前横架的机械加工工艺及钻4XM12底板螺纹孔工艺装备设计.docx

设 计 学 院: 专 业: 题 目：指导教师XXXX大学 程设计说明书机械工程与自动化学院机械设计制造及其自动化 机械制造工艺学课程设计 前横架零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计XXXXXX职称：XXXXXXXXXXXXXX职徐：XXXXXX20*年*月*日任务书M12内螺纹10垫片圆槽山25IT1212. 5钻表1 73.3加工阶段的划分该前横架的加工阶段可分为粗加工和精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准(前横架前面和底面)准备好，是 后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后 粗铢前横架前面。在精加工阶段完成底板四螺纹孔以及凸起螺纹孔和 垫片圆槽的钻削，再用丝锥攻螺纹，进行螺纹加工。3.4工序的集中与分散该前横架选用工序集中原则安排加工工序。该零件的生产类型为 大批生产，可采用万能型机床以专用工、夹具，以提高生产率；而且 运用工序集中原则是工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而 且在一次装夹中加工了许多孔，有利于保证各孔之间的相对位置精度 的要求。3.5工序顺序的安排机械加工工序(1) 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准一前横架前面。(2) 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3) 遵循“先面后孔”原则，先加工前面，后加工螺纹孔以及垫 片圆槽。3.6确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上流出下列工艺路线。工序号工序名称1粗铳前横架前面机床设备刀具立式洗床X51直柄粗加工立伏刀2车忽平立式钻床Z525直柄麻花钻3钻凸起螺纹孔立式钻床Z525直柄麻花钻4钻底板螺纹孔立式钻床Z525直柄麻花钻5攻螺纹立式钻床Z525丝锥6攻螺纹立式钻床Z525丝锥4加工余量、工序尺寸和公差的确定1工序1 前横架前面加工余量、工序尺寸和公差的确定从图中知P=22mm, Z为粗铢余量。查表2 4得Z=0. 4颇，则P+Z 为铸造面基本尺寸设为P1二P+Z二22. 4mm。由于工序尺寸P1是在粗铢加 工中保证的，查表1 20知，粗锐工序的精度等级可达到A面的最终 加工要求一IT13,因此确定该工序尺寸公差为IT13,其公差值为 0. 33mm,故 Pl=(22. 4 + 0. 165) mm。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校 核。余量Z的校核Zmax=Plmax Pmin= ( 22.4+0. 165 22 ) mm=0.565mmZmin=Plmin P max = ( 22. 4 0. 165 22) mm=0. 235mm余量校核表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。所以工序尺寸及公差为P1= 22.235 ；0565 mmo4.2工序4一底板螺纹孔(4xM12)的加工余量、工序尺寸及 公差的确定由表228知，钻孔余量为1mm。由239知，加工M12的螺纹 孔使用直径为11mm的麻花钻。加工完后，用丝锥攻螺纹，即得到M12 的螺纹孔。5切削用量的计算工序4钻、用丝锥攻螺纹(4M12螺纹孔)4. 1钻孔背吃刀量的确定取allmmo(1) 进给量的确定由表5 22,选取该工步的每转进给量 f=0.2mm/r。(2) 切削速度的计算由表522,按工件材料为铸铁选硬度为 160-200HBS的参数，切削速度v可取为24m/mino由公式(51) n=1000v/ Ji d可求得该工序钻头转速n=694. 8 r/min,参照表49所 列的Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=680 r/min。再将此转速 代入公式(51),可求出该工序的实际钻削速度v= n n d/1000=680 r/min X n X11mm/1000 = 23.5 m/mino5.2攻螺纹（1）被吃刀量的确定 由表2 41查得，M12Xlmm的螺纹在加工 前孔直径应为11mm, 一次攻螺纹的被吃刀量取a“ = 12ll = lmm。（2）进给量地选择由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距，因此f=lmm/ro（3）切削速度的选择由表537查得攻螺纹的切削速度v=510m/min,本方案取 v=5m/min。由公式（51）求工位的主轴转速 n=1000v/ n d=5X 1000/12/ n =132. 7 m/min,又由立式钻床主轴转速表4 9,取转速为140 r/min. 在将此转速代入公式（51）,可求处该工序的实际切削速度v二nn d/1000 = 140 r/minX ji X 12mm/1000 = 5. 