车床尾座套筒零件机械加工工艺规程及铣键槽夹具设计（全套图纸）

1毕业设计说明书车床尾座套筒零件机械加工工艺规程及夹具设计专业：机械设计制造及其自动化指导教师：职称：教授2车床尾座套筒零件机械加工工艺规程及夹具设计此次的研究主要分为两部：一、套筒零件加工工艺规程；二、铣八毫米键槽夹具设计。尾座套筒零件与尾架部分必须结合运用，我所研究设计面是外圆的表面和莫氏4号孔。根据加工的工艺的标准可以明白，确保外圆面的加工的精度肯定是比确保孔的加工的精度更容易一些。故这次设计按照先面后孔的标准。而且孔的加工和外圆面的加工非常一目了然划分成了粗加工的阶段和精加工的阶段，确保加工的精度准确。在加工过程中通过种种选择，最后我选择使用通用机床。粗糙度要求高则需要进过磨削处理。我主要以套筒的工艺性以及力学性进行研究，科学合理的安排是必要的，与实际操作现结合，顺利的完成机床尾架套筒的研究设计。关键词：套筒，加工工艺，铣槽，效率，定位外文翻译外文翻译A0-夹具装配图A2-车床尾图A3-毛坯图工序图参考资料书筒零件机械加工工艺规片机械加工T3Therefore,inaccordancewithandfinishingstages,soysourcesoferrorarrangement,combinedwiththeKeywords:sleeve,processing,milling,4 51.车床尾架套筒零件工艺过程的分析 61.1计算生产纲领，确定生产类型 61.2零件的分析 71.3选择毛坯 81.4工艺规程设计 41.4.1定位基准的选择 41.4.2零件加工方法的选择 81.4.3制定工艺路线 51.4.4确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯—零件综合图 61.4.5工序设计 1.4.6.确定切削用量及基本时间(机动时间) 2.机床夹具设计 2.1问题的提出 2.2定位基准的选择 2.3切削力及夹紧力计算 2.4定位误差分析 2.5定向键与对刀装置设计 35制造业是一个国家最基础也是最重要的产业，他关乎国家兴亡，所谓国家的兴亡匹夫都有有责任，更何况我们新时代的年轻大学生呢?在这个经济发展的大环境中，努力发展制造业，研究相关技术才是重中之重。制造业的基础不用多说，那必然是机床，这个行业为无数的传统工业以及新兴技术行业提供了很多必需的设备，是基础中的最重要的基础。所以发展机床技术就显得很重要。而车床又是使用最广泛的机床。它除了能镗孔，还能是工件进行多种类型的“深造”,多少同时进行，大大节约时间。车床可以车削各种螺纹，而且还有钻孔及很多相关的加工的功能。车床加工长的工件时，尾座的支撑作用是无可置疑的，它能确保加工的精准性，也能安装钻具，进行各种孔类加工。质量与效率双重保险。我的这次的设计，是组成车床的零件之一。它价低耐用，保修简单。非常适合本次设计，故此次设计主要针对普通机床此次的设计，是结合科学与实际运用，是对我综合运用能力以及分析解决问题能力的考验，我将致力于改善车床效率与劳动强度等多方面的能力。此次围绕零件的特点，进行设计以及完成后的运用。6是1%,其机械加工工艺规程如下。7L.调瘦处理18-2RC。2骑部外院及德孔掉大憋-9HIC.4.未性列低角血5.3.材料4题图1根据任务书可知为中批生产。1.2零件的分析零件的外圆表面φ55和锥孔φ31.269±0.02精度的要求高，圆柱度要求0.005,要求精车(镗)之后必须做的热处理。孔φ28用于放置丝杆，要求的表面的粗糙度一般。螺母孔φ34要求Ral.6。键槽8毫米要求孔中心线和车床尾架对应保证位置精度。R₂油槽深度2mm,φ6mm小孔在外圆柱面上，中心线所距右侧面2.5mm。小孔是油孔，位置精度低，钻到其沟槽之内就行，形成通畅的油路，故孔加工肯定简单。81.3选择毛坯传动件中使用最为广泛的就是套筒零件，强度高。使用材料45钢，尺寸不是很大，形状简单，成批量生产，毛坯决定用模锻成型。零件形状简单，故毛坯与零件形状相似。即为圆柱，内孔尺寸小使用实心件。毛坯尺寸经过确定加工余量后决定。1.4.1定位基准的选择此圆柱的实心件，全面加工，表面精度要求高，故应选取外圆和其中一个端面作为粗基准。