尾座体零件的机械加工工艺规程及加工φ17H6孔工艺装备设计.docx
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尾座体零件的机械加工工艺规程及加工φ17H6孔工艺装备设计
辽宁工程技术大学
课程设计
题目：
设计“尾座体”零件的机械加工工艺规程及加工φ17H6孔工艺装备设计
班 级：
姓 名：
指导教师：
完成日期：
一、设计题目
设计“尾座体”零件的机械加工工艺规程及加工φ17H6孔工艺装备设计
二、设计要求
设计的要求包括如下几个部分：
1．绘制零件图。
1张
2.绘制零件毛坯图。
1张
3．编制零件的机械加工工艺卡片。
1套
4．绘制夹具装配图（A0或A1）1张
5．编写课程设计说明书（约6000——8000字）。
1份
说明书主要包括以下内容（章节）
（1）．目录
（2）．摘要（中外文对照的，各占一页）
（3）．零件工艺性分析
（4）．机械加工工艺规程设计
（5）．指定工序的专用机床夹具设计
（6）．方案综合评价与结论
（7）．体会与展望
（8）．参考文献
列出参考文献（包括书、期刊、报告等，15条以上）
三、上交材料
1.零件图1张
2.毛坯图1张
3.机械加工工艺过程卡片1张
4.零件的机械加工工艺卡片1张
5.夹具装配图
6.设计说明书1份
四、进度安排
1.第l～2天查资料，熟悉题目阶段。
2.第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。
3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。
4．第11～13天，完成夹具总装图的绘制。
5．第14～15天，零件图的绘制。
6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。
7．第19天，完成图纸和说明书的输出打印。
8．第20～21天，答辩
五、指导教师评语
成绩：
指导教师
日 期
机械05-6
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
姓名：
李鹏
产品名称
零件名称
尾座体
共
1
页
第
1
页
材料牌号
HT200
毛坯种类
铸件
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
1
每台件数
1
备注
工
序
号
工序内容
设备
工艺装备
工时
Ⅰ
划线，在毛坏上标出Φ17H6孔，Φ14孔的中心位置，端面A，B的位置。
卡尺。
Ⅱ
粗铣圆柱体左右端面。
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
Ⅲ
钻Φ15mm孔。
Z525立式钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具。
Ⅳ
粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面，粗铣2×2的槽以及底面。
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
Ⅴ
粗刨基准面B。
B6035牛头刨床
专用刨夹具、游标卡尺。
Ⅵ
粗铣右端面,粗铣凸台面。
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
Ⅶ
钻Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉头孔。
Z525立式钻床
钻头、铰刀、专用夹具。
Ⅷ
钻孔，扩孔和攻M6的螺纹。
Z525立式钻床
钻头、铰刀、专用夹具。
Ⅸ
扩、铰Φ17H6孔。
Z525立式钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具。
Ⅹ
半精铣圆柱体左右端面。
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
Ⅺ
半精铣右端面。
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
Ⅻ
精铣基准面A。
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
ⅩⅢ
精铣基准面。
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
XIV
锪Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺。
Z525立式钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具。
XV
研配Φ17H6孔。
虎钳
XVI
配刮A、B面。
虎钳
ⅩⅦ
检查。
塞规、百分表、卡尺等。
辽宁工程技术大学机械工程学院
机械05-6
机械加工工序卡片
工序名称
钻扩铰
工序号
Ⅸ
零件数量
1
零件号
零件名称
尾座体
材料
毛坯
牌号
硬度
形式
重量
HT200
铸件
设备
夹具
工序工时（min）
名称
型号
专用夹具
准终
单件
Z525立式钻床
工步
工步内容
工艺装备
走刀次数
切削深度mm
进给量mm/r
主轴转速r/min
切削速
度m/s
工步工时min
1
钻Φ15mm孔。
通用麻花钻、游标卡尺
1
15
0.4
545
0.333
0.4
2
扩Φ17H6孔。
直径为16.5mm的标准扩孔钻
1
1.5
0.4
545
0.499
0.42
3
铰Φ17H6孔。
直径为16.8mm的直柄机用铰刀、内径千分尺
1
0.3
0.08
545
0.497
0.77
4
精铰Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺
带可换导柱椎柄
锥面锪钻
1
0.15
0.08
545
0.483
1.25
设计者：
李鹏
指导教师
张兴元
共1页
第1页
摘 要
设计内容：
设计“尾座体”零件的机械加工工艺规程及工艺装备，并绘制出调速杠杆零件图、毛坯图、夹具装配图，填写工艺卡片，编制课程设计说明书。
设计意义：
机械制造工艺课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。
它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后搞好毕业设计进行一次预备训练。
ABSTRACT
Thistopicismainlydesignthatdesignsthetailabodyofsometoolmachinetoprocessthecraftandtongses,adoptingtodesignfirstinthedesignabodyofthattailprocessesthecraftataccordingtoprocessthecrafttoselectbyexaminationsthetongsoftheprojectofthedesignandconcretedesignofthetongs;Butthepointofdesignisthedesignofthetongs.Becausetheboreoftheworkpiece17and14allwanttofacetobeusedasthebasistoprocesswiththebottom,pasthavetodoabottomtofacefirstofprocessthetongs.Becausebore17ofaccuracyhavehighrequest,andpositionthesizeerrormarginsmall,forguaranteethepositionoftheboreandprocesstheaccuracywecertainlyatprocessthebottomtofaceoftimepasstodrawthelinetofindoutthebottomtofaceofprocesstheamountofremaining.Thuscanwithbetterassurancebore17ofpositionandprocesstheaccuracy!
