機械制造技術(shù)課程設(shè)計-刀架軸承座加工工藝及鉆φ32孔夾具設(shè)計

1、PAGE 設(shè)計說明書題目：軸承座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師：目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc13660477 摘 要 PAGEREF _Toc13660477 h 1 HYPERLINK l _Toc13660478 ABSTRCT PAGEREF _Toc13660478 h 2 HYPERLINK l _Toc13660479 序 言 PAGEREF _Toc13660479 h 3 HYPERLINK l _Toc13660480 一零件的分析 PAGEREF _Toc13660480 h 4 HYPERL

2、INK l _Toc13660481 1.1零件的作用 PAGEREF _Toc13660481 h 4 HYPERLINK l _Toc13660482 1.2零件的工藝分析 PAGEREF _Toc13660482 h 4 HYPERLINK l _Toc13660483 二 工藝規(guī)程設(shè)計 PAGEREF _Toc13660483 h 6 HYPERLINK l _Toc13660484 2.1確定毛坯的制造形式 PAGEREF _Toc13660484 h 6 HYPERLINK l _Toc13660485 2.2基面的選擇 PAGEREF _Toc13660485 h 6 HYPER

3、LINK l _Toc13660486 2.3制定工藝路線 PAGEREF _Toc13660486 h 8 HYPERLINK l _Toc13660487 2.4余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定 PAGEREF _Toc13660487 h 10 HYPERLINK l _Toc13660488 2.5確立切削用量及基本工時 PAGEREF _Toc13660488 h 11 HYPERLINK l _Toc13660489 三 夾具設(shè)計 PAGEREF _Toc13660489 h 15 HYPERLINK l _Toc13660490 3.1問題的提出 PAGEREF _Toc136604

4、90 h 15 HYPERLINK l _Toc13660491 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 PAGEREF _Toc13660491 h 15 HYPERLINK l _Toc13660492 3.3定位誤差分析 PAGEREF _Toc13660492 h 17 HYPERLINK l _Toc13660493 3.4切削力和夾緊力的計算 PAGEREF _Toc13660493 h 18 HYPERLINK l _Toc13660494 3.5夾具的簡要操作說明 PAGEREF _Toc13660494 h 20 HYPERLINK l _Toc13660495 總 結(jié) PAGEREF _To

5、c13660495 h 23 HYPERLINK l _Toc13660496 致 謝 PAGEREF _Toc13660496 h 24 HYPERLINK l _Toc13660497 參 考 文 獻 PAGEREF _Toc13660497 h 25摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。軸承座加工工藝規(guī)程及其銑側(cè)面的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算

6、，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common diffe

7、rence coordination and the 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 pa

8、rts. Must first carry on the 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 si

9、ze computation to a components 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, guid

10、es the part, to clamp concrete 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

11、working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。軸承座的加工工藝規(guī)程及銑側(cè)面的夾具設(shè)計是在學(xué)

12、完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一零件的分析1.1零件的作用軸承座的作用，裝軸承，保證軸承的旋轉(zhuǎn)精度。軸承座零件圖附圖：1.2零件的工藝分析軸承座有2組加工面他們有位置

13、度要求。這2組加工面的分別為1，以下端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括臺階面和11和16的階梯孔。2，以11孔和下端面為基準(zhǔn)的加工面，主要是車內(nèi)孔，鉆銷孔和鉆螺紋孔。二 工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式零件材料是HT150。零件年產(chǎn)量為批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型中的砂型機鑄造。零件形狀復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。2.2基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選

14、擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為

15、粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取下端面為定位基準(zhǔn)，利用擋銷為定位元件。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原

16、則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以 QUOTE 1400+0.26 孔和下端面（一面2銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一1鑄造鑄造2時效處理時效處理3銑粗銑下端面4銑銑距下端面20

17、的臺階面5鉆鉆4-11孔，锪孔166銑銑軸承座孔兩端面7鉆鉆擴鉸32內(nèi)孔8銑精銑下端面9鉆鉆，擴，鉸2-8孔10鉆鉆M8螺紋孔11檢驗檢驗12入庫入庫方案二1鑄造鑄造2時效處理時效處理3銑粗銑下端面4鉆鉆擴鉸32內(nèi)孔5銑銑距下端面20的臺階面6鉆鉆4-11孔，锪孔167銑銑軸承座孔兩端面8銑精銑下端面9鉆鉆，擴，鉸2-8孔10鉆鉆M8螺紋孔11檢驗檢驗12入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一銑完端面在鉆擴鉸孔，保證了加工精度，而方案二是直接鉆孔，精度難易保證，證了工件綜合考慮我們選擇方案一。具體的工藝路線如下1鑄造鑄造2時效處理時效處理3銑粗銑下端面4銑銑距下端面20的臺階面5鉆鉆4-1

