课程设计前横架零件的机械加工工艺规程及工艺正文.docx

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课程设计前横架零件的机械加工工艺规程及工艺正文

1前横架的工艺分析及生产类型的确定1

1.1前横架的技术要求1

1.2前横架的工艺分析1

1.3确定前横架的生产类型1

2确定毛坯、绘制毛坯简图1

2.1选择毛坯1

2.2毛坯的尺寸公差和机械加工余量2

2.3绘制前横架铸造毛坯结构简图2

3拟定前横架工艺路线3

3.1定位基准的选择3

3.1.1精基准的选择3

3.1.2粗基准的选择3

3.2表面加工方法的确定3

3.3加工阶段的划分4

3.4工序的集中与分散4

3.5工序顺序的安排4

3.6确定工艺路线5

4加工余量、工序尺寸和公差的确定5

4.1工序1—前横架前面加工余量、工序尺寸和公差的确定5

4.2工序4—凸起螺纹孔（M12）的加工余量、工序尺寸及公差的确定6

5切削用量的计算6

5.1钻孔6

5.2攻螺纹7

6夹具设计7

6.1确定工件的定位方案7

6.2计算定位误差7

6.3导向元件设计8

6.4夹紧装置的选择8

6.4.1夹紧装置的组成8

6.4.2夹紧基本要求8

6.5夹具体的设计9

6.5.1夹具体设计的基本要求9

6.5.2夹具体材料及制造方法9

参考文献10

摘　要

本文主要介绍钻前横架上螺纹孔的工艺分析，怎样确定零件的生产类型，怎样拟定生产路线及工艺文件的编制。

其中工艺卡片的绘制尤为重要。

设计内容主要是夹具的设计。

六点定位原理的应用在此得到应用。

夹紧装置的设计应遵循夹紧力的基本原则——作用点、方向、大小。

夹具是为满足机械加工工艺要求而进行的一种工装设计，同时它又是一项较为独立的生产实用技能。

本课程的学习需要有机床、刀具、公差与技术测量、机械制图、工程材料及热处理、机械原理与机械零件、理论力学及材料力学等机械专业多门专业基础课程做支撑。

通过此次课程设计能够掌握机床夹具的基本理论知识和设计计算方法，能对机床夹具进行结构设计和精度分析。

会查阅有关夹具设计的标准、手册、图册等技术资料。

掌握机床夹具设计的一般方法，具有设计一般复杂程度夹具的基本能力。

了解现代夹具设计的一般知识。

Abstract

Inthispaper,drillingholesbeforeHengjiathreadontheprocessofdeterminingwhattypeofpartsproductionandhowtodeveloptheproductionlineandthepreparationofdocuments.Oneofthedrawingcardsisparticularlyimportant.Designisthemaincontentofthefixturedesign.6:

00targetingtheapplicationofthisprinciplebeapplied.Clampingdevicesshouldbedesignedtofollowthebasicprinciplesofforceclamping-role,directionandsize.Fixtureformechanicalprocessingtechnologytomeettherequirementsofatoolingdesign,itisarelativelyindependentproductionpracticalskills.Thiscourseofstudyandtheneedformachinetools,knives,toleranceandmeasurementtechnology,mechanicaldrawing,engineeringmaterialsandheattreatment,machineryandmechanicalpartstheory,theoryofmechanicalmachineryandmaterials,suchasprofessionalmechanicsandmoreprofessionalsupporttodobasiccourses.

Throughthiscurriculumdesigntobeabletomasterthebasicmachinefixturetheoreticalknowledgeanddesignmethodologycanbeafixtureonthestructuraldesignofmachinetoolsandprecisionanalysis.Willhaveaccesstothefixturedesignstandards,manuals,plansfortechnicalinformation.MachineToolfixturedesignmasterthegeneralapproach,withthegeneralcomplexityofthedesignofthebasicabilityfixture.Fixturedesignofthemodernunderstandingofgeneralknowledge.

