轴承架零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（钻孔Ф30专用夹具设计）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 课 程 设 计 题 目： 轴承架 零件 的机械加工工艺规程及工艺装备设计 （钻孔 30 专用夹具设计 ） 班 级： 姓 名 ： 指导教师 ： 完成日期 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、设计题目 (学生空出，由指导教师填写 ) 轴承架零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（钻孔 30 专用夹具设计） 二、 原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :中批或 大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程 综合 卡片 (参附表 1) 1 张 (4) 与所设计夹具对应 那道 工序的工序卡片 1 张 (4) 夹具装配图 1 张 (5) 夹具体 零件 图 1 张 (6) 课程设计说明书 (5000 8000 字 ) 1 份 四、 四、进度安排 (参考 ) (1) 熟悉零件 ,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案 ,确定工艺路线 ,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计 (画夹具装配图及夹具体图 ) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 (5) 准备及答辩 2 天 五、 指导 教 师 评语 成 绩： 指导教师 日 期 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本课程设计主要内容包括 轴承架 的加工工艺过程设计和钻 30 孔的专用夹具设计。首先，通过对轴承架的分析 ，了解轴承架的作用。 其次依据 轴承架 毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制 定出切实可行的 轴承架 加工工艺规程路线。 再运用机械制造技术基础等相关课程的知识，确定轴承架在加工中的定位、 夹紧以及工艺路线的安排，并确定了加工面的工艺尺寸和选择合适的机床和刀具 ， 保证零件的加工质量。 最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方运用夹具设计面的书籍，的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。 在 整个 课程设计过程中完成了零件图、毛坯图、夹具体装配图和夹具体零件图的绘制。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he of of 30 of of to of on of of to a of of on in of to of of to of in of to of to to of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 零件的分析 . 1 承架的作用 . 1 承架的技术要求 . 1 查轴承架的工艺性 . 2 2 轴承架毛坯的确定 . 2 定轴承架的生产类型 . 2 定毛坯的类型和制造方法 . 3 3 拟定工艺路线 . 3 位基准的选择 . 3 定各表 面的加工方法 . 4 工阶段的划分 . 4 艺线路方案 . 4 定各工序的加工余量 . 5 4 30 切削用量的计算 . 7 孔工步切削用量的计算 . 7 孔工步切削用量的计算 . 8 5 加工 30 孔基本工时的计算 . 8 本时间的计算 . 8 助时间的确定 . 8 他时间的计算 . 8 件时间定额. 9 制工序卡片 . 9 6 30 孔专用夹具设计 . 9 位方案的设计 . 9 位误差分析与计算 . 10 向元件的设计 . 10 紧装置的选择 . 11 具结构设计与简要操作说明 . 11 7 方案综合评价与结论 . 12 8 体会与展望 . 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 零件的分析 承架 的作用 设计题目所给的 零件轴承架 ， 上端突出的两孔（基轴制设计制造）用于安装 轴承 加工精度要求比较严格 。安装时，以锥销孔作 定位元件，分布在环周的四个沉头孔配以螺栓联结在机床上。 承架 的技术要求 轴承架的材料为 坯制造完后需要进行时效处理，硬度要求为 195 轴承架 有下列几组主要加工面： 1） 以 30 内孔为中心的加工表面，这包括通孔两端倒角、小孔30 以及 孔 35 2） 以两个 50孔为中心的加工表面， 这包括 60 的短孔、50倒角 ，保证基孔制孔与基轴制轴承配合 3） 轴承架后端的平面和 60 的外圆表面 表 1 轴承架技术要求 加工表面 尺寸及偏差 /差及精度等级 表面粗糙度m 轴承架左端面 67 承架右端面 67 承架后端平面 20 54 外圆端面 54 60 外圆端面 60 11 沉头孔 11、 16 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 孔 30 50 60 外圆面 60 8 孔 8 向平面 54 查轴承架的工艺性 零件图样上的视图、尺寸公差和技术要求完整统一。 