东莞理工学院城市学院《机械制造技术基础》课程设计说明书设计题目：左支座机械制造工艺规程及钻孔夹具设计学生姓名：黄华柱学号： 201236040214 系别：机电工程系专业班级： 12机械设计制造及自动化专业 2 班指导教师：谭海欧起止时间：2015年6月 29 日——2015年7月 10 日东莞理工学院城市学院《机械制造技术基础》课程设计任务书本任务书与课程设计说明书一并装订（封面后一页）存档。
设计计算说明书提纲目录一、零件分析 (1)1.零件的作用 (1)2.零件工艺分析 (1)二、工艺规程设计 (2)1.毛坯的选择与设计 (2)1）毛坯种类 (2)2）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 (2)3）设计毛坯图 (2)2.定位基准的选择 (3)1）粗基准的选择 (3)2）精基准的选择 (3)3.制定工艺路线 (4)1）工艺路线方案一 (4)2）工艺路线方案二 (4)3）工艺路线方案比较分析 (5)4.选择夹具、刀具和量具 (6)1）选择夹具 (6)2）选择刀具 (6)3）选择量具 (6)5、工序尺寸、加工余量的确定 (6)6、确定切削用量及基本时间......................................8 三、夹具设计 (12)1、定位基准及定位元件的选择 (12)2、切削力及夹紧力的计算 (12)3、定位误差分析及计算 (13)4、夹具总体设计及操作说明 (13)四、总结 (14)五、参考文献 (14)一、零件分析1、零件的作用题目所给的是机床上用的的一个支座.该零件的主要作用是利用横、纵两个方向上的502+-mm 的槽.使尺寸为80mm 的耳孔部有一定的弹性,并利用耳部的Ø21mm 的孔穿过M20mm 的螺栓一端与Ø25H7(021.00+)配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧,使装在Ø80H9(087.00+)mm 的心轴定位并夹紧。
2、零件工艺分析左支座共有两组加工表面,它们互相之间有一定的位置要求,现在分别叙述如下:一、以Ø80H9(087.00+)内孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括:Ø80H9(087.00+)mm 孔的大端面以及大端的内圆倒角，四个Ø13mm 的底座通孔和四个Ø20的沉头螺栓孔,以及两个Ø10的锥销孔,螺纹M8-H7的底孔以及尺寸为5(02-)mm 的纵槽，主要加工表面为Ø80H9(087.00+)mm ，其中Ø80H9(087.00 +)mm 的大端端面对Ø80H9(087.00+)mm 孔的轴心线有垂直度要求为:0.03mm 。
二、以Ø25H7(25.00+)mm 的孔加工中心的表面：这一组加工表面包括Ø21mm 的通孔和Ø38的沉头螺栓孔以及Ø43的沉头孔,螺纹M10-7H 的底孔以及尺寸为5(02-)mm 的横槽，主要加工表面为Ø25H7(25.00+)mm 。
由上述分析可知，对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组，然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面，并且保证其位置精度。
二、工艺规程设计1、毛坯的选择与设计1）毛坯种类左支座零件材料为:HT200在机床工作过程中起支撑作用,所受的动载荷和交变载荷较小.由于零件的生产类型是中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取金属模机械砂型铸造成型，这样有助于提高生产率,保证加工质量.根据零件材料确定毛坯为铸件。
毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造成型。
又由于支座零件Ø80孔需铸出，故还应安放型芯，此外，为清除残余应力，铸造后应安排人工时效。
由参考文献可知，该种铸件的尺寸公差等级CT为8～10级，加工余量等级MA为G级，故选取尺寸公差等级CT为10级，加工余量等级MA为G级。
2）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（参考《指南》P10-11，P118-121。
步骤：求零件最大轮廓尺寸→查表5-5选择毛坯铸件的机械加工余量等级→查表5-4求出铸件机械加工余量RMA→查表5-1选取铸件公差等级CT→查表5-3求铸件尺寸公差→计算毛坯基本尺寸P1183）设计毛坯图2、定位基准的选择1）粗基准的选择粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配各加工面的余量，同时要为后续工序提供精基准。
一般按下列原则选择：1.为保证不加工面与加工面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。
如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面相互位置要求较高的表面作为粗基准。
2.合理分配个加工面的余量。
3.粗基准应避免重复使用。
4.选作粗基准的表面应平整，没有注口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。
2）精基准的选择1.基准重合原则应当尽量使定位基准与设计基准相重合，以避免因基准不重合而引起定位误差。
2.基准统一原则在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个(或一组)定位基准来定位，称为基准统一原则。
3.自为基准原则当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，应选择加工表面作为基准，称为自为基准原则。