28 m/min.6夹具设计1确定工件的定位方案本设计为加工底板螺纹孔，综合考虑，采用扁头定位销可以限制 1个自由度，即将工件与板用一个定位长销连接在一起，B面在底面上 被支撑钉支撑，这样可以限制X转动，Y转动，Z转动、平动4个方向 的自由度。再将底板夹紧即共限制了 6个方向的自由度。遵循六点定 位原则。6.2计算定位误差根据表813中查得本设计符合标准左=1/2x（Td+7；+A5）o式 中L,表示孔的上偏差，下偏差为o,兀表示销的下偏差，上偏差为o, s定为基准孔与定位销间的最小间隙。7=0. 11mm, Td =0. 027mm, A S = Dmn dmax-0所以广0. 0685mmo6. 3导向元件设计钻床夹具的刀具导向元件为钻套，钻套的作用是确定刀具相对夹 具定为元件的位置，并在加工中对钻头等孔加工刀具进行引导，防止 刀具在加工中发生偏斜。本设计采用可换式钻套。钻套的高度和排泄间隙钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚 度、工件表面形状等因素有关。钻套高度越大，刀具的导向性越好， 但刀具与钻套的摩擦越大，一般取1 2. 5倍的孔径，孔径小精度要求 高时，取较大值。钻套底部与工件间的距离称为排泄间隙。钻套高度应适当选取， 排泄间隙较小时切削难以自由排出，使加工表面被破坏；排泄间隙较 大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。钻套高度和排泄间隙可按表9-13选取。6.4夹紧装置的选择6.4.1夹紧装置的组成1动力装置动力装置是产生夹紧力的装置。通常是指机动加紧时所用的气动、 液压、气动装置。2夹紧元件夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直 接接触面完成夹紧动作。3中间传动机构中间传动机构是介于力源和夹紧元件之间的传力机构，它将原动 力以一定的大小和方向传递给夹紧元件。6.4.2夹紧基本要求1夹紧时不破坏工件在夹具中占有的正确位置；2夹紧力要适当，既保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要 防止因夹紧力过大损伤工件表面及产生夹紧变形；3夹紧机构操作安全、省力、夹紧迅速；4夹紧机构的复杂程度、工作效率与生产类型相适应。结构应尽 量简单，便于制造与维修；5具有良好的自锁性。本设计选择螺旋夹紧机构，定位基准关于对称分布。6.5夹具体的设计6.5. 1夹具体设计的基本要求夹具体是夹具的基础件，夹具上的所有组成部分都必须最终通过 这一基础件组成一个有机整体。（1）足够的刚度和强度设计夹具时，应保证在夹紧力和切削力等外 力条件下，不产生过大的变形和振动。必要时，可在适当位置设置若 干条加强筋。（2）夹具安装稳定机床夹具通过夹具体安装在机床工作台上，安装 应稳定，为此，机床夹具重心和切削力等力的作用点应处在夹具安装 基面内。机床夹具高度越大，要求夹具体底面面积也越大。为使夹具 体平面与机床工作台接触良好，夹具体底平面中间部位应适当挖空。（3）夹具体结构工艺性良好设计时应注意夹具体的毛坯制造工艺 性、机械加工工艺性和装配的工艺性。（4）便于清除切屑为防止加工中切屑聚积在定为元件工作表面或其 他装置中，影响工件的正确定位和夹具的正常工作，在设计家具时， 要考虑切屑排除问题。6. 5. 2夹具体材料及制造方法夹具体铸造或焊接的方法制造。由于铸造夹具体有以下特点，所 以得到了广泛的应用。（1）铸造工艺性良好，几乎不受零件大小、形状、重量和结构复杂程 度的限制；（2）铸造夹具体吸振性良好，可减小或避免其受力而产生的振动；（3）铸造夹具体承受抗压能力大，可承受较大的切削力、夹紧力等力 的作用。铸造材料一般采用HT200或HT150两种。夹具体应进行时效处理, 以消除内应力。本设计采用HT200o参考文献邹青机.械制造技术基础课程设计指导教程. M.北京：机械工业出 版，2004马壮.赵越超.马修泉.工程材料与成型工艺.M.沈阳：东北大学 出版社，2007徐鸿本.机床夹具设计手册M.沈阳：辽宁科学技术出版社，2004 王启平.机床夹具设计M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996 刘守勇.机械制造工艺与机床夹具M.北京：机械工业出版社,1994 龚定安.机床夹具设计M.西安：西安交通大学出版社,1992M栅加TT芽对理士产品型号零件用号1?LWC刀口 H乙足L狂下万产品冬称零件名称丈横莱二1第1员材料号 HT200|皂坯种癸| 缶件 |皂坯外形尺寸 247X54X64每老坯伟数I 色台件数 I 名注工冬 序称工序内容车 间工段设工艺装备工时准终单件1金二X51专宥挽夹具2七哀栈嫁纹?L 4xM12.孔匚戛凭145垒二Z525专宥住夹具r J薨平25金二Z525参电&夷具4H凸巴疆获?IM12.孔匚爰走ix 45金二Z525考耳#夷具攻攻凸专携获M12空二Z525专玄掠纹夷其5攻芸底栈雄获KM12会二Z525专点握纹宾兵设计（日期）校对（日期） 核（日期）标准化（日挡）会舞（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日 期2008-7-2机械加工工序卡片T V ： T4fhPW：l零件图号零件名弥共1页箕1灵车间工字号工序名称材料淀号4姑尽枚起摆芒HT200皂坯种类兰坯外形尺寸色毛坯可制做霎台件数247X54X6411设备冬称设备型号设备汨号司时加工件敏立式注束Z5251夹兵编号夹兵冬称切削液钻表枚螺安?1央具工住品真税号工住卷具冬称工序工的0T）准套单件卢M型弓产M老球工步号1工艺装冬站4XM12孔专禺站央具、真柄麻花话标记处皴更改式件弓签字B染标记史敏更&H件亏荟字B 期设计CB ?)2008-2主站粪速r min6 SO切削速受mmin23.51405281S切削汶受mmIS工步工仃校对（曰期）=核（E期）标厝化（E期）会筌CEM?)