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C620 车床 顶尖 左端 夹具 设计 加工 工艺 装备 非标 CAD

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C620-1B型车床顶尖套的钻左端5个孔夹具设计及加工工艺装备含非标7张CAD图,C620,车床,顶尖,左端,夹具,设计,加工,工艺,装备,非标,CAD

内容简介：

任务书毕业设计题目：C620-1B型车床顶尖套机械加工工艺及加工左端5个孔的夹具设计毕业设计要求及原始数据（资料）：要求：1. 根据原始数据和有关资料进行文献检索、调查研究工作；2. 综合应用所学基础理论和专业知识，制订最佳机械加工工艺及夹具设计方案；3. 设计内容要求方案合理，各种参数处理、选取得当，计算正确；4. 设计图纸要求布局合理，正确清晰，符合国家制图标准及有关规定；5. 学生通过对自己所学知识的综合应用，独立完成C620-1B型车床顶尖套机械加工工艺及加工左端5个孔的夹具设计，并制定出利用通用机械设备加工C620-1B型车床顶尖套的工艺规程等相关技术文件。原始资料：中批量生产（相关参数见附页）毕业设计主要内容：1. 零件加工工艺的总体设计方案；2. 零件材料的选择、强度校核计算及零件图的绘制；3. 工艺规程的设计、加工方案选择、工艺规程图、相关参数及切削用量的计算；4. 零件的六点定位分析；5. 夹具分析、设计及计算，夹具零件图及装配图；6. 结合本课题查阅并翻译50008000字的英文资料；7. 编写设计说明书1500020000字。学生应交出的设计文件：1. 图纸（1）零件图A0（或A1）图纸1张，CAD图纸1张；（2）夹具装配图A1图纸1张，夹具全部非标准件零件图A2A4图纸；（3）工艺过程卡1张；（4）全套加工工序卡；（5）夹具三维爆炸效果图一张。2. 说明书（1）机械加工工艺概述及其重要性；（2）零件加工定位分析、加工工艺设计过程及工艺过程卡、工序卡；（3）夹具设计过程及夹具装配图、夹具零件图；3. 英文翻译资料主要参考文献（资料）：1 李益民. 机械制造工艺设计简明手册S. 北京：机械工业出版社，2012 2 卢秉桓. 机械制造技术基础M. 机械工业出版社，2008.123 顾鹏展. 金属材料与工艺M. 电子工业出版社，2017.74 肖继徳. 机床夹具设计M. 机械工业出版社，20135 胡 岗. 机械制造工艺与机床夹具设计指导书M. 机械工业出版社， 2016.9 6 韩锡勋， 计志孝等. 高等学校毕业设计（论文）指导手册机械卷.北京：高等教育出版社，2008 7 陆剑中， 周志明等. 金属切削原理与刀具. 北京：机械工业出版社，20108白海清. 机床夹具及量具设计M. 重庆大学出版社，2013.29孙丽媛. 机械制造工艺及专用夹具设计指导M. 北京：冶金工业出版社，201210柯明扬.机械制造工艺学M.北京：北京航空航天大学出版社，200811冯道.机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册S.上海:上海科学技术出版社, 201112傅水根.机械制造工艺学基础M.北京：清华大学出版社，2011专 业 班 级 学 生 设计（论文）工作起止日期 指导教师签字 日期 教 研 室 主 任 签 字 日期 共10页 第10页机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号30工序内容铣钻材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体铣床X52K夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以毛坯外圆定位，铣削端面， 铣刀游标卡尺32520.85132钻中心孔，去毛刺。麻花钻游标卡尺560109.510.8112编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号40工序内容车削材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体车床CA6140夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以外圆中心孔定位，车削外圆。车刀游标卡尺26913.93.512编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号60工序内容钻削材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体钻床Z525夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以外圆，端面定位，钻削深孔，去毛刺钻头游标卡尺560109.510.8112编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号70工序内容车削材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体车床CA6140夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以外圆，端面定位，车削内锥孔。车刀游标卡尺26913.93.512机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号90工序内容精车材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体车床CA6140夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1锥堵中心孔定位，精车外圆。车刀游标卡尺40573.22.811.5机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号100工序内容磨削材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体磨床M6132夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1锥堵中心孔定位，磨削外圆，留余量。