导轨座钻小孔说明书

1、成都大学机械工程学院机 械 制 造 工 艺 学课 程 设 计 说 明 书设计题目 导轨座 零件机械加工工艺规程及工艺装备设计生产纲领 60000 设计学生 唐 齐 指导教师 张跃华 2016 年 3 月- 2 -目录课 程 设 计 任 务 书- 3 -绪论- 4 -零件分析- 5 -一、 零件的功用分析- 5 -二、 零件的工艺分析- 5 -零件的工艺规程设计- 6 -一、 确定毛坯- 6 -1、确定毛坯制造方法- 6 -2、 确定总余量- 6 -3、 绘制毛坯图- 6 -二、 基面的选择- 7 -1、精基准的选择- 7 -2、粗基准的选择- 7 -三、 选择加工方法- 7 -四、拟定零件加工

2、工艺路线- 7 -五、机械加工工序设计- 9 -1、本人任务介绍- 9 -2、工件安装- 9 -3、刀具选择- 9 -4、加工余量确定- 10 -5、切削用量及参数选择- 10 -夹具设计- 11 -一、设计思想方案- 11 -二、功能分析与夹具总体结构设计- 13 -1、夹具方案设计- 13 -2、夹具设计计算- 13 -3、定位误差分析- 15 -4、夹具设计及操作的简要说明- 15 -总结- 15 -参考文献- 16 -成都大学机械工程学院机 械 制 造 工 艺 学课 程 设 计 任 务 书设计题目 导轨座 零件机械加工工艺规程及工艺装备设计生产纲领 60000 设计内容：1.零件图 1

3、 张 2.毛坯图 1 张 3.机械加工工艺规程 1 张 4.工装结构设计装配图 1 张 5.工装结构设计零件图 1 张 6.课程设计说明书 1 份班 级 2013级机设4班 设计学生 唐 齐 指导教师 张跃华 2016 年 3 月- 5 -绪论本次机械制造技术基础课程设计的设计任务是针对导轨座（零件等轴承图、后视图如图1），制定机械加工工艺规程。该零件的工艺过程包括了铣平面、拉平面、磨平面、钻内孔、扩孔、攻螺纹、绞内孔等工序（三视图如图2）。工艺范围广，难易程度适合于工艺课程的需求。本次课程设计的对象是工程实际生产的零件，精度等级、公差等级、粗糙度等都比较高，锻炼了我们的工艺规程设计能力。图1

4、图2零件分析1、 零件的功用分析题目所给的零件如图1、图2，导轨座的是设备的基础部件。机器的零件安装在导轨上运动，所以导轨需要承载其他零件重量，又起基准的作用，保证零部件的相对位置。2、 零件的工艺分析本零件为L型实体零件，各个面和孔都需要加工，且最低粗糙度要求为Ra3.2，最高粗糙度要求为Ra0.8（零件简图及编号如图3）。此外，轴、与平面的平行度要求为0.005m，平面与平面的平行度要求为0.01m，轴与平面的垂直度要求为0.01m。2个孔为2x5H7需要配作，孔、需要与件（-04/01-2）装配后，同时加工2x12H7。这些要求在安排工艺加工事时需要给予注意。图3零件的工艺规程设计1、

5、确定毛坯1、确定毛坯制造方法 本零件的主要功用是承载其他零件重量，又起基准的作用，保证零部件的相对位置等。技术要求为调制Hb220-250。查阅实用机械制造工艺设计手册P3表1-2 。选择牌号为45、40CrMo都可以，考虑到市场与经济性，选择45钢为铸造毛坯材料。又由于生产纲领为60000件，达到了大批大量生产的要求，且零件形状较简单，尺寸也不大，查阅实用机械制造工艺设计手册p43表2-1 ，故应选用砂模铸造。2、 确定总余量 查阅金属机械加工工艺人员手册p338 ，确定总余量为各个面3mm。3、 绘制毛坯图毛坯图如图4图42、 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得

6、正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1、精基准的选择 根据基准重合原则，并同时考虑统一精基准原则，选择平面为主要定位精基准，选平面为第二定位精基准。2、粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。考虑到平面为重要平面，加工余量均匀且最少，选定平面为粗基准，先加工平面，再由平面为精基准加工平面。保证了平面的加工余量最小，且在后续加工工序中以平面为精基准加工其他平面，遵循了基准重合的原则。3、 选择加工方法根据各面、孔的技术要求，由机械制造技术基础P29

