軸承座零件及機械加工工藝規(guī)程及夾具設計

1、畢業(yè)論文（實踐）報告 編 號名 稱件 數(shù)頁 數(shù)1任務書和零件圖一份2零件毛坯圖一張3機加工工藝規(guī)程卡一套4機加工工序卡一套5零件定位方案圖一張6夾具裝配圖一張7夾具零件圖(含夾具體)一套8課程設計說明書一份9機械制造工藝學機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計軸承座加工工藝及夾具設計一、 設計任務1. 設計課題:軸承座機械加工工藝規(guī)程設計2. 絲攻M4螺紋孔專用夾具設計3. 生產(chǎn)綱領：大批量生產(chǎn)4. 設計要求：1) 零件毛坯圖 1張2) 機械加工工藝過程卡片 1套3) 機械加工主要工序的工序卡片 1套4) 夾具裝配圖 1張5) 夾具零件圖 若干張6) 設計說明書 1份二、設計說明書 目錄序

2、言.5一、 零件加工工藝設計.61、 零件的工藝性審查.62、 基準選擇原則.73、 定位基準選擇.74、 擬定機械加工工藝路線.85、 確定機械加工余量，工序尺寸以及公差.86、 選擇機床設備及工藝設備.97、 確定切削用量9二、夾具設計.121、問題提出.122、家具設計.13三、小節(jié).15四、參考文獻.17序 言機械制造工藝及設備畢業(yè)設計是我們完成本專業(yè)教學計劃的一個極為重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是使我們綜合運用所學過的基本課程，基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術問題而進行的一次基本訓練。我們在完成課程設計的同時，也培養(yǎng)了我們正確使用技術資料，國家標準，有關手冊，圖冊等工具書，進行

3、設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件等方面的工作能力，也為我們以后的工作打下堅實的基礎，所以我們要認真對待這次綜合能力運用的機會！其主要目的是：1.培養(yǎng)學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力，拓寬和深化所學的知識。2. 培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想，設計思維，掌握工程設計的一般程序，規(guī)范和方法。3.培養(yǎng)學生正確的使用技術知識，國家標準，有關手冊，圖冊等工具書，進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件等方面的工作能力和技巧。4. 培養(yǎng)學生進行調(diào)整研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和工程技術人員學習的基本工作態(tài)度，工作作風和工作方法。一、零件加工工藝設計（1） 零件的工藝性審查：1） 零件的結(jié)構(gòu)特點

4、軸承座如附圖1所示。該零件是起支撐軸的作用。零件的主要工作表面為40的孔內(nèi)表面。主要配合面是22的軸孔。零件的形狀比較簡單，屬于較簡單的零件，結(jié)構(gòu)簡單。2） 主要技術要求：零件圖上主要技術要求：調(diào)質(zhì)至HB230-250,銳邊倒角，未注倒角0.5x45°，表面作防銹處理。3） 加工表面及其要求：a) 總寬：為18±0.05mm。b) 軸孔：22的孔徑：22+0.018 0mm，表面粗糙度Ra1.6um，c) 34的外圓：直徑為34-0.007 -0.025mm，表面粗糙度為Ra1.6um，外圓與內(nèi)孔的同軸度不超過0.02m.，軸肩距為12mm。d) 左端面：外圓直徑為52，上

5、下邊面距離38mm。e) 螺紋孔：大徑為4mm，軸心距離左軸肩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：距離右端面12mm，尺寸為1.5x334） 零件的材料：零件在整個機器當中起的作用一般，不是很重要。選用45#。毛坯選擇：1） 確定毛坯的類型及制造方法零件為批量生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，為粗加工后的產(chǎn)品。2) 確定毛坯的形狀、尺寸及公差毛坯的形狀及尺寸如附圖2所示。選用55x20的短圓棒。3）繪毛坯根據(jù)附圖1所示的零件結(jié)構(gòu)形狀，在各加工表面上加上加工余量，繪制毛坯零件圖如附圖2所示。（2） 基準原則：粗基準的選用原則1、保證不加工表