1前横架的工艺分析及生产类型的确定

1.1前横架的技术要求

前横架零件技术要求表

加工表面

尺寸mm

表面粗糙度Ra/μm

形位公差/mm

前横架前面

25

前横架底面

不允许有凸块等缺陷

底板螺纹孔

M12

φ0.5

B

凸起螺纹孔

M12

φ0.1

C

垫片圆槽

φ25

锪平

1.2前横架的工艺分析

分析零件图可知，零件经铸造后前面需要粗加工，用立式铣床加工前面。

保证螺纹孔的位置度。

底面要求不允许有凸块等缺陷。

其余表面均为铸造面，不需加工。

而主要工作面的加工精度较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。

所以，该零件的工艺性较好。

1.3确定前横架的生产类型

Q=5000件/年

由1—4表知，该前横架的生产类型为大批生产。

2确定毛坯、绘制毛坯简图

2.1选择毛坯

由于前横架在工作过程中要承受载荷，毛坯选铸造件。

该前横架的生产类型为大批生产。

2.2毛坯的尺寸公差和机械加工余量

由表2-1可知，该前横架采用熔模铸造（硅溶胶），其材料为灰铸铁，所以公差等级选4—6，取6.进而由表2—3确定铸件尺寸公差为0.58mm。

由表2—5选出机械加工余量等级为E。

又由表2—4查得铸件的机械加工余量（RMA）为0.4mm。

零件表面粗糙度

由零件图可知，该前横架加工表面的粗糙度Ra等于25μm，其余均为铸造面。

项目/mm

机械加工余量/mm

尺寸公差/mm

备注

底板厚度22

0.58

表2—3

0.4

表2—4

2.3绘制前横架铸造毛坯结构简图

3拟定前横架工艺路线

3.1定位基准的选择

定为基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。

3.1.1精基准的选择

根据该前横架零件的技术要求和装配要求，选择前横架前面和底面作为精基准，以此来加工底板上4个螺纹孔和凸起上1个螺纹孔遵循了“基准统一”原则。

3.1.2粗基准的选择

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。

该前横架选择后面为粗基准，以加工前面，为后续工序准备好精基准。

3.2表面加工方法的确定

根据前横架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法。

如下表所示。

加工表面

尺寸精度等级

表面粗糙度Ra/μm

加工方案

备注

前横架前面

IT13

25

粗铣

表1—8

底板螺纹孔M12

IT11

1.6

钻-丝锥攻内螺纹

表1—7、1—10

凸起螺纹孔M12

IT11

1.6

钻-丝锥攻内螺纹

表1—7、1—10

垫片圆槽φ25

IT12

12.5

钻

表1—7

3.3加工阶段的划分

该前横架的加工阶段可分为粗加工和精加工两个阶段。

在粗加工阶段，首先将精基准（前横架前面和底面）准备好，是后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗铣前横架前面。

在精加工阶段完成底板四螺纹孔以及凸起螺纹孔和垫片圆槽的钻削，再用丝锥攻螺纹，进行螺纹加工。

3.4工序的集中与分散

该前横架选用工序集中原则安排加工工序。

该零件的生产类型为大批生产，可采用万能型机床以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则是工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且在一次装夹中加工了许多孔，有利于保证各孔之间的相对位置精度的要求。

3.5工序顺序的安排

机械加工工序

（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准—前横架前面。

（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

（3）遵循“先面后孔”原则，先加工前面，后加工螺纹孔以及垫片圆槽。

3.6确定工艺路线

在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上流出下列工艺路线。

工序号

工序名称

机床设备

刀具

1

粗铣前横架前面

立式铣床X51

直柄粗加工立铣刀

2

锪平

立式钻床Z525

直柄麻花钻

3

钻凸起螺纹孔

立式钻床Z525

直柄麻花钻

4

钻底板螺纹孔

立式钻床Z525

直柄麻花钻

5

攻螺纹

立式钻床Z525

丝锥

6

攻螺纹

立式钻床Z525

丝锥

4加工余量、工序尺寸和公差的确定

4.1工序1—前横架前面加工余量、工序尺寸和公差的确定

以后面B定位，粗铣前面A，保证工序尺寸P。

从图中知P=22mm，Z为粗铣余量。

查表2—4得Z=0.4mm，则P+Z为铸造面基本尺寸设为P1=P+Z=22.4mm。

由于工序尺寸P1是在粗铣加工中保证的，查表1—20知，粗铣工序的精度等级可达到A面的最终加工要求—IT13，因此确定该工序尺寸公差为IT13，其公差值为0.33mm，故P1=（22.4±0.165）mm。

为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。

余量Z的校核

Zmax=P1max－Pmin=（22.4+0.165－22）mm=0.565mm

Zmin=P1min－Pmax=（22.4－0.165－22）mm=0.235mm

余量校核表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。

所以工序尺寸及公差为P1=

mm。

4.2工序4—底板螺纹孔（4xM12）的加工余量、工序尺寸及公差的确定

由表2—28知，钻孔余量为1mm。

由2—39知，加工M12的螺纹孔使用直径为11mm的麻花钻。

加工完后，用丝锥攻螺纹，即得到M12的螺纹孔。

5切削用量的计算

工序4—钻、用丝锥攻螺纹（4M12螺纹孔）

5.1钻孔

（1）背吃刀量的确定取

=11mm。

（2）进给量的确定由表5—22，选取该工步的每转进给量f=0.2mm/r。

（3）切削速度的计算由表5—22，按工件材料为铸铁选硬度为160-200HBS的参数，切削速度v可取为24m/min。

由公式（5—1）n=1000v/πd可求得该工序钻头转速n=694.8r/min，参照表4—9所列的Z525型立式钻床的主轴转速，取