毕业设计说明书轴承座零件的加工工艺规程及夹具设计.doc

毕 业 设 计 说 明 书26摘 要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。本文通过对轴承座的工艺分析，确定合理的加工工艺方案，计算毛坯余量。根据轴承座外型确定钻夹具车夹具方案，绘制钻夹具车夹具装配图，对钻夹具车夹具进行定位误差分析。从装配图中确定标准件与非标准件，最后将标准件与非标准件按要求装配、调试。关键词：轴承座零件；工艺分析 ；工艺规程设计 ；专用夹具设计AbstractMachining industry, as a traditional and vibrant industry, has been rapidly developed for a few past decades. In the new economic area, the industry presented a new development trend, and the trends also changes the quality and the performance of the production in some new abstracts. Machining industry is now taking place in structural changes, process design and improvement of equipment has become the necessary conditions of the enterprise survival and development, process equipment design and improved products directly affect the quality and performance. Based on the analysis of the technology of the bearing, the determination of reasonable processing scheme, computational blank headroom. According to the bearing exterior determine drill fixture car fixture scheme, draw drill fixture car to drill fixture, assembly jig fixture positioning error analysis of the car. Thus determine standard and from the standard and will last a standard and non-standard fasteners according to requirements assembly, debugging KEY WORDS：Bearing parts ; process analysis; process planning; special fixture design目录摘要IAbstractII1 引言11.1本设计的内容及意义11.2课题背景知识12 轴承座的机械制造工艺规程设计32.1零件的工艺分析32.2选择毛坯种类绘制毛坯图32.3 选择加工方法，制定工艺路线43轴承座专用夹具设计183.1第7道工序的钻床夹具设计183.2第10道工序的车床夹具设计20参考文献24致谢261 引言1.1本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习。其目的在于：1巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；2加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；3树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4通过对轴承座的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。5.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6通过零件图，装配图绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制轴承座的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，这次设计的零件属大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，轴承座的材料为HT200，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对两道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.2课题背景知识1.2.1 轴承座工艺制作的研究意义通过轴承座课程设计（包括工艺设计和夹具设计），它的全面性和系统性，使我对机械加工产生了更进一步的兴趣，并让我主观上认识了加工过程中如何找定位，从而为保证轴承座中重要尺寸（包括尺寸精度和位置精度）来满足实际中与之相配套的用途。不仅是轴承座的，还有其它类型，在设计时都为加工出更好使用的性能。在设计时通过查阅资料使得了解的知识面更广、范围更大，在查阅时了解有关机械方面的书，从而切实地感受到机械行业的范围涉及面之广，它能指导实际，理论知识有待实际的检验，理论知识与实际操作是相辅相成。