砂轮游标卡尺2301150.511.5机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号110工序内容粗磨材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体磨床M6132夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以外圆定位，粗磨莫氏锥度NO.5锥孔，留磨量砂轮游标卡尺2301150.511.5机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号120工序内容粗、精铣材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体铣床X52K夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以中心孔定位，粗、精铣键槽及油槽。铣刀游标卡尺32520.8513编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号130工序内容粗、精磨材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体磨床M6132夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以锥堵中心孔定位，粗、精磨外圆。砂轮游标卡尺2301150.511.5机械加工工序卡产品名称零件名称零件号顶尖套工序号140工序内容精磨材料牌号硬度净重kg每台件数451机床名称型号资产编号冷却液体磨床M6132夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1以外圆定位，精磨莫氏锥度NO.5内锥孔。砂轮游标卡尺3381440.511.5机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称顶尖套共1页第1页材料牌号45毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件10锻造锻造毛坯锻造车间一20时效时效处理锻造车间一30铣钻以毛坯外圆定位，铣削端面，钻中心孔，去毛刺。机加工二X52K专用夹具，铣刀，游标卡尺40车削以外圆中心孔定位，车削外圆。机加工二CA6140专用夹具，车刀，游标卡尺50热处理热处理，调质至220-240HBS。60钻削以外圆，端面定位，钻削深孔，去毛刺。机加工二Z525专用夹具，钻刀，游标卡尺70车削以外圆，端面定位，车削内锥孔。机加工二CA6140专用夹具，车刀，游标卡尺80热处理热处理，高频淬火莫氏锥度NO.5锥孔，45-50HRC。机加工90精车锥堵中心孔定位，精车外圆。二CA6140专用夹具，车刀，游标卡尺100磨削锥堵中心孔定位，磨削外圆，留余量。机加工二M6132专用夹具，砂轮，游标卡尺110粗磨以外圆定位，粗磨莫氏锥度NO.5锥孔，留磨量机加工二M6132专用夹具，砂轮，游标卡尺120粗、精铣以中心孔定位，粗、精铣键槽及油槽。机加工二X52K专用夹具，铣刀，游标卡尺130粗、精磨以锥堵中心孔定位，粗、精磨外圆。机加工二M6132专用夹具，砂轮，游标卡尺140精磨以外圆定位，精磨莫氏锥度NO.5内锥孔。机加工二M6132专用夹具，砂轮，游标卡尺150去毛刺去毛刺160检验。检验。标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字XXXX 设计开题报告 设计题目：C620-1B型车床顶尖套的机械加工 工艺及加工左端5个孔的夹具设计学 生 姓 名： 指导教师姓名： 专 业： 20XX年1月12日1.课题名称： C620-1B型车床顶尖套机械加工工艺及加工左端5个孔的夹具设计2.课题研究背景： 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现。机械制造工艺正问着高质量、高生产效率和低成本方向发展，也逐渐渗透到很多企业之中。新型工艺如快速成型技术、微型机械加工技术等和数控机床出现以及计算技术的发展，推动了机械加工工艺的进步，使得机械加工工艺达到了一个新的阶段。而传统机械加工手段作为基础，研究其批量的加工生产、工艺的编制及材料的选择等问题，具有一定的经济价值及技术意义。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫不亚于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。夹具，就是在机械的加工和制造的过程之中，用来固定加工器件的一种机械设备，在整个加工过程中占有及其重要的地位。夹具是机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分，为完成某道工序，用以正确迅速安装工件，它对保证加工精度、提高生产效率和减轻工人劳动量有很大作用。本课题将对车床顶尖套机械加工工艺及左端5个孔的加工进行夹具设计，用以提高加工过程的方便和精确性，为以后的加工过程提供一个相对良好的环境。3.课题研究意义：车床尾座顶尖套是车床的主要零件，其结构合理与否、质量的好坏对加工过程、加工精度等有很大的影响。车床顶尖套用以固定尾座顶尖，是运动频繁技术要求高的一个运动部件，对同轴度、耐磨性要求严格，同时有为轴类零件定心以及辅助支撑和夹紧的作用。顶尖套是由圆棒料加工而成，原材料加工时依次经过钻孔；车削左右端面、内孔；半精车削外锥面；半精车削内锥面；粗磨各锥面；精磨各锥面；清洗加工好的顶尖套；检验其是否符合要求。顶尖套加工工艺路线的确定可以更好的进行生产。夹具具有定位、夹紧、对刀、引导作用，为了提高生产率，保证工件的加工精度和可靠性，对顶尖套及其左端5个孔的加工，有必要采用专用夹具来满足生产需求，这样可以符合经济要求，减轻工人劳动强度，保证安全生产，更加安全可靠，缩短时间来提高劳动生产率，降低加工成本。本次设计的目的，能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，并通过对零件某道工序中夹具的设计夹具的训练，提高结构设计的能力。