底板座架設計說明書

1、底板座架設計說明書 專業(yè)：測控技術與儀器 班級：2013級測控班 姓名：王瀚0目 錄序 言 21零件的分析及生產類型的確定 3 1.1零件的作用 3 1.2零件的生產類型 42零件毛坯的設計 5 2.1選擇毛坯 5 2.1.1毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定 5 2.1.2確定毛坯尺寸 6 2.1.3設計毛坯圖 73零件的加工工藝設計 8 3.1定位基準的選擇 8 3.2零件表面加工方法的選擇 8 3.3擬訂工藝路線 9 3.4工藝方案的分析 104工序設計 10 4.1選擇加工設備與工藝裝備 11 4.2確定切削用量及基本工時（機動時間） 14 4.3時間定額計算及生產安排 26 4.4確定

2、工序尺寸 295夾具設計 30 5.1夾緊方案 30 5.2夾具體設計 30 5.3繪制夾具裝配總圖 31 5.4夾具使用說明 31 5.5夾具精度分析 31設計小結 33參考文獻 34摘要 本設計對底板座架的各個加工難點、生產類型進行了分析，針對零件的結構特點進行毛坯設計、對其工藝過程進行了設計。為提高生產效率，設計了各個加工工序的工裝夾具，對十字孔加工的夾具進行了詳細的分析，對其它座架零件的加工有一定的借鑒意義。關鍵詞：底板座架；工藝；工裝夾具；設計33序 言 綜合模塊（機械加工工藝規(guī)程）課程設計是在學完了機械制造技術基礎和大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。

3、這次設計使我能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的課程設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。 這次課程設計中，我所選的零件是“底板座架”，完成該零件的機械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設計，底板座架在機器設備中是不可缺少的零件，它們的作用是：1.建立設備基礎。用以架構設備的支撐基礎，并在此基礎上安裝軸類零件及軸上零件。2.利用它們的工藝結構起到其他重要零件的定位作用。3.用以連接機器設備與地面的基礎零件。因此在加工時，零件的配合部分需進行精加工，保證其配合

4、準確，提高車床的綜合性能，又因為被加工零件的結構比較復雜，加工難度大，需進行專用夾具的設計與裝配。 由于能力所限，經驗不足，設計中還有許多不足之處，希望老師多加指教。1零件的分析及生產類型的確定1.1零件的作用“底板座架”如圖1所示。它位于車床機構中，主要起支撐、固定作用，保證車床穩(wěn)定安全的運行。 圖1：底板座架零件圖1.2零件的生產類型依設計題目知：Qn=8000件/年；結合生產實際，備品率和廢品率可以取為=5%,=0.5%。由此可得，該零件的生產綱領 底板座架的質量為1.1kg,查表可知其屬輕型零件，生產類型為中大批量生產。2零件毛坯的設計2.1選擇毛坯根據(jù)生產綱領可知，底板座架屬中大批量

5、生產，零件形狀為非全圓柱體，可選零件材料為HT200，毛坯制造選用鑄造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。為了提高生產率，鑄造方法選用砂型鑄造，且為機器造型。2.1.1毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定 （1）、求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，底板座架最大輪廓尺寸為225mm。 （2）、選取公差等級CT 鑄造方法按機器造型、鑄件材料按HT200，查表得，公差等級CT范圍是812級，取為10級。 （3）、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，查表得，公差帶相對與基本尺寸對稱分布。 （4）、求機械加工余量等級 鑄造方法按機器造型、鑄件材料按HT200，查表得，機

6、械加工余量等級范圍是EG級，取為F級。、（5）、求RAM（要求的機械加工余量） 對所有的加工表面取同一個數(shù)值，由最大輪廓尺寸225mm、機械加工余量等級為F級，得RAM數(shù)值為1.5mm。 2.1.2確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra1.6m。Ra1.6m的表面，余量要適當增大。分析零件，各加工表面均為Ra1.6m，因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可。 圖2：根據(jù)零件尺寸計算的毛坯尺寸綜合上述，確定毛坯加工部分的尺寸，見表1所示。2.1.3設計毛坯圖由鑄件結構分析，選擇左端面作為砂模鑄造機器造型的分型面。 確定毛坯的熱處理方式 灰鑄鐵底板座架毛坯鑄造后

