尾座体零件机械加工工艺规程及钻17孔夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 中北大学信息商务学院 毕业设计说明书 尾座体零件机械加工工艺规程 及夹具设计 学生姓名： 杜 志超 学号： 12020144 别 ： 机 械工程系 专 业 ： 机 械设计制造及其自动化 指导老师 ： 庞 俊忠 职称：教授 2016 年 6 月 2 日 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 充值就可以下载原稿，疑问咨询 14951605 或 1304139763 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计说明书，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本文不包含其他个人或 集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 作者签名： 杜志超 日期： 使 用 授 权 声 明 本人完全了解中北大学信息商务学院有关保管、使用毕业设计说明书的规定，其中包括：学院有权保管、并向有关部门送交毕业设计说明书的原件与复印件；学院可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存毕业设计说明书；学院可允许毕业设计说明书被查阅或借阅；学 院可以学术交流为目的，复制赠送和交换毕业设计说明书；学院可以公布毕业设计说明书的全部或部分内容。 作者签名： 杜志超 日期： 导师签名： 庞俊忠 日期： 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 I 尾座体零件机械加工工艺规程 及夹具设计 摘要： 我要完成的任务是写出尾座体零件的加工工艺规程和设计加工孔 17 的专用夹具。查看零件图找出主要的面和孔，分析它们的结构和工艺特征，计算出重要的参数，选择出合适的机床、夹具、刀具等。编写工艺步骤。 设计孔 17 的夹具，以导轨平面作为主定位面限制 3 个自由度， 75 度斜面作为侧定位面限制 2 个自由度。以更好的保证孔 17 的位置和加工精度。再在孔 17 的不加工面找个定位加紧点限制一个自由度，确保六点定位。 关键词： 加工工艺 ;夹具 ;尾座体 ;设计 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 he is a of to to in a of at to to by of of of ut of is of 7 of of we at to of to to to of of 7 of 7 of is to of in we to N to of in of a of of we to 7 of is of to in 7 of a to up a of 北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 录 摘要 I 录 绪论 1 设计的依据、背景以及研究意义 1 国内外研究现状 1 国外研究现状 1 国内研究现状 2 主要研究内容 3 2 零件分析 4 零件的特点 4 零件工艺分析 4 3 机械加工工艺规程设计 5 确定毛坯的制造形成 5 基面的选择 5 制定工艺路线 5 工艺路线方案一 5 工艺路线方案二 6 工艺方案的比较分析 6 选择加工方法，制定工艺路线 8 孔 7 的端面孔 8 内孔 17 9 燕尾面加工 9 导轨面刨削加工 10 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 孔 14 的内径表面 10 确定切削用量及基本工时 11 铣削 617H 的孔的两端面 11 钻孔 617H 12 铣削 14 的孔的端面 12 铣削 端面 13 钻 14 、 14 扩孔 617H 15 加工 451 的倒角 15 扩 14 孔 15 刨削导轨面 16 铣削 2 2 的退刀槽 18 刨削燕尾面 18 镗削（精镗、细镗 17 的孔） 19 磨削（导轨面、燕尾面） 19 镗削（镗削 14 的孔、镗削 28 的沉降孔） 21 攻丝 22 导轨面配刮 22 珩磨 17 的孔 22 精加工 617H 的孔研配 23 终检 23 4 夹具设计 24 问题的提出 24 夹具设计 24 主视图 617H 孔的加工夹具 24 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 V 5 结论 27 参考文献 29 致谢 31 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 1 1 绪论 计的依据、背景以及研究意义 随着科研的深入研究与创新，我国的机械制造业得到了长足的发展。