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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 轴承座零件的机械加工工艺规程及夹具设计学院：辽源职业技术学院班级：机制 0931 姓名：杨帆学号：107011178 指导老师：夏鹏 成果：日期： 2022.编 号名称件 数页 数1 任务书和零件图一份零件毛坯图一张2 机加工工艺规程卡一套3 机加工工序卡一套4 零件定位方案图一张5 夹具装配图一张6 夹具零件图 含夹详细 一套7 一份8 课程设计说明书9 机械制造工艺学机 械 制 造 工 艺 学名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 课程设计设计题目 ：ZJKJXY-8
2、专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 机制 0931 学 号：同学姓名：杨帆指导老师：夏鹏辽 源 职 业 技 术 学 院2022 年 7 月 16 日机械加工工艺规程与机床夹具设计一、设计任务名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 设计课题 :轴承座机械加工工艺规程设计2. 丝攻 M4 螺纹孔专用夹具设计3. 生产纲领：大批量生产4. 设计要求：1 零件毛坯图 1张2 机械加工工艺过程卡片 1套3 机械加工主要工序的工序卡片 1套4 夹具装配图 1张5 夹具零件图 如干张6 设计说明书 1份二、设计说明书目录名
3、师归纳总结 序言 . 5 第 3 页,共 17 页一、 零件加工工艺设计 . 61、零件的工艺性审查 . .6 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2、基准挑选原就 . .7 3、定位基准挑选 .7 4、拟定机械加工工艺路线 .8 5、确定机械加工余量,工序尺寸以及公差 .8 6、挑选机床设备及工艺设备 .9 7、确定切削用量 9 二、夹具设计 .121、问题提出 .12 2、家具设计 . .13 三、小节 .15四、参考文献 .17序 言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教案方案的一个极为重要的实践性教案环节,是使我们综合运用所学过的基本课程,
4、基本学问与基本技能去解决专业范畴内的工程技术问题而进行的一次基本训练；我们在完成课程设计的同时,也培育了我们正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计运算,数据处理,编写技术文件等方面的工作才能,也为我们以后的工作打下坚实的基础,所以我们要仔细对待这次综合才能运用的机会！其主要目的是：1.培育同学综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立才能,拓宽和深化所学的学问；2. 培育同学树立正确的设计思想,设计思维,把握工程设计的一般程序,规范和方法；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.培育同学正确的使用
5、技术学问,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计运算,数据处理,编写技术文件等方面的工作才能和技巧；4. 培育同学进行调整讨论,面对实际,面对生产,向工人和工程技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法；一、零件加工工艺设计（1） 零件的工艺性审查：1） 零件的结构特点轴承座如附图 1 所示；该零件是起支撑轴的作用；零件的主要工作表面为40 的孔内表面；主要协作面是 简洁的零件,结构简洁；2） 主要技术要求：22 的轴孔；零件的外形比较简洁,属于较零 件 图 上 主 要 技 术 要 求 ： 调 质 至 HB230-250,锐 边 倒 角 , 未 注 倒 角0.5x45 ,表面作防锈处理
