FA311A系列高速并条机一三排罗拉支架加工工艺设计含全套毕业说明书和机械CAD图纸资料.docx

1、FA311A系列高速并条机一三排罗拉支架加工工艺设计含全套毕业说明书和机械CAD图纸资料扬州市职业大学毕业设计设计题目：FA311A系列高速并条机 一三排罗拉支架加工工艺系 别： 机械工程系 专 业：班 级：姓 名：学 号： 指导老师：完成时间：序 言机械制造工艺学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程后进行的。这是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。就我而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，从而更

2、好的以积极向上的态度来对待工作能溶入到实践中去。我们做毕业设计目的是：1、学生综合分析和解决本专业的一般工艺技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。2、学生树立正确的设计思路，设计构思和创新思维，掌握工艺设计的一般程序.规范和方法。 3、学生正确使用技术资料.国家标准，有关手册.图册等工具书。进行设计计算.数据处理.编写技术文件等方面的工作能力。 4、学生今昔功能调查研究。面向实际。面向生产。向工人和工程技术人员学习的基本工作态度.工作作风和工作方法。第一章 课题简介本课题的来源：扬州鸿天机械有限公司，为“FA311A系列高速并条机一三排罗拉支架”加工工艺及工装的设计。FA311A型系列

3、高速并条机适应于75mm以下的纤维的纯纺与混纺，在纺纱工艺过程中，位于梳棉工序之后，梳棉纤维条通过本机4根罗拉不同转速之差产生的牵伸力并合与牵伸，能够提高纤维的条长片段均匀度、纤维的伸直度，使不同品质纤维的混合更趋均匀，为获得良好的细纱创造必要的条件。罗拉支架是并条机上的支撑罗拉部件，其加工表面较多，尺寸精度和相互位置精度比较高，且结构较为复杂，加工难度大，生产纲领为年产量7200件。本课题设计内容主要包括以下两部分：1、罗拉支架上块、前块、后块的加工工艺规程的设计，图号分别为：178M4.2000.01、178M4.2000.02、178M4.2000.03。2、专用机床夹具的设计。第二章

4、零件的作用及工艺性分析 FA311A型系列高速并条机适应于75mm以下的纤维的纯纺与混纺，在纺纱工艺过程中，位于梳棉工序之后，梳棉纤维条通过本机4根罗拉不同转速之差产生的牵伸力并合与牵伸，能够提高纤维的条长片段均匀度、纤维的伸直度，使不同品质纤维的混合更趋均匀，为获得良好的细纱创造必要的条件。一三排罗拉支架是FA311A型纺织机上的一个重要组成组合零件，它是由前块、后块、上块组合的一个组合件。它位于传动轴的下方，主要作用是支撑罗拉，并且保证罗拉做旋转且无跳动的圆周运动。 一三排罗拉支架中25用于安装罗拉与另一端罗拉支架相联结的孔，我们把它们分别进行分析：2.1 零件工艺性分析一、前块的工艺性分

5、析2.1 前块零件图一三排罗拉支架前块（零件图如图2.1所示）位于组合件的最上方，要加工的有：刨其表面达到粗糙度要求。铣 宽3mm、深2.5mm的槽，铣 宽14mm深10mm的哈呋槽，锪11深5mm的孔、14深16mm的孔，攻M6-7H的螺纹，钻R5的通孔及2-5的孔，定位和加紧下面会详细介绍。二、后块的工艺性分析 一三排罗拉支架一方面要与前块相连，一方面与纺织机上板固定，因此，后块作为组合零件中相当关键的零件之一。2.2 后块零件图先以下面为基准164与45.5，加工的有：13、2-5的孔以及2-M3-6H的螺纹孔，保证尺寸164.6与45.5相垂直。以宽度68.6为基准，要加工的有：宽49