我们的设计的基准就是孔，为了是基准重合，所以选择孔为定位基准。1.4.2零件加工方法的选择此零件的加工外圆、端面、内孔、槽及小孔等等，用45钢。根据教材，用一下φ55mm外圆面：公差等级IT6级，表面粗糙度是Ra0.4μm,需要半精车、粗车、精车和磨削。φ28内孔：公差按照一般的要求，表面粗糙度是Ra3.2μm,毛坯是实心件，采φ30mm内孔：表面粗糙度是Ra1.6μm,粗、精镗到尺寸。φ34mm内孔：表面粗糙度是Ra1.6μm,粗、精镗到尺寸，倒角。φ31.239mm内孔：莫氏4,公差等级IT7,表面粗糙度是Ra0.4μm,孔已钻出，加工方法粗镗、精镗、半精镗、精镗和磨削，倒角。端面：端面就是回转体的端面，尺寸精度要求低，表面粗糙度是Ra3.2μm,Ra3.2μm的端面必须粗车和半精车。槽：槽宽的公差等级是IT7,槽深的公差等级是IT6,表面粗糙度是Ra0.8μm使9用盘形铣刀精铣和磨削。油槽：槽宽和槽深分别为2mm,表面粗糙度Ra3.2μm,粗铣。φ6mm小孔：使用钻削加工出，精度低。1.4.3制定工艺路线加工决定先进行内孔加工，接着才是圆柱面和端面的加工。工艺路线如下(需要加加工余量)工序10:以其外圆φ55mm及端面定位，粗车其另一端面，粗车其外圆φ55mm,钻孔工序20:以粗车后的外圆φ55mm及端面定位，粗车另一端面，粗车外圆φ55mm,钻孔φ26.5mm(钻通孔),半精镗(莫氏4)。工序30:以粗车后的外圆φ55mm及端面定位，半精车另一端面，半精车外圆，精镗(莫氏4),留磨削余量，倒角。工序50:定位是按照孔的轴心，沿着两个面顶，对外圆进行精车处理，工序60:以孔轴心线定位，磨削外圆。工序70:以外圆和孔轴心线定位，磨削锥孔。工序80:以孔φ28及端面定位，粗铣2个槽。工序90:以孔φ28、端面及粗铣后的一个槽定位，铣8mm槽，留磨削余量。工序100:以孔φ28、端面及粗铣后的一个槽定位，磨削8mm槽。工序110:以孔φ28、端面及外圆定位，钻油孔φ6。工序120:钳工去毛刺。工序130:终检。1.4.4计算机械加工余量以及毛坯尺寸设计毛坯—零件综合图(1)计算机械加工余量。根据估计的锻件的质量复杂系数，通过我的附表1可以得到各个内表面的加工余量和外表面加工余量。孔加工余量根据表查可得。①锻件质量：成品质量为1.950kg,估计毛坯质量大概是5.770kg大于大于到大干0到63到63一一—假设的最大直径为中121mm,长68mm,则故按表1-25查得形状复杂系数为S₂,属一般级别F₁S数值范围S数值范围复杂④机械加工余量。根据锻件质量、F₁、S₂查附表1.由于表中形状复杂系数只列S₁和S₁,则S₂参考S₁定，S,参考S₁定。由此查得直径方向为1.7～2.2mm,即锻件各外径的单面余量为1.7～2.2mm,各轴向尺寸的单面余量亦为1.7～2.2mm.锻件中心两孔的单面余量按表1-24查得为2.5mm.(2)确定毛坯尺寸。上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm.Ra<1.6μm的表面，余量适当增大，故668K7孔需增加精镗的加工余量。参考磨孔余量确定精镗孔单面余量为0.5mm,则毛坯尺寸见表1-26。级件尺寸22及1.72及222及1.7694孔深311.7及1.33(3)设计毛坯-零件综合图。①确定毛坯尺寸公差。毛坯尺寸公差根据锻件质量、形状复杂系数、分模线形状种类④机械加工的余量，根据质量、f2、s₁得到直径方(2)确定毛坯尺寸。可查得到的加工余量适用粗糙度Ra≥1.6μm。Ra<1.6μm的表(3)设计毛坯-零件综合图锻件重量是5.770Kg,形状的复杂系数为最高是0.50%,按照表2可以得到锻件材质系数是M₁,进行粗车后调质的热处理。表2锻件材质系数8*2二二+3>n就(游+#眼大树热中.用程霞旺。1.4.5工序设计(1)选择加工设备与工艺装备。①选择机床。g.工序100为磨键槽，采用M1420磨床h.工序110钻小孔φ6mm,可使用V型块确定位置用立式钻床加工，使用Z516-A式钻床。②选择夹具。除去磨外圆及内孔和铣槽采用专用的夹具以外，其他公用的夹具即可胜任。前面工序使用三爪的自定心卡盘等。③选择刀具。a.