左支座设计说明书Word版

1、传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！东莞理工学院城市学院机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：左支座机械制造工艺规程及钻孔夹具设计 学生姓名： 黄华柱 学 号： 201236040214 系 别： 机电工程系 专业班级： 12机械设计制造及自动化专业 2 班 指导教师： 谭海欧 起止时间：2015年6月 29 日2015年7月 10 日传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！东莞理工学院城市学院机械制造技术基础课程设计任务书学生姓名黄华柱专业班级自动化2班学号201236040214指导教师姓名及职称谭海欧设计题目左支座机械制造工艺规程及钻孔夹具设计设计内容1

2、、 产品零件图1张2、 产品毛坯图1张3、 机械加工工艺过程卡片1份4、 机械加工工序卡片1张5、 夹具设计装配图（1号图、手工绘图）1份6、 夹具零件图：夹具体零件图1张7、 课程设计说明书1份注：零件年产量5000台/年进度安排1、 零件工艺审查，选择毛坯并绘制毛坯图（1天）。2、 机械加工工艺规程设计：1） 选择加工方法和方案，拟定工艺路线（1天）。2） 进行工序设计计算（2天）3） 填写工艺过程卡和钻加工工序卡（2天）3、 夹具设计：1） 设计钻孔工序的钻床夹具机构方案，绘制夹具设计装配图草图（2天）。2） 绘制夹具装配图（手工绘制），1#图幅1张（2天）。3） 绘制夹具体零件图1张（

3、2天）。4、 编写课程设计说明书10页（2天）5、 课程设计答辩（1天）主要参考文献1、 黄健求机械制造技术基础第二版机械工业出版社2、 崇凯机械制造技术基础课程设计指南化学工业出版社任务下达人（日期）6月29日任务接受人（日期）6月29日本任务书与课程设计说明书一并装订（封面后一页）存档。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！设计计算说明书提纲目录一、零件分析.1 1.零件的作用. 1 2.零件工艺分析.1二、工艺规程设计.2 1.毛坯的选择与设计.2 1）毛坯种类.2 2）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差.2 3）设计毛坯图.2 2.定位基准的选择.3 1）粗基准的选择.3

4、 2）精基准的选择.3 3.制定工艺路线.4 1）工艺路线方案一.4 2）工艺路线方案二.4 3）工艺路线方案比较分析.5 4.选择夹具、刀具和量具.6 1）选择夹具.6 2）选择刀具.6 3）选择量具.6 5、工序尺寸、加工余量的确定.6 6、确定切削用量及基本时间.8三、夹具设计.12 1、定位基准及定位元件的选择.12 2、切削力及夹紧力的计算.12 3、定位误差分析及计算.13 4、夹具总体设计及操作说明.13四、总结.14五、参考文献.14传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！一、零件分析 1、零件的作用 题目所给的是机床上用的的一个支座.该零件的主要作用是利用横、纵

5、两个方向上的5mm的槽.使尺寸为80mm的耳孔部有一定的弹性,并利用耳部的21mm的孔穿过M20mm的螺栓一端与25H7()配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧,使装在80H9()mm的心轴定位并夹紧。 2、零件工艺分析 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,现在分别叙述如下:一、以80H9()内孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括:80H9()mm孔的大端面以及大端的内圆倒角，四个13mm的底座通孔和四个20的沉头螺栓孔,以及两个10的锥销孔,螺纹M8-H7的底孔以及尺寸为5()mm的纵槽，主要加工表面为80H9()mm，其中80H9()mm的大端端面对80H9()mm孔的轴心

6、线有垂直度要求为:0.03mm。二、以25H7()mm的孔加工中心的表面：这一组加工表面包括21mm的通孔和38的沉头螺栓孔以及43的沉头孔,螺纹M10-7H的底孔以及尺寸为5()mm的横槽，主要加工表面为25H7()mm。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。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！二、工艺规程设计 1、毛坯的选择与设计 1）毛坯种类 左支座零件材料为:HT200在机床工作过程中起支撑作用,所受的动载荷和交变载荷较小.由于零件的生产类型是中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取

7、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.根据零件材料确定毛坯为铸件。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80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。由参考文献可知，该种铸件的尺寸公差等级CT为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。 2）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（参考指南P10-11，P118-121。步骤：求零件最大轮廓尺寸查表5-5选择毛坯铸件的机械加工余量等级查表5-4求出铸件机械加工余量RMA查表5-1选取铸件公差等级CT查表5-3求铸件尺寸公差计算毛坯基本尺

