毕业设计 底板座架的工艺与工装设计

湖南省技师综合评审

加工中心职业文章

国家职业资格二级

文章类型：案例报告

文章题目：底板座架的工艺与工装设计

目录

序言-----------------------------------------------2

一、分析零件图纸并确定其生产类型--------------------2

二、选择毛坯尺寸，设计毛坯图------------------------5

三、选择加工方法，制定工艺路线----------------------8

四、工序设计----------------------------------------11

五、确定切削用量及基本时间--------------------------13

六、工艺过程卡和加工工序卡--------------------------15

七、夹具设计----------------------------------------23 设计小结--------------------------------------------26 主要参考文献----------------------------------------27

底板座架工艺与工装设计

湖南工贸技师学院周舟

摘要：本设计对底板座架的各个加工难点、生产类型进行了分析，针对零件的结构特点进行毛坯设计、对其工艺过程进行了设计。为提高生产效率，设计了各个加工工序的工装夹具，对十字孔加工的夹具进行了详细的分析，对其它座架零件的加工有一定的借鉴意义。

关键词：底板座架工艺工装夹具设计

序言

械制造技术基础课程是在学完了机械制造技术基础和在部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后和毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。

一、分析零件图纸并确定其生产类型

1、零件的作用

零件底板座架(见实体图1-1)在机械设备中是不可缺少

的，其主要作用是：

①、构架设备的支撑基础，并在此基础上安装轴类零件及轴上零件。

②、利用它们的工艺结构起到其他重要零件的定位作用。

③、用以连接机器设备与地面的基础零件。

图1-1 底板座架实体图

图1-2 底板座架零件图

2、零件的工艺分析

通过对该零件的重新绘制，知道了得原图的视图正确、完整，尺

寸、公差及技术要求齐全。但是该零件外圆和几个孔的尺寸精度要求比

较的高，加工会有些困难的。

该零件是一个不规则零件，它的结构复杂不对称，以轴的中心线为

基准，需加工面的表面粗糙度都不难获得。十字孔的位置度要求虽说并

不高，但需要经过一番尺寸链的计算才能获得。不好加工的就是上端几

个台阶平面，各平面是以斜面和圆面连接，加工有些费时。

3、零件的生产类型

依据设计题目知：Q=5000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率

α和废品率β分别取为10％和1％。代入公式N=Qn(1+α)(1+β) (1-1) N=5000×1×(1+10％)×(1+1％)=5555件/年

零件是机床上的底板座架，质量为4.11kg，查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-1可知其属于轻型零件，生产类型为大批生产。

二、选择毛坯尺寸，设计毛坯图

1、选择毛坯

该零件材料是HT200。考虑到该零件为不规则形状，结构比较的复杂，在加工过程中多半是在车床和铣床上，零件可以静止不动，但也有的回转运动，零件承受着交变载荷及冲击载荷，因此选用铸造件，也可以较好的保证零件的形状结构。而且零件年产量为5555件，属于批量生产，再者零件的轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。这从提高生产率、保证加工精度考虑，也是应该的。

2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

参见《机械制造技术基础课程设计指南》（下称《指南》）第五章第一节，灰铸铁的公差及机械加工余量按GB/T 6414-1999 确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。

（1）基本概念

①、铸件基本尺寸R 机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的机械加工余量。

②、尺寸公差CT 允许尺寸的变动量。

③、要求的机械加工余量RMA 在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响，并使之达到所要求的表面特征和必要

的尺寸精度而留出的金属余量。单侧作机械加工时,RMA与铸件其他尺寸之间的关系如(2-1)表示。对圆柱形的铸件部分或在双侧机械加工的情况下，RMA要加倍，如（2-1）表示。对内腔作机械加工相对应的表达式如（2-3）表示。

R=F+RMA+CT/2 （2-1）

R=F+2RMA+CT/2 （2-2）

R=F-2RMA+CT/2 （2-3）

F为最终机械加工后的尺寸

（2）公差等级

铸件公差有16级，常用的为CT4～CT13，该零件采用砂型铸造手工造型，材料是灰口铸铁，根据表5-1查得，公差为CT11～CT14。

3、要求的机械加工余量

根据表5-4和5-5查得，铸件的机械加工余量为2～4mm。

4、确定毛坯尺寸

由零件图可知，所有的表面粗糙度都≥3.2um,所以所有表面加工余

量都无须增大。

分析本零件，有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值，需

要精加工和半精加工时可取其大值。

综上所述，确定毛坯尺寸见下表2-1。

表2-1 底板座架的毛坯（铸件）尺寸 /mm