轴承座加工工艺规程及镗削φ120孔专用夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

辽宁工程技术大学课程设计 I 辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 承座加工工艺规程及镗削 120 孔专用夹具设计 班 级： 机械 10 姓 名： 陈武一 指导教师： 孙敬远 完成日期： 2013/7/1 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 一、设计题目 设计轴承座加工工艺规程及镗削 120 孔专用夹具设计 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绘制零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程综合卡片 1 套 4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片） 1 套 5绘制夹具装配图（ 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图（ 配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1 张 7编写课程设计说明书（约 5000）。 1 份 四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l 2 天查资料，熟悉题目阶段。 2第 3 7 天，完成零件的工艺性分析 ,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。 3第 8 10 天，完成夹具总体方案设计（画出草图， 与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。 4第 11 13 天，完成夹具总装图的绘制。 5第 14 15 天，零件图的绘制。 6第 16 18 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 20 21 天，答辩 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 五、指导教师评语 成 绩： 指导教师 日 期 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 摘 要 机械制造基础课程设计是我们学完了大学的机械制造基础课程、技术基础课以及大部分专业课 之后进行的。这是我们大学中进行的第二次的课程设计，每次课程设计对毕业设计有着很大的帮助 这次设计的是轴承座，有零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是轴承座。了解了轴承座的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定端盖的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 is we is in of a of is we be of of to on of of we to 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 目 录 1、轴承座的工艺分析及生产类型的确定 . 1 承座的用途 . 1 承座的技术要求： . 2 查轴承座的工艺性 . 2 定轴承座的生产类型 . 3 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 . 3 择毛胚 . 3 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 . 3 差等级 . 3 承座铸造毛坯尺寸工差及加工余量 . 3 制轴承座毛坯简图 . 4 3、拟定轴承座工艺路线 . 4 位基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 表面加工方法的确定 . 4 工阶段的划分 . 5 序的集中与分散 . 5 序顺序的安排 . 5 械加工工序 . 5 处理工序 . 6 助工序 . 6 定工艺路线 . 6 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定 . 7 5、切削用量、时间定额的计算 . 7 削用量的计算 . 7 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 间定额的计算 . 8 本时间 . 8 助时间 . 8 其他时间的计算 . 8 件时间 计算 . 9 . 9 出问题 . 9 计思想 . 10 具设计 . 10 位分析 . 10 削力及夹紧力的计算 . 10 具操作说明 . 11 7. 体会与展望 . 12 参考文献 . 13 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 辽宁工程技术大学课程设计 1 图 1 1、轴承座的工艺分析及 生产类型的确定 承座的用途 1 零件的作用 上紧定螺丝，以达到内圈周向、轴向固定的目的 但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。 2 零件的工艺分析 该零件为轴承支架，安装轴承，形状一般，精度要求并不高，零件的主要技术要求分析如下：（参阅附图 1）由零件图可知，零件的底座底面、端面、槽及轴承座的顶面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为 面及内孔的精度要求为 的精度要求为 承座 承座在工作时，静力平衡。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 承座的技术要求： 该轴承座的各项技术要求如下表所示： 加工表面 尺寸偏差（ 公差及精度 等级 表面粗糙度 (形位公差 (低端面 400轴承座前后端面 130 54上端面 54 120 上端面 250+ 120 上 侧端面 1700+ 25 的孔 25 26 的孔 26 26孔上表面凸台 54 0*40 孔 , 40*40 55*55 孔 55*55 查轴承座的工艺性 该轴承座结构简单，形状普通，属一般的底座类零件。主要加工表面有120上侧端面，要求其两个端面平行度 满足 次就是； 25 和 26孔通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 定轴承座的生产类型 已知此轴承座零件的生产纲领为 5000件 /年，零件的质量不足 100表1确定该轴承座生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主， 采用专用工装。 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 择毛胚 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，生产类型为中批生产，故选择木摸机械砂型铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级为 对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。 由表 2确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 差等级 由轴承座的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为 0。 承座铸造毛坯尺寸工差及加工余量 项目 机械加工余量/ 寸 工 差/坯尺寸/注 低端面 54 上端面 轴承座上端面 120 上端面 5 30120 上 侧 端面 5 4 1602 120 的半孔 轴承座前后端面 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 制轴承座毛坯简图 图 2 3、拟定轴承座工艺路线 定位基准的选择 基准的选择 按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，故应选轴承底座上表面为粗基准，以此加工轴承底座底面以及其它表面。 基准的选择 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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 表面加工方法的确定 根据轴承座零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示： 加 工表面 尺 寸 精 度 等级 表 面 粗 糙 度Ra/工方案 400面 铣 120 上端面 铣 54 上端面 铣 轴 承 座 前 后端面 铣 160槽 铣 120 的半孔 镗 26 孔 25 的孔 40*40 孔 铣 55*55 孔 铣 130 的半孔 铣 工阶段的划分 该轴承座加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（轴承座右端面和 26孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗铣轴承座左端面、方形端面。