机械制造技术课程设计-左支座机械加工工艺及铣横向5槽夹具设计.docx

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1、1绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况11.3 本课题应达到的要求22零件的造型33车床左支座零件的分析及毛坯的确定33.1 车床左支座的作用和工艺分析43.1.1 零件的作用43.1.2 零件的工艺分析43.2 零件毛坯的确定43.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理43.2.2 毛坯结构的确定54左支座的加工工艺设计64.1 基准的选择64.2 工艺设计过程中应考虑的主要问题74.2.1 加工方法选择的原则74.2.2 加工阶段的划分74.2.3 加工顺序的安排74.2.4 工序的合理组合84.3 左支承座的工艺路线分析与制定84.3.1 工序顺序的安排的原则94.

2、3.2 工艺路线分析及制定94.4 机械加工余量114.4.1 影响加工余量的因素114.4.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定124.5 确定切削用量及基本工时144.5.1 工序一：粗铳08OH9(+oM)mm孔大端端面144.5.2 工序二粗锋08OH9(+o0087)mm内孔174.5.3 工序三精铳08OH9(+o0087)mm大端端面184.5.4 工序四精锋08OH9(+o0087)mm内孔194.5.5 工序五钻削4013mm的通孔，钩沉头螺栓孔4-02Omm194.5.6 工序六钻削02Imm的通孔，扩、钱孔025H7(T)M)mm,钩削038mm的沉头螺栓孔214

3、.5.7 工序七钩削沉头螺栓孔043mm234.5.8 工序八钻削M8-7H的螺纹底孔234.5.9 工序九铳削尺寸为5mm的纵槽244.5.10 工序十钻削M10-7H的螺纹底孔244.5.11 工序十一铳削尺寸为5mm的横槽254.5.12 工序十二攻螺纹M8-7H和MlO-7H255铳横向槽夹具设计275.1 研究原始质料275.2 定位基准的选择275.3 切削力及夹紧分析计算275.4 误差分析与计算285.5 零、部件的设计与选用305.5.1 定位销选用30552夹紧装置的选用305.5.3 定向键与对刀装置设计315.6 夹具设计及操作的简要说明33总结34致谢35参考文献36

4、1绪论1.1本课题的研究内容和意义毕业设计是高等院校学生在学完了大学所有科目，进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。毕业设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产实际问题的能力，使学生进一步巩固大学期间所学的有关理论知识，掌握设计方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。另外，这次毕业设计也是大学期间最后一项实践性教学环节。通过本次毕业设计，应使学生在下述各方面得到锻炼：1、培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题。2、能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹

5、具结构设计，提高结构设计能力。3、进一步培养学生的识图，制图，运算和编写技术文件等基本技能。4、熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。5、能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。6、在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。1.2 国内外的发展概况随着机械设计自动化的不断发展，CADCAECAM一体化软件层出不穷。Pro/E也是其中比较出名的一种软件之一

6、。此类软件的应用使得左支座零件能够的得以提高应用。近年来经济和技术发展很快，与五六十年代相比，机械制造业发生了很大的变化，各种柔性化设备和加工系统，如数控机床、加工中心积极柔性化制造系统等应运而生，而且速度发展。作为与上述柔性化设备和加工系统相配套使用的工艺装备，也必须具备高的柔性，以适应循序更换产品的需要。因此，左支座零件除应用在原有场合外，又开辟了新的应用领域。当今世界正在发生的深刻变化，对制造业产生了深刻的影响，制造过程和制造工艺也有了新的内涵。传统制造业不断吸收电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的最新技术成果，并将先进的制造技术综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理

7、及营销服务的制造全过程，实现优质、高效、清洁及灵活生产，即实现自动化生态化、信息化生产。21世纪的制造业呈现出高技术化、信息化、绿色化、极端化、服务增值等特点和趋势。1.3 本课题应达到的要求机械制造工艺学课程设计是在我们大学基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们进行课程设计之前对所学课程的一深入的综合性的连接，也是一次理论联系实际的训练。在毕业设计中，学生应独立承担一部分比较完整的设计任务，发挥学生主观能动性，创造性和积极性，注重培养学生独立的工作能力和解决问题的能力。因此，它在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实