7、應安排人工時效，溫度，進行消除殘余應力，從而改善加工性。綜合上述，所設計的毛坯圖如圖3所示。 圖3：底板座架毛坯圖3零件的加工工藝設計3.1定位基準的選擇本零件是不規(guī)則多孔零件體，其左端面是設計基準（亦是裝配基準和測量基準），為了避免由于基準不重合而產生的誤差，應選左端面為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。3.2零件表面加工方法的選擇本零件有平面、內孔、外圓柱面、螺紋等加工，材料為HT15-33。以公差等級和表面粗糙度要求，參考本指南有關資料，其加工方法選擇如下：（1） 、左端面 左端面為精基準加工其它表面，表面粗糙度為Ra1.6，加工方法為先車后磨。（2）、36mm內孔 未注公差尺寸，根據(jù)

8、GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，由于毛坯上已經鑄造出孔留出加工余量，所以選擇先擴孔再鉸孔即可達到要求。 （3）、鉆18、13孔 未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，選擇先擴孔再鉸孔即可達到要求。 （4）、45外圓柱面 公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra1.6，加工方法可采用粗車精車精磨。3.3擬訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使其零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產綱領中已經確定為成批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，除此之外，應當考慮經濟效果，以便使生產

9、成本盡量下降。 濾油器體加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工基準面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進行。 工藝路線方案工序1 粗銑mm孔的兩端面 工序2 粗銑孔的階梯面 工序3 粗車mm外圓柱面的端面 工序4 粗車mm外圓柱面 工序5 半精車mm外圓柱面 工序6 車退刀槽3*1 工序7 擴mm孔 工序8 絞mm孔 工序9 锪絞mm孔 工序10 鉆18孔 工序11 絞22H7mm孔 工序12 鉆13孔 工序13 鉆M106H螺紋通孔 工序14 锪M106H螺紋通孔 工序15 攻M106H螺紋孔3.4工藝方案的分析 上述工藝方案的特點在于：工藝安排合理，能滿足用通用機床加工并達

10、到精度的要求，除了選擇萬能性通用機床加工外，還要設計一些專用夾具，提高加工要求和質量。因此選用這個方案較合理，4工序設計4.1選擇加工設備與工藝裝備 （1）、選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床。 工序1、2、3 屬于備坯階段，不屬于切削加工，由專門的 車間負責。 工序4 粗車左端面，選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，根據(jù)工廠內的現(xiàn)有設備一般最常用CA6140型臥式車床加工。 工序5 先锪30內孔面，再擴38內孔，精度要求不高，選用立式鉆床進行加工。 工序6 粗車48外圓柱面，在切退刀槽。加工中需要換刀具，刀架最好是換位的，所以選擇CA6140最經濟。 工序7 鉸38

11、內孔，內孔倒角，選鉆床進行加工。 工序8 精車48外圓，選用CA6140進行加工。 工序9 鉆3-9通孔，由于是通孔，刀具進給深度可以不嚴格控制，在其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心，只要在專用夾具上設計好對刀塊，然后執(zhí)行程序就可以加工出3個9通孔了。 工序10 磨左端面，表面粗糙度Ra1.6mm，沒有要求與中心線的垂直度，所以選用普通的端面磨床即可加工達到要求。 工序11、12加工進（出）油口孔，選用搖臂鉆床進行加工。 工序13 精磨48外圓，公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra1.6mm，精度要求比較高，所以這里選用外圓磨床進行加工。（2）、選擇夾具 工序4 選用三爪自定心卡盤。工序5、6、

