磨床尾座體的加工工藝及夾具設計-銑底面、鉆Φ14孔、鉆Φ17孔說明書

磨床尾座體的加工工藝及夾具設計-銑底面、鉆Φ14孔、鉆Φ17孔說明書,磨床,尾座體,加工,工藝,夾具,設計,底面,14,17,說明書,仿單 某磨床尾座體加工工藝及夾具設計 摘 要 本課題主要是設計某磨床尾座體的加工工藝及夾具的設計，在設計中采用先設計該尾座體的加工工藝在根據加工工藝來選取夾具的設計的方案和夾具的具體設計；而設計的重點是夾具的設計。由于工件的孔17和14都要以底面做為基準加工，故首先得做出底面的加工夾具。加工孔14的夾具其實就是在加工底面夾具的基礎上加了一個45度斜度板。我們設計的夾具就具有對孔14的夾具定位準確，和加工時間小，提高勞動生產率。 關鍵詞? 加工工藝，夾具，尾座體，設計? 目 錄 一、零件分析 …………………………………………………………………3 (一)零件的作用……………………………………………………………3 (二)零件的工藝分析………………………………………………………3 二、工藝規(guī)程設計………………………………………………………………4 (一)確定毛坯的制造形式………………………………………………… 4 (二)定位基準的選擇……………………………………………………… 4 (三) 擬定工藝路線…………………………………………………………5 (四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………………8 (五)確定切削用量及工時…………………………………………………9 三、夾具設計 …………………………………………………………………19 (一)問題的提出……………………………………………………………19 (二)夾具設計 ………………………………………………………………19 四、畢業(yè)設計小結…………………………………………………………………21 五、參考文獻………………………………………………………………………22 六、致謝……………………………………………………………………………23 步 驟 說 明 與 理 由 結 論 一 零件的分析 (一)零件的作用 題目所給的零件是磨床上的尾座體。在零件中，頂尖與孔Φ17H6研配，底面和75°斜面與磨床工作臺相連，通過螺栓將孔Φ14mm將尾座體緊固在工作臺上。主要作用是固定頂尖。Φ35圓柱體的Φ17H6孔和M6的螺紋孔，頂尖穿過Φ17H6孔，將螺釘擰緊，固定頂尖。 固定頂尖 (二)零件的工藝分析 由圖可知，尾座體共有三組加工表面，其中兩組有一定的位置度要求?，F分析如下： （1）?以孔Φ17H6為中心的加工表面。 這一組表面包括：孔Φ17H6與Φ35圓柱體的左右端面，M6的螺紋和1×45°的倒角。其中主要加工面為Φ17H6內孔。 （2）尾座體的底面部分。 這一組表面包括：基準面A和基準面B，尾座體底部的凹槽面，右端面和下端面。 （3）?以孔Φ14mm為中心的加工表面。 這一組表面包括：Φ40的凸臺面，Φ14mm的孔以及Φ26×1的沉頭孔。 第1組和第2組加工表面有位置度要求，如下： Φ17H6孔圓度公差為0.003mm； Φ17H6孔圓柱度公差為0.004mm； Φ17H6孔中心線與基準面A平行度公差為 0.005mm； Φ17H6孔中心線與基準面B平行度公差的為0.005mm； ? ? 由以上分析可知，對于第1組和第2組加工表面而言，可以先加工第二組加工表面。然后再加工另一加工面，并且保證他們之間的位置精度要求。 先加工第2組表面 二 工藝規(guī)程設計 (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，硬度為170-241HB?？紤]到零件的形狀，由于零件年產量為500件，已達到批量生產水平，故可以采用砂型鑄造，安排人工時效以消除殘余應力。這對提高生產率有利。 材料HT200。 砂型鑄造 (二)定位基準的選擇 (1)粗基準的選擇。 由圖可知，按照有關粗基準的選擇原則，選擇底部的端面做為粗基準。這樣限制了五個自由度,再在Φ35圓柱體下方用一緊固件，這樣達到完全定位。 (2) 精基準的選擇。 選擇基準面A和基準面B為精基準, Φ17H6孔兩個端面。因為A、B面既是設計基準又是裝配基準這樣符合“基準重合”原則，其它各面、孔的加工可以A、B面為基準這符合“基準統(tǒng)一”原則。 由上分析可知，以A、B面和Φ17H6孔互為基準進行加工，這樣可以保證加工余量均勻以及能達到較高的形狀，位置精度。 選擇A面和B面為精基準，A，B面和孔Φ17H6 互為基準加工 (三) 擬定工藝路線 擬定工藝路線的出發(fā)點：應使零件的幾何形狀，尺寸精度，位置精度等技術要求能得到合理的保證。由于生產類型為小批量生產，故盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應降低生產成本。 （1）? 工藝路線方案一： ? ? 工序10：鉆，擴，鉸Φ17mm孔 ? ? 工序20：粗銑A面與底部的凹槽面 ? ? 工序30：粗銑2×2的槽 ? ? 工序40：粗銑基準面B ? ? 工序50：粗銑Φ40的凸臺面 ? ? 工序60：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔 ? ? 工序70：鉆孔，擴孔和攻M6的螺紋 ? ? 工序80：粗銑Φ35圓柱體左右端面，底部右側面。 ? ? 工序90：粗、精磨Φ17H6孔 ? ? 工序100：精銑基準面A ? ? 工序110：精銑基準面B ? ? 工序120：精銑2×2的槽 ? ? 工序130：半精銑圓柱體左端面 ? ? 工序140：半精銑右端面 ? ? 工序150：倒1×45°倒角， 工序160 ：去毛刺 工序170：研配Φ17H6 工序180：配刮A,B面 ? 工序190：檢查 （2）工藝路線方案二： ? ? 工序10：粗銑A面與底部的凹槽面 ? ? 工序20：粗銑2×2的槽 ? ? 