车床尾座体的机械加工工艺规程及夹具设计(全套图纸).doc
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1、毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) QQ 36396305 目 录 1 设计任务书-第03页 1.1设计题目-第03页 1.2设计目的-第03页 1.3设计内容及要求-第03页 2 设计说明书-第04页 2.1零件的分析-第04页 2.2确定毛坯制造形式-第05页 2.3基准的选择-第05页2.4制订工艺路线-第06页2.5确定毛坯尺寸-第09页2.6铸造斜度选择-第11页 2.7工序设计-第11页 3 专用夹具设计-第45页3.1 问题的提出-第 45页3.2夹具设计-第46页 3.3夹具设计及操作的简要说明-第46页致谢-第47页 参考文献-第48页1 设计任务书1.1设计题目 车床尾座
2、体机械加工工艺规程及铣床(铣端面)夹具的设计。1.2设计目的 通过机械制造工艺与机床夹具设计课程设计,使我们能熟悉地解决一个零件在加工中的定位,夹紧及合理安排工艺路线等问题,以保证零件的加工质量,同时通过设计,学会使用手册及相关图表资料。1.3设计内容及要求1.3.1设计依据车床尾座体零件图、生产纲领,毛坯制造方法、生产条件(设备、刀具、夹具、量具的性能,工人技术水平,工艺装备制造能力)。 此次毕业设计所指定的车床尾座体为中批生产的产品。使用专用或通用夹具。生产纲领为500-5000件。毛坯采用砂型铸造方法生产。机械加工中采用专用机床或通用机床,专用或标准刀具、量具。工人技术水平和工装制造能力
3、为中等水平。1.3.2主要技术指标1)中批生产,工序较分散。 2)设计的专用夹具应选择好定位基准、夹紧方式。定位、夹紧迅速,夹紧力适中,以缩短工序工时,提高生产效率,确保产品质量。1.3.3技术要求根据已学知识,进行工艺规程及专用夹具设计。所设计的夹具,必须定位可靠、夹紧可靠。所绘制的零件图,必须表达全面,符合国标。编写的设计说明书应文理通顺、条理清晰、图文并茂。1.3.4工作要求认真复习设计有关知识,并查询有关资料、手册。按时保质、保量完成设计任务。在设计时间,因事离校要办理请假手续,及时报告设计进度,设计过程中的问题应及时请教老师。 1.3.5图纸要求要求图面清晰、布图合理;所有设计图纸用
4、计算机绘制,必须符合国家标准。 1.3.6设计工作量 绘制车床尾座体零件图一张; 编制工艺过程卡片一张; 编制工序卡片一张; 绘制专用夹具装配图一张; 绘制夹具零件(包括夹具体)图;共完成图纸工作量A02.5张以上。编写设计说明书一份约15000字。2 设计说明书2.1零件的分析2.1.1零件的作用 题目所给定的零件是车床尾座体,它位于车床的末端,主要作用是当加工长轴时,用于顶紧工件防止因装夹误差发生径向跳动零件的顶部有一个100H7的孔,用于安装一个顶尖在尾座体末端,用一个手轮夹操作顶尖的进退,尾座体顶部有一个30H7的孔,并有M8的配钻螺纹孔。用于锁紧顶尖;另外,顶部还有一个10的梯形孔,
5、作用是加润滑油,使顶尖能移动自如;在套筒的旁边,还有一个50的孔,用于使顶尖偏心,调整加工时的不同椎度,在尾座体底面有一个矩形槽,用于能通过手柄使尾座体能左右移动。2.1.2工艺性分析 车床尾座体共有两组加工表面,它们相互间有一定的位置要求,现分析如下:A、以100H7为中心的加工表面,这一组加工表面包括: a、100H7孔及其倒角:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra0.8m,并有圆柱度要求,公差为0.012,需粗镗、半精镗、精镗、浮动精镗。 b、120H8的孔:公差等级为IT8,表面粗糙度为Ra1.6m,需粗镗、半精镗、精镗。 c、30H7孔:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6m,并有
6、位置度要求为0.08,需钻,扩,粗铰,精铰。 d、10H7孔:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6m,需粗铰-精铰。 e、6孔:未注公差,表面粗糙度为Ra12.5m,只需钻就可以了。 f、50H7孔:公差等级为IT7,表面粗糙度为Ra1.6m,并有位置度要求,位置度公差为0.07,需钻-粗铰-精铰。 g、77孔:没公差要求,表面粗糙度为Ra6.3m,锪。 h、4-M12深20孔:未注公差及表面粗糙度,需钻-攻。 i、两个端面:后端面有垂直度要求,表面粗糙度为Ra3.2m,需粗铣-精铣。 j、顶面:未注公差等级,表面粗糙度为Ra1.6m,需粗铣-精铣。B、以底面为中心的加工表面。这组加工表面
