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一般车床后托架的机械加工工艺规程及夹具设计
一般车床后托架的机械加工工艺规程及夹具设计
设计说明书
学院:
专业班级:
同学姓名:学号:
设计题目:一般机床后托架零件工艺规程及夹具设计
起迄日期:
指导教师:
教研室负责人:
日期:2012年12月16日
目录
前言 3
一、零件的分析: 3
(一)零件的作用: 3
(二)零件的工艺分析: 3
二、工艺规程的设计: 4
(一)确定毛坯的制造形式: 4
(二)基准的选择 4
(三)制订工艺路线: 5
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定: 7
(五)确定切削用量及基本工时: 8
三、夹具设计: 25
(一)问题的提出: 25
(二)夹具设计: 26
四、总结: 27
五、主要参考文献: 27
一般车床后托架的机械加工工艺规程及夹具设计
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前言
机械制造工艺与机床夹具课程设计是在学完了机械制造工艺与机床夹具和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深化的全面总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在几年的学习中占有重要的地位。
就我个人而言,期望通过这次课程设计,对今后将从事的工作,进行一次适应性训练,通过设计熬炼自己分析问题、解决问题的力量,为回厂后的工作打下一个良好的基础。
由于力量所限,设计中尚有很多不足之处,期望各位老师赐予批判指教。
一、零件的分析:
(一)计算生产纲领,确定生产类型:
零件图上为一般车床上的后托架,生产量为2000件,该产品属于轻型机械,依据表1-3生产类型与生产纲领等的关系,可确定其生产类型为中批生产。
(二)零件的作用:
后托架在一般车床床身的尾部,三个孔分别装丝杠、光杠、转向开关,起加强固定作用;在ø40mm与ø,用于导通油路;旁路的螺纹孔是连接油盖的;正面的四个孔将后托架固定于车床尾部。
(三)零件的工艺分析:
一般车床后托架共有两组表面,他们之间有肯定的位置要求。现叙述如下:
1、以ø40mm孔为中心的加工表面:这一组加工表面包括:ø40mm,ømm及ømm的孔,两沉头孔为ø20mm,两装配铰孔ø13mm,深孔ø6mm,螺纹M6,两销孔。其中,主要加工表面为
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ø40mm,ømm及ømm的三个孔。
2、以底面120×60mm为中心的加工表面:这一组加工表面包括底面120×60mm和锪平面。这两组加工表面之间有肯定的位置要求,主要是:
ø40mm孔的轴线与底面的平行度为100:;
ømm孔的轴线与底面的平行度为100:;
ømm孔的轴线与底面的平行度为100:;
;
毛线孔的中心线与底面的尺寸误差为±;
由此可分析知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助与专用夹具加工另一组表面,并且保证他们之间的位置精度要求。
二、工艺规程的设计:
(一)确定毛坯的制造形式:
后托架是车床的后托起部分,该零件材料为HT200,考虑到机床运行中要经常使主轴正转与反转,此时,转向开关、丝杠、光杠也进行正转与反转的连续或瞬时运动。因此,扭矩最大,强度不高使用铸件,由于零件的年产量为2000件,已达到中批量生产水平,并且零件的轮廓尺寸不大,故可以接受砂型铸造,这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是比较合理的。
(二)基准的选择
基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一,基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批量报废,使生产无法正常运行。
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1、粗基准的选择:对于一般的孔类零件,以孔作为粗基准完全合理,但对本零件来说,孔ø40mm为铸造孔,不易作为精基准,故我们可以考虑以顶面加一个可调支撑作为粗基准,以此基准把底面120×60mm先加工出来,由于此顶面只限制了X、Y、Z的转动和Z的移动4个自由度,故可以考虑选左端面为其次基准面,此二面可以限制6个自由度,达到完全定位。
2、精基准的选择:主要应考虑到基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时,应尽量进行尺寸计算。这在后面还要特地计算,此处不在重复。
(三)制订工艺路线:
制订工艺路线的动身点,应当使零件的几何外形、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在用生产纲领确定为中批量生产的条件下,可以考虑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,但同时也要保证质量。除此之外,还要考虑到经济效果,在实际生产中还要考虑加工的设备,以尽量使成本降到最低。
1、工艺方案一:
工序10:粗、精铣底面,保证尺寸120×60mm;
工序20:钻两个ø13mm的孔;钻两个销孔ø10mm;锪两个沉头孔ø20mm;
