2016模板設(shè)計(jì)軸承座零件加工工藝規(guī)程及加工26孔專用夾具設(shè)計(jì)說明書

1、中州大學(xué)課程設(shè)計(jì)222016模板設(shè)計(jì)軸承座零件加工 工藝規(guī)程及加工26孔專用夾具 設(shè)計(jì)說明書中州大學(xué)課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)軸承座零件加工工藝規(guī)程及加工626孔專用夾具班 級(jí):姓 名：指導(dǎo)教師：王振成教授完成日期：2011-6-16課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“軸承座”零件加工工藝規(guī)程及加工6 26孔專用夾具二、原始資料 被加工零件的零件草圖1張（2）生產(chǎn)類型：50000件/年三、上交材料 1張 1張 1張工工件的零件件 的 毛 坯（4）與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片1張加工工藝過程卡（5）夾具裝配圖 1張（7）課程設(shè)計(jì)說明書（5000-8000字）1份四、進(jìn)度安排（參考） 熟悉零件，畫零件

2、圖1天（3）工藝裝備設(shè)計(jì)（畫夾具裝配圖及夾具體圖）（2）選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過 程綜合卡片1天天4)天5)天 1(1(1編準(zhǔn)寫說明書備及答辯五、指導(dǎo)教師評(píng)語成績：導(dǎo)教師王振成期成績?cè)u(píng)定采用百分分制。優(yōu)秀：設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說明書及 設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好 學(xué)、有創(chuàng)新思想；良好：設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖 紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮 好學(xué)、有創(chuàng)新思想；中等：設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖 紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中比較勤奮、 創(chuàng)新思想不明顯；及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤， 說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程

3、中勤奮精神不夠:不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過程中勤 奮好學(xué)精神不夠。摘要本文是有關(guān)軸承座工藝步驟的說明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體 闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在 生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程 的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì),根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線 和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。據(jù)資料所示，軸承座是變速器中的主要外部零件，其主要作用是 實(shí)現(xiàn)變速器中傳動(dòng)作用和正常工作的。在設(shè)計(jì)軸承座機(jī)械加工工藝過 程時(shí)要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差,合理選擇 機(jī)床加工設(shè)備以及相

4、應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩 等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。關(guān)鍵詞 機(jī)械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、軸承座目錄1軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定61. 1軸承座的用途61.2 軸承座的技術(shù)要求71.3 軸承座工藝分析72確定毛坯、繪制毛坯簡圖82. 1選擇毛坯82.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量82. 3繪制軸承座毛胚的鑄造簡圖93、擬定軸承座工藝路線93.1、定位基準(zhǔn)的選擇,精基準(zhǔn)的選擇10粗基準(zhǔn)的選擇103. 2各面、孔加工方法的確定103. 3加工階段的劃分113. 4工序的集中與分散113. 5工序順序的安排113. 51機(jī)械加工工序114. 52熱處理工序115

5、. 53輔助工序113. 6確定加工路線124機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用134. 1機(jī)床設(shè)備的選用135. 2工藝裝備的選用135加工余量、工序尺寸和公差的確定136切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算136.1 切削用量的計(jì)算136. 11鉆孔工步146.2 時(shí)間定額的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。1.21 基本時(shí)間的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。1.22 輔助時(shí)間新的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。6. 23其他時(shí)間的計(jì)7. 24單件時(shí)間"的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。7夾具設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書簽。8. 1問題的提出錯(cuò)誤！未定義書簽。9. 2夾具設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書簽。9.1 定位方案錯(cuò)誤！未定義書簽。9.2 夾緊機(jī)構(gòu)錯(cuò)誤！未定

6、義書簽。9.3 夾具與機(jī)床聯(lián)接元件錯(cuò)誤！未定義書簽。9.4 定位誤差分析錯(cuò)誤！未定義書簽。9.5 切削力及夾緊力的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。8設(shè)計(jì)體會(huì)189參考文獻(xiàn)19軸承座零件圖1、軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、 軸承座的用途(一)零件的作用上緊定螺絲，以達(dá)到內(nèi)圈周向、軸向固定的目的但因?yàn)閮?nèi)圈內(nèi)孔是間 隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。(二)零件的工藝分析該零件為軸承支架，安裝軸承，形狀一般，精度要求并不高，零 件的主要技術(shù)要求分析如下：(參閱附圖1)由零件圖可知，零件的底座底面、 端面、槽及軸承座的頂面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是 說其余的表面不需要加工，只需按

