机械制造技术课程设计-KCSJ-15支承块加工工艺及钻M16螺纹孔夹具设计

1、全套图纸加扣3012250582机械制造工艺学课 程 设 计 说 明 书班 级 ： 学 生： 指导老师 ： 学 号： 目 录 一、 设计任务3二、计算生产纲领、确定生产类型5三、零件的分析53.1、零件的作用53.2、零件的工艺分析5四、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状7五、工艺规程设计85.1、定位基准的选择85.2、工件表面加工方法的选择85.3、制定工艺路线95.4、确定加工余量、工序尺寸及公差95.5、选择机床及对应夹具、量具、刃具125.5、确定切削用量、基本工时（机动时间）14 六、夹具设计316.1、设计要求316.2、夹具设计的有关计算316.3、夹具结构设计及操作简要说明32参考文献34致谢34一、 设计任务书 设计钻M16螺纹孔夹具设计。二、 计算生产纲领、确定生产类型 生产纲领：大批量生产三、 零件的分析3.1零件作用 对工作零件起支承、定位的作用3.2零件的工艺分析零件图如下： 支承块阶梯孔、60mm表面、50mm表面是重要加工表面。根据零件的尺寸、形位要求，60mm表面有平行度要求，50mm表面对阶梯孔37的中心线有垂直度要求。零件材料：支承块的工作性能要

2、求选择45号钢，45号钢为优质碳素结构钢，硬度不高，易切削加工，但要进行热处理。调制处理后45号钢零件具有良好的机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是一些在交变荷载下工作的连杆、螺栓、齿轮、及轴类等。但表面硬度低，不耐磨。可用调制+表面淬火提高零件表面硬度。零件的尺寸及技术要求列于下表中粗糙面度尺寸精度尺寸公差形位公差阶梯孔1.6IT7与上表面有垂直度要求0.02阶梯孔阶梯端面3.2左右表面AB1.6IT8AB表面有对称度要求0.02上下表面CD3.2外圆3.2螺纹底孔3-M5深126.3螺纹底孔M16X1.56.3 四、 确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状 4.1选择毛坯的制造方式根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生产，还有零件的材料要求（45号钢）及加工表面与非加工表面的技术要求，我们选择毛坯的制造方式为锻造。根据机械制造工艺设计简明手册（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编） 零件材料为45钢，采用模锻，精度可达到IT11-15，因此毛坯的加工余量一般。4.2毛坯尺寸确定（1） 锻件质量 （2） 锻件的形状复杂系数 所以为。 （3）分模线形状：平直对称

3、（4)锻件的材质系数：45号钢含碳量0.420.5%，所以材质系数为级。根据上述数据参照模锻件机械加工余量与公差标准（JB3834-1985）执行。锻件的公差范围为普通级。查表的尺寸及公差如下：阶梯孔 ，左右表面AB ，外圆 43 ，上下表面CD 53，GH面98，EF面偏离零件设计面1.5mm。4.3绘制毛坯图毛坯图如下： 五、工艺规程设计5.1定位基准的选择（1） 精基准的选择：根据该零件的技术要求，选择37的孔为精基准。零件上的很多表面都可以用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一原则”。为了保证50mm表面与其中心线垂直和保证60mm表面和零件的对称面平行，须先将37的孔加工出来，再用它定位满足其他尺寸要求。（2）粗基准的选择:作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。对于本零件而言，选择50mm表面作为粗基准。该表面毛坯质量好，余量均匀。5.2工件表面加工方法的选择阶梯孔加工方法：粗镗、半精镗、精镗50mm面CD：粗铣、精铣60mm面AB：粗铣、半精铣、精铣直径40mm外圆表面：粗车、精车95mm面GH：粗铣EF面：粗铣螺纹孔M16X1.5：钻孔、攻螺纹螺纹孔3

4、-M5：钻孔、攻螺纹半圆孔4-R3：插齿5.3制定加工工艺路线 加工工艺方案分析：遵循“先基准后其他”原则，应先加工37的孔。按照“先粗后精”的原则，先安排粗加工工艺，后安排精加工工艺。遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面直径37的孔级台阶孔端面，50mm表面，60mm表面，40mm外圆；后加工次要表面M16X1.5螺纹孔和3个M5深12的螺纹孔。遵循“先面后孔”原则，先加工支承块四个表面、外圆表面，在加工3个孔。由于生产类型为成批生产，故采用通用机床配专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应降低成本。因此确定加工路线如下：工序10： 粗铣上下面CD工序20： 粗镗、半精镗、精镗37阶梯孔。粗镗至尺寸31和、半精镗至尺寸、 精镗至尺寸工序30： 精铣上下面CD工序40：粗车、精车40外圆并倒角工序50： 精车37阶梯孔的阶梯端面工序60： 粗铣、半精铣、精铣左右面AB；工序70：粗铣G、H面工序80：粗铣E、F面工序90： 钻螺纹孔、攻螺纹；工序100：钻螺纹孔、攻螺纹；工序110： 插齿工序120：清洗、检验入库 5.4确定加工余量、工序尺寸及公差5.4.1支承块阶梯

