1、组员设计题目：制定定位支座的加工工艺，设计钻4-M5螺纹底孔夹具全套图纸，加设计要求：单件生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 20010.8.232010.9.12设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片（一张）和工序卡片（三张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 序 言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就个人而言，
2、我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导与纠正。第一章、零件的分析（一）零件图样分析与作用1、零件以D160H7孔的轴心线为基准A；2、直径800.0095的外圆柱表面对基准A的同轴度公差为0.02，四方下端面.和圆顶面对基准A的垂直度公差为0.02，因此工艺上应在一次装夹完成这些部位加工；3、D160H7孔和800.0095的外圆柱表面尺寸精度要求颇高，在加工这些部位时分粗精加工；4、时效处理；5、工件材料为HT200。6
3、、定位支座是机械设备中箱体上确定轴的位置用的零件，主要作用是确定轴在设备中的轴向位置同时起到支撑轴的作用，如图1-1所示。 图11定位支撑（二）工艺分析 该件形状结构简单，主要加工表面精度要求颇高，它有两组加工面,而且有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。1、毛坯铸造出来之后，第一组加工面是800.0095的外圆下端面，此面表面粗糙度为6.3，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求；这一组同时加工的还有D160H7孔、四方下端和800.0095的外圆柱面，其中主要的是D160H7孔，它将作为精基准以完成以后的加工，它的粗糙度为 0.8，为此我们采取钻
4、、半精镗、精镗的工序过程。2、以圆法兰上端面为中心的加工表面，这一组包括铣4-12H8平面、铣四方上端面。3、加工四方上端面的沉孔,先钻4-7通孔，再钻4-11，深度为6，4-7和4-11粗糙度均为6.3，一次粗钻已可达到技术要求。4、加工圆法兰上端面的4-M5。第二章 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料为HT200，因为零件是单件小批量，生产零件结构又比较简单，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。（二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出， 更有甚
5、者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选圆法兰上端面及其非加工外圆柱面为粗基准，利用一套盘托住，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行加工。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，现选取D160H7孔作为精基准，既保证了“基准重合”原则，也兼顾了“基准统一”原则。（三）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
6、状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,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，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一工序一 铸造；工序二 人工时效；工序三 粗、半精铣80圆柱端面；工序四 粗、精铣四方下端面；工序五 粗、半精车、粗磨、精磨80圆柱外表面，车1*45倒角；工序六 钻、半精镗、精镗、金刚镗D160孔，车1*45倒角；工序七 半精车、精车圆法兰上端面；工序八 以D160孔为精基准，粗、精铣4-12H8平面；工序九 以D160孔为精基准，划线，钻四方4-7通孔、深度为6的4-11孔；工序十
7、 以D160孔为精基准，划线，钻4.2，深度12，攻M5螺纹；工序十一 检验此工艺路线在基准重合和基准统一原则，但因为零件对D160孔轴心线有垂直度和同轴度要求，所以此工艺路线仍然有所欠缺。总结以上路线的优缺点，得到以下方案。2、工艺路线方案二工序三 夹d95圆法兰外表面（非加工表面），找正，夹紧，车端面，保证粗糙度6.3；工序四 扩、精镗D160孔，保证尺寸精度达到IT6，粗糙度0.8；工序五 以D160孔为精基准，粗、半精车、精车80圆柱外表面，保证对精基准同轴度公差0.02，尺寸精度达到IT6，粗糙度0.8，倒1*45角；工序六 以D160孔为精基准，粗、精铣四方下端面，保证对精基准垂直
