角形轴承器的工艺和镗φ180孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 论文 ) 角形轴承器加工工艺规程及夹具设计 班 级： 专 业： 教学学院： 指导老师： 完成时间 2014 年 10 月 7 日至 2015 年 5 月 23 日 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 角形轴承器加工工艺规程及夹具设计 摘 要 本课题的目的就是对角形轴承器加工工艺进行规划及典型夹具的夹具设计。首先先进行零 件加工工艺分析，根据零件 制订加工工艺规程，并对典型工序进行切削用量的计算和制定工艺卡片。然后对 180 这一工序做夹具设计。这需要对制造工艺学和机床夹具设计学有较深入的学习研究。在这几个月里，通过查询和阅读大量有关的文献资料，在指导老师的辅导下，学生逐步完成了各项任务并和完善了该毕业设计。 【关键词】：角形轴承器；工艺过程；切削用量；工时：夹具设计。 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 he of is to of on to of of do of 80 a on In a of by of 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 目 录 摘 要 . I . 零件的分析 . 1 件的结构分析 . 1 件的技术要求分析 . 1 算生产纲领，确定零件的生产类型 . 2 2 确定毛坯，画毛坯图 . 3 件尺寸公差 . 3 件机械加工余量 . 3 毛坯图 . 4 3 工艺规程设计 . 5 选择定位基准 . 5 基准的选择 . 5 精基准的选择 . 5 零件表面加工方法的选择 . 5 制定工艺路线 . 6 机械加工余量、工序尺寸的确定 . 8 4. 确立切削用量及基本工时 . 10 5 镗 180夹 具设计 . 39 究原始质料 . 39 计要求 . 39 具的组成 . 39 具的分类和作用 . 40 位、夹紧方案的选择 . 42 削力及夹紧力的计算 . 42 差分析与计算 . 46 具设计及操作的简要说明 . 47 总 结 . 48 参考文献 . 49 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 致 谢 . 50 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 1 零件的分析 件的结构分析 角形轴承器是机用床的一个重要零件。它位于车床机构中，主要用来支撑、固定在轴承的箱体，通过固定轴承来实现轴承的正常运转。槽 50端面 100配合表面有较高的精度和表面粗糙度。 140内圆较高的定位基准， 180为轴承配合有较高的精度。 件的技术要求分析 通过对该零件的重新绘制知，原样图的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。根据零件的尺寸图，可以初步拟定零件的加工表面，其间有一定位置度要求。 该零件上的主要加工面为两个端面、两个 侧面和 180。 为此以下是底板座架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求，分述如下： 在尺寸图中，左视图上标注的零件的两侧面（ 100直于基准 C（ 180的轴线）其垂直度公差为 在左视图上标注的宽度为 50（两槽）槽的两侧面平行于基准 B（左视图中零件的左侧面），其平行度公差为 左视图上标注的 180孔有圆度要求，其圆度公差为 在尺寸图中，树视图上标注的宽度为 50两槽的内槽面有垂直度要求，其垂直度公差为 主视图 上标注为 错误 !未找到引用源。 的孔，有位置度的要求，尺寸图中，俯视图上标注的宽度为 50，有位置度要求，其公差值为 由零件图可知，零件的不加工表面粗糙度值为 件的材料为 铸件要求不能有吵眼、疏松、气孔等铸造缺陷，以保证零件强度、硬度及刚度，在外力作用下，不致于发生意外事故。 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证， 对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们的位置精度要求。 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 零件作用 轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡； ,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体 ,以便于应用 ,这样的好处是可以有更好的配合 ,更方便的使用 ,减少了使用厂家的成本 多种多样 ,通常是一个箱体 ,轴承可以安装在其中。 算生产纲领，确定零件的生产类型 如附图所示为角形轴承器，假设该产品 产量为 Q=5000台 /年， n=2件 /台，结合生产实际，设其备品率为 16%，机械加工废品率为 2%，现制定该零件的机械加工工艺规程。 