18、1孔，锪孔166銑銑軸承座孔兩端面7鉆鉆擴鉸32內(nèi)孔8銑精銑下端面9鉆鉆，擴，鉸2-8孔10鉆鉆M8螺紋孔11檢驗檢驗12入庫入庫2.4余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定軸承座零件材料為HT150生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。軸承座的下端面因為軸承座的下端面和軸承孔端面沒有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量為2.5mm。2、軸承座的孔毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為單邊余量為2.52.5確立切削用量及基本工時工序：粗銑下端面選用機床：X51立式銑床 選擇銑刀半徑為60mm，齒數(shù)Z=6（見工藝手冊表3.127） ，（切削表3.7和切

19、削表3.8） （切削表3.9） 按機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時： 工序：銑距下端面20的臺階面 選擇銑刀半徑為15mm，齒數(shù)Z=6（見工藝手冊表3.127） ，（切削表3.7和切削表3.8） （切削表3.9） 按機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時： 工序：銑軸承孔兩端面選用機床：X51立式銑床 選擇銑刀半徑為30mm，齒數(shù)Z=6（見工藝手冊表3.127） ，（切削表3.7和切削表3.8） （切削表3.9） 按機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時： 工序：鉆，擴，鉸3

20、2孔工步一鉆孔至31確定進給量的確定：根據(jù)參考文獻表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工31孔時屬于低剛度零件，故進給量的確定應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)Z525立式鉆床說明書，取，因此實際切削速度計算為切削工時計算：，則機動工時為工步二：擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機床說明書，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻表2-25，得查參考文獻表4.2-2，按機床實際進給量的確定和實際轉(zhuǎn)速，取，

21、實際切削速度。切削工時：，則機動工時為三 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計的工序是鉆擴鉸32孔的夾具設(shè)計3.1問題的提出本夾具主要用于鉆擴鉸32孔，我們在保證加工精度的前提下還要考慮提高生產(chǎn)效率的。 3.2定位基準(zhǔn)的選擇機器零件是由若干個表面組成的。這些表面之間的相對位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面見的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關(guān)系，是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無法確定表面的位置?；鶞?zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1

22、. 設(shè)計基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。2. 工藝基準(zhǔn)零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。（1）裝配基準(zhǔn)裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。（4）定位基準(zhǔn)工件定位時所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。需要說明的是，作為基準(zhǔn)的點、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等，它們是由某些具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表

23、面稱為定位基準(zhǔn)。本次設(shè)計的加工工序是鉆擴鉸32孔，采用已經(jīng)好的階梯孔和下端面定位，選用對角的2個11孔，一面2銷定位，一面限制3個自由度，一個圓柱銷限制2個自由度，一個削邊銷限制1個自由度，用壓板夾緊即可滿足要求。定位方案如下：3.3定位誤差分析(1)移動時基準(zhǔn)位移誤差 式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入得： = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 削邊銷孔的最大偏差 削邊銷孔的最小偏差 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙其中： 則代入得：則： 經(jīng)檢驗合格3.4切削力和夾緊力的計算（

24、1）刀具： 32的麻花鉆 z=2機床： Z525立式鉆床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取F=+G G為工件自重夾緊螺釘： 公稱直徑d=15mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿

25、足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.5夾具的簡要操作說明工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。1. 六點定位原則定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設(shè)置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點定位原則” 。2. 工件定位中

26、可能出現(xiàn)的集中情況（1）完全定位六個支承點限制了工件的全部自由度，稱為完全定位。（2）不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。（3）欠定位根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位，稱為欠定位。器定位無法保證加工要求，所以是決不允許的。（4）過定位夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位中常會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法：一種是提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。本夾具采用一面兩銷定位，一面限制3個自由度，一圓柱銷限制2個自由度，一削邊銷限制1個自由度，實現(xiàn)完全定位，使用鉸鏈壓板壓緊，當(dāng)需要卸載工件時，松開鉸鏈壓板的螺母，轉(zhuǎn)動鉸鏈壓板即可卸下工件，裝卸方便，操作簡單。夾具裝配圖如下夾具零件圖附圖總 結(jié)這次設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