设计推动架机械加工工艺工装

湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称机械制造装备设计
题目设计推动架机械加工工艺工装
专业班级机械设计及其自动化1184
学生姓名袁建波学号201113090401
指导老师白泉
审批
任务书下达日期2014年12月16日
设计完成日期2014年12月28 日
附零件图
目录
一、设计任务书…………………………………………………………
二、零件分析
1、零件的作用…………………………………………………………
2、零件的工艺分析……………………………………………………
三、工艺规程的设计
1、确定零件生产类型………………………………………………
2、选择毛坯，确定毛坯尺寸…………………………………………
3、选择加工方法，制定工艺路线……………………………………
4、工序设计……………………………………………………
5、确定切削用量及基本工时…………………………………………
四、夹具设计
1 、钻孔φ6，锪孔的钻床夹具…………………………………………
2、问题的提出…………………………………………………………
3、定位基准的选择……………………………………………………
4、切削力和加紧力的计算
5、定位误差分析………………………………………………………
6、夹具设计及操作的简要说明………………………………………五心得体会………………………………………………………
参考文献………………………………………………………………
附录：
1、机械加工工艺过程卡一套
2、机械加工工序卡一张
3、夹具总装图一张
二、零件的分析
（一）、零件的功用
题目所给的零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，φ32mm 孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm 孔左端处一棘轮，在棘轮上方即φ16mm 孔装一棘爪，φ16mm 孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕φ32mm 轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。

（二）、零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

（零件图见附图1）
由零件图可知，φ320.027
0+mm 、φ160.033
+mm 的中心线是主要的设计基准和加
工基准。

该零件的主要加工面可分为两组：
1、φ320.027
+mm 孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：φ320.027
+mm 的两个端面及孔和倒角，φ160.019
+mm 的
两个端面及孔和倒角。

2、以φ160.033
+mm 孔为加工表面
这一组加工表面包括，φ160.033
0+mm 的端面和倒角及内孔φ100.1
0+mm 、M8-6H
的内螺纹，φ6mm 的孔及120°倒角2mm 的沟槽。

这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是： 1、φ320.0270
+mm 孔内与φ160.033
+mm 中心线垂直度公差为0.10；
2、φ320.027
0+mm 孔端面与φ160.033
0+mm 中心线的距离为12mm 。

由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。

由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。

三、零件工艺规程设计
（一）、确定零件生产类型
生产类型为中批量生产
（二）选择毛坯，确定毛坯尺寸
1、选择毛坯
根据零件材料确定毛坯为灰铸铁HT200，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。

生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。

由于φ32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。

此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。

2、确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸
由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-1可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为8～12级，取CT=10级。

查表1-9确定各加工表面的总余量
（三）选择加工方法，制定工艺路线
1、基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

2、粗基准的选择
对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，B6065刨床推动架以外圆φ50mm 作为粗基准。

3、精基准的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。

选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。

采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。

为使基准统一，先选择φ32mm 的孔和φ16的孔作为精基准。

4、零件表面加工方法的选择
零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。

（1） φ50mm 的外圆两端面保证尺寸450.08
0.25--mm 表面粗糙度6.3 粗铣—半精铣 （2） φ35mm 的外圆两端面保证尺寸20mm ，表面粗糙度2.5 粗铣——半
精铣——精铣
（3） 粗铣深9.5mm 和深1mm ，宽6mm 的槽。

（4） 粗车φ27mm 的端面。

（5） 钻、扩、粗、精铰φ32mm 的孔，倒角45°。

（6） 钻φ10mm 的孔。

（7） 钻、扩、粗铰、精铰φ160.019
+mm 孔，倒角45°。

（8） 钻、精铰螺纹孔φ6mm 的孔，攻丝M8-6H 。

（9） 钻、精铰φ6mm 的孔，锪120°的倒角。

（10）车φ160.033
+mm 的孔，采用先粗车φ10的孔，然后精车φ160.033
+mm 的孔。

（11）拉沟槽R3。

5、制定工艺路线 （1）工艺路线方案一：
工序1 铣φ32mm 孔和φ160.019
+mm 孔在同一基准的两个端面
+mm孔的端面
工序2 铣φ32mm孔的端面、铣φ160.019
工序3 车φ27mm端面
工序4 铣深9.5mm宽6mm的槽
工序5 钻、扩、铰φ32mm，倒角45°。