于车床上加工时，大部分都使用硬质的合金车刀和镗刀。加工的钢质零件使用YT类的硬质合金，粗加工可以使用YTS,半精加工可以使用YT,精加工可以使用YT30。使用可转位的车刀，可以提升效率。镗孔之前要先钻孔，使用φ26锥钻。b.在磨床上加工，一般采用砂轮。c.通过研究我表示盘形铣刀更加合适，要求深4.50mm、宽8.00mm,剩下的余量磨削，所以盘铣8×27×50更加合适。铣R2油槽使用：27×5×30×R5最为合适。④选择量具。属于成批量生产，使用通用量具.使用两种选择方法：就是按计量器具的不确定度来选择；按计量器具的测量方法的极限误差来选择。a.选择的各外圆加工面的量具。现在按照计量器具的测量方法极限误差选择其表面加工时所使用量具，该尺寸的公差T=0.013mm。按照工艺人员的手册的话，那么选择测量范围应该是50-75mm,分度值因该是0.010mm外径为千分尺。表3外圆加工面所使用的量具工序加工面尺寸尺寸公差量具分度值，测量范围游标卡尺分度值，测量范围外径千分尺b.选择加工孔用量具。孔φ28、φ34公差为一般要求，采用的分度值为0.020,游标卡尺使用0-150mm的。孔的公差等级大概是IT7级，半精加工使用内径的板的转动角度129'15”,如果不对准中心，那么母线就会变得不直。粗车的时候，进刀不能太深，应该先找正确的锥度。精加工其锥面的时候，ap和f。均要小点,如果太大就会影响锥面加工质量。最后的一刀的切削深度应该取0.1-0.2mm最好。通过加入润滑液，可以缩小表面粗糙度。检查锥度的方法是：用锥度界限塞规涂色来检查锥度。c.加工轴向所用量具(未注公差按IT12)表4轴向加工所用量具工序加工面尺寸尺寸公差量具分度值0.02,测量范围0-300mm游标卡尺一分度值，测量范围深度游标卡尺一一分度值0.02,测量范围0-300mm游标卡尺d.,槽经半精铣的后槽的宽是公差IT11级，槽深的公差是IT12级，选用的卡尺分(2)用加工表最后的工序往前推算可以计算出工序尺寸。那么在基准的转换时，工序的尺寸完全可以采用工艺尺寸链来计算。a.零件的各圆柱面的总加工余量，然后可以继续查出各工序加工余量(粗加工除外),那么可得到总加工的余量-各工序的加工余量=粗加工余量。中间的工序尺寸的公差按加工的方法的经济精度来确定。表5各圆柱表面、孔加工余量加工内容粗半精精磨粗半精精磨粗半精精磨φ28内孔一一一一一一内孔莫氏4号一φ34内孔5一一一一一D302内孔2一一一一一一φ6油孔一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一确定轴向尺寸。此零件各工序的轴向尺寸如图2所示图2表6各端面工序加工余量工序加工表面总加工余量工序加工余量工1234Ⅱ56Ⅲ1a.确定工序尺寸、L22、L33,这些尺寸只与加工余量有关。则b.确定工序尺寸L、L₂、L₃、L₄。该尺寸应达到零件图样的要求，L₂=45mm,L₃c.确定工序尺寸L₁及L5,尺寸L₁、L5需解工艺尺寸链才能确定，图中L₁是未注公差尺寸，共差等级完全可以按照IT12,公差值可以确定是0.210mm,则根据尺寸链计算公式有d.确定铣槽的工序尺寸此尺寸：槽宽是,槽深是4.50mm。在粗铣的时候呢，完全给半精铣留下加工的余量：槽宽的两边的余量是1.40mm;槽深的余量是1.20mm。粗铣工序尺寸：1.4.6.确定切削用量及基本时间(机动时间)工序I:车削端面、镗孔、外圆、钻。切削用量通过查询表格。(1)车端面，保持尺寸278.5mm3)背吃刀量根据加工余量1.5mm,可以一次性切除。4)进给量f就当刀杆尺寸是16.0mm×25.0mm,,<3.0mm,和工件直径取f=0.5~0.7mm/r,可选f=0.5mm/r4)确定工时取n=500r/min(2)车外圆c571)背吃刀量根据加工余量2,可以一次性切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是16.0mmx25.0mm,<3mm,和工件直径取60.0mm时3)切4)削速度按《切5)削手册》公式得：4)确定工时计算得=1.4(min)(3)钻内孔选取直径为φ26.5锥钻1)背吃刀量一次性钻出。