分析零件图工件有几个平面需要加工，精度要求不是特别高。另有一些通孔需要加工， 轴承架上端突出部分，先加工了一个 60 孔，以便进一步加工 50，之间用 角过渡，不尽使加工更容易，也使拆装时更容易。轴承架下面有一段比较长的空轴，平面上有一退刀槽，以便加工 60 外圆面，通孔 30 的加工精度要求不是特别高。总的说来 ，零件的精度要求不高，可以在保证质量的前提下高效的完成加工。 2 轴承架毛 坯的确定 定轴承架的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型， 不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领 N 可按下式计算 %)1% ) (1( 其中 N 是零件的生产纲领 （件 /年）； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 Q 产品的年产量（台、辆 /年）； m 每台（辆）产品中该零件的数量（件 /台、辆）； a% 备品率，一般取 2% b% 废品率，一般取 根据上式结合题目给定数据，即可算出 轴承架 的生产纲领，进而确定出其生产类型。 Q=8000 台 /年， m=1 件 /台，取 a%=3%，取 b%=由公式 (1： 8 0 0 0 1 ( 1 3 % ) ( 1 0 . 5 % ) 8 2 8 1 . 2N (件 /年 ) 设 计 计 划 要求，生产类型定为大批大量生产。 定毛坯的 类型和制造方法 轴承架的材料为灰铸铁 （ ，适于铸造。又 因为轴承架结构较复杂，要求大批量生产，为提高生产效率降低制造成本，因此采用机器造型。机器造型铸件尺寸精确，表面光洁，加工余量小， 机械性能好 完全满足轴承架的生产要求。 3 拟定工艺路线 工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。考虑到实际经验的缺乏，加之时间的限制，主要进行了定位基准的选择、各表面加工方法的确定和工序顺序的安排工作。 位基准的选择 拟定工艺路线的第一步是选择 定位基准，为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常应先考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。 粗基准主要是第一道加工工序的定位基准，选择轴承架顶部端面买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 为粗基准。因此要求铸造的时候一定要保证顶部端面的精度要求和尺寸要求。以此精加工左、右端面和后端面。再以各端面精加工各孔。 定各表面的加工方法 工件上的加工表面往往需要通过粗加工、半精加工、精加工等才能逐步达到质量要求，加工方法的选择一般应根据每个表面的精度要求，先选择能够保证该要求的最终 加工方法，然后再选择前面一系列预备工序的加工方法和顺序。 表 2 各加工面加工方案 加工表面 精度要求 / m 加工方案 轴承架左端面 铣 轴承架右端面 铣 轴承架后端面 铣 60 孔 25 粗 镗（或扩孔） 50 扩 30 孔 35 孔 25 粗镗 411 孔 25 钻 2纹孔 螺纹 B 向平面 刨（粗铣） 60 外圆面 车 54 外圆端面 车 60 外圆端面 车 工阶段的划分 1）粗加工阶段 加工各端面平面，切除加工表面上的大部分余量，并且加工出精基准。 2）半精加工阶段 消除主要表面粗加工后留下的误差，保证其达到一定的精度，完成精度不高的表面加工 艺线路方案 根据表 2 各加工表面的加工方法，考虑加工过程中定位基准的选择原则，确定工序顺序。在工序顺序安排中，不仅要考虑机械加工工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 序，还应考虑热处理和辅助工序，遵循先基准后其他、先粗后精、先主后次 、先面后孔的原则，最终确定的工序顺序详见表 4，以此为依据，填写机械加工工艺过程卡片。 表 3 加工工序表 工序号 工序名称 工序内容 I 备料热处理 孔 机动铰孔加工 6 锥销孔 铣 54 外圆端面 铣 铣 粗铣左端面、右端面， 然后 半 精铣 V 粗铣 铣 后端面 铣 60 外圆端面 扩 加工出 50 孔 加工 60 孔 车 车 60 外圆面 X 粗铣 B 向平面 镗 先加工 30 内孔再加工 35 内孔 先分别加工出四个11 通孔，再加工四个 16 的沉头 孔 螺纹 以轴承架的上端面为基准加工 2纹孔 加工各倒角 去毛刺 检 定各工序的加工余量 根据表 1 1 2 2各加工表面的工艺路线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表 4 中。