尾座体课设说明书

中北大学工艺课程设计说明书1中北大学课程设计说明书学院：机械与动力工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：王川学号：1202014127课程设计题目：工艺课程设计——尾座体工艺编制与工装设计中北大学工艺课程设计说明书2中北大学课程设计任务书2015/2016学年第一学期学院：机械与动力工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：王川学号：1202014127课程设计题目：工艺课程设计——尾座体工艺编制与工装设计起迄日期：2015年12月28日～2016年1月10日课程设计地点：教学2号楼指导教师：于大国（副教授）赵丽琴（副教授）学科副主任：曾志强下达任务书日期:2015年12月27日中北大学工艺课程设计说明书3课程设计任务书1．设计目的：机械制造工艺学课程设计要求学生综合运用工艺学及其它课程知识，是毕业设计前的一次综合训练。可使学生得到以下训练：1．能熟练运用机械制造工艺学的基本理论，解决零件在加工中的定位、夹紧问题，保证加工质量。通过夹具等工艺装备的设计，提高结构设计能力；2．掌握设计的基本技能，具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；3．基本掌握绘图和编写技术文件的能力。2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1．零件名称：尾座体，见于大国编《机械制造技术基础与工艺学课程设计教程》P412．年产量：10000只3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1．用CAD绘制零件图一张。2．用CAD绘制毛坯图一张。3．编制工艺过程卡和工序卡一套。3、设计粗镗夹具一套，用CAD绘制夹具装配图一张。（工序见于大国编《机械制造技术基础与工艺学课程设计教程》P42）4．编写课程设计说明书一份。（A412页）中北大学工艺课程设计说明书4课程设计任务书4．主要参考文献：1）于大国主编《机械制造技术基础与工艺学课程设计教程》，2013年6月出版，国防工业出版社。5．设计成果形式及要求：成果：图纸和说明书。建议在可能的条件下，部分工序安排数控加工。6．工作计划及进度：2015年12月28日~12月31日调查阶段1月1日~1月9日设计阶段1月10日最终答辩学科副主任审查意见：签字：2015年12月27日1目录1.生产类型的确定..........................................................................22.零件的分析2.1零件的功用.........................................................................22.2零件的工艺分析.................................................................23.工艺规程的设计3.1确定毛坯的制造形式.........................................................33.2基准的选择.........................................................................33.3工艺路线的拟定及工艺方案的分析..................................43.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定..................53.5确定各工序的工艺装备，切削用量及工时定额...............64.夹具设计4.1方案设计...........................................................................254.2夹具的工作原理及动作说明............................................26结束语..........................................................................................27参考文献.........................................................................................错误!未定义书签。28中北大学工艺课程设计说明书21.生产类型的确定确定生产类型的依据是零件的生产纲领，即包括备品和废品在内的年产量，一般按下式计算：N=Qn(l+a%)(1+β%)式中N——零件的生产纲领（件/年)Q——产品的年产M(台/年）n——每台产品中该零件的数量。a%——备品率。β%——废品率。根据题目给定的数据：Q=10000，n=l，取a%=5%,β%=2%,则N=10000(l+5%)(1+2%)=10710件/年根据零件的生产纲领及零件的重量，参照原机械部标准，确定该零件属于大批生产。$2.零件的分析2.1零件的功用尾座体（见图1)与尾座底板及套筒等零件组合，装在床身的尾架导轨上，它可以根据被加工零件的长短调整在床身导轨的纵向位置，在车削较长的圆锥体零件时，可调整尾座体在尾座底板上的横向位置，位置调整妥当后夹紧。尾架套筒安装在尾座体的孔中，有导向键。套筒在尾座体孔中可以轴向移动，不能转动。套简前端的锥孔，可安装顶尖，支撑工件，或安装钻头、铰刀等对零件进行孔加工。2.2零件的工艺分析该零件是壳体类零件，形状不规则，尺寸精度，形位精度要求均较高。对零件图上的主要技术要求，分析如下：（1）Φ75H7孔内装有套筒，应保证筒套在孔内移动轻松，具有稳定的定心精度，尺寸精度为7级，圆柱度0.008,表面粗糙度Ra0.2。中北大学工艺课程设计说明书3（2）Φ75H7孔与底平面的位置精度要求。