2)确定工时(4)镗孔c281)背吃刀量根据加工余量1.5,可以一次性切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm,<3.0mm,和镗刀3)切削速度按《切削手册》得4)确定工时(5)镗孔c341)背吃刀量根据加工余量2.5,粗镗2次切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm,<3.0mm,和镗刀3)切削速度按《切削手册》得计算得=1.9(min)(6)镗孔c3001)背吃刀量根据加工的余量2,可以1次切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm,<3.0mm,和镗刀按CA6140机床说明书可选f=0.08mm/r3)切削速度按《切削手册》得计算得=2.2(min)工序Ⅱ:车端面，车外圆，镗孔。(7)车端面，保持尺寸2771)背吃刀量根据加工的余量1.50mm,可以一次性切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是16.0mm×25.0mm,,<3.0mm,和工件直径取5切削速度按《切削手册》公式得：4)确定工时取n=500r/min(8)车外圆c57(调头车，工时同上)计算得=1.4(min)(9)钻内孔选取直径为φ26.5锥钻(因是通孔，加工同上)确定工时=3.2(min)(10)镗孔(莫氏4号)1)背吃刀量根据加工的余量3.50mm,可以2次切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm,<3.0mm,和按CA6140机床说明书可选f=0.18mm/r3)切削速度按《切削手册》得4)确定工时工序Ⅲ车端面，车外圆，镗孔，倒角；(1)车端面，保持尺寸2761)背吃刀量根据加工余量1.0,可以一次性切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是16.0mm×25.0mm,,<3.0mm,和工件直径取5切削速度按《切削手册》公式得：4)确定工时取n=800r/min(2)车外圆c55.81)背吃刀量根据加工余量1.20mm,可以一次性切除。2)进给量f,当刀杆尺寸为16.0mm×25.0mm,<3.0mm,和工件直径取4)确定工时(3)精镗孔c341)背吃刀量根据加工的余量1,镗1次切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm,<3.0mm,和镗3)切削速度按《切削手册》得(4)半精镗孔c3001)背吃刀量根据加工余量1.5,可以1次切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm,<3.0mm,和镗3)切削速度按《切削手册》得4)确定工时(5)倒角工序IV:车外圆，镗孔，倒角。(1)车外圆c55.8(调头车，工时同上)计算得=1.32(min)(2)镗孔(莫氏4号)1)背吃刀量根据加的工余量1.0mm,可以一次切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm,<3.0mm,以及按CA6140机床说明书可选f=0.15mm/r3)切削速度按《切削手册》得计算得=5.2(min)(3)倒角工序VI车外圆(用顶尖加工)1)背吃刀量根据加工余量1.0mm,可以一次性切除。2)进给量f,当刀杆尺寸是16.0mm×25.0mm,,<3.0mm,和工件直径取5切削速度按《切削手册》公式得：4)确定工时取n=800r/min工序VII磨外圆(保证位置精度)工件的外圆在外圆磨床上磨削。外圆磨削可以风味纵磨、横磨、深磨。此零件采用深磨法工件转速：12m/min砂轮转速：20m/s确定工时：=22(磨削内圆时，工件是以外圆和端面作为定位基准，装夹在卡盘上进行磨削，磨内圆锥面时，只需将内圆磨具偏转一个圆周角即可)。L=0.3mm取fa=0.3mm/r工件转速：12m/min选取磨内孔砂轮直径：23~25mm选取：25mm砂轮速度：21m/s保证槽宽8mm,槽深4.5mm。