4.文献查阅、资料收集概况主要参考文献（资料）：1 李益民. 机械制造工艺设计简明手册S. 北京：机械工业出版社，2012 2 卢秉桓. 机械制造技术基础M. 机械工业出版社，2008.123 顾鹏展. 金属材料与工艺M. 电子工业出版社，2017.74 肖继徳. 机床夹具设计M. 机械工业出版社， 20135 胡 岗. 机械制造工艺与机床夹具设计指导书M. 机械工业出版社， 2016.9 6 韩锡勋，计志孝等. 高等学校毕业设计（论文）指导手册机械卷.北京：高等教育出版社，2008 7 陆剑中，周志明等. 金属切削原理与刀具. 北京：机械工业出版社，20108白海清. 机床夹具及量具设计M. 重庆大学出版社， 2013.29孙丽媛. 机械制造工艺及专用夹具设计指导M. 北京：冶金工业出版社，201210柯明扬. 机械制造工艺学M.北京：北京航空航天大学出版社,200811冯道. 机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册S.上海：上海科学技术出版社， 201112任家隆，刘志峰等. 机械制造工艺及专用夹具设计指导书M.北京：高等教育出版社，201413傅水根. 机械制造工艺学基础M.北京：清华大学出版社，201114吴拓. 机床夹具设计使用手册S.北京：化学工业出版社，201415王启平. 机床夹具设计M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，199616张金生. 机械制造工艺与夹具设计指导M.北京：机械工业出版社，200917隋聚艳. 夹具的发展及趋势分析J.现代商贸工业，200918吴宗泽. 机械零件设计手册S.北京:机械工业出版社, 200419K.Siva Kumar,G.Paularj.Analysis and optimization of fixture under dynamic machining condition with chip removal offectJ.Journal of Intelligent Manufac tuing ,2014(1)5.设计的主要内容 （1）零件加工工艺的总体设计方案； （2）零件材料的选择、强度校核计算及零件图的绘制； （3）工艺规程的设计、加工方案选择、工艺规程图、相关参数及切削用量的计算； （4）零件的六点定位分析； （5）夹具分析、设计及计算，夹具零件图及装配图； （6）结合本课题查阅并翻译50008000字的英文资料； （7）编写设计说明书1500020000字。6.设计提交形式（1）图纸1）零件图A0（或A1）图纸1张，CAD图纸1张；2）夹具装配图A1图纸1张，夹具全部非标准件零件图A2A4图纸；3）工艺过程卡1张；4）全套加工工序卡；5）夹具三维爆炸效果图一张。（2）说明书1）机械加工工艺概述及其重要性；2）零件加工定位分析、加工工艺设计过程及工艺过程卡、工序卡；3）夹具设计过程及夹具装配图、夹具零件图；（3）英文翻译资料7.进度安排第一周 接受任务书、查阅和收集中英文资料、了解夹具设计的内容；第二周 撰写开题报告，翻译英文资料，进行开题答辩；第三周 根据获得的资料，绘制零件图，对零件进行工艺分析；第四周 确定夹具设计方案，完成工艺计算；第五周 对夹具完成设计；第六周 完成夹具全部非标准零件图的设计；第七周 中期检查，完善前期工作出现的问题；第八周 绘制夹具体零件图以及夹具装配图；第九周 绘制夹具全部非标准件零件图以及夹具三维爆炸效果图；第十周 初步拟定说明书内容，编写工艺过程卡、工序卡；第十一周 修改完善所有图纸；第十二周 修改设计说明书；第十三周 打印好图纸，形成毕业设计全部文件，准备答辩；第十四周 毕业答辩。8. 指导教师意见签名： 年 月 日C620-1B型车床顶尖套的机械加工工艺及加工左端5个孔的夹具设计摘 要：C620-1B型车床顶尖套及其加工左端5个孔的夹具设计是对顶尖套的零件分析、工艺规程设计、夹具设计和误差分析等部分。首先是对零件的分析，从功用、结构、工艺进行分析，对顶尖套进行一定的了解，然后选择出合适的毛坯材料，计算出毛坯量及公差。根据实际生产中顶尖套的机械加工过程，选择定位基准包括粗基准和精基准的选择，初步确定加工路线，完成对每一步加工后的余量及切削用量与时间定额的计算，选择合适的加工工艺装备，确定加工工艺。最后完成对加工左端5个孔的专业夹具的设计，包括夹具结构的设计、夹紧装置的设计等，明确夹具的装配要求。因为在定位误差、夹紧误差和加工过程中力的存在对零件加工的影响，需要对误差进行计算分析，确定夹具的合理。关键词：夹具；加工工艺；基准；误差Machining technology of lathe top cover and fixture design of machining holeABSTRACT：The center sleeve of c620-1b lathe and the fixture design for machining 5 holes on the left end are the parts analysis, process specification design, fixture design and error analysis of the center sleeve.The first is the analysis of parts, from the function, structure, process analysis, the top cover for a certain understanding, and then choose the appropriate blank material, calculate the blank amount and tolerance.According to the actual production of the top set of mechanical processing process, the selection of positioning datum including coarse datum and fine datum selection, the preliminary determination of the processing