8、寸P118制作毛坯尺寸公差与加工余量表P11）项目A面直径80孔公差等级CT 10 10加工面基本尺寸 140 80铸件尺寸公差 3.6 3.2机械加工余量等级 G H机械加工余量RMA 2.2 1.4毛坯基本尺寸 144 83 3）设计毛坯图传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！ 2、定位基准的选择 1）粗基准的选择 粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配各加工面的余量，同时要为后续工序提供精基准。一般按下列原则选择：1.为保证不加工面与加工面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面相互位置要求较高的表

9、面作为粗基准。2.合理分配个加工面的余量。3.粗基准应避免重复使用。 4.选作粗基准的表面应平整，没有注口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。 2）精基准的选择1.基准重合原则应当尽量使定位基准与设计基准相重合，以避免因基准不重合而引起定位误差。2.基准统一原则在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个(或一组)定位基准来定位，称为基准统一原则。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！3.自为基准原则当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，应选择加工表面作为基准，称为自为基准原则。4.互为基准原则对于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基准反复加工的方法，这称

10、为互为基准原则。5.便于装夹原则所选精基准应能保证工件定位准确、稳定，夹紧方便可靠。精基准应该是精度较高、表面粗糙度较小、支撑面积较大的表面。 3、制定工艺路线 1）工艺路线方案一 工序一：粗镗、精镗孔80H9()mm孔的内圆工序二：粗铣、精铣80H9()mm的大端端面 工序三：镗80H9()mm大端处的245倒角。工序四：钻4-13mm的通孔，锪20mm的沉头螺栓孔。工序五：钻2-10mm的锥销底孔，粗铰、精铰2-10mm的锥销孔。工序六：铣削尺寸为5mm的纵槽。工序七：钻削通孔20mm，扩、铰孔25H7()mm,锪沉头螺栓孔38mm和43mm。工序九：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔

11、。工序十：铣削尺寸为5mm的横槽。工序十一：攻螺纹M10-H7和M8-H7。 工序十二：终检。 2）工艺路线方案二工序一：粗铣、精铣削80H9()mm孔的大端端面。工序二：粗镗、精镗80H9()mm内孔，以及倒245的倒角。工序三：钻削底板上的4-13mm的通孔，锪4-20mm的沉头螺栓孔。工序四：钻削锥销孔2-10mm底孔，铰削锥销孔10mm。工序五：钻削21mm的通孔，扩、铰孔25H7()mm，锪沉头螺栓孔传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！38mm和43mm。工序六：铣削尺寸为5mm的纵槽。工序七：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔。工序八：铣削尺寸为5mm的横槽。

12、工序九：攻螺纹M10-H7和M8-H7。工序十：终检。 3）工艺路线方案比较分析工艺方案路线一：本路线是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面来加工孔。这样减少了工件因为多次装夹而带来的误差。有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因铸造原因引起的圆柱R55mm的底端不平整，则容易引起80H9()mm的孔在加工过程中引偏。使80H9()mm的内孔与R55的圆柱的同心度受到影响，造成圆筒的局部强度不够而引起废品。工艺路线方案二则是先加工平面再加工孔。本工艺路线可以减小80H9()mm的孔与底座垂直度误差，以及80H9()mm与R55圆柱的同心度，使圆筒的壁厚均匀外，还可以避免工艺路线一所留下

13、的部分缺陷（即：工艺路线一中的工序六加工后再加工下面的工序的话，会由于工序六降低了工件的刚度，使后面的加工不能保证加工质量和加工要求）。 工艺方案的确定由上述分析，工艺路线二优于工艺路线一，可以选择工艺路线二进行加工，在工艺路线二中也存在问题，粗加工和精加工放在一起也不能保证加工质量和加工要求，所以我们得出如下的工艺路线：工序一：粗铣80H9()mm孔的大端端面，以R55外圆为粗基准，选用X52K立式升降铣床和专用夹具。工序二：粗镗80H9()mm内孔，以孔80H9()mm孔的轴心线为基准，选用X620卧式升降铣床和专用夹具。工序三：精铣80H9()mm孔的大端面，以80H9()mm内圆为基准