6、；3） 加工表面及其要求：名师归纳总结 a总宽：为 18 0.05mm；第 5 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - b轴孔：22 的孔径：+0.018 22 0mm,表面粗糙度 Ra1.6um,c34 的外圆：直径为-0.007 34-0.025 mm,表面粗糙度为Ra1.6um,外圆与内孔的同轴度不超过0.02m.,轴肩距为 12mm；d 左端面：外圆直径为 52,上下边面距离 38mm；e 螺纹孔：大径为 4mm,轴心距离左轴肩 3mm；f 通孔：左端面均布 4-4.5 通孔,左右中心距 36mm,上下中心距27mm；g退刀槽：距离右
7、端面12mm,尺寸为 1.5x33 4） 零件的材料：零件在整个机器当中起的作用一般,不是很重要；选用 45#；毛坯挑选：1） 确定毛坯的类型及制造方法零件为批量生产,零件的轮廓尺寸不大,为粗加工后的产品；2确定毛坯的外形、尺寸及公差55x20 的短圆棒；毛坯的外形及尺寸如附图2 所示；选用3）绘毛坯依据附图 1 所示的零件结构外形,在各加工表面上加上加工余量,绘制毛坯零件图如附图 2 所示；（2） 基准原就：粗基准的选用原就1、保证不加工表面与加工表面相互位置要求原就；当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时,一般不挑选加工表面作为粗基准；2、保证各加工表面的加工余量合理安排的原就；应
8、挑选重要加工表面为粗基准；3、粗基准不重复使用的原就；粗基准的精度低,粗糙度数值大,重复使用会造成较大的定位误差,因此,同一尺寸方向的粗基准,通常只答应使用一次；精基准的选用原就1、基准重合原就；尽可能使设计基准和定位基准重合,以削减定位误差；2、基准统一原就；尽可能使用同肯定位基准加工个表面,以保证各表面的位置名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 精度；如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准；3、互为基准原就；当两个加工表面间的位置精度要求比较高的时候,可用互为 基准的原就反复加工；4、自为基准的原就；当要求加工
9、余量小而匀称时,可挑选加工表面作为自身的 定位基准；（3） 定位基准挑选 由于附图 1 所示的支座的零件图上多数尺寸及形位公差以 22孔及其右 端面为设计基准；工艺次序的支配原就有四点：、1. 先加工基准面,再加工其他面；2. 一般情形下,先加工平面,再加工孔；3. 先加工主要平面,再加工次要平面；4. 先支配粗加工工序,再支配精加工工序；依据上述四条工序支配原就以及粗、精基准挑选的原就,确定各加工表面 的基准如下：a 两端面；互为基准,保证相互位置要求的原就；b 22 的孔；精基准,统一基准原就；c 上下两面；互为基准,保证相互位置要求的原就；d44.5 孔：左端面；精基准,基准重合原就；e
10、 M4 螺纹孔： 下端面；精基准,基准重合原就；f 1.5x 33 沟槽；精基准,基准重合原就；4拟定机械加工工艺路线：拟定加工路线：名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一铣左右端面；二钻中心孔；三热处理；四车内孔 22；五车外圆；六铣大端面上下面；七钻 44.5；八丝攻 M4 螺纹孔；九车沟槽；十清洗,去毛刺,倒角；十一检验；由于进行的是批量的生产,本工艺路线是采纳工序分散的原就组织工序的,被加工孔44.5 可在一般钻床上用钻模加工；优点是装夹次数少,夹具数目也少,易于保证表面的位置精度,削减工序间的运输量,缩短生
11、产周期；（5）确定机械加工余量,工序尺寸及公差依据上述原始资料及加工工艺,查机械制造工艺技术手册,分别确定各加工表面的加工余量,工序尺寸及公差如下：表 1 加工余量表工序工序内容单边余量工序尺寸表面粗糙度工序一铣左右端面1 18 3.2m 工序四车内孔22 1mm 22mm 1.6m 工序六5mm 60mm 3.2m 铣上下两端面2.75mm 工序七钻孔 44.5 4.5mm 12.5m 工序九1mm 1.5x33mm 6.5m 车 1.5x33 沟槽（6）挑选机床设备及工艺设备依据一般工厂现有的生产条件,为了满意生产需要,现选用各工序所用的设备为：工序一： X62 卧式万能铣床, YT15
