右轴承座组件加工工艺及夹具设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图 纸 毕业设计（论文）任务书 2015 届 机械工程及自动化 专业 题 目： 右轴承座组件加工工艺及夹具设计 子 题： 学生姓名： 班级学号： 指导教师： 职 称： 所在系（教研室）： 机电与信息工程系 下达日期： 2014 年 7 月 4 日 完成日期： 2015 年 6 月 12日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图 纸 摘 要 本文首先对右轴承座组件零件进行分析，通过对右轴承座组件进行的研究和分析，描述了它的 毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。 在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了右轴承座组件的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。 关键词 ： 右轴承座组件，加工工艺，夹紧，夹具 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图 纸 is a to an of is a in to to to of of of in in in be as is to a of is to as of to to to as to to be to is to 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图 纸 目 录 第一章 绪论 . 6 题背景 . 7 具的发展史 . 8 结 . 9 第二章 右轴承座组件 的加工工艺规程设计 . 10 件的分析 . 11 件的作用 . 12 件的工艺分析 . 13 定生产类型 . 14 定毛坯 . 14 定毛坯种类 . 14 定铸件加工余量及形状 . 15 制铸件零件图 . 15 艺规 程设计 . 15 择定位基准 . 15 定工艺路线 . 16 择加工设备和工艺设备 . 17 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 18 定切削用量及基本工时 . 19 序 1：粗铣、精铣底部大端面，保证厚度尺寸 27 到位 . 19 序 3：沿 70孔中心轴线处铣开工件，一分为二 . 110 序 4：粗铣、精铣右轴承盖上下端面，保证高度尺寸 98 到位 . 10 序 5：粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 . 13 序 6：粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 . 13 序 7：钻、攻右轴承盖上 3纹孔 . 15 序 8：钻、绞、忽 5252,162 孔，沉孔深 . 23 序 9：钻攻右轴承盖表面 2纹孔，深 15 . 24 序 10：粗铣、精铣右轴承座主体顶面，保证高度尺寸 239 到位 . 24 序 11：粗、精镗右轴承座主体孔 至尺寸 . 24 序 12：粗、精镗右轴承座主体孔 至尺寸 . 24 序 13：钻、攻右轴承座主体 2纹孔 . 25 序 14：钻攻右轴承座主体表面 2纹孔，深 15 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 29 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图 纸 第三章 专用夹具设计 . 32 孔夹具设计 . 34 题的提出 . 36 具的设计 . 38 孔夹具设计 . 40 题的提出 . 45 具的设计 .结论 . 47 参 考 文 献 . 48 致谢 . 49 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 第一章 绪论 题背景 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工 精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 具的发展史 夹具在其发展的 200 多年历史中，大致经历了三个阶段 ：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床 工件 工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具 与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的轴承座类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量 的 50% 80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 第二章 右轴承座组件的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是右轴承座组件。 它一般用于与传动轴通过轴承连接的场合，主要起到支撑的作用。 件的工艺分析 零件的材料为 铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。 以下是右轴承座组件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1) 中心圆孔 的镗削加工。 (2) 右轴承座组件的顶面和底面的铣削加工。 (3) 2- 16,2- 25孔的钻、绞、忽削加工 。 (4) 25与由轴承盖底面有一定的平行度要求。 (5)4 由上面分析可知，可以先加工右轴承座组件的顶面和底面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置 精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此右轴承座组件零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。具体的右轴承座组件右轴承盖的零件图以及右轴承座主体零件图如下： 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 定生产类型 已知此右轴承座组件零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受 冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 定铸件加工余量及形状 查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 125页表 1用各个加工面的铸件机械加工余量均为 制铸件零件图 图 零件毛坯图 艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的下端面为主要的定位粗基准，以底座上表面为辅助粗基准。 精基准的选择 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后 的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 工序号 工序内容 工序一 粗铣、精铣底部大端面，保证厚度尺寸 27 到位。 工序二 沿 70孔中心轴线处铣开工件，一分为二 工序三 粗铣、精铣右轴承盖上下端面，保证高度尺寸 98 到位 工序四 粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 工序五 粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 工序六 钻、攻右轴承盖上 3纹孔 工序七 钻、绞、忽 5252,162 孔，沉孔深 工序八 钻攻右轴承盖表面 2纹孔，深 15 工序九 粗铣、精铣 右轴承座主体顶面，保证高度尺寸 239 到位。 工序十 粗、精镗右轴承座主体孔 至尺寸 工序十一 粗、精镗右轴承座主体孔 至尺寸 工序十二 钻、攻右轴承座主体 2纹孔 工序十三 钻攻右轴承座主体表面 2纹孔，深 15 表 工序号 工序内容 工序一 粗铣、精铣底部大端面，保证厚度尺寸 27 到位。 工序二 沿 70孔中心轴线处铣开工件，一分为二 工序三 粗铣、精铣右轴承盖上下端面，保证高度尺寸 98 到位 工序四 粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 工序五 粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 工序六 钻、攻右轴承盖上 3纹孔 工序七 钻攻右轴承盖表面 2纹孔，深 15 工序八 钻、绞、忽 5252,162 孔，沉孔深 工序九 粗铣、精铣右轴承座主体顶面，保证高度尺寸 239 到位。 工序十 粗、精镗右轴承座主体孔 至尺寸 工序十一 粗、精镗右轴承座主体孔 至尺寸 工序十二 钻、攻右轴承座主体 2纹孔 工序十三 钻攻右轴承座主体表面 2纹孔，深 15 工艺立方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于 ：方案一是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案二把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案一比较合适。 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 1、 2、 3、 9采用 工序 4、 5、 10、 11采用 工序 6、 7、 8、 12、 13 采用 选择夹具 该右轴承座组件的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 25 7H ，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。 