MGA6020磨床磨架外壳工艺工装设计Word文件下载.docx
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2、技术分析·
3、零件图·
2
二、工艺设计·
3
1、确定毛坯的制造形式·
2、基面的选择·
3、制定工艺路线·
4
4、机械化加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定·
5
5、确定切削用量·
6
三、夹具设计·
9
1、自由度分析·
2、定位基准的选择·
3、夹紧设计·
4、装配图·
10
四、体会·
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五、参考文献·
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一、零件的分析
（一）零件的作用
题目所给定的零件是M6020A万能工具磨床上的磨架外壳，它位于机床工作台的左端。
主要作用是加紧工件，属于机床上的辅助件。
Φ90的圆柱面用来连接底，最终座安装在床身上。
Φ68的孔用于安装滚动轴承并与空心轴相连，可连接顶锥来加紧工件。
（二）技术分析
（零件图见附图1）
M6020A万能工具磨床的磨架外壳这个零件共有两组加工表面，而这两组加工表面之间有一定的位置要求，现将这两组加工表面分述如下：
1、以Φ90为中心的加工表面
这一组加工表面包括Φ28h6的端面及外圆，与之平行的外圆及端面，Φ68的也及M12-7H孔端面，2×
0.5、3×
1的切断槽及Φ70的环形槽及倒角；
2、以Φ68为中心的加工表面
这一组成加工表面包括铣Φ90两侧30宽，钻攻2×
3-M5-7H和M10-7H也和2×
M12-7H
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
（1）Φ90的圆柱面与Φ68也中心线的平行度公差为0.02。
（2）Φ68的中心线与端面垂直度公差为0.02。
3、（附图1）零件图
由以上分析可知，对于这两组加工表面，我们可以先加工一组表面，然后借助于专用夹具进行另一表面的夹正，并保证它们之间有位置精度要求。
二、工艺设计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为HT15-33，考虑到磨床在运行中经常转动及运动，故零件在工作过程中经常承受高变及冲击性载荷，因此应该选用铸件，以便金属纤维尽量不断，保证零件工作可靠。
由于零件年生产量4000件，已达到成批生产水平，故可采用成件毛坯中的机器造型，可以提高生产率，且所得的铸件尺寸也较准确。
（二）基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
否则，不但使加工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常运行。
粗基准的选择：
对像磨床外壳这样的零件来说，选择粗基准是至关重要。
对于一般轴类零件而言，以外圆为粗基准是完全合理的，但对本零件来说，若以Φ90的外圆为基准，则会造成加工Φ68的加工余量也不均匀。
为此本零件不设计粗基准，直接选择精基准。
对于精基准，主要应该考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算，这在后面还要专门计算，此处不再重复。
（三）制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状及位置精度等技术要求能得到合理保证，在生产纲领已确定为成批生产条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量采用工序集中来提高生产率，除此以外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。
1、工艺路线方案一：
工序Ⅰ划线
工序Ⅱ车Φ28、Φ90的端面及外圆，钻攻M12—7H孔，切3×
1、2×
0.5Φ90的槽
工序Ⅲ铣Φ90端面尺寸55
工序Ⅳ调头、校正，铣Φ90端面尺寸120
工序Ⅴ铣Φ90的两侧30宽
工序Ⅵ粗精镗Φ68端面及孔
工序Ⅶ钻攻2×
3-M5-7H和M10-7H孔
2、工艺路线方案二
工序Ⅰ镗Φ68的一端面及粗镗孔
工序Ⅱ镗Φ68的另一端面及精镗孔
工序Ⅲ车Φ28、Φ90的端面及外圆
工序Ⅳ切3×
0.5、Φ90的槽
工序Ⅵ钻攻2×
3-M5-7H和M10-7H及M12-7H孔
3、工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案特点在于：
方案一先加工Φ28、Φ90端面及外圆，再镗Φ68的端面及孔，方案二则与此相反，先镗Φ68的端面及孔，再加工Φ28、Φ90的端面及外圆。
两相比较，可以看出第一方案加工余量均匀，因此决定将采用方案一。
（四）机械化加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定
“磨架外壳”零件材料：
灰口铸铁HB150~200；
毛坯重量：
7.2000kg；
生产类型：
成批生产；
采用成件毛坯，6级精度组（成批生产）
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1．车Φ28、Φ90的端面z=2mm
2．粗车Φ28、Φ90的外圆2z=4mm
3．精车Φ90的外圆2z=0.8mm
4．钻攻M12-7H孔2z=12mm
5．铣Φ68端面2z=4mm
6．切3×
0.5、Φ90的槽2z=1mm
7．铣Φ90的两侧30宽2z=3mm
8．粗镗Φ68孔2z=5mm
9．精镗Φ68孔2z=0.8mm
10．钻攻2×
3-M5-7H孔2z=5mm
11．钻攻M10-7H孔2z=10mm
（五）确定切削用量
工序Ⅰ车Φ28、Φ90的端面及外圆