6、.5mm高2mm的燕尾槽，2-M8-6H的螺纹，2-12的通孔及2-5的通孔保证尺寸164.6与68.6相垂直。三、上块的工艺性分析由于上块要与连杆、压力棒相连，一方面要与前、后块相连，以下面119.9与35.3成30度的夹角，此零件要加工的面：铣哈呋面，钻2-7的沉孔11深8mm的孔，5的通孔，攻M6-7H的螺纹孔以及12的通孔，铣宽3mm深2mm的凸槽。2.3 上块零件图四、 组合件的分析2.4 组合部件图此组合件由前、后、上块组合的，25为支撑罗拉的孔，由于此孔在两个零件上，如果单独加工，较困难，精度无法保证，因此，此组合件上的2-25、12都在组合以后加工的，能更好的保证精度要求而且加

7、工方便。组合加工的有：2-25、12的通孔，37、26轴承座沉孔，及32.5宽4mm的内割槽。 2.2 工艺规程设计2.2.1确定毛坯类型 由于一三排罗拉支架组合件结构相对复杂，它材料是球墨铸铁QT700，主要是用来支撑罗拉，在工作过程中不会承受交变载荷及冲击载荷，能保证零件工作可靠，零件的年产量已达7200，为批量生产水平且零件轮廓尺寸不大 。2.2.2基准面选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚者造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择粗基准选择原则：即当零件有不加工表

8、面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要相当位置精度较高的不加工表面作粗基准。对于本零件来说，如拿后块来说，因为零件六面都要加工刨，论粗基准选择选择哪个面作基准都可以，但是考虑到后块底面要与纺织机上板连接，要求精度比较高，则应选上面作为粗基准，利用六点定位原理，上面为基准可以约束Y、X旋转、X方向的平移。在用另一侧面做为基准，就可以约束零件，达到完全约束。（2）精基准面的选择 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准不重合时应该进行尺寸换算，在这里就不重复了。2.2.3工艺路线的拟定 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要

9、求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案一1）后块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 刨宽50H7，高2-0.545度的燕尾槽。 磨燕尾槽。 钻12的通孔，M8的螺纹底孔6.5，锪18沉孔铰2-5的孔，攻M8-6H的螺纹。 铣宽7mm高3mm的凹槽。 钻2-5H7深8mm的孔攻2-M3-6H、M12的螺纹。 钻1.5H11深4mm的孔，钻25、12的半圆孔。2）前块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 钻9、5的孔及沉孔14深16mm、铰5的孔。 钻5的孔，

10、锪14的沉孔，攻M4-7H、M6-7H螺纹。 钻5的孔，锪14的沉孔，攻M4-7H的螺纹。 钻7的通孔，铣宽14深10的凹槽。 钻25、12的半圆孔。3）上块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 铣哈呋面，铣宽15mm深18.5mm的槽。 磨哈呋面。 铣与顶面成30度的斜面。 磨与顶面成30度的斜面。 钻2-7、5的孔，铰5的孔，锪11深8mm的沉孔，攻M6-7H的螺纹。 钻2、1.5的通孔，钻5D8的孔，钻25的半圆孔。 攻M6-6H的螺纹。4）组合件工艺方案： 磨组合件的上表面和与上表面成60度的面。 钻5的孔，铰5的孔。 扩29、36、37的轴承座孔。 半精镗、精镗14、30的孔。 车23.5

11、的内割槽。 工艺路线方案二1）后块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 刨宽50H7，高2-0.545度的燕尾槽。 磨燕尾槽。 钻12的通孔，M8的螺纹底孔6.5，锪18沉孔铰2-5的孔，攻M8-6H的螺纹。 铣宽7mm高3mm的凹槽。 钻2-5H7深8mm的孔攻2-M3-6H、M12的螺纹。 钻1.5H11深4mm的孔。2）前块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 钻9、5的孔及沉孔14深16mm、铰5的孔。 钻5的孔，锪14的沉孔，攻M4-7H、M6-7H螺纹。 钻5的孔，锪14的沉孔，攻M4-7H的螺纹。 钻7的通孔，铣宽14深10的凹槽。3）上块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 铣哈呋面，铣宽15m