8、习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。通过毕业设计要达到的几点基本要求：具有工程绘图能力。具有独立操作机床、加工相应难度零件的能力。具有进行方案论证，分析比较、制定加工方案和检验研究方案的能力。具有独立调查研究，查阅收集和综合文献资料的能力。具有总结提高，撰写报告、技术总结或设计说明的能力。2零件的造型对于零件的造型，首先需要分析CAD二维零件图纸，想象出零件空间结构。图2.1左支座零件图3车床左支

9、座零件的分析及毛坯的确定在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把冬件加工出来。对于某个具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订较为合理的工艺过程。机械加工工艺是实现产品设计，保证

10、产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。3.1 车床左支座的作用和工艺分析3.1.1 零件的作用题目所给的零件是机床上的一左支座，它用螺钉通过4X0I3mm孔连接于机架上，4X01Omm是定位销孔，底板4X02Omm大孔是固定支座的沉头螺栓孔，该零件纵横两方向上5mm的槽使80mm耳孔部分有一定的弹性，利用一端带M20螺纹（穿过于02Imm孔）一端于025H7配合的杆件通过旋紧，便装在08OH9孔内的心轴定位并夹牢，松开螺栓后轴杆可转动或者滑

11、动，也可利用夹紧程度不同来调节孔与轴的间隙。3.1.2 零件的工艺分析该零件材料为HT200,球墨铸铁，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大的压力，要求耐磨的零件。左支座共有两组加工表面,它们互相之间有一定的位置要求,现分别叙述如下：（一）以08OH9（+o0087）mm内孔为中心的加工表面。加工表面包括：08OH9（+。刖）mm孔的大端面A面以及大端的内圆倒角，08OH9Co。的）mm的大端端面有表面粗糙度的要求为：Ra=3.2m,且对08OH9（+o087）mm孔的轴心线有垂直度要求为:0.03mm,四个013mm的底座通孔和四个020的沉头螺栓孔，以及两个010的

12、锥销孔,螺纹M8-7H的孔以及5（-02）mm的纵槽，其中主要加工表面为08OH9（+o0087）mm。（二）以025H7（+og）mm的孔加工中心的表面：这一组加工表面包括02Imm的通孔和038mm的沉头螺栓孔以及043mm的沉头孔,螺纹M10-7H的底孔以及尺寸为5（-02）mm的横槽，主要加工表面为025H7（+o02,）mm0加工的是10的锥销孔是L6um的粗糙度要求。其要求比较高，直径也比较小，直接钻不能达到其精度要求，在这里可采取钻-精钱的加工方法。由上述分析可知，对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组，然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面，并且保证其位置精度。3.2 零件毛

13、坯的确定3.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理（一）该零件材料为HT200,考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。故可以采取金属模机械砂型铸造成型，这样有助于提高生产率,保证加工质量。灰铸体一般的工作条件：（1）承受中等载荷的零件。（2）磨梯面间的单位面积压力不大于490KPao（二）灰铸铁（

14、HT200）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。3.2.2 毛坯结构的确定根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的年生产纲领500件/年。由机械加工工艺手册可知，其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造成型。又由于支座零件080孔需铸出，故还应安放型芯，此外，为清除残余应力，铸造后应安排人工时效。由机械加工工艺手册可知，该种铸件的尺寸公差等级CT为

15、810级，加工余量等级MA为G级，故选取尺寸公差等级CT为10级，加工余量等级MA为G级。铸件的分型面选择通过从基准孔轴线,且与侧面平行的面。浇冒口位置分别位于080孔的上顶面。由机械加工工艺手册用查表法确定参考面的总余量如表3-1所示。表3-1各加工表面总余量（单位：mm）加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量说明A面140G4.0底面，单侧加工080孔80H5.0孔降1级大侧加工由机械加工工艺手册可知铸件主要尺寸的公差，如表32所示。表3-2毛坯主要尺寸及公差（单位：mm）主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CTA面中心距尺寸1004.01043.2080孔805.0751.64左支座的加工工艺设计4.1 基准的选择（1）粗基准的选择余量均匀原则在很多工件上有一些重要的表面，加工这些表面时希望它们被切去均匀的余量。保证不加工面位置正确的原则工件上若有一些不加工的表面，它们与加工面之间也要求有一个正确的位置关系，这些位置关系有时并不直接标注在图样上，但