尾座体加工工艺及夹具设计27110.docx
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1、 尾座体加加工工艺艺及夹具具设计机械械设计制制造技术术基础课课程设计计姓名名:学生学号号:院(系):年级专业业:指导教师师:助理指导导教师:20122年1月月摘 要本课题主主要是设设计某机机床尾座座体的加加工工艺艺及夹具具的设计计,在设设计中采采用先设设计该尾尾座体的的加工工工艺在根根据加工工工艺来来选取夹夹具的设设计的方方案和夹夹具的具具体设计计;而设设计的重重点是夹夹具的设设计。加加工孔114的夹夹具其实实就是在在加工底底面夹具具的基础础上加了了一个445度斜斜度板。1 绪 论机械设计计制造及及其夹具具设计是是对我们们完成大大学四年年的学习习内容后后进行的的总体的的系统的的复习,融融会贯通
2、通四年所所学的知知识,将将理论与与实践相相结合。在在毕业前前进行的的一次模模拟训练练,为我我们即将将走向自自己的工工作岗位位打下良良好的基基础。机械加工工工业规规程是指指导生产产的重要要的技术术性文件件,它直直接关系系到产品品的质量量、生产产率及其其加工产产品的经经济效益益,因此此工艺规规程的编编制的好好坏是生生产该产产品的质质量的重重要保证证的重要要依据。在在编制工工艺时须须保证其其合理性性、科学学性、完完善性。夹具设计计是为了了保证产产品的质质量的同同时提高高生产的的效率、改改善工人人的劳动动强度、降降低生产产成本,因因此在大大批量生生产中,常常采用专专用夹具具。这次毕业业设计,难难免会有
3、有许多的的问题,恳恳请各位位指导教教师给予予帮助,希希望通过过这次设设计能锻锻炼自己己的分析析问题、解解决问题题的能力力,为以以后 参参加工作作打下良良好的基基础。2 零件件分析题目所给给的零件件是机床床尾座体体,尾座座安装在在机床的的右端导导轨上,尾尾座上的的套筒可可以安装装顶尖,以以支承较较长的工工件的右右端(即即顶持工工件的中中心孔)、安安装钻头头、绞刀刀,进行行孔加工工,也可可以安装装丝锥攻攻螺纹工工具、圆圆析牙套套螺纹工工具加工工内、外外螺纹。尾尾座可以以沿尾座座导轨作作纵向调调整移动动,然后后压下尾尾座紧固固手轮将将尾座夹夹紧在所所需位置置,摇动动尾座手手轮可以以实现对对工件的的顶
4、紧、松松开或对对工件进进行切削削的纵向向进给。2.1 零件的的特点由图可知知,该零零件为不不太规则则的部件件,其主主要技术术特点如如下:1.铸件件需要消消除毛刺刺和砂粒粒、并作作退火处处理2.177H6要要求圆度度为0.00333.177H6要要求圆柱柱度0.00444.177H6与与导轨面面的平行行度为00.00055.177H6与与燕尾面面的平行行度为00.00056.177H6的的孔轴心心线与导导轨面的的位置度度误差为为000.17.177H6的的孔与燕燕尾面的的位置度度误差不不超过00.1558.各面面的粗糙糙度达到到需要的的要求9.177H6的的孔需精精加工、研研配10.导导轨面配配
5、刮100133点/2252552.2 零件工工艺分析析根据零件件图可知知、主要要进行导导轨面的的加工、孔孔加工和和表面加加工、钻钻孔、攻攻丝,孔孔的精度度要求高高。该零零件年生生产50000件件属大批批量生产产,在加加工是为为了提高高劳动效效率、降降低成本本,设计计加工零零件需要要设计专专用夹具具。3 工艺艺规程设设计3.1 确定毛毛坯的制制造形成成由于该零零件的形形状较复复杂,因因此不能能用锻造造,只能能用铸件件,而且且年生产产批量为为50000件已已达成批批生产的的水平,采采用批量量造型生生产。根根据零件件主要的的加工表表面的粗粗糙度确确定各表表面加工工余量,查查参考文文献查参参考文献献2
6、 机机械加工工工艺手手册,以以后有计计算在此此就不重重复了。3.2 基面的的选择基面的选选择是工工艺规程程中的重重要工作作之一,基基面的选选择的正正确与合合理可以以使加工工的质量量得到保保证、生生产效率率得到提提高;否否则不但但使加工工工艺过过程中的的问题百百出,更更有甚者者,还会会造成零零件大批批报废,使使生产无无法正常常进行。粗基准的的选择:对于象象机床尾尾座这样样的零件件来说,选选择好粗粗基准是是至关重重要的,能能够保证证零件的的各种加加工余量量的选择择。对于于一般零零件而言言,以加加工面互互为基准准完全合合理;但但对于本本零件来来说,如如果以117的孔孔为粗基基准可能能造成位位置精度度