7、照鑄造時(shí)的精度即可。底座底面的精度為 Ra6.3,端面及內(nèi)孔的精度要求為Ral2.5,槽的精度要求為Rai. 6,軸承座頂面 精度要求為Ra3.2。軸承座在工作時(shí)，靜力平衡。1.2、 軸承座的技術(shù)要求：該軸承座的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示:加工表面尺寸偏差(mm)公差及精度等 級(jí)表面粗糙度 (um)形位公差(mm)軸承座底面140IT96. 3軸承座上表面140IT93.24> 54的上端面60ITU12.5前端面和后160ITU12.5端面160x170 的槽170IT81.64> 120的半孔。120ITU12.570x140的槽70x140ITU12.56 25的孔。25IT11

8、12.51 0.06 A4>26的孔4)26IT1112.51.3、 審查軸承蓋的工藝性1.4、 軸承座的生產(chǎn)類型已知此軸承座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量不足lOOKg,查機(jī)械制造 工藝與夾具第7頁表L 1-3,可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確 定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主, 采用專用工裝。2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2. 1選擇毛胚零件材料為HT150,考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又 比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。選用鑄件尺 寸公差等級(jí)為CT-10。這對(duì)提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有

9、幫助。此外為消除殘余 應(yīng)力還應(yīng)安排人工時(shí)效。2. 2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-1至表25可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。公差等級(jí)由軸承蓋的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為CT=11。端蓋鑄造毛坯尺寸工差及加工余1項(xiàng)目機(jī)械加工 余 /mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm備注軸承座 底面5.26060.52表24軸承座 上端面5.0140145表2M6 54上端面5.26065.2表24前端面 和后端 面5.2160165.2表24170x160的槽5.0170165.0表246120 的半孔4.4120115.6表2M繪制軸承蓋毛坯簡圖4nn3、擬定軸承蓋工藝路線3.1

10、、定位基準(zhǔn)的選擇.精基準(zhǔn)的選擇按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位 置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。根據(jù)零件圖所示，故應(yīng)選軸承底 座上表面為粗基準(zhǔn)，以此加工軸承底座底面以及其它表面。3. 2.2.粗基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底 面為精基準(zhǔn)。3.2、 表面加工方法的確定根據(jù)端蓋零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精 度等級(jí)表面粗 糙度 Ra/um加工方 案備注軸承座底面IT96.3粗銃半 精銃表18軸承座上表

11、面IT93.2粗銃半 精銃表18。54的上端面IT1112.5粗銃表18前端面和后 端面IT1112.5粗銃表18160x170 的槽IT81.6粗銃-精 銃表4> 120的半孔ITU12.5粗畏半 精鎮(zhèn)表1-770x140的槽ITU12.5粗銃表184>25的孔ITU12.5鉆表17626的孔IT1112.5鉆表173.3、 加工階段的劃分該端蓋加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加 工兩個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)(端蓋右端面和。26孔)準(zhǔn)備好， 使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然 后粗銃端蓋左端面、方形端面。在半精加工階段，完成端蓋

12、左端面的 精銃加工和4> 120孔的鎮(zhèn)半精鎮(zhèn)加工及。25孔等其他孔的加工。3. 4、工序的集中與分散選用工序集中原則安排端蓋的加工工序。該端蓋的生產(chǎn)類型 為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率; 而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間， 而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相 對(duì)位置精度要求。3.5、 工序順序的安排機(jī)械加工工序(1)遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)一一端蓋右 端面和6 26孔。(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“先面后孔”原則，先加工端蓋右端面，再加工4>

13、;25 孔。3. 5.2.熱處理工序鑄造成型后，對(duì)鑄件進(jìn)行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生 的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該端蓋在工作過程中不承受 沖擊載荷，也沒有各種應(yīng)力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要 求。3. 5.3.輔助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該端蓋工序的安排順序?yàn)椋涸?、熱處理一一基?zhǔn)加 工粗加工精加工。3.6、 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，下表列出了端蓋 的工藝路線。4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定鉆。25孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得鉆孔余量Z tt=25mmo查表1-20可依次確定各工序尺寸