8、度公差0.02，尺寸精度达到IT7，粗糙度1.6；工序七 以D160孔为精基准，粗、半精车、精车圆法兰上端面，保证对精基准垂直度公差0.02，尺寸精度达到IT8-11，粗糙度1.6；工序八 以D160孔为精基准，粗、精铣4-12H8平面，保证尺寸精度达到IT7，粗糙度3.2；工序九 以D160孔为精基准，钻四方4-7通孔、深度为6的4-11孔，保证尺寸精度达到IT8-11，粗糙度6.3；工序十 以D160孔为精基准，钻4.8，深度12，攻M5螺纹；工序十一 检验。此工艺路线在方案二的基础上提高了加工精度，特别是垂直度和同轴度，此工艺路线基本上已能达到零件的技术要求，但在设备时效性上还有所欠缺。
9、3、工艺路线方案三工序三 粗车80圆柱端面，粗车、半精车圆柱外表面，粗车四方法兰下端，车（扩）D160H7孔；工序四 粗车、半精车圆法兰上端面，车D160H7圆倒角；工序五 精车80圆柱外表面，精车四方法兰下端面，车80圆柱面倒角1*45，精镗D160H7孔；工序六 精车圆法兰上端面；工序七 检验；工序八 钻4-7孔，锪4-11孔；工序九 钻4-M5；工序十 攻丝4-M5；工序十一 粗、精铣4-12H8平面；工序十二 检验。方案选择：方案3工序相对集中，便于管理，且由于采用普通机床，较少使用专业家具，易于实现。以上两个方案则采用工序分散的原则，各工序工作相对简单，考虑到定位支座生产批量比较少，
10、工序集中可简化操作，易于保证零件的加工质量，提高生产效率，故选择方案3较好，本工艺路线如下表。 表21工艺路线机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号零件材料编 制审 核定位支座01HT200吴剑平张松辉工序号工序内容设备工艺装备名称及编号夹具刀具量具0203040506070809101112铸造人工时效车80圆柱端面，车圆柱外表面，车四方法兰下端，车D160H7孔车圆法兰上端面，车D160H7圆倒角；车80圆柱外表面，车四方法兰下端面，车80圆柱面倒角1*45，精镗D160H7孔；车圆法兰上端面；检验；钻4-7孔，锪4-7孔；钻4-M5；攻丝4-M5；粗、精铣4-12H8平面；检验。CA
11、6140车床钻床卧式铣床。三爪卡盘可涨心轴钻夹具铣夹具YT15群钻钻头YG6游标卡尺（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 定位支座；零件材料为HT200，硬度190210HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为单件小批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，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：1、 零件底面：此底面是最先加工的表面，由机械加工工艺设计实用手册表6-92及公式（6-16）计算底面加工余量。e=C式中 e 余量值； 铸件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系数； e=0.65950.2x680.15=3.04mm满足机械加工工艺设计实用手册表6-9
12、3的要求。车削加工余量为：粗车2.8mm半精车 0.24mm2、D160H7孔:查工艺手册表2.22.5，为了节省材料，取60孔已铸成孔长度余量为5，即铸成孔半径为55mm。工序尺寸加工余量：车（扩）孔 0.48mm精镗孔 0.02mm3、 粗、半精车、精车80圆柱外表面： 粗车 3.3mm 半精车 0.95mm 精车 0.25mm4、粗、精车四方下端面： 粗车 1.5mm 精车 0.7mm 5、粗车、半精车、精车圆法兰上端面 半精车 1.0mm 精车 0.7mm6、粗、精铣4-12H8平面： 粗铣 1.0mm 精铣 0.7mm7、钻四方4-7通孔、深度为6的4-11孔:该孔为沉孔，毛坯在四方
13、法兰上并没铸孔，为实心，不冲出孔，因为此孔先钻7通孔，用7的钢球检查，然后再钻深度为6的11孔，根据机械加工工艺设计实用手册确定加工方法。8、钻4.8，深度12，攻M5螺纹：该孔为螺纹孔，毛坯在圆法兰上并没铸孔，为实心，不冲出孔，根据机械制造工艺手册查知M5底孔为4.8为零件满足要求确定尺寸余量如下。钻M6底孔4.8；攻丝M6，工序尺寸加工余量e=0.29、其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为单件批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时工序三 粗车端面1、 加工条件工件材料：HT200,b =0.58-0.97GP
