《机械制造技术课程设计-刀架轴承座加工工艺及钻φ32孔夹具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术课程设计-刀架轴承座加工工艺及钻φ32孔夹具设计.docx（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、设计说明书题目：轴承座的工艺规程及夹具设计学 生:学 号:专 业:班 级: 指导老师:2.3制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精 度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件 的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一1铸造铸造2时效 处理时效处理3铳粗铳下端面4铳铳距下端面20的台阶面5钻钻4-11孔，惚孔166铳铳轴承座孔两端面7钻钻扩校32内孔8铳精铳下端面9钻钻，扩，较2-8孔10钻钻M8螺纹孔11检验检验12入库入库方案二1铸造铸造2时效 处理时效处理3铳粗铳下端面4钻钻扩钱32内孔5铳铳距下端面20的台阶面6钻钻4-H孔，钱孔167铳铳轴承座
2、孔两端面8铳精铳下端面9钻钻，扩,钱2-8孔10钻钻M8螺纹孔11检验检验12入库入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一铳完端面在钻扩较 孔，保证了加工精度，而方案二是直接钻孔，精度难易保证，证 T工件综合考虑我们选择方案一。具体的工艺路线如下1铸造铸造2时效 处理时效处理3铳粗铳下端面4铳铳距下端面20的台阶面5钻钻4-n孔,钱孔166铳铳轴承座孔两端面7钻钻扩较32内孔8铳精铳下端面9钻钻，扩，较2-8孔10钻钻M8螺纹孔11检验检验12入库入库2.4余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定轴承座零件材料为HT150生产类型为批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、轴承座的下端面因为轴承座的下端面和轴承孔端
3、面没有精度要求，粗糙度要求也 不高，其加工余量为2. 5mm。2、轴承座的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为2. 52.5确立切削用量及基本工时工序：粗铳下端面选用机床：X51立式铳床选择铳刀半径为60mm,齿数Z=6 （见工艺手册表3.1 27） f7 = 0.15mm/Z痣=40, T = 180min （切削表3.7和切削表3.8）Vc=20m/min （切削表3. 9）1OOOK 00n = = 159.2n x60按机床选取%l = 278 r/min实际切削速度：匕机=机=278 x40 =34918。机 10001
4、000工作台每分钟进给量：VfZ%L = 250.2铳床工作台进给量：Vf横向=250 mm/min基本工时：=5 + 180 = .S3150工序：铳距下端面20的台阶面选择铳刀半径为15mm,齿数Z=6 （见工艺手册表3. 1-27） fz = 0.15mm / Z4=15, T = 180min （切削表3. 7和切削表3. 8）V =20m/min （切削表3. 9）1000匕1000匕=424.6n xl5按机床选取机=425 r/min实际切削速度：匕机J11机L =71x425x40 =53.38 c 机10001000工作台每分钟进给量：VfZn机=250.2铳床工作台进给量：
5、V限向=250 mm/min基本工时：1 = 0.3150工序：铳轴承孔两端面选用机床：X51立式铳床选择铳刀半径为30mm,齿数Z=6 （见工艺手册表3. 1 27）f7 = 0.15mm/Z4=60, T = 180min （切削表3.7和切削表3. 8）V =20m/min （切削表3. 9）X = .IS 兀x60按机床选取机=145 r/mimm实际切削速度：然二寸 = 22.765工作台每分钟进给量：VfZ = 250.2铳床工作台进给量：Vf横向=250 mm / min基本工时：t = 0.133150工序：钻，扩，较32孔工步一钻孔至6 31确定进给量的确定/：根据参考文献I
6、V表2-7,当钢的ab 800 MPa , %=931 加根时，f = 0.39 0.47/ti/ r o 由于本零件在加工31孔时属于低刚度零件，故进给量的确定应乘以系数 0.75,则/ =(0.39 0.47)x0.75 =0.29 0.35mm/厂根据Z525机床说明书，现取了 = 0.25以根/厂切削速度：根据参考文献IV表2-13及表2-14,查得切削速度 u = 3O7n/min 所以1000v 1000x30 ci ,.n, = 521r/min7idw x 31vv根据Z525立式钻床说明书，取琢= 575T/min,因此实际切削速度计算为7idn乃 x 31 x 575/ .