+mm,倒角45°。

工序6 钻、扩、粗铰、精铰φ160.019
+mm孔，倒工序7 钻φ10mm的通孔和反拉、扩、粗铰、精铰φ160.033
45°角；钻φ6mm的孔，锪120°的倒角；钻螺纹孔φ6mm的孔，
攻丝M8-6H。

工序8 拉沟槽R3。

工序9 钳工去毛刺
工序10 终检
工序11 入库
（2）工艺路线方案二：
工序1 机器砂型铸造
工序2 粗车—半精车Ø50mm端面
工序3 钻-扩-粗铰-精铰Ø32mm
工序4 拉Ø6mm的槽
工序5 粗铣Ø32孔和Ø16孔在同一基准的两个端面
粗铣Ø16mm孔的另一端面
工序6 钻螺纹孔Ø6mm,攻丝M8-6H
+mm孔倒45°工序7 钻φ10mm的通孔和反拉、扩、粗铰、精铰φ160.033
工序8 铣--半精铣Ø27mm的端面
工序9 铣十字槽粗铣深9.5mm,深1mm，宽6mm的槽
工序10 钻φ10mm孔,保证孔的位置精度、半精铰φ10mm孔、钻- 扩φ16mm 孔,保证孔的位置精度半精铰φ16mm孔
工序11 钻Ø6mm孔，锪120°倒角
工序12 拉沟槽R3
工序13 终检
工序14 入库
（3）工艺方案的比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案一先将所有的需要铣的端面都用铣床加工好，然后在进行各部分的加工。

而方案二先铣Ø50的端面，然后钻孔Ø32，拉槽，这样就可以将这一块整天的加工出来，然后以此为基准另一端面，这样可
以保证各端面的精度要求，方案一，先加工φ16的孔然后加工m8的螺纹孔，这样有可能破坏φ16孔的内表面的精度。

经比较可见，在先加工右端面边Ø50的端面和Ø32孔然后以此为基准加工其他各部分时更容易保证左边部分的位置精度。

将螺纹孔，漏油孔以及车Ø10,Ø16孔可以使用同一套夹具这样有利于工序的集中，节省时间。

综合各方面因素，最后的加工路线确定工艺路线方案二。

（四）工序设计
1、选择加工设备与工艺装备
（1）选择机床根据不同的工序选择机床
工序1、2、4是粗铣、半精铣。

各工序的工步数不多，选用X6132万能铣床。

工序3选用CA6140。

工序5、6、7选用用Z535立式钻床。

工序8选用L6110卧式拉床。

（2）选择夹具
本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。

（3）选择刀具，根据不同的工序选择刀具
1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10，及直径为
d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。

2.钻φ32mm的孔选用锥柄麻花钻。

+mm的孔。

倒角45°，选用
3.钻φ6mm锪120°的倒角和钻、半精铰φ160.019
专用刀具。

+mm钻孔。

刀具：选择高速钢麻
4.车φ27mm的端面，φ10mm孔和φ160.033
花钻，
α＝120°，45度车刀。

do=φ10mm，钻头采用双头刃磨法，后角
5.钻螺纹孔φ6mm.攻丝M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。

6.拉沟槽R3选用专用拉刀。

（4）选择量具
本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。

根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：
1.选择加工面的量具
用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为0.01mm测量范围
100mm～125mm的外径千分尺。

2.选择加工孔量具
因为孔的加工精度介于IT7～IT9之间，可选用读数值0.01mm 测量范围
50mm～125mm的内径千分尺即可。

3.选择加工槽所用量具
槽经粗铣、半精铣两次加工。

槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为
IT14;半精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。