1.2.2机床夹具在机械加工中的作用对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于小批生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有下列优点：（1） 能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。（2） 能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高生产率。（3） 能扩大机床的使用范围 （4） 能降低成本 在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。2 轴承座的机械制造工艺规程设计2.1零件的工艺分析2.1.1零件作用上紧定螺丝，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。2.1.2 零件的工艺分析该零件为轴承支架，安装轴承，形状一般，有一定的精度要求，零件的主要技术要求分析如下：（1）由零件图可知，零件的底座底面、内孔、端面有粗糙度要求，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Ra3.2、内孔30粗糙度为1.6精度要求比较高也是加工的难点。轴承座在工作时，静力平衡。（2）铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在静力的作用下，不至于发生意外事故。2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图2.2.1 选择毛坯种类 （1）零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中会受到冲击，生产类型为大批生产，选择金属型铸件毛坯。查机械加工实用技术手册，第242页表5-2，选用铸件机械加工余量等级为CT-9。这对提高生产率，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。 （2）绘制毛坯图2.3 选择加工方法，制定工艺路线2.3.1 定位基准的选择 根据零件图纸及零件的使用情况分析，知30的孔、孔8、孔9、孔6以及13和上表面等均需正确定位才能保证。故对基准的选择应予以分析。（1） 粗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，故应选择轴承座的两面距离42以此加工轴承座的底面和其他表面。(2) 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。2.3.2 确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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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：方案一工序一，粗铣、精铣至82*38的底面粗铣两端面保证尺寸38粗铣、半精铣、精铣上表面两边21*38的面工序二，粗车孔30车35的孔精车孔30工序三，钻、半精铰、精铰、细镗两个直径为8的孔钻、半精铰、精铰直径为9两个孔反锪直径为13的孔钻孔6、4工序四，拉两个2*1的槽方案二工序一：铸造工序二：以M面定位，夹紧42两侧面，粗铣、精铣底面N工序三：划线保证82尺寸工序四：以N、P面定位，夹紧铸造孔底，铣两端面保证尺寸为82及顶面，公差按照GB/T1184-2008未注公差M级工序五：划线工序六：钻、铰两个直径为8的孔钻、铰直径为9两个孔和孔13钻直径为6的孔工序七：钻直径为4的孔工序八：刨两个2*1的槽工序九：粗车孔30至28，车孔35至要求，半精车、精车30至尺寸要求工序十：去毛刺检查二个方案的比较与分析 方案一明显存在缺陷，在工序一中粗铣、精铣至82*38的底面这个方案不能一步完成，而且定位也没有写清楚，加工的步骤也不清晰，相比之下第二个方案，加工路线就比较的合理，各加工定位也很清晰，符合批量生产，所以这里选择第二个方案作为加工路线。因此，最后的加工路线确定如下：工序一：铸造工序二：以M面定位，夹紧42两侧面，粗铣、精铣底面N工序三：划线保证82尺寸工序四：以N、P面定位，夹紧铸造孔底，铣两端面保证尺寸为82及M面尺寸15，公差按照GB/T1184-2008未注公差M级工序五：划线工序六：钻、铰两个直径为8的孔钻、扩、铰直径为9两个孔和孔13工序七：钻直径为6的孔工序八：钻直径为4的孔工序九：刨两个2*1的槽工序十：粗车孔30至28，车孔35至要求，半精车、精车30至尺寸要求工序十一：去毛刺检查毛坯为精铸件，清理后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间铣削去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序：2.3.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1毛坯尺寸的确定，画毛坯图。轴承座其材料为HT200。由于产品的精度要求不高，生产纲领为中批生产，所以毛坯选用金属型铸件。毛坯铸出后进行退火处理，以消除铸件在铸造过程中产生的内应力。由机械加工工艺手册查得，该种铸件的CT等级79,MA为F，可查出铸件主要尺寸的公差，机械加工余量为2.02.5，现将主要毛坯尺寸及公差所示：零件底面N长为：82 总余量为：2+2 毛坯尺寸：86零件底面N宽为：38 总余量为：2+2 毛坯尺寸：42零件孔30 总余量为：4 毛坯尺寸：26零件高为52 总余量为2+2 毛坯尺寸：56由此可绘制出该零件的毛坯图2车孔30，其加工长度381）表面粗糙度值Ra=1.6m，需要粗车、半精车、精车。