工艺工装课程设计说明书
题 目 左支座的机械加工工艺规程设计 学院 专业 班 学生姓名 学号
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指导教师
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完成日期
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目 录
1.工艺设计 ................................................................................................ 3 1.1.零件图 ................................................................................................. 3 1.2.零件的分析 ........................................................................................ 3 1.2.1.零件的作用 .................................................................................... 3 1.2.2.零件的工艺分析 ............................................................................ 3 1.2.3.确定毛坯、画毛坯 ........................................................................ 4 1.3.工艺规程设计 .................................................................................... 5 1.3.1.定位基准的选择 ............................................................................ 5 1.3.2选择加工设备及刀、夹量具 ......................................................... 5 1.4.加工工序设计 .................................................................................... 6 2.夹具设计 ................................................................................................ 6 2.1. 选择定位方案，确定要限制的自由度 .......................................... 6 2.2. 夹紧方案 .......................................................................................... 7 2.3.对刀方案 ............................................................................................ 7 2.4.夹具体与定位键 ................................................................................ 8 2.5. 夹具总图上的尺寸，公差和技术要求 .......................................... 8 3.心得体会 ................................................................................................ 9 4.参考文献 .............................................................................................. 10
1.工艺设计
1.1.零件图
图1 左支架
1.2.零件的分析
1.2.1.零件的作用
图3-14所示是机床上的一左支座，它用螺钉通过4-Φ13mm孔连接于机架上，该零件纵横两方向上5 mm的槽使80mm 耳孔部分有一定弹性，利用一端带M20螺纹（穿过于Φ20mm孔）一端于Φ25H7配合的杆件通过旋紧，便装在Φ80H9孔内的心轴定位并夹牢。
1.2.2.零件的工艺分析
由图3-14得知，其材料为Ht200，球墨铸铁，该材料具有较高的强度，耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大压力，要求耐磨的零件。
该零件上的主要加工面为车其底面140 mm，镗孔Φ80H9mm钻4xΦ20mm的孔，
孔中Φ12mm 的通孔以及割槽5mm ,由参考文献[1]中有关面和孔加工的经济精度及机床达到的位置精度所知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可得的。
1.2.3.确定毛坯、画毛坯
根据毛坯零件材料确定毛坯为铸件，又零件生产类型为批量生产，毛坯的铸造方法选用砂型手工造型，此外消除残余应力，铸造后应安排人工时效。
参考文献[1]表2.3-6，该种铸件的尺寸公差等级为8～10级，故去尺寸公差等级取8级。
（1）查看毛胚余量；其中零件长度100mm
（2）零件内孔为Φ80 H9mm查灰铸铁机械加工余量表
（3）零件的顶面和底面的加工余量分别为2.5mm 2mm。零件内孔机械加工余量为2mm