14、a HB=190-240,铸造。加工要求：粗车80孔下端面。机床： CA6140。刀具：W18Cr4V硬质合金车刀,牌号YT15。车削宽度ae=60,深度ap=4,齿数z=10,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角o12后角o6，副后角o=10，刀齿斜角s=0,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=10过渡刃宽b=1.5mm。2、车削用量1）车削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=3mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为10kw。查切削手册f=0.40.7mm/z。按c620-1说明书选进给量f=0.55 mm/z。校验：根据
15、机床说明书，机床进给力Fmax=3530N由表1.22，当灰铸铁b=580-970MPa，ap4mm，f0.75mm/r, Kr=60时进给力f=1820N。根据Ff的修正系数（见表1.29-2），实际进给力为Ff=1820*1.11 N=2020N由于车削时的进给力小于机床进给机构的进给力，故所选进给量f=0.55 mm/z可用。3）查后刀面最大磨损及寿命 查切削用量简明手册表1.9，刀具后刀面磨损量取为1mm，寿命T=60min4）计算切削速度 按2表14，查切削用量简明手册切削速度公式为 V c=，算得 Vc=51m/minn=216r/min=47.5 m/min校验机床功率：查切削用
16、量简明手册由表1.24，Pc=3.4kw。切削功率修正系数由表1.29-2查得，故实际切削功率Pc=3.4*0.94KW=3.2kw。根据CA6140机床说明书，当n=2340r/min时，车床主轴允许功率Pw=5.9kw,PcPw,故所选的切削用量可在CA6140机床上进行。所以，ap=3mm f=0.55 mm/z n=230r/min Vc=51m/min5）计算基本工时tmL/ Vf=（80-70）/47.5=0.21min。 粗车80圆柱外表面 1.选择机床：CA6140。2.选择刀具： （1）由于是车外圆，且基于时效性，选用外圆车刀（YT6）；（2）刀具几何形状： =60， =10
17、 , =5， =5， =0,=1.0mm;3.选择切削用量： 确定切削深度： =3.3mm； 确定进给量f：当=3.3时，工件直径为80时，f=1.1； 确定切削速度： 查1.11表知，当用 YT15车刀加工=0.580.97GPa灰铸铁时， =3.64, =1.2,=1.1,=0.94,=1.0,=1.0,故 =3.641.21.10.94=4.52; n=143.84; 又由于=143.84=8630.28; 因此实际切削速度=。 4. 计算基本工时： ，式中，l=5,查表知，车削时的入切量和超切量，则L=5+4.1=9.1,故2 半精车80圆柱面 （1）基于时效性，选用上一工步的刀具，即
18、外圆车刀（YT6）； =0.95mm；当=0.95时，工件直径为80时，f=0.46； 查1.11表知，当用 YT15车刀加工=0.580.97GPa灰铸铁时， =2.87, =1.0,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故=2.871.00.920.8=2.11; n=67.2; 又由于=67.2=40318.43; 4.计算基本工时： ，式中，l=5,查表知，车削时的入切量和超切量，则L=5+0.39=5.39,故3粗车四方下端面 =1.5mm；当=1.5时，平面为110时，f=0.8； 查1.11表知，当用 YT15车刀加工=0.580.97GPa灰铸铁时， =3.44, =1.2
19、1,=0.89,=0.97,=1.1,=1.0,故=3.441.210.890.97=3.59; n=10.39; 又由于=10.39=623.62; ，式中，l=110,查表知，车削时的入切量和超切量，则L=110+1.4=111.4,故4 车（扩）D160H7孔 =4.5mm；当=4.5时，工件直径为70时，f=0.75； =1.02,=1.2,=0.89,=1.01,=0.96,故1.020.89=3.75; n=19.85; 又由于=19.85=1191.08; ，式中，l=35,查表知，车削时的入切量和超切量，则L=70+4.3=74.3,故工序四 粗车圆法兰上端面1.选择机床： （1）由于是车外端面，且基于时效性，选用端面车刀； =10当=1.5时，工件直径为95时，f=0.78； 查1.11表知，当用 端面车刀加工=0.580.97GPa灰铸铁时， =2.65,=1.2,=1.01,=1.0,=0.85,=1.0,故=2.651.011.0=3.21; n=10.76; 又由于=10.76=645.60; ，式中，l=46,查表知，车削时的入切量和超切量，则L=46+9.4=55.4,故 半精车圆法兰上端面 （1）由于是车端面，且基于时效性，选用端面车刀； =1.0mm；当=1.0时，工件直径为95mm时，f=0.68； 查1.11表知，当用 端面车刀半精车=0.5
