机械制造技术课程设计-床尾顶尖套筒机械加工工艺规程及夹具设计

辽宁工业大学课程设计说明书（论文）辽宁工业大学课程设计说明书（论文）辽宁工业大学机械制造基础课程设计（论文）题目：床尾顶尖套筒机械加工工艺规程及夹具设计全套设计图纸加V信153893706或扣3346389411学院：机械工程与自动化学院专业班级：机械175学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：2020.11.30-2020.12.11第2章机械加工工艺规程设计2.1定位基准选择粗基准：φ76外圆。精基准：φ74外圆。2.2工艺方案拟定各表面加工方案见表2.1表2.1加工方案表加工表面精度等级表面粗糙度加工方案备注Φ74左端外圆IT1212.5粗车表1-8Φ74左端面IT1212.5粗车表1-8Φ74右端外圆IT1212.5粗车表1-8Φ74右端面IT1212.5粗车表1-8Φ31内孔IT1212.5粗车表1-8Φ42外圆IT1212.5粗车表1-8Φ42外圆IT83.2半精车表1-93×φ9孔IT1212.5钻表1-102×Φ7孔IT1212.5钻表1-103×Φ9孔IT1212.5扩表1-102×φ7孔IT61.6攻螺纹表1-12Φ42凸台端面IT1212.5铣表1-112.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1.粗车Φ74左端外圆，Φ74左端面的机械加工余量、工序尺寸及公差的确定见表2.2表2.2φ76左端面和左端外圆加工方案表工序名称加工余量工序尺寸粗车2φ742.粗车φ74右端外圆，φ74右端面的机械加工余量、工序尺寸及公差的确定见表2.3表2.3φ76右端面和右端外圆加工方案表工序名称加工余量工序尺寸粗车2Φ743.粗车φ31内孔，粗车φ42外圆，半精车φ42外圆机械加工余量、工序尺寸及公差的确定。见表2.4表2.4φ29内孔，φ42以外环形端面加工方案表工序名称加工余量工序尺寸粗车10、6、2Φ42、Φ31半精车2Φ424.钻3×φ9孔，钻2×φ7孔机械加工余量、工序尺寸及公差的确定。见表2.5表2.5钻3×φ9孔，钻2×φ7孔加工方案表工序名称加工余量工序尺寸钻3×φ99Φ9钻2×φ77Φ75.扩3×φ9，攻M8螺纹的机械加工余量、工序尺寸及公差的确定。见表2.6表2.6φ106下端面外圆加工方案表工序名称加工余量工序尺寸扩3×φ9孔5Φ9攻M8螺纹1Φ76.铣Φ42凸台端面机械加工余量、工序尺寸及公差的确定。见2.7表2.7铣Φ42凸台端面加工方案表工序名称加工余量工序尺寸铣Φ42凸台端面11.6Φ422.4主要工序切削用量及时间定额计算2.4.1粗车Φ74左端外圆，Φ74左端面。1.工步1粗车φ74左端面。（1）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.86mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=2mm切削速度由表5-2得：主轴转速由机床转速表4-2取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.20=0.04min作业时间t=+=0.20+0.04=0.204min2.工步2粗车Φ74左端外圆（1）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.81mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=2mm切削速度由表5-2得：主轴转速由卧式车床主轴转数表4-2取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.069=0.0138min作业时间t=+=0.069+0.0138=0.0828min2.4.2粗车φ74右端外圆，φ74右端面。1.工步1粗车φ74右端面（1）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.86mm切削深度等于加工余量QUOTE=2mm切削速度由表5-2得：主轴转速由机床转速表4-2取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.20=0.04min作业时间t=+=0.20+0.004=0.204min2.工步2粗车φ74右端外圆（1）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.81mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=2mm切削速度由表5-2得：主轴转速由机床转速表4-2取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.064=0.0128min作业时间t=+=0.064+0.0128=0.0768min2.4.3粗车φ31内孔，粗车φ42外圆，半精车φ42外圆。（1）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.81mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=2mm切削速度由表5-2得：主轴转速由机床转速表4-2取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.038=0.0076min作业时间t=+=0.038+0.0076=0.0456min2.工步2粗车φ42外圆（1）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.86mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=10mm切削速度由表5-2得：主轴转速由机床转速表4-2取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.033=0.0066min作业时间t1=+=0.033+0.0066=0.0396min（3）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.86mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=9mm切削速度由表5-2得：主轴转速由机床转速表4-2取（4）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.033=0.0066min作业时间t2=+=0.033+0.0066=0.0396min作业总时间：min工步3半精车φ42外圆（1）计算切削用量由表5-2及表4-3按机床功率和工件材料取f=0.86mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=2mm切削速度由表5-2得：主轴转速由机床转速表4-2取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.033=0.0066min作业时间t4=+=0.033+0.0066=0.0396min2.4.4钻3×φ9孔，钻2×φ7孔1.工步1钻3×φ9孔（1）计算切削用量由表5-22取钻削切削用量为f=0.1mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=9mm切削速度由表5-22得：主轴转速（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.26=0.052min作业时间t=+=0.26+0.052=0.312min2.工步2钻2×φ7孔（1）计算切削用量由表5-22f=0.1mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=7mm切削速度由表5-22得：主轴转速（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.22=0.044min作业时间t=+=0.22+0.044=0.264min2.4.5扩3×φ9孔，攻M8螺纹。1.工步1扩3×φ9孔（1）计算切削用量由表5-22f=0.5mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=7mm切削速度由表5-22得：主轴转速（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.037=0.0074min作业时间t=+=0.037+0.0074=0.0444min2.工步2攻M8螺纹（1）计算切削用量由表5-42得f=1mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=7mm切削速度由表5-22得：主轴转速（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.088=0.0176min作业时间t=+=0.088+0.0176=0.105min2.4.6铣Φ42凸台端面1.工步1铣R20圆弧（1）计算切削用量由表5-8及表4-19按机床功率和工件材料取f=0.2mm/r切削深度等于加工余量QUOTE=12mm切削速度由表5-14得：主轴转速由机床转速表4-19取（2）时间定额基本时间辅助时间=0.2×=0.2×0.6125=0.1225min作业时间t=+=0.6125+0.1225=0.735min2.5经济计算各机床单件加工时间：车床h1=0.204+0.0828+0.204+0.0768+0.0792+0.396+0.0427+0.0456=1.05min铣床h2=0.73min钻床h3=0.312+0.044+0.264+0.105=0.705min2.5.1各机床基本时间车床;30/h铣床;30/h钻床:20/h单件加工成本w=h1X30+h2X30+h3X20=1.75/60X30+0.47/60X30+0.21/60X20=1.18元2.5.2机床折旧费机床折旧公式为月折旧额=机床原价X(1-预计净残值率)/折旧年限/12企业性质为内资企业，预计净残值率5%，按5年计折旧车床折旧=32000X(1-5%)/10/12=254元/月铣床折旧=50000X(1-5%)/10/12=395元/月钻床折旧=28000X(1-5%)/10/12=222元/月

