轴承座加工工艺及镗孔夹具设计（全套含CAD图纸）

买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 I 宁学 课程设计 (论文 ) 轴承座加工工艺及镗孔夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 要 本文是对轴承座零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对轴承座零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的 工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 轴承座镗孔夹具设计 。 关键词： 轴承座，加工工艺 ，加工方法，工艺文件， 夹具买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 is of of of In to of a in a it to to of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 目 录 摘 要 . 1 目 录 . 2 第 1 章 序 言 . 4 第 2 章轴承座的加工工艺规程设计 . 5 件的分析 . 5 件的作用 . 5 件的工艺分析 . 5 定生产类型 . 6 定毛坯 . 6 定毛坯种类 . 6 定铸造加工余量及形状 . 6 制铸造零件图 . 6 艺规程设计 . 7 择定位基准 . 7 定工艺路线 . 7 择加工设备和工艺设备 . 8 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 9 定切削用量及基本工时 . 10 铣、精铣左端面 . 10 右侧斜面 . 13 镗、精镗 47、 40 孔 . 14 铰 12孔 . 15 3纹孔底孔 . 17 丝 3纹孔 . 17 章小结 . 18 3 镗孔夹具设计 . 19 究原始质料 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 3 位、夹紧 方案的选择 . 19 削力及夹紧力的计算 . 19 差分析与计算 . 21 具设计及操作的简要说明 . 22 结 论 . 23 参 考 文 献 . 24 致 谢 . 25 全套图纸加 Q 401339828买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 4 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。 机壳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 197216396 或 11970985 5 第 2 章轴承座的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是轴承座。 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 件的工艺分析 图 承座零件图 零件的材料为 造性能和切削加工性能优良。以下是轴承座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 47。 (2) 两端面与中心孔有垂直度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 6 (4) 底面与中心孔 47有位置关系。 由上面分析可知，可以先加工轴承座中心孔，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，并且此轴承座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。 定生产类型 已知此轴承座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 虑零件零件结构简单，根据任务书，故选择铸造毛坯。 定铸造加工余量及形状 查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 172页表 1 绘制铸造零 件图 图 零件毛坯图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 7 艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面为辅助粗基准。 精基准的选择 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 左端面 工序二 粗铣、精铣 72端面 工序三 铣右侧斜面 工序四 钻 ,扩铰 12孔 工序五 粗镗、精镗 47、 40孔 工序六 钻 3纹孔、 工序七 攻丝 3 工序十 终检入库 表 工序号 工序内容 工序一 粗铣、精铣左端面 工序二 粗铣、精铣 72端面 工序三 钻 ,扩铰 12孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 8 工序四 铣右侧斜面 工序五 粗镗、精镗 47、 40孔 工序六 钻 3纹孔、 工序七 攻丝 3 工序十 终检入库 工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，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。方案一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。 工序号 工序内容 工序一 粗铣、精铣左端面 工序二 粗铣、精铣 72端面 工序三 铣右侧斜面 工序四 钻 ,扩铰 12孔 工序五 粗镗、精镗 47、 40孔 工序六 钻 3纹孔、 工序七 攻丝 3 工序十 终检入库 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 1、 2、 3、采用 工序 4、 6、 7采用 选择夹具 该轴承座的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 9 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。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 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 47的两侧面 3 粗铣上端孔侧面的工艺凸台 3 粗镗 47通孔 1 1 4 精镗 47通孔 粗铣 47的两侧面 粗铣左面 3 铣右面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 10 定切削用量及基本工时 铣、精铣左端面 机床： 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 100D ，齿数 20Z ，为粗齿铣刀。 （ 1）粗铣 加工条件： 工件材料： 造。 机床： 式铣床。 查参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度 2pa 每齿进给量 根据参考文献 3表 0 /fa m m Z 铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 34，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vn d （ 式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 由式 床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 300 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作台每分进给量 4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 11 a ：根据参考文献 7表 40a （ 2）精铣 加工条件： 工件材料： 造。 机床： 式铣床。 参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15 100D ，齿数 12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量： Z=1削深度 1pa 每齿进给量 根据参考文献 7表 30 31，取 0 /fa m m Z 铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 V m s 机床主轴转速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 7表 75 / 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 由式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 粗铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 280l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 12 机动时间 1 1213 1 5 7 2 1 . 1 3 m i ml l lt f 根据参考文献 5表 查得铣削的辅助时间 1 精铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 315l 刀具切入长度 1l ：精铣时 1 100l D m m 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 1222 8 0 1 0 0 2 1 . 