工序30：粗銑B面，Φ40mm的凸臺面? ? 工序40：粗銑Φ35圓柱體左右端面 ? ? 工序50：粗銑底部右側面 ? ? 工序60：鉆孔Φ14mm，锪孔Φ26 ? ? 工序70：鉆，擴，粗鉸，精鉸Φ17mm孔 ?工序90：鉆，擴，攻M6螺紋 ? ? 工序100：精銑基準面A ? ? 工序110：精銑基準面B ? ? 工序120：精銑2×2的槽 ? ? 工序130：半精銑圓柱體左右端面 ? ? 工序140：半精銑右端面 ? ? 工序150：磨Φ17H6孔，倒1×45°角 工序160： 研配Φ17H6 工序170：配刮A,B面 工序180：去毛刺 ? ? 工序190：檢查 （3）工藝方案的比較與分析 ? ? 上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工Φ17H6孔，然后加工基準面A；而方案二是先加工基準面A和B，后加工Φ17H6孔。經比較，方案一能保證Φ17H6孔中心線到基準面A和B的距離105+0.1 0，符合位置度的要求。方案二就不會確保Φ17H6孔到基準面A和B的距離，因此不滿足位置度要求。所以，方案一優(yōu)于方案二。但是，方案一中有許多不合適的工序，所以，修改后確定工藝如下： 工序10：粗銑，半精銑Φ35圓柱體的左右端面。 工序20：粗銑A面，凹槽面，2X2槽，底面。 工序30：粗銑B面，粗銑Φ40凸臺面，粗銑，半精銑右側面 工序40：鉆擴孔Φ17mm。 ? ? 工序50：鉆擴攻M6的螺紋。 工序60：鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔. ? ? 工序70： 精銑基準面A。精銑2×2的槽。 ? ? 工序80：精銑基準面B。 ? ? 工序90：粗鉸，精鉸Φ17H6孔 工序100：倒1×45°倒角，去毛刺。 ? ? 工序110：配刮A,B面 工序120：研配Φ17H6孔。 工序130：檢查。 ? ? 以上工藝過程詳機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 (四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 尾座體零件材料為HT200，硬度為170-241HB，生產為小批量生產，可采用砂型型鑄造。 根據上述原始材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： ? ? （1）?尾座體基準面A。據《金屬機械加工工藝人員手冊》（以下簡稱《人員手冊》）表5-6，鑄件偏差±1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《實用金屬切削加工工藝手冊》（以下簡稱《切削手冊》）第414頁可知，加工余量為：粗銑：Z=2.5mm，精銑：Z=0.5mm。粗銑削的加工精度IT11級，因此偏差±0.11。精銑削偏差即為零件偏差：? 。 ? ? （2）零件的底面。只要求粗加工。參照《切削手冊》第414頁可知，加工余量：Z= 4mm。 ? ? （3）?基準面B。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《人員手冊》表5-72，粗銑Z=2.5mm,精銑Z=0.5mm。銑削公差即為零件公差： 0.3mm。 ? ? （4）?右側面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第414頁可知，粗銑Z=3mm，半精銑Z=1mm。 ? ? （5）?凸臺面。Ra=12.5μm。只要求粗加工。參照《切削手冊》第414頁可知，加工余量Z=4mm。 ? ? （6）? 圓柱體形左右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第414頁可知，粗銑Z=3mm，半精銑Z=1mm。 ? ? ? 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。 本設計規(guī)定的零件為小批量生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。所以基準面A與Φ17H6孔的中心線之間的尺寸公差根據調整法： ? ? ?毛坯名義尺寸：105+3=108（mm） ? ? 毛坯最大尺寸：108+1.8=109.8（mm） ? ? ?毛坯最小尺寸：108-1.8=106.2（mm） ? 粗銑后最大尺寸： 105+0.61=105.61(mm) ?粗銑后最小尺寸： 105.61-0.22=105.39(mm) ? ? ? 精銑后尺寸即達到105 (mm)。 （1）?尾座體基準面A,B余量為3mm (2)其余加工面余量均為4mm （五）確定切削用量及工時 粗銑，半精銑粗銑Φ35圓柱體的左右端面。 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：粗糙度Ra=6.3 機床選擇：選用X6042臥式銑床 刀具選擇：套式端銑刀;材料：YG8；基本參數：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8 2.確定切削用量 查有關手冊平面加工余量表，得半精銑加工的余量Z為1mm；已知總的加工余量為4mm,所以粗銑的加工余量為4-1=3mm. 查《機械加工工藝設計實用手冊》表12—83得粗銑表面粗糙度：Ra=5~20 ;? 經濟精度：IT12; 公差：0.25mm；半精銑表面粗糙度：Ra=2.5~10 ;? 經濟精度：IT10;?公差：0.1mm。 故查有關手冊，取粗銑的每齒進給量fz=0.2mm/z,半精銑的每轉進給量f=0.1mm/z,粗銑走刀一次，ap=3mm,半精銑走刀一次，ap=1mm.取粗銑的主軸轉速為150r/min,取精銑的主軸轉速為300r/min。所以粗銑的工時為=0.154min半精銑的工時為0.224min。 