7、v = -= 19.86m/min10001000切削工时计算：/ = 100mm,= 9mm , l2 = 3mm ,则机动工时为/ + 11 + ,210 + 9 + 3.= = = 0. 779 minm nf 575 X 0. 25 w工步二：扩孔031.5mm利用钻头将31m根孔扩大至03L5mm,根据有关手册规定，扩钻 的切削用量可根据钻孔的切削用量选取f = (1.2 1.8),电=(1.2 1.8)x0.65x0.75 =0.585 0.87mm/r根据机床说明书，选取/ = 0.57根根/r(1(1u= - -一 u钻 xl2 = 64m/min 则主轴转速为(2 3尸(2
8、3) =51.634z7min ,并按车床说明书取册=68r/min ,实际切削速度为=2.53m/min=2.53m/minTcdn x315x68IV w 1000 -WOO切削工时：I = 100mm, L = 6tvm , L = 3mm ,则机动工时为X4/ + /1 +12100 +6 + 3。01 .=!-=2.81 minnwf 68 x 0.57工步3：较32加加孔根据参考文献W表2-25 , f = 0.2- 0.4mm/r ,v = 8 - 12m/min ,得%=169.8 254.65r/min查参考文献V表4.2-2,按机床实际进给量的确定和实际转速，取f = 0.
9、35mm/r , nw = 198r/min ,实际切削速度 u = 9.33根/min。切削工时：/ = 100mm, L=9mm, /2 =,则机动工时为/ + / + 乙 100 + 9 + 3.198 x 0.35t =!-=1.616 nun三夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要 设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计的工序是钻扩较小 32孔的夹具设计问题的提出本夹具主要用于钻扩钱32孔，我们在保证加工精度的前提 下还要考虑提高生产效率的。3.1 定位基准的选择机器零件是由若干个表面组成的。这些表面之间的相对位置 关系包括两方面的要求:表面见的位置尺寸精度和
10、相对位置精度。 研究零件表面的相对位置关系，是离不开基准的。不明确基准就 不无法确定表面的位置。基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的 那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工 艺基准两大类。1 .设计基准在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2 .工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准 按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。(1)装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装 配基准。(2)测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准，称为测量基 准。(3)工序基准在加工工序中，用以确定本工序被加工
11、表面家工后的尺寸、 形状及位置的基准，称为工序基准。(4)定位基准工件定位时所采用的基准，称为定位基准。需要说明的是，作为基准的点、线、面在工件上并不一定具 体存在。如轴心线、对称面等，它们是由某些具体表面来体现的。 用以体现基准的表面称为定位基准。本次设计的加工工序是钻扩钱中32孔，采用已经好的阶梯孔 和下端面定位，选用对角的2个11孔，一面2销定位，一面限 制3个自由度，一个圆柱销限制2个自由度，一个削边销限制1 个自由度，用压板夹紧即可满足要求。定位方案如下:603.3定位误差分析移动时基准位移误差八二+江 + 牌出式中：A&AD,Imin圆柱销孔的最大偏差圆柱销孔的最小偏差圆柱销定位孔
12、与定位销最小配合间隙代入得:A .=+ AD+ X mm =。.009+ 0 + 0.016 = 0.025J /转角误差t N6 =+ Xmin + A=2 + Xzmin8-2L-圆柱销孔的最大偏差-圆柱销孔的最小偏差圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙削边销孔的最大偏差式中：Nd、 AD,A.1 min Nd? AD.削边销孔的最小偏差摘要1ABSTRCT2序言3一零件的分析4零件的作用41.1 零件的工艺分析4二工艺规程设计62.1 确定毛坯的制造形式6基面的选择62.2 制定工艺路线8余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定102.3 确立切削用量及基本工时11三夹具设计153.1 问题的提出15定
13、位基准的选择153.2 定位误差分析17切削力和夹紧力的计算183.3 夹具的简要操作说明20总 结23致谢24参考文献25x2min削边销定位孔与定位销最小配合间隙V其中：X2m2(运+乙-一产)则代入得：人八 0.009 + 0 + 0.016 + 0.009 + 0 + 0.004 八 八tgAO = 0.00006222x305.29则：0 = 0.00006219经检验合格3.4切削力和夹紧力的计算(1)刀具：4)32的麻花钻z=2机床： Z525立式钻床由3所列公式得尸=。“丁力%”z4)F查表9. 48得其中：修正系数1=1.0CF =30 qF = 0.83 XF =1.0yF
14、 = 0.65 uF = 0.83 aP =S z = 24= 0代入上式，可得F=889.4N因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数K二&K2K3K彳其中：所为基本安全系数1.5降为加工性质系数1. 1仁为刀具钝化系数1.1K,为断续切削系数1.1所以所以b= KF = 1775.7N（2）夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由N（/+/2）=KF其中f为夹紧面上的摩擦系数，取f,=f2= 0.25G为工件自重N=G为工件自重N=F= 3551.4N夹紧螺钉: 级螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为国=F1公称直径d=15mm,材料45钢 性能级数为6. 86x1005 =8x 区= 4
15、80MP$10螺车丁疲劳极限：b- = 0.32aB =0.32 x 600 =192MPak极限应力幅：5,iim =上。1 = 51.76MPa ci iini7-i许用应力幅：口/=?丹=17.3加外 S:s=3. 54取s=4得 r = 120 MPa生% = 2.8周满足要求2皿,1.3x4xNJ i；=15 MPa cr 7idc经校核：满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置, 即可指定可靠的夹紧力3.5夹具的简要操作说明工件装夹在机床上必须使工件相对于刀具和机床处于正确的 加工位置，它包括工件在夹具的定位、夹具在机床上的安装以及 夹具相对