14、的加工精度等級(jí)為，鉆：IT10o根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公 差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，鉆：0.15mmo綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鉆：6 25mm, 它們的相互關(guān)系如下圖所示。5、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算在這只計(jì)算鉆。25孔此工序的切削用量和時(shí)間定額。5.1、 切削用量的計(jì)算鉆孔工步.鉆25孔該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出底孔 由文獻(xiàn)表5-22,鉆孔的進(jìn)給量f=0. 3nun/r,由文獻(xiàn)表5-22求得鉆孔時(shí)的切削速度v=16m/min由此算出轉(zhuǎn)速為:lOOOv- 1000x16ttD 公 25=212. 31r/min按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=200r/min,則實(shí)際切削速度

15、為:v=4dn/1000=15. 072m/min10005.2、 時(shí)間定額的計(jì)算5.2.1. 基本時(shí)間tj的計(jì)算(1) 鉆孔工步根據(jù)表541,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj =L/fn=(l+U+12)/fn求得。式中切削工時(shí) l=140mm; 12=4mm;li=D/2*cotkr+(l-2)=26/2*cot54+lmm=10mm;f=0.1mm/r;n=392mm/r.o將上述結(jié)果代入公式，則該工序 的基本時(shí)間2>5min0.2.2.輔助時(shí)間t.的計(jì)算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為 ta=(0.15-0.2) tj，這里取ta=0.15 tj,則各工序的

16、輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15xl50s=22.5s;5. 2. 3.其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間(基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和)以外，每道工序的單 件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié) 時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與 終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%, 休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%,這里均取3%,則各工 序的其他時(shí)間可按關(guān)系式(3%+3%)(tj+ta)計(jì)算，它們分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(150s+22.5s)= 10.35s;5. 2. 4.單件時(shí)間t

17、u的計(jì)算這里的各工序的單件時(shí)間分別為：鉆孔工步 tdj tt = 150s+22.5s+10.35s=182.85s;因此，此工序的單件時(shí)間1可=1可帖=182.85§將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。6.夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝 備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī) 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(biāo)。正確地設(shè)計(jì)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(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍 必不可少重要手段。6.

18、1提出問（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制3個(gè)自由度，長圓柱銷限制2個(gè)自由度，定位銷限制1個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊工件。(3)設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和銳刀，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，便于裝卸。6. 2設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符 合要求。本夾具主要用來對(duì)6 25孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為IT10,表面粗 糙度Ral2.5,鉆以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng) 生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)

19、度。6. 3夾具設(shè)計(jì)定位分析(1)定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工 序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工6 25孔時(shí)，采用軸承座底面 和。26孔內(nèi)圓柱面作為定位基準(zhǔn)。(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一個(gè)面與兩個(gè)孔定位， 因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合b=0,由于存在間隙， 定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。Ai= <Td+T d+AS) /2Ti)=0.060mmT d =0.011 mmS=0. 010mmj=0.0365mm切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：25的麻花鉆。鉆孔

20、切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)尸0表3-6,得鉆削力計(jì)算公式：尸= 70.6 爐 S . HP式中P鉆削力t鉆削深度,140mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0. 3mmD麻花鉆直徑，25mmHB布氏硬度，140HBs所以尸= 70.6 D.s.hB。'=7443 (N)鉆孔的扭矩：M =0.014.式中S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0. 3mmD麻花鉆直徑，625mmHB布氏硬度，140HBsM = 0.014» £) HB"=54(N M)鉆孔夾緊力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6,查得工件以一個(gè)面和兩 個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：W=吆乂2式中4)螺紋摩擦角J,平頭螺桿端的直徑f 工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16d 螺桿直徑a 螺紋升角Q 手柄作用力L手柄長度則所需夾緊力VV=2djtj =766 (N)根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。夾具操作說明此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：通過。26孔和底面為定位基準(zhǔn),在圓柱32銷、 平面和定位銷實(shí)現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。采用手動(dòng)螺旋快速 夾緊機(jī)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(zhǔn)或定