Φ35圓柱體的左右端面選用X6042臥式銑床套式端銑刀粗銑的主軸轉速150r/min,精銑的主軸轉速300r/min。所粗銑的工時為0.154min半精銑的工時為0.224min 粗銑，精銑A面，配刮 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：粗糙度Ra=1.6，配刮10-13點/25X25 機床選擇：選用X6042臥式銑床 刀具選擇：套式立銑刀；材料：YG8；基本參數：D=80mm，L=45mm，z=8 2.確定切削用量 查有關手冊平面加工余量表，得精銑加工的余量Z為0.85mm；配刮的加工余量為0.15mm，已知總的加工余量為4mm,所以粗銑的加工余量為4-0.85－0.15=3mm. 查《機械加工工藝設計實用手冊》表12—83得粗銑表面粗糙度：Ra=5~20 ;? 經濟精度：IT12; 公差：0.25mm；精銑表面粗糙度：Ra=0.63~5 ；?經濟精度：IT7；公差：0.04mm加工余量：2mm ；表面粗糙度：Ra=5~20 ；經濟精度：IT12；配刮表面粗糙度：Ra=0.32~0.65 故查有關手冊，取粗銑的每齒進給量fz=0.2mm/z,精銑的每轉進給量f=0.05mm/z,粗銑走刀一次，ap=3mm,精銑走刀一次，ap=0.85mm.取粗銑的主軸轉速為150r/min,取精銑的主軸轉速為400r/min。所以粗加工的工時0.168min，精加工的工時為0.27min A面選用X6042臥式銑床，套式立銑刀，粗銑轉速150r/min,精銑的主軸轉速為400r/min。粗加工的工時0.168min，精加工的工時為0.27min 粗銑底部凹槽面與底面 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：粗糙度Ra=12.5 機床選擇：選用X6042臥式銑床 刀具選擇：粗齒鋸片銑刀；材料：YG8；基本參數：D=50mm，L=2.0mm，d=13mm，z=20；套式立銑刀；材料：YG8；基本參數：D=80mm，L=32mm，d=16mm，z=8 2.確定切削用量 此處只需粗銑，查有關手冊平面加工余量表， 加工余量：4mm； 表面粗糙度：Ra=5~20? ； 經濟精度：IT12 ；公差：0.25mm 取粗銑的每齒進給量fz=0.2mm/z,粗銑走刀一次，ap=4mm,取粗銑的主軸轉速為150r/min. 所以加工底面的工時為1.1797min 凹槽面與底面選用X6042臥式銑床，粗齒鋸片銑刀，粗銑的主軸轉速150r/min.工1.179min B面 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：粗糙度1.6 ，與A面有 夾角。 配刮。 機床選擇：選用X6042臥式銑床 刀具選擇： 單角銑刀 材料：YG8； 齒數：10；D=40mm；L=10mm； 2.確定切削用量 查有關手冊平面加工余量表，得精銑加工的余量Z為0.85mm；配刮的加工余量為0.15mm，已知總的加工余量為2mm,所以粗銑的加工余量為3-0.85－0.15=2mm. 查《機械加工工藝設計實用手冊》表12—83得粗銑表面粗糙度：Ra=5~20 ;? 經濟精度：IT12; 公差：0.25mm；精銑表面粗糙度：Ra=0.63~5 ；?經濟精度：IT7；公差：0.04mm加工余量：2mm ；表面粗糙度：Ra=5~20 ；經濟精度：IT12；配刮表面粗糙度：Ra=0.32~0.65 故查有關手冊，取粗銑的每齒進給量fz=0.2mm/z,精銑的每轉進給量f=0.05mm/z,粗銑走刀一次，ap=2mm,精銑走刀一次，ap=0.85mm.取粗銑的主軸轉速為150r/min,取精銑的主軸轉速為400r/min。所以粗銑的工時為0.3086min。精銑的工時為0.0641min B面選用X6042臥式銑床，單角銑刀， 粗銑主軸轉速為150r/min,精銑的主軸轉速400r/min。粗銑的工時為0.3086min。精銑的工時為0.0641min 粗銑，半精銑右側面 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：粗糙度Ra=6.3 機床選擇：選用X6042臥式銑床 刀具選擇：套式端銑刀;材料：YG8；基本參數：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8 2.確定切削用量 查有關手冊平面加工余量表，得半精銑加工的余量Z為1mm；已知總的加工余量為4mm,所以粗銑的加工余量為4-1=3mm. 查《機械加工工藝設計實用手冊》表12—83得粗銑表面粗糙度：Ra=5~20 ;? 經濟精度：IT12; 公差：0.25mm；半精銑表面粗糙度：Ra=2.5~10 ;? 經濟精度：IT10;?公差：0.1mm。 故查有關手冊，取粗銑的每齒進給量fz=0.2mm/z,半精銑的每轉進給量f=0.1mm/z,粗銑走刀一次，ap=3mm,半精銑走刀一次，ap=1mm.取粗銑的主軸轉速為150r/min,取精銑的主軸轉速為300r/min。粗銑工時為0.11min半精銑工時為0.11min 右側面選用X6042臥式銑床，套式端銑刀，粗銑主軸轉速150r/min,精銑的主軸轉速300r/min。粗銑工時為0.11min半精銑工時為0.11min 粗銑凸臺面 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：粗糙度Ra=12.5 機床選擇：選用X6042臥式銑床 刀具選擇：套式端銑刀;材料：YG8；基本參數：D=50mm，L=36mm，d=2mm，z=8 2.確定切削用量 此處只需粗銑，查有關手冊平面加工余量表， 加工余量：3mm； 表面粗糙度：Ra=5~20? ； 經濟精度：IT12 ；公差：0.25mm 取粗銑的每齒進給量fz=0.2mm/z,粗銑走刀一次，ap=3mm,取粗銑的主軸轉速為150r/min.所以銑削的工時為0.19min。 