16、于刀具和整个工艺系统的调整等工作过程。在使用夹具 的情况下，就要使机床、刀具、夹具和工件之间保持正确的加工 位置。显然，工件的定位是其中极为重要的一个环节。1 .六点定位原则定位，就是限制自由度。通常是用一个支承点限制工件的一 个自由度，用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度， 使工件在夹具中的位置完全确定，这就是工件定位的“六点定位 原则”。2 .工件定位中可能出现的集中情况(1)完全定位六个支承点限制了工件的全部自由度，称为完全定位。(2)不完全定位根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这 样的定位，称为不完全定位。(3)欠定位根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有被限
17、制的定位, 称为欠定位。器定位无法保证加工要求，所以是决不允许的。(4)过定位夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一 个或几个自由度的现象，称为过定位。过定位中常会出现干涉现 象。消除或减小过定位所引起的干涉，一般有两种方法：一种是 提高定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。一种是改变定位元件的结构，使定位元件在重复限制自由度的部分不 起定位作用。本夹具采用一面两销定位，一面限制3个自由度，一圆柱销限 制2个自由度，一削边销限制1个自由度，实现完全定位，使用 较链压板压紧，当需要卸载工件时，松开较链压板的螺母，转动 较链压板即可卸下工件，装卸方便，操作简单。夹具装配图如
18、下11B/r mi nuirttosv kiisn净Mi12mNN心柠a Ml xu1TlH对皿UH/T Illi MUI心Hi iiifixu1Tlram11n/r iiwm万wai.：inn01nA run46球 6D51iwin仲的。61nn ui hi ii雕侬掰XIu6nn ii i-aii用然JrW 65al修研蜴地舛5_ JCH HO. HUI TfT |h$ WQ。仓 iHT 1X1.s11151til iin, 21KtffVG fi |U9i22IC|O|Cl 曲蛭翻仓MU1U l&l!2如1IRII1劝,&1IRIIX代号gft行ItHfirti8 it .r H 4 r
19、J 1 1o11B/r mi nuirttosv kiisn净Mi12mNN心柠a Ml xu1TlH对皿UH/T Illi MUI心Hi iiifixu1Tlram11n/r iiwm万wai.：inn01nA run46球 6D51iwin仲的。61nn ui hi ii雕侬掰XIu6nn ii i-aii用然JrW 65al修研蜴地舛5_ JCH HO. HUI TfT |h$ WQ。仓 iHT 1X1.s11151til iin, 21KtffVG fi |U9i22IC|O|Cl 曲蛭翻仓MU1U l&l!2如1IRII1劝,&1IRIIX代号gft行ItHfirti8 it .r
20、H 4 rJ 1 1o夹具零件图附图C殴设.“电儿这次设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益 菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论， 不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计, 使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我 们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各 种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的 基础。这次设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够 的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢 老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给 我们的这次设计的机会，
21、它将是我们毕业设计完成的更出色的关 键一步。这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实 和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时， 数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在 一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的 意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了 毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。 在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时 间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度， 严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。 从课题的选择到项目的最终完成，
22、她都始终给予我细心的指导和 不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导, 同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老 师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学 习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老 师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献.切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编，机械工业出版社出版, 1994 年1 .机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出 版，1994年.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科 学技术出版社出版，1983年2 .机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制 造厂
23、职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10 月3 .机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社 出版，1997年本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切 削机床、公差配合与测量等多方面的知识。轴承座加工工艺规程及其铳侧面的夹具设计是包括零件加工 的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计 中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构, 并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件 各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装 备及切削用量；然后进行专用夹具
