機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-軸承座零件加工工藝及鉆6-M6螺紋孔夾具設(shè)計(jì)

PAGE設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：軸承座零件的工藝規(guī)程及鉆6-M6螺紋孔的夾具設(shè)計(jì)學(xué)生：學(xué)號(hào)：專業(yè)：班級(jí)：指導(dǎo)老師：目錄摘要…………………1序言…………………3一.零件分析……………………41.1零件作用………………41.2零件的工藝分析…………4二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………42.1確定毛坯的制造形式……42.2基面的選擇傳……………42.3制定工藝路線……………52.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………62.5確立切削用量及基本工時(shí)………………7三夾具設(shè)計(jì)………153.1問(wèn)題的提出………………153.2定位基準(zhǔn)的選擇…………163.3定位元件的設(shè)計(jì)…………163.3切削力及夾緊力計(jì)算……163.4定位誤差分析……………163.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明………………17總結(jié)………………19致謝………………20參考文獻(xiàn)…………21PAGE第22頁(yè)共25頁(yè)摘要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。軸承座加工工藝規(guī)程及其鉆6-M6螺紋孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)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(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror序言機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)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(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)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)程及鏜孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。一零件的分析零件的作用軸承座的作用，裝軸承，保證軸承的旋轉(zhuǎn)精度。1.2零件的工藝分析軸承座有2組加工面他們有位置度要求。這2組加工面的分別為1，以下端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括厚30上下的端面和4-Φ17，锪孔4-Φ26孔。2：以2-Φ17為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是中心孔和Φ108左右端面和M8，M6螺紋孔。二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過(guò)程中所受的載荷情況，選用砂型機(jī)鑄造?；娴倪x擇的選擇粗基準(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(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選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(duì)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(jī)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(shí)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(xì)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(shí)需經(jīng)初加工。（5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?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。基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。精基準(zhǔn)的選擇精基準(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(jì)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(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)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)”原則當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，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(jiǎn)單、操作方便。以2-QUOTE?1400+0.26φ17孔（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(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)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(diǎn)，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(guò)仔細(xì)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(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑上下端面4銑銑左右端面5鉆鉆4-Φ17孔，锪Φ26孔6銑銑Φ108兩端面7鏜鏜Φ43，Φ52，Φ62H6孔8鉆鉆2-Φ12孔9鉆鉆6-M8螺紋孔10鉆鉆6-M6螺紋孔11銑拉退刀槽12檢驗(yàn)檢驗(yàn)，入庫(kù)方案二1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑上下端面4銑銑左右端面5鉆鉆4-Φ17孔，锪Φ26孔6鏜鏜Φ43，Φ52，Φ62H6孔7鉆鉆2-Φ12孔8鉆鉆6-M8螺紋孔9鉆鉆6-M6螺紋孔10銑拉退刀槽11檢驗(yàn)檢驗(yàn)，入庫(kù)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一銑完端面在鏜孔，保證了加工精度，而方案二是直接鏜孔，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(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑上下端面4銑銑左右端面5鉆鉆4-Φ17孔，锪Φ26孔6銑銑Φ108兩端面7鏜鏜Φ43，Φ52，Φ62H6孔8鉆鉆2-Φ12孔9鉆鉆6-M8螺紋孔10鉆鉆6-M6螺紋孔11銑拉退刀槽12檢驗(yàn)檢驗(yàn)，入庫(kù)2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定軸承座零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。軸承座的上端面因?yàn)檩S承座的上下和左右端面沒(méi)有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量為2mm。2、軸承座的孔毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為單邊余量為2。2.5確立切削用量及基本工時(shí)工序3：銑上下端面選用機(jī)床：X51立式銑床選擇銑刀半徑為40mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊(cè)》表3.1－27），（《切削》表3.7和《切削》表3.8）（《切削》表3.9）按機(jī)床選取實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：銑床工作臺(tái)進(jìn)給量：基本工時(shí)：工序4：銑左右端面選用機(jī)床：X51立式銑床選擇銑刀半徑為15mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊(cè)》表3.1－27），（《切削》表3.7和《切削》表3.8）（《切削》表3.9）按機(jī)床選取實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：銑床工作臺(tái)進(jìn)給量：基本工時(shí)：工序6：銑Ф108左右端面選用機(jī)床：X62臥式銑床選擇銑刀半徑為54mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊(cè)》表3.1－27），（《切削》表3.7和《切削》表3.8）（《切削》表3.9）按機(jī)床選取實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：銑床工作臺(tái)進(jìn)給量：基本工時(shí)：工序7：鏜Φ43，Φ52，Φ62H6孔機(jī)床：臥式鏜床T:740刀具：高速鋼刀具鏜孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取實(shí)際切削速度：工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取行程次數(shù)：機(jī)動(dòng)時(shí)間：工序8：鉆2-Φ12孔選用機(jī)床：Z525立式鉆床選擇Φ12mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊(cè)》表3.1－6）（《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16）（《切削》表2.15）硬度200－217按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?.2－5）實(shí)際切削速度：基本工時(shí)：（《工藝》表6.2－5）工序9：鉆6-M8螺紋孔工步1:鉆M8螺紋底孔Ф6.8確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步2：攻絲M8攻螺紋M8mm按機(jī)床選取，則機(jī)動(dòng)時(shí)，，攻M6孔三鉆6-M6螺紋孔夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)鉆攻6-M6螺紋孔的鉆床夾具。5.1問(wèn)題的提出本夾具主要用于鉆攻6-M6螺紋孔，粗糙度Ra12.5，因此本道工序加工精度要求不高，為此，主要考慮如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5.2.定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。我們采用已加工過(guò)的軸承座Φ108端面、Φ62孔和及一側(cè)面定位，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用心軸、快換墊圈和六角法蘭面螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)完成。5.3定位元件的設(shè)計(jì)鉆攻6-M6螺紋孔夾具，選擇軸承座Φ108端面、Φ62孔和及一側(cè)面，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是心軸和A型固定式定位銷，定位分析如下：軸承座Φ108端面與心軸Φ110端面相配合，限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。軸承座Φ62孔與心軸Φ62外圓相配合，限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。軸承座一側(cè)面與A型固定式定位銷相配合，限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。工作限制六個(gè)自由度即可，故設(shè)計(jì)合理。5.4切削力及夾緊力計(jì)算 查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-4得切削力計(jì)算公式：由鉆攻6-M6螺紋孔的工時(shí)計(jì)算知，，=0.28mm由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知即所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M12螺母鎖緊，查參考文獻(xiàn)2，P92，表3-16螺母的夾緊力為5380N==13450N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。5.5定位誤差分析1.基準(zhǔn)位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。工件以Φ62H6孔在軸上定位鉆攻6-M6螺紋孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無(wú)間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算式中——基準(zhǔn)位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.031mm2.基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=式中——基準(zhǔn)不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇用心軸、六角法蘭面螺母和快換墊圈等組成的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊工件。本工序鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求?？偨Y(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)