軸承座零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計課程設計

1、<p>　　軸承座零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計</p><p><b>　　設計任務</b></p><p>　　設計課題:軸承座機械加工工藝規(guī)程設計</p><p>　　絲攻M4螺紋孔專用夾具設計</p><p>　　生產綱領：大批量生產</p><p><b>　　設計

2、要求：</b></p><p>　　零件毛坯圖 1張</p><p>　　機械加工工藝過程卡片 1套</p><p>　　機械加工主要工序的工序卡片 1套</p><p>　　夾具裝配圖

3、 1張</p><p>　　夾具零件圖 若干張</p><p>　　設計說明書 1份</p><p><b>　　二、設計說明書</b></p><p><b>

4、　　目錄</b></p><p>　　序言………………………………………………………………………..…5</p><p>　　零件加工工藝設計……………………………………………..…6</p><p>　　零件的工藝性審查……………………………………………….…..6</p><p>　　基準選擇原則………………………………………

5、…………….…..7</p><p>　　定位基準選擇………………………………………………………...7</p><p>　　擬定機械加工工藝路線……………………………………………...8</p><p>　　確定機械加工余量，工序尺寸以及公差…………………………...8</p><p>　　選擇機床設備及工藝設備……………………………………

6、……....9</p><p>　　確定切削用量…………………………………………………………9</p><p>　　二、夾具設計……………………………………………………………….12</p><p>　　1、問題提出……………………………………………………………….12</p><p>　　2、家具設計………………………………………...……

7、………………..13</p><p>　　三、小節(jié)……………………………………………………………………....15</p><p>　　四、參考文獻………………………………………………………………..17</p><p><b>　　序 言</b></p><p>　　機械制造工藝及設備畢業(yè)設計是我們完成本專業(yè)

8、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)范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。</p><p>　　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，進行設計計算，數據處理，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！</p><

9、;p><b>　　其主要目的是：</b></p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　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

10、計算，數據處理，編寫技術文件等方面的工作能力和技巧。</p><p>　　4. 培養(yǎng)學生進行調整研究，面向實際，面向生產，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。</p><p>　　一、零件加工工藝設計</p><p><b>　　零件的工藝性審查：</b></p><p><b>　　零

11、件的結構特點</b></p><p>　　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，結構簡單。</p><p><b>　　主要技術要求：</b></p><p>　　零件圖上主要技術要求：調質至HB230-250,銳邊倒角，未注倒角

12、0.5x45°，表面作防銹處理。</p><p><b>　　加工表面及其要求：</b></p><p>　　總寬：為18±0.05mm。</p><p>　　軸孔：22的孔徑：22+0.018 0mm，表面粗糙度Ra1.6um，</p><p>　　34的外圓：直徑為34-0.007 -0.025

13、mm，表面粗糙度為Ra1.6um，外圓與內孔的同軸度不超過0.02m.，軸肩距為12mm。</p><p>　　左端面：外圓直徑為52，上下邊面距離38mm。</p><p>　　螺紋孔：大徑為4mm，軸心距離左軸肩3mm。</p><p>　　通孔：左端面均布4-4.5通孔，左右中心距36mm，上下中心距27mm。</p><p>　　退刀

14、槽：距離右端面12mm，尺寸為1.5x33</p><p><b>　　零件的材料：</b></p><p>　　零件在整個機器當中起的作用一般，不是很重要。選用45#。</p><p><b>　　毛坯選擇：</b></p><p>　　1） 確定毛坯的類型及制造方法</p><

15、;p>　　零件為批量生產，零件的輪廓尺寸不大，為粗加工后的產品。</p><p>　　確定毛坯的形狀、尺寸及公差</p><p>　　毛坯的形狀及尺寸如附圖2所示。選用55x20的短圓棒。</p><p><b>　　3）繪毛坯</b></p><p>　　根據附圖1所示的零件結構形狀，在各加工表面上加上加工余量，

16、繪制毛坯零件圖如附圖2所示。</p><p><b>　　基準原則：</b></p><p><b>　　粗基準的選用原則</b></p><p>　　1、保證不加工表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。</p><p>　　2

17、、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。</p><p>　　3、粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低，粗糙度數值大，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。</p><p><b>　　精基準的選用原則</b></p><p>　　1、基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基

18、準重合，以減少定位誤差。</p><p>　　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。</p><p>　　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復加工。</p><p>　　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