7、包括: a、底面:未注公差等级,表面粗糙度Ra1.6m,平面度要求为0.04,需粗铣-精铣-刮研。 b、底面四周:未注公差等级,表面粗糙度Ra3.2m,需粗铣-精铣。 c、底面的两孔2-33:未注公差等级,表面粗糙度Ra12.5m,需钻即可。 d、2-61及倒角:未注公差等级,表面粗糙度Ra12.5m、Ra6.3m,锪。 e、17孔:未注公差等级,Ra12.5m,钻。 f、螺纹M2045:未注公差等级,在17基础上扩孔至17.5,深50,再攻M2045。 h、17.5孔:未注公差等级,表面粗糙度Ra12.5m,需钻即可。 i、26,20螺纹:表面粗糙度Ra12.5m,需扩孔至20,再攻螺纹,深
8、20。 j、钻17.5孔2.2确定毛坯制造形式 零件材料为HT150,车床在工作过程中,尾座体承受的载荷较为稳定,零件的产量为500-5000件,为中批生产,零件尺寸轮廓较大,故采用砂型铸造。2.3基准的选择2.3.1粗基准的选择 根据粗基准选择原则的重要表面余量均匀原则,定位可靠性原则考虑,选择尾座体的底面为粗基准。2.3.2精基准的选择 精基准选择时应主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。2.4制订工艺路线,扩孔至26,深20,再将剩余部分攻20的螺纹。 k、6224的槽:未注公差等级,表面粗糙度为Ra12.5m,其中G面Ra1.6m,需粗刨,其中G面需粗
9、铣刨,刮研。 l、32的退刀槽:未注公差等级,表面粗糙度为Ra12.5m,粗刨即可。这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是: 30H7孔中心线与100H7孔中心线的位置度公差为0.08; 端面F与100H7孔中心线的垂直度公差等级0.02; G端与100H7孔中心线的垂直度公差等级0.03,与底面的垂直度公差为0.08; 100H7孔中心线与底面的平行度公差为0.12; 50H7孔中心线与100H7孔中心线的位置度公差为0.07; 100H7孔的圆柱度公差为0.012; 底面的平面度公差为0.04。 根据设计的主要技术要求及机械加工工艺工序的安排原则,制订如下的工艺方案: 工序1:铸造
10、工序2:预备热处理 工序3:粗铣顶面,以A面定位,利用专用夹具,粗铣C面至尺寸线,保证尺寸75.5。 图1.1粗洗顶面工序4:粗铣底面,以C面定位,粗铣A面,保证尺寸336.25。 图1.2粗铣底面工序5:铣槽,以C面和F面定位,铣槽至尺寸6024。 图1.3铣槽 工序6:粗铣端面E,端面F,以A面,G面定位,铣F面,保证尺寸5.5,铣E面,保证297.5。 图1.4粗铣端面工序7:铣底面的四周,铣至尺寸440355。 工序8:钻2-33孔,锪2-61孔。 图1.5钻孔 工序9:去应力热处理。 工序10:精铣顶面(安装方式同工序3) 工序11:精铣底面(安装同工序4) 工序12:粗镗、半精镗1
11、00。 图1.6精镗孔 工序13:粗镗、半精镗50孔,精镗、浮动镗50孔,并锪77孔。 图1.7粗镗孔 工序14:刮研底面,磨A面至尺寸335(0.2),保证平面度0.03,(安装同精铣底) 工序15:精刨G面(以C、F定位至尺寸61.824.3) 图1.9精刨糟 工序16:刨退刀槽(安装同上),以C、E面定位,利用专用夹具,保证G面,使与滑枕运动方向平行,刨32。工序17:精铣两端面E、F(安装同粗铣) 工序18:精镗100,120 1、精镗100孔至99.3 2、精镗120孔至119.315 3、倒角145 4、浮孔至100H7 5、浮孔至120H8 图2.0精镗孔 工序19:研刮G面,保
12、证与底面垂直度为0.08,与孔垂直度为0.03。 工序20:钻、扩、铰30,10 钻28底孔,扩孔至29.8,铰30H7 钻6通孔,扩孔至9.814,再扩至9.914,铰10H7孔。 工序21:钻4-M12深20的螺纹孔。 1、钻底孔10,深25。 2、攻螺纹4-M12,深20。 工序22:钻2-17.535,锪2-2620 工序23:钻2-17.5125,攻2-2620 工序24:钻M20底孔17,攻螺纹M20,深50。 工序25:终检。 图2.1钻孔2.5确定毛坯尺寸 根据零件是成批生产,材料是HT150,可得它的尺寸公差等级为8-10,加工余量等级为G,则查机械制造工艺简明手册表2.2-