底平面A及导向面B的平面度要求0.02、保证与尾座底板上面的接触良好，平稳。底平面A与Φ75H7孔的平行度要求0.02/400只允许前端向上（车床的装配技术要求，顶尖套筒伸出后前端向上），导向面B与Φ75H7孔的垂直度要求0.03/300,以保证尾座体的横向移动精度。（3）Φ75H7孔与后端面垂直度0.05,保证后端盖装配精度，使套简移动的螺纹副运动轻快。（4）尾座体与底板配合面需配磨及刮研，以保证尾座体与底板装配后的中心高尺寸03.00205（5）Φ32H7与和Φ45H7有同轴度要求，是为了用一根带阶梯的轴，通过拉杆将尾座体锁紧在床身上。孔Φ40H7,1.6与Φ75H7套筒孔交叉，垂直度0.08使套简锁紧可靠。（6）其余孔的加工、应按图纸的技术要求即可。（7）由于Φ75H7要求精度髙，对铸件应进行人工时效处理，提高机械加工的可切削性及减少变形。3.工艺规程的设计3.1确定毛坯的制造形式尾座体的材料是HT150,其铸造性能及可切削性均有；该件属于大批生产，采用金属模机械造型铸造，可得到II级精度的铸件。3．2基准的选择基准的选择应根据被加工零件的技术要求，在保证产品质量前提下，有较高的生产率，较好的经济效果。应先选精基准，获得最主要的技术要求，在保证精基准可靠的前提下选择粗基准。（1）精基准的选择：尾座体的Φ75H7孔是零件的主要加工部位，其他相关表面均以此孔为基准设计的，并与底面A，导向面B有尺寸要求和位置精度要求。在选择精基准时应考虑保证产品质量，尽可能在多个工序釆用同一基准，中北大学工艺课程设计说明书4减少基准时产生的误差，选用底面A及导向槽B为精基准，加工Φ75H7孔及其他加工表面，消除了基准转换带来的误差。(2)粗基准的选择.根据零件的结构，按照粗基准的选择原则，应合理分配各加工表面的余量。尾座体的套简孔与底平面及导向槽均有尺寸要求，故以铸造出的套筒孔及端面为粗基准，加工底平面及导向槽，使套筒孔的加工余景均匀，然后以底平面及导向槽为精基准，加工Φ75H7套筒孔，符合基准统一及互为基准的原则。3.3工艺路线的拟定及工艺方案的分析(1)工艺路线的拟定根据尾座体零件为大批生产，所以采用通用机床，配以专用的夹具、刀具，并考虑工序集中，以提高生产率，减少机床数量，降低生产成本。经过对尾座体的工艺分析，零件的毛坯为金属模、机械造型，铸件精度为II级，并经人工时效处理，消除铸件的内应力，改善了工件的可切削性。并涂底漆。现确定工艺路线如下：010序刨底平面A，导向槽B及45°斜面。020序粗镗Φ75H7孔及端面。030序半精镗、精镗Φ75H7孔及端面。040序钻、扩、铰Φ32H7,Φ45H7孔。钻2-Φ22孔，锪2-Φ40平面、钻、攻4—M8X25螺纹孔。050序粗珩磨孔Φ75H7。060序钻、扩、铰Φ40H7、Φ12H7孔。钻、铰Φ10孔、钻孔Φ6,2-Φ13,2-Φ20。钻、攻螺纹2-M8X32。070序精珩磨孔Φ75H7。080序检査：抽检5%。090序钳工修毛刺、锐边。100序喷漆110序与尾座底板配合，磨尾座体底面A,保证尾座屮心高尺寸的技术要求。(2)对工艺方案的分析在各加工表面加工方法的选择方面：中北大学工艺课程设计说明书5底平面A,导向槽B及45°斜面，加工面小，尤其导向槽是属于窄而长的加工平面，在装夹多个工件一次加工时，每件间有较大间隙，故采用龙门刨床加工，刀具结构简单。可用更换刀具，在一次装夹中完成对底平面的粗刨、精刨及导向槽的加工，此外刨比铣精度髙，可为以后的加工选用的精基准创造了条件。平面A的最后加工采用磨削，并配以刮研，保证了尾座的装配精度。75H7孔采用粗镗、半精镗、精镗、粗珩，精珩工序，保证孔的尺寸精度，表面粗糙度及形状精度。75H7的前、后端面加工，有垂直度要求，采用与75H7加工时，在一次安装中镗削出端面。其余孔的加工，采用专用回转夹具，在两道工序完成加工任务。在决定零件的加工顺序时，根据零件的特点，按照加工阶段的划分原则及零件的精度的获得方法，尽量采用工序集中，充分发挥设备潜力，减少设备数量。首先以铸出的65孔为粗基准，加工底平面A及导向槽B然后以此为精基准，加工75H7孔，粗镗与半精镗、精镗分开，在精镗与珩磨75H7孔之间加入钻、铰其他孔的工序，以减少镗孔热变形对珩磨孔精度的影响。将精珩磨孔及磨削底平面A放在最后进行，保证了主要表面的加工精度。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：按查表法，确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。(1）底平面A的加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸：总余量6.5土1.5(附表1.1—1、1.1一3)磨削余量0.2(附表1.2—14、1.2—15)工序尺寸0063.0-156精刨余量2工序尺寸016.0-158粗刨余量Z=6.5-2-0.2=4.3工序尺寸162.5±1.0(2)镗75H7孔的加工余量:总余量：单边5,双边10土1.0精珩磨余量0.04工序尺寸02.0075中北大学工艺课程设计说明书6表一粗珩磨余量0.06工序尺寸02.0096.74精镗余量0.6工序尺寸03.009.74半精镗余量0.8工序尺寸462.003.74粗镗余量Z=10-0.8-0.6-0.06-0.04=8.5工序尺寸046.003.74孔的毛坯尺寸65±1.0（3）其余孔的加工余量及工序尺寸，列于表1。3.5确定各工序的工艺装备，切削用量及工时定额工序010粗刨、精刨、刨槽及45°斜面中北大学工艺课程设计说明书7工件材料HT150,HB=l90〜241加工要求粗刨精度IT11表面粗糙度aR6.3m精刨精度IT9表面粗糙度aR6.3m机床B2010A龙门刨床夹具专用气动夹具（两组装夹工件6个)。量具：深度卡尺0〜200,45°样板刀具材料YG6,YG8，刀杆尺寸3045①粗刨切削深度ap=4.3mm(最大余量Zmax=5.3，最小Zmin=3.3)进给量=1.8mm/dst(附表1.5—20)计算切削速度(表1.4—1)式中刀具耐用度T=960,CV=158,YV=0.4因该工序为断续切削，取vK=0.5校核切削功率（表