故可选用读数值为0.02mm测量范围0～150mm的游标卡尺进行测量。

2、确定工序尺寸
1、面的加工（所有面）
根据加工长度的为50mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为2mm。

根据《机械工艺手册》表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。

对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。

2、孔的加工
1. φ32mm.
毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7～IT8之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ31mm. 2z=0.75mm
扩孔：φ31.75mm 2z=0.18mm
粗铰：φ31.93mm 2z=0.7mm
精铰：φ32H7
+mm.
2. φ160.019
毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7～IT8之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ15mm. 2z=0.85mm
扩孔：φ15.85mm 2z=0.1mm
粗铰：φ15.95mm 2z=0.05mm
精铰：φ16H7
+mm的孔
3. φ10、φ160.033
毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ10mm
反拉孔：φ15mm 2z=0.85mm
扩孔：φ15.85mm 2z=0.10mm
粗铰：φ15.95mm 2z=0.05mm
精铰：φ16H8
4.钻螺纹孔M8
毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ7.8mm 2z=0.16mm
粗铰：φ7.96mm 2z=0.04mm
精铰：φ8H7
5.钻φ6mm孔
毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8～IT9之间。

查《机械工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。

钻孔：φ5.8mm 2z=0.02mm
精铰：φ6H7
（五）确定切削用量及基本时间
切削用量包括背吃刀量a
P 、进给量f和切削速度v。

确定顺序应该是a
P
、f，再
确定v。

钻螺纹孔φ6mm、攻丝M8-6H
1切削用量
刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径d=6mm,以及机用丝锥。

钻床选用Z525立式钻床，使用切削液。

1.确定进给量f
由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。

2.选择钻头磨钝标准及耐用度
根据表5-130，钻头后到面最大磨损量为0.6mm，耐用度T=20min。

3.确定切削速度V
由表5-132，b
=670MPa的HT200的加工性为5类，根据表5-127进给量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速。

2 基本时间钻Φ6mm螺纹孔，攻丝，基本时间为45s.
辅助工时大约为t=45s
注辅助工时的确定根据《金属加工工艺及工装设计》表4-106确定的
四夹具设计
1 钻孔φ6，锪孔的钻床夹具
2 问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ6与孔φ32的端面的位置尺寸3 定位基准的选择
的卡紧力。

5 定位误差分析
由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。

6 夹具设计及操作的简要说明
夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。

为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。

五心得体会
一周的课程设计结束了，它是我们基础理论知识、专业理论知识等知识综合应用的实践训练，为我们即将到来的正式工作奠定了一定的理论基础。

所以我会好好努力的。

本次设计是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。

工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。

在设计过程中，许多计算、查表及工艺参数的确定，曾一度使我遇到许多的难题，但经过知道老师的耐心指导，我学到了很多，通过这次毕业设计，把以前淡忘的一些知识，和设计方法又逐渐的回想起来，并且进一步的加深了印象经过这次设计，提高了我很多的能力，比如实验水平、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等。

在设计期间老师帮助我理清设计思路，指导实验方法，提出有效的改进方案。

多查资料，多到脑子，多交流是一名合格设计的必备的。

参考文献
1、倪小丹、杨继荣、熊运昌主编《机械制造技术基础》北京，清华大学出版社，2007
2、倪森寿主编《机械制造工艺与装配习题集与课程设计指导书》北京，化学工业出版社，2003
3、吴拓、方琼珊主编《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书》北京，机械工艺出版社，2005
4、王启平主编《机械制造工艺学》哈尔滨，哈尔滨工业大学出版1999
5、《机床夹具设计手册》上海，上海科学技术出版社，第二版，1987
6、《互换性与技术测量基础》胡凤兰主编，高等教育出版社，2010
7、李洪主编《机械加工工艺手册》
8、王绍俊主编《机械制造工艺设计手册》
9、王益民主编《机械制造工艺课程设计指导书》
10、王永康主编《机械制造技术课程设计指导书》
11、杨黎明主编《机床夹具设计手册》
具
机械加工工艺过程卡
........忽略此处.......。