19、的定位基準。</p><p><b>　　定位基準選擇</b></p><p>　　由于附圖1所示的支座的零件圖上多數尺寸及形位公差以22孔及其右</p><p><b>　　端面為設計基準。</b></p><p>　　工藝順序的安排原則有四點：、</p><p>　　先加

20、工基準面，再加工其他面。</p><p>　　一般情況下，先加工平面，再加工孔。</p><p>　　先加工主要平面，再加工次要平面。</p><p>　　先安排粗加工工序，再安排精加工工序。</p><p>　　根據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：</p><p><b&

21、gt;　　兩端面。</b></p><p>　　互為基準，保證相互位置要求的原則。</p><p><b>　　22的孔。</b></p><p>　　精基準，統(tǒng)一基準原則。</p><p><b>　　上下兩面。</b></p><p>　　互為基準，保證相互位

22、置要求的原則。</p><p>　　4—4.5孔：左端面。</p><p>　　精基準，基準重合原則。</p><p>　　e) M4螺紋孔： 下端面。</p><p>　　精基準，基準重合原則。</p><p>　　f) 1.5x33溝槽。</p><p>　　精基準，基準重合原則。<

23、;/p><p>　　(4)擬定機械加工工藝路線：</p><p><b>　　擬定加工路線：</b></p><p><b>　　銑左右端面。</b></p><p><b>　　鉆中心孔。</b></p><p><b>　　熱處理。</b

24、></p><p><b>　　車內孔22。</b></p><p><b>　　車外圓。</b></p><p><b>　　銑大端面上下面。</b></p><p><b>　　鉆4—4.5。</b></p><p>&l

25、t;b>　　絲攻M4螺紋孔。</b></p><p><b>　　車溝槽。</b></p><p>　　清洗，去毛刺，倒角。</p><p><b>　　檢驗。</b></p><p>　　由于進行的是批量的生產，本工藝路線是采用工序分散的原則組織工序的，被加工孔4—4.5可在普通

26、鉆床上用鉆模加工。優(yōu)點是裝夾次數少，夾具數目也少，易于保證表面的位置精度，減少工序間的運輸量，縮短生產周期。</p><p>　　（5）確定機械加工余量，工序尺寸及公差</p><p>　　根據上述原始資料及加工工藝，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：</p><p><b>　　表1 加工余量表</b&g

27、t;</p><p>　?。?）選擇機床設備及工藝設備</p><p>　　根據一般工廠現有的生產條件，為了滿足生產需要，現選用各工序所用的設備為：</p><p>　　工序一： X62臥式萬能銑床，YT15三面刃銑刀，專用夾具，0~200/0.2mm 游標卡尺。</p><p>　　工序四：數控車床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游標

28、卡尺。</p><p>　　工序七：Z4012鉆床，4—4.5麻花鉆，專用夾具，游標卡尺。</p><p>　　工序九：數控車床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游標卡尺。</p><p><b>　　（7）確定切削用量</b></p><p>　　1）工序一 銑左右兩端面</p><p>

29、　　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20，專用夾具，0~200、0.2mm 游標卡尺，柴油冷卻。</p><p>　　a.確定背吃刀量 </p><p>　　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.</p><p>　　b. 確定進給量及基本工時

30、</p><p>　　根據《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f=0.10mm/z。</p><p>　　c．計算切削速度 </p><p>　　根據《切削手冊》表3.27可得，Cv=186mm, qv=0.2, yv=0.4, uv=0.2, m=0.2,

31、 xv=0.1,Pv=0,修正系數kv=1.1,選擇刀具使用壽命T=60min.</p><p>　　vc= Cvd0qvkv /(TmapxvfyvaeuvzPv) =186×1250.2×1.1/(600.2×50.1×0.10.2×600.2×200) 4.6m/min.</p><p>　　d.確定銑床主軸轉速 &l

32、t;/p><p>　　nw=1000vc/（×dw）=1000×4.6/(3.14×22) 66.6 r/min</p><p>　　根據《工藝手冊》表4.2-39，與66.6r/min相近的轉速為75r/min?，F選擇nw=75r/min.所以實際切削速度為v=5 m/min.</p><p><b>　　e.計算基本時間<

33、;/b></p><p>　　按《工藝手冊》表6.2-7，=80mm,</p><p>　　1+(1~3) +(1~3)=9mm.</p><p><b>　　2=2mm.</b></p><p>　　時間t===0.61min，取時間t=40s。</p><p>　　2) 工序七 鉆孔4.

