尾座体加工工艺及夹具设计

MA 2 (Y1 Y2 )
2 (2.6 1) 7.3mm
式（3.1）
3.4.2 内孔 17 H 7mm
毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度要求为 IT 6 ，参考资料[4]《机械制造 工艺与夹具设计指导》确定工序尺寸及加工余量为： 钻孔： 15mm 扩孔： 16mm 指导》 精镗：16.9mm 2 Z 2 0.81mm 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设 计指导》 细镗：16.09mm 设计指导》 珩磨： 17 H 6mm 2 Z 4 0.09mm 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹
3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定
“尾座体”零件的材料为 HT200，生产类型为成批生产。采用自由的砂 型,3 级精度（成批生产） 。 根据上述原始质料及加工工艺，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：
3.4.1 孔 17 的端面的
不平度： RZ 240 m 、缺陷度： T缺 250 m 查参考资料[4] 《机械制 造工艺与夹具设计指导》 空间偏差： 毛 1700 m 艺与夹具设计指导》 铸造公差： T 2200 m 查参考资料 [4] 《机械制造工艺与夹具设计指 导》 ，按铸件宽度 b 12mm 查得的宽度公差 根据参考资料[4] 《机械制造工
3.3 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、尺寸精度及位置精度 等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为批量生产的条件下，可 以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此 之外，还应当考虑经济效果，以便使用生产成本下降：
3.3.1 工艺路线方案一
工序Ⅰ.铣削 17H 的孔的两端面（粗铣、半精铣） 工序Ⅱ.扩 17H 的孔。
Z
1 . 0 mm
③精加工：
《机械制造工艺与夹具设计指导》 表 2.3-59。 参考资料[4]
加 工 长 度 B 90mm 、 加 工 宽 度 25mm ， 因 此 精 加 工 的 余 量 选 择
工序 14.精刨导轨面 工序 15.磨燕尾面 工序 16.磨导轨面 工序 17.钻 14 的孔 工序 18.扩 14 的孔 工序 19.钻 M6 的螺纹孔 工序 20.攻丝 工序 21.镗削 28 的沉降孔 工序 22.镗削 17 的孔 工序 23.镗削 14 的孔 工序 24.导轨面配刮 工序 25.精加工 17H6 的孔研配 工序 26.人工时效 工序 27.终检 但考虑工序集中和铸件不适合热处理取消工序 26，而且考虑工序集中， 集中同一中加工的粗精加工。具体的工序如下： 工序 1. 导轨面加工（粗、半精铣削导轨面及刨削导轨面的工艺面、精 刨导轨面） 工序 2.燕尾面加工（粗刨、精刨燕尾面） 工序 3. 铣削 17H6 的孔的两端面（粗、精铣） 工序 4.孔加工（钻、扩、绞 17H6 的孔） 工序 5. 铣削 14 的孔的端面 工序 6.14 的孔加工（ 14 的孔钻、扩）
2 Z 1 1mm 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计
2 Z 3 0.08mm 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具
具设计指导》 表 2.3-51 总的加工余量为：
Z Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 2mm
。
式（3-2）
3.4.3 燕尾面加工
考虑其加工长度为 90mm ，与其联结的为导轨面，其精度相对较高，要 进行粗加工、半精加工和精加工。 ①粗加工： 加工精度 IT 12 、铸件粗加工的余量 Z 1 6.0mm 根据参考资料[4]《机械 制造工艺与夹具设计指导》 。 ②半精加工： 加工长度 B 90mm 、加工宽度 100 mm ，因此半精加工的余量选择
2.1 零件的特点
由图可知，该零件为不太规则的部件，其主要技术特点如下： 1.铸件需要消除毛刺和砂粒、并作退火处理 2. 17H6 要求圆度为 0.003 3. 17H6 要求圆柱度 0.004 4. 17H6 与导轨面的平行度为 0.005 5. 17H6 与燕尾面的平行度为 0.005 6. 17H6 的孔轴心线与导轨面的位置度误差为 0～0.1 7. 17H6 的孔与燕尾面的位置度误差不超过 0.15 8.各面的粗糙度达到需要的要求 9. 17H6 的孔需精加工、研配 10.导轨面配刮 10～13 点/25 25
（1）粗铣余量 加工精度：IT12，公差 T 0.35mm 350 m 查参考资料[4] 《机械制造 工艺与夹具设计指导》 加工表面粗糙度：R 6.3 查参考资料[4] 《机械制造工艺与夹具设计指导》 铸件的加工余量为 Y1 2.6mm ， （2）精铣余量 加工精度及表面粗糙度：要求达到 R 6.3m ，公差 T 0.005mm ，见图 纸要求。精加工的余量为 Y2 1mm 。 所以总的加工为
工序Ⅻ.导轨配刮
3.3.3.工艺方案的比较分析
上述两方案的特点在于：方案一是先加工孔，然后以此孔为基准加工其 它各处，而方案二是以导轨面为基准加工其它面，可以看出以先加工孔，以 孔作为定位基准加工时位置精度较易保证，并且定位装夹等都比较方便，但 是方案一中的一次装夹多道工序除了可以选用专用夹具设计的组合机床（但 在成批生产是在普通机床上能保证精度的情况下，应尽量不选用专用机床） 以外，只能选用多工位万能铣床加工。而目前万能铣床的加工精度还不能加 工导轨面的精度要求，因此决定将方案二中的工序ⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ 移入方案一，由于铣削时不能很好地加工燕尾处的 750 的斜面，因此在导轨面和
燕尾的加工都采用刨削。具体工艺过程如下：