12、三面刃铣刀,专用夹具, 0200/0.2mm 游标卡尺；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 工序四：数控车床CAK6136,K01 车刀,专用夹具,游标卡尺；工序七： Z4012 钻床, 44.5 麻花钻,专用夹具,游标卡尺；工序九：数控车床（7）确定切削用量CAK6136,K01 车刀,专用夹具,游标卡尺；1）工序一铣左右两端面YT15 三面刃铣刀,刀盘直径125mm,加工条件： X62 卧式万能铣床,两把宽 12mm,齿数 20,专用夹具, 0200、0.2mm 游标卡尺,柴油冷却；a.确定背吃刀量端面的总加工余
13、量为5mm,由毛坯图已知铣削宽度为ae=60mm,一次走刀加工 ,ap=5 mm. b. 确定进给量及基本工时依据工艺手册中表 4.2-38,万能铣床 X62,刀杆直径为 22mm,再查切削手册表 3.15 和工艺手册表 4.2-38 可得,我们可以取进给量f=0.10mm/z；c运算切削速度依据切削手册表3.27 可得, Cv=186mm, qv=0.2, yv=0.4, uv=0.2, m=0.2, xv=0.1,Pv=0,修正系数 kv=1.1,挑选刀具使用寿命 T=60min. vc= Cvd0 qvkv/ T map xvf yvae uvz Pv =186 125 0.2 1.1/
14、60 0.2 5 0.1 0.1 0.2 60 0.2 20 0 4.6m/min. d. 确定铣床主轴转速 n w=1000vc/（ dw）=1000 4.6/3.14 22 66.6 r/min 依据工艺手册表 4.2-39 ,与 66.6r/min 相近的转速为 75r/min ；现挑选nw=75r/min. 所以实际切削速度为 v=5 m/min. e. 运算基本时间按工艺手册表 6.2-7 , l =80mm, l 10.5dd2a2e+130.51252 1252 60 +13=9mm.l 2=2mm. 名师归纳总结 时间 t=ll1l2=80 90.1 202 75=0.61mi
15、n,取时间 t=40s；第 9 页,共 17 页fMz- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 工序七 钻孔 4.5 加工条件 Z4012 钻床,4.5mm 标准锥柄麻花钻,专用夹具,0200、0.2mm 游标卡尺,柴油冷却；a.确定进给量依据切削手册表2.7,f=1.01.2,查工艺手册 4.2-16,依据机床实际纵进给量取 f=0.12mm/r b.挑选钻头磨钝标准及耐用度依据切削手册表2.12 可得,钻头后刀面的最大磨损限度为0.81.2mm,使用寿命为 70min. c.运算切削速度依据切削手册表 2.30,Cv=4.8, zv=0.4, xv=0
16、, y v=0.7,m=0.2, 表 2,31 得,修正系数 kv=1.0. vc=Cvd0 zvkv/T map xvf yv=4.8 39 1.0/70 0.2 19.5 0 0.12 0.7 18m/min n v=1000vc/ dw=1000 18/3.14 39 147r/min 依据工艺手册表 4.2-15 ,按机床实际钻速选取 nw=125r/min, 就实际切削速度为 v=15m/min. e. 运算基本时间按工艺手册表 6.2-7 , l =60mm, l1Dcotr1 2=12mm,r=90；,取 l 1=2mm.2l 2=2mm. 时间 t=ll1l26022=4.3m
17、in,取时间 t=260s；n f1250.123工序四车内孔22 加工条件数控车床 CAK6136,K01 车刀,专用夹具,游标卡尺,22 孔用塞规,柴油冷却；a.确定进给量名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 依据切削手册表2.10,f=0.91.2mm/r, 查工艺手册 4.2-16,依据机床实际纵进给量取 f=0.9mm/r b.运算切削速度依据切削手册表2.30, Cv=16.5, zv=0.6, xv=0.2, yv=0.3,m=0.25, 表 2,31得,修正系数 kv=1.0. vc=Cvd0 zvk
18、v/T map xvf yv=16.5 40 0.6 1.0/25 0.25 4 0.2 0.9 0.3 52.6m/min n v=1000vc/ dw=1000 52.6/3.14 40 418.8r/min 依据工艺手册表 4.2-15 ,按机床实际转速选取 nw=500r/min, 就实际切削速度为 v=63m/min. c. 运算基本时间为削减帮助时间,参照钻孔得时间 t=260s. 4）工序九车沟槽 1.5* 33 加工条件 数控车床 CAK6136,K01 车刀,专用夹具,游标卡尺,22 孔用塞规,柴油冷却；a.确定进给量依据切削手册表2.10,f=0.91.2mm/r, 查工艺
