尾座体加工工艺及夹具设计模板.doc
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1、 尾座体加工工艺及夹具设计 机械设计制造技术基础课程设计 姓名: 学生学号: 院(系): 年级专业: 指导老师: 助理指导老师: 1月 摘 要 本课题关键是设计某机床尾座体加工工艺及夹具设计,在设计中采取先设计该尾座体加工工艺在依据加工工艺来选择夹具设计方案和夹具具体设计;而设计关键是夹具设计。加工孔14夹具其实就是在加工底面夹具基础上加了一个45度斜度板。1 绪 论机械设计制造及其夹具设计是对我们完成大学四年学习内容后进行总体系统复习,融会贯通四年所学知识,将理论和实践相结合。在毕业前进行一次模拟训练,为我们立即走向自己工作岗位打下良好基础。机械加工工业规程是指导生产关键技术性文件,它直接关
2、系到产品质量、生产率及其加工产品经济效益,所以工艺规程编制好坏是生产该产品质量关键确保关键依据。在编制工艺时须确保其合理性、科学性、完善性。夹具设计是为了确保产品质量同时提升生产效率、改善工人劳动强度、降低生产成本,所以在大批量生产中,常采取专用夹具。这次毕业设计,难免会有很多问题,恳请各位指导老师给帮助,期望经过这次设计能锻炼自己分析问题、处理问题能力,为以后 参与工作打下良好基础。2 零件分析题目所给零件是机床尾座体,尾座安装在机床右端导轨上,尾座上套筒能够安装顶尖,以支承较长工件右端(即顶持工件中心孔)、安装钻头、绞刀,进行孔加工,也能够安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加工内、外螺纹
3、。尾座能够沿尾座导轨作纵向调整移动,然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置,摇动尾座手轮能够实现对工件顶紧、松开或对工件进行切削纵向进给。2.1 零件特点由图可知,该零件为不太规则部件,其关键技术特点以下:1.铸件需要消除毛刺和砂粒、并作退火处理2. 17H6要求圆度为0.0033. 17H6要求圆柱度0.0044. 17H6和导轨面平行度为0.0055. 17H6和燕尾面平行度为0.0056. 17H6孔轴心线和导轨面位置度误差为00.17. 17H6孔和燕尾面位置度误差不超出0.158.各面粗糙度达成需要要求9. 17H6孔需精加工、研配10.导轨面配刮1013点/25252.2 零件工
4、艺分析依据零件图可知、关键进行导轨面加工、孔加工和表面加工、钻孔、攻丝,孔精度要求高。该零件年生产5000件属大批量生产,在加工是为了提升劳动效率、降低成本,设计加工零件需要设计专用夹具。3 工艺规程设计3.1 确定毛坯制造形成因为该零件形状较复杂,所以不能用铸造,只能用铸件,而且年生产批量为5000件已达成批生产水平,采取批量造型生产。依据零件关键加工表面粗糙度确定各表面加工余量,查参考文件查参考文件2 机械加工工艺手册,以后有计算在此就不反复了。3.2 基面选择基面选择是工艺规程中关键工作之一,基面选择正确和合理能够使加工质量得到确保、生产效率得到提升;不然不仅使加工工艺过程中问题百出,更
5、有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。粗基准选择:对于象机床尾座这么零件来说,选择好粗基准是至关关键,能够确保零件多种加工余量选择。对于通常零件而言,以加工面互为基准完全合理;但对于本零件来说,假如以17孔为粗基准可能造成位置精度不达标,根据相关粗基准选择标准(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工面作为粗基准)现在选择不加工35外圆表面和外表不加工面作为粗基准,利用一组两个锥套夹持两端作为关键定位面以消除五个不定度,再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度,达成完全定位。用来加工工件底面。对于精基准而言,关键应考虑基准重合问题。这里关键以已加工底面为加工精基准。当设计基准和工
6、序基准不重合时应该进行尺寸换算,后面对此有专门计算这里就不反复了。3.3制订工艺路线制订工艺路线出发点应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。在生产纲领已确定为批量生产条件下,能够考虑采取万能机床配以专用夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率。除此之外,还应该考虑经济效果,方便使用生产成本下降:3.3.1 工艺路线方案一工序.铣削17H孔两端面(粗铣、半精铣)工序.扩17H孔。工序.倒角工序.铣削孔14端面、铣削M6端面、粗铣最底面、粗铣导轨面、铣工艺面、铣削22退刀槽、精铣导轨面、精铣燕尾面工序.铣削28端面工序.钻14孔、扩孔工序.镗削28沉降孔工序.钻M6孔、攻丝
7、工序.精加工17孔、研配工序.精加工导轨面配刮1213点/25253.3.2 艺路线方案二工序.铣削17H孔两端面(粗铣、半精铣)工序.粗刨导轨面工序.粗刨燕尾面工序.刨削导轨面工艺台阶面工序.铣削22退刀槽工序.精刨导轨面工序.精刨燕尾面工序.扩17孔工序.铣削14孔端面工序.镗28孔工序.研配17孔工序.导轨配刮3.3.3.工艺方案比较分析上述两方案特点在于:方案一是先加工孔,然后以此孔为基准加工其它各处,而方案二是以导轨面为基准加工其它面,能够看出以先加工孔,以孔作为定位基准加工时位置精度较易确保,而且定位装夹等全部比较方便,不过方案一中一次装夹多道工序除了能够选择专用夹具设计组合机床(