凸臺面選用X6042臥式銑床，套式端銑刀，粗銑主軸轉速150r/min.銑削工時為0.19min 鉆Φ14孔. 加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：直徑14mm；粗糙度Ra=12.5 ；機床選擇：選用Z525立式鉆床。 刀具選擇：直徑為14mm的通用麻花鉆；材料：高速鋼鉆頭；基本參數：d =14mm，k=2.20mm，q=13.00mm，B=8.25mm，f=1.00mm， 2.確定切削用量 直徑14的孔的表面粗糙度：Ra=12.5 ，只需一次鉆出，所以經濟精度IT12，其鉆削余量為Z鉆 ＝14/2=7mm。 參考Z525立式機床技術參數表，取鉆Φ14孔的進給量f=0.4mm/r，參考有關資料，得鉆Φ14孔的切削速度v=0.445mm/s=26.7m/min,由此算出轉速為 n =1000*26.7/3.14*13=654r/min 按機床實際轉速取630r/min。所以加工工時為8.99s。 Φ14孔選用Z525立式鉆床，機床轉速取630r/min。工時8.99s。 锪Φ26×1的沉頭孔 加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：直徑26x1mm；粗糙度Ra=12.5 ；機床選擇：選用Z525立式鉆床。 刀具選擇：帶可換導柱椎柄平底锪鉆；基本參數： L=180mm? l=35mm 經濟精度：IT11；公差：0.11mm； Φ26×1的沉頭孔，選用Z525立式鉆床，帶可換導柱椎柄平底锪鉆 M6螺紋 加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：螺紋直徑為6mm ； 機床選擇：選用Z525立式鉆床 刀具選擇：直徑為 5.80mm的通用麻花鉆；材料：高速鋼鉆頭；基本參數：d =5.80mm，k=1.00mm，q=5.40mm，B=3.50mm，f=0.55mm。 2.確定切削用量 參考Z525立式機床技術參數表，取鉆Φ6孔的進給量f=0.4mm/r，參考有關資料， 機床實際轉速取600r/min，鉆孔表面粗糙度：Ra=5~80 ，經濟精度：IT12；公差：0.12mm 攻絲（M6絲錐） M6螺紋 選用Z525立式鉆床，直徑為 5.80mm通用麻花鉆，機床轉速600r/min Φ17H6孔 加工條件 工件材料：HT200，硬度為170-241HB 加工要求：直徑17mm基孔制；六級精度； 孔的軸線與A、B面分別有5mm 的平行度要求；孔的內徑有3mm 的圓度和4mm 圓柱度的形狀精度；孔壁粗糙度為0.4 。 機床選擇：選用Z525立式鉆床 2.確定切削用量 ?鉆孔至Φ15 刀具選擇：直徑為15mm的通用麻花鉆； 材料：高速鋼； 基本參數：d=15mm，k=2.30mm，q=13.95mm，b=8.85mm，f=1.00mm 因為Φ15一次鉆出，所以其鉆削余量為15/2＝7.5mm。參考Z525立式機床技術參數表，取鉆Φ14孔的進給量f=0.4mm/r，參考有關資料，機床實際轉速取600r/min，鉆孔表面粗糙度：Ra=20~80? 經濟精度：IT12 公差：0.11mm。 所以鉆孔的工時為34.08s 擴孔至Φ16.5 刀具選擇：直徑為 16.5mm的標準擴孔鉆；材料：YG8；基本參數：d=16.5mm，L=223mm，l=125mm，? z＝11mm 參考有關資料，并且參考機床實際進給量，取f＝0.3mm/r，且擴孔切削速度為鉆孔時的1/2－1/3，故取擴孔加工速度為11m/min, 故轉速n=1000x11/3.14x16.5=358r/min 根據機床實際轉速取n＝360r/min 擴孔表面粗糙度：Ra=10~40? 經濟精度：IT12 公差：0.18mm。所以擴孔至Φ16.5的工時為18.65s。 ?粗鉸Φ16.8孔 刀具選擇：直徑為 16.8mm的直柄機用鉸刀；材料：YG8；基本參數：d=16.8mm，L=175mm，l=54mm，?z =14mm 參考有關資料，鉸孔的進給量取f＝0.3mm/r ，同理參考有關資料，取鉸孔的切削速度為v=0.3m/s=18m/min 所以n=1000x18/3.14/16.8=626.4r/min 按機床實際轉速取為n=630r/min 粗鉸加工余量：0.3mm 表面粗糙度：Ra=1.25~10? 經濟精度：IT9 公差：0.043mm。粗鉸孔至Φ16.8的工時為0.426s。 ?精鉸孔至Φ16.95 刀具選擇：直徑為 16.95mm的直柄機用鉸 刀；材料：YG8；基本參數：d=16.8mm，L=175mm，l=54mm，z?=14mm 參考有關資料，鉸孔的進給量取f＝0.3mm/r ，同理參考有關資料，取鉸孔的切削速度為v=0.3m/s=18m/min所以 n=1000x18/3.14/16.95=607.4r/min 按機床實際轉速取為n=600r/min 精鉸加工余量0.15mm表面粗糙度：Ra=0.32~5 經濟精度：IT7公差：0.011mm。精鉸孔至Φ16.95工時為14.34s 配研 刀具選擇：研棒 加工余量：0.05mm； 表面粗糙度：Ra=0.32~0.65 ；? 經濟精度：IT6，公差：0.008mm Φ17H6孔 選用Z525立式鉆床， 鉆：直徑為15mm的通用麻花鉆；工時為34.08s 擴：直徑為 16.5mm的標準擴孔鉆； 工時18.65s。 粗鉸：直徑為 16.8mm的直柄機用鉸刀；工時為0.426s ?精鉸：直徑為 16.95mm的直柄機用鉸，工時為14.34s 锪Φ17H6孔1×45°倒角 刀具選擇：帶可換導柱椎柄 錐面锪鉆；基本參數： L=180mm? l=35mm 表面粗糙度: Ra=5~80 經濟精度：IT11； 公差：0.11mm； 三 專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度及生產成本，需要設計專用夾具。 （一）問題的提出 本夾具主要用來鉆直徑為14的通孔，這個孔的技術要求一般，但孔的位置在一斜度為45度的斜面上，所以考慮提高生產率，降低生產成本及勞動強度，需設計專用夾具。而精度則不是本道工序主要考慮的重點問題。 （二）夾具設計 （1） 定位基準的選擇 由零件圖可知：直徑為14的孔對底面的技術一般，但孔的位置與底面成45度，且其設計基準為底面，所以為了使定位基準為零，應選擇以與孔成45度的基準面A定位。而基準面B為輔助定位基準面。 （2） 選擇定位元件 選擇帶臺階的削邊銷，作為直徑為35mm的端面及直徑為17孔的定位元件，其配合取Φ17H7/r6 （3） 定位誤差的計算 鉆Φ14的孔與底面的定位誤差的計算。由于基準重合，所以△B＝0。 （4） 確定夾緊方案 參考夾具資料，采用一壓板壓緊在工件表面上 （5） 確定引導元件 對于直徑為14的孔，主要尺寸由《機床夾具手冊》國家標準GB/T2263-80,GB/T2265-80選取，鉆孔時鉆套內徑為Φ14+0.028 +0.013mm，外徑為Φ22+0.028 +0.015mm.鉆套與加工表面的距離取10mm. （6） 夾具精度分析與計算 由圖可知，所設計的夾具需要保證的要求有： 與基準面A成45度的角，但因精度要求較低不必進行驗算。 （7） 繪制夾具總圖 鉆夾具的裝配圖及夾具部分的零件圖見附件。 A．B面為主要定位基準 藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形成 由于該零件的形狀較復雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，而且年生產批量為5000件已達成批生產的水平，采用批量造型生產。根據零件主要的加工表面的粗糙度確定各表面加工余量，查參考文獻查參考文獻[2] 《機械加工工藝手冊》，以后有計算在此就不重復了。 3.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面的選擇的正確與合理可以使加工的質量得到保證、生產效率得到提高；否則不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 粗基準的選擇：對于象機床尾座這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關重要的，能夠保證零件的各種加工余量的選擇。對于一般零件而言，以加工面互為基準完全合理；但對于本零件來說，如果以17的孔為粗基準可能造成位置精度不達標，按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工面作為粗基準）現在選擇不加工35的外圓表面和外表不加工面作為粗基準，利用一組兩個錐套夾持兩端作為主要定位面以消除五個不定度，再用一個支承板、支承在前面用以消除一個不定度，達到完全定位。用來加工工件的底面。 對于精基準而言，主要應考慮基準的重合問題。這里主要以已加工的底面為加工的精基準。當設計基準與工序基準不重合時應該進行尺寸換算，后面對此有專門的計算這里就不重復了。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使用生產成本下降： 3.3.1 工藝路線方案一 工序Ⅰ.銑削17H的孔的兩端面（粗銑、半精銑） 工序Ⅱ.擴17H的孔。 工序Ⅲ.倒角 工序Ⅳ.銑削孔14的端面、銑削M6的端面、粗銑最底面、粗銑導軌面、銑工藝面、銑削22的退刀槽、精銑導軌面、精銑燕尾面 工序Ⅴ.銑削28的端面 工序Ⅵ.鉆14的孔、擴孔 工序Ⅶ.鏜削28的沉降孔 工序Ⅷ.鉆M6的孔、攻絲 工序Ⅸ.精加工17的孔、研配 工序Ⅹ.精加工導軌面配刮12—13點/2525 3.3.2 藝路線方案二 工序Ⅰ.銑削17H的孔的兩端面（粗銑、半精銑） 工序Ⅱ.粗刨導軌面 工序Ⅲ.粗刨燕尾面 工序Ⅳ.刨削導軌面的工藝臺階面 工序Ⅴ.銑削22的退刀槽 工序Ⅵ.精刨導軌面 工序Ⅶ.精刨燕尾面 工序Ⅷ.擴17的孔 工序Ⅸ.銑削14的孔的端面 工序Ⅹ.鏜28的孔 工序Ⅺ.研配17的孔 工序Ⅻ.導軌配刮 3.3.3.工藝方案的比較分析 上述兩方案的特點在于：方案一是先加工孔，然后以此孔為基準加工其它各處，而方案二是以導軌面為基準加工其它面，可以看出以先加工孔，以孔作為定位基準加工時位置精度較易保證，并且定位裝夾等都比較方便，但是方案一中的一次裝夾多道工序除了可以選用專用夾具設計的組合機床（但在成批生產是在普通機床上能保證精度的情況下，應盡量不選用專用機床）以外，只能選用多工位萬能銑床加工。而目前萬能銑床的加工精度還不能加工導軌面的精度要求，因此決定將方案二中的工序ⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ移入方案一，由于銑削時不能很好地加工燕尾處的的斜面，因此在導軌面和燕尾的加工都采用刨削。具體工藝過程如下： 工序1.粗銑削17H6的孔的兩端面 工序2.精銑削17H6的孔的兩端面 工序3.鉆17H6的孔 工序4.擴17H6的孔 工序5.惚 的倒角 工序6.粗銑14的孔的端面 工序7.半精銑14的孔的端面 工序8.銑削M6的端面 工序9. 粗刨燕尾底面 工序10.粗刨軌面 工序11.銑刨導軌面的工藝面 工序12.銑削22的退刀槽 工序13.精刨燕尾面 工序14.精刨導軌面 工序15.磨燕尾面 工序16.磨導軌面 工序17.鉆14的孔 工序18.擴14的孔 工序19.鉆M6的螺紋孔 工序20.攻絲 工序21.鏜削28的沉降孔 工序22.鏜削的孔 工序23.鏜削的孔 工序24.導軌面配刮 工序25.精加工17H6的孔研配 工序26.人工時效 工序27.終檢 但考慮工序集中和鑄件不適合熱處理取消工序26，而且考慮工序集中，集中同一中加工的粗精加工。具體的工序如下： 工序1. 導軌面加工（粗、半精銑削導軌面及刨削導軌面的工藝面、精刨導軌面） 工序2.燕尾面加工（粗刨、精刨燕尾面） 工序3. 銑削17H6的孔的兩端面（粗、精銑） 工序4.