軸承座夾具設(shè)計說明書(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計題 目：軸承座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計（鉆13×17孔夾具設(shè)計） 班級：汽車06-2姓名： 郭建 指導教師： 劉克銘完成日期： 2009.6.30 摘要本次課程軸承座的加工工藝的規(guī)程，以及13×17孔工藝裝備的設(shè)計，首先基本了解一下加工的零件，確定軸承座的生產(chǎn)類型，然后確定毛坯的種類和制造，然后擬定工藝路線，做出工藝卡片和工序卡片，加工余量和工序尺寸的確定和時間定額的確定，金屬切削機床的選定，機床夾具的設(shè)計包括定位方案的設(shè)計和對刀及導向裝置的設(shè)計，夾緊裝置的設(shè)計，夾具體的設(shè)計，畫出夾具裝配圖和夾具圖確定過程。這是

2、一次課程的實習，讓我們?nèi)フ莆杖绾稳米约核鶎W知識，制造出符合要求的產(chǎn)品。 AbstractThe course of the bearing of a point of order processing, as well as 13 × 17-hole design of process equipment, first of all to find out basic processing of parts, to determine the production of bearing type, and then determine the type of rough and

3、manufacturing, and then the development of process line, to do the technology and processes card card size allowance and processes to identify and determine a fixed time, the selection of metal-cutting machine tool, fixture design, including the design and positioning of the knife and the design-ori

4、ented devices, clamping devices design, the design of specific folder, painted jig and fixture assembly to determine the process of Fig. This is a course of training, to enable us to grasp how the application of their knowledge, to create products that meet the requirements. 目錄2.2心得體會 .121.零件的工藝分析該設(shè)

5、計是軸承零件的加工工藝和13×17孔的工藝裝備要求：13×17孔在軸承零件底座的左右2邊，每邊孔心距70 mm,2邊孔心距140mm。分析如表：項目公差等級尺寸及偏差mm 粗糙度um座頂、底面IT126012.5頂內(nèi)側(cè)面IT10403.211上端面IT10406.313×17孔IT1213×1712.540前端面40后端面IT10553.211孔IT121112.545內(nèi)端面IT124512.540內(nèi)端面IT1040H83.22.機械加工工藝設(shè)計2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT150，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,

6、采用鑄造。由于年產(chǎn)量為4000件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。鑄件需經(jīng)時效處理。毛坯工藝確定毛坯的尺寸公差和加工余量鑄造類型（砂型）基本尺寸尺寸公差等級加工余量等級公差CT加工余量座頂、底面180CT9MA-G2.85頂內(nèi)側(cè)面12CT9MA-G1.62.511上端面30CT9MA-G1.8213×17孔13×17CT9MA-G1.72.540前端面40后端面60CT9MA-G2.22.511孔11CT9MA-G1.62.545內(nèi)端面45CT9MA-G22.540內(nèi)端面40CT9MA-G22.5座頂、底面125CT9MA-G2.55 2.2基

7、面 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要的設(shè)計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量的報廢，使生產(chǎn)無法進行。2.2.1  粗基面的選擇 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。該工件選擇40圓后面和45的內(nèi)面。采用40圓面定位加工其前面，用45的內(nèi)面加工軸承零件底座底面?？梢詾楹罄m(xù)工序準備好精基準。2.2.2  精基面的選擇 選加工后的40后面為精基準面來加工其前面 。選軸承零件底座底面為精基準面來加工40的內(nèi)面和圓頂臺面。3.制訂機械加工工藝路線 生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌?/p>

8、品的全過程。它包括原材料的準備、運輸和保存，生產(chǎn)的準備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機械的質(zhì)量檢查及其運行試驗、調(diào)試，機械的油漆與包裝等。 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。機械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準備、運輸、保管、機床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生    由于零件加工表面

9、的多樣性、生產(chǎn)設(shè)備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可分為一個或若干個安裝、工位、工步或走刀。毛坯依次通過這些工序而變成零件。 1. 工序     工序是一個或一組工人，在相同的工作地對同一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。     工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃、成本核算的基本單元。一個零件的加工過程需要包括哪些工序，由被加工零件的復雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定3.1

10、表面加工方法的確定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造課程設(shè)計指導書10頁表1-7、1-8、1-9，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 軸承零件各表面加工方案項目公差等級粗糙度um加工方案備注座頂、底面IT1212.5粗銑表1-8頂內(nèi)側(cè)面IT103.2粗銑-半精銑表1-811上端面IT106.3粗銑-半精銑表1-813×17孔IT1212.5鉆-鉸表1-740前端面40后端面IT

11、103.2粗銑-半精銑表1-811孔IT1212.5鉆-擴表1-745內(nèi)端面IT1212.5鉆-鉸表1-840內(nèi)端面IT103.2鉆-鉸表1-83.2工序順序的安排機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準曲柄左端面和右端面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原則，先加工曲柄端面，再加工孔，確定工藝路3.3確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了曲柄的工藝路線。1240前端面40后端面半精銑軸承座40前端面，使前后端面距為50mm半精銑軸承座40后端面，使前后端面距為

12、50mm立式銑床立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具3座頂面粗銑軸承座頂面，使其與定面臺面距60mm立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具4 頂內(nèi)側(cè)面半精銑頂內(nèi)側(cè)面，使兩內(nèi)側(cè)面相距70mm立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具511上端面半精銑上端面，使其與頂面臺面距50mm立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具645內(nèi)端面半精銑擴口至45mm立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具740內(nèi)端面擴孔至40mm立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具840內(nèi)倒角車一個2.5mm 的倒角臥式車床臥式車床、游標卡尺、專用夾具911