6、面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準。2、保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準。3、粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復使用會造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準，通常只允許使用一次。精基準的選用原則1、基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合，以減少定位誤差。2、基準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加工個表面，以保證各表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。3、互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為基準的原則反

7、復加工。4、自為基準的原則。當要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的定位基準。（3） 定位基準選擇由于附圖1所示的支座的零件圖上多數(shù)尺寸及形位公差以22孔及其右端面為設計基準。工藝順序的安排原則有四點：、1. 先加工基準面，再加工其他面。2. 一般情況下，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. 先安排粗加工工序，再安排精加工工序。根據(jù)上述四條工序安排原則以及粗、精基準選擇的原則，確定各加工表面的基準如下：a) 兩端面。 互為基準，保證相互位置要求的原則。b) 22的孔。 精基準，統(tǒng)一基準原則。c) 上下兩面。 互為基準，保證相互位置要求的原則。d) 44.5

8、孔：左端面。 精基準，基準重合原則。e) M4螺紋孔： 下端面。精基準，基準重合原則。f) 1.5x33溝槽。精基準，基準重合原則。(4)擬定機械加工工藝路線：擬定加工路線：一 銑左右端面。二 鉆中心孔。三 熱處理。四 車內(nèi)孔22。五 車外圓。六 銑大端面上下面。七 鉆44.5。八 絲攻M4螺紋孔。九 車溝槽。十 清洗，去毛刺，倒角。十一 檢驗。由于進行的是批量的生產(chǎn)，本工藝路線是采用工序分散的原則組織工序的，被加工孔44.5可在普通鉆床上用鉆模加工。優(yōu)點是裝夾次數(shù)少，夾具數(shù)目也少，易于保證表面的位置精度，減少工序間的運輸量，縮短生產(chǎn)周期。（5）確定機械加工余量，工序尺寸及公差根據(jù)上述原始資料

9、及加工工藝，查機械制造工藝技術手冊，分別確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內(nèi)容單邊余量工序尺寸表面粗糙度工序一銑左右端面1183.2m工序四車內(nèi)孔221mm22mm1.6m工序六銑上下兩端面5mm60mm3.2m工序七鉆孔44.52.75mm4.5mm12.5m工序九車1.5x33溝槽1mm1.5x33mm6.5m（6）選擇機床設備及工藝設備根據(jù)一般工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)需要，現(xiàn)選用各工序所用的設備為：工序一： X62臥式萬能銑床，YT15三面刃銑刀，專用夾具，0200/0.2mm 游標卡尺。工序四：數(shù)控車床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游

10、標卡尺。工序七：Z4012鉆床，44.5麻花鉆，專用夾具，游標卡尺。工序九：數(shù)控車床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游標卡尺。（7）確定切削用量1）工序一 銑左右兩端面 加工條件：X62臥式萬能銑床，兩把YT15三面刃銑刀，刀盤直徑125mm，寬12mm，齒數(shù)20，專用夾具，0200、0.2mm 游標卡尺，柴油冷卻。a.確定背吃刀量 端面的總加工余量為5mm，由毛坯圖已知銑削寬度為ae=60mm，一次走刀加工 ，ap=5 mm.b. 確定進給量及基本工時 根據(jù)工藝手冊中表4.2-38，萬能銑床X62，刀桿直徑為22mm，再查切削手冊表3.15和工藝手冊表4.2-38可得，我們可以取進給量

11、f=0.10mm/z。c計算切削速度 根據(jù)切削手冊表3.27可得，Cv=186mm, qv=0.2, yv=0.4, uv=0.2, m=0.2, xv=0.1,Pv=0,修正系數(shù)kv=1.1,選擇刀具使用壽命T=60min. vc= Cvd0qvkv /(TmapxvfyvaeuvzPv) =186×1250.2×1.1/(600.2×50.1×0.10.2×600.2×200) 4.6m/min.d.確定銑床主軸轉(zhuǎn)速 nw=1000vc/（×dw）=1000×4.6/(3.14×22) 66.6 r/