孔加工（鉆、擴、絞17H6的孔） 工序5. 銑削14的孔的端面 工序6.14的孔加工（14的孔鉆、擴） 工序7.銑削M6的端面 工序8.鉆孔（鉆M6的螺紋孔） 工序9. 惚 的倒角 工序10. 磨削（導軌面、燕尾面） 工序11. 鏜削（鏜削28的沉降孔） 工序12. 攻絲 工序13. 導軌面配刮 工序14. 珩磨： 工序15. 精加工17H6的孔研配 工序16. 終檢 以上過程詳見后面的工藝卡 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 “尾座體”零件的材料為HT200，生產類型為成批生產。采用自由的砂型,3級精度（成批生產）。 根據上述原始質料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 3.4.1 孔的端面的 不平度：、缺陷度：查參考資料[4] 《機械制造工藝與夾具設計指導》 空間偏差： 根據參考資料[4] 《機械制造工藝與夾具設計指導》 鑄造公差： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》，按鑄件寬度查得的寬度公差 （1）粗銑余量 加工精度：IT12，公差查參考資料[4] 《機械制造工藝與夾具設計指導》 加工表面粗糙度：查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 鑄件的加工余量為， （2）精銑余量 加工精度及表面粗糙度：要求達到，公差，見圖紙要求。精加工的余量為。 所以總的加工為 式（3.1） 3.4.2 內孔 毛坯為實心，不沖出孔。內孔精度要求為，參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： 擴孔： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 精鏜： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 細鏜： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 珩磨： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-51 總的加工余量為： 。 式（3-2） 3.4.3 燕尾面加工 考慮其加工長度為，與其聯結的為導軌面，其精度相對較高，要進行粗加工、半精加工和精加工。 ①粗加工： 加工精度、鑄件粗加工的余量根據參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》。 ②半精加工： 加工長度、加工寬度，因此半精加工的余量選擇參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-59。 ③精加工： 加工長度、加工寬度，因此精加工的余量選擇 參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-60 總的加工余量。 式（3.3） 3.4.4 導軌面刨削加工 考慮其加工長度為，同樣也是和導軌配合，其加工精度要求非常高，因此需要進行粗加工，半精加工和精加工。 ①粗加工： 加工精度選擇選擇加工余量 ②半精加工： 加工長度、加工寬度，因此加工余量選擇 。由參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-59 ③精加工： 加工長度、加工寬度，因此精加工的余量選擇 由參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》表2.3-60 總的加工余量由式3-3得： 。 3.4.5 孔的內徑表面 毛坯為實心，不沖出孔。內孔精度要求不太高，參考參考資料[2]《機械加工工藝手冊》確定工序加工尺寸及余量為： 鉆孔： 擴孔： (查參考資料[2] 《機械加工工藝手冊》表2.3-48) 7.M6的孔加工 公稱直徑，加工前的鉆孔直徑 (查參考資料[2] 《機械加工工藝手冊》表2.3-71) 因此鉆孔的加工余量為： 。 3.5確定切削用量及基本工時 3.5.1銑削17H6的孔的兩端面。 1.粗銑： （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：雙端面銑床X364 刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，由銑削寬度選擇。查參考資料[5]《金屬切削手冊》 表6-4得 （2）.計算切削用量 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 表2.3-5 ②每齒進給量查參考資料[5]《金屬切削手冊》表6-12得 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》得耐用度 式（3.4） ④功率計算 式（3.5） 2.精銑： （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：雙端面銑床X364 刀具：。精銑端面刀具材料選用YG6，。 ①吃刀深度 ②每轉進給量達到粗糙度要求6.3（▽4） 3.5.2.鉆孔（鉆17H6的孔）（根據鉆孔取參考值，參考資料[2]《機械加工工藝手冊》） 式（3.6） 按機床選?。? 考慮其加工長度為，選擇鉆床搖臂鉆床。 切削工時： ， 式（3.7） 3.5.3.銑削14的孔的端面（粗銑14的孔的端面、半精銑14的孔的端面） 1.粗銑14的孔的端面 （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：端面銑床XE755 刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，,齒數10。 （2）.計算切削用量 1）.