Processthebore14oftongswasinprocessingthefoundationthatthebottomfacesthefurnituretoaddone45degreesofgradientplankinfact.Processthebore17oftimeisoppositeforassurancetorunparallelwithBfaceofintheAwehavetodesignaccuratelywiththeANandBfacestosettleforoftongs!
Returninconsiderationofadegreeoftheworkpieceandtheerrormarginofthecylinderdegreesaresmall,thefurniturethatwedesignhavetothebore17oftongsfixedpositionisaccurate,andprocessthevibrationoftimesmall,thathavetointhebore17ofneighborhoodseekafixedpositiontostepupthepoint!
目录
序言1
1.零件的工艺分析及生产类型的确定2
1.1.零件的分析2
1.2.零件的生产类型2
2.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3
2.1.选择毛坯3
2.2.确定机械加工余量3
2.3.设计并确定毛坯尺寸3
3.选择加工方法，制定工艺路线3
3.1.定位基准的选择3
3.2.零件表面加工方法的选择4
3.3.制定工艺路线5
4．工序设计6
4.1确定工序尺寸6
4.2.选择加工设备与工艺装备XII6
5.确定切削用量及基本时间（工序Ⅸ）7
5.1.切削用量的计算7
5.2.基本时间tm的计算7
6.夹具设计8
6.1.设计要求8
6.2.夹具设计的有关计算8
6.3.夹具结构设计及操作简要说明8
7设计体会9
序言
机械制造工艺课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。
它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后搞好毕业设计进行一次预备训练。
其目的在于：
（1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
（2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
（3）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。
（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
对于我本人来说，机械课程设计是对所学内容的一次综合加工，是一个融会贯通的过程，是消化和吸收书本内容所必需得过程，使自己将知识运用到时间当中，我从中受益匪浅。
这次课程设计为我今后的学习生活打下了良好的基础。
由于水平有限，设计中不足和错误还望老实批评指正。
1.零件的工艺分析及生产类型的确定
1.1.零件的分析
尾座体是题目所给定的零件是机床上的，Φ17H6的孔与顶尖研配，底面和75°斜面与磨床工作台相连，通过Φ14mm孔用螺栓将“尾座体”紧固在工作台上。
其安装在在导轨的最右端，尾座可以沿尾座导轨作纵向调整移动，然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧。
1.1.1零件的作用
尾座体是题目所给定的零件是工具磨床上的，Φ17H6的孔与顶尖研配，底面和75°斜面与磨床工作台相连，通过Φ14mm孔用螺栓将“尾座体”紧固在工作台上。
主要作用是固定顶尖。
圆柱体形的部分有一个Φ17H6孔，并且有一个M6的螺纹孔，顶尖穿过Φ17H6孔，将螺钉拧紧，这样就将顶尖固定。
1.1.2零件的工艺分析
“尾座体”共有三组加工表面，其中两组有位置度要求。
（1） 以Φ14mm孔为中心的加工表面。
这一组表面包括Φ14mm孔以及Φ26×1的沉头孔和粗糙度Ra=12.5μm的凸台面。
（2） 以基准面A为中心的加工表面。
这一组表面包括Ra=1.6μm的基准面A和基准面B，Ra=12.5μm的凹槽底面和Ra=6.3μm的右端面和Ra=12.5μm的下端面。
（3） 以Φ17H6孔为中心的加工表面。
这一组表面包括Φ17H6孔以及1×45°的倒角，左右端面和M6的螺纹孔。
其中主要加工面为Φ17H6孔内壁。
第二组和第三组加工表面有位置度要求，如下：
Φ17H6孔圆度公差为0.003mm；
Φ17H6孔圆柱度公差为0.004mm；
Φ17H6孔中心线与基准面A平行度公差的要求为0.005mm；
Φ17H6孔中心线与基准面B平行度公差的要求为0.005mm；
由以上分析，可以先加工第二组加工表面。
1.2.零件的生产类型
零件材料为HT200，考虑到零件的形状，由于零件年产量为5000件，已达到中批量生产水平，故可以采用砂型铸造。
这对提高生产率，保证产品质量有帮助。
2.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
2.1.选择毛坯
零件材料是HT200。