附件图纸夺 M.5 BL底MD不允许有凸块等缺夥 2 ,未注融为R3跖3未注孔口倒角1X45, 4.材料:ma.让宇工酬大学前横架零件零件图一、设计题目钻前横架上4XM12底板螺纹孔与专用钻床夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图(草图)1张生产类型：5000件/年三、上交材料被加工工件的零件图1张(1) 毛坯图1张机械加工工艺过程综合卡片1张(2) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张夹具装配图1张(3) 夹具体零件图1张课程设计说明书(5000字左右)1份四、进度安排(参考)熟悉零件，画零件图2天(1) 选择工艺方案，确定工艺路线，填写工艺过程综合卡片5天工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图)9天(2) 编写说明书3天准备及答辩2天五、指导教师评语成绩：指导教师.日 期毛坯图丫atk尊枷屯匕 而、tmft#成雄,_一. g WHUHtt*,月桁郴丽祐邮IU瞬乳黑朋伽1，O，1*9饨)11时.株牛(*t)明攻.削I、做.蛔*. 米酒岫.上糊时,Ba3aaa3BBss aBBoiT巨maLTTTJT二夹具装配图充值后就可以下载此设计说明书（不包含CAD图纸）。我这里还有一个压缩包，里面有相应的word 说明书和CAD图纸（共计4张图纸）及机械加工工序、过程卡片各一张。需要全套资料的朋友请 联系QQ客服1: 1459919609或QQ客服2： 1969043202,需要其他设计题目直接联系！ ！摘要本文主要介绍钻前横架上螺纹孔的工艺分析，怎样确定零件的生产类型， 怎样拟定生产路线及工艺文件的编制。其中工艺卡片的绘制尤为重要。设 计内容主要是夹具的设计。六点定位原理的应用在此得到应用。夹紧装置 的设计应遵循夹紧力的基本原则一一作用点、方向、大小。夹具是为满足 机械加工工艺要求而进行的一种工装设计，同时它又是一项较为独立的生 产实用技能。本课程的学习需要有机床、刀具、公差与技术测量、机械制 图、工程材料及热处理、机械原理与机械零件、理论力学及材料力学等机 械专业多门专业基础课程做支撑。通过此次课程设计能够掌握机床夹具的基本理论知识和设计计算方 法，能对机床夹具进行结构设计和精度分析。会查阅有关夹具设计的标准、 手册、图册等技术资料。掌握机床夹具设计的一般方法，具有设计一般复 杂程度夹具的基本能力。了解现代夹具设计的一般知识。AbstractIn this paper, drilling holes before Hengj ia thread on the process of determining what type of parts production and how to develop the production line and the preparation o f documents . One o f the drawing cards i s particularly important . Des ign i s the main content o f the fixture design. 6:00 targeting the app1ication of this principle be applied. C1amping devices should be designed to follow the basic principles of force clamping 一 role, direction and size. Fixture for mechanical processing technology to meet the requirements o f a tooling design, i t i s a relatively independent production practical skills . This course o f study and the need for machine tools, knives, tolerance and measurement technology, mechanical drawing, engineering materials and heat treatment, machinery and mechanical parts theory, theory of mechanical machinery and materials, such as professional mechanics and more professional support to do basic courses .Through this