7、不达标标,按照照有关粗粗基准的的选择原原则(即即当零件件有不加加工表面面时,应应以这些些不加工工面作为为粗基准准)现在在选择不不加工335的外外圆表面面和外表表不加工工面作为为粗基准准,利用用一组两两个锥套套夹持两两端作为为主要定定位面以以消除五五个不定定度,再再用一个个支承板板、支承承在前面面用以消消除一个个不定度度,达到到完全定定位。用用来加工工工件的的底面。对于精基基准而言言,主要要应考虑虑基准的的重合问问题。这这里主要要以已加加工的底底面为加加工的精精基准。当当设计基基准与工工序基准准不重合合时应该该进行尺尺寸换算算,后面面对此有有专门的的计算这这里就不不重复了了。3.3制制定工艺艺路
8、线制定工艺艺路线的的出发点点应当是是使零件件的几何何形状、尺尺寸精度度及位置置精度等等技术要要求能得得到合理理的保证证。在生生产纲领领已确定定为批量量生产的的条件下下,可以以考虑采采用万能能机床配配以专用用夹具,并并尽量使使工序集集中来提提高生产产率。除除此之外外,还应应当考虑虑经济效效果,以以便使用用生产成成本下降降:3.3.1 工工艺路线线方案一一工序.铣削117H的的孔的两两端面(粗粗铣、半半精铣)工序.扩177H的孔孔。工序.倒角工序.铣削孔孔14的的端面、铣铣削M66的端面面、粗铣铣最底面面、粗铣铣导轨面面、铣工工艺面、铣铣削222的退刀刀槽、精精铣导轨轨面、精精铣燕尾尾面工序.铣削
9、228的端端面工序.钻144的孔、扩扩孔工序.镗削228的沉沉降孔工序.钻M66的孔、攻攻丝工序.精加工工17的的孔、研研配工序.精加工工导轨面面配刮11213点点/255253.3.2 艺艺路线方方案二工序.铣削117H的的孔的两两端面(粗粗铣、半半精铣)工序.粗刨导导轨面工序.粗刨燕燕尾面工序.刨削导导轨面的的工艺台台阶面工序.铣削222的退退刀槽工序.精刨导导轨面工序.精刨燕燕尾面工序.扩177的孔工序.铣削114的孔孔的端面面工序.镗288的孔工序.研配117的孔孔工序.导轨配配刮3.3.3.工工艺方案案的比较较分析上述两方方案的特特点在于于:方案案一是先先加工孔孔,然后后以此孔孔为基
10、准准加工其其它各处处,而方方案二是是以导轨轨面为基基准加工工其它面面,可以以看出以以先加工工孔,以以孔作为为定位基基准加工工时位置置精度较较易保证证,并且且定位装装夹等都都比较方方便,但但是方案案一中的的一次装装夹多道道工序除除了可以以选用专专用夹具具设计的的组合机机床(但但在成批批生产是是在普通通机床上上能保证证精度的的情况下下,应尽尽量不选选用专用用机床)以以外,只只能选用用多工位位万能铣铣床加工工。而目目前万能能铣床的的加工精精度还不不能加工工导轨面面的精度度要求,因因此决定定将方案案二中的的工序移入入方案一一,由于于铣削时时不能很很好地加加工燕尾尾处的的的斜面,因因此在导导轨面和和燕尾
11、的的加工都都采用刨刨削。具具体工艺艺过程如如下:工序1.粗铣削削17HH6的孔孔的两端端面工序2.精铣削削17HH6的孔孔的两端端面工序3.钻177H6的的孔工序4.扩177H6的的孔工序5.惚 的的倒角工序6.粗铣114的孔孔的端面面工序7.半精铣铣14的的孔的端端面工序8.铣削MM6的端端面工序9. 粗刨刨燕尾底底面工序100.粗刨刨轨面工序111.铣刨刨导轨面面的工艺艺面工序122.铣削削22的的退刀槽槽工序133.精刨刨燕尾面面工序144.精刨刨导轨面面工序155.磨燕燕尾面工序166.磨导导轨面工序177.钻114的孔孔工序188.扩114的孔孔工序199.钻MM6的螺螺纹孔工序20
12、0.攻丝丝工序211.镗削削28的的沉降孔孔工序222.镗削削的孔工序233.镗削削的孔工序244.导轨轨面配刮刮工序255.精加加工177H6的的孔研配配工序266.人工工时效工序277.终检检但考虑工工序集中中和铸件件不适合合热处理理取消工工序266,而且且考虑工工序集中中,集中中同一中中加工的的粗精加加工。具具体的工工序如下下:工序1. 导轨轨面加工工(粗、半半精铣削削导轨面面及刨削削导轨面面的工艺艺面、精精刨导轨轨面)工序2.燕尾面面加工(粗粗刨、精精刨燕尾尾面)工序3. 铣削削17HH6的孔孔的两端端面(粗粗、精铣铣)工序4.孔加工工(钻、扩扩、绞117H66的孔)工序5. 铣削削1
13、4的的孔的端端面工序6.14的的孔加工工(144的孔钻钻、扩)工序7.铣削MM6的端端面工序8.钻孔(钻钻M6的的螺纹孔孔)工序9. 惚 的倒角角工序100. 磨磨削(导导轨面、燕燕尾面)工序111. 镗镗削(镗镗削288的沉降降孔)工序122. 攻攻丝工序133. 导导轨面配配刮工序144. 珩珩磨:工序155. 精精加工117H66的孔研研配工序166. 终终检以上过程程详见后后面的工工艺卡3.4 机械加加工余量量、工序序尺寸及及毛坯的的确定“尾座体体”零件的的材料为为HT2200,生生产类型型为成批批生产。采采用自由由的砂型型,3级精精度(成成批生产产)。根据上述述原始质质料及加加工工艺