零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。
零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。
2.2.确定机械加工余量
根据铸件各处的的最大尺寸查表2-4及表2-3参考公差等级，确定各处铸件得加工余量。
2.3.设计并确定毛坯尺寸
加工余量根据参考书2-1，2-2公式通过计算确定毛坯的尺寸。
3.选择加工方法，制定工艺路线
3.1.定位基准的选择
基面的选择是工艺规程中的重要工作之一，基面的选择的正确与合理可以使加工的质量得到保证、生产效率得到提高；否则不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件得批报废，使生产无法正常进行。
3.1.1基准的选择
粗基准的选择：
对于象机床尾座这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要的，能够保证零件的各种加工余量的选择。
对于一般零件而言，以加工面互为基准完全合理；但对于本零件来说，如果以17的孔为粗基准可能造成位置精度不达标，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。
3.1.2主要就考虑基准重合问题
当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。
这在以后还要专门计算，此处不再计算。
设计时应尽量使基准重合。
3.2.零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。
参考《机械制造技术基础课程设计指导书》和《机械制造工艺设计简明手册》查表，其加工方法选择如下：
（1）尾座体基准面A：
粗铣削的加工，表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13
（2）Ra=12.5μm的底面：
只要求粗加工。
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13
（3）基准面B：
Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13
（4）右端面：
Ra=6.3μm。
要求粗加工和半精加工。
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13
（5）凸台面：
凸台面。
Ra=12.5μm。
只要求粗加工。
（6）右端面：
未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为Ra=6.3，要求粗加工和半精加工。
（7）Φ17H6孔：
六级精度,表面粗糙度：
Ra=0.4,采用的加工方法为钻→扩→铰。
直径17mm基孔制；六级精度；孔轴与A、B面分别由5的平行度要求；孔有3的圆度和4圆柱度的形状精度；孔壁粗糙度为0.4。
3.3.制定工艺路线
制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。
（1）工序Ⅰ：
划线，在毛坏上标出Φ17H6孔，Φ14孔的中心位置，端面A，B的位置。
（2）工序Ⅱ：
粗铣圆柱体左右端面。
以底面为粗基准，选用X6042卧式铣床。
（3）工序Ⅲ：
钻Φ15mm孔。
以工序2加工的左右端面作为粗基准，选用Z525立式钻床。
（4）工序Ⅳ：
粗铣基准面A与底部Ra=12.5μm的凹槽面，粗铣2×2的槽以及底面。
以Φ17H6孔为定位粗基准，选用X6042卧式铣床。
（5）工序Ⅴ：
粗刨基准面B。
基准面A为定位粗基准，选用B6035牛头刨床。
（6）工序Ⅵ：
粗铣右端面,粗铣凸台面。
基准面A为定位粗基准，选用X6042卧式铣床。
（7）工序Ⅶ：
钻Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉头孔。
以尾座体端面A，B定位，选用Z525立式钻床。
（8）工序Ⅷ：
钻孔，扩孔和攻M6的螺纹。
以Φ17H6孔为粗基准，选用Z525立式钻床。
（9）工序Ⅸ：
扩、铰Φ17H6孔。
基准面A和B为定位粗基准，选用Z525立式钻床。
。
（10）工序Ⅹ：
半精铣圆柱体左右端面。
以Φ17H6孔为精基准，选用X6042卧式铣床。
（11）工序Ⅺ：
半精铣右端面。
基准面A为定位精基准，选用X6042卧式铣床。
（12）工序Ⅻ：
精铣基准面A。
精铣2×2的槽。
以Φ17H6孔为精基准，选用X6042卧式铣床。
（13）工序ⅩⅢ：
精铣基准面B。
基准面A为定位精基准，选用X6042卧式铣床。
（14）工序XIV：
锪Φ17H6孔1×45°倒角，去毛刺。
以Φ17H6孔为精基准，选用Z525立式钻床。
（15）工序XV：
研配Φ17H6孔。
基准面A和B,右端面与Φ17H6孔两端面为定位精基准。
（16）工序XVI：
配刮A、B面
（17）工序ⅩⅦ：
检查。
4．工序设计
4.1确定工序尺寸
由表可查得，毛坯为实心，不冲出孔。
钻孔至Φ15
表面粗糙度：
Ra=20~80 经济精度：
IT12公差：
0.11mm
刀具选择：
直径为15mm的通用麻花钻。
扩孔至Φ16.5
加工余量：
1.5mm表面粗糙度：