route, the completion of each step after the processing of the allowance and cutting amount and time quota calculation, the selection of appropriate processing equipment, determine the processing process.Finally, complete the design of professional fixture for machining 5 holes on the left end, including the design of fixture structure and the design of clamping device, etc., and make clear the assembly requirements of fixture.Because the positioning error, clamping error and the presence of force in the processing process have an impact on the processing of parts, the error needs to be calculated and analyzed to determine the reasonability of the fixture.KEYWORDS:Fixture; Processing Technology; Benchmark; Error目 录1 引言11.1 研究背景及意义11.2 研究内容22 零件分析32.1 功用分析3 2.2 结构分析32.3 工艺分析33 零件毛坯的选择33.1 毛坯材料的选择3 3.2 计算毛坯余量及公差33.3 绘制毛坯图44 工艺规程设计44.1 选择定位基准44.2 确定工艺路线54.3 确定加工设备及工艺装备64.4 加工余量、工序尺寸及公差的计算74.5 切削用量的计算84.6 时间定额的计算84.7 确定工序及工艺165 夹具设计175.1 夹具设计概述175.2 夹具结构设计185.3 夹紧装置的设计195.4 夹具的装配要求及使用注意事项21注释22参考文献24附录251 引言1.1 研究背景及意义 科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现。机械制造工艺正问着高质量、高生产效率和低成本方向发展，也逐渐渗透到很多企业之中。新型工艺如快速成型技术等和数控机床出现以及计算技术的发展，机械加工工艺的不断进步，使得机械加工工艺达到了一个新的阶段。而传统机械加工手段作为基础，研究胚料的选择、加工工艺过程、加工处理方式等问题，具有一定的经济价值及技术意义。机械加工工艺过程的选择与确定是生产进行的重要举措。根据生产材料的量、加工工艺设备、特殊的设计和制造技术、生产计划、生产成本、劳动力的运用，这些是加工工序、步骤的规划和调度的组织基础。使得产品的开发、生产规划和总体规划很好地连接到每一个细节，生产达到平稳，均衡，从而实现高效率和低能源消耗。因此编辑流程卡和工艺卡片对于零件的生产时至关重要的。编辑工艺卡，记录加工零件的过程。在单件,小批量生产的操作过程的目的指导是生产,详细进行加工每张卡项目的过程。有工艺卡的存在，生产工人在处理操作的时间，可以直接了解每个步骤中的准备，这对于大量生产部件是一个重要的方式。随着科技在社会以及生产中的发展,夹具的设计开发慢慢的向柔性特性中发展。目前,夹具的设计仍是生产制造业中不可或缺的一部分。具体的夹具和产品密切相关的产品变更,恢复,大多属于工具的特殊性需求,夹具已经发展成为一个独立的产业，夹具在国内外逐渐成为机械行业的单独或小的行业。夹具依靠现代先进的设计理念，标准化、模块化,并根据保护自然资源的原则,生产绿色环保。这样的夹具生产理念和装置技术,在以后的研发上会投入更多的人力物力。从发明夹具到现如今,大致可以分为三个重要阶段。第一阶段：主要体现在人与剪辑的有机结合，这个过程是特别简单的工具而为人，使得处理过程的快速发展和趋于改善。第二个阶段:夹具体铸件成为一个枢纽,将人与机床很好的结合在一起,它的作用也发生显著变化,它的直接作用就是用于工件的夹紧和定位。人使用夹具熟练的在机床上操作并生产，提高生产效率；第三个阶段:为了夹具与机床更好的结合,夹具体已经发展成机床的一部分。并成为不能缺少机械的加工工艺设备之一。夹具整个加工过程中占有及其重要的地位。夹具是机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分，为完成某道工序，用以正确迅速安装工件，它对保证加工精度、提高生产效率和减轻工人劳动量有很大作用。装置通常使用的工件夹紧装置:作为许多与夹紧装置的工具通常被称为辅助。辅助工装夹具的范围内,有时广泛。工装、夹具属于现有的连接,不仅与焊接是在机械加工也是有用的,在许多情况下,需要装配几部分组成,并提供准确的定位时。产品设计与夹具体密切相关，工件和夹具体之间不会相互影响到其中一者。对于夹具体的要求是,准确的定位,操作起来简单明了。夹具体的目的就是夹紧工件,不产生其他不利的影响。在此次毕业设计中，是对机械加工工艺的分析和加工孔的夹具设计。是根据实际情况与所学的专业知识的结合，是理论与实践的相互碰撞。本次设计的意义在于加强对机械加工工艺知识和夹具设计中注意的内容知识的学习，同时在自己的设计中也有可能对现在的加工工艺与夹具的发展起促进作用，提高自己分析和机构设计的能力。作毕业设计的过程中广泛使用各种知识,尤其是理论知识部分，使得自身的水平得到了很大的提升。同时也锻炼了自己分析问题的能力，解决问题的能力得到了很大的提升。有益于今后的工作学习。1.2 研究内容车床尾座顶尖套是车床的主要零件，用以固定尾座顶尖。顶尖套的结构、质量影响顶尖的装配，进而影响加工时工件的定位准确，顶尖套运动频繁，技术要求较高，顶尖套同轴度、耐磨性对于加工过程和加工工件的精度等有很大的影响。顶尖套同时有为轴类零件定心以及辅助支撑和夹紧的作用。顶尖套是由圆棒料加工而成，原材料加工时依次经过钻孔；车削左右端面、内孔；半精车削外锥面；半精车削内锥面；粗磨各锥面；精磨各锥面；清洗加工好的顶尖套；检验其是否符合要求。