在半精加工阶段，完成轴承座左端面的精铣加工和 120孔的镗 5孔等其他孔的加工。 序的集中与分散 选用工序集中原则安排轴承座的加工工序。该轴承座的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具 ，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 序顺序的安排 械加工工序 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 轴承座右端面和 26孔。 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先面后孔”原则，先加工轴承座右端面，再加工 25 孔。 处理工序 铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该轴承座在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。 助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该轴承座工序的安排顺序为：在、热处理 基准加工 粗加工 精加工。 定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了轴承座的工艺路线 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定 在这只确定钻 120孔的加工余量、工序尺寸和公差。 由表 2镗 =表 1： 据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，镗： 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，镗： 120+们的相互关系如下图 所示。 5、切削用量、时间定额的计算 在这只计算粗镗 20孔此工序的切削用量和时间定额。 工序号 工序名称 工序内容 设备 工艺装备 1 退火 2 粗铣 粗铣 400面 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 3 半精铣 半精底 面 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 4 粗铣 粗铣 54 上端面 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 5 粗铣 120 上端面 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 6 半精 铣 半精 铣 上端面 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 7 粗铣 粗铣轴承座前端、后端面 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 8 粗铣 粗 铣 上端面的 160槽 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 9 精 铣 精 铣 上端面的 160槽 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 10 钻 钻 26 孔 式万能铣床 麻花钻、铰、卡尺、塞规 11 粗镗 粗镗 120 的半孔 式万能铣床 高速钢镗刀、游标卡尺 12 半精镗 半精镗 120 的半孔 式万能铣床 高速钢镗刀、游标卡尺 13 粗镗 粗镗 130 的半孔 式万能铣床 高速钢镗刀、游标卡尺 14 钻 钻 25 的孔 式万能铣床 麻花钻、铰、卡尺、塞规 15 粗铣 粗铣 26 孔上表面凸台 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 16 粗铣 铣 40*40 孔 , 铣 55*55 孔 式万能铣床 端铣刀、游标卡尺 17 去毛刺 去毛刺 钳工台 18 检验 检验 塞规、卡尺、百分表等 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 削用量的计算 粗镗 120孔 该孔可选由高速钢镗刀镗出半孔 由文献 )2( 表 5孔的进给量 f=r，由文献 )2( 表 5v=30m/此算出转速为： n= 000 = x =镗床的实际转 速取 n=100r/实际切削速度为：v= 000= 1000 24200 =精镗 120孔 该孔可选由高速钢镗刀镗出半孔 由文献 )2( 表 5孔的进给量 f=r，由文献 )2( 表 5v=30m/此算出转速为： n= 000 = x =镗床的实际转速取 n=80r/实际切削速度为：v= 000= 1000 24200 =间定额的计算 本时间 计算 粗镗孔工步 根据表 5孔的基本时间可由公式 L/160+4+2)/得。式中切削工时 l=160 l1=*12)=4/2* f=r;n=100mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间 半精镗孔工步 根据表 5孔的基本时间可由公式 L/160+3+2)/得。式中切削工时 l=160 l1=*12)=* f=r;n=100mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间 助时间 根据第五章第二节所述，辅助时间 间 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 这里取 则各工序的辅助时间分别为： 粗镗孔工步的辅助时间为： 3s=半精镗孔工步的辅助时间为： s=其他时间的计算 除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于轴承座的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 作业时间的 2%4%，这里均取 3%，则各工序的其他时间可按关系式（ 3%+3%）（ tj+算，它们分别为： 粗镗孔工步的其他时间为： tb+6%x(半精镗孔工步的其他时间为： tb+6%x(单件时间 计算 这里的各工序的单件时间分别为： 镗孔工步 =因此，此工序的 单件时间 上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 图三 出问题 （ 1） 怎样限制零件的自由度；一个面限制 3个自由度，长圆柱销限制 2个自由度，定位销限制 1个自由度。 （ 2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。 （ 3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。 （ 4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 计思想 设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对 120孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为 面粗糙度 以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。 具设计 位分析 （ 1）定位基准的选择 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工 120孔时，采用轴承座底面和 26孔内圆柱面作为定位基准。 （ 2）定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个销定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合 b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移 误差。 j=（ d+ S） /2 d = S= j= 切削力及夹紧力的计算 刀具： 120的镗刀。 f c F F 镗孔切削力：查机床夹具设计手册 镗削力计算公式： F c F c F p c a f v k = p F p F c a f v k = f F f F p c a f v k = f c F F = 镗孔夹紧力：查机床夹具设计手册 得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式： 32)(2 式中 螺纹摩擦角 平头螺杆端的直径 f 工件与夹紧元件之间的摩擦系数 ,螺杆直径 螺纹升角 Q 手柄作用力 L 手柄长度 则所需夹紧力 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 32)(2 =766（ N） 根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。 具操作说明 此次设计的夹具夹紧原理