本工序采用计算法：
1.加工条件：
（1）加工材料：
灰口铸铁：
σD≥130，成批毛坯
（2）加工要求：
车工Φ28端面有外圆，粗车Φ90外圆
（3）机床：
CA6150普通车床
（4）端面车刀
刀片材料：
YG15；
刀杆尺寸：
16×
25mm,kr=90,r0=15,a0=12,re=0.5mm
2.计算切削用量
（1）车端面
1）ap=1,f=0.2mm/r
2）计算切削速度、耐用度t=45min
V=kv.Cv/（tmapxvfyv）
=292×
0.81×
0.8×
1.54/（450.18×
10.15×
0.20.3）
=243（m/min）（4.04m/s）
3）确定主轴转速
Ns=1000v/3.14dw=1000×
4.04/（3.14×
28）
=46（r/s）（2757r/min）
按机床选取nw=10r/s（600r/min）（48m/min）
所以实际的切削速度为v=0.8m/s
4）切削工时tm=L/10.f=2/10×
0.2=1（s）
（2）粗车外圆：
要求校验机床功率及进给机构强度
1）切削深度：
2z=4mm可一次性切除
2）进给量：
f=0.8mm/rap=3mm
3）计算切削速度：
v=0.99×
292/（450.18×
30.15×
0.80.3）
=129（m/min）（2.15m/s）
（3）确定主轴转速：
ns=1000×
2.15/（3.14×
90）=7.6（r/s）（456r/min）
按机床选取nw=10m/s（600r/min）
所以实际切削速度为v=2.83（m/s）
4）切削工时：
tm=6/（10×
0.8）=0.75m/s
（4）粗镗Φ68通孔
1）ap=2mm,f=0.3mm/r
2）镗刀25×
200
3）计算切削速度、耐用度t=40min
V=292×
0.81×
1.54/（400.18×
20.15×
0.30.3）
=99.8（m/min）（1.7m/s）
4）确定主轴转速ns=1000×
1.7/（3.14×
68）=7.96（r/s）
按机床选取nw=1.7（r/s）
所以实际切削速度v=0.4（m/s）
4）切削工时tm=120/（1.7×
0.3）=235（s）
（5）钻攻M12-7H
1）ap=10mm,f=0.4mm/r
2）Φ10.2钻头
3）计算切削速度、耐用度t=120min
1.54/（1200.18×
100.15×
0.40.3）
=112（m/min）（1.9m/s））
4）确定主轴转速
ns=1000×
1.9/（3.14×
12）
=50.4（r/s）
按机床选取nw=5（r/s）
所以实际切削速度v=0.19（m/s）
5）M12-6H丝锥耐用度t=60min
ap=0.5mm,f=1mm/r
V=292×
1.54/（600.18×
0.50.15×
10.3）
=161（m/min）（2.7m/s）
2.7/（3.14×
12）
=71.6r/s
按机床选取nw=1.7r/s
所以实际切削速度v=0.06（m/r）
6）切削工时tm=14s
切削工时tm=0.2s
∴总的切削工时为：
t=14+0.2=14.2s
tm=12/（0.5×
1.7）=1.4（s）
三、夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
本次设计的是第Ⅵ道工序—粗精镗Φ68端面及孔的镗床夹具。
镗床为T6111100mm卧镗。
（夹具装配图见附图2）
（一）自由度分析
由于要镗Φ68端面及孔，所以至少要限制除Y转动外其余5个自由度。
大底面限制X转动，Y转动，Z移动，Φ28外圆孔限制X移动，Y移动，侧面支撑钉限制Z转动，X移动，共限制7个自由度。
（二）定位基准的选择
有零件图可知，Φ68的孔与其端面有一定的垂直度要求，与Φ90的端面有一定的平行度要求，其设计基准为孔的中心线。
为了使定位误差为零，应该选择以Φ68孔的中心线为定位基准，但为了夹具结构简单，因此这里选Φ90的端面为主要定位基准，以Φ28的外圆面和一个120×
30侧面为次要定位面。
共限制7个自由度，虽为过定位对加工有微小的影响，但可增加工件系统的刚性。
（三）夹紧设计
加紧是在Φ68外圆上用V形块压紧。
联接处设计为浮动链接，目的是为了补偿同批工件尺寸公差的变化，确保了夹紧装置的可靠性。
（四）（附图2）装配图
四、体会
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．
说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这3周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟．通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：
有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来．但一想起周伟平教授，黄焊伟总检平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．短短三周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．
五、参考资料
1、薛源顺主编《机床夹具设计》北京：
机械工业出版社
2、郑修本主编《机械制造工艺学》北京：
3、冯丽萍主编《公差配合与测量技术》北京：
4、刘思俊主编《工程力学》北京：
5、陆剑中，孙家宁主编《金属切削原理与刀具》北京：
机械工业出版社
6、朱耀祥，浦林祥主编《机械夹具设计手册》北京：
7、赵如福主编《机械加工工艺人员手册》上海：
上海科学技术出版公司
8、赵家齐主编《机械制造工艺学课程设计指导书》北京：
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