CQM6132主轴前轴承零件加工工艺及夹具设计【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 I 苏州科技学院 天平学院 毕业设计 设计题目 轴前轴承零件加工工艺 及 夹具设计 院 (系 ) 专 业 学生姓名 起迄日期 设计地点 指导教师 填写日期 : 2015 年 04 月 01 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 轴前轴承 零件加工工艺及 夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出 零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is of In of of to of a of of is to of a of a as a of of to 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . . 录 . 1 章 序 言 . 1 第 2 章 零件的分析 . 2 件的形状 . 2 件的工艺分析 . 2 第 3 章 工艺规程设计 . 4 定毛坯的制造形式 . 4 位基准的选择零件表面加工方法的选择 . 4 定工艺路线 . 4 择加工设备和工艺装备 . 7 床选用 . 7 择刀具 . 7 择量具 . 7 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 7 第 4 章 确定切削用量及基本时间 . 10 序切削用量的及基本时间的确定 . 10 序切削用量的及基本时间的确定 . 12 序切削用量及基本时间的确定 . 12 序切削用量及基本时间的确定 . 14 序切削用量及基本时间的确定 . 14 第 5 章 夹具设计 . 20 床夹具的分类、基本组成和功用 . 20 具的设计思路 . 20 削内锥孔夹具设计 . 22 位基准的选择 . 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 削力及夹紧力的计算 . 22 位误差分析 . 24 夹具结构设计 . 25 具的使用方法 . 25 具的调整 . 26 总 结 . 27 致 谢 . 28 参 考 文 献 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 轴前轴承 零件加工工艺及夹具设计 是在学完了机械 制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具， 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第 2 章 零件的分析 件的 形状 题目给的零件是 轴前轴承 零件 ，主要作用是 起连接作用。 它主要用于轴与轴之间的连接，以传递动力和转矩。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。具体尺寸，公差如下图所示 。 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 轴前轴承 零件主要加工表面为： 面粗糙度纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 3.2 m 。 面粗糙度.2 m 。 面粗糙度.2 m 。表面粗糙度.2 m 。 .3 m 、 12.5 m ，法兰面粗糙度.3 m 。 轴前轴承 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面， 95端面以及外圆面 倒角 钻孔。这一部份只有端面有 粗糙度要求，其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括：右端面； 105外圆 并带有倒角其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 内 孔或内圆直接在上做镗工就行了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 3 章 工艺规程设计 本 轴前轴承 假设 年产量为 10 万台，每台需要该零件 1 个，备品率为111%，废品率为 每日工作班次为 2 班。 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择 锻造 。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取111%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=23134115 件 /年 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用 锻造 ，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用 锻造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 位基准的选择零件表面加工方法的选择 待加工的两零件是盘状零件，孔是设计基准（ 也是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循 “ 基准重合 ” 的原则。具体而言，即选 105一端面作为精基准。 由于待加工的两零件全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，对主动端而言，应选面积较大的外圆及其端面为粗基准；对从动端而言，应选面积较大 190 待加工的两零件的加工面有外圆、内孔、端面，材料为 。以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择如下。 （ 1） 105外圆面 为未注公差尺寸，根据 1340 711 规定其公差等级按面粗糙度为 车即可（表 5 （ 2）端面 本零件的端面为回转体端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度为车即可。