在机械制造 行业中，产品的材料、结构设计、工艺制造能力等是产品设计的物质技术基础，在制造技术方面对设计提出了许多要求，制约着设计；另一方面，制造技术也在不断的发展完善，同时也在推动着设计。技术不仅是物质基础，并且其本身也很重要。我们要了解材料的物理，化学性能，合理的加工材料，发挥材料和技术的潜在“功能” 1。技术是发展的基础，发现新材料，创造新工艺，必然会使产品有了新的结构形态和造型样式 2 制造业的迅速发展，对产品的种类和生产率提出了更高的要求，为了适应中小批量，必然对机床夹具提出更高的要求 4 尾座体零件在制造业中运用很广，所以对它的要求很高。选用 铸造该零件， 一种脆性较高，硬度较低的材料，因此在尾座体加工时，需要使用高精度机床，另外也要选取合理的夹具，因为夹具设计是否合理将直接影响零件的精度和性能。 这次设计是对大学四年来所学课程及相关应用绘图软件的一次全面性 的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于： （ 1） 巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的检验； （ 2） 加强我们查阅资料的能力； （ 3） 学习设计思路，掌握设计步骤，完成设计。 （ 4） 经过这次设计，我对零件的工艺规程设计，设计工艺方案比较并选用合理方案，计算零件加工余量，选用恰当的工艺尺寸，查阅相关资料文献等方面有了很大提高。 （ 5） 学习 出任务书中所要求的装配图和零件图。 内外研究现状 外研 究现状 时至今日，各国都很重视机床的研究，抓紧时间发展先进的数控机床，来促进工业和经济的快速发展 6。在国际市场展上出现了一大批运用先进技术生产的机床中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 2 来争夺市场份额。在此形式下，我国也加快步伐发展先进机床。现在数控机床的发展势头很好，相关技术每天都在进步更新。美国、德国和日本是当今世界上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家 7 例如： 19 世界初是 1级，到 20 世界初时提高到了 ，而近 30 年来，普通机械加工的精度已从 高到 ，精密加工的精度已从 1，超精加工已从 0. 进入到纳米级。而日本更是成功获得了小于 表面粗糙度。过去人们只注意表面特征，围内的内部效应，即次表面对零件可靠性的影响。加强这方面的研究从而提高产品的质量使用寿命及可靠性 9 我国在 20 世纪 50 年代研制出了第一台数控机床，过程很艰辛很不容易。开始时我国对数控机床技术缺乏认识，技术人员某些技术达不到要求、设备不够先进，虽然努力发展有所进步，但终因表现不好，无法用于生产 而停止。改革开放后，我国积极引进先进的数控系统技术，和其他发达国家达成了合作意向互惠互利，解决了我国在相关技术上存在的部分难题。利用国外的先进部件、控制系统，能够自主设计制造高性能，多轴联动加工的数控机床，满足国内市场的需求，但是对关键技术的掌握，理解，再发展创新能力差。很多东西达不到要求与发达国家数控机床的水平还是有差距，缺乏专业人才和高级技 11 内研究现状 工业革命以后机械制造业的地位越来越重要。现在随着社会的变化，传统的制造业也面临着挑战，是时候做出改变了。所以德国提出 了“工业 中国提出了“ 2025 计划”，机械制造业向着智能化方向的转变，最终实现全自动化、柔性化制造 13 我国 错过了机遇和其他发达国家相比现代机械设计发展迟了很长时间 15，我们没有怨人，而是努力发展，国家也做了很多事，出台了许多政策鼓励人们创新，人们也不耻下问努力学习先进技术，从而我们 有了很大的进步，但是我国的整体机械设计水平还是有待提高。 根据国内外的现状我国的机械加工能力明显赶不上国外，而夹具则是主要影响因素之一 16因此，本文开展对尾座体零件的加工工艺分析及部分工装设计 研究变得很重要。 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 3 主要研究内容 本毕业设计拟解决的问题主要有以下几个方面： （ 1） 通过对查阅资料，掌握其尾座体零件的重要性。 （ 2） 掌握尾座体零件加工工艺和相应夹具的设计流程。 （ 3） 利用 制尾座体零件图和毛坯图，夹具装配图。 （ 4） 编制尾座体零件的机械加工工艺规程；首先要知道所要加工面，孔。考虑面和孔粗糙度，精度要求，选择合适的加工方法。合理安排工序先面后孔，先粗加工后精加工，选用合适机床，刀具等。 填写工艺文件：工艺过程卡片、工序卡片。 （ 5） 设计加工 17 孔的专用夹具； 绘制夹具装配图和主要的夹具零件图。 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 4 2 零件分析 设计要求的零件是机床尾座体，尾座是放在机床的右侧导轨上，尾座上的套筒能够放顶尖，来支承较长的工件的右端（即顶持工件的中心孔）、安装钻头、绞刀，进行孔加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加工内、外螺纹。 