Ra=10~40 经济精度：
IT12公差：
0.18mm
刀具选择：
直径为16.5mm的标准扩孔钻；材料：
YG8。
粗铰Φ16.8孔
加工余量：
0.3mm表面粗糙度：
Ra=1.25~10 经济精度：
IT9公差：
0.043mm
刀具选择：
直径为16.8mm的直柄机用铰刀；材料：
YG8 。
精铰孔至Φ16.95
加工余量：
0.15mm；表面粗糙度：
Ra=0.32~0.4；经济精度：
IT7；公差：
0.011mm
4.2.选择加工设备与工艺装备
工序号
设备
工艺装备
工序Ⅰ
卡尺。
工序Ⅱ
X6240卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
工序Ⅲ
Z525立式钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具。
工序Ⅳ
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
。
工序Ⅴ
B6035牛头刨床
专用刨夹具、游标卡尺。
工序Ⅵ
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
工序Ⅶ
Z525立式钻床
钻头、铰刀、专用夹具
工序Ⅷ
Z525立式钻床
钻头、铰刀、专用夹具
工序Ⅸ
Z525立式钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具
工序Ⅹ
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
工序Ⅺ
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
工序Ⅻ
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
工序ⅩⅢ
X6042卧式铣床
铣刀、游标卡尺、专用夹具。
工序ⅩⅣ
Z525立式钻床
麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具
工序ⅩV
虎钳
工序ⅩⅥ
虎钳
工序ⅩⅦ
塞规、百分表、卡尺等
5.确定切削用量及基本时间（工序Ⅸ）
5.1.切削用量的计算
（1）钻孔工步
①被吃刀量的确定取ap=15mm。
②进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。
③切削速度的计算由表，按工件材料为HT200的条件选取，切削速度v可取为20m/min。
由公式n=1000v/Πd可求得该工序钻头转速n=545r/min。
（2）扩孔工步
①被吃刀量的确定取ap=1.5mm。
②进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。
③切削速度的计算由表，切削速度v可取为20m/min。
由上一步工序取转速n=545r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度v=nΠd/1000=28.2m/min.
（3）铰孔工步
①被吃刀量的确定取ap=0.3mm。
②进给量的确定由表5-7选取该工步的每转进给量f=0.08mm/r
③切削速度的计算可求出该工序的实际切削速度v=nΠd/1000=28.7m/min
（4）精铰工步
①被吃刀量的确定取ap=0.15
②进给量的确定取f=0.08mm/r
③切削速度的计算可求出该工序的实际切削速度v=nΠd/1000=29m/min
5.2.基本时间tm的计算
（1）钻孔工步根据表，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得。
式中l=80mm;l2=0mm;l1=8mm;f=0.4mm/r;n=545r/min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=（8mm+1mm+8mm）/（0.4mm/r×545r/min）=0.4min=24s。
（2）扩孔工步根据表，可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得该工序的基本时间。
l1、l2由表按条件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=8mm；f=0.4mm/r;n=545r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tj=（80mm+1.5mm+15mm）/（0.4mm/r×545r/min）=0.42min=25.2s。
（3）铰孔工步根据表，可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得该工序的基本时间。
l1、l2由表按条件查得l1=1.1mm；l2=45mm；而l=80mm；f=0.3mm/r;n=545r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tj=（80mm+1.1mm+45mm）/（0.3mm/r×545r/min）=
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