参考P240表5-1机械加工余量可得1.5mm2.0mm，取2.0mm的加工余量。 2）精车加工余量：参考机械加工实用技术手册，可得：孔的精车直径余量：2Z0.1mm。 3）半精车加工余量：参考机械加工实用技术手册，可得：半精车孔余量Z1.5mm2.0mm，取1.5mm的加工余量。车削公差：现规定本工序（精车）的加工精度IT7级，因此可知本工序的加工公差为0.03mm（入体方向）。 4）粗车加工余量：除精车的加工余量和半精车的加工余量剩下的余量都给粗车。车削公差：现规定本工序（半精车）的加工精度IT11级，因此可知本工序的加工公差为0.35mm（入体方向）。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定的零件为大量生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按照调整法加工方式予以确定。由此可知：毛坯的名义尺寸：30-2226mm毛坯的最大尺寸：26-0.825.2mm毛坯的最小尺寸：260.826.8mm粗车后最大尺寸：29.9-1.5226.9mm粗车后最小尺寸：26.8+0.3527.25mm半精车后最大尺寸：30-0.05229.9mm精车后最小尺寸：29.90.0329.93mm 2.粗铣底底座底面底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用铣刀的规格为16， 机床的型号XA6132 刀具：YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取5-10 =60 =10。 加工要求 粗铣轴承座的下底面。a)确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为2mm，文献表8-30可知精加工余量为1mm，根据实际情况，调整为0.2mm，故其粗加工余量为(2-0.2)=1.8mm。 b）确定每齿进给量 由切削加工简明实用手册表8-95 ，取每齿粗铣的进给量为0.2mm/Z,取精加工每齿的进给量为1.5mm/Z.粗铣走刀一次ap=1.8mm，精铣走刀一次ap= 0.2mm。 c)计算切削用量由表8-56，取粗铣、精铣的主轴转速分别为200r/min和500r/min，由前面选择的刀具直径16mm，故相应的切削速度分别为：V =dn/1000 =10.048m/min V=dn/1000=25.12m/min d) 校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。 由文献表2.4-96得切削功率为P=92.4x10-5ZnK 取Z=16 n=200/60=3.3r/s =10mm =0.2mm =1.8mm 而K=KKF2 由文献表2.4-94可知K=1 KF2=1 故K=1 故=92.4xxxxx1.8x16x3.3x1=0.462KW 其所消耗量功率远小于机床功率，故可用。 3. 铣两端面保证尺寸为82及M面尺寸15(1).铣M面尺寸15表面粗糙度值Ra=3.2m，需要精加工。参考机械加工实用技术手册，P242表5-2大批量生产铸件的尺寸公差等级，可得：金属型铸造的灰铸铁公差等级CT为79级，取9级；再参考P243表5-3铸件尺寸公差数值，可得：1.8mm的铸造尺寸公差。参考机械加工实用技术手册P242表5-2铸件机械加工余量等级MA为F级；再参考P240表5-1机械加工余量可得2.0mm2.5mm，取2mm的加工余量。底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用铣刀的规格为12， 机床的型号XA6132 刀具：YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取5-10 =60 =10。a)确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为2mm，文献表8-30可知精加工余量为1mm，根据实际情况，调整为0.2mm，故其粗加工余量为(2-0.2)=1.8mm。 b）确定每齿进给量 由切削加工简明实用手册表8-95 ，取每齿粗铣的进给量为0.2mm/Z,取精加工每齿的进给量为1.5mm/Z.粗铣走刀一次ap=1.8mm，精铣走刀一次ap= 0.2mm。 c)计算切削用量 由表8-56，取粗铣、精铣的主轴转速分别为200r/min和500r/min，由前面选择的刀具直径12mm，故相应的切削速度分别为：V =dn/1000 =10.048m/min V=dn/1000=24.1m/min d) 校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。 由文献表2.4-96得切削功率为P=92.4x10-5ZnK 取Z=16 n=200/60=3.3r/s =10mm =0.2mm =1.8mm 而K=KKF2 由文献表2.4-94可知K=1 KF2=1 故K=1 故=92.4xxxxx1.8x12x3.3x1=0.432KW 其所消耗量功率远小于机床功率，故可用2. 铣两端面保证尺寸为82表面粗糙度值Ra=3.2m，需要精加工。参考机械加工实用技术手册，P242表5-2大批量生产铸件的尺寸公差等级，可得：金属型铸造的灰铸铁公差等级CT为79级，取9级；再参考P243表5-3铸件尺寸公差数值，可得：1.8mm的铸造尺寸公差。