14、，选用X52K立式升降台铣床和专用夹具。工序四：精镗80H9()mm内孔，以及80H9()mm大端处的倒角245，以80H9()mm孔的小端端面为基准。选用T611卧式镗床和专用夹具。工序五：钻削4-13mm的通孔，锪沉头螺栓孔4-20mm。以80H9()mm内圆为基准。选用Z5150立式钻床和夹具。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！工序六：钻削21mm的通孔，扩、铰孔25H7()mm，锪铰36mm的沉头螺栓孔。以80H9()mm孔大端端面为基准，选用Z3080卧式钻床和专用夹具。工序七：锪削沉头螺栓孔43mm。以孔80H9()mm的大端端面为基准。选用Z5150立式钻床和

15、专用夹具。工序八：钻削M8-H7的螺纹底孔，以80H9()mm内圆为基准。选用Z5150立式钻床和专用夹具。工序九：铣削尺寸为5mm的纵槽。以80H9()mm大端端面为基准。珩磨80H9()mm的内圆，以80H9()mm内圆为基准，选用X62K卧式铣床和专用夹具。工序十：钻削M10-H7和 M8-H7的螺纹底孔。选用Z5150立式钻床和专用夹具。工序十一：钳工台去毛刺，攻丝，加工倒角R15，R10，R3。工序十二：终检。4.选择夹具、刀具和量具 1）选择夹具 专用夹具和分度夹具 2）选择刀具 工序一：YG6硬质合金铣刀 工序二：W18Cr4V高速钢刀 工序三：YG6硬质合金铣刀 工序四：YG8

16、硬质合金镗刀 工序五：13高速钢钻头，20高速钢锪孔钻 工序六：12高速钢钻头，24.7、38高速钢锪孔钻 工序七：43高速钢锪孔钻 工序八：7.2高速钢钻头 工序九：镶齿套式面铣刀 工序十：高速钢复合钻头 3）选择量具 内径千分尺，千分表，深度游标卡尺，外径千分尺 5、工序尺寸、加工余量的确定左支座零件的材料是HT200，抗拉强度为195Mpa-200Mpa，零件的毛坯质量为传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！6.5kg。零件的生产类型是中批生产；参考指南毛坯的制造方法及其工艺特点，选择左支座零件的毛坯制造类型选择为金属模机械砂型铸造成型。由上述原始资料及加工工艺分别确定各

17、加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：一、1.80H9()mm大端其加工尺寸为140mm140mm的平面。保证高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2m，需要精加工。根据指南成批生产铸件机械加工余量等级，可得：金属模机械砂型铸造成型的灰铸铁加工余量等级可取810级我们取9级，加工余量MA取G级，铸件尺寸公差可得1.8mm的铸造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。二、 2.80H9()mm孔内表面，其加工长度为100mm，表面粗糙度值Ra=1.6m.需要精铰和珩磨。查指南铸件尺寸公差可得1.6mm的铸造尺寸公差，可得2.5mm的加工余量。三、80H9()mm孔大端端

18、面4个螺栓孔。只需要钻底孔和锪沉头孔即可。则加工余量为：钻削13mm的通孔 双边加工余量2Z13mm锪沉头孔20mm 双边加工余量2Z7mm四、内表面21mm、25H7()mm、38mm和43mm的加工余量，这些内表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分别为：1.钻削21mm的通孔 双边加工余量2Z21mm2.25H7()mm内表面（1） 21mm扩孔到24.7mm 双边加工余量2Z3.7mm（2） 24.7mm铰孔到24.9mm 双边加工余量2Z0.2mm（3） 24.9mm珩磨到25H7()mm 双边加工余量2Z0.1mm3.38mm的沉头孔，可以一次性锪成型。则双边加工余量2Z17m

19、m4.43mm的沉头孔，也可以一次性加工出来。则双边加工余量2Z22mm五、尺寸为5mm的横、纵两条槽，每一条槽都可以一次性铣削成型，则双边加工余量2Z5mm。六、M10-H7和M8-H72个螺纹孔，机加工车间只需要加工螺纹的底孔，攻螺纹的工作可以放在钳工室。则：传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！1.M10-H7的底孔加工的直径为8.5mm 双边加工余量2Z8.5mm2.M8-H7的底孔加工的直径为6.8mm 双边加工余量2Z6.8mm七、内孔80H9()mm的加工余量计算：1.内孔80H9()mm为9级加工精度，铸件的毛坯重量约为6.5Kg。指南铸件机械加工余量可以得到内