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 4 各工序加工余量的确定 加工表面 工步名称 工步余量 基本尺寸 公差等级 粗糙度/ m 精 度公差 工序尺寸及 偏差 轴承架左端面 半精铣 1 67 粗铣 4 68 毛坯 5 72 - 2 承架右端面 半精铣 1 67 粗铣 4 68 毛坯 5 72 - 2 承架后端面 半精铣 0 粗铣 4 毛坯 - 54外圆端面 半精铣 1 5 粗铣 4 6 毛坯 5 10 - 2 10 1 60外圆端面 半精铣 1 64 粗铣 4 65 毛坯 5 69 - 9 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 50铰 0 扩 镗 钻 毛坯 25 25 - 5 60 孔 扩 10 60 5 30 孔 扩 2 30 钻 13 28 - 毛坯 15 15 - 5 35 孔 粗镗 5 35 5 411沉头孔 锪 5 16 5 钻 1 5 毛坯 - 1 B 向平面 粗铣 6 54 60外圆面 半精车 0 粗车 6 毛坯 - 305 孔 切削用量的计算 孔工步切削用量的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 该工步为粗加工，因此在考虑加工余量的情况下，选取5择 f=0.5 mm/r;选择 v=20m/公式 （ 51000 /n v d 可求得该工序钻头转速 n=表 4式钻床 表 4525 转速 n=272r/将此转速代入 （ 5得 v= 孔工步切削用量的计算 该工步为 半 精加工，在考虑加工余量的前提下 选取查表5f=r,查表 5v=89m/公式 (51000 /n v d 求得该工序扩孔钻转速 n=945r/表 4 立式 钻床 查表4525转速 n=960r/此转速代入 (5 v= 5 加工 30 孔基本工时的计算 本时间的计算 （ 1） 钻孔工步的基本时间 根据表 5公式 ( 21 ，工步加工中心孔，因此 式中 2l =0， )21(2/c 11 2 f=r、 n=272r/l=64入 t= 2） 扩孔工步的基本时间 根据表 5公式 ( 21 ，其中 2 ，)21(2/c 11 2l , l=64f=r、 n=960r/t=助时间的确定 辅助时间包含 装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量加工尺寸、引进或退回刀具等动作所消耗的时间，一般按基本时间的 15%算。因此 他时间的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间% 7% ，休息与生理需要时间% 4% ，本工件均取 3%，则各工序的其他时间（bt+按关系式（ 3%+3%） （fj ）计算， 其 他时间：bt+s. 件时间定额助时间及其他时间，因此单件时间定额为 =制 工序卡片 在 轴承架夹具 设计中，指定 加工 工序是加工 30 孔。根据切削用量的计算和基本工时的计算即可制订出该工序的工序卡片，具体内容详见机械加工工序卡片。 6 30 孔 专用夹具设计 机床夹具是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，机床夹具的功用主要是：稳定地保证工件的加工精度；减少辅助工时，提高劳动生产率；扩大机床的使用范围，实现一机多能。 对于所加工零 件 用常规的夹具（即通用夹具）其生产效率是很低的，同时加工精度也不容易保证。考虑到 轴承架 零件属于大批量生产，所以应该对其设计专用夹具，以保证加工精度和提高劳动生产率。 位方案的设计 根据零件的形状，现设计如图定位方案 ，采用平面、固定式定位销、活动 V 型块。现就各定位元件进行分析： 1) 固定式定位销限制 X 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2) 活动 V 型块限制 Y 3) 平面限制 Z 、 X 、 Y 以上是对各定位元件的定位分析，限制了零件的 5 个自由度， 定位合理， 满足 零件的加工要求。 位误差分析与计算 所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。 因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原因有：由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量， 以b表示；由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以j表示。， 0 = =04 向元件的设计 钻床夹具的刀具导向元件为钻套，钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，并在加工中对钻头等孔加工刀具进行引导，防止刀具在加工中发生偏斜 。 由于该孔的加工方法是先钻孔，再扩孔，因此选择快换钻套（ 。如图所示 ： 钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度 H 越大，刀具的导向性能越买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取 H=(1)d，孔径小、精度要求高时， H 取较大值。 H=(1)d=( 28=(28取 H=56 钻套底部与工件间的距离 h 称为 排屑间隙， H 值应适当选取， 屑难以自由排出，使加工表面被破坏； h 值太大时，会降 低 钻 套 对 钻 头 的 导 向 作 用 ， 影 响 加 工 精 度 。 加 工 铸 铁 时 ， h=（ d；加工钢时， h=()d。由于 轴承架 材料为 以其排屑间隙 h=()d=( 28=( 取h=12 紧装置的 选择 夹紧装置的确定需要考虑装置夹紧力的作用点、方向、大小等要素，因此，对于本零件工序，选择螺旋 压板夹紧机构。 选择螺旋压板夹紧机构对工件夹紧， 根据表 10紧力 )22 1 ld 为 考虑 传动机构转轴摩擦损失时的传动效率，螺纹升角 = 542 ， 为螺纹摩擦角 再有 0 ， K 为安全系数。