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 方案一： 10 铸造 铸造毛坯 20 热处 理 退火 30 车 粗车 105圆面以及端面，留粗加工余量 40 车 掉头，粗车 95圆面以及端面，留粗加工余量 50 车 精车 105圆面以及端面，倒角 50 车 精车 95圆面以及端面，倒角 60 车 车 100 宽度为 14槽 70 车 车 4纹退刀槽 80 车 车 纹 90 车 粗车内部锥形大孔 100 车 精车内部锥形大孔 110 车 车偏心距为 内轮廓 120 车 车油槽深 30 钻 钻 3孔 140 钻 钻 4深 6 150 铣 铣长 12 宽为 6 的腰形孔 160 磨 磨内部锥形大孔 170 去毛刺 去毛刺 180 检验 检验入库 方案二： 10 铸造 铸造毛坯 20 热处理 退火 30 车 粗车 105圆面以及端面，留粗加工余量 40 车 掉头，粗车 95圆面以及端面，留粗加工余量 50 车 精车 105圆面以及端面，倒角 50 车 精车 95圆面以及端面，倒角 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 60 车 车 100 宽度为 14槽 70 车 车 4纹退刀槽 80 车 车 纹 90 车 粗车内部锥形大孔 100 车 精车 内部锥形大孔 110 车 车偏心距为 内轮廓 120 车 车油槽深 30 磨 磨内部锥形大孔 140 钻 钻 3孔 150 钻 钻 4深 6 160 铣 铣长 12 宽为 6 的腰形孔 170 去毛刺 去毛刺 180 检验 检验入库 因为方案二磨削在钻孔之前进行，这样后续钻孔会影响内孔的加工质量。也影响工件的使用性能。 最终选择方案一： 10 铸造 铸造毛坯 20 热处理 退火 30 车 粗车 105圆面以及端面，留粗加工余量 40 车 掉头，粗车 95圆面以及端面，留 粗加工余量 50 车 精车 105圆面以及端面，倒角 50 车 精车 95圆面以及端面，倒角 60 车 车 100 宽度为 14槽 70 车 车 4纹退刀槽 80 车 车 纹 90 车 粗车内部锥形大孔 100 车 精车内部锥形大孔 110 车 车偏心距为 内轮廓 120 车 车油槽深 30 钻 钻 3孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 140 钻 钻 4深 6 150 铣 铣长 12 宽为 6 的腰形孔 160 磨 磨内部锥形大孔 170 去毛刺 去毛刺 180 检验 检验入库 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 钻孔，选用 臂钻床。 2 工序都为 式车床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小，需选用较精密的机 床才能满足要求，因此选用 式车床（表 5 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 表 得到所有参数。 择量具 本零件属于成批量生产，一般 均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 轴前轴承 ” 零件材料为 机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较，硬度 143 2611，表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 墨铸铁 的物理性能，密度 =3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 4 章 确定切削用量及基本时间 切削用量包括背吃刀量 给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 f、再确定 v。 序 切削用量的及基本时间的确定 削用量 粗车 105留粗加工余量 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 11）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 1150N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 150 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 切削速度0可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 2111 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 的铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量 可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短 辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =127 +1 = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 （ 3 序切削用量的及基本时间的确定 采用与工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： 掉头 ，粗车 95圆面以及端面 ，留粗加工余量 ，已知条件与工序相同。车端面、外圆可采用与工序相同的可转位车刀。 见表 5 5 主动端工序的切削用量及基本时间 工步 mm f/mm v/ms 1 n/rs 1 s 粗车端面 2 111 粗车外圆134 68 倒角 手动 序切削用量及基本时间的确定 削用量 精车 105角 。已知条件与粗加工工序相同。 1 切削用量。所选刀具为 质合金可转位车刀。车刀形状所选刀具为 刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，查参考文献 6表 1刀几何形状为001 2 8 , 9 0 ， 5 , 0 , 0 . 5m m . 确定背吃刀量 . 确定进给量 根据参考文献 7表 参考文献 2表 床进给量，f mm r 。由于是半精加工，切削力较小，故不须校核机床进给机构强度。 . 选择车刀磨钝标准及耐用度 查参考文献 7表 择车刀后刀面最大磨损量为 用度 T=30 查参考文献 6表 用 质合金车刀加工 b1000合金钢， 0 /f m m r ，切削速度 =117m/ 切削速度的修正系数查参考文献 7表 ： 0 . 8 1 , 1 . 1 5rK v T ，其余的修正系买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 数均为 1，故： V=117 00 78r/参考文献 6表 择 床的转速为： n=1134r/s 则实际切削速度 v=s 半精加工，机床功率也可不校验。 