件的特点 由图可知，该零件为不太规则的部件，其主要技术特点如下： 作退火处理。 2. 17求圆度为 3. 17求圆柱度 4. 17导轨面的平行度为 5. 17燕尾面的平行度为 6. 17孔轴心线与导轨面的位置度误差为 0 7. 17孔与燕尾面的位置度误差不超过 9. 17孔需精加工、研配。 0 13 点 /25 25。 零件工艺分析 根据零件图可知、主要进行导轨面的加工、孔加工和表面加工、钻孔、攻丝，孔的精度要求高，需要设计专用夹具。 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 5 3 机械加工工艺规程设计 确定毛坯的制造形成 尾座体结构复杂，选用铸件简单方便。机床中运用广，选用批量生产。根据零件图所给的粗糙度查表计算表面加工 余量。 基面的选择 在选择基面时，要选择合理的基面，这样接下来的设计将会很容易，不复杂，设计出来的产品合格率也高，生产也容易进行省时省力。 粗基准的选择：加工普通零件时，选择加工面互为基准是可以的；但是对于尾座体来说，把 17 的孔选择为粗基准时位置精度会达不到要求，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工面作为粗基准）现在选择不加工 35 的外圆表面和外表不加工面作为粗基准，利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度，再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度， 达到完全定位。用来加工工件的底面。 对于精基准而言，主要应考虑基准的重合问题。这里主要以已加工的底面为加工的精基准。当设计基准与工序基准不符时应该进行尺寸换算。 制定工艺路线 大批量生产零件时，可以采用万能机床和专用夹具。制定工艺路线时还要考虑生产率，经济性，可行性合理安排工序。 工艺路线方案一 工序 17孔的两端面（粗铣、半精铣）。 工序 17孔。 工序 451 。 工序 14 的端面、铣削 端面、粗铣最底面、粗铣导轨面、铣工艺面、铣削 2 2 的退刀槽、精铣导轨面、精铣燕尾面。 工序 28 的端面。 工序 14 的孔、扩孔。 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 6 工序 28 的沉降孔。 工序 6 的孔、攻丝。 工序 工 17 的孔、研配。 工序 2 13 点 /25 25。 工艺路线方案二 工序 17H 的孔的两端面（粗铣、半精铣）。 工序 工序 工序 工序 2 的退刀槽。 工序 工序 工序 17 的孔。 工序 14 的孔的端面。 工序 28 的孔。 工序 17 的孔。 工序 工艺方案的比较分析 方案一先粗加工 17 的孔，再粗加工其他面，其他孔绕一圈回来再精加工 17的孔，精加工其他的面和孔。方案二是 先粗加工面，再精加工面，完成以后再加工孔。先孔后面，加工方便容易，尤其是 17 的孔要求最多，他达到要求后其他就容易了。方案一工序多，加工时换刀具频繁为了方便可以专用夹具设计的组合机床，也可以选用多工位万能铣床加工。由于万能铣床的加工精度达不到导轨面的精度要求，所以决定将方案二中除了第一步工序以外剩下的所有工序全部放入方案一中，燕尾处的 075 的斜面用铣削加工不好，所以用刨削加工导轨面和燕尾更好。具体工艺过程如下： 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 7 工序 17孔的两端面。 工序 17孔的两端面。 工序 17孔。 工序 17孔。 工序 451 的倒角。 工序 14 的孔的端面。 工序 14 的 孔的端面。 工序 6 的端面。 工序 9. 粗刨燕尾底面。 工序 工序 工序 2 的退刀槽。 工序 工序 工序 工序 工序 14 的孔。 工序 14 的孔。 工序 6 的螺纹孔。 工序 工序 28 的沉降孔。 工序 7 的孔。 工序 4 的孔。 工序 工序 17孔研配。 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 8 工序 工序 但考虑工序集中和铸件不适合热处理取消工序 26，而且考虑工序集中，集中同一中加工的粗精加工。具体的工序如下： 工序 1. 导轨面加工（粗、半精铣削导轨面及刨削导轨面的工艺面、精刨导轨面）。 工序 刨、精刨燕尾面）。 工序 3. 铣削 17孔的两端面（粗、精铣）。 工序 、扩、绞 17孔）。 工序 5. 铣削 14 的孔的端面。 工序 孔加工（ 14 的孔钻、扩）。 工序 6 的端面。 工序 螺纹孔）。 工序 9. 加工 451 的倒角 。 工序 10. 磨削（导轨面、燕尾面）。 工序 11. 镗削（镗削 28 的沉降孔）。 工序 12. 攻丝。 工序 13. 导轨面配刮。 工序 14. 珩磨： 17 。 