20、圆的单边加工余量为Z2.5mm。指南铸件公差，可得：IT1.6mm。2.珩磨加工余量：查指南珩磨的加工余量，可得：珩磨的单边加工余量Z0.05mm。3.精镗加工余量：查指南扩孔、镗孔、铰孔的加工余量Z1.5mm2.0mm。查指南卧式镗床的加工公差，可得：IT0.02mm0.05mm。这里取0.02mm。4.粗镗加工余量：除珩磨的加工余量和精镗的加工余量剩下的余量都给粗镗。查指南卧式镗床的加工公差，可得IT0.1mm0.3mm，我们这里取0.1mm。由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此规定都有加工公差，所以规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上的加工余量有最大及最小之

21、分。由于本次设计规定的零件为中批生产，应该采用调整法加工。因此在计算最大、最小加工余量时应该按照调整法加工方式予确定。由此可知：毛坯的名义尺寸：80-2.5275mm毛坯的最大尺寸：75-0.874.2mm毛坯的最小尺寸：750.875.8mm粗镗后最小尺寸：80-1.5277mm粗镗后最大尺寸：77+0.177.1mm精镗后最小尺寸：80-0.05279.9mm精镗后最大尺寸：79.90.0279.92mm珩磨后尺寸与零件图纸尺寸相同，即：80H9()mm最后将上述的计算的工序间尺寸及公差整理成下表2-1：传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！表2-1 80H9()mm孔的加

22、工余量计算（单位：mm）工序加工尺寸公差铸件毛坯80H9()粗镗精镗珩磨加工前最大74.27779.8最小75.877.179.82加工后最大74.27779.880最小75.877.179.8280.087加工余量（单边余量）2.5最大1.81.410.1435最小0.61.250.1加工公差（单边）1.620.220.0420.0872 6、确定切削用量及基本时间 工序一 粗铣80H9()mm孔大端端面 本工序采用计算法确定切削用时1、数据的确定加工材料：HT200。加工要求：粗铣孔80H9()mm的大端端面。机床和夹具：X52K立式升降台铣床专用夹具，用R55mm的外圆柱面为基准。刀具：

23、 材料为YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,10，15，12。查机械制造技术基础课程设计指南常用铣刀参考几何角度和镶齿套式面铣刀，可得以上的参数。并查出铣刀的刀具耐用度为T10800s。2、计算切削用量确定80H9大端端面最大加工余量，已知毛坯长度方向的加工余量Z2.50.9mm，考虑3的拔模斜度，则毛坯长度方向的加工余量Z7.1mm。但是实际上此平面还要进行精铣所以不用全部加工，留1.5mm的加工余量给后面的精加工。因此实际大端端面的加工余量可以按照Z=5.6mm计算。可以分两次加工则每次加工的加工余量传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！Z2.8m

24、m。铣削的宽度为140mm，则可以分两次加工，80H9孔的小端端面在铸造时也由留了3的拔模斜度，所以也留了加工余量Z3mm。长度方向的加工按照IT12级计算，则取0.4mm的加工偏差。确定进给量f：查机械制造技术基础课程设计指南端铣刀（面铣刀）的进给量，由刀具材料为YG6和铣床功率为7.5KW，可取：f=0.140.24mm/z，这里取0.2mm/z3、计算切削速度查机械制造技术基础课程设计指南各种铣削速度及功率的计算公式：v其中：KKKKKKKKK，查机械制造技术基础课程设计指南工件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力和切削功率修正系数，可得：K1.0，K1.0，K1.0，K1.05，K1.