进给量为0.4-0.6mm/r取：0.4mm/r切削速度：参考有关手册，确定v=30m/min工序IX磨槽(同外圆磨)最后：钻φ6时孔，一次性钻出确定工时：=22s钻完孔后清理毛刺。2.机床夹具设计铣削套筒8mm键槽的夹具设计键槽应该采用铣床来加工，决定采用铣床的专用夹具，原件，可他定位的的要素却不是单一的。它可以同时定位两个平面，可以控制两个心面就是就是水平方向的定位基准。升生产效率上，精度则不予考虑，因为8mm键槽长度较长为200mm,我们采用22.2定位基准的选择槽的时我们采用2个固定V型块定位，查机床夹具标准件V形块的规格及主要尺寸(mm)(JB/T8018.1-1999)NDLBHA长1直径直径尺寸69888夹具一次加工2个工件，故我们需要根据这个标准制造一个特别合适的V型块。V型块的具体结构于装配图上。2个V型块定位之后，一个工件移动方向的自由度还由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系数k,=1.0yF=0.65uF=0.83ap=8z=24wF=0其中：K₁为基本安全系数1.5K₂为加工性质系数1.1K₃为刀具钝化系数1.1K。为断续切削系数1.1(2)夹紧力的计算采用夹紧螺钉夹紧机由N(f₁+f₂)=KF'夹紧螺钉：公称直径d=15mm,材料45钢性能级数为6.8级螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为满足要求经校核：满足强度要求，夹具安全可靠，2.4定位误差分析定位误差运用合成法或者是极限位置法，用函数法推导的定位误差公式，既简单且方便。极限位置法和函数法在计算组合定位误差，优点相对多。图8图8、图9为工件工序图图9用极限位置法对B1尺寸而言，其工序基准为A,定位基准为M,因此，其误差即为AM=OM-OA={d/[2sin(a/2)]-所以对B₂尺寸的工序基准为o,定位基准为M,故B₃尺寸的工序基准为C,定位基准为M,故则用函数法。我们可以建立B1、B2、B3的函数式如下：B₁=BM-(OM-OA)=h-{d/[2sin(α其中h是对刀尺寸进行的调整，深度尺寸为对刀尺寸数。那么假如调整误差是0,V型的块角度就是绝对精度，工件的直径的大小是影响键槽深度的唯一因素，在进行微分后，可以得出如下(1)、(2)、(3)式。本设计采用的夹具的主要定位为外圆面和孔中心；△jw基准的位置的误差：定位基准外圆面对工序尺寸没有影响。0.05mm<2/3(),故能满足精度要求2.5定向键与对刀装置设计图3.3夹具体槽形与螺钉图根据根据T形槽的宽度b=16mm定向键的结构尺寸如下：B|极限偏差h6:0/-0.011相配件|T形槽宽度|b:16相配件B2基本尺寸：16相配件|B2极限偏差H7:+0.018/0相配件B2|极限偏差Js6:士0.0055相配件h3:13由于本道工序是完成后尾座套筒的键槽加工，故采用直角对刀块。因为我们距离夹具体不是很高，因此为了连接方便我们设计了专用的直角对刀块，具体的结构请看装配图。塞尺采用平塞尺，其结构如下图所示：公称尺寸H允差dC3毕业设计顺利完成，,在这么短的时间里我受益良多，通过这次的设计设我对书上的理论有了更深刻的理解，不会再是纸上谈兵，,空说理论，将理论和实践结合起来，进行一次完美的设计，让我巩固了理论知识，掌握了设计的精髓之处，高效的利用图书馆资料，现在能够熟练的利用各种设计手册以及CAD等软件，为以后的设计工作打下良好的基础。在此次的设计中，知识知道理论不足以完成，书本的知识必须与实践完美结合。所以我非常刚写老师对我耐心的指导，让我学到了很多设计方面的知识，这次设计对我来说其实是一次锻炼的机会，他将是我对设计变得更加的得心应手，使设计更加的出色!这次的毕业设计终于顺利的成功完成了，这和老师的悉心指导是分不开的，设计之初，遇到了很多问题，使我十分烦恼，。查询了相当多的资料与期刊，数据繁多且难以理解，不知如何开始，然而通过老师的开导与讲解我渐渐的开悟，拥有了一个良好的开始。这次的设计，充分调动了我的学习热情，培养了我要联系实际的设计理念，综合运用各方面知识与理论，结合实际的生产情况和解决工程的