5、孔工序尺寸及公差计算阶梯孔孔径，表面粗糙度为1.6，加工方案为粗镗、半精镗、精镗， 阶梯孔端面表面粗糙度为3.2而且有尺寸要求，加工方案为精车，下面求解各道工序尺寸及公差。（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下（见课程设计手册表）精镗加工余量=0.5mm 半精镗加工余量=2mm粗镗加工余量=4.5mm毛坯总余量=各工序余量之和=（0.5+2+4.5）mm=7mm 精车加工余量=0.2mm（2）计算各工序尺寸的基本尺寸精镗后孔径应达到图样规定尺寸，因此磨削工序尺寸即图样上的尺寸=mm（设计尺寸）。其他各道工序基本尺寸依次为半精镗=（37-0.5）mm=36.5mm粗镗=(36.5-2)mm=34.5mm毛坯=（34.5-4.5）mm=30mm（3）确定各道工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-9进行选择。 精镗前半精镗取IT10级，查表得=0.10mm(机械制造技术基础课程设计表3-4)粗镗取IT12级，查表得=0.25mm(机械制造技术基

6、础课程设计表3-4)毛坯公差取自毛坯图，这里查阅机械零件工艺性手册（GB/T 6414-1999），取=0.7mm。（4）工序尺寸偏差按“入体原则”标注精镗：mm半精镗：mm粗镗：mm毛坯孔：mm为了清楚起见，把上述结果汇于表5-1中。 表5-1 孔的工序尺寸及公差的计算 mm工序名称工序间双边余量工序达到的公差工序尺寸及公差精镗0.5IT7（H7）半精镗2IT10粗镗3.5IT12毛坯孔- mm 镗孔深度40-0.2=39.8mm5.4.2上下面C、D的工序尺寸及公差计算 上下面C、D经过了粗铣和精铣，用查表法确定各道工序的加工余量计算各工序尺寸的基本尺寸。 粗铣（单边）余量 =1.0mm 表面粗糙度6.3 精铣（单边）余量=0.5mm 表面粗糙度3.25.4.3外圆表面的工序尺寸及公差计算外圆表面经过了粗车、精车两道工步用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下粗车加工余量=2.8mm(见课程设计手册表)精车加工余量=0.2mm(见课程设计手册表)毛坯总余量=各工序余量之和=（2.8+0.2）mm=3mm5.4.4左右面AB的加工余量的确定用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总

7、余量工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-9进行选择。 精铣前半精铣取IT11级，查表得=0.22mm(机械制造技术基础课程设计表) 粗镗取IT12级，查表得=0.35mm(机械制造技术基础课程设计表)为了清楚起见，把上述结果汇于表中。 AB表面的工序尺寸及公差的计算 mm工序名称工序间双边余量工序达到的公差工序尺寸及公差精铣0.5IT8半铣镗1IT11粗铣1.5IT12毛坯孔- mm5.4.5.由于G、H、E、F表面只要粗铣就可以达到加工要求所以它们工序的加工余量均为1.5。5.5选择机床及对应夹具、量具、刃具5.5.1选择机床 （1）工序10、30、60、70、80是铣削加工，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，根据工件尺寸选用X5020A立式铣床。（机械制造技术基础课程设计表5-5）（2）工序90、100是钻孔、攻螺纹。根据工件尺寸可以选用Z5125A型立式钻床。（机械制造技术基础课程设计表5-6）（3）工序20是粗镗、半精镗、精镗孔，根据工件尺寸可以选用T618型卧式镗床。（机械制造技术基础课程设计表5-9） （4）工序40、50是车削加工。根据工件尺寸可以选用CA6140型卧式车床。 （5）工序110是插孔。根据工件尺寸选用Y54B型插齿机。5.5.2选择夹具 为了提高劳动生产率、保证加工质量、降低劳动强度。可以设计专用夹具。 5.5.3选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。（1）选择加工孔用量具。mm孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工。粗镗至mm，半精镗mm。 粗镗孔mm，公差等级为ITl2，选择测量范围0mm-60mm的内径千分尺即可。 半精镗孔mm，公差等级为IT10，选择测量范围0mm-60mm的内径千分尺即可。 精镗孔mm，由于精度要求高，加工时每个工件都需进行测量，故宜选用极限量规。根据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T 6322-1986)。（2）15螺纹孔、4螺纹孔，选择测量范围0mm-20mm的内径千分尺即可。（3）其他尺寸如：AB面、CD面、GH面的尺寸可以选用0mm-100mm游标卡尺。5.5.4选择刃具 （1）铣削

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