选择量具 加工的孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣、精铣底部大端面 3 00 沿 70孔中心轴线处铣开工件，一分为二 3 0 粗铣、精铣右轴承盖上下端面 8 1 1 4 粗、精镗右轴承盖孔 粗、精镗右轴承盖孔 钻、攻右轴承盖上3纹孔 10 钻、绞、忽5252,162 孔，沉孔深 252,162 孔，沉孔深 钻攻右轴承盖表面2纹孔，深 15 8 连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 9 粗铣、精铣右轴承座主体顶面 00表 0 粗、精镗右轴 承座主体孔 1 粗、精镗右轴承座主体孔 2 钻、攻右轴承座主体 2纹 孔 16 1 1 13 钻攻右轴承座主体表面 2纹孔 8 1 定切削用量及基本工时 序 1： 粗铣、精铣底部大端面，保证厚度尺寸 27到位 本工序为 粗铣、精铣底部大端面 的工序，在这里，我们选择铣床 为铣削设备，加工刀具选择硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z （ 1）粗铣 铣削深度 每齿进给量 根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中，取f / 铣削速 度 V ：参照 实用机械工艺简明手册中 表，取 4 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量工作台每分进给量m 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 即 7 0 0 . 2 / m i n 3 . 5 /2 0 0 / m i m m a：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 40被切削层长 度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间1m mj 序 2： 沿 70孔中心轴线处铣开工件，一分为二 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 铣开右轴承座组件，一分为二。铣削深度 16 每齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ，取 300 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 3： 粗铣、精铣右轴承盖上下端面，保证高度尺寸 98到位 本工序为粗 粗铣、精铣右轴承盖上下端面 ，在这里，我们选择机床：数控铣床型号为：率 P=13 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册 39，刀具数据如下： d=16 20z 2251)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册 27可知 2 这里取 )铣削每齿进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 28 3 29可知 3)铣削速度的选择 查 机械制造工艺设计手册表 3 30 可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 5 可知： 1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D 所以， 1590 1 . 6 5 m i 5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 式中： 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w 所以，机床的功率足够； 序 4： 粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 机床： 式镗床 刀具：硬质合金钢刀具 1)粗、精镗 孔 粗镗 孔 切削深度进给量 f ：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 杆伸出长度取 切削深度为 因此确定进给量 切 削 速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取m i n/15/25.0 机床主轴转速 n ： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 即 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 工作台每分钟进给量m 6606.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 精镗 孔 切削深度进给 量 f ：根据切削深度 ，再由实用机械工艺简明手册中，可以知道 4此确定进给量 切 削 速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取m i n/21/35.0 机床主轴转速 n ： m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 4 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 工作台每分钟进给量m 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 序 5： 粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 机床： 式镗床 刀具：硬质合金钢刀具 1)粗、精镗 孔 粗镗 孔 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 切削深度进给量 f ：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 杆伸出长度取 切削深度为 因此确定进给量 切 削 速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取m i n/15/25.0 机床主轴转速 n ： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 即 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 工作台每分钟进给量m 6606.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次 数 i ： 1i 机动时间1m i mj 精镗 孔 切削深度进给量 f ：根据切削深度 ，再由实用机械工 艺简明手册中，可以知道 4此确定进给量 切 削 速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取m i n/21/35.0 机床主轴转速 n ： m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 4 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 工作台每分钟 进给量m 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 序 6： 钻、攻右轴承盖上 3本工序为 钻、攻右轴承盖上 3纹孔 ，根据实际工况，我们选择机床： 具我们选择麻花钻、扩孔钻、铰刀； （ 1）钻定位孔 查机械制造工艺设计手册表，我们知道， 切削深度 进给量 f ：根据实用机械工艺简明手册中表 ； 切削速度 V ：参照实用机械工艺简明手册中表 机床主轴转速 n ： m i n/7 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层长度 l ： 7 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间1m fn j（ 2） 攻 查机械制造工艺设计手册表，我们知道， 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 切削 深度给量 f ：根据实用机械工艺简明手册中表 通孔 取 切削速度 V ：参照实用机械工艺简明手册中表 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n 实际切削速度 V ： 被切削层长度 l ： 7 刀具切入长度 1l ： tg 126)21(2 01 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机 动时间 2 m i fn 查机械制造工艺设计手册表 3 42 有 所以 11 0 0 01 0 0 0 1 计算切削深度 42/282 4)钻削扭矩的计算 查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 0M C m d xm 310 d f k 式中 大连工业大学艺术与信息工程学院 2015 届本科生毕业设计 (论文 ) 购买设计文档后加 费领取图 纸 所以 1 . 9 0 . 8 32 2 5 . 6 3 2 2 0 . 3 5 1 03 4 . 5 9 5)计算轴向力 查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 轴向力 . . d F K 所以， ; 6 因零件材料为 50，查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 0 . 6 0 . 6150 0 . 9 41 9 0 1 9 0 所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为： 3 4 . 5 9 0 . 9 4 3 2 . 5 2 9 1 0 . 9 4 5 2 5 5 . 5M N 6)计算切削功率 因为 3 0 4 / m i n 5 . 1 /n r r s 查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 3 5 . 1 32 1 0 2 3 . 1 4 3 5 . 6 5 1 0 1 1 所以，机床功率足够 ; 序 7： 钻、绞、忽 5252,162 孔，沉孔深 本工序为 钻、绞、忽 5252,162 孔，沉孔深 ，根据实际工况，我们选择机床：