（4）工序余量；查表5-27平面加工余量半精加工余量1.5mm （5） 粗加工余量3mm
查表 5-68得内孔的半精加工余量0.1mm精加工余量1.5mm。
图2 毛胚图
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1.3.工艺规程设计
1.3.1.定位基准的选择
精基准的选择：左支座长140 mm正方形底面，中间Φ80的孔及四边4-Φ13的孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现和左支座零件“一面二孔”的类型定位方式。此外底面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单可靠，操作方便。
粗基准的选择，考虑到以下几点要求：第一，选择零件上那些平整的足够大的表面作为粗基准，第二，选择零件上重要表面作粗基准。
此外还应能保证定位准确，夹紧可靠。 讨论后修改的拟订的加工工艺路线， 如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工序名称 铸造毛坯 时效 车 钻 车 车 铣 钻 工序内容 粗车,精车底面A面 ；扩孔ф80mm 钻孔4-ф13mm，扩孔4-ф20mm 钻孔ф21mm 扩孔ф43mm， 钻ф25H7mm，扩ф28mm孔 铣横槽 (5mm) 铣竖槽(5mm) 钻孔ф21mm M8-7H的螺纹底孔；钻M10-7H的螺纹底孔 攻丝M10-7Hmm的孔 攻丝M8-7Hmm 检验 入库 设备型号 Z35 CK6136 CK6136 X53K Z35 夹具 三角卡盘 专用钻夹具 专用夹具 专用夹具 专用铣夹具 专用钻夹具 专用攻夹具 1.3.2选择加工设备及刀、夹量具
由于生产类型为批量生产，故加工设备宜以适用机床为主， 以少量专用机
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床，其生产方式以常用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流程生产线，工件在个机床上的装卸及各机床间的传送均由它完成。
铣中间槽，考虑工件的定位夹紧方案，及夹具结构设计等问题，采用卧铣，选择XA6132卧式铣床（参考文献[1]表8-15），选择直径D为φ200的高速钢三面刃圆盘铣刀（参考文献[1]表10-40）专用夹具和游标卡尺。
1.4.加工工序设计
工序70的铣竖槽。
参考文献【1】表2.4 －3.8并参考XA6132机床说明书。取铣槽进给量f＝0.3mm/r
参考文献【1】表2－4－4，用插入法求得铣槽的削速度v=27.7m/min.由此算出转速为
n=1000v/3.14d=(1000*27.7)/(3.14*5)=320r|min
按机床实际转速取n=450r/min.则实际切削速度v=(3.14*5*450)/1000=31.3n
2.夹具设计
2.1. 选择定位方案，确定要限制的自由度
按照加工要求，钻通孔时应限制六个自由度，即应该实现完全定位。 1.设计的夹具为工序－-铣竖槽。该夹具适用于XA6132卧式铣床，选择A面与加工的为定位基准。按照基准重合原则并考虑到目前有A面与孔加工，为避免重复使用粗机组基准，应以A面与孔定位.
从对工件的结构形状分析，若工件以A面朝右放置在支撑板上，定位夹紧都比较可靠，也容易实现，待夹紧后就能满足加工要求。
方案一：以孔为主要定位基面，用长销限制工件四个自由度，用支撑钉相知一个自由度，但由于x转由长销限制，定位基准与工序基本相同，有利于保证槽侧面与空轴线的垂直度。但是这种定位方式不利于工件的夹紧，因为辅助支撑钉不能起定位作用，当对辅助支撑钉施加夹紧力时，由于端面的面积太小，工件极易歪斜变形，夹紧也不可靠。
方案二：在4-Φ20的孔内斜插入一削边销限制一个移动自由度,再Φ80H9的孔
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内插入一圆柱销,限制2个转动自由度, 通过旋转压板压住工件，限制3个自由度
2.2. 夹紧方案
根据工件夹紧的原则，如图3所示，用移动式压板将工件压在支撑钻台上
图3
2.3.对刀方案
将夹具体平稳放置在车床上，采用侧装直角对刀块（图4）.铣刀的距离则由铣刀间的轴套长度确定.因此,只需设置一个对刀块即能满足铣槽的加工要求.
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图4
2.4.夹具体与定位键
为保证夹具在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原则，确定其宽度，并在底座下开台阶，方便加工且提高精度，方便固定。
夹具在机床工作台的位置灵活，夹具体底面平整，并不需要定位键。
2.5. 夹具总图上的尺寸，公差和技术要求
夹具图上的尺寸,公差和技术要求
1)夹具最大轮廓尺寸为270mm.226mm,190mm.
2)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差为定位键与铣床工作台T形的配合尺寸18h8(T形槽为18H8)
3)对刀块的位置尺寸10.82,24.955对刀块的位置尺寸h为限位基准到对刀块表面的距离.计算时应考虑定位基准在加工尺寸方向上的最小位移量,在本图中,由于工件定位基准面长度为140mm,槽宽为5mm,槽深控制尺寸66.8js12,所以对刀块水平反向的位置尺寸为
H1=21/2mm
对刀块垂直方向的位置尺寸为 H2=(66.8-100.19/2)mm=15mm 取工件的相应尺寸公差的1/2～1/5
4)影响对刀精度的尺寸和公差Sr:塞尺的厚度尺寸为5h8
5）加工精度分析铣槽时对槽两侧面对轴线的对称度和平行度要求较高,应进行精度分析,其他加工要求未注公差或者公差很大,可不进行精度分析.
a)、铣槽侧面对轴线的对称度的加工精度
定位误差△D 由于对称度的工序基准是轴线,定位基准也是此轴线,故⊿B=0,因此对称度的定位误差为零.