12、7、8、9、10、11、12、14 都選用專用夾具。（3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。在車床上加工的工序 一般選用硬質合金車刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生產率及經濟性，應選用可轉位車刀架。在鉆床上機加工的工序 麻花鉆，锪頭鉆，倒孔鉆等。（3） 選擇量具 加工部分的量具工序4 卡尺； 工序5 卡尺； 工序6 卡尺； 工序7 卡尺；工序8 卡尺； 工序9 卡尺； 工序10 卡尺； ； 工序11 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序12 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序14 千分尺。 “后鋼板彈簧吊耳”零件材料為Q235，硬度HBS為149187，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別

13、確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 銑36孔兩端面和階梯面考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5，取2Z=5已能滿足要求(2) 加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8鉸孔： 2Z=0.2(3) 銑孔的內側面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。(4) 銑孔的外側面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。(

14、5) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8鉸孔： 2Z=0.2(6) 加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8(7) 銑寬度為4的開口槽考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.348，取2Z=2已能滿足要求。4.2確定切削用量及基本工時（機動時間）工序1：粗、精銑兩外圓端面機床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細齒數(shù)（1）、粗銑銑削深度

15、：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，取，機床主軸轉速： 式（2-1）取=25, =63代入公式（2-1）得：根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：工作臺每分進給量： 式（2-2）取=，=代入公式（2-2）得： 60取根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間： 式（2-3）取，, 代入公式（2-3）得： 1.53以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為（2）、精銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30

16、-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，代入公式（2-3）得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24

17、, =35代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間： 式 (2-4)取，, ,代入公式（2-4）得：（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=19, =36.8代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度： 根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間

18、：（3）鉸孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-35，取根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-36，取取切削速度取=9.1, =37代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：（4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同：，手動進給。工序3：粗銑孔的內側面機床：專用組合銑床刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-29，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-29，取，取=24, =5

19、0代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：取根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，,代入公式（2-3）得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 工序4：粗銑孔的外側面機床：專用組合銑床刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-29，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-29，取，取=24, =50代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：

20、取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：取根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，,代入公式（2-3）得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為工序5：鉆，擴，鉸孔機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24, =28代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度

21、： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=19.8, =29.8代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度： 根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（3）鉸孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝

22、師手冊表28-35，取根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-36，取取切削速度取=9.9, =30代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同：，手動進給。工序6：鉆，擴孔機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工

23、工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24, =9代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=25, =10.5代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度： 根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度

24、 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 工序7：粗銑寬度為4的開口槽機床：專用組合銑床刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-5，取實際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，, 代入公式（2-3）得：機動時間：4.3時間

25、定額計算及生產安排參照機械加工工藝手冊表2.5-2，機械加工單件（生產類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產時）因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： 式 (2-5)其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序1：粗、精銑兩外圓端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48，取，k=0.13代入公式

26、（2-5）得單間時間定額： 工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43，取，k=0.1214代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序3：銑孔的內側面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48，取，k=0.13代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序4：銑孔的外側面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步

27、輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43，取，k=0.1214代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序5：鉆，擴，鉸孔，倒角機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48，取，k=0.1214代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序6：鉆，擴孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43，k=

28、12.14取，k=0.1214代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序7：銑寬度為4的開口槽機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48， 取，k=0.13代入公式（2-5）得單間時間定額： 4.4確定工序尺寸 根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經濟精度選定，上下偏差按入體原則標注，確定各加工表面的機械加工余量。5夾具設計5.1夾緊方案采用鉸鏈 由于工件為中等批量生產，產量不大，宜用簡單的手動夾緊裝置。連接V型塊，另一端采用螺栓連接，通過擰緊螺母使V型快夾緊工件來實現(xiàn)夾緊。有效的提高了工作效率。V型塊夾緊工件主要是為了防止工件在加工過程中受力的作用產生傾覆和振動，手動夾緊是可靠的，可以免去夾緊力的計算。5.2夾具體設計 夾本夾具根據(jù)加工的是通孔，因此把底板設計成有一條比加工的孔直徑稍大點的通槽，所以領用這個通槽，采用壓板與螺栓將夾具固定在工作臺的T型槽上。具體須將定位、導向、夾緊裝置連接成一體，并能正確地安裝在機床上。如下圖所示： 圖4 5.3繪制夾