12、min根據(jù)工藝手冊表4.2-39，與66.6r/min相近的轉(zhuǎn)速為75r/min?，F(xiàn)選擇nw=75r/min.所以實際切削速度為v=5 m/min.e.計算基本時間 按工藝手冊表6.2-7，=80mm, 1+(13) +(13)=9mm.2=2mm.時間t=0.61min，取時間t=40s。2) 工序七 鉆孔4.5 加工條件 Z4012鉆床，4.5mm標準錐柄麻花鉆，專用夾具，0200、0.2mm 游標卡尺，柴油冷卻。a.確定進給量 根據(jù)切削手冊表2.7，f=1.01.2，查工藝手冊4.2-16，根據(jù)機床實際縱進給量取f=0.12mm/rb.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削手冊表2.12可得

13、，鉆頭后刀面的最大磨損限度為0.81.2mm,使用壽命為70min.c.計算切削速度 根據(jù)切削手冊表2.30，Cv=4.8, zv=0.4, xv=0, yv=0.7,m=0.2, 表2，31得，修正系數(shù)kv=1.0. vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=4.8×39×1.0/(700.2×19.50×0.120.7)18m/min nv=1000vc/(dw)=1000×18/(3.14×39)147r/min根據(jù)工藝手冊表4.2-15，按機床實際鉆速選取nw=125r/min,則實際切削速度為v=15m/min.e.計

14、算基本時間 按工藝手冊表6.2-7，=60mm,=12mm，=90。，取1=2mm.2=2mm.時間t=4.3min，取時間t=260s。3)工序四 車內(nèi)孔22加工條件 數(shù)控車床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游標卡尺，22孔用塞規(guī)，柴油冷卻。a.確定進給量 根據(jù)切削手冊表2.10，f=0.91.2mm/r, 查工藝手冊4.2-16，根據(jù)機床實際縱進給量取f=0.9mm/rb.計算切削速度 根據(jù)切削手冊表2.30，Cv=16.5, zv=0.6, xv=0.2, yv=0.3,m=0.25, 表2，31得，修正系數(shù)kv=1.0. vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=16.5&

15、#215;400.6×1.0/(250.25×40.2×0.90.3) 52.6m/min nv=1000vc/(dw)=1000×52.6/(3.14×40)418.8r/min根據(jù)工藝手冊表4.2-15，按機床實際轉(zhuǎn)速選取nw=500r/min,則實際切削速度為v=63m/min.c.計算基本時間為減少輔助時間，參照鉆孔得時間t=260s.4）工序九 車溝槽1.5*33 加工條件 數(shù)控車床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游標卡尺，22孔用塞規(guī)，柴油冷卻。a.確定進給量 根據(jù)切削手冊表2.10，f=0.91.2mm/r, 查工藝手冊4.

16、2-16，根據(jù)機床實際縱進給量取f=0.9mm/rb.計算切削速度 根據(jù)切削手冊表2.30，Cv=16.5, zv=0.6, xv=0.2, yv=0.3,m=0.25, 表2，31得，修正系數(shù)kv=1.0. vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=16.5×400.6×1.0/(250.25×40.2×0.90.3) 52.6m/min nv=1000vc/(dw)=1000×52.6/(3.14×40)418.8r/min根據(jù)工藝手冊表4.2-15，按機床實際轉(zhuǎn)速選取nw=500r/min,則實際切削速度為v=63m/mi

17、n.c.計算基本時間為減少輔助時間，參照鉆孔得時間t=260s.(8)填寫工藝文件 按上述確定的工藝過程填寫機械加工工藝過程卡片（附表1）和機械加工工序卡片（附表2附表5）二、夾具設計（1）問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具，經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計第八道工序攻絲M4的夾具。本工序的加工要求為：M4，軸心距離左軸肩3mm 本工序的主要加工條件為：手用絲錐上M4*1.25 ，3.8麻花鉆，上下兩端面已加工好，達設計圖樣要求。未淬硬鋼實心毛坯上鉆孔的經(jīng)濟精度為IT1112，表面粗糙度為Ra=12.5m，在鉆床夾具上加工時適當控制切削用量，可保證孔的尺寸