工序 15. 精加工 17孔研配。 工序 16. 终检。 以上过程详见后面的工艺卡。 选择加工方法，制定工艺路线 孔 17 的端面孔 不平度： 240 ； 缺陷度： 缺T； 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 9 空间偏差： 毛； 铸造公差： 2200 。 （ 1）粗铣余量 加工精度： 差 ； 加工表面粗糙度： R； 铸件的加工余量为 。 （ 2）精铣余量 加工精度及表面粗糙度：要求达到 差 ，见图纸要求。精加工的余量为 2 。 所以 )(2 21 式（ 内孔 17 孔 17 的内孔精度要求为 6由 机械制造工艺与夹具设计指导确定工序尺寸及加工余量为： 钻孔： ； 扩孔： 2 1 ； 精镗： ； 细镗： ； 珩磨： 17 ； 总的加工余量为： 4321 式（ 燕尾面加工 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 10 考虑其加工长度为 与其联结的为导轨面，其精度相对较高，要进行粗加工、半精加工和精加工。 粗加工： 加工精度 12铸件粗加工的余量 ； 半精加工： 加工长度 0 、加工宽度 ，因此半精加工的余量选择 ； 精加工： 加 工 长 度 0 、 加 工 宽 度 ， 因 此 精 加 工 的 余 量 选 择 ； 总的加工余量 1 式（ 导轨面刨削加工 考虑其加工长度为 同样也是和导轨配合，其加工精度要求非常高，因此需要进行粗加工，半精加工和精加工。 粗加工： 加工精度选择 12择加工余量 半精加工： 加工长度 38 、加工宽度 00 ，因此加工余量选择 。 精加工： 加工长度 38 、加工宽度 0 ，因此精加工的余量选择 。 总的加工余量为： 孔 14 的内径表面 毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度要求不太高，确定工序加工尺寸及余量为： 钻孔： ； 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 11 扩孔： ， 孔加工 公称直径 加工前的钻孔直径 所以钻孔的加工余量为： 确定切削用量及基本工时 铣削 617H 的孔的两端面 （ 1） 加工条件 加工要求：铣 17 的孔的端面。 机床：双端面铣床 具：粗铣端面刀具材料选用 铣削宽度 5选择 00 。 （ 2） 计算切削用量 根据计算所知，加工余量为 , 考虑到还要进行精加工，选择 ，分二次加工，吃刀深度 每齿进给量 计算切削速度 查得耐用度 02 4 5式（ 3 3 功率计算 zn 式（ 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 12 （ 1） 加工条件 加工要求：铣 17 的孔的端面。 机床：双端面铣床 刀具：精铣端面刀具材料选用 600 d。 吃刀深度 ； 每转进给量 )/(5.0 达到粗糙度要求 钻孔 617H 查资料得： 1000式（ m 454(9/ 00 按机床选取： m (/w 考虑其加工长度为 选择钻床摇臂钻床 3025Z 。 切削工时： 0 1 ， 42l fn 1 式（ 180 铣削 14 的孔的端面 14 的孔的端面 （ 1） 加工条件 加工要求：铣 14 的孔的端面。 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 13 机床：端面铣床 刀具：粗铣端面刀具材料选用 0 ,齿数 10。 （ 2） 计算切削用量 1）粗铣 根据计算所知，加工余量为 , 考虑到还要进行精加工，选择 ，分二次加工，吃刀深度 每齿进给量 计算切削速度 :查得耐用度 功率计算 67 14 的孔的端面 （ 1） 加工条件 加工要求：铣 14 的孔的端面。 机床：端面铣床 刀具：精铣端面刀具材料选用 00 。 （ 2） 半精铣 吃刀深度 。 每转进给量 )/(5.0 达到粗糙度要求。 铣削 端面 加工要求：铣 螺纹的端面。 机床：端面铣床 北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 14 刀具：铣端面刀具材料选用 00 。 铣 吃刀深度 每转进给量 )/(5.0 就能够达到粗糙度要求。 钻 14 、 14 的孔 mi n)/44.1 ws 1000 式（ m 按机床选取 m (/所以实际切削速度： m (4 0 0 切削工时：查参考资料机械加工工艺手册 1 ， 2 按照式 ： 18021 6 的螺纹孔根据钻孔取参数值，查参考资料机械加工工艺手册 m 51(/85.0 由式 ： m i n )/ 4 8(/ 0 01 0 0 0 中北大学信息商务学院 2016 届毕业设计说明书 15 按机床选取 m (/所以实际切削速度 m (7 0 0 切削工时： 1 ， 2 由式 ： 11221 扩孔 617H m 81(/35.1 切削深度： 式 ： m i n )/ 1 9(/6 6 0 01 0