顶尖套加工工艺路线的确定可以更好的进行生产。夹具具有定位、夹紧、对刀、引导作用，为了提高生产率，保证工件的加工精度和可靠性，在对顶尖套及其左端5个孔的加工过程中，应采用专用夹具。使用专门的夹具，即可以满足生产需求，同时再加工过程中夹紧牢固，方便，可以减轻工人劳动强度，保证安全生产，更加安全可靠，缩短时间来提高劳动生产率，降低加工成本，符合经济要求。现代工业水平的快速发展,与此同时为代表的夹具设计有了更高的要求。为了满足这一要求，有必要计算处理的处理步骤，因为部件和所需的扭矩，切割力，重力，由特定设备的尺寸来确定，从所计算出的根据夹紧夹紧力夹具设计。惯性力变小，有必要增加模具的定位范围，使得由摩擦产生的夹紧力，正压力和摩擦转矩可以与小巧精致实现该装置的目的。同时，为了减轻劳动强度，提高工件的夹紧效率，合理使用手动或电驱动操作实现夹紧工件。明确机械加工工艺可以更直观的了解到零件的作用及加工过程，设计专门的夹具是为了更加方便零件的加工制作。机械加工工艺的明确和夹具的设计更好的生产出高精度、高质量的工件。2 零件分析2.1 功用分析 本次设计是关于车床顶尖套的内容，顶尖套是车床的主要零件，用来固定尾座顶尖。位于车床尾座，为轴类零件起辅助和夹紧的作用。2.2 结构分析零件的功能决定了零件的结构。顶尖套左端5个孔用以固定在机床上，左端锥孔用以固定机床顶尖，顶尖是确定工件中心、承受工作重力和切削力。2.3 工艺分析C620-1B车床顶尖套的42mm、33mm孔的表面粗糙度为Ra6.3。采用退火的热处理方式，降低零件的硬度、增加零件的韧性、消除毛坯铸件的内应力，从而改善切削性能，易于切削加工。左端莫式锥孔淬火处理硬度45-50HRC。3 零件毛坯的选择3.1 毛坯材料的选择 材料的选择是机械设计中重要的环节，是完成设计的基础。随着工程实际对现代机器及零件要求的提高，毛坯的选择，与具体的生产技术条件，包括生产批量、材料性能和加工强度等有关。毛坯的选择对于加工越方便，则加工后得到的零件精度越大、加工方便、毛坯材料的使用量会减少，但是会使得毛坯的选择和制造成本提高。要合理选择毛坯材料。参考金属工艺学、机械制造技术基础和各种工艺手册，可以选择出：顶尖套筒的材料选择为45钢。C620-1B型车床在车削过程中需要进行高速的正、反转，机器的运转会受到各种附加载荷。因此材料选择铸件，具有较高的强度、不易磨损，可以保证零件工作可靠。顶尖套及套筒毛坯选择需要符合这些条件，该零件产量较高，顶尖套筒的结构简单、生产批量大，所以选择模铸件。零件是成批生产的，轴向尺寸并没有太大的变化，并且尺寸小，部件起着辅助作用，选择成45钢和直径为80毫米的圆棒料，用铸造的方式节省制造成本。 3.2 计算毛坯余量及公差由机械制造工艺设计简明手册，轴类零件采用圆棒料加工时，70外圆毛坯的加工余量为6；轴总长342，端面的加工余量3.0，顶尖套的加工选用80350的圆棒料3.3 绘制毛坯图毛坯图见附录1：4 工艺规程设计4.1 选择定位基准基准是在零件图上或实际的零件上的一个点、线、面，用以确定其它点、线、面位置。定位基准是在加工过程中确定加工面位置的基准，有位置、尺寸要求。定位基准分为粗基准和精基准，粗基准是在毛坯料上以未加工过的表面为进准；精基准位于已经加工过的表面。定位基准的选择合理与否，直接影响零件的加工工艺质量。顶尖套是有圆棒料进行加工后获得的零件，因此加工过程中定位基准的选择要考虑粗基准和精基准的选择：1.粗基准的选择选择粗基准，给加工表面尤其是重要的加工表面留有加工余量，保证加工面与未加工面的相对位置精度,满足设计零件的设计要求。（1） 重要表面余量均匀原则：重要加工表面的加工再加工时余量均匀且量小，选择该表面为粗基准；（2） 工作表面间相互位置要求原则：保证不加工表面与加工表面的位置精度，选用与其位置精度较高的不加工表面为粗基准进行加工；（3） 余量足够原则：工件上每个表面都要经过加工，选择余量最小表面为粗基准；（4） 定位可靠性原则：选择平整、面积较大的表面，有效减少定位的失误，使定位准确；（5） 粗基准不重复使用原则：选择粗基准加工只能在该方向上使用一次，以免造成误差较大，选择粗基准应该是后续装夹操作简单方便。对于顶尖套的初步加工，在粗基准的选择上：对于顶尖套，用毛坯加工时应先加工端面和外面，因此以毛坯外圆定位，铣削端面和钻33mm的中心孔；以加工后的中心孔为定位车削外圆，留有足够的余量。2. 精基准的确定精基准的选择是在粗加工的加工上进行精加工，因此精基准的选择是用以保证加工的精度要求。精基准的选择有：（1） 基准重合原则，以加工表面的设计基准作为定位基准，防止定位误差的影响加工；（2） 基准统一原则，以一个精基准定位可以用来加工多个表面，保证加工各个表面的相互位置精度。轴类零件的加工，一般是选用端面的中心孔作为精基准进行加工；（3） 自为基准原则，表面的加工精度高，加工的余量小，选择该表面作为加工的精基准；（4） 互为基准原则，两个尺寸、形状精度和相互位置精度要求很高及的表面在加工时互为基准加工，已达到加工要求；（5） 同时要保证工件定位准确、夹紧可靠。已加工过的表面作为基准加工其他表面。上述原则在使用时会出现相互矛盾的情况，但这使其保证了基准的统一。在本次课题对外圆的同轴度和孔有很高的要求以心轴作为定位原件，确保位置精度要求，以粗基准定位加工过的端面和外圆为精基准定位，钻削6mm的深孔和车削5mm内锥孔。4.2 确定工艺路线技术条件第一确定最终的处理方法，然后确定一系列在制备过程的加工方法，但工艺路线的出发点应该是使几何形状，尺寸精度和位置精度的部件的技术要求，可合理保证。根据该生产计划已经确定为大规模生产的条件下，也可以考虑使用通用机床专用夹具，并尝试集中处理，以提高生产率，经济的影响应该以尽量减少生产成本考虑。工件切削加工和热处理中会产生内应力，内用力产生应及时对其转化，防止其失去原有的平衡的，对工件的加工精度进行破坏。需要合理的安排机械加工工艺过程，同时采用必要的热处理方式。工艺路线的发展主要是为了确定所述处理方法和处理阶段的分割。1.处理方法的选择应根据所述部件的表面的技术条件下，主要的尺寸精度，形状精度，并且加工面的表面粗糙度，全面考虑各种工艺因素的影响。一般而言，其它副表面的处理方法，来确定基于所述主表面上。2.在各表面的加工方法选定以后,就需要进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序,以定位基准面的加工为主线,妥善安排热处理工序及其他辅助工序。