13、孔 鉆、鉸孔至11mmZ525型立式鉆床高速鋼鉆刀鉸刀塞規(guī).卡尺1013×17孔 鉆、鉸孔至13×17Z525型立式鉆床高速鋼鉆刀、鉸刀塞規(guī).卡尺11去毛刺鉗工臺平銼12中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等13時效處理14清洗清洗機15終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機床的選擇：采用Z525立式鉆床、鉆床。 2 選擇夾具：該曲柄的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用高速鉆刀即可保證加工質(zhì)量。4選擇量具：采用塞規(guī).雙用游標卡尺。4.機械加工余量、工序尺寸及公差的確定13×17孔的工序尺寸由表2-28課查得，鉆孔余量Z=1m

14、m，粗鉸余量M=0.05，錐銷孔加工工序的加工余量項目內(nèi)容精度等級工序尺寸工序余量13×17孔孔鉆IT121212鉸IT1201312.954.1確定切削用量及時間定額：主軸轉(zhuǎn)速的確定1.鉆、鉸13錐孔,以軸承底座右端面為基準。刀具：鉆頭直徑為12mm的高速鋼鉆頭，錐度鉸刀頭直徑為13mm高速鋼鉸刀。機床：Z525立式鉆床2.鉆孔工步背刀吃量p的選擇粗加工時根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定p=12mm。進給量的確定 由表5-22，選取該工步得進量f=0.1mm/r。切削速度的計算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該

15、工序鉆頭鉆速n=960r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=33.16m/min。3.粗鉸孔工步1）背吃刀量的確定 取p=0.95mm。2）進給量的確定 由表5-31，選取該工步得進給量f=1mm/r。3切削速度的計算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=2m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=80r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=3.64m/min時間定額的計算：工序6：鉆、鉸

16、13孔1） 鉆孔工步根據(jù)表5-51，鉆孔的基本時間可由公式 求得。l=25mm,l2=1mm,l1=D/2cotkr+(12)=5.0mm;f=0.1mm/r;n=960r/min。則該工步的基本時間t=(30+5.0+1)/0.1mm/r /960r/min=19.375s 2） 粗鉸孔工步 根據(jù)表5-41，鉸孔基本時間可由公式t=L/fn=(l+l3+l2)/fn, LP=(D-d)/2, kr=15°，l1=1mm，f=1mm/r，n=97r/min則該工步的基本時間t=15.77。3） 輔助時間的計算tf輔助時間tf基本時間t之間的關(guān)系為tf=（0.15-0.2）t鉆孔輔助時

17、間tf=0.2×19.375=3.875鉸孔輔助時間tf=0.2×15.77=3.15其它時間計算除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作時間、休息與生理需要時間和準備與終結(jié)時間。由于該設(shè)計的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計。布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%-7%，休息與生理時間tx是作業(yè)時間的2%-4%，本設(shè)計均取3%，則工序的其他時間（tb +tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tf+t）計算。工序10的其他時間：tb +tx=6%×（10.8s+20s+4s）=2s單件計算時間td=2s+10.8s+

18、20s+4s=36.8s。5.夾具設(shè)計5.1夾具選擇夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。（一）提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，短圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制1個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。（3）設(shè)

19、計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理。（二）設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對13×17孔進行加工，這個孔尺寸精度為IT12，表面粗糙度W為毛坯的粗糙度，鉆、粗鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。（三）夾具設(shè)計1、定位分析（1）定位基準的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加1

20、3×17孔工孔時，采用軸承底座右端面和軸承底座底面作為定位基準。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為面與面定位，因為該定位元件的定位基準為面的軸線，存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。=90,h<H時dw(B)=2(H-h)tangdw(H)=0 2、切削力及夾緊力的計算刀具：12的麻花鉆，13的錐度鉸刀。鉆孔切削力：查機床夾具設(shè)計手冊P70表3-6，得鉆削力計算公式： 式中 P鉆削力t鉆削深度25mmS每轉(zhuǎn)進給量, 0.1mmD麻花鉆直徑, 12mmHB布氏硬度，140HBS 所以 =1281（N）鉆孔的扭矩： 式中 S每轉(zhuǎn)

21、進給量, 0.25mmD麻花鉆直徑, 13mmHB布氏硬度，140HBS=124.66(N·MM)鉸孔時的切削力：查機床夾具設(shè)計手冊P70表3-6，得鉆削力計算公式：式中 P切削力t鉆削深度25mmS每轉(zhuǎn)進給量, 1mmD鉸孔鉆直徑, 13mmHB布氏硬度，140HBS 所以 = 8399（N）鉸孔的扭矩： 式中 t鉆削深度, 25mmS每轉(zhuǎn)進給量, 0.3mmD麻花鉆直徑, 13mmHB布氏硬度，140HBS =377.87（N·MM）鉆孔夾緊力：查機床夾具設(shè)計手冊P70表3-6，查得工件以一個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式：W=K(F2(L+cf)+F1b)/(cf

22、+Lf+a) =908（N）根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。3、夾具操作說明此次設(shè)計的夾具夾緊原理為：通過軸承底座底面和側(cè)面為定位基準，在墊塊平面和實現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導刀具進行加工。采用手動螺栓和螺母夾緊機構(gòu)夾緊工件。定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。4.確定導向裝置本工序要求對被加工的孔依次進行鉆、鉸的加工，最終達到工序簡圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導向元件，查表9-13，確定鉆套高度H=2d=2×12=24mm，排泄空間h=0.7d=8.4mm。d：基本偏差F7(0.0100.022);D=22mm，偏差m6（0.0010.