7、6表6.9，选定各平面、各孔的工艺加工方法。四、拟定零件加工工艺路线制定工艺路线的原则是，在合理保证零件的几何形状、尺寸精度、位置精度、表面质量的前提下，尽可能提高生产效率，降低生产成本，取得较好的收益。在生产纲领为6000件，确定为大批大量生产的条件下，可以考虑采用专业的机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。综合考虑加工经济精度、工序集中，由机械制造技术基础P296表6.9最终确定工艺路线方案如表1（表面及孔编号见图3）。查询实用机械制造工艺设计手册p178-p205确定各工序机床的选择，附见表1。表1工序号工序名称工序内容机床

8、10热处理退火（消除内应力）5111d-20铣粗铣平面X501230铣粗铣平面，半精铣平面X503240扩扩孔24.8Z512-150铣粗铣平面、专用机床60铣粗铣平面、专用机床70铣粗铣平面、专用机床80铣半精铣平面、专用机床90铣半精铣平面X5032100铣半精铣平面、专用机床110钻钻孔2xM5-7H螺纹孔底孔4.5专用机床120攻攻孔螺纹2xM5-7H专用机床130钻钻孔m5-7H螺纹底孔4.5，钻孔沉头大孔7，攻孔螺纹M5-7H专用机床140钻与件（-04/01-2）装配后，钻、孔2x11，并打码标记专用机床150扩扩、孔2x11.85（配作）专用机床160钻与钻模板配合后，钻孔2x

9、4.8（配作并打码标记）专用机床170绞粗绞、孔2x11.95，精绞、孔2x12H7，倒0.5x45（配作）专用机床180绞精绞孔25H8，倒角0.6x45Z512-8190绞精绞孔2x5H7（配作）Z512-9200铣精铣平面X6142210热处理调质5210220磨粗磨平面MA1420A230磨粗磨平面、专用机床240钳工修顿锐边250清洗发黑260终检入库- 13 -五、机械加工工序设计1、本人任务介绍本次机械制造技术基础课程设计，本人的设计任务为钻孔螺纹孔底孔，所以本人需要设计一套钻两小孔的专业夹具。2、工件安装 安装：工件装夹根据六点定位原理，用两个支承板支撑平面限制3个自由度，再用

10、两个支承钉支承平面限制2个自由度，一个支承钉支承平面限制一个自由度（如图5，编号见图5）。夹紧：夹紧装置采用在孔25中间用一个六角头螺栓与一个单向作业小液压输出轴螺旋链接（螺旋链接上用一个螺母反向锁紧，防止转动）拉紧，在六角头螺栓头部下方用一个开口垫圈（方便装夹、取用工件）配合压在工件上。图53、刀具选择根据工序110，所设计的夹具为专用机床钻夹具。两孔2xM5-7H同时加工，且两孔间距为500.2mm，查询击穿夹具设计p88-p92钻套及p181附表3固定转套，查询钻削、扩削、绞削加工p3-37及p3-40表3.3-5高速钢麻花钻的类型和用途，综合考虑采用固定钻套、可拆卸钻模板（钻模板上两销

11、孔与夹具体配作以保证位置精度要求）、高速钢直柄麻花钻GB/T6135.3-1996。4、加工余量确定查询实用机械制造工艺设计手册p121表7-31攻螺纹前的钻孔直径为4.5。5、切削用量及参数选择1） 孔进给量查询钻削、扩削、绞削加工p3-133表3.4-1高速钢钻头钻孔进给量0.18-0.22mm/r，取f=0.22mm/r。2） 孔切削速度查询钻削、扩削、绞削加工p3-137表3.4-7钻头的磨钝标准及刀具寿命T=1，查询钻削、扩削、绞削加工p3-138钻孔时切削速度的计算 （m/min） （1）查询钻削、扩削、绞削加工p3-137表3.4-8得cv=4.4，zv=0.4，xv=0，yv=

12、0.7，m=0.2；钻削、扩削、绞削加工p3-137表3.4-9选取修正系数cv=1，由d0=4.5mm带入公式（1）得：v=14.4m/min3） 工时计算 计算基本时间： 查询实用机械制造工艺设计手册p154表8-32常见加工方法基本时间的计算（各参数如图6）。k min带入参数计算得：Tm=（10+2+0）/500x0.2=0.12min式中 l切入深度 mm l1刀尖长度 mm l2切出深度 mmn主轴转速 r/minf进给量 mm/rk走刀次数图6 考虑到使用专用机床，钻套等实际情况，最终确定：TS = 10s。4） 工序110 工序卡片该工序工序卡片如图7(见下页)夹具设计 经过与