24、的设计，选择设计出夹具的各 个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床 的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差， 分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the
25、survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on th
26、e analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a compone
27、nts each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concr
28、ete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutt
29、ingspecifications, clamp, the localization, the error机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品， 并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接 供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各 种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业， 因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展 的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低 是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。轴承座的加工工艺规程及铳侧面的夹具设计是在学完了机械 制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工
30、程材料等进行课程 设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定 位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专 用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与 创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所 以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的 需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次 设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评 指正。一零件的分析零件的作用轴承座的作用，装轴承，保证轴承的旋转精度。轴承座零件图附图：零件的工艺分析轴承座有2组加工面他们有位置度要求。这2组加工面的分别为1,以下端面为基
31、准的加工面，这组加工面包括台阶面和11和 016的阶梯孔。2,以11孔和下端面为基准的加工面，主要是车内孔，钻销孔 和钻螺纹孔。二工艺规程设计确定毛坯的制造形式零件材料是HT150。零件年产量为批量，而且零件加 工的轮廓尺寸不大，在考虑提高生产率保证加工精度后 可采用铸造成型中的砂型机铸造。零件形状复杂，因此毛 坯形状可以与零件的形状尽量接近，毛坯尺寸通过确定 加工余量后再决定。2.1 基面的选择粗基准选择应当满足以下要求：(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证 加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好 几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度
32、要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹 等。(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如: 机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选 择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加 工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而 细致的组织，以增加耐磨性。(3)应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证 该面有足够的加工余量。(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基 准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表 面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。(5)粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗
33、 糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的 生产是非常重要的。先选取下端面为定位基准，利用挡销为定位 元件。精基准的选择应满足以下原则：(1) “基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定 位基准，避免基准不重合引起的误差。(2) “基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基 准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差, 简化夹具设计与制造。(3) “自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工 余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他 表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、 形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。(5)所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、 操作方便。以孔和下端面(一面2销)为定位精基准，加工其它表面及 孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合 的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在 此不再重复。