毕业设计(论文)某磨床尾座体的加工工艺及夹具的设计.doc
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1、 尾座体工艺工装设计摘 要本课题主要是设计某磨床尾座体的加工工艺及夹具的设计,在设计中采用先设计该尾座体的加工工艺在根据加工工艺来选取夹具的设计的方案和夹具的具体设计;而设计的重点是夹具的设计。由于工件的孔17和14都要以底面做为基准加工,故首先得做出底面的加工夹具。加工孔14的夹具其实就是在加工底面夹具的基础上加了一个45度斜度板。我们设计的夹具就具有对孔14的夹具定位准确,和加工时间小,提高劳动生产率。关键词 加工工艺,夹具,尾座体,设计目 录一、零件分析 3(一)零件的作用3(二)零件的工艺分析3二、工艺规程设计4(一)确定毛坯的制造形式 4(二)定位基准的选择 4(三) 拟定工艺路线5
2、(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定8(五)确定切削用量及工时9三、夹具设计 19(一)问题的提出19(二)夹具设计 19四、毕业设计小结21五、参考文献22六、致谢23步 骤说 明 与 理 由结 论一 零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是磨床上的尾座体。在零件中,顶尖与孔17H6研配,底面和75斜面与磨床工作台相连,通过螺栓将孔14mm将尾座体紧固在工作台上。主要作用是固定顶尖。35圆柱体的17H6孔和M6的螺纹孔,顶尖穿过17H6孔,将螺钉拧紧,固定顶尖。固定顶尖(二)零件的工艺分析由图可知,尾座体共有三组加工表面,其中两组有一定的位置度要求。现分析如下:(1)以孔17H6为
3、中心的加工表面。这一组表面包括:孔17H6与35圆柱体的左右端面,M6的螺纹和145的倒角。其中主要加工面为17H6内孔。(2)尾座体的底面部分。这一组表面包括:基准面A和基准面B,尾座体底部的凹槽面,右端面和下端面。(3)以孔14mm为中心的加工表面。这一组表面包括:40的凸台面,14mm的孔以及261的沉头孔。第1组和第2组加工表面有位置度要求,如下: 17H6孔圆度公差为0.003mm; 17H6孔圆柱度公差为0.004mm; 17H6孔中心线与基准面A平行度公差为 0.005mm; 17H6孔中心线与基准面B平行度公差的为0.005mm; 由以上分析可知,对于第1组和第2组加工表面而言
4、,可以先加工第二组加工表面。然后再加工另一加工面,并且保证他们之间的位置精度要求。先加工第2组表面二 工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,硬度为170-241HB。考虑到零件的形状,由于零件年产量为500件,已达到批量生产水平,故可以采用砂型铸造,安排人工时效以消除残余应力。这对提高生产率有利。材料HT200。砂型铸造(二)定位基准的选择(1)粗基准的选择。由图可知,按照有关粗基准的选择原则,选择底部的端面做为粗基准。这样限制了五个自由度,再在35圆柱体下方用一紧固件,这样达到完全定位。(2) 精基准的选择。选择基准面A和基准面B为精基准, 17H6孔两个端面。因为A、B
5、面既是设计基准又是装配基准这样符合“基准重合”原则,其它各面、孔的加工可以A、B面为基准这符合“基准统一”原则。 由上分析可知,以A、B面和17H6孔互为基准进行加工,这样可以保证加工余量均匀以及能达到较高的形状,位置精度。选择A面和B面为精基准,A,B面和孔17H6互为基准加工(三) 拟定工艺路线拟定工艺路线的出发点:应使零件的几何形状,尺寸精度,位置精度等技术要求能得到合理的保证。由于生产类型为小批量生产,故尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应降低生产成本。(1) 工艺路线方案一: 工序10:钻,扩,铰17mm孔 工序20:粗铣A面与底部的凹槽面 工序30:粗铣22的槽 工序40:粗
6、铣基准面B 工序50:粗铣40的凸台面 工序60:钻14mm孔,锪261的沉头孔 工序70:钻孔,扩孔和攻M6的螺纹 工序80:粗铣35圆柱体左右端面,底部右侧面。 工序90:粗、精磨17H6孔 工序100:精铣基准面A 工序110:精铣基准面B 工序120:精铣22的槽 工序130:半精铣圆柱体左端面 工序140:半精铣右端面 工序150:倒145倒角,工序160 :去毛刺工序170:研配17H6工序180:配刮A,B面 工序190:检查(2)工艺路线方案二: 工序10:粗铣A面与底部的凹槽面 工序20:粗铣22的槽 工序30:粗铣B面,40mm的凸台面 工序40:粗铣35圆柱体左右端面 工