19、手册 4.2-16,依据机床实际纵进给量取 f=0.9mm/r b.运算切削速度依据切削手册表2.30, Cv=16.5, zv=0.6, xv=0.2, yv=0.3,m=0.25, 表 2,31得,修正系数 kv=1.0. vc=Cvd0 zvkv/T map xvf yv=16.5 40 0.6 1.0/25 0.25 4 0.2 0.9 0.3 52.6m/min n v=1000vc/ dw=1000 52.6/3.14 40 418.8r/min 依据工艺手册表 4.2-15 ,按机床实际转速选取 nw=500r/min, 就实际切削速度为 v=63m/min. c. 运算基本时间
20、为削减帮助时间,参照钻孔得时间 t=260s. 8填写工艺文件名师归纳总结 按上述确定的工艺过程填写机械加工工艺过程卡片（附表1）和机械加工工序第 11 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 卡片（附表 2附表 5）二、夹具设计（1）问题的提出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,经过与指导老师协商,打算设计第八道工序攻丝 M4 的夹具；本工序的加工要求为： M4,轴心距离左轴肩 3mm本工序的主要加工条件为：手用丝锥上 M4*1.25 ,3.8 麻花钻,上下两端面已加工好,达设计图样要求；未 淬 硬 钢 实 心
21、 毛 坯 上 钻 孔 的 经 济 精 度 为IT1112 , 表 面 粗 糙 度 为Ra=12.5 m,在钻床夹具上加工时适当掌握切削用量,可保证孔的尺寸精度要求和表面粗糙度要求；因此,在本工序加工时,主要考虑的是要如何保证孔轴线与 3.8 孔轴线的位置度要求；（2）夹具设计 1）定位方案及定位元件的确定与设计1 定位方案的确定依据工序加工的要求,我将定位方案确定如下：以左端面为主要定位基准,限制 3 个自由度,以内孔为帮助定位,限制 2个自由度,以下底面为防转基准,限制 1 个自由度；用螺栓螺母夹紧孔 22 的另一端面；本方案是依据基准统一原就确定的,有利于夹具的设计制造,装卸工件较便利,夹
22、紧力方向指向定位元件刚性较大的方向；2 定位元件的设计依据定位方案,设计定位元件的结构如下列图22 孔采纳短销大平面组合定名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 位,限制 5 个自由度,下底面采纳两个支撑钉,防止其转动,采纳紧固螺钉；图 1 定位图3定位误差运算依据所确定的定位方案,圆柱心轴与孔的协作为20H9,影响位置度的f8定位误差为：DDmaxdmin=22.112mm21.936mm=0.176mm 由于工件对位置度公差没有特殊要求,就我们认为该影响位置度的定位误 差满意加工要求；4夹紧力的运算 本工件采纳钻削
23、的方式,因此依据夹具设计手册表 1-2-7 可得,切削力 P x 667 Df 0 . 7 K pD钻头直径 f每转进给量 mm Kp修正系数 查表 1-2-8 可得, Kp=0.4 名师归纳总结 P x667 Df.07Kp=667 4 0.360.7 0.4=522N 第 13 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 查机械设计手册可得,摩擦因数0. 22理论夹紧力 F=Px522N2372.5N0 .22实际夹紧力 FK=F K K安全系数；对于该工件的加工,安全系数 K 可按下式运算：K=1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0
24、=1.3 实际夹紧力 FK=2372.5 1.3=3084.25N 取实际夹紧力 FK=3.5 KN. 2）导向方案的挑选1导向方案的挑选如下列图,由于零件是批量生产,考虑钻模磨损后可以更换,挑选标准结构的可换钻模；依据夹具的手册表1-7-4 ,钻模至工件表面的距离按 1 1 . 5 d 8 12 mm 选取,考虑本工序加工时钻头较细,防止切屑将钻头憋断,应有足够的排屑空间,钻套至工件表面的距离取 10mm；小 节时间飞逝,为期两个星期的机械制造工艺课程设计已经接近尾声；回首这段时间的设计过程,感叹万千；使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西；受益匪浅！在这次设计过程中,使我真正的熟悉到自