工序 1.粗铣削 17H6 的孔的两端面 工序 2.精铣削 17H6 的孔的两端面 工序 3.钻 17H6 的孔 工序 4.扩 17H6 的孔 工序 5.惚 1 45
o
的倒角
工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6.粗铣 14 的孔的端面 工序 7.半精铣 14 的孔的端面 工序 8.铣削 M6 的端面 工序 9. 粗刨燕尾底面 工序 10.粗刨轨面 工序 11.铣刨导轨面的工艺面 工序 12.铣削 2 2 的退刀槽 工序 13.精刨燕尾面
2 零件分析
题目所给的零件是机床尾座体，尾座安装在机床的右端导轨上，尾座上 的套筒可以安装顶尖，以支承较长的工件的右端（即顶持工件的中心孔） 、 安装钻头、绞刀，进行孔加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹 工具加工内、外螺纹。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、松 开或对工件进行切削的纵向进给。
批量为 5000 件已达成批生产的水平，采用批量造型生产。根据零件主要的 加工表面的粗糙度确定各表面加工余量，查参考文献查参考文献[2] 《机械 加工工艺手册》 ，以后有计算在此就不重复了。
3.2 基面的选择
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，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 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。这里主要以已加工的底 面为加工的精基准。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算，后 面对此有专门的计算这里就不重复了。
工序Ⅲ.倒角 1 45
o
工序Ⅳ.铣削孔 14 的端面、 铣削 M6 的端面、 粗铣最底面、 粗铣导轨面、 铣工艺面、铣削 2 2 的退刀槽、精铣导轨面、精铣燕尾面 工序Ⅴ.铣削 28 的端面 工序Ⅵ.钻 14 的孔、扩孔 工序Ⅶ.镗削 28 的沉降孔 工序Ⅷ.钻 M6 的孔、攻丝 工序Ⅸ.精加工 17 的孔、研配 工序Ⅹ.精加工导轨面配刮 12—13 点/25 25
3.3.2 艺路线方案二
工序Ⅰ.铣削 17H 的孔的两端面（粗铣、半精铣） 工序Ⅱ.粗刨导轨面 工序Ⅲ.粗刨燕尾面 工序Ⅳ.刨削导轨面的工艺台阶面 工序Ⅴ.铣削 2 2 的退刀槽 工序Ⅵ.精刨导轨面 工序Ⅶ.精刨燕尾面 工序Ⅷ.扩 17 的孔 工序Ⅸ.铣削 14 的孔的端面 工序Ⅹ.镗 28 的孔 工序Ⅺ.研配 17 的孔
4 夹具设计 ……………………………………………………………28
4.1 问题的提出…………………………………………………………28 4.2 夹具设计
…………………………………………………………28
总结 ……………………………………………………………………33 参考书目 ………………………………………………………………34 致谢 ……………………………………………………………………35
目 录
摘 要……………………………………………………………………Ⅰ ABSTRACT………………………………………………………………Ⅱ
1 绪论……………………………………………………………………1 2 零件分析 ……………………………………………………………2
2.1 零件的特点……………………………………………………………2 2.2 工艺分析………………………………………………………………2
3 工艺规程设计…………………………………………………………4
3.1 确定毛坯的制造形成……………………………………………………4 3.2 基面的选择……………………………………………………………4 3.3 制定工艺路线…………………………………………………………4 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定……………………………………8 3.5 确定切削用量及基本工时………………………………………………12
工序 7.铣削 M6 的端面 工序 8.钻孔（钻 M6 的螺纹孔） 工序 9. 惚 1 45 的倒角 工序 10. 磨削（导轨面、燕尾面） 工序 11. 镗削（镗削 28 的沉降孔） 工序 12. 攻丝 工序 13. 导轨面配刮 工序 14. 珩磨： 17 H 6mm 工序 15. 精加工 17H6 的孔研配 工序 16. 终检 以上过程详见后面的工艺卡
2.2 零件工艺分析
根据零件图可知、主要进行导轨面的加工、孔加工和表面加工、钻孔、 攻丝，孔的精度要求高。该零件年生产 5000 件属大批量生产，在加工是为 了提高劳动效率、降低成本，设计加工零件需要设计专用夹具。
3 工艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形成
由于该零件的形状较复杂，因此不能用锻造，只能用铸件，而且年生产
1 绪 论
机械设计制造及其夹具设计是对我们完成大学四年的学习内容后进行 的总体的系统的复习，融会贯通四年所学的知识，将理论与实践相结合。在 毕业前进行的一次模拟训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基 础。 机械加工工业规程是指导生产的重要的技术性文件，它直接关系到产品 的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程的编制的好坏是生 产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科 学性、完善性。 夹具设计是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳 动强度、降低生产成本，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 这次毕业设计，难免会有许多的问题，恳请各位指导教师给予帮助，希 望通过这次设计能锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为以后 参加工 作打下良好的基础。