curriculum de sign to be ab 1 e to master the basic machine f ixture theoretical knowledge and design methodology can be a fixture on the structural de s ign o f machine tools and precision analysis. Will have acces s to the f ixture design standards, manuals, plans for technical information. Machine Tool f ixture des ign ma s te r the general approach, with the general complexity o f the design of the basic ability fixture. Fixture design of the modern understanding of general knowledge.目录1前横架的工艺分析及生产类型的确定11前横架的技术要求01. 2前横架的工艺分析13确定前横架的生产类型12确定毛坯、绘制毛坯简图11选择毛坯12. 2毛坯的尺寸公差和机械加工余量13绘制前横架铸造毛坯结构简图23拟定前横架工艺路线31定位基准的选择33. 1. 1精基准的选择31. 2粗基准的选择33. 2表面加工方法的确定33. 3加工阶段的划分43. 4工序的集中与分散43. 5工序顺序的安排43. 6确定工艺路线34加工余量、工序尺寸和公差的确定54. 1工序1 前横架前面加工余量、工序尺寸和公差的确定51. 2工序4凸起螺纹孔（M12）的加工余量、工序尺寸及公差的确定65切削用量的计算61钻孔65. 2攻螺纹76夹具设计76. 1确定工件的定位方案72计算定位误差76.3导向元件设计86. 4夹紧装置的选择81.4. 1夹紧装置的组成86. 4. 2夹紧基本要求86. 5夹具体的设计81夹具体设计的基本要求86. 5.2夹具体材料及制造方法9参考文献9充值后就可以下载此设计说明书（不包含CAD图纸）。我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸（共计4张图纸）及机械加工工序、过程卡片各一张。需要全套资料的朋友请联系QQ客服1：1459919609或QQ客服2： 1969043202,需要其他设计题目直接联系1前横架的工艺分析及生产类型的确定1.1前横架的技术要求前横架零件技术要求表加工表面尺寸mm表面粗糙度Ra/P m形位公差/mm前横架前面25前横架底面不允许有凸块 等缺陷底板螺纹孔M12e0. 5B凸起螺纹孔M12e0. 1C垫片圆槽4)25车忽平1.2前横架的工艺分析分析零件图可知，零件经铸造后前面需要粗加工，用立式伏床加 工前面。保证螺纹孔的位置度。底面要求不允许有凸块等缺陷。其余 表面均为铸造面，不需加工。而主要工作面的加工精度较高，但也可 以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。所 以，该零件的工艺性较好。1.3确定前横架的生产类型Q=5000 件/年由1 4表知，该前横架的生产类型为大批生产。2确定毛坯、绘制毛坯简图2. 1选择毛坯由于前横架在工作过程中要承受载荷，毛坯选铸造件。该前横架 的生产类型为大批生产。2.2毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2-1可知，该前横架采用熔模铸造（硅溶胶），其材料为灰铸 铁，所以公差等级选4-6,取6.进而由表2-3确定铸件尺寸公差为 0.58mmo由表25选出机械加工余量等级为Eo又由表2 4查得铸件的 机械加工余量（RMA）为0.4颇。零件表面粗糙度由零件图可知，该前横架加工表面的粗糙度Ra等于25 U m,其余均为铸造面。项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注底板厚度220. 58表230. 4表2 42. 3绘制前横架铸造毛坯结构简图54m3拟定前横架工艺路线3. 1定位基准的选择定为基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确 定粗基准。3. 1. 1精基准的选择根据该前横架零件的技术要求和装配要求，选择前横架前面和底 面作为精基准，以此来加工底板上4个螺纹孔和凸起上1个螺纹孔遵 循了 “基准统一”原则。3. 1.2粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。该 前横架选择后面为粗基准，以加工前面，为后续工序准备好精基准。3. 2表面加工方法的确定根据前横架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法。如下表所示。加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/ u m加工方案备注前横架前面IT1325粗铢表1 8底板螺纹孔M12IT111. 6钻-丝锥攻 内螺纹表 1 7、110凸起螺纹孔IT111. 6钻-丝锥攻表 1 7、1