技术要求如下： 1 铸件应消除内应力； 2 未注明铸造圆角为 3 铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷； 4 允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于 5度不大于 3距不小于 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 30个铸件上孔眼数不多于 10 个； 5 去毛刺，锐边倒钝； 6 材料 N=1+a%+b%） =5000 2 （ 1+16%+2%） =11800。 角形轴承器年产量为 11800 件 /年，零件重 据教材表 1产纲领与生产类型的关系，角形轴承座是轻型机械中的零件，属轻型零件；则生产类型为大批生产。 2 确定毛坯，画毛坯图 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，又是薄壁零件。故选择铸件毛坯。考虑到轴承的正反转和主要受径向力等情况，以及参照零件图上所给的该零件不加工表面的粗糙度要求，对于不进行机械加工的表面的粗糙度通过铸造质量保证， 又已知零件生产类型为大批量生产，该零件的外形尺寸不复杂，又是薄壁零件，毛坯的铸造方法选用金属型浇注铸造。又由于箱体零件的 180还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 件尺寸公差 铸件尺寸公差分为 16等级，由参考文献工艺设计简明手册表 于大批量生产，该种铸件的尺寸公差等级 7 9 级，故取 9 级；加工余量等级 级；由表 型值 件机械加工余量 由于 F 级，对成批和大量生产的铸件加工余量由工 艺设计简明手册得，各加工表面总余量如表 1所示。 表 1 各加工表面总余量 工表面 基本尺寸 加功能余量等级 加工余量数值 说明 250 F 面，双侧加工（取下行数据） 直角面 260 F 侧加工 孔 180 180 G 4 孔降 1级，双侧加工 其它 校验合格。 最终确定 c=50mm/ f z=z。 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 3 计算基本工时 3L/ 3(260+18)/150= （式 式中， 错误 !未找到引用源。 ， l=260, 根据表 参考文献 12 表 称安装铣刀，入切量及超切量 错误 !未找到引用源。 18 工序六 1 加工条件 工件材料： 硬度 180 200造 ; 加工要求：铣另一 50工余量 h=8 加工尺寸：宽度为 50度为 260 机床：铣床， 式铣床。 刀具：高速钢立铣刀。 铣削宽度 校验合格。 最终确定 c=50mm/ f z=z。 3 计算基本工时 3L/ 3(260+18)/150= （式 式中， 错误 !未找到引用源。 ， l=260, 根据表参考文献 12 表 称安装铣刀，入切量及超切量 错误 !未找到引用源。 18 工序七 1 加工条件 工件材料： 硬度 180 200造 ; 工件尺寸：宽度为 90度 L=75 加工要求：以一直角面为粗基准，定位安装，铣加工一铣长度为 75凹台，粗糙度 工余量 h=23 机床：铣床， 卧式万能铣床。 刀具：高速钢圆柱铣刀，采用标准镶齿圆柱铣刀。 取铣削宽度 度0据参考文献 2切削手册）表 刀具外径 00根据表 齿数 Z=8。选择刀具前角 n 10 后角 o 12 ，副后角 o=8 ， 由于其表面粗糙度值为 为 75尺寸公差要求，总余量 h=23故只需进行三次粗铣即可达到要求。 2 切削用量 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 确定每齿进给量 据参考文献 12 六 艺系统刚性为中等，根据表 得每齿的进给量 z， 现取z。 铣刀磨钝标准及寿命 根据参考文献 12 表 高速钢盘铣刀粗加工铸铁，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 刀直径 d=100用度 T=180 确定切削速度和工作台每分钟进给量 切削速度 0 可由参考文献 12 计算公式 （式 ） 也可直接由表查出。 根据表 0d=100Z=8， 0z 时，1 4 m m ， 6 m ， v 7 7 m m m 。 各修正系数为： =B v 故 1 . 0 1 . 0 1 4m i n m i 6 1 . 0 1 . 0 4 6m i n m i 1 . 0 1 . 0 7 7m i n m i nc t f t vv v m m mv v k 根据 选择0 4 7 . 5 , 7 5m i n m i 因此实际切削速度和每齿进给量为 003 . 1 4 1 0 0 4 7 . 5v m i n 1 4 . 9 m i 0 0 1 0 0 075 0 . 24 7 . 5 8m m z m m 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 校验机床功率 根据表 当 0 . 1 4 0 . 2 2 , 9 0 , 8 . 0 , 8 5 m i nz p e ff m m z a m m a v m m 时，。 切削功率的修正值系数 ,实际切削功率为 P 2 . 2c c c W根据 铣床说明书，机床主轴允许的功率为 =故 因此所决定的切削用量可以采用，即8 . 0 , 7 5 m i n , 4 7 . 5 m i n , 1 4 . 9 m i n , 0 . 2 0e f c za m m v m m n r v m f m m z 。 