工序30:钻孔ø38mm;钻孔ø28mm;钻孔ø;锪平孔ø;
工序40:扩孔ø;扩孔ø;扩孔ø;
工序50:半精镗ø40mm;ø30mm;ø25mm;
工序60:精镗孔ø40mm;ø;ø;
工序70:钻螺纹孔ø;钻深孔ø6mm;
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工序80:攻螺纹孔M6;
工序90:加工油槽,去毛刺;
工序100:按图纸要求检验;
2、工艺方案二:
工序10:钻孔ø38mm;钻孔ø28mm;钻孔ø;锪平孔ø;
工序20:扩孔ø;扩孔ø;扩孔ø;
工序30:粗、精铣底面,保证尺寸120×60mm;
工序40:钻两个ø13mm的孔;钻两个销孔ø10mm;锪两个沉头孔ø20mm
工序50:半精镗ø40mm;ø30mm;ø25mm;
工序60:精镗孔ø40mm;ø;ø;
工序70:钻螺纹孔ø;钻深孔ø6mm;
工序80:攻螺纹孔M6;
工序90:加工油槽,去毛刺;
工序100:按图纸要求检验;
3、工艺方案的比较分析:
以上两个工艺方案的特点在于:方案一是先加工以底面为中心的表面,再以此为基准加工3个孔及其他相关的孔;方案二却恰恰相反,先加工3个孔,再以孔定位加工底面。
依据后托架的作用和两个方案的比较分析,由于ø40m,ø,ø。因此,选用底面为基准时,加工孔的精度肯定的越高越好。因此,方案二的工序不太合适,我们接受方案一的大致挨次。经过分析,方案一的加工挨次是先粗加工、精加工一组表面,再粗加工、精加工另外一组平面。这看上去大致是合理的,但认真推敲后,发觉仍旧有不太符合工艺原则,现将改进的工艺过程具体分析如下:
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工序10:粗、精铣底面,保证尺寸120×60mm;
工序20:钻两个ø13mm的孔;钻两个销孔ø10mm;锪两个沉头孔ø20mm;
工序30:钻孔ø38mm;钻孔ø28mm;钻孔ø;锪平孔ø;
工序40:扩孔ø;扩孔ø;扩孔ø;
工序50:钻螺纹孔ø;钻深孔ø6mm;
工序60:攻螺纹孔M6;
工序70:半精镗ø40mm;ø30mm;ø25mm;
工序80:加工油槽;
工序90:精镗孔ø40mm;ø;ø;
工序100:去毛刺;
工序110:按图纸要求检验;
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定:
一般车床后托架零件材料为HT200,硬度为200HBS,,生产类
型为中批生产,接受铸造毛坯。
依据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下:
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1、底面(120×60mm)
考虑其表面粗糙度比较高,故需粗、精铣底面,其加工余量Z=2mm。
2、其余各铸造孔加工余量如下:
零件尺寸单边毛坯
øø37mm
3、其余各孔由于直径较小,故只能为实心孔,其毛坯不能铸造出孔,参照《机械加工工艺手册》后确定:
ø————钻孔到ø;扩孔到ø;
半精镗到ø;精镗到ø;
ø————钻孔到ø28mm;扩孔到ø
半精镗到ø;精镗到ø;
ø40mm孔—————扩孔到ø;
半精镗到ø;精镗到ø40mm;
(五)确定切削用量及基本工时:
工序10:粗、精铣底面:
1、加工条件
工件材料:HT200,σ=200HBS,铸造;
加工需求:粗、精铣底面,保证尺寸120×60mm和台阶高18mm;
机床:X6132型铣床;
刀具:高速钢圆柱形铣刀,依据《金属切削手册》表6-4取铣刀直径d=100mm,依据《金属切削手册》表6-7查得铣刀齿数Z=14;
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2、确定铣削深度:
参考有《金属切削手册》确定粗加工的铣削深度a=;精加工的铣削深度a=;
3、确定每齿进给量:
参考《机械加工工艺手册》(软件版)取粗铣时的每齿进给量f=(mm/z);精铣时的每转进给量f=(mm/z);
4、确定主轴转速:
参考《有用金属切削加工工艺手册》表8-4,取粗铣时的主轴转速为150r/min,精铣时的主轴转速为190r/min;
5、计算铣削速度:
前面已经确定铣刀直径d=100mm和主轴转速(粗铣刀时为300r/mm)。所以,相应的铣削速度分别为:
粗铣时:
精铣时:
6、校核机床功率(只需校核粗加工即可):
关由手册查得功率;
取Z=14,,,a=,而由手册查得=1,=1故1,所以:
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起所耗功率远小于机床功率,故可用。
7、计算基本工时:
参考《机械加工工艺手册》(软件版)确定切入和切出的行程长度,而工件的长度为,故铣刀的工作行程为。所以,基本工时为:
(m/min)(粗铣时);
(m/min)(精铣时);
工序20:钻四个定位孔(2-ø10mm和2-ø13mm);锪两个沉头孔ø20mm,深2mm;
工步1:钻两个ø13mm孔
1、加工条件
工件材料:HT200,σ=200HBS,铸造;
加工需求:钻锥度孔ø10mm,保证零件图上的精度要求;
机床:Z5125A型钻床;
刀具:,钻头直径13mm,
2、确定切削进给量:
依据《有用金属切削加工工艺手册》中表5-6,取进给量f=(mm/r);
3、确定切削速度:
一般车床后托架的机械加工工艺规程及夹具设计
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