13、4,加工余量的范围是5-5.5,则取加工余量为5mm,当需精加工时,应增加加工余量0.5mm,由于顶面的加工余量等级比底面降低一级,则顶面的加工余量为7mm。 1、100H7中心孔到顶面的距离75,顶面要求粗加工、精加工、尺寸公差自由,则加工余量为5.5。 2、100H7孔中心线到底面的距离260,尺寸公差自由,表面粗糙度要求为Ra1.6m,需粗、精、刮,则加工余量为5.75mm。 3、E面、F面都需粗加工,精加工,则加工余量为单侧5.5mm。 4、底面四周的加工粗糙度为Ra12.5m,只需粗加工,则加工余量为单侧5mm。 5、100H7孔,该孔铸造时已经铸出,由机械制造工艺简明手册表2.3-
14、10可得: 毛坯:85mm 第一次粗镗:95mm (半精镗)第二次粗镗:98mm 精镗:99.3+0.220mm 浮动镗:100mm 6、120孔,查表可得: 第一次粗镗:115mm 第二次粗镗:118mm 精镗:119.4+0.350mm 浮动镗:120mm 7、50孔,查表可得: 毛坯:35mm 第一次粗镗:45mm 第二次粗镗:48mm 精镗:49.6+0.230mm 浮动镗:50mm 8、33孔,该孔未铸出,则: 第一次钻20mm 第二次钻至33mm 9、槽的加工及G面,则: 铣槽至尺寸6024 半精铣G面,则槽为61.724 磨G面,则为6224 10、30H7孔的加工,开始时未铸出
15、,则查表2.3-8机械制造工艺简明手册有: 钻孔:28mm 扩孔至:29.8mm 粗铰至:29.93 铰孔至:30H7mm 11、6,10H7油杯孔的加工:钻6底孔,再钻9.814,粗铰孔至9.96,精铰至10H7。 12、M1220螺纹孔: 钻孔至10.2,深20 攻螺纹至M12 0.023 0.052 0.13 1.1 2.1 而毛坯及各工序都有加工公差,因此所规定的加工余量也只是名义加工余量,实际上余量有最大最小之分。由于本零件为中批生产,应采用调整法予以确定,以底面至100H7孔中心线的距离260为例,它的分布图如下:%C9 9+0.02-0.01 由图可知: 毛坯名义尺寸:260+5
16、.75=265.75mm 毛坯最大尺寸:265.75+2.1=267.85mm 毛坯最小尺寸:265.75-1.1=264.65mm 粗铣后最大尺寸:260+0.75=260.75mm 粗铣后最小尺寸:260.75-0.13=260.62mm 精铣后最大尺寸:260+0.25=260.25mm 精铣后最小尺寸:260.25-0.052=260.198mm 刮后尺寸与零件图上相同:即260mm2.6铸造的斜度对于砂型铸造而言,常取32.7工序设计2.7.1选择加工设备与工艺装备2.7.2选择机床(1)工序3、工序4、工序10、工序11均为铣面,加工的精度要求较高,且为中批量生产,并且工件比较大,
17、则选择立式铣床X52K。(2)工序5、工序15、工序16均为刨槽,中批生产,则选择牛头刨床B650。(3)工序6、工序7、工序17均铣的是侧面,批量生产,铣削的面积相对来说批量较小,则选择立式铣床X51。(4)工序8、工序21、工序22、工序23,钻的都是孔系,工件又比较沉重,为了减轻劳动强度,采用摇臂钻床Z35。(5)工序12、工序13、工序18为镗孔,精度要求较高,则采用专用镗床。(6)工序14,磨A面,采用平面磨床M7130。(7)工序20、工序24为钻一般的孔的加工,但工件较沉重,为减轻工人的劳动强度,选用立式钻床Z535。(8)工序5为铣槽,选用X2016B龙门铣床。2.7.3选择夹
18、具 本零件的生产批量比较大,为了提高劳动生产率,除采用一些通用的夹具之外,还需设计一些专用的夹具,比如说在加工孔系的时候应采用专用的钻床夹具,加工100H7孔时,应采用专用的镗床夹具等。2.7.4选择刀具 (1)在铣床上加工的刀具,一般都是铣刀,则对顶面,底面,E面,F面及底面四周的加工的刀具均选择高速钢镶齿套式面铣刀。 (2)在刨床上加工的刀具,一般都是刨刀,则对底面槽的加工,G面的加工均用切槽刨刀。 (3)在磨床上加工的刀具一般都是砂轮。 (4)在钻床上加工的刀具一般都是钻头,锪刀。对于不同孔径的孔,则采用不同的钻头。不同的作用也需不同种类的钻头。因此,本零件所需的钻头如下: 查机械制造工
19、艺学简明手册表3.16,表3.1-8,表3.1-10,表3.1-14 对工序8,钻33孔,钻孔时需两种钻头,锥柄麻花钻,d为120,型号GB1438-85,套式扩孔钻,型号GB1142-84,带导柱直柄平底锪钻、型号GB4260-84。 对于工序20,对30H7孔加工时,钻28底孔时用GB1438-85,扩孔至29.8时,用锥柄扩孔钻GB1141-84,对油杯孔的加工,钻底孔6时,用GB1438-85,扩孔时采用GB1141-84系列,铰孔时,用铰刀(锥柄用),GB1138-84。 对于工序21,钻底孔10时,用锥柄麻花钻,型号GB1438-85;攻螺纹时,用细柄机用,和手用丝锥GB3464-
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