7、序50:粗铣底部右侧面 工序60:钻孔14mm,锪孔26 工序70:钻,扩,粗铰,精铰17mm孔工序90:钻,扩,攻M6螺纹 工序100:精铣基准面A 工序110:精铣基准面B 工序120:精铣22的槽 工序130:半精铣圆柱体左右端面 工序140:半精铣右端面 工序150:磨17H6孔,倒145角工序160: 研配17H6工序170:配刮A,B面工序180:去毛刺 工序190:检查(3)工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于:方案一是先加工17H6孔,然后加工基准面A;而方案二是先加工基准面A和B,后加工17H6孔。经比较,方案一能保证17H6孔中心线到基准面A和B的距离105+0.1
8、 0,符合位置度的要求。方案二就不会确保17H6孔到基准面A和B的距离,因此不满足位置度要求。所以,方案一优于方案二。但是,方案一中有许多不合适的工序,所以,修改后确定工艺如下: 工序10:粗铣,半精铣35圆柱体的左右端面。工序20:粗铣A面,凹槽面,2X2槽,底面。工序30:粗铣B面,粗铣40凸台面,粗铣,半精铣右侧面工序40:钻扩孔17mm。 工序50:钻扩攻M6的螺纹。工序60:钻14mm孔,锪261的沉头孔. 工序70: 精铣基准面A。精铣22的槽。 工序80:精铣基准面B。 工序90:粗铰,精铰17H6孔工序100:倒145倒角,去毛刺。 工序110:配刮A,B面工序120:研配17
9、H6孔。 工序130:检查。 以上工艺过程详机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定尾座体零件材料为HT200,硬度为170-241HB,生产为小批量生产,可采用砂型型铸造。根据上述原始材料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: (1)尾座体基准面A。据金属机械加工工艺人员手册(以下简称人员手册)表5-6,铸件偏差1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。参照实用金属切削加工工艺手册(以下简称切削手册)第414页可知,加工余量为:粗铣:Z=2.5mm,精铣:Z=0.5mm。粗铣削的加工精度IT11级,因
10、此偏差0.11。精铣削偏差即为零件偏差: 。 (2)零件的底面。只要求粗加工。参照切削手册第414页可知,加工余量:Z= 4mm。 (3)基准面B。Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。参照人员手册表5-72,粗铣Z=2.5mm,精铣Z=0.5mm。铣削公差即为零件公差: 0.3mm。 (4)右侧面。Ra=6.3m。要求粗加工和半精加工。参照切削手册第414页可知,粗铣Z=3mm,半精铣Z=1mm。 (5)凸台面。Ra=12.5m。只要求粗加工。参照切削手册第414页可知,加工余量Z=4mm。 (6) 圆柱体形左右端面。Ra=6.3m。要求粗加工和半精加工。参照切削手册第414页可知,粗铣Z=3
11、mm,半精铣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,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上,加工余量有最大和最小之分。本设计规定的零件为小批量生产,应该采用调整法加工,因此在计算最大、最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定。所以基准面A与17H6孔的中心线之间的尺寸公差根据调整法: 毛坯名义尺寸: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) 粗铣后最大尺寸:105+0.61=105.61(mm)粗铣后最小尺寸:105.61-0.22=105.39(mm) 精铣后尺寸即达
12、到105 (mm)。(1)尾座体基准面A,B余量为3mm(2)其余加工面余量均为4mm(五)确定切削用量及工时粗铣,半精铣粗铣35圆柱体的左右端面。1.加工条件工件材料:HT200,硬度为170-241HB加工要求:粗糙度Ra=6.3 机床选择:选用X6042卧式铣床刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=82.确定切削用量查有关手册平面加工余量表,得半精铣加工的余量Z为1mm;已知总的加工余量为4mm,所以粗铣的加工余量为4-1=3mm. 查机械加工工艺设计实用手册表1283得粗铣表面粗糙度:Ra=520 ; 经济精度:IT12; 公差:0.