13、指导老师讨论，对于本工序需要设计专用夹具，决定设计工序110 为钻4.5孔的专用钻夹具。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，最终确定采用同时加工这两个孔的专用机床的方法。一、设计思想方案 考虑到工件为L型板状形态，在加工孔前各个表面的粗糙度均比较高，在平面上还有一个比较大的孔25。所以在定位上能够考虑到用三个面定位夹紧，或者两个面一个孔定位夹紧。图7综合考虑到各面精度要求、粗糙度要求比较高，且在工序110前，各面都已经初加工，能够作为精基准使用。而孔25孔径比较大，不适合做销控定位，但在夹紧时能够很好利用。最终工件装夹根据六点定位原理，用两个支承板支撑平面限制3个自由度，再用两个支

14、承钉支承平面限制2个自由度，一个支承钉支承平面限制一个自由度（如图5，编号见图3）。夹紧装置采用在孔25中间用一个六角头螺栓与一个单向作业小液压输出轴螺旋链接（螺旋链接上用一个螺母反向锁紧，防止转动）拉紧，在六角头螺栓头部下方用一个开口垫圈（方便装夹、取用工件）配合压在工件上（夹具装配图见附件A1图纸）。二、功能分析与夹具总体结构设计本工序要求以平面、分别用两个支承板、两个支承钉、一个支承钉定位，再由液压小油缸拉紧工件，由可拆卸钻模板与固定式钻套保证孔的精度。1、夹具方案设计工件以面为主要定位基准。1） 根据车间条件、生产纲领要求，为减小装夹时间和减轻装夹劳动强度，宜采用液压夹紧。2） 夹具体

15、与机床采用两销定位，再用两螺栓连接在专用机床的工作台上。3） 为便于制造，节省材料、减少加工面又不降低夹具体刚度，在夹具体上液压缸连接位置开一方形盲孔。2、夹具设计计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中：D=4.8mm f=0.0mm/r 代入公式（5-2）和（5-3）得 如上所述，本设计采用液压夹紧机构，即由螺栓、螺母、开口垫圈、液压缸等元件组成的夹紧机构。液压夹紧机构不仅结构简单、容易采购，而且由于液压缸夹紧力量大，因此夹具机构的夹紧力和夹紧行程都很大，可靠性非常高。根据夹紧状态下螺栓的受力情况和力的平衡条件FL=F=

16、 式中 FJ夹紧力(N) F作用力(N) L作用力臂(mm) d螺杆直径 螺纹升角 螺纹处摩擦角. 螺杆端部与工件间的摩擦角. 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有F=2034.75N显然，有F=2034.75N865.24N=F故工序110专业夹具能安全工作。3、定位误差分析夹具的主要定位元件为支承板与支承钉。支承板与支承钉尺寸与公差都是选取的标准件，其公差由标准件决定，支承板表面与夹具体底面平行度误差不超过0.005m；支承钉与支承板平面垂直度误差不超过0.001m。夹具的主要定位元件为支承板与支承钉共同限制了空间中的六个自由度，虽然零件对形位公差及尺寸公差均有要求，但各定位件均采

17、用标准件，故定位误差在此可忽略。4、夹具设计及操作的简要说明如前所述，由于生产纲领为60000件，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率，降低工人劳动强度。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于专业机床上，此夹具为了提高生产率和降低生产成本，考虑简单、经济、实用，减轻工人劳动强度，采用液压夹紧机构。由于此工序夹具在形位公差及尺寸公差均有要求，必须严格按夹具零件图纸要求进行加工。同时夹具在转换加工零件时，必须进行仔细的调整和检测。装夹工件时，用力要适当，以免产生定位误差、夹紧变形。总结为期三周的机械制造技术基础课程设计实训在不知不觉中结束

18、了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次夹具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了夹具设计等课程所学的内容，掌握了夹具设计的方法和步骤。在此感谢我们的张老师，您严谨细致、一丝不苟的作风一直是我们工作、学习中的榜样。这次夹具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。同时感谢帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同