车床尾座顶尖套的加工过程，由圆棒料进行加工，圆棒料进行初加工，进行外圆及雨端面的车削、樽空、铣槽、热处理工艺等步骤，最后实现标准顶尖套的加工完成。在进行加工路线的确定时，需根据顶尖套的加工量和加工条件。4.3 确定加工设备及工艺装备金属的切削过程是加工的工件在机床上刀具与工件之间相对运动切除多余的材料，从而达到所需加工表面的过程。工艺装备的选择队工件的合格生产有很大的影响。机床是用来提供加工的动力，同时起保证加工精度和加工表面质量的作用。刀具的材料影响刀具的使用寿命，同时夹具的形状影响加工质量，合理选择刀具的材料和形状。夹具用来夹紧工件方便加工，但是加工过程中夹具处于磨损的状态，夹具的默算对于加工工件的质量和成本产生较大的影响。切削液在加工过程中具有冷却、润滑、清洗、防锈的作用。选用精密量具工人可根据测量值进行加工，保证加工出顶尖套的质量要求；1.机床的选择：（1） CA6140卧式车床，该车床可以做到多个工艺处理，车削外圆；钻孔;车削端面。加工顶尖套的加工批量高但是不需要很高的生产效率，同时对于顶尖套的外圆尺寸及端面的要求不是很高，不要求较高的精度，而CA6140车床的应用范围广、车间该车床的使用较多，因此选用该车床进行加工处理； （2） M1432A型万能外圆磨床，磨削的精度要求为IT7,该机床加工的尺寸精度为IT6IT7级，符合对于磨削的处理；（3） Z525钻床，用以加工顶尖套左端5个孔，该机床应用广泛，可以用来加工中小型零件，顶尖套符合； （4） X52K立式铣床，进行铣槽处理，机床的设计符合人体工程学，同时操作方便、简单直观，工厂中机床应用较多，本次加工为大批量工件，符合。2.刀具和切削液选择：（1） 车床上加工时候，选用硬质合金YT15、YT30；切削液选择乳化液。硬质合金现在是最要的刀具材料，加工钢类工件，应用广泛。YT15可用于切削时的粗加工、半精加工，YT30用于精加工，乳化液用于车削、钻孔中；（2） 铣刀选用三面刃铣刀，粗、半精、精加工沟槽表面，根据GB/T6119.1-1996选择外圆直径125mm、铣刀内孔直径32mm、铣刀厚度8mm的三面刃铣刀，同样是选用乳化液作为切削液。3. 量具的选择（1） 外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺，各处加工：外圆、镗孔55mm的公差等级为IT11、键宽与键深公差等级分别为IT9和IT12；（2） 三牙锁紧式圆柱塞规，镗孔、磨削、加工莫式锥度NO4的锥孔。4.4 加工余量、工序尺寸及公差的计算过程序 号工序加工余量（mm）加工等级工序公差()1车端面1.0IT120.382粗车外圆2.5IT120.383钻孔2.25IT120.384粗镗1.52.0IT80.195精镗0.30.5IT110.126磨削0.08IT70.0217半精车0.45IT110.19精车0.25IT60.198铣键槽粗铣1.5IT70.19精铣1.0IT60.03612mm的键槽工序名称工序余量()工序公差()工序基本尺寸()工序尺寸和偏差()粗铣3.0IT11(0.021)99精铣 0.02IT9(0.12) 12124.5 切削用量的计算（1）车削外圆：切削深度 =0.45mm。（2）钻孔：d=10mm，孔深=30mm。（3）精铰孔：车削时的入切量及超切量=5mm,则L=30+5 mm=35 mm。（3） 铣槽：铣削宽度=6,铣削深度=8。4.6 时间定额的计算（1）工序加工材料机床刀具刀片粗车（粗车端面、外圆及沟槽）45钢=670M PaCA6140车床YT5硬质合金可转位车刀刀片厚度为4.5；车刀几何形状为卷屑，带倒棱型前刀面，前角。=12后角。=6，主偏角=90,副偏角=10刃倾角=0角尖圆弧半径=0.8。确定进给量f 根据表1.4*,在粗车钢料,刀杆尺寸为16mm25mm,工件直径为2040mm时 按CA6140的机床的进给量选择出 确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验.根据表1.30*,CA6140机床进给机构允许的进给力纵走刀3530N；横走刀5100N根据表1.21*，当钢=570670Mpa2mm,0.53,Kr=45,V=50m/min(预计)进给力F=630NF的修正系数为KF=1.0,KF=1.0,KF=1.17(表1.29-2)故实际进给力为F=6301.17N=737.1N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选的=0.4,可用1）选择车刀磨钝标准及耐用度：根据1.9*车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀的寿命一般为T=30min2）确定切削速度V：根据表1.10*,当用YT15硬质合金车刀加工=630700 Mpa钢料, 2mm, 0.53mm/r,切削速度V=138m/min切削速度的修正系数为K=1.0,K=0.81,K=0.8,k=0.65,k=1.0(见表1.28),故 Vc=Vtkv=1380.810.80.65 m/min=58.1256 n=925根据CA6140机床说明书,选择n=1120这时实际切削速度Vc为Vc= m/min=70 m/min校验机床功率：切削时的功率可由表1.24查出,当=580970Mpa 2mm 0.47 Vc70 m/min时, p=1.7kw切削功率的修正系数KP= KF=0.89, KP= KF=1.0(表1.29-2)故实际切削功率时的功率为p=1.70.89kw=1.5kw,根据CA6140车床说明书,当n=960r/min时,车床主轴允许功率P=7.5kw,因p P,故所选择的切削用量可在CA6140车床上进行.