0 9 m i ml l lt f 根据参考文献 5表 查得铣削的辅助时间 2 铣下平面的总工时为： t= 1 2 1 2序 4： 粗铣、精铣 72端面 工件材料： 造。 机床： 式铣床 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 10 （ 1）粗铣 铣削深度每齿进给量据机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 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 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 41 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 13 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 （ 2）精铣 铣削深度每齿进给量据机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6 机床主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量 0 工作台每分进给量 m 3 0/被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ：精铣时 001 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间2m i 024 0 03 4 1212 mj 本工序机动时间 m 右侧斜面 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 铣削深度 :3a 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 14 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 粗镗、精镗 47、 40 孔 所选用刀具为硬质合金（钨钴类） 6直径为 47、 40的圆形镗刀。 5= f 根据切削用量简明使用手册表 粗镗铸件时，pa 镗刀伸出长度为 ： f =按机床的进给量（表 9），选择， f = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 15 V =（ 3 式中 m =0.2，T = x =V（ 3 =37 000=71000 = （ 3 按 择 n =160 2.6 选镗刀的主偏角 045 ，则 1L = 9 ， 2 ， 03 L， ， 1i ，则： =117s 铰 12 孔 机床： 刀具：直柄短麻花钻 12 确定钻削用量 确定进给量 f 根据参考文献 2，表 28查出 0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查床说明书，取 0 /f m m r 。 根据参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据参考文献 2，表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 2，表 28插入法得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 16 1 7 / m ， 47325 1 . 6 9T N M表， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献 2，由表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 7 4 . 3 / m i . 5v m m 表查 床说明书，取 175 / m 。实际切削速度为 0 2 0 . 5 1 7 5 / m i . 2 6 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由 参考文献 2， 表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 0 /f m m r ， 175 / m ， 1 1 / m 相应地 5016， m， 切削工时 被切削层长度 l ： 32l 刀具切入长度 1l ： 1 2 0 . 5( 1 2 ) 1 2 0 1 6 . 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 17 机动时间23 2 6 . 9 3 0 . 5 6 m i 4 3 1 7 5 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 钻 3纹孔、 纹孔底孔 钻孔选用机床为 具选用 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 0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 丝 3 纹孔、 纹孔 机床：立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9 选高速钢锥柄麻花钻头。 机床：组合攻丝机 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 m 48.0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 18 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 50 丝锥回转转速0n：取 50 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 由工序 2 可知： 0 02l 走刀次数为 1 机动时间m i fn 章小结 本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 19 3 镗孔夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来加工 47 孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 位、夹紧方案的选择 由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔进行了钻、扩、铰加工。因此，定位、夹紧方案有： 方案：选底平面、工艺孔和大头孔外圆端来定位，即一面、一短圆柱销和 紧方式可设计圆环套在大头孔圆周边进行夹紧。 方案：应用一面即拨叉底面，一 销即定位于大头孔外端的挡销和工艺孔的心轴来定位，夹紧方式就用螺母在心轴上夹紧。 方案：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，还有一挡销定位于大头孔外端，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。 分析比较上面三种方案：方案中的 夹紧方式加大了设计量，装、取工件也不易。方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，也端是不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。 通过比较分析只有方案满足要求， 孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔为定位基准来设计镗模，从而保证其尺寸公差要求。 削力及夹紧力的计算 镗刀材料： 5硬质合金镗刀） 刀具的几何参数： 60粗K90精K 10 0s 80 由 参考文献 5查表 321 可得： 圆周切削分力公式： 0 . 7 5 0 . 1 52943C p c PF a f v K式中 /f m m r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 20 查 5表 421 得： ()736 查 5表 1 2 5 取 由表 621 可得参数： 94.00.1.1.17 6 4 )理：径向 切削分力公式 ： 0 . 9 0 . 7 5 0 . 32383P p c PF a f v K式中参数： 77.00.1.1.13 2 7 ( )向 切削分力公式 ： 0 . 5 0 . 43326f p c PF a f v K式中参数： 11.10.1.1.16 0 5 ( )据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 安全系数 ： ： 6543210 式中：60 全系数，查参考文献 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N 7 6 6 . 3 7 ( )K P F N 1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则； 参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 夹 向力： N） 扭距： 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 21 m 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数321 由资料机床夹具设计手册查表 721 可得： 切削力公式：（ 式中 查表 821 得： 9 0( )(实际所需夹紧力：由 参考文献 16机床夹具设计手册表 1121 得： 安全系数 式（ ： 6543210 式中：60 参考文献 16机床夹具设计手册表 121 可得： K 所以 )( 5 8