12、m深18.5mm的槽。 磨哈呋面。 铣与顶面成30度的斜面。 磨与顶面成30度的斜面。 钻2-7、5的孔，铰5的孔，锪11深8mm的沉孔，攻M6-7H的螺纹。 钻2、1.5的通孔，钻5D8的孔。 攻M6-6H的螺纹。4）组合件工艺方案 磨组合件的上表面和与上表面成60度的面。 钻5的孔，铰5的孔。 钻铰2-25、12的孔。 扩29、36、37的轴承座孔。 半精镗、精镗14、30的孔。 车23.5的内割槽。上述两种工艺方案特点在于：方案一是在两个零件未组合之前就加工2-25、12的通孔。而方案二是在组合以后加工2-25、12通孔，两相比较的话可以看出：25为支撑罗拉，精密度非常高的一个孔，如果要

13、是在未组合之前就加工的话，必须需要较高精度的夹具及机床，还要有高水平工人进行操作，经济性差，往往有一点错误，精度就无法保证。而第二种加工就祢补了第一种加工的不足，组合起来用普通的机床就可以了，操作简单方便，经济性好。因此，决定将第二种方案作为加工工艺方案。因此，其加工工艺方案确定为：1）后块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 刨宽50H7，高2-0.545度的燕尾槽。 磨燕尾槽。 钻12的通孔，M8的螺纹底孔6.5，锪18沉孔铰2-5的孔，攻M8-6H的螺纹。 铣宽7mm高3mm的凹槽。 钻2-5H7深8mm的孔攻2-M3-6H、M12的螺纹。 钻1.5H11深4mm的孔。2）前块工艺方案： 刨六

14、面。 磨六面。 钻9、5的孔及沉孔14深16mm、铰5的孔。 钻5的孔，锪14的沉孔，攻M4-7H、M6-7H螺纹。 钻5的孔，锪14的沉孔，攻M4-7H的螺纹。 钻7的通孔，铣宽14深10的凹槽。3）上块工艺方案： 刨六面。 磨六面。 铣哈呋面，铣宽15mm深18.5mm的槽。 磨哈呋面。 铣与顶面成30度的斜面。 磨与顶面成30度的斜面。 钻2-7、5的孔，铰5的孔，锪11深8mm的沉孔，攻M6-7H的螺纹。 钻2、1.5的通孔，钻5D8的孔。 攻M6-6H的螺纹。4）组合件工艺方案 磨组合件的上表面和与上表面成60度的面。 钻5的孔，铰5的孔。 钻铰2-25、12的孔。 扩29、36、3

15、7的轴承座孔。 半精镗、精镗14、30的孔。 车23.5的内割槽。2.2.4余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定一三排罗拉支架组合零件材料为QT700，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。（1）刨六面其加工长度为137.1mm，要求下表面粗糙度为0.8um，上表面粗糙度为1.6 um，因为粗刨能达到的精度要求为52.5 um，很显然达不到要求的精度。由于下一道工序是磨，查得精磨为50.32 um，能达到精度要求，所以采用粗刨，此时加工余量2Z=3.2mm，以达到加工要求。（2）磨六面 查机械制造工艺手册确定工序尺寸及加工余

16、量精磨达到的精度要求是50.32 um，所以采用精磨：2Z=0.8，公差为-0.05mm。（3）铣槽铣削公称余量Z=2.5mm。由于毛坯及以后各道工序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加工余量和最小加工余量之间。本设计中组合零件为大批量生产，应采用调整法加工。因此在计算过程中，应以调整法加工方式确定。2.2.5确定切削用量工序：刨六面。本工序用计算法来确定切削用量。1、加工条件： 加工要求：粗、精刨前块六面。 机床：牛头刨床。 刀具材料：YG8。2、计算切削用量（1）粗刨六面。1）已知毛坯长度方向加工余量为3mm，最大加工余为5mm，考虑到

