机床前横架加工工艺及夹具课程设计改.docx

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机床前横架加工工艺及夹具课程设计改

机床前横架加工工艺及夹具（课程设计）改

　　机械制造工艺学

　　课程设计说明书

　　设计题目：

设计车床前横架零件的机械加工工艺规程　　

　　设计者：

学号：

指导教师：

　　武昌工学院20XX年5月26日

　　机械制造工艺学课程设计任务书

　　适用专业：

　　设计题目：

设计机床前横架零件的机械加工工艺规程

　　一、设计前提：

中批生产

　　二、设计内容：

　　1.零件图　　１张2.课程设计说明书　　１份3.机械加工工艺规程　　１套

　　三、相关教材及参考书目：

　　1．《机械制造工艺学》，王启平主编，哈尔滨工业大学出版社

　　2.《机械制造工艺学课程设计手册》、《机械制造工艺设计手册》、《机械加工工艺手册》、《机械加工工艺人员手册》等

　　20XX年5月26日

　　目录

　　1生产纲领······································4　　2零件的分析····································4　　前横架的工艺分析····························4　　3零件工艺规程设计······························4　　零件的生产类型······························4　　前横架的毛坯的制造形式······················4　　选择加工方法，制定工艺路线··················5　　工序设计····································6　　确定切削用量及基本时间······················7　　工序II夹具设计及使用说明····················12　　4课程设计总结··································14　　5

　　根据先面后孔的原则，本零件先进行先表面的铣削，再进行钻孔和攻螺纹。

工序号工种工作内容说明010铸造金属型铸造铸件毛坯尺寸：

长：

247mm宽：

54mm高：

70mm020030清砂除去浇冒口，锋边及型砂热处理退火　　石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织，以便于切削加工工件用专用夹具装夹；立式铣床（X51）060钻平面上：

将螺纹孔4XM12钻到Ф工件用专用夹具装夹；摇）臂钻床（Z3025040050检验铣检验毛坯粗铣、精铣底平面A攻丝070四个钻孔攻螺纹M12锪孔钻锪孔Ф25钻凸耳上：