粗銑 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量 查資料[1]《機床夾具設計手冊》 ③計算切削速度查資料[1]《機床夾具設計手冊》 耐用度 ④功率計算 2.半精銑14的孔的端面 （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：端面銑床XE755 刀具：。精銑端面刀具材料選用YG6，。 （2）. 半精銑 ①吃刀深度 ②每轉進給量達到粗糙度要求 3.5.4.銑削M6的端面 加工要求：銑M6的螺紋的端面。 機床：端面銑床XE755 刀具：。銑端面刀具材料選用YG6，。 銑 ①吃刀深度 ②每轉進給量就能夠達到粗糙度要求 3.5.5.鉆孔（鉆14的孔、鉆M6的螺紋孔）（根據鉆孔取參數值，加工工藝手冊） 1.鉆14的孔 式（3.8） 按機床選取 所以實際切削速度 切削工時：查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 按照式3-7得： 2.鉆M6的螺紋孔根據鉆孔取參數值，查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 由式3-8得 ： 按機床選取 所以實際切削速度 切削工時： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 由式3-7得： 3.5.6.擴孔（擴17H6的孔） 切削深度： 由式3-8得： 按機床選?。? 所以實際切削速度： 切削工時：查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 由式3-7得： 3.5.7.惚 的倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同， 3.5.8.擴孔（擴14的孔） 切削深度： 由式3-8得： 按機床選?。? 所以實際切削速度： 切削工時： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 由式3-8得： 3.5.9.刨削導軌面（粗、半精刨削導軌面及刨削導軌面的工藝面、精刨導軌面） 1.粗刨： （1）.加工條件 加工要求：粗刨導軌面。 機床：端面銑床BE755 刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，。 （2）.計算切削用量 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 耐用度： 由3-4得 ④功率計算 2.半精刨削導軌面及銑削導軌面的工藝面 （1）.加工條件 加工要求：半精銑削導軌面及銑削導軌面的工藝面。 機床：端面銑床BE755 刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，。 （2）.計算切削用量 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 耐用度 由3-4得： ④功率計算 式（3-9） 3.精刨： 加工要求：精刨削導軌面。 機床：端面銑床BE755 刀具：。精銑端面刀具材料選用YG6，。 ①吃刀深度 ②每轉進給量達到粗糙度要求6.3（▽4 4.粗刨燕尾底面 加工要求：銑刨燕尾底面。 機床：端面銑床BE755 刀具：。銑端面刀具材料選用YG6，。 銑 ①吃刀深度 ②每轉進給量就能夠達到粗糙度要求 3.5.10.銑削22的退刀槽 加工要求：銑削22的退刀槽。 機床：銑床X525 刀具：。粗齒鋸片銑刀，，，齒數20。 銑 ①吃刀深度 ②每轉進給量就能夠達到粗糙度要求 3.5.11.刨削燕尾面（粗刨、精刨燕尾面） （1）.加工條件 加工要求：刨削燕尾面。 機床：刨床BE755 刀具：。精銑端面刀具材料選用YG6，。 1）.粗刨 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 耐用度 由3-8得： ④功率計算 2）.精銑 ①吃刀深度： ②每轉進給量： 達到粗糙度要求6.3（▽4） 3.5.12.鏜削（精鏜、細鏜的孔） 取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量。分兩次加工。令，，選用硬質合金YT5鏜刀。 精鏜： 細鏜：取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量： 分兩次加工。令，，選用硬質合金YT5鏜刀。 。 3.5.13.磨削（導軌面、燕尾面） 由于都是平面的加工，所以采用平面磨削的加工方案。 1.導軌面的磨削 選用機床： 導軌磨床MM52125 磨具： 粗磨采用平行砂輪。查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》。 磨削用量選擇： 合理的磨削用量的選擇的一般原則為：①粗磨時，工件加工的精度和粗糙度要求差一些，可采用較大的、。②精磨時，必須采用小的、、。③要根據工件的尺寸大小、剛性的好壞，選擇合理的、。④根據加工材料的強度和硬度以及導熱性，合理地選擇、。⑤根據砂輪的切削性能的好壞使用合理的。⑥磨削細長零件時，工件容易產生震動，應適當降低些。由此選擇如下： 軸向進給量（雙行程） 工件速度： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》表2.4-167 徑向進給量： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》表2.4-167 切削工時： 式（3.9） 式中 L——加工長度，138mm b——加工寬度，90mm ——加工余量，0.022mm K——系數，1.14 Z——同時加工零件數 2. 燕尾面的磨削 選用機床： 導軌磨床MM52125 磨具： 粗磨采用平行砂輪。