第3章专用夹具设计3.1工序内容及加工要求此道工序的主要内容是对图中所示凸台进行加工，凸台零件图如下，此道工序在卧式铣床上加工，在加工中要求切削凸台高度为5mm，凸台快读为凸台台底表面粗糙度为Ra6.3。加工采用卧式铣床，加工过程为定位、夹紧、铣削凸台。图3-13.2定位基准在图3-1中，定位采用一面两销定位，以底面为基准限制3个自由度，一个圆柱销限制两个自由度，第二个定位销采用削边销，这样既能限制6个自由度，又不发生过定位。在加工过程中为了使加工凸台达到要求，还需要对定位夹具的平行度、垂直度进行要求。3.3夹具结构设计及工作流程3.3.1夹具结构定位机构设计由于定位采用一面两销定位，所以在定位方面，采用图所示的定位机构在此机构中，不仅要保证的尺寸和精度，同时也要保证夹具体底面与定位销阶梯孔表面存在一定的垂直度，夹具体底面与顶面具有一定的平行度，这样才能保证加工凸台的要求能够满足。图3-23.3.2夹具结构夹紧机构设计在夹紧机构中，采用的是压板机构压紧，压板机构是由压板、螺钉、支撑钉、压紧弹簧、垫圈、螺母组成，在夹具结构中共存在两个压板机构，如图3-3所示，由于夹具夹紧的工件尺寸可能有误差，或是调整，所以当被压紧工件尺寸变小时，右端支撑螺钉被旋起，压紧快左低右高，增大对工件施加的力，使工件被压紧。图3-33.3.3夹具结构的工作流程夹具与零件的装配图如图3-4所示，图中由上到下话双点划线的分别为道具与零件，在工作时，一面两销定位限制工件的6个自由度，左右两个压板这时由于支撑钉的上升使得压板压紧端向下移动，压紧工件，这时工件已被定位夹紧，由夹具体底部的导向键引导，被送到铣床的指定位置进行加工。图3-43.4定位误差计算由课程设计指导教程表8-14一面两销定位得基准位移误差基准不重合误差0.036mm故定位误差=TD1+Td1+△S1=0.018+0.018+0=0.036mm经与零件偏差相比较，满足要求。

第4章结论 本次课程设计我的工件是床位顶尖套筒，制定出工艺卡和在制造过程中针对该零件的凸台加工专门设计的专用夹具，在最初的夹具设计出现诸多差错，导向部分不能与夹紧部分混在一起连用，因为这个原因，我第一次的夹具设计失败了。我吸取了教训，重新设计了新的夹具。新的夹具是用来在加工凸台时起到定位、夹紧和铣削作用的。在定位时采用一面两销定位，以底面为基准面限制三个自由度，一个圆柱销限制两个自由度，第二个销采用削边销，可以限制六个自由度且不发生过定位。在夹紧时采用压板机构压紧，压板机构是由压板、螺钉、支撑钉、压紧弹簧、垫圈、螺母组成，在夹具结构中共存两个压板机构，由于夹具家近的工件尺寸可能有误差，所以当压紧工件尺寸变小时，右端支撑钉被旋起，压紧块左高右低，增大对工件施加的力，使工件被压紧。在夹具与零件的装配时，由上到下话双点划线的分别为道具与零件，在工作时，一面两销定位限制工件的6个自由度，左右两个压板这时由于支撑钉的上升使得压板压紧端向下移动，压紧工件，这时工件已被定位夹紧，由夹具体底部的导向键引导，被送到铣床的指定位置进行加工。该设计的优点在于可以实现工件的快换，又不影响精度要求。

参考文献[1]邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京：机械工业出版社,2004[2]谢家瀛.组合机床设计简明手册[M].北京：机械工业出版社,1994[3]李庆余.机械制造装备设计[M