4.互为基准原则对于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基准反复加工的方法，这称为互为基准原则。
5.便于装夹原则所选精基准应能保证工件定位准确、稳定，夹紧方便可靠。
精基准应该是精度较高、表面粗糙度较小、支撑面积较大的表面。
3、制定工艺路线1）工艺路线方案一工序一：粗镗、精镗孔Ø80H9(087.00+)mm 孔的内圆 工序二：粗铣、精铣Ø80H9(087.00+)mm 的大端端面 工序三：镗Ø80H9(087.00+)mm 大端处的2×45°倒角。
工序四：钻4-Ø13mm 的通孔，锪Ø20mm 的沉头螺栓孔。
工序五：钻2-Ø10mm 的锥销底孔，粗铰、精铰2-Ø10mm 的锥销孔。
工序六：铣削尺寸为5mm 的纵槽。
工序七：钻削通孔Ø20mm，扩、铰孔Ø25H7(25.00+)mm,锪沉头螺栓孔Ø38mm 和Ø43mm。
工序九：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔。
工序十：铣削尺寸为5mm 的横槽。
工序十一：攻螺纹M10-H7和M8-H7。
工序十二：终检。
2）工艺路线方案二工序一：粗铣、精铣削Ø80H9(087.00+)mm 孔的大端端面。
工序二：粗镗、精镗Ø80H9(087.00+)mm 内孔，以及倒2×45°的倒角。
工序三：钻削底板上的4-Ø13mm 的通孔，锪4-Ø20mm 的沉头螺栓孔。
工序四：钻削锥销孔2-Ø10mm 底孔，铰削锥销孔Ø10mm。
工序五：钻削Ø21mm 的通孔，扩、铰孔Ø25H7(25.00+)mm ，锪沉头螺栓孔Ø38mm和Ø43mm。
工序六：铣削尺寸为5mm 的纵槽。
工序七：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔。
工序八：铣削尺寸为5mm 的横槽。
工序九：攻螺纹M10-H7和M8-H7。
工序十：终检。
3）工艺路线方案比较分析工艺方案路线一：本路线是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面来加工孔。
这样减少了工件因为多次装夹而带来的误差。
有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因铸造原因引起的圆柱R55mm 的底端不平整，则容易引起Ø80H9(087.00 +)mm 的孔在加工过程中引偏。
使Ø80H9(087.00+)mm 的内孔与R55的圆柱的同心度受到影响，造成圆筒的局部强度不够而引起废品。
工艺路线方案二则是先加工平面再加工孔。
本工艺路线可以减小Ø80H9(087.00+)mm 的孔与底座垂直度误差，以及Ø80H9(087.00+)mm 与R55圆柱的同心度，使圆筒的壁厚均匀外，还可以避免工艺路线一所留下的部分缺陷（即：工艺路线一中的工序六加工后再加工下面的工序的话，会由于工序六降低了工件的刚度，使后面的加工不能保证加工质量和加工要求）。
工艺方案的确定由上述分析，工艺路线二优于工艺路线一，可以选择工艺路线二进行加工，在工艺路线二中也存在问题，粗加工和精加工放在一起也不能保证加工质量和加工要求，所以我们得出如下的工艺路线：工序一：粗铣Ø80H9(087.00+)mm 孔的大端端面，以R55外圆为粗基准，选用X52K 立式升降铣床和专用夹具。
工序二：粗镗Ø80H9(087.00 +)mm 内孔，以孔Ø80H9(087.00+)mm 孔的轴心线为基准，选用X620卧式升降铣床和专用夹具。
工序三：精铣Ø80H9(087.00 +)mm 孔的大端面，以Ø80H9(087.00+)mm 内圆为基准，选用X52K 立式升降台铣床和专用夹具。
工序四：精镗Ø80H9(087.00 +)mm 内孔，以及Ø80H9(087.00+)mm 大端处的倒角2×45°，以Ø80H9(087.00+)mm 孔的小端端面为基准。
选用T611卧式镗床和专用夹具。
工序五：钻削4-Ø13mm 的通孔，锪沉头螺栓孔4-Ø20mm。
以Ø80H9(087.00+)mm 内圆为基准。
选用Z5150立式钻床和夹具。
工序六：钻削Ø21mm 的通孔，扩、铰孔Ø25H7(25.00+)mm ，锪铰Ø36mm 的沉头螺栓孔。
以Ø80H9(087.00+)mm 孔大端端面为基准，选用Z3080卧式钻床和专用夹具。
工序七：锪削沉头螺栓孔Ø43mm。
以孔Ø80H9(087.00+)mm 的大端端面为基准。
选用Z5150立式钻床和专用夹具。
工序八：钻削M8-H7的螺纹底孔，以Ø80H9(087.00+)mm 内圆为基准。
选用Z5150立式钻床和专用夹具。
工序九：铣削尺寸为5mm 的纵槽。
以Ø80H9(087.00+)mm 大端端面为基准。
珩磨Ø80H9(087.00 +)mm 的内圆，以Ø80H9(087.00+)mm 内圆为基准，选用X62K 卧式铣床和专用夹具。
工序十：钻削M10-H7和 M8-H7的螺纹底孔。
选用Z5150立式钻床和专用夹具。
工序十一：钳工台去毛刺，攻丝，加工倒角R15，R10，R3。
工序十二：终检。
4.选择夹具、刀具和量具1）选择夹具专用夹具和分度夹具2）选择刀具工序一：YG6硬质合金铣刀工序二：W18Cr4V 高速钢刀工序三：YG6硬质合金铣刀工序四：YG8硬质合金镗刀工序五：Ø13高速钢钻头，Ø20高速钢锪孔钻工序六：Ø12高速钢钻头，Ø24.7、Ø38高速钢锪孔钻工序七：Ø43高速钢锪孔钻工序八：Ø7.2高速钢钻头工序九：镶齿套式面铣刀工序十：高速钢复合钻头3）选择量具内径千分尺，千分表，深度游标卡尺，外径千分尺5、工序尺寸、加工余量的确定左支座零件的材料是HT200，抗拉强度为195Mpa-200Mpa ，零件的毛坯质量为6.5kg 。