14、艺,分别别确定各各加工表表面的机机械加工工余量,工工序尺寸寸及毛坯坯尺寸如如下:3.4.1 孔孔的端面面的不平度:、缺陷陷度:查查参考资资料44机机械制造造工艺与与夹具设设计指导导空间偏差差: 根据据参考资资料44机机械制造造工艺与与夹具设设计指导导铸造公差差: 查查参考资资料44机机械制造造工艺与与夹具设设计指导导,按按铸件宽宽度查得得的宽度度公差(1)粗粗铣余量量加工精度度:ITT12,公公差查参参考资料料4机械械制造工工艺与夹夹具设计计指导加工表面面粗糙度度:查参参考资料料4机械械制造工工艺与夹夹具设计计指导铸件的加加工余量量为,(2)精精铣余量量加工精度度及表面面粗糙度度:要求求达到,
15、公公差,见见图纸要要求。精精加工的的余量为为。所以总的的加工为为 式式(3.1)3.4.2 内内孔毛坯为实实心,不不冲出孔孔。内孔孔精度要要求为,参参考资料料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导确确定工序序尺寸及及加工余余量为:钻孔:扩孔: 查参考考资料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导 精镗: 查参考考资料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导 细镗: 查参考考资料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导 珩磨: 查参参考资料料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导 表2.3-551 总的加工工余量为为: 。 式式(3-2)3.4.3 燕燕尾面加加工考虑其加加工长度度为,与与其联结结的为导导轨面,
16、其其精度相相对较高高,要进进行粗加加工、半半精加工工和精加加工。粗加工工:加工精度度、铸件件粗加工工的余量量根据参参考资料料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导。半精加加工:加工长度度、加工工宽度,因因此半精精加工的的余量选选择参考考资料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导 表2.3-559。精加工工:加工长度度、加工工宽度,因因此精加加工的余余量选择择 参参考资料料4机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导 表2.3-660总的加工工余量。 式(33.3)3.4.4 导导轨面刨刨削加工工考虑其加加工长度度为,同同样也是是和导轨轨配合,其其加工精精度要求求非常高高,因此此需要进进行粗加加工,半半精加
17、工工和精加加工。粗加工工:加工精度度选择选选择加工工余量半精加加工:加工长度度、加工工宽度,因因此加工工余量选选择 。由由参考资资料44机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导 表2.3-559精加工工:加工长度度、加工工宽度,因因此精加加工的余余量选择择 由由参考资资料44机械制制造工艺艺与夹具具设计指指导表表2.33-600总的加工工余量由由式3-3得:。3.4.5 孔孔的内径径表面毛坯为实实心,不不冲出孔孔。内孔孔精度要要求不太太高,参参考参考考资料2机机械加工工工艺手手册确确定工序序加工尺尺寸及余余量为:钻孔:扩孔: (查参考考资料2机机械加工工工艺手手册表表2.33-488) 7.M66的
18、孔加加工公称直径径,加工工前的钻钻孔直径径 (查参考考资料2机机械加工工工艺手手册表表2.33-711) 因此钻钻孔的加加工余量量为:。3.5确确定切削削用量及及基本工工时3.5.1铣削削17HH6的孔孔的两端端面。1.粗铣铣:(1).加工条条件加工要求求:铣的的孔的端端面。机床:双双端面铣铣床X3364刀具:粗粗铣端面面刀具材材料选用用YG66,由铣铣削宽度度选择。查查参考资资料55金金属切削削手册 表6-4得(2).计算切切削用量量若考虑虑工件的的粗糙度度,加工工余量为为, 但实实际,由由于以后后还要精精加工,因因此此端端面不必必全部加加工,此此时可按按考虑,分分二次加加工,吃吃刀深度度。
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