25、己的不足之处,以前上课没有学到的学问,在这次设计当中也涉及到了；使我真正感受到了学问的重要性；这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与协作、机械制图、工程材料与热处理工艺等学问很好的串联了起来,起到了穿针引线的作用,巩固了所学学问的作用；在机械制造工艺课程设计中,第一是对工件机械加工工艺规程的制定,这样在加工工件就可以知道用什么机床加工,怎样加工,加工工艺装备及设备等,因此,工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在机械制造工艺课程设计中仍用到了CAD制图和一些运算机软件
26、,由于学的时间长了,因此在开头画图的时候有许多问题,而且不娴熟,需参阅课本；但不 久就能娴熟的画了；CAD制图不管是现在,对以后工作也是有很大的帮忙的；因此,这次真正将以前所学的联系到实际应用中来了；在这次机械制造工艺课程设计中,仍有一个重要的就是关于专用夹具的设计,由于机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论学问讲的,并没有亲自设计 过,因此,在开头的设计过程中,存在这样那样的问题,在老师的细心指导 下,我依据步骤一步一步的设计,画图,查阅各种关于专用夹具的设计资料,最终将它设计了出来,我感到很兴奋,由于在这之中我学到了以前没有学到的 学问,也懂得了许多东西,真正做到了理论联系实际；在这次机
27、械制造工艺课程设计中,我学到了许多学问,有一点更是重要,就是 我能作为一个设计人员,设计一个零件,也因此,我明白了设计人员的思想,每一个零件,每件产品都是先设计出来,再加工的,因此,作为一个设计人 员,在设计的过程中一点不能马虎,每个步骤都必需有理有据,不是凭空捏造 的；而且,各种标准都要严格依据国家标准和国际标准,查阅大量资料,而且 设计一个零件,需要花好长时间；亲自上阵后我才知道,做每件是都不是简简 单单就能完成的,是要付出大量代价的；因此,我们也要专心去体会每个设计 者的心思,这样才能像他们一样设计出好的作品；在这次械制造工艺课程设计中,对我来说有所收成也存在着不足之处；收成：1）能把以
28、前所学的各种学问,综合的运用的这次设计中,巩固了以前所学的知 识；2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册；3）学会了,分析问题,解决问题的才能；不足之处：1）有些步骤,问题解决的方法不是很好,需在以后的学习、实践中进一步改 进；2）有些工艺路线制定的不是太好,而且余量、切削用量设计不是很精确,需在 以后的实践中积存体会,进一步改进；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 综上所述：这次的械制造工艺课程设计对我以后的工作起了很大的帮忙,我认识到,无论是工作仍是学习都必需做到仔细、谨慎,时时到处细心；参考文献1
29、、顾崇衍 等编著；机械制造工艺学；陕西：科技技术出版社,1981；2、倪森寿 主编；机械制造工艺与装备；化学工业出版社,2001；3、张进生 主编；机械制造工艺与夹具设计指导；机械工业出版社,1994；4、姜敏凤 主编；工程材料及热成型工艺；高等训练出版社,2003；5. 机械制造工艺及设备设计手册编写组 编；机械制造工艺及设备设计手册；机械工业出版社,1989；6、胡家秀 主编；简明机械零件设计有用手册；机械工业出版社,1999；7、江南学院 肖继德 南京金陵职业高校 陈宁平 主编；机床夹具设计（其次版）；机械工业出版社,1997；8、倪森寿 主编；机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书；化学工业出版社, 2001；9、刘越 主编；机械制造技术；化学工业出版社,2001；10、赵如福主编；金属机械加工工艺人员手册（第三版）；上海科技技术出版社, 1981；11、南京工程学院 陈于萍 主编 沈阳高校周兆元副主编；互换性与测量技术基础；机械工业出版社, 2004；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 17 页