18、精度要求和表面粗糙度要求。因此，在本工序加工時，主要考慮的是要如何保證孔軸線與3.8孔軸線的位置度要求。（2）夾具設計 1）定位方案及定位元件的確定與設計 定位方案的確定根據(jù)工序加工的要求，我將定位方案確定如下：以左端面為主要定位基準，限制3個自由度，以內(nèi)孔為輔助定位，限制2個自由度，以下底面為防轉(zhuǎn)基準，限制1個自由度。用螺栓螺母夾緊孔22的另一端面。本方案是按照基準統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設計制造，裝卸工件較方便，夾緊力方向指向定位元件剛性較大的方向。定位元件的設計 根據(jù)定位方案，設計定位元件的結(jié)構(gòu)如圖所示22孔采用短銷大平面組合定位，限制5個自由度，下底面采用兩個支撐釘，防止其轉(zhuǎn)動，采

19、用緊固螺釘。圖1 定位圖定位誤差計算根據(jù)所確定的定位方案，圓柱心軸與孔的配合為，影響位置度的定位誤差為：=22.112mm21.936mm=0.176mm由于工件對位置度公差沒有特別要求，則我們認為該影響位置度的定位誤差滿足加工要求。夾緊力的計算本工件采用鉆削的方式，因此根據(jù)夾具設計手冊表1-2-7可得，切削力D鉆頭直徑f每轉(zhuǎn)進給量(mm)Kp修正系數(shù)查表1-2-8可得，Kp=0.4=667×4×0.360.7×0.4=522N查機械設計手冊可得，摩擦因數(shù)理論夾緊力F=實際夾緊力FK=F×KK安全系數(shù)。對于該工件的加工，安全系數(shù)K可按下式計算：K=1.0

20、×1.0×1.0×1.3×1.0×1.0=1.3實際夾緊力FK=2372.5×1.3=3084.25N取實際夾緊力FK=3.5 KN.2）導向方案的選擇導向方案的選擇 如圖所示，由于零件是批量生產(chǎn)，考慮鉆模磨損后可以更換，選擇標準結(jié)構(gòu)的可換鉆模。根據(jù)夾具的手冊表1-7-4，鉆模至工件表面的距離按選取，考慮本工序加工時鉆頭較細，防止切屑將鉆頭憋斷，應有足夠的排屑空間，鉆套至工件表面的距離取10mm。小 節(jié)時光飛逝，為期兩個星期的機械制造工藝課程設計已經(jīng)接近尾聲?；厥走@段時間的設計過程，感慨萬千。使我從中學到了以前在課內(nèi)根本就學不到的東西

21、。受益匪淺！在這次設計過程中，使我真正的認識到自己的不足之處，以前上課沒有學到的知識，在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學知識的作用。在機械制造工藝課程設計中，首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設備等，因此，工件機械加工工藝規(guī)程的制定是至關重要的。在機械制造工藝課程設計中還用到了CAD制圖和一些計算機軟件，因為學的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參

22、閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次真正將以前所學的聯(lián)系到實際應用中來了。在這次機械制造工藝課程設計中，還有一個重要的就是關于專用夾具的設計，因為機床夾具的設計在學習的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設計過，因此，在開始的設計過程中，存在這樣那樣的問題，在老師的細心指導下，我根據(jù)步驟一步一步的設計，畫圖，查閱各種關于專用夾具的設計資料，終于將它設計了出來，我感到很高興，因為在這之中我學到了以前沒有學到的知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實際。在這次機械制造工藝課程設計中，我學到了很多知識，有一點更是重要，就是我能作為一個設計人員，設計一個零件，也因此，我了解了設計人員的思想，每一個零件，每件產(chǎn)品都是先設計出來，再加工的，因此，作為一個設計人員，在設計的過程中一點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標準都要嚴格按照國家標準和國際標準，查閱大量資料，而且設計一個零件，需要花好長時間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡簡單單就能完成的，是要付出大量代價的。因此，我們也要用心去體會每個設計者的心思，這樣才能