最后决定的车削用量为=1.3mm, , n=1120, Vc=70m/min.3） 计算基本时间t=式中L=,根据表1.26车削时的入切量及超切量=3.5mm,切削功率的修正系数KP= KF=0.89, 基本时间t=min=0.124min（2）半精车削外圆45钢抗拉强度=670M PaCA6140车床YT15车刀K=45k=5=12=8=3=1.0mm =-10 b=0.3mm,卷屑槽寸r=4mm，W=3.5mm，C=0.4mm当表面粗糙度为Ra1.6m, =1.0mm,v=50100m/min(预计时) =0.160.25mm/r，根据CA6140车床说明书，选择=0.22mm/r车刀后刀面最大磨损量取0.4mm,可转位车刀的寿命一般为T=60min;当=630700 Mpa钢料, 1.4mm, 0.25mm/r,切削速度V=176m/min切削速度的修正系数为K=0.65,K=0.81,K=0.8,k=1.0,k=1.0故 Vc=V=1760.810.80.65 m/min=74.1 m/min n=1354根据CA6140机床说明书,选择n=1400这时实际切削速度Vc为Vc= m/min=76.49 m/min1)校验机床功率:切削时的功率可由表1.24查出,当=580970Mpa 2mm 0.25 Vc86 m/min时, p=1.2kw;CA6140主电动机功率P=7.3kw，,因p P,故所选择的切削用量可在CA6140车床上进行;最后决定的车削用量为=0.45mm, , n=1400, Vc=76m/min.2）计算基本时间:t=式中L=,=52,车削时的入切量及超切量=3.5mm,则L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 t=min=0.18min（3）钻孔45钢=670MpaZ525型立式钻床高速钢麻花钻头，直径d=9.8mm标准刃磨=302=1182=70。=12b=1mm =2mm选择切削用量。当加工要求为H11精度，钢的强度800Mpa d。=9.8时 =0.220.28mm/r。按钻头强度决定进给量，当670Mpa d。=9.8mm时 钻头强度允许的进给量 =0.65mm/r。按机床进给机构强度决定进给量，当=840Mpa、d。10.2mm时，机床进给机构允许的轴向力为8330N（Z525钻床允许的轴向力为8330N），进给量为=0.75mm/r，根据Z525钻床说明书，选择=0.28mm/r，机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来校验，可查出钻孔时的轴向力，当=0.28mm/r，d。10.2mm时，轴向力F=2520N，轴向力的修正系数均为1.0，故F=2520N；根据Z5252钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大向力F=8830N，由于FF，故=0.28mm/r可用。当d。=9.8mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命T=25 min； =670Mpa的45钢加工性属5类，查找资料加工性为5类，0.28mm/r, 标准的钻头，d。=9.8mm时，Vt12 m/min，切削速度的修正系数为K=1.0,K=1.0,K=0.85,k=1.0, V=Vtkv=121.01.00.85 m/min=14.4m/min n=389.9根据Z525钻床说明书,可考虑选择n=392，但因所选择转速较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取=0.22mm/r 也可选择较低一级转速n=272，仍用=0.28mm/r，比较这两种选择方案第一方案，=0.28mm/r，n=392n=0.28392 mmmin=109.76 mmmin第二方案，=0.22mm/r，n=272 n=0.22272 mmmin59.84 mmmin因为第一方案n的乘积较大，基本时间较少，故第一方案较好，这时V12 m/min =0.28mm/r 根据表2.20，当0.26mm/r d。11.1mm时，M=13.24N. m，扭矩的修正系数均为1，故M=13.24 N. m，根据Z525钻床说明书，当n=392，Mm=72.6 N. m。根据表2.22，当570680Mpa d。10mm 0.38mm/r V12 m/min P=1.1kw 根据Z525钻床说明书P=2.80.81=2.26kw,由于MM，PP,即=0.28mm/r，n=392，V12 m/min，故选择之切削用量可用。t=L=,=30,根据表2.29车削时的入切量及超切量=5mm,则L=30+5 mm=35 mm,故 t=min=0.319min铰孔硬质合金铰刀d=10mm（4）钢的强度900MP，铰刀直径510，进给量为0.250.35且只用于加工通孔，加工盲孔时，进给量应取为0.20.5 mm/r，根据Z525钻床说明书,选=0.28 mm/r；铰刀直径d。20mm，铰刀后刀面最大磨损限度为0.40.6mm，寿命T=20min。当钢=670M P，铰刀直径为10mm，切削深度=0.050.12mm时，切削速度为812m/minV=26m/minn=r/min=828 r/min根据Z525机床的说明书，选择n=960r/min。当0.33，d。1.1，Mt=15.89Nm，扭矩的修正系数均为1，故M=15.9 Nm，根据Z525钻床说明书，当n=960r/min,Mm=42.2 Nm，功率：P=kw=1.38kwt=Z525的钻床的功率P=2.8kw，由于MM，PP,故选择之切削用量可用。即： =0.28mm/r，n=960，V26 m/minL=,=30,车削时的入切量及超切量=5mm,则L=30+5 mm=35 mm,故 t=min=0.13min（5）粗铣槽X52K型铣床高速钢角度铣刀铣刀直径d=40,深度为10,齿数Z=25前刀=15,后角 =25(周齿), =8(端齿). X52K型铣床的功率为7.5KW，工艺系统刚性为中等,查得每齿进给量Fz=0.060.03z(表3.4)现取Fz=0.05z。角铣刀后刀面最大磨损量为0.2,铣刀直径=40,耐用度T=120。V=V=m/min=29 m/minn=r/min=230.89 r/min根据X52K型铣床说明书选择n=235 r/min =190mm/min，得出实际每齿进给量=mm/z=0.032 mm/z当=5601000M P 38、 8.4、 =190mm/min。