17、要进行精刨，精磨。必须六有一部分余量。则最大在此工序上加工余量为3.2mm，分两次加工。2）进给量f，根据金属机械加工工艺手册（表14-19），当刀杆尺寸为30mm45mm时ap8 则进给量 f=(3.02.4)按牛头刨床说明书取: f=2.67mm/r3)计算切削速度 按金属机械加工工艺手册，切削速度计算公式为： v=162/t0.2ap0.1f0.4 式中：T耐用度 Ap切削深度F进给量 其中：ap=1.5 f=2.67 t=60 则： v=162/600.21.50.12.670.4=46.48(m/min)按机床说明书与46.4相接近的转速为45r/min及49.5,现选用45r/mi

18、n。如果选用49.5则刀具容易受热磨损太大。则选取： v=45r/min工序 磨六面 1、加工条件： 加工要求：末流面达到精度要求0.8um。 磨轮材料：黑色碳化硅，宽50mm，见机械制造工艺手册（表10-231）。 机床：平面磨床（M7130） 用磨轮圆周精度精磨削深度进给量公式： st=3.46k1k2k3/sBv查机械制造工艺手册得：sB=1225毫米/行程 取：sB =25。 工件运动速度V=12m/min 则单行程进给量：Z=0.019mm 查修正系数：k1=1.04 k2=1.0 k3=0.62 则：st=3.46k1k2k3/sBv=3.461.041.00.62/2512 =0

19、.0114(mm)查工艺手册进给量应该取：st =0.012(mm)工序 钻孔。由于此组合零件中钻孔的比较多，为了便于查找我就在这里一一列出。此零件中需要钻的孔有：1.5、2、4、4.5、5、7、9、11、12、14、25 。（1）查机械制造工艺手册钻1.5的孔和2的孔一样，工件材料：QT700 则进给量： S=0.050.07毫米/转 取：S=0.06毫米/转选用刀具材料：W18CR4V切削速度的计算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 则: V=14.21.50.25600.1250.060.55=48.9(m/mi

20、n)主轴转速选择:V=400r/min(2)查机械制造工艺手册钻4.5的孔和5的孔一样，工件材料：QT700 则进给量： S=0.050.07毫米/转 取：S=0.06毫米/转选用刀具材料：W18CR4V切削速度的计算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 则： V=14.24.50.25 600.1250.060.55=39.8(m/min)主轴转速选择：V=400r/min(3)查机械制造工艺手册钻12的孔，工件材料：QT700 则进给量： S=0.050.07毫米/转 取：S=0.06毫米/转选用刀具材料：W18CR

21、4V切削速度的计算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 则: V=14.2140.25 600.1250.060.55=24.4(m/min)主轴转速选择：V=280r/min(4)查机械制造工艺手册钻14的孔，工件材料：QT700 则进给量： S=0.050.07毫米/转 取：S=0.06毫米/转选用刀具材料：W18CR4V切削速度的计算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n则： V=14.2140.25 600.1250.060.55=16.8(

22、m/min)主轴转速选择：V=280r/min(5)查机械制造工艺手册钻25的孔，工件材料：QT700 则进给量： S=0.050.07毫米/转 取：S=0.06毫米/转选用刀具材料：W18CR4V切削速度的计算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 则： V=14.2250.25600.1250.060.55=12.4(m/min)主轴转速选择:V=280r/min为清楚表达，以下为钻孔切削用量表:表 一 钻孔切削用量表直径(D)主轴转速(r/min) 切削速度(m/min)进给量mm切削深度mm2400 48.90.1

23、20.2440039.80.10.244.556039.80.120.2556035.20.190.3737532.80.250.35937532.50.30.251228024.40.20.21428016.81.00.062528012.42.00.02(6) 铰孔。在此零件中加工多处4、5的孔，我就把这两种列出来。铰5的孔为，查机械制造工艺手册（表10-8），铰5的孔用于手铰，进给量为0.6mm/n,即：S=0.6 mm/n。查机械制造工艺手册（表10-84），T=0.05mm, 则： 切削速度： V=17.2 （m/min）（7）锪孔。锪18、14、11，组合零件中锪孔全部为平头锪钻，