安装误差△A 定位键在T形槽中有两种位置,因此在两定位键之间 △A=Xmax=(0.027+0.027)mm=0.054mm 若加工尺寸在两定位键之外,则
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△A=Xmax+2Ltg△a tg△a=Xmax/Lo
对刀误差△T 对称度的对刀误差等于尺塞厚度的公差,既△T=0.018mm 夹具误差△J 影响对称度的误差有:对刀块的水平位置尺寸的公差,所以△j=0.06m.
b)、铣槽时对轴线平行度的加工误差 定位误差△D 定位误差△D=0
安装误差△A 工件的轴线相对于工作台导轨平行时, △A=0
工件的轴线相对于工作台导轨有转角误差,使得槽的侧面对轴线产生平行度误差,所以
△A=tg△aL=(0.054/400*282)mm=0.038mm
对刀误差△T 由于平行度不受尺塞厚度的影响,所以△T=0
夹具误差△J 影响平行度的制造误差是设计心轴轴线与定位键侧面B的平行度0.03mm,所以△J=0.03mm.
3.心得体会
三周的时间很快过去，忙碌而又充实，这些天里让我认识到课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己的知识掌握的不够全面，要学习的东西还很多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低，通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
通过动手实践，我巩固了理论知识，提高了综合运用能力，学会利用所学知识去分析和解决实际设计中有关工艺方面的问题，掌握了有关的设计方法，为以后的工艺的设计打下了基础。 同时也了解了工艺设计的一般过程，掌握了夹具的设计方法，能针对具体的被加工对象，设计合适的夹具。
在这次课程设计中也使我们的同学有了更进一步的交流，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。在此更要感谢我的指导老师杨毅老师对我悉心
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的指导，感谢老师给我的帮助。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我学到了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。在设计过程中所学到的东西是我最大收获和财富，终身受益。
4.参考文献
1.<<机床夹具图册>> 机械工业出版社 2.<<机床夹具设计>> 机械工业出版社 3.<<机械制造工业学课程设计指导书及习题>> 机械工业出版社 4.<<金属机械加工工艺人员手册>> 机械工业出版社
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机械加工工序卡 产品型号及规格 图 号 名 称 工艺文件编号 共 页 左支座 第 页 材料牌号及名称 毛坯外型尺寸 铸铁HT200 104.5X78mm 零件毛重 零件净重 硬 度 设 备 名 称 设 备 型 号 CA6132 普通卧式车床 专 用 工 艺 装 备 名 称 代 号 机动时间 单件工时定额 每合件数 技 术 等 级 冷 却 液 工工刀 具 量 检 具 切 削 用 量 序步工 序 及 工 步 内 容 切削速切削深进给量转速号 号 名 称 代 号 名 称 代号 度（米/度（毫（毫米/（转/分） 米） 转） 分） 70 1 铣槽1(5mm) YG6 硬质合金 130 3 0．4 400 2 铣槽2(5mm) 232 1 0．2 720 编 制 校 对 会 签 复 制 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期 修改标记 处 数 文件号 签 字 日 期
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材料牌号 工序号 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 标记
铣 钻 钻 铣 钻 处数 工序名称 铸造毛坏 时效 粗铣,精铣底面A面 钻孔4-ф13mm，扩孔4-ф20mm HT200 毛坯种类 工 艺 过 程 卡 铸件 毛坯外形尺寸 产品型号 产品名称 左支座 1 零（部）件图号 零（部）件名称 每台件数 1 备注 共 页 第 页 104.5X78(mm) 车间 铸 热 金 工 金 工 金 工 金 工 金XA6132 工 金Z3025 工 金 工 检 处数 更改文件号 每毛坯件数 设 备 名称、型号 签 字 编号 具 工 艺 装 备 夹 具 辅具 审 核 刀、量具 工 时 准终 会 签 单件 工 序 内 容 专用铣夹 专用钻夹 具 专用镗夹 具 专用钻夹 具 专用铣夹 具 专用钻夹 具 专用攻螺 纹夹具 粗镗孔半精镗孔ф80H9(+0.087/0)mm，孔口倒角2X45 钻孔ф21mm 扩孔ф25H7mm，ф38mm，ф43mm 铣槽1(5mm) 铣槽2(5mm) 钻孔ф21mm M8-7H的螺纹底孔 M10-7H的螺纹底孔 攻丝M10-7Hmm的孔 攻丝M8-7Hmm 检验 入库 更改文件号 签 字 日 期 标 记 2008/3/15 日 期 编 制 12
附件图纸
毛坯图
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零件图
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夹具体
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装配图
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