电器操纵盒工艺工装设计

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1、课程设计说明书题目电器操纵盒工艺工装设计院系应用技术学院专业机械设计制造及其自动化班级0784学号18学生姓名彭哲导师姓名杨毅完成日期2010/06/301绪论本文是有关电器操纵盒工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺工装设计是在学习机械制造技术后，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。据资料所示，电器操纵盒是Z525立式钻床送刀机构中的小零件，其主要作用是起操纵和控制刀具。在设计电器操纵盒机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选

2、择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。2目录第1章、引言11机械加工工艺规程制订312机械加工工艺规程的种类313制订机械加工工艺规程的原始资料4第2章、零件的分析21零件的作用522零件的工艺分析5第3章、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图6第4章、选择加工方法，制定工艺路线41机械加工工艺设计742制定机械加工工艺路线743确定工艺过程方案8第5章、选择加工设备及刀具、量具51选择加工设备与工艺设备1052确定工序尺寸11第6章、确定切削用量61工序切削用量1362工序切削用量1463工序切削用量1564工序IV切削用量16第7章

3、、心得体会17第八章、参考文献183第1章引言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。11机械加工工艺规程制订111生产过程与机械加工工艺过程生产过程

4、是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下1机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算

5、等。2机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。12机械加工工艺规程的种类4机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。13制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械

6、加工工艺规程时，必须具备下列原始资料1产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。5第2章零件的分析21零件的作用据资料所示，可知该零件是Z525立式钻床送刀机构的电器操纵盒。盒的底面B通过螺栓与左侧盖联接，并用锥销定位

7、，锥孔6配作，35H7的孔是安装轴齿轮的，并与轴齿轮的轴间隙配合，槽A内安装齿条，齿条可在槽内移动，齿轮与齿条啮合，齿轮带动齿条移动，槽A的两端用板封住，板与电器盒用螺栓M6联接，螺纹孔配作，16H7的孔内装有可移动的定位圆锥，对齿条移动起定位作用，定位是弹簧压紧定位圆锥。22零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。由零件图可知，53和35的中心线和底面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153MM、35MM孔为中心的加工表面这一组加工表面包括35MM和53MM的孔，零件的底面。

8、2以底面为加工表面这一组加工表面包括，60MM的圆柱端面和侧面，16MM的孔M18的内螺纹及宽20MM深29MM的沟槽。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。6第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为072KG。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于35MM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。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸

9、公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT10级，MA为G级。表31用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明前面44G25顶面降一级，单侧加工后面44G25底面，孔降一级，双侧加工底面121H40双侧加工（取下行值）主轴孔35H25双侧加工（取下行值）主轴孔53H30孔降一级，双侧加工凸台顶面60G25凸台侧面12G25其他孔100G25槽29G25表32由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT前后面间距离865910216底面和顶面距离5275914凸台顶面与顶面距离1251715圆柱凸台直经605651

10、6轴孔535364714轴孔353553013孔径小于30MM的孔不予铸出。图31所示为本零件的毛坯图7第4章选择加工方法，制定工艺路线41机械加工工艺设计411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。412粗基面的选择考虑到电器操纵盒结构复杂，加工的表面多，为保证各加工表面的相互精度和具有足够的加工余量，选择I和II平面作为粗基准比较合适，有利于B面和各螺纹孔的加工。不仅能保证各孔有足够而又均匀的机械加工余量，还能较好地保证各孔的轴线与平面B及

11、螺纹孔的相对位置。413精基面的选择采用“一面两孔制”，选择电器操纵盒的B面及面上的上方两孔作为工艺加工的精基准。电器操纵盒用这种“一面两孔”的定位方法在夹具上定位，再去加工其他平面和孔，实现了基准统一。42制定机械加工工艺路线工序I铣底面。工序II粗镗、半精镗、精镗35MM和53MM孔。工序III铣前面和后面。工序IV刨60MM圆柱凸台的端面和侧面。工序V钻、半精铰、精铰16MM孔，攻丝M1815的螺纹，用Z535立式钻床加工。工序VI钻、半精铰、精铰14MM和9MM的孔，选用Z525立式钻床。工序VII铣深29MM宽20MM的槽。8910第5章选择加工设备及刀具、量具由于生产类型为中小批量