34、5</p><p>　　加工條件 Z4012鉆床，4.5mm標準錐柄麻花鉆，專用夾具，0~200、0.2mm 游標卡尺，柴油冷卻。</p><p><b>　　a.確定進給量 </b></p><p>　　根據《切削手冊》表2.7，f=1.0~1.2，查《工藝手冊》4.2-16，根據機床實際縱進給量取f=0.12mm/r</p>

35、<p>　　b.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度</p><p>　　根據《切削手冊》表2.12可得，鉆頭后刀面的最大磨損限度為0.8~1.2mm,使用壽命為70min.</p><p><b>　　c.計算切削速度</b></p><p>　　根據《切削手冊》表2.30，Cv=4.8, zv=0.4, xv=0, yv=0.7,m=0.2,

36、 表2，31得，修正系數kv=1.0.</p><p>　　vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=4.8×39×1.0/(700.2×19.50×0.120.7)18m/min</p><p>　　nv=1000vc/(dw)=1000×18/(3.14×39)147r/min</p><p>　

37、　根據《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.</p><p><b>　　e.計算基本時間</b></p><p>　　按《工藝手冊》表6.2-7，=60mm,</p><p>　　=1~2mm，=90。，取1=2mm.</p><p><b>

38、;　　2=2mm.</b></p><p>　　時間t==4.3min，取時間t=260s。</p><p>　　3)工序四 車內孔22</p><p>　　加工條件 數控車床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游標卡尺，22孔用塞規(guī)，柴油冷卻。</p><p><b>　　a.確定進給量</b><

39、;/p><p>　　根據《切削手冊》表2.10，f=0.9~1.2mm/r, 查《工藝手冊》4.2-16，根據機床實際縱進給量取f=0.9mm/r</p><p><b>　　b.計算切削速度</b></p><p>　　根據《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

40、數kv=1.0.</p><p>　　vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=16.5×400.6×1.0/(250.25×40.2×0.90.3) 52.6m/min</p><p>　　nv=1000vc/(dw)=1000×52.6/(3.14×40)418.8r/min</p><p>　　

41、根據《工藝手冊》表4.2-15，按機床實際轉速選取nw=500r/min,則實際切削速度為v=63m/min.</p><p><b>　　c.計算基本時間</b></p><p>　　為減少輔助時間，參照鉆孔得時間t=260s.</p><p>　　4）工序九 車溝槽1.5*33</p><p>　　加工條件 數控車

42、床CAK6136，K01車刀，專用夾具，游標卡尺，22孔用塞規(guī)，柴油冷卻。</p><p><b>　　a.確定進給量</b></p><p>　　根據《切削手冊》表2.10，f=0.9~1.2mm/r, 查《工藝手冊》4.2-16，根據機床實際縱進給量取f=0.9mm/r</p><p><b>　　b.計算切削速度</b&g

43、t;</p><p>　　根據《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kv=1.0.</p><p>　　vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=16.5×400.6×1.0/(250.25×40.2×0.90.3) 52.6m/min</p>

44、<p>　　nv=1000vc/(dw)=1000×52.6/(3.14×40)418.8r/min</p><p>　　根據《工藝手冊》表4.2-15，按機床實際轉速選取nw=500r/min,則實際切削速度為v=63m/min.</p><p><b>　　c.計算基本時間</b></p><p>　　為減少

45、輔助時間，參照鉆孔得時間t=260s.</p><p><b>　　(8)填寫工藝文件</b></p><p>　　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）</p><p><b>　　二、夾具設計</b></p><p><b>　?。?

46、）問題的提出</b></p><p>　　為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具，經過與指導老師協商，決定設計第八道工序——攻絲M4的夾具。</p><p>　　本工序的加工要求為：M4，軸心距離左軸肩3mm </p><p>　　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

47、樣要求。</p><p>　　未淬硬鋼實心毛坯上鉆孔的經濟精度為IT11~12，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。</p><p><b>　　（2）夾具設計</b></p><p>　　1）定位

48、方案及定位元件的確定與設計</p><p><b>　　定位方案的確定</b></p><p>　　根據工序加工的要求，我將定位方案確定如下：</p><p>　　以左端面為主要定位基準，限制3個自由度，以內孔為輔助定位，限制2個自由度，以下底面為防轉基準，限制1個自由度。用螺栓螺母夾緊孔22的另一端面。</p><p>