3 基本时间 根据 参考文献 v （式 L , 7 5l y l m m 式 中 ， 。根据表 切量及超切量 30y ，则( 7 5 3 0 ) 1 0 5L m m m m ，故 3 1 0 5m i n 4 . 2 m i 工序八 1 加工条件 工件材料： 硬度 180 200造 ; 工件尺寸：宽度为 90度 L=75 加工要求：以一直角面为粗基准，定位安装，铣加工另一个长度为 75凹台，粗糙度 工余量 h=23 机床：铣床， 卧式万能铣床。 刀具：高速钢圆柱铣刀，采用标准镶齿圆柱 铣 刀。取铣削宽度 度0据参考文献 2切削手册）表 刀具外径 00根据表 齿数 Z=8。选择刀具前角 n 10 后角 o 12 ，副后角 o=8 ， 由于其表面粗糙度值为 为 75尺寸公差要求，总余量 h=23故只需进行三次粗铣即可达到要求。 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 2 切削用量 确定每齿进给量 据 参考文献 12 六 艺系统刚性为中等，根据表 得每齿的进 给量 z，现取z。 铣刀磨钝标准及寿命 根据参考文献 12 表 高速钢盘铣刀粗加工铸铁，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 刀直径 d=100用度 T=180 确定切削速度和工作台每分钟进给量 切削速度0可由参考文献 12 计算公式 ： （式 ） 也可直接由表查出。 根据表 0 d=100Z=8， 0z 时， 1 4 m m ， 6 m v 7 7 m m m 。 各修正系数为： =B v 故 1 . 0 1 . 0 1 4m i n m i 6 1 . 0 1 . 0 4 6m i n m i 1 . 0 1 . 0 7 7m i n m i nc t f t vv v m m mv v k 根据 铣床说明书，选择0 4 7 . 5 , 7 5m i n m i 因此实际切削速度和每齿进给量为 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 003 . 1 4 1 0 0 4 7 . 5v m i n 1 4 . 9 m i 0 0 1 0 0 075 0 . 24 7 . 5 8m m z m m 校验机床功率 根据表 0 . 1 4 0 . 2 2 , 9 0 , 8 . 0 , 8 5 m i nz p e ff m m z a m m a v m m 时，。 切削功率的修正值系数 ,P 2 . 2c c c W根据 铣床说明书，机床主轴允许的功率为 =故此所决定的切削用量可 以采用，即8 . 0 , 7 5 m i n , 4 7 . 5 m i n , 1 4 . 9 m i n , 0 . 2 0e f c za m m v m m n r v m f m m z 。 3 基本时间 根据 参考文献 v （式 L , 7 5l y l m m 式 中 ， 。根据表 切量及超切量 30y ，则( 7 5 3 0 ) 1 0 5L m m m m ，故 3 1 0 5m i n 4 . 2 m i 工序九 1 加工条件：钻 6的孔 工件材料： 硬度 180 200造 ; 工艺要求：孔径 d=13深 k=50孔，精度为 13； 机床： 钻 床， 式钻床。 2 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 3头采用双头刃磨法，后角 o 12 ， 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 二重刃长度 刀长 b= l=3带长度 1202 = 100 = 30= . 3 选择切削用量 决定进给量 根据参考文献 12 表 加工要求决定进给量：根据根据参考文献 12 表 加工要求为 未找到引用源。 铁的硬度为 220错误 !未找到引用源。 =13错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 z。 由于 00/ 故应成孔深修正系数 79.0= = 按钻头强度决定进给量：根据参考文献表 的钻头强度允许的进给量f=r。 按机床进给机构强度决定进给量：根 据表参考文献 床允许的轴向力为 8830N,进给量为 r。 从以上三个进给量比较和 择 f=r。 由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻同容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。 由参考书表 查出钻孔时的轴向力， 500=。轴向力修正系数均为 500=。 根据 床进给机构强度允许的最大轴向力为 830，所以 f=用。 钻头磨钝标准及寿命 根据参考文献 12 表 刀面最大磨损限度为 命 切削速度 根 据 参 考 文 献 12 表 18=修 正 系 数 .15.0=10=故 。 m 41 0 0 00rd vn s = 根据 床说明书，机床实际转速为 92 ，但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可选进给量降低一级，即取 f=r；也可选择较低一级转数 72 ，仍用 f=r， 比较这两种选择方案： 第一方案 f=r， m m 2 =第二方案 f=r， m m =因为第二种方案 本工时较少，故第二种方案较好。