将螺纹孔M12钻到Ф攻丝凸耳面上：

攻螺纹M12倒角去毛刺清洗，涂防锈油选用M12机用丝锥工件用专用夹具装夹；摇）臂钻床（Z3025选用M12机用丝锥　　080090100钳检验入库

　　工序I：

以上表面为定位基准，铣削下表面，保证22mm的尺寸。

　　工序II：

以侧面定位。

钻φ*4的孔，用φ12mm的丝锥攻螺纹。

　　并倒角。

　　工序III：

用φ12mm的丝锥攻螺纹。

　　工序IV：

以上表面定位，钻φ的孔，孔心距离上表面27mm。

并保证位置度误差φ。

锪φ25的孔，再用φ12mm的丝锥攻螺纹。

工序V：

倒角去毛刺，检查工件

　　6

　　四．工序设计

　　1选择加工设备与工艺设备选择机床

　　工序I选用立式铣床。

型号为X51

　　工序II,III选用摇臂钻床，型号Z3052选择夹具

　　工序I选用通用夹具即可　　工序II，III选用专用夹具。

选择刀具

　　铣刀按表5-100选择莫氏锥柄立铣刀，莫氏锥柄号为2，直径d=18mm，l=32mm,L=117mm,齿数z=6粗铣留余量。

　　钻φ孔，选用莫氏φ麻花钻.攻M12螺纹，选用机用丝锥φ12mm选用量具

　　铣下表面选用分度值的游标卡尺进行测量。

　　于孔加工选用的是标准的麻花钻与丝锥，故不需用量具进行测量。

　　2，确定工序尺寸

　　确定下表面的工序尺寸

　　工序尺寸与加工余量有关，应将毛坯余量分为各个工序加工余量，然后后往前计算工序尺寸，中间工序尺寸按加工方法的经济精度确定。

本零件下表面的加工余量工序尺及表面粗糙度见下表。

加工表面下表面下表面加工余量工序尺寸54表面粗糙度Ra25Ra25钻孔工序尺寸　　先钻孔，后攻螺纹，采用标准麻花钻与标准丝锥。

各工序尺寸见下表。

工序钻φ*4孔攻M12*4螺纹工序加工余量工序尺寸φM12加工余量工序尺寸7

　　钻φ孔φ锪φ25的孔攻M12螺纹φ25M12五．确定切削用量及基本时间

　　切削用量包括背吃刀量ap，进给量f和切削速度v。

确定顺序是先确定ap，f，再确定v。

　　1，工序I切削用量及基本时间的确定

　　切削用量本道工序为粗铣下表面。

已知加工材料为HT200.机床为X51铣床。

工件

　　安装采用专用夹具。

　　1）确定粗铣下表面，留余量的切削用量。

根据表5-100所选刀具为莫氏锥柄立铣刀。

　　莫氏锥柄号为3，直径d=28mm，l=45mm,L=147mm,齿数z=6粗铣留余量。

　　前角γ0为0后角α0为7度，刀齿斜角λs=-10，主刃Κr=50，过渡刃Κrε=30，过渡刃宽度bε=。

　　i确定背吃刀量ap粗铣单边余量为，显然ap=　　ii确定进给量f根据表5-144根据：

铣床的功率为细齿铣刀确定f=/Z所以f=/r

　　iii确定切削速度v和工作台每分钟进给量fMZ根据表2-17中公式计算

　　8

　　Cvdqvvmxvyupkv

　　Tapfzvaevzv式中，Cv25，qv，xv，m=,ae28,ap,kv,z=6,fz,T=90min,d=28mm

　　yv，uv。

　　pv。

　　Cvdqvvmxvyupkv/minTapfzvaevzv1000/min

　　28　　根据X51型铣床主轴转速表5-72，选择n=125r/min=/s则实际切削速度v=/s,工作台每分钟进给量为nfMZ612590mm/min

　　根据X51型铣床工作台进给量表5-73，选择fMZ80mm/min则实际的每齿进给量

　　fz/z校验机床功率。

根据表2-18的计算公式铣削时的功率为

　　xFuFCFapfzyFaezFCvkFc（N）,，FcPcqFwFdn1000xFuFCFapfzyFaezFcdqFnwFkFc,PcFCv,X51型铣床的功率为,故所选切1000削用量可以采用，确定切削用量为

　　fz/z，fMZ80mm/min，n=210r/min=/s，v=/s

　　基本时间：

根据表2-28，Tjll1l2ifMZ式中l274mm,l1（28282282）2741

　　80需要二次走刀Tj1=本工序时间为T=S

　　2、工序II切削用量及基本时间的确定切削用量

　　Tj1,l31mmtan501）钻孔切削用量

　　本工序为钻孔，倒角，再攻螺纹，钻孔在摇臂钻床上进行加工，刀具选用直柄短麻花钻

　　9

　　φ用机用丝锥φ12。

　　钻φ孔选用直柄短麻花钻，材料为高速钢，根据表5-84查得：

φ柄麻花钻总长l=95沟漕L1=47mm。

　　根据表5-127.钻孔进给量f=/r，取f=/r。

　　为避免损坏钻头，当刚要钻穿时应该停止自动走刀，改用手动走刀。

　　根据表5-134，硬质合金钻头钻削不同材料的切削用量可知，硬质合金钻头钻削灰铸铁是的切削速度Vc为50-70mm/min，取Vc=60mm/min，用乳化液做冷却液。