最后确定的切削用量为： f=r, n=1134r/s, v=s= 2 确定半精车主动端端面的切削用量。采用车外圆 190同的刀具加工，切削用量为： p ,f=r,n=1134r/s, v=s= 5 确定半精镗孔的切削用量。所选刀具为 质合金、主偏角 45 、直径为 12圆形镗刀。其耐用度 T=110 . 。 1表 5表 5f=r。 1表 2计算公式确定。 V=111， m=0.2,=110 V= 91 =150m/501000 n=择 床的转速 n=1200r/0r/s。 削用量 1 确定半精车基本时间： 2401 2s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 2 确定半精车主动端端面的基本时间： 14s 序切削用量及基本时间的确定 削用量 车 内部锥形大孔 选刀具为 质合金、主偏角 45 、直径为 12圆形镗刀。其耐用度T=110 1 2 f=r 3 v= 91 0 n=考文献 1表 5据 床的转速表，选择 n=1400r/s,则实际切削速度 v=s。 本时间 定 精镗孔的基本时间： 6s 序切削用量及基本时间的确定 （ 1） 钻 3钻孔 4，本工序采用计算法。 表 3速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围（ 用途 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 不用钻模 钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 选用 臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 用度为 准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角 =300 ，锋交 2 =1180 ，后角 00 ,横刃斜角 =500 ， L=1117mm,116 表 3准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 径范围 直柄麻花钻 l 51 101 表 3用型麻花钻的主要几何参数的推存值（ 根据 （ ） d ( 2 f 0 118 12 40 110 表 3头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （ 1）后刀面最大磨损限度 具材料 加工材料 钻头 直径 20 高速钢 铸铁 2）单刃加工刀具耐用度 T 具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 11 20 钻头（钻孔及扩孔） 铸铁、铜合金及合金 高速钢 110 钻头后刀面最大磨损限度为 具耐用度 T = 110 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 速钢钻头钻孔的进给量为 f=根据表 中可知，进给量取 f= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 1110钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得 ， V=12 参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 V=12 = （ 3 则 n = =111 （ 3 查表 可知， 取 n = 150 则实际切削速度 = =11.8 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 孔时加工机动时间计算公式： （ 3 其中 2 5 2 3则： t= =s 确定钻孔的切削用量 钻孔选 用机床为 臂机床，刀具选用 柄短麻花钻，机械加工工艺手册第 2 卷。 根据机械加工工艺手册第 2 卷表 得钻头直径小于 10钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 削速度计算公式为 m 3 查得参数为 , 具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 1000 1000 1 5 0 3 51000买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 工序 120 钻 4 6 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 9. 1) 进给量 查机械加工工艺师手册表 28取 f=r 2) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=2434m/取 V=30m/) 确定机床主轴转速 1000 30 9 1592r/机床说明书 (见工艺手册表 与 1592r/近的机床转速为1592r/选取426r/ 所以实际切削速度000 9 1 4 2 6 2 6 . 8 / m i m 5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=7 1l =4 2l =3 tm=4=工序 车螺纹 刀具为 质合金、主偏角 45 、 螺纹车刀 。其耐用度 T=110 1 2 f=r 3 v= 91 0 0 0 2 3 0 90n =考文献 1表 5据 床的转速表，选择 n=1400r/s,则实际切削速度 v=s。 工序 150 铣长 12 宽为 6的腰形孔 根据机械加工工艺设计手册第一卷表 选用硬质合金直柄键槽铣刀 1 6 , 2 2 , 6 5 , 6d m m l m m L m m z 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 铣削深度 ，一次走刀切除。 确定每齿进给量，给据机械加工工艺设计手册表 8 选取 0 /fa m m z确定铣刀的磨钝标准及耐用度 按机械加工工艺手册表 1 ，铣刀后刀面最大磨损限度 按机械加工工艺手册表 2 ，刀具的耐用度 35 0 ( ) 根据机械加工工艺手册表 7 的 1 . 7 9 / , 0 . 7mv m s p故采用 床由根据机械加工工艺手册表 3 取 1 4 0 0 / m 实际车削速度 1 2 1 4 0 0 5 2 . 8 / m i 0 0 1 0 0 0 此时工作台每分钟的进给量0 . 0 3 6 1 4 0 0 2 5 . 2 / m i nm z wf f z n m m 根据机械加工工艺手册表 0 铣削工时：f 式中 3 0 1 2 1 8 , 2 5 . 2 f 所以 18 0