8、但在成批生产是在一般机床上能确保精度情况下,应尽可能不选择专用机床)以外,只能选择多工位万能铣床加工。而现在万能铣床加工精度还不能加工导轨面精度要求,所以决定将方案二中工序移入方案一,因为铣削时不能很好地加工燕尾处斜面,所以在导轨面和燕尾加工全部采取刨削。具体工艺过程以下:工序1.粗铣削17H6孔两端面工序2.精铣削17H6孔两端面工序3.钻17H6孔工序4.扩17H6孔工序5.惚 倒角工序6.粗铣14孔端面工序7.半精铣14孔端面工序8.铣削M6端面工序9. 粗刨燕尾底面工序10.粗刨轨面工序11.铣刨导轨面工艺面工序12.铣削22退刀槽工序13.精刨燕尾面工序14.精刨导轨面工序15.磨燕
9、尾面工序16.磨导轨面工序17.钻14孔工序18.扩14孔工序19.钻M6螺纹孔工序20.攻丝工序21.镗削28沉降孔工序22.镗削孔工序23.镗削孔工序24.导轨面配刮工序25.精加工17H6孔研配工序26.人工时效工序27.终检但考虑工序集中和铸件不适合热处理取消工序26,而且考虑工序集中,集中同一中加工粗精加工。具体工序以下:工序1. 导轨面加工(粗、半精铣削导轨面及刨削导轨面工艺面、精刨导轨面)工序2.燕尾面加工(粗刨、精刨燕尾面)工序3. 铣削17H6孔两端面(粗、精铣)工序4.孔加工(钻、扩、绞17H6孔)工序5. 铣削14孔端面工序6.14孔加工(14孔钻、扩)工序7.铣削M6端
10、面工序8.钻孔(钻M6螺纹孔)工序9. 惚 倒角工序10. 磨削(导轨面、燕尾面)工序11. 镗削(镗削28沉降孔)工序12. 攻丝工序13. 导轨面配刮工序14. 珩磨:工序15. 精加工17H6孔研配工序16. 终检以上过程详见后面工艺卡3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯确实定“尾座体”零件材料为HT200,生产类型为成批生产。采取自由砂型,3级精度(成批生产)。依据上述原始质料及加工工艺,分别确定各加工表面机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸以下:3.4.1 孔端面不平度:、缺点度:查参考资料4 机械制造工艺和夹具设计指导空间偏差: 依据参考资料4 机械制造工艺和夹具设计指导铸造公差: 查
11、参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导,按铸件宽度查得宽度公差(1)粗铣余量加工精度:IT12,公差查参考资料4 机械制造工艺和夹具设计指导加工表面粗糙度:查参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导铸件加工余量为,(2)精铣余量加工精度及表面粗糙度:要求达成,公差,见图纸要求。精加工余量为。所以总加工为 式(3.1)3.4.2 内孔毛坯为实心,不冲出孔。内孔精度要求为,参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导确定工序尺寸及加工余量为:钻孔: 扩孔: 查参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导 精镗: 查参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导 细镗: 查参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导 珩磨: 查参考资料4
12、机械制造工艺和夹具设计指导 表2.3-51 总加工余量为: 。 式(3-2)3.4.3 燕尾面加工考虑其加工长度为,和其联结为导轨面,其精度相对较高,要进行粗加工、半精加工和精加工。粗加工:加工精度、铸件粗加工余量依据参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导。半精加工:加工长度、加工宽度,所以半精加工余量选择参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导 表2.3-59。精加工:加工长度、加工宽度,所以精加工余量选择 参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导 表2.3-60总加工余量。 式(3.3)3.4.4 导轨面刨削加工考虑其加工长度为,一样也是和导轨配合,其加工精度要求很高,所以需要进行粗加工,半精加工和
13、精加工。粗加工:加工精度选择选择加工余量半精加工:加工长度、加工宽度,所以加工余量选择 。由参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导 表2.3-59精加工:加工长度、加工宽度,所以精加工余量选择 由参考资料4机械制造工艺和夹具设计指导表2.3-60总加工余量由式3-3得:。3.4.5 孔内径表面毛坯为实心,不冲出孔。内孔精度要求不太高,参考参考资料2机械加工工艺手册确定工序加工尺寸及余量为:钻孔: 扩孔: (查参考资料2 机械加工工艺手册表2.3-48) 7.M6孔加工公称直径,加工前钻孔直径 (查参考资料2 机械加工工艺手册表2.3-71) 所以钻孔加工余量为:。3.5确定切削用量及基础工时3.
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