粗加工时取 K=加 工时取 K=此方案 夹紧力的作用力方向利于减少所需夹紧力的大小 。 根 据 机 械 夹 具 设 计 手 册 软 件 版 有 切 削 力 计 算pf 其中 f=0.5，出738N 具结构设计与简要操作说明 为减少辅助时间， 夹具设计保证快速定位和夹紧，提高生产效率，以满足大批量生产的要求。采用螺旋压板式压紧，夹紧力的作用力方向利于减少所需夹紧力的大小，且力的方向垂直于工件的主 要定位基准。 夹具采用平面、圆柱销、 V 型块进行定位，具体结构如专用夹具零件图和装配图所示。 装夹时，先要拨压 V 型块，当轴承架按图示位子装夹完后，再用两边的加紧装置夹住轴承架，最后将钻套装入横板孔内，便可加工零件了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于安装钻套，装夹工件时有一定的不便，但是可以实现快速定位、对刀，夹具底部的通孔防止钻头直接接触到钻床，保护刀具。两边都有较大空间利于排屑。 7 方案综合评价与结论 对于 30 孔的加工 采用平面、圆柱销、 V 型块进行定位 ，这种定位方式限制了工件的 5 个自由度，尽管是不完全定位但满足加工要求，定位合理。加工 方案为钻 为，零件的精度要求不高 。整个 方案在机床设备 种类 有限的情况下仍可以大量生产， 并且生产效率较高。 8 体会与展望 通过这次机械制造技术基础的课程设计，有得到一次有效的实训。课程设计过程中，翻阅各类书籍，查阅大量资料，这不仅扩大了我的视野增长专业知识，而且涉及的各机械方面的知识再一次得到巩固和加深。课程设计是对所学知识进行实际运用，理论联系实践，锻炼实际动手能力、分析问题、解决问题 及把握全局的能力。 在相当长的一个可以预见的历史时期内，机械工业仍然是衡量一个国家现代化程度与工业化进程的最主要标准， 微电子工业与生物技术等产业要做到彻底脱离机械工业而独立目前看来还没有可能。而机械工业的最基本组成部分 零件的加工制造，当然的成为衡量机械发展水平的重要指标。即使经过几十年的积累，我国在零部件制造方面也只是在低端徘徊，产品也以低端为主。精密性和工艺性水平仍远远没有达到国际先进水平。即使在一些名为国产的设施上，进口件扮演的往往是核心角色。此次汶川地震中救灾的直升机主力 20 世纪80 年代中美蜜月期时购买的“黑鹰”直升机 至今仍然需要每年从美国进口零备件以维持运转。这可以看做我国机械工业的一个缩影。看到这里， 突觉惭愧。我们国家有好多的高科技都是在模仿发达国家，当人家问及知识产权和技术转让费时，我们模仿出来的产品却买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 达不到别人的质量标准。然而对于国内的现状，不必太悲观。 尽管我国工业时代来的较晚，底子薄， 要相信 按照目前的发展速度“中国制造”一定会征服世界的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 1 陈宏钧 M 机械工业出版社 ,2007 2 巩云鹏等编 M 东北大学出版社， 2000 3 韩正铜，王天煜主编 M 中国矿业大学出版社， 2007 4 黄健求主编 M 械工业出版社， 2005 5 马壮等主编 M 北大学出版社， 2007 6 陈 国 香 主 编 制 造 与 模 具 制 造 工 艺 学 M 清 华 大 学 出 版社 ,7 秦国华、张卫红主编 M 航空工业出版社 ,2006. 8 肖继德、陈宁平主编 二版） M 机械工业出版社 ,2000. 9 艾兴等编 . 切削用量简明手册 M . 北京 :机械工业出版社 ,10 王光斗等主编 M 上海科学技术出版 ,纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴承架 共 页 第 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 108 79 150 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 夹具 刀具 量具 准终 单件 05 备料热处理 10 铰 机动铰孔加工 6 锥销孔 金工 用钻夹具 锥 柄机用铰刀 游标卡尺 15 铣 粗铣 54 外圆端面至 6、然后半精铣至 5 金工 用铣夹具 面铣刀 游标 高度 尺 20 铣 粗铣左端面、右端面至 68；半精铣至 67 金工 用铣夹具 锥 柄立铣刀 游标 高度 尺 25 铣 粗铣后端面至 精铣至 20 金工 用铣夹具 面铣刀 游标卡尺 30 铣 粗铣 60 外圆端面至 65；半精铣至 64 金工 用铣夹具 面铣刀 外径千分尺 35 车 粗车 60 外圆面至 半精车至 60 金工 用车夹具 车刀 外径千分尺 40 铣 将 60 外圆面上部铣 出 54 平面 金工 用铣夹具 面铣刀 游标 高度 尺 45 钻 钻轴承孔从 25 至 工 用钻夹具 莫氏锥柄麻花 钻 游标卡尺 50 钻 扩孔并半精加工铰至 50 金工 用钻夹具 锥柄扩孔钻 游标卡尺 55 钻 扩轴承孔孔加工 60 并加工倒角 工 用钻夹具 锥柄扩孔钻 游标卡尺 60 钻 钻孔至 28 金工 用钻夹具 莫氏锥柄麻花 钻 内径百分表 65 钻 将孔 28 扩至 30、并加工孔口倒角 工 用钻夹具 锥柄扩孔钻 游标卡尺 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 70 镗 镗 孔加工 出 35 并加工倒角