24、查机械制造工艺手册（表10-90）。锪18的孔，工件材料：QT700，进给量S查得： S=0.100.15(mm) 取：S=0.12(mm)不加冷却液的切削速度： V=1225(m/min) 取：V=16.8mm/min。 锪14，进给量S=0.10.15(mm) 取：S=0.10(mm)不加冷却液的切削速度： V=20(m/min)（8）攻丝。 攻丝在组合件中也比较多。在这里都列为一块， 攻丝M6-7H：查机械制造工艺手册（表10-157）。选用螺纹丝锥高速钢： W18CR4V 切削速度计算公式： V=CVDx/TmSy其中工件材料为QT700，切削系数CV，当直径D10时； CV=0.83

25、，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。当直径D10时； CV=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。在（表10-167）中查得螺纹直径为8时，切削速度V=9.8(m/min)把M6、M8、M12，代入公式得： 9.8=CVDx/TmSy=0.8380.78/600.5S0.5则可以求出进给量 S=0.6mm)攻丝M12-7H：查机械制造工艺手册（表10-157）。选用螺纹丝锥高速钢： W18CR4V 切削速度计算公式： V=CVDx/TmSy其中工件材料为QT700，切削系数CV，当直径D10时； CV=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。当直径D10时； CV=27.6，

26、X=0.78，Y=0.5，m=0.5。在（表10-167）中查得螺纹直径为6时，切削速度V=12.1(m/min)把M6、M8、M12，代入公式得： 12.1=CVDx/TmSy=0.8380.78/600.5S0.5则可以求出进给量 S=0.4(mm)攻丝M47H：查机械制造工艺手册（表10-157）。选用螺纹丝锥高速钢： W18CR4V 切削速度计算公式： V=CVDx/TmSy其中工件材料为QT700，切削系数CV，当直径D10时； CV=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。当直径D10时； CV=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。在（表10-167）中查得螺纹直

27、径为6时，切削速度V=10.2in)把M6、M8、M12，代入公式得： 10.2Dx/TmSy=0.8380.78/600.5S0.5则可以求出进给量 S=0.5mm)通过查表计算，可求出其他的切削用量，如表二所示：表二 攻螺纹切削用量表螺纹直径切削(m/min) 进给量(mm) 切削深(mm)M410.20.50.2M610.40.60.3M89.80.50.2M1212.10.40.1 还有一部分螺纹为手工攻丝，如：N3、M2，在此就不多说明了。工序 铣。（1）铣平面，工件材料为QT700，刀具选用的是圆盘铣刀，圆盘铣刀在平面比较宽的时候用镶齿刀。对于一般相对窄的平面用整体直齿。因为本零件

28、尺寸较小，所以选用整体直齿。查机械制造工艺手册（表10-106）。切削速度公式： V=75.5D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1(m/min) 其中：T：刀具耐磨度t：切削深度D：铣刀直径B：铣削宽度Z：每齿进给量刀具材料：YG8，查（表10-1080，得铣刀每齿进给量S=0.50.64mm取：S=0.6mm切削深度:t=3mm铣刀耐磨度: T=90min， 直径D=50mm， B=20mm ， S =0.6mm，Z=6。则公式：V=75.5D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1=75.5500.2/900.1530.50.60.4200.160.1324.78

29、(m/min)根据机械制造工艺手册（表10-109），选取V=335(m/min)（2）铣槽。用高速三面刃圆盘铣刀：W18CR4V刀具磨损量为T=60，齿数Z=30，铣刀切削深度t=5。切削速度公式： V=31.4D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1(m/min)可以查出： V=32(m/min)则：32=31.4D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1= 31.4600.2/50.1550.5S0.430.1300.1求得： S0.236(m/min)根据机械制造工艺手册取：S=0.25(m/min)工序 车内割槽。 计算切削速度公式，按机械制造工艺手册（表10-1）切削速度公式： V=CV/TmApXvfyK其中：CV=242，（表10-4）查 T=1.52.0， 取T=