（查機械加工工藝手冊）。 磨削用量選擇： 軸向進給量： （雙行程） 工件速度 （表2.4-167） 徑向進給量 （表2.4-167） 切削工時： （式3.10） 式中 L——加工長度，90mm b——加工寬度，11mm ——加工余量，0.022mm K——系數，1.14 Z——同時加工零件數 3.5.14.鏜削（鏜削的孔、鏜削28的沉降孔） 1.鏜削的孔 （取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量。分兩次加工。令，，選用硬質合金YT5鏜刀。 精鏜： 2.鏜削28的沉降孔 取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量： 。 分兩次加工。令，，選用硬質合金YT5鏜刀。 精鏜： 3.5.15.攻絲 公制螺紋，由于加工的材料是鑄件，因此選取如下： （查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》表2.4-105） 所以 按機床選取 3.5.16.導軌面配刮 采用人工配刮達到10～13點/2525 3.5.17.珩磨： 的孔 加工條件：工件的尺寸不太大，孔直不太大。 珩磨機床：由于工件的尺寸不太大，所以選擇臥式珩磨機床。 珩磨頭：選擇磨較小孔的珩磨頭。 珩磨切削參數的選擇：由于加工的是會鑄鐵，所以查機械加工工藝手冊的 合成切削速度選擇（精加工） 圓周速度（精加工） 往復速度（精加工） 油石的徑向進給為 所以的到油石的行程長度 選擇煤油作為該加工的切削液 3.5.18.精加工17H6的孔研配 采用人工研配達到粗糙度等要求。 3.5.19.終檢 檢測工件是否有裂紋等缺陷 [鍵入文字] 4 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經過與指導老師協商，決定設計孔的加工夾具、設計主視圖孔加工夾具、設計零件底面的加工夾具。 4.1 問題的提出 利用這些夾具用來加工孔、孔和零件底面，這些都有很高的技術要求。但加工的部分都尚未加工，因此，在設計時，主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，并且精度也是非常重要的。 4.2夾具設計 4.2.1 零件底面的加工夾具 （1）定位基準的選擇 由于工件的孔17和14都要以底面做為基準加工，故首先得做出底面的加工夾具。加工底面的時間為保證相對17的孔于A和B面的平行度我們就得要準確的設計出以導軌面和燕尾面為主要定位的夾具。還考慮到工件的圓度和圓柱度的誤差小，我們設計的夾具就具有對孔17的夾具定位準確，和加工時的震動小，那就得在孔17的孔外圓找個定位夾緊點。 夾緊時主要是限制工件的在平面上的轉動和翻滾，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的時候采用兩側面作為夾緊。 （2）夾緊力的選擇 在鉆孔是夾緊力產生的力矩，必須滿足 查資料[1]《機床夾具設計手冊》 其中 ——刨削的力，其值由切削原理的公式計算確定； ——刨削時，壓板產生力。 為了提高夾緊的速度，采用的加工夾具草圖如圖所示緊機構。 圖4.1 （3）定位誤差 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是的孔，該孔與該面有平行度有一定的要求為0.0005，以及位置度的要求為 4.2.2 主視圖孔的加工夾具 （1）定位基準的選擇 由零件圖可知，的孔應對導軌面和燕尾面有平行度的及位置度的要求，而且本身有圓度和圓柱度的要求。為了使定位誤差為零，應該采用互定位，但是由于其他的各面都未加工，因此這里只選用已加工的底面和75度斜面作為主要定位基準。由于孔17的精度要求高，和定位尺寸誤差小，為保證孔的位置和加工準確性我們在加工底面的時間要求通過精加工后作為加工17的孔的基準。這樣就可以更好的保證孔17的位置和加工精度！ 夾緊時主要是限制工件的在平面上的轉動，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的時候采用不加工的面作為夾緊。 圖4.2 （2）夾緊力的選擇 在鉆孔是夾緊力產生的力矩，必須滿足 （查資料[1]《機床夾具設計手冊》） 其中 ——鉆削時的扭矩，其值由切削原理的公式計算確定； ——鉆削時的時，左邊壓緊件產生力矩； ——鉆削時的時，右邊壓板產生力矩。 為了提高夾緊的速度，而且工件較小，切削過程中的震動不太大。夾具圖在后面畫出。 夾緊力 式（4.1） 式（4.2） （3）定位誤差 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是孔的兩端面，該端面與孔的垂直度有一定的要求。 4.2.3 孔的加工夾具 （1）定位基準的選擇 由零件圖可知，加工孔14的夾具其實同樣以底面和75度面作為基準,也就是在加工17的孔的上做一個45度斜角度。。 夾緊時主要是限制工件的在平面上的轉動，由于外表面基本上是不用工的，所以在加工的時候采用不加工面作為夾緊。 由于考慮鉆削力的作用，把夾具體做出的斜角。 （2）夾緊力的選擇 在鉆孔是夾緊力產生的力矩，必須滿足 查資料[1]《機床夾具設計手冊》 其中 ——鉆削扭矩，其值由切削原理的公式計算確定； ——鉆削時，左邊壓緊件生力矩； ——鉆削時，右邊壓板產生力矩。 為了提高夾緊的速度，在工件緊機構如圖4.3所示： 圖4.3 （3）定位誤差 ①定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是導軌面和燕尾，該端面與孔的垂直度有一定的要求。 ②還有就是45的夾角可能存在一定的誤差。 設計小結 緊張而又辛苦的畢業(yè)設計結束了，它是我們基礎理論知識、專業(yè)理論知識等知識綜合應用的實踐訓練，為我們即將到來的正式工作奠定了一定的理論基礎。 此次畢業(yè)設計是我們從大學畢業(yè)生走向未來工作重要的一步。從最