(1) 工序30粗，精铳顶上台阶面。查资料的加工余量表得精加工余量为1.5mm，已知顶面台阶面总加工余量为5mm。该台阶面图纸中未标注公差尺寸，可取其自由公差±0.1

24、mm ,故其粗加工余量为51.5=3.5mmo通过查阅资料，选取粗铳的每齿进给量fz=0.2mm/z ;精铳的每齿进给量为fz=0.05mm/z ,粗铳是环形绕台阶面轮廓走刀1次，则ap=3.5mm，精铳时仍为环形走刀1次,ap=1.5mmo取粗铳的主轴转速为400r/min ,精铳时的主轴转速为600r/mmo由于前面已选定铳刀直 径为025inin ,故它们相对应的切削速度分别为：粗加工:v=ttdn/1000=3. 14x25x400/1000m/min=3. 14m/min ；精加工:v=ttdn/1000=3. 14x25x600/1000m/min=47. lm/min ;(2)

25、工序50粗、精车148±015和50圆盘工序尺寸。 查得加工各表面的加工余量为：a、外圆盘0148加工至cm48±o. 15 ,其粗车加工余量为2. 3mm ,精加工余量为1.0 mm ;b、050外圆柱盘，粗车加工余量为2. 0 mm ,精加工余量为0. 6 mm ；c、外圆端面的加工余量为2 mm ;查切削用量表，各工步的进给量和主轴转速分别如下：加工0148外圆时,粗车：进给量f=1.4 mm/r ,主轴转速为n=500r/min ;精车：进给量f二0. 8 mm/r ,主轴转速为n=750r/min ；b、加工。50外圆盘时:粗车：进给量f=0. 6 mm/r ,主

26、轴转速为n=500r/min ；精车：进给量f二0. 3 mm/r ,主轴转速为n=750r/min ;c、车端面时进给量f=0. 6 mm/r ,主轴转速为n=500r/min ；(3) 工序50,加工213孔至13h7工序:参考资料，加工余量表。选取z扩二0. 85/2=0. 425 mm ,z较=0.15/2=0. 075mm ,由此可算得z 钻二(13/2-0. 85-0. 15 ) mm=6mmo则以上各工步的工序尺寸为：钻孔至尺寸012mm ,扩孔至012. 85mm ,较孔至ei3h7mm。2-013两孔的中心轴线之间的距离为114rnni,且沿x轴方向(视图方向)转过30

27、76;，为保证孔 的加工精度，应将工件放在专用夹具上，采用钻模板进行加工。参考资料z3035摇臂钻床的相关参1,取钻孔2-012的进给量f=0. 4mm/r ,钻孔32的切削速度为vc=0. 445m/s=26. 7m/min ,由此可计算出主轴转速为: n=1000vc/ttd=1000x26. 7/3. 14xl2r/min=726r/min ; 按机床实际转速取n=750r/min ,则其相对应的实际切削速度为：vc'二tldn/1000二3 214xl2x750/1000m/min=2& 3m/min ；狂孔至012. 85mm ,参考相关资料，可知其切削速度为钻孔的1

28、/3 1/2 ,故取v扩二l/2x28m/min=14m/min ,由此可推算出主轴转速为：n=1000gv 扩/ttd二1000x14/3. 14x12.85r/min=347r/min ,按机床实际转速取n=350r/min ,相应的可算出实际切削速度v扩二14. lm/min ；参考有关资料，选取较孔的进给量f=0. 35mm/r ,取较孔的切削速度为v较 =0. 3m/s=18m/min ,由此刻推算其主轴转速为：n=1000v/ttd=1000xl8/3. 14xl3r/min=441r/mino按机床的实际转速取n=500r/min ,同理可算出其实际切削速度为：v较二20. 4m

29、/min。（4）工序80粗、精¥堂加工孔052h7和432j7对于052h7通孔，选取粗镇孔时的加工余量为2. 0 mm ,半精铿的加工余量1.0 mm，考 虑到该孔表面质量高，其粗糙度精度要求为1. 6刚，故应最后再进行衍磨孔，即采用研 磨的方法进行精加工，其加工余量为0. 1 mm ,则以上各工步的加工余量和工序尺寸及 公差如下（单位：rrnn ）:加工方法余量公差等级工序尺寸粗锂2.0 （双边）h12051半精锂1.0 （单边）h110)51.95研磨0.1h7052该孔的位置精度由铠模上相应铠套的位置来控制，基准重合时，无基准位移误差。对于4032j7孔的加工由相关资料，选取

30、扩孔余量为1. omm ,即加工尺寸至4>3lmm ；较孔加工余量为0. 5mm ,即加 工至尺寸032j7 ;孔一次钻至030 ,其钻削余量为15 mmo参考资料查得，t611卧式铠床的相关技术参数，选取粗镇的进给量f=0.9 mm/r ,半精 锂的进给量为f=0. 6 mm/r ,取钻孔至030的进给量为f=0. 6 mm/r ,扩孔的进给量f二05 mm/r ,较孔的进给量为f=0. 4 mm/r ,同理，查得其切削速度分别为：v 粗二30 m/min , v 精二47 m/min , v 钻二30 m/min , v 扩二22 m/min , v 较二 18 m/min ,由以上

31、各数值，可分别算出其他机床的转速分别为：n 粗二 1000v 粗/ttd二 1000x30 /3 14x51 r/min=187. 5 r/min取 机床实际转速为n粗二200 r/min,则v粗二32 m/min,n 精二 1000v 精/ttd二 1000x47 /3. 14x52 r/min=287. 8 r/min ；取机床实际转速为n精二300 r/min ,则v精二50 m/min ,同理，可分别算得：n 钻=300 r/min , v 钻二28. 3 r/min ,n 钻=200 r/min , v 钻二 19. 5 r/min ,ii 钻=200 r/min , v 钻二20. 1 r/min ,（二）确定工序尺寸、工序余量及公差附表12工序基本余量工序尺寸公差等级及公差050外圆柱面精车0.60500.062(it9)粗车2050.60.39(it13)毛坯5052.6±0. 1050端面粗车2距b14±0