转速：

　　1000vnd100060n1769r/min

　　根据表5-62摇臂钻床Z3025选转速1600r/min则实际切削速度V=/min根据《金属机械加工工艺人员手册》表9-5查得钻床功率所以最终确定该工序的切削用量为：

　　f=/r　　Vc=/minN=1600r/minPc=基本时间的确定1）钻孔基本时间

　　根据表2-26计算得

　　Tjll1l222841600Tj1=*4=

　　本工序时间：

　　Tj=Tj1=

　　3工序III的切削用量及基本时间的确定

　　10

　　攻螺纹切削用量攻螺纹选用M12机用丝锥。

根据表5-97查得：

丝锥公称直径d=螺距p=,锥柄直径d1=,螺纹部分长度l=,总长L=89mm,方头a=L2=10mm。

　　根据表5-142查得：

　　d=12p=材料为灰铸铁攻螺纹时切削速度

　　1000/min　　V=/min=160mm/sn12　　根据表5-62摇臂钻床主轴转速选n=250r/min所以V=/min

　　攻螺纹的切削用量为f=,n=250r/min,d=12,Pc=　　攻螺纹基本时间表2-30计算得：

　　）i===

　　250fnTj2=*4=

　　本工序时间：

Tj=Tj2=

　　4,工序IV的切削用量及基本时间的确定切削用量

　　1）锪平φ25孔。

　　根据《金属机械加工工艺人员手册》查得改工序选用高速钢莫氏短锥柄平底锪

　　11

　　钻。

P613表20-34基本参数如下：

锪钻代号d*d1=25*8L=76c=H=5莫氏锥柄号为2材料为高速钢。

　　《金属机械加工工艺人员》p926表28-10可知：

进给量f=/r取f=/r

　　Cvd0v切削速度公式vmxvykv/min

　　Tapfzv1000/min

　　25根据表5-62摇臂钻床的转速选择n=125r/min　　实际转速为v=/min2）钻孔切削用量

　　本工序为钻孔，倒角，再攻螺纹，钻孔在摇臂钻床上进行加工，刀具选用直柄短麻花钻φ，材料为高速钢。

攻螺纹时选用机用丝锥φ12。

　　钻φ孔选用直柄短麻花钻，材料为高速钢，根据表5-84查得：

φ直柄短麻花钻总长l=95mm，沟漕L1=47mm。

　　根据表5-127.钻孔进给量f=/r，取f=/r。

　　为避免损坏钻头，当刚要钻穿时应该停止自动走刀，改用手动走刀。

　　根据表5-134，硬质合金钻头钻削不同材料的切削用量可知，硬质合金钻头钻削灰铸铁是的切削速度Vc为50-70mm/min，取Vc=60mm/min，用乳化液做冷却液。

转速：

　　1000vnd100060n1769r/min

　　根据表5-62摇臂钻床Z3025选转速1600r/min，则实际切削速度V=/min，根据《金属机械加工工艺人员手册》查得钻床功率，以最终确定该工序的切削用量为：

f=/r　　Vc=/minN=1600r/minPc=3）攻螺纹切削用量

　　攻螺纹选用M12机用丝锥。

根据表5-97查得：

丝锥公称直径d=螺距p=

　　锥柄直径d1=螺纹部分长度l=总长L=89mm方头a=L2=10mm

　　根据表5-142查得：

　　d=12p=材料为灰铸铁攻螺纹时切削速度

　　1000/minV=/min=160mm/sn12根据表5-62摇臂钻床主轴转速选n=250r/min所以V=/min，攻螺纹的切削用量为:

f=,n=250r/min,d=12,Pc=

（2）基本时间的确定n

　　12

　　z

　　1）锪孔基本时间表2-26求得：

　　Tj1ll1fn42=

　　1252）钻孔基本时间

　　根据表2-26计算得

　　Tjll1l2228416003）、攻螺纹基本时间

　　表2-30计算得：

　　2233l1l2i=Tj2===

　　250fn本工序时间为Tj=Tj1+Tj2=++=

　　六．夹具设计

　　1、确定夹具的的结构方案，绘制装配草图：

　　布置图面

　　确定定位方案，选择定位元件

　　本工序要求保证四个孔的位置度以及尺寸要求，根据基准重合原则，两尺寸方向分别选择侧边为定位基准。

　　定位元件选择支承钉，底面三个，左侧面一个，里面两个，实现完全定位。

定位误差的分析和计算：

　　基准不重合误差bc，工序基准的位移误差

　　即：

　　dwbcwy=+

　　wy，两者之和为定位误差

　　dw

　　13

　　铰链连接处铰链轴和铰链支座之间的配合尺寸为

　　712Hh6铰链轴：

钻模板与铰链轴的配合尺寸为

　　780Hn6712Hh6即孔

　　轴

　　12，钻模板与支座。

　　bc之间的配合尺寸为

　　dw即支座：

　　.03080钻模板

　　-=0所以

　　=+++=，在宽度方向上定位误差为：

在长度方向上

　　的定位误差为：

满足孔的位置度的要求。

故该方案可行。

　　导向装置设计：

　　为了引导刀具对工件的加工，可提高加工孔的形状精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。

故使用钻套进行导向，以确定夹具及工件的位置。

选择快换钻套，夹紧装置的设计：

　　夹紧元件，中间机构，动力装置。

根据夹紧装置设计的要求，为了垂直于主要定位基准面并与重力方向一致，所以选择向下的夹紧力方向。

.夹紧力的计算：

　　K=1111=

　　）419dfKF=190F,XF,d=,f=/r,钻孔切削力的计算：

所

　　（419dfKF=X以。

　　.2实际所需夹紧力：

FKFx3101夹紧机构

　　本夹具选用偏心压板夹紧机构，手柄的拨动压紧垫块和工件之间的力，方便夹紧与装卸。

夹具体与机床连接

　　在夹具体下面的板上开有2个槽，可以通过使用螺旋压紧机构与机床的T形槽相连。

使用说明

　　安装工件时，松开螺母，将工件安装在定位销上，拧紧螺母夹紧工件。

结构特点

　　本夹具结构简单，操作方便。

　　设计小结：

这次设计，综合运用了以前所学过的《工程制图》，《互换性与测量技术》，《机械设计》，《机械制造基础》，《机械制造装备设计》，《机械原理》等学科的知识。

参考资料：

《金属机械加工工艺人员手册》，《机床夹具设计手册》。

《机床夹具图册》以及《机械制造基础课程设计指南》。

通过这次设计，巩固了前面所学的各科知识，也让我对设计有了进一步的认识。

　　14

　　课程设计总结

　　本次课程设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。

因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

　　在这次设计中,我用了多种机床来加工这个连杆工件。

通过从零件的分析,知道了零件的作用,再分析他的工艺,来了解工件的加工,最后确定毛坯、画毛坯——零件合图。

然后开始工艺设计和分析,先选择好的定位基准、选择加工设备及刀、夹量具和加工工序设计以及夹具的设计。

最后完成连杆加工工艺分析与加工。

　　于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

　　机械制造工艺学

　　课程设计说明书

　　设计题目：

设计车床前横架零件的机械加工工艺规程　　

　　设计者：

学号：

指导教师：

　　武昌工学院20XX年5月26日

　　机械制造工艺学课程设计任务书

　　适用专业：

　　设计题目：

设计机床前横架零件的机械加工工艺规程

　　一、设计前提：

中批生产

　　二、设计内容：

　　1.零件图　　１张2.课程设计说明书　　１份3.机械加工工艺规程　　１套

　　三、相关教材及参考书目：

　　1．《机械制造工艺学》，王启平主编，哈尔滨工业大学出版社

　　2.《机械制造工艺学课程设计手册》、《机械制造工艺设计手册》、《机械加工工艺手册》、《机械加工工艺人员手册》等

　　20XX年5月26日

　　目录

　　1生产纲领······································4　　2零件的分析····································4　　前横架的工艺分析····························4　　3零件工艺规程设计······························4　　零件的生产类型······························4　　前横架的毛坯的制造形式······················4　　选择加工方法，制定工艺路线··················5　　工序设计····································6　　确定切削用量及基本时间······················7　　工序II夹具设计及使用说明····················12　　4课程设计总结··································14　　5