49、;　　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。</p><p><b>　　定位元件的設計</b></p><p>　　根據定位方案，設計定位元件的結構如圖所示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，防止其轉動，采用緊固螺釘。</p><p><

50、;b>　　圖1 定位圖</b></p><p><b>　　定位誤差計算</b></p><p>　　根據所確定的定位方案，圓柱心軸與孔的配合為，影響位置度的定位誤差為：</p><p>　　=22.112mm－21.936mm=0.176mm</p><p>　　由于工件對位置度公差沒有特別要求，則我

51、們認為該影響位置度的定位誤差滿足加工要求。</p><p><b>　　夾緊力的計算</b></p><p>　　本工件采用鉆削的方式，因此根據《夾具設計手冊》表1-2-7可得，</p><p><b>　　切削力</b></p><p><b>　　D——鉆頭直徑</b>&l

52、t;/p><p>　　f——每轉進給量(mm)</p><p><b>　　Kp——修正系數</b></p><p>　　查表1-2-8可得，Kp=0.4</p><p>　　=667×4×0.360.7×0.4=522N</p><p>　　查《機械設計手冊》可得，摩擦

53、因數</p><p><b>　　理論夾緊力F=</b></p><p>　　實際夾緊力FK=F×K</p><p><b>　　K——安全系數。</b></p><p>　　對于該工件的加工，安全系數K可按下式計算：</p><p>　　K=1.0×1.

54、0×1.0×1.3×1.0×1.0=1.3</p><p>　　實際夾緊力FK=2372.5×1.3=3084.25N</p><p>　　取實際夾緊力FK=3.5 KN.</p><p><b>　　2）導向方案的選擇</b></p><p><b>　　導向

55、方案的選擇 </b></p><p>　　如圖所示，由于零件是批量生產，考慮鉆模磨損后可以更換，選擇標準結構的可換鉆模。根據《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。</p><p><b>　　小 節(jié)</b></p><p

56、>　　時光飛逝，為期兩個星期的機械制造工藝課程設計已經接近尾聲?；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根本就學不到的東西。受益匪淺！</p><p>　　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。</p><p>　　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

57、圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學知識的作用。</p><p>　　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。</p><p>　　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

58、，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現在，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系到實際應用中來了。</p><p>　　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，我根據步

59、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，真正做到了理論聯系實際。</p><p>　　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

60、點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據，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，這樣才能像他們一樣設計出好的作品。</p><p>　　在這次械制造工藝課程設計中，對我來說有所收獲也存在著不足之處。</p><p&

61、gt;<b>　　收獲：</b></p><p>　　1）能把以前所學的各種知識，綜合的運用的這次設計中，鞏固了以前所學的知識。</p><p>　　2）學會了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊。</p><p>　　3）學會了，分析問題，解決問題的能力。</p><p><b>　　不足之處：</

62、b></p><p>　　1）有些步驟，問題解決的方法不是很好，需在以后的學習、實踐中進一步改進。</p><p>　　2）有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設計不是很精確，需在以后的實踐中積累經驗，進一步改進。</p><p>　　綜上所述：這次的械制造工藝課程設計對我以后的工作起了很大的幫助，我認識到，無論是工作還是學習都必須做到認真、謹慎，時

63、時處處細心。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、顧崇衍 等編著。機械制造工藝學。陜西：科技技術出版社，1981。</p><p>　　2、倪森壽 主編。機械制造工藝與裝備?；瘜W工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　3、張進生 主編。機械制造工藝與夾具設計指導。機械工業(yè)出版社，19

64、94。</p><p>　　4、姜敏鳳 主編。工程材料及熱成型工藝。高等教育出版社，2003。</p><p>　　5.      機械制造工藝及設備設計手冊編寫組 編。機械制造工藝及設備設計手冊。機械工業(yè)出版社，1989。</p><p>　　6、胡家秀 主編。簡明機械零件設計實用手冊。機械工業(yè)出版社，1999。&

65、lt;/p><p>　　7、江南學院 肖繼德 南京金陵職業(yè)大學 陳寧平 主編。機床夾具設計（第二版）。機械工業(yè)出版社，1997。</p><p>　　8、倪森壽 主編。機械制造工藝與裝備習題集和課程設計指導書?；瘜W工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　9、劉越 主編。機械制造技術?；瘜W工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　10、趙如福