25、0，K0.86，K1.0，K0.8，则：KKKKKKKKK1.01.01.01.051.00.861.00.80.7224。则切削速度为：v0.994m/s59.64m/min4、计算主轴转速nV118.65r/min查机械制造技术基础课程设计指南铣床（立式、卧式、万能）主轴转速，与118.65r/min相近的转速有118r/min和150r/min，取118r/min，若取150r/min则速度太大。则实际切削速度：v59.31m/min5、计算切削工时查机械制造技术基础课程设计指南铣削机动时间的计算，可得：t其中当0.6时，+（13），这里0.4375，传播优秀Word版文档 ，希望对您有

26、帮助，可双击去除！则：+（13）82mm，25mm取4mm,140mm。f0.216118377.6 mmmin查机械制造技术基础课程设计指南铣床(立式、卧式、万能)工作台进给量，可取375mmmin。t2.411min6、计算机床切削力查机械制造技术基础课程设计指南圆周分力 的计算公式，可得：查机械制造技术基础课程设计指南工件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力、切削功率修正系数，可得1.0，则：2873.2N7、机床机加工的验证（1） 验证机床切削功率查机械制造技术基础课程设计指南各种铣削切削速度及功率计算公式，可得：其中：KKKKKK，查机械制造技术基础课程设计指南工件材料强度、硬度改变

27、时切削速度、切削力、切削功率修正系数和其他使用条件改变时切削速度、切削力及切削功率修正系数，可得：K1.0，K0.8，K1.14，K0.79，K1.0，则：KKKKKKK1.00.81.140.791.00.72048，则机床切削功率为：2.05KW查机械制造技术基础课程设计指南铣床（立式、卧式、万能）参数，可得X52K铣床的电机总功率为9.125KW，主电机总功率为7.5KW，所以机床的功率足够可以正常加工。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！（2） 验证机床进给系统强度已知主切削力2873.2N。查机械制造技术基础课程设计指南各种铣刀水平分力、垂直分力、轴向力与圆周分力的

28、比值，可得：a（0.40.8）mm，a（0.10.2）mm/z，不对称铣刀铣削顺铣，水平分力/（0.150.3），/（0.91.0），/（0.50.55）。则取：F0.20.22873.2574.64N，F0.90.92873.22585.88N，F0.50.52873.21436.6N。查取机床工作台的摩擦系数0.1可得切削刀具在纵向进给方向对进给机构的作力FFF+（F+）574.64+0.1（2873.2+2585.88+1436.6）574.64689.5681264.208N而机床纵向进给机构可以承受的最大纵向力为1436.6N，故机床进给系统可以正常工作。2.5.2 工序二 粗镗80

29、H9内孔选用T611卧式镗床核专用夹具。刀具：材料为W18Cr4V，B16mm，H16mm，L200mm，l80mm，d16mm，K60。参考机械制造技术基础课程设计指南镗刀可以得刀以上数据。确定80H9的最大加工余量，已知毛坯厚度方向的加工余量为Z2.5mm0.8mm，考虑3的拔模斜度，则厚度方向上的最大加工余量是Z8.54mm，由于后面要精镗核珩磨则加工余量不必全部加工，留给后面的精镗的加工余量Z1.5mm，珩磨的加工余量留Z0.05mm。则加工余量可以按照Z6.94mm，加工时分两次加工，每次加工的镗削余量为Z3.5mm。查机械制造技术基础课程设计指南镗刀时的进给量及切削速度，可得进给量

30、f0.350.7mm/r，切削速度v0.20.4m/s。参考机械制造技术基础课程设计指南卧式镗床主轴进给量，取进给量f0.4mm/r，切削速度v0.3m/s18m/min。则主轴的转速nn 71.4r/min传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！查机械制造技术基础课程设计指南卧式镗床的主轴转速，可得与76.4r/min相近的转速有80r/min和64r/min，取80r/min，若取64r/min则速度损失太大。则实际切削速度:v18.85m/min计算镗削加工工时：t其中：；mm；。则镗削时间为：t7.432min三、夹具设计本次设计中为左支座设计一台专用夹具，以便在加工过程

31、中提高工作效率、保证加工质量。左支座零件在本次夹具设计为加工80H9()mm孔的大端端面上4个孔螺栓孔的加工专用夹具。专用夹具的特点：针对性强、结构简单、刚性好、容易操作、装夹速度快、以及生产效率高和定位精度高。利用本夹具主要用来钻、锪加工顶面的四孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对80H9()mm孔的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。1、定位基准及定位元件的选择由零件图可知：根据顶面四孔的轴线与80H9()mm孔的尺寸要求，在对孔进行加工前，80H9()mm孔及其大端端面已按其加工技术要求加工，因此，80H9()mm孔及其大端端面定位精基准（设计基准）来满足其面上四孔加工的尺寸要求。传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！2、切削力及夹紧力的计算 由资料机床夹具设计手册可得： 切削力公式：式中 ，即：实际所需夹