近似值=3.8kwX52K型铣床主轴允许的功率为=7.50.75kw=5.63kw，因为，所选择的切削用量可以采用,即：=8mm， =190mm/min，n235 r/min，=29m/min,=0.032mm/zt=L=,=22,因为是铣刀的安装不对称，车削时的入切量及超切量=40mm，则L=22+40mm=62 mm,故 t=min=0.263min1）粗铣槽高速钢三面刃铣刀d=125mmL=8mmZ=20T=120min前角=15后角=12,=6X52K型铣床铣削宽度a=10mm,铣削深度a=。X52K型铣床的功率为7.5kw,细齿盘铣刀加工钢料，每齿进给量f=。根据实际情况取f=；切削每分钟进给量f。机械金属加工工艺手册查的公式计算得：c=48,q=0.25,x=0.1,y=0.2,u=0.3,p=0.1,m=0.2,T=120min,a=6,f=0.07mm/z,a=10,z=20,d=125mm,k=1.0。查机床说明书，选择n=,实际得出切削速度v=,工作台每分钟进给量为查X52K铣床说明书，选择，则得出的每齿进给。铣削时功率为 C=650,X=0.10,Y=0.72,u=0.68,w=0,q=0.86,a=6mm,f=0.063mm/z,a=10mm,z=20,d=125mm,n=60r/min,k=0.63。 V=0.39m/s、X52K铣床主电动机的功率为7.kw，选切削用量可以采用。 2）精铣槽高速钢错齿三面刃铣刀d=125mm,L=16mmz=20T=120minX52K型铣床要求保证的表面粗糙度为，每转进给量，现取， 得出： ，n=80r/min根据X52K型铣床主轴转速表，选择n=,实际切削速度v=,工作台每f分钟进给量为为90mm每分钟，根据X52K型铣床工作台进给量表得实际的每齿进给量为4.7 确定工序及工艺1.处理毛坯，粗铣端面、钻中心孔、去除毛刺；2.端面中心定位，粗车削外圆；3.淬火和高温回火,调质至220-240HBS；4.以外圆中心孔定位,车削外圆；5.以外圆,端面定位,钻削深孔,去毛刺；6.以外圆,端面定位,车削内锥孔；7.左端莫氏锥度NO4锥孔淬火处理硬度45-50HRC；8.锥堵中心孔定位,精车外圆；9.锥堵中心孔定位,磨削外圆,留余量；10.以外圆定位,粗磨莫氏锥度NO.5锥孔,留磨量；11.以中心孔定位,粗、精铣键槽及油槽；12.以锥堵中心孔定位,粗、精磨外圆；13.以外圆定位,精磨莫氏锥度NO4内锥孔，去毛刺；14.检验。5 夹具设计5.1 夹具设计概述5.1.1 加工设备的选择加工顶尖套左端5个孔的机床选用Z2030机床，同时因为加工产量大，在加工时配合钻模版和钻套进行加工。钻模版是加工孔是工艺改善做出的一种工装夹具，以固定和放置钻套，保证钻孔的位置精度，配合专门设计的夹具进行孔的加工。5.1.2 零件加工位置加工顶尖套左端5个孔的位置 5.2 夹具结构设计5.2.1 六点定位分析六点定位原理：合理布置个约束点来限制工件的6个自由度，完全定位。即限制工件在X方向移动、Y方向移动、Z方向移动、X轴为轴心转动、Y轴为轴心转动、Z轴为轴心转动。钻削顶尖套左端5个孔时，限制其前后左右及上下的移动。即两个V型块限制了4个自由度和一个支撑钉限制了一个自由度，在选用合理的夹紧装置限制另外的自由度，钻孔通过上方的钻模版进行加工操作。5.2.2 定位方案的选择本次设计中，定位方案的确定就是使用相应的措施限制工件的自由度，使工件不能再空间内进行移动，通常会是几何特征的几何要素如点、线、面。定位方案的选择需要进行定位分析：（1） 定位就是限制自由度；（2） 定位元件的表面与被定位的表面相互接触，一旦分离便视为损坏；（3） 定位过程不考虑外力的作用：工件在加工过程中受到外力的作用，定位的目的就是限制该运动；（4） 根据具体情况来制定相应的定位支撑点。对于顶尖套的加工选择一个平面和两个V型块进行定位，使用支撑钉在夹具底面对工件进行定位。5.2.3 定位元件的选择V型块5.2.4 定位误差的计算圆柱销和零件以任意边接触的时候： 圆柱销和零件以固定边接触的时候： 其中为定位孔与定位销间的最小间隙通过分析可得：由此计算可以得到，当短V块以任意边与零件接触的时候：5.3 夹紧装置的设计5.3.1 夹紧方案的设计夹紧是工件加工中重要的环节，工件在定位之后需要用夹紧装置固定，使得工件在固定位置上，不会受到外力使位置发生变化，保证生产加工安全。能完成夹紧过程的装置成为夹紧装置，夹紧装置在设计时需要满足多个条件：（1） 夹紧力的大小、方向和作用点位置要准确；（2） 要留有一定的夹紧行程，夹紧装置可以在工件加压面有位移；（3） 夹紧装置确定可靠；（4）操作方简单省力，用机动夹紧装置、增力结构；（5）夹紧过程方便迅速，提高生产效率；（6）夹紧装置工艺性好。 在加工顶尖套左端五个孔的夹具设计中，应采用立式钻床进行加工。依据5.2.1提到的六点定位原理，本次对于顶尖套中孔的加工中，利用圆柱销将其固定，这样在空间上限制了总共六个自由度，六点定位原理合理。再用铰链和顶尖套垂直方向上压板的夹紧，使得工件能稳固在机床上夹紧，加工时采用合理的方式进行夹紧，使得加工更加方便，以提高生产率。5.3.3 夹紧力的计算夹紧力的计算就是确定夹紧力的大小、方向和作用点三个要素。设计中，确定夹紧力的大小和计算夹紧力，需要结合实际加工的具体情况进行计算。在机械加工过程中，夹紧力要克服切削力、工件重力等作用力的影响。对于加工顶尖套，本道工序主要完成工艺孔的钻、攻螺纹加工，而钻削力远远大于攻螺纹切削力。因此切削力应以钻削力为准，夹紧力用来克服钻削力的影响。查阅参考资料得：钻削力 钻削力矩 式中： 本套夹具利用压板，用符合加工需求的螺栓固定以实现夹紧，根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：式中：查阅文献得： 所以有： 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：5.3.2 夹紧方案的确定关于这次设计夹紧装置选择螺旋夹紧机构，用螺栓头上加装压板压紧工件，受力简图如下： 压板受力图由表得：原动力计算公式 即： 由于，实际操作中所需的夹紧力不是很大，工人可以做到手动操作，因此选用手动螺旋夹紧机构。夹具在夹紧时，用以保证工件的生产质量，但是定位的误差和夹紧力与切削力的影响下，便存在着夹紧误差：夹紧误差 ： 接触变形移植为： 5.4 夹具的装配要求及使用注意事项夹具的装配要求主要是说明在夹具在装配、检验、使用时应达到的技术性能及质量要求等，主要是以下几个方面：（1） 装配要求装配时候要注意的事项及装配后应达到的指标。例如：装配间隙。夹具在组装时需要定