13、25mm;半精铣表面粗糙度:Ra=2.510 ; 经济精度:IT10;公差:0.1mm。故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,半精铣的每转进给量f=0.1mm/z,粗铣走刀一次,ap=3mm,半精铣走刀一次,ap=1mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精铣的主轴转速为300r/min。所以粗铣的工时为=0.154min半精铣的工时为0.224min。35圆柱体的左右端面选用X6042卧式铣床套式端铣刀粗铣的主轴转速150r/min,精铣的主轴转速300r/min。所粗铣的工时为0.154min半精铣的工时为0.224min粗铣,精铣A面,配刮1.加工条件工件材料:HT2
14、00,硬度为170-241HB加工要求:粗糙度Ra=1.6,配刮10-13点/25X25 机床选择:选用X6042卧式铣床刀具选择:套式立铣刀;材料:YG8;基本参数:D=80mm,L=45mm,z=82.确定切削用量 查有关手册平面加工余量表,得精铣加工的余量Z为0.85mm;配刮的加工余量为0.15mm,已知总的加工余量为4mm,所以粗铣的加工余量为4-0.850.15=3mm. 查机械加工工艺设计实用手册表1283得粗铣表面粗糙度:Ra=520 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm;精铣表面粗糙度:Ra=0.635 ;经济精度:IT7;公差:0.04mm加工余量:2mm ;表面粗
15、糙度:Ra=520 ;经济精度:IT12;配刮表面粗糙度:Ra=0.320.65 故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,精铣的每转进给量f=0.05mm/z,粗铣走刀一次,ap=3mm,精铣走刀一次,ap=0.85mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精铣的主轴转速为400r/min。所以粗加工的工时0.168min,精加工的工时为0.27minA面选用X6042卧式铣床,套式立铣刀,粗铣转速150r/min,精铣的主轴转速为400r/min。粗加工的工时0.168min,精加工的工时为0.27min粗铣底部凹槽面与底面1.加工条件工件材料:HT200,硬度为170-24
16、1HB加工要求:粗糙度Ra=12.5 机床选择:选用X6042卧式铣床刀具选择:粗齿锯片铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=2.0mm,d=13mm,z=20;套式立铣刀;材料:YG8;基本参数:D=80mm,L=32mm,d=16mm,z=82.确定切削用量此处只需粗铣,查有关手册平面加工余量表,加工余量:4mm; 表面粗糙度:Ra=520 ; 经济精度:IT12 ;公差:0.25mm取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,粗铣走刀一次,ap=4mm,取粗铣的主轴转速为150r/min. 所以加工底面的工时为1.1797min凹槽面与底面选用X6042卧式铣床,粗齿锯片铣刀,粗铣
17、的主轴转速150r/min.工1.179minB面1.加工条件工件材料:HT200,硬度为170-241HB加工要求:粗糙度1.6 ,与A面有 夹角。 配刮。机床选择:选用X6042卧式铣床刀具选择: 单角铣刀 材料:YG8; 齿数:10;D=40mm;L=10mm;2.确定切削用量查有关手册平面加工余量表,得精铣加工的余量Z为0.85mm;配刮的加工余量为0.15mm,已知总的加工余量为2mm,所以粗铣的加工余量为3-0.850.15=2mm. 查机械加工工艺设计实用手册表1283得粗铣表面粗糙度:Ra=520 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm;精铣表面粗糙度:Ra=0.635
18、;经济精度:IT7;公差:0.04mm加工余量:2mm ;表面粗糙度:Ra=520 ;经济精度:IT12;配刮表面粗糙度:Ra=0.320.65 故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,精铣的每转进给量f=0.05mm/z,粗铣走刀一次,ap=2mm,精铣走刀一次,ap=0.85mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精铣的主轴转速为400r/min。所以粗铣的工时为0.3086min。精铣的工时为0.0641minB面选用X6042卧式铣床,单角铣刀,粗铣主轴转速为150r/min,精铣的主轴转速400r/min。粗铣的工时为0.3086min。精铣的工时为0.0641mi
19、n粗铣,半精铣右侧面1.加工条件工件材料:HT200,硬度为170-241HB加工要求:粗糙度Ra=6.3机床选择:选用X6042卧式铣床刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=82.确定切削用量查有关手册平面加工余量表,得半精铣加工的余量Z为1mm;已知总的加工余量为4mm,所以粗铣的加工余量为4-1=3mm. 查机械加工工艺设计实用手册表1283得粗铣表面粗糙度:Ra=520 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm;半精铣表面粗糙度:Ra=2.510 ; 经济精度:IT10;公差:0.1mm。故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz=0.
20、2mm/z,半精铣的每转进给量f=0.1mm/z,粗铣走刀一次,ap=3mm,半精铣走刀一次,ap=1mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精铣的主轴转速为300r/min。粗铣工时为0.11min半精铣工时为0.11min右侧面选用X6042卧式铣床,套式端铣刀,粗铣主轴转速150r/min,精铣的主轴转速300r/min。粗铣工时为0.11min半精铣工时为0.11min粗铣凸台面1.加工条件工件材料:HT200,硬度为170-241HB加工要求:粗糙度Ra=12.5机床选择:选用X6042卧式铣床刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:D=50mm,L=36mm,d=2mm,
21、z=82.确定切削用量此处只需粗铣,查有关手册平面加工余量表,加工余量:3mm; 表面粗糙度:Ra=520 ; 经济精度:IT12 ;公差:0.25mm取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,粗铣走刀一次,ap=3mm,取粗铣的主轴转速为150r/min.所以铣削的工时为0.19min。凸台面选用X6042卧式铣床,套式端铣刀,粗铣主轴转速150r/min.铣削工时为0.19min钻14孔.加工条件工件材料:HT200,硬度为170-241HB加工要求:直径14mm;粗糙度Ra=12.5 ;机床选择:选用Z525立式钻床。 刀具选择:直径为14mm的通用麻花钻;材料:高速钢钻头;基本参数:d
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