这时 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 切削速度 161 0 00 0 =校验扭矩功率 根据参考文献 12 表 = 矩修正系数均为 c = 根据 mM m 所以 M 根据参考书 的 夹具的夹紧装置和定位装置 1 2 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 过，其目的在于解决工件的定位方法和保 证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机 床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。 螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。 典型的螺旋夹紧机构的特点： （ 1）结构简单； （ 2）扩力比大； （ 3）自琐性能好； （ 4）行程不受限制； （ 5） 夹紧动作慢。 夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置 ， 在此套夹具中 ， 中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧 ， 通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。 工件通过定位销的定位限制了绕 通过螺栓夹紧移动压板 ， 实现对工件的夹紧 。 并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板 ， 通过精确的圆弧定位 ， 实现定心 。 此套移动压板制作简单 ， 便于手动调整 。 通过松紧螺栓实现压板的前后移动 ， 以达到压紧的目的 。 压紧的同时 ， 实现工件的定心 ， 使其定位基准的对称中心在规定位置上 。 查参考文献 51 2 26 可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： )( 210 考文献 5可查得： 901 0592 2 29 其中： 33( )L )(80 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 螺旋夹紧力：0 4 7 4 8 )夹具采用 螺旋夹紧机构， 由上述计算易得： W 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构 。 差分析与计算 为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差 j ，一般可用下式表示： 由参考文献 5可得： 两定位销的定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ， 2 0D 1 0 1d ， 2 0 3d 1 ， 2 m i n 0 4 0 . 0 6 3DW . 0 . 0 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)( m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15 有 10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损造成的加工误差： 通常不超过 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 具设计及操作的简要说明 如上所述，在设计夹具时，在设计夹具时，由于切削力的作用朝下，为提高工作效率，故采用手动夹紧方式。 放上工件，盖上模板，压下手柄即可压紧模板和工件。当要拆卸时，提起手柄，卸下模板即可取出工件。 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 总 结 加工工艺的编制和专用夹具的设计，使对零件的加工过程和夹具的设计有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，对零件的加工精度和劳动生产率都有相当大的影响。在对某几个工序进行专用夹具设计时，对零件的定位面的选择，采用什么方式定位 ，夹紧方式及夹紧力方向的确定等等都存在问题。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为达到零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低成本的目的。通过不懈努力和指导老师的精心指导下，针对这些问题查阅了大量的相关资料。最后，将这些问题一一解决，并夹紧都采用了手动夹紧，由于工件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。 完成了本次设计，通过做这次的设计，使对专业知识和技能有了进一步的提高，为以后从事本专业技术的工作打下了坚实的基础。 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 参考文献 1 李旦等，专用夹具图册，哈尔滨：哈尔滨 工业大学出版社， 2005。 2 孙已德，夹具图册，北京：机械工业出版社， 1984。 3 何玉林，机