12、，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成51选择加工设备与工艺设备511选择机床，根据不同的工序选择机床工序050铣底面，工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率，故选用立铣，用X53K立式铣床。工序060粗镗、半精镗、精镗35MM和53MM的孔在同一基准上，选择T68立式铣床。工序070铣粗前面和后面，选择组合机床。工序080粗刨、精刨60MM圆柱凸台的端面和侧面，选B2010龙门刨。工序090钻、半精铰、精铰16MM孔，攻丝M1815的螺纹，选Z32摇臂钻床。工序010

13、0钻、半精铰、精铰14MM和9MM的孔。用Z32摇臂钻床。工序0110粗铣、半精铣、精铣深29MM宽20MM的槽，选用X62卧式铣床。512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D125齿数Z14，直径为D50MM，齿数Z8及切槽刀直径D6MM。2镗35MM和53MM的孔选用锥柄麻花钻。3钻、半精铰、精铰16MM的孔，攻丝M1815用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。4钻14MM孔和9MM的孔，刀具选择高速钢麻花钻。5铣深29MM宽20MM的槽，选用高速钢切槽刀。11514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

14、考相关资料，选择如下1选择加工面的量具用分度值为005MM的游标长尺测量，以及读数值为001MM测量范围100MM125MM的外径千分尺。2选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值001MM测量范围50MM125MM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002MM测量范围0150MM的游标卡尺进行测量。52确定工序尺寸521面的加工（所有面）根据加工长度的为121MM，毛坯的余量为4MM，粗加工的量为2MM。根据机械工艺手册表2321加工的长度

15、的为121MM、加工的宽度为121MM，经粗加工后的加工余量为05MM。对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。522孔的加工135MM毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表238确定工序尺寸及余量。镗孔30MM2Z0钻孔33MM2Z1675MM扩孔3475MM2Z18MM粗铰3493MM2Z07MM精铰3512216MM毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表238确定工序尺寸及余量。钻孔15MM2Z085MM扩孔1585MM2Z01MM粗铰1595MM2Z005MM精铰16H7314MM的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度

16、介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表238确定工序尺寸及余量。钻孔13MM2Z095MM粗铰1395MM2Z005MM精铰144钻螺纹孔9MM毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表238确定工序尺寸及余量。钻孔98MM2Z002MM精铰913第6章确定切削用量61工序切削用量611切削用量本工序为铣底面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径D125MM，齿数Z1。根据资料选择铣刀的基本形状,RN10，A012，45已知铣削宽度AE4MM，铣削深度AP125MM故机床选用XA6132卧式铣床。1确定每齿进给量FZ根据资料所知，XA6132型卧式铣床

17、的功率为75KW，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量FZ016024MM/Z、现取FZ016MM/Z。2选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为15MM，铣刀直径D125MM，耐用度T180MIN。3确定切削速度根据资料所知，依据铣刀直径D125MM，齿数Z14，铣削宽度AE4MM，铣削深度AP125MM，耐用度T180MIN时查取VC98MM/S，N439R/MIN,VF490MM/S。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，NC300R/MIN,VFC475MM/S。则实际切削VC10000CNDVC314125300/100011775M/MIN实际进给量FZ

18、CZNVCCFFZC10300475016MM/Z4校验机床功率根据资料所知，铣削时的功率（单位KW）为当FZ016MM/Z,AP125MM,AE4MM,VF490MM/S时由切削功率的修正系数KMPC1，则PCC35KW，PCT08KW。14根据XA6132型立式铣床说明书可知机床主轴主电动机允许的功率PCMPCMPCTPCM75086PCC35KW因此机床功率能满足要求。62工序切削用量621切削用量本工序为粗镗、半精镗、精镗35MM和53MM孔，选择锥柄麻花钻直径D60MM，齿数Z8。已知铣削宽度AE25MM，铣削深度AP60MM故机床选用锥柄麻花钻。1确定每齿进给量FZ根据资料所知，查

19、得每齿进给量FZ020030MM/Z、现取FZ020MM/Z。2选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为080MM，耐用度T180MIN。3确定切削速度和每齿进给量FZC根据资料所知，依据上述参数，查取VC73MM/S，N350R/MIN,VF390MM/S。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，NC150R/MIN,VFC350MM/S。则实际切削VC10000CNDVC31460150/10002826M/MIN实际进给量FZCZNVCCFFZC10150350023MM/Z4校验机床功率依据上道工序校验的方法，根据资料所知，切削功率的修正系数KMPC1，则P

20、CC23KW，PCT08KW，PCM75可知机床功率能够满足要求。1563工序切削用量631切削用量本工序为铣前面和后面，所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为D60MM，齿数Z8。其他与上道工序类似。1确定每次进给量FZ根据资料，查得每齿进给量FZ020030MM/Z，现取FZ020MM/Z。2选择铣刀磨钝标准及耐用度根据资料，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为08MM，耐用度T180MIN。3确定切削速度和每齿进给量FZC根据资料所知，依据上述参数，查取VC85MM/S，N425R/MIN,VF438MM/S。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，NC250R/MIN,VFC400MM/S。则实际

21、切削VC10000CNDVC100025060143471M/MIN实际进给量FZCZNVCCFFZC825040002MM/Z4校验机床功率根据资料所知，根据以上参数可知，切削功率的修正系数KMPC1，则PCC25KW，PCT08KW，PCM75，依据上述校验方法可知机床功率能满足要求。64工序IV切削用量16641切削用量本工序为刨60MM圆柱凸台的端面和侧面，所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为D60MM，齿数Z8。其他与上道工序类似。1确定每次进给量FZ根据资料，查得每齿进给量FZ020030MM/Z，现取FZ020MM/Z。2选择铣刀磨钝标准及耐用度根据资料，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为

22、08MM，耐用度T180MIN。3确定切削速度和每齿进给量FZC根据资料所知，依据上述参数，查取VC85MM/S，N425R/MIN,VF438MM/S。根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，NC250R/MIN,VFC400MM/S。则实际切削VC10000CNDVC100025060143471M/MIN实际进给量FZCZNVCCFFZC825040002MM/Z4校验机床功率根据资料所知，根据以上参数可知，切削功率的修正系数KMPC1，则PCC25KW，PCT08KW，PCM75，依据上述校验方法可知机床功率能满足要求。第七章心得体会17第八章参考文献181孟少农主编机械加工工艺手册

23、机械工业出版社，19912李益民主编机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社，19933崇凯主编机械制造技术基础化学工业出版社，19934王绍俊主编机械制造工艺设计手册机械工业出版社，19875黄如林主编切削加工简明实用手册化学工业出版社，20046薛源顺主编机床夹具设计机械工业出版社，19957崇凯主编机械制造技术基础课程设计指南化学工业出版社，2006128陈于萍，高晓康主编互换性与测量技术北京高等教育出版社，20059司乃钧，许德珠主编热加工工艺基础高等教育出版社，199110张龙勋主编机械制造工艺学课程设计指导及习题机械工业出版社，19991111艾兴，肖诗纲主编切削用量简明手册机械工业出版社，2002致谢19本课题设计的研究工作是在导师高老师的悉心指导下完成的。在选题，方案制定与实施，到论文撰写的整个过程，导师都给了我耐心的指导和细致的关怀，在近两个星期的机械制造技术课程设计生活中，杨老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，认真负责的工作作风，以及对学生无微不至的关心和爱护，令我终身难忘，使我终身受益。杨老师高尚的人格，为人处事的方式，让我钦佩不已，也在影响着我。在此谨向高老师致以深深的敬意和忠心的感谢要感谢我的同组同学支持和帮助，正是由于他们无微不至的关怀免去了我的许多后顾之忧，使得我能专心学习，最终顺利完成了工艺设计。谢谢