参考机械加工实用技术手册P242表5-2铸件机械加工余量等级MA为F级；再参考P240表5-1机械加工余量可得2.0mm2.5mm，取2mm的加工余量。跟铣M面粗糙度要求一样而且尺寸都不大，故可以用铣M用同样的刀具进行加工。a）确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为2mm，文献表8-30可知精加工余量为1mm，根据实际情况，调整为0.2mm，故其粗加工余量为(2-0.2)=1.8mm。 b）确定每齿进给量 由切削加工简明实用手册表8-95 ，取每齿粗铣的进给量为0.2mm/Z,取精加工每齿的进给量为1.5mm/Z.粗铣走刀一次ap=1.8mm，精铣走刀一次ap= 0.2mm。 c)计算切削用量 由表8-56，取粗铣、精铣的主轴转速分别为200r/min和500r/min，由前面选择的刀具直径12mm，故相应的切削速度分别为：V =dn/1000 =10.048m/min V=dn/1000=24.1m/min d) 校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。 由文献表2.4-96得切削功率为P=92.4x10-5ZnK 取Z=16 n=200/60=3.3r/s =10mm =0.2mm =1.8mm 而K=KKF2 由文献表2.4-94可知K=1 KF2=1 故K=1 故=92.4xxxxx1.8x12x3.3x1=0.432KW 其所消耗量功率远小于机床功率，故可用 4. 钻、扩、绞两个直径为8的孔直径为9两个孔和孔13 1.钻孔8（1）选用7.8的高速钢直柄麻花钻，确定进给量f 根据机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工书可查出f=0.220.26mm/r，由于孔深和孔径之比l/d=15/7.8=2.0,k=0.9，故f=（0.220.26）x0.9=0.1980.234mm/r。查Z535型立式钻床说明书，取f=0.2mm/r。 根据表3.4-3，钻头强度所允许的进给量f=0.75mm/r。机床进给机构允许的轴向力F=15690N，根据表3.4-4，允许的进给量f1.8mm/r。 由于所选择的进给量f远小于机床所允许的进给量，故所选的f可用。 （2）确定切削速度v、轴向力F、转矩T以及切削功率P用不同刀具材料进行钻、扩、绞孔的v、F、T、P按机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工表3.4-8及表3.4-10进行计算。根据所给的条件，可直接在表3.4-15中用插入法计算得： V=18m/min， F=1255N， T=3.71N.m， P=0.28kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工表3.4-9查得，切削速度的修正系数KMv=0.88，Klv=0.8，故v=18m/min x0.88 x0.8=12.672m/minn=1000v/d=519.76r/min实际切削速度v为v=dn/1000=12.74m/min由表机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工3.4-11，切削力及转矩的修正系数KMF=KMM=1.0故F=1255Nx1=1255NT=3.71N.m x1=3.71N.m（3）校验机床功率 切削功率P为 P=Px（V实/v）Kmm =0.28kw x （12.74/18）x1 =0.20kw在机床的有效功率范围之内故d=7.8mm，f=0.2mm/r，n=520r/min，v=12.74m/min相应地F=1255N,T=3.71N.M,P=0.25kw2.铰孔（1）铰刀选用8标准高速钢铰刀。（2） 确定铰孔切削用量确定进给量f根据表机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工3.4-6查出，f=0.651.3，按该表注4，进给量取小值。这里取0.65mm/r。切削速度v及n 根据表机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工3.4-40，取v=3m/min。切削速度的修正系数由表3.4-9查出 KMv=0.88 Kapv=0.99故 v=3m/min x0.88x0.99=2.6136m/min n=1000v/d=69.28r/min根据机床说明书这里取2.6m/min3.各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：d=7.8mm，f=0.2mm/r，n=716.5r/min，v=18m/min铰孔：d=8mm，f=0.65mm/r，n=69.28r/min，v=2.6m/min。1. 钻孔9选用选用8的高速钢直柄麻花钻，确定进给量f，根据机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工书可查出f=0.220.26mm/r，k=0.9，故f=（0.220.26）x0.9=0.1980.234mm/r。查Z535型立式钻床说明书，取f=0.2mm/r。根据机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工表3.4-3，钻头强度所允许的进给量f=0.9mm/r。机床进给机构允许的轴向力F=15690N，根据表3.4-4，允许的进给量f1.8mm/r。 由于所选择的进给量f远小于机床所允许的进给量，故所选的f可用。 （2）确定切削速度v、轴向力F、转矩T以及切削功率P用不同刀具材料进行钻、扩、绞孔的v、F、T、P按机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工表3.4-8及表3.4-10进行计算。根据所给的条件，可直接在表3.4-15中用插入法计算得： v=18m/min， F=1255N T=3.71N.m， P=0.28kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工表3.4-10查得，切削速度的修正系数KMv=0.88，Klv=0.8，故v=18m/min x 0.88x0.8=12.672m/minn=1000v/d=504.45r/min实际切削速度v为v=dn/1000=12.67m/min由表机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工3.4-11，切削力及转矩的修正系数KMF=KMM=1.0故F=1255Nx1=1255NT=3.71N.m x1=3.71N.m（3）校验机床功率 切削功率P为 P=Px（V实/v）Kmm =0.28kw x （12.67/18）x1 =0.20kw在机床的有效功率范围之内故d=8mm，f=0.2mm/r，n=5.5r/min，v=12.67m/min相应地F=1255N,T=3.71N.M,P=0.25kw2. 扩孔选用9mm标准高速钢扩孔钻。（1） 确定扩孔切削用量确定进给量f根据机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工表3.4-5,取f=（0.50.6）x0.7mm/r=0.350.42mm/r。根据z535型机床说明书，取f=0.40mm/r。 （2） 确定切削速度v及n 根据机械加工工艺手册 钻削、扩削、铰削加工表3.4-34，取v=30m/min。 由于切削条件与上表不同，切削速度尚需乘以下修正系数KMv=0.88,Kapv=1.02故v=30x0.88x1.02=26.928m/min n=1000v/d=347.1r/min根据z535型机床说明书，取n=345r/min。实际扩孔速度v=dn/1000=10.05m/min3. 各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量如下： 钻孔：d=8mm，f=0.2mm/r，n=716.5r/min，v=17.83m/min 扩孔：d=9mm，f=0.40mm/r，n=347.1r/min，v=10.05m/min1.钻孔13（1）钻头选用13mm高速钢直柄短麻花钻。（2）确定钻削用量1）确定进给量 参考机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-1可得：=0.610.75，可得： 。2）确定切削速度、轴向力F,转矩T以及切削功率用不同刀具材料进行钻、扩、铰孔的、F、T、均可参考P3-138表3.4-8钻、扩、铰孔时切削速度的计算公式及P3-145表3.4-10钻孔时轴向力、转矩及功率的计算公式进行计算。根据所给条件，可直接参考P3-151表3.4-15高速钢钻头在灰铸铁（190HBS）上钻孔的切削速度、轴向力、转矩及功率，用插入法计算得：=13m/min F=4485NT=30.9Nm =0.92kW由于实际加工条件与查表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。参考P3-139表3.4-9钻、扩、铰孔条件改变时切削速度的修正系数，可得：切削速度的修正系数=0.88，=0.85，故=13m/min0.880.85=9.724m/min=1000/r/min=147.47r/min参考P3-3表3.1-2立式钻床型号与技术参数，可得：=150r/min。实际切削速度为=/1000m/min=9.9m/min参考P3-16表3.4-11钻孔条件改变时轴向力及转矩的修正系数，可得：=0.94，故F=4485N0.94=4215.9NT=30.9 Nm0.94=29.046 Nm3）校验机床功率 切削功率为=(/) =0.92kW（9.891/13）0.94=0.658kW机床有效功率为 =7.50.81=6.075kW由于，故选择的钻削用量可用，即=21mm，=0.9mm/r，=150r/min，=9.891m/min 相应地F=4215.9N T=29.046Nm =0.658kW 5. 钻直径为6的孔选用选用6mm高速钢直柄短麻花钻（1） 确定钻削用量确定进给量f根据机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-1可查出f=0.220.26mm/r，查Z535型立式钻床说明书，取f=0.25mm/r。根据机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-3，钻头强度所允许的进给量f=0.65mm/r。机床进给机构允许的轴向力Fmax=15690N，根据机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-4，允许的进给量f1.8mm/r。所以符合条件。(2)确定切削速度v、轴向力F、转矩T以及切削功率Pm按机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-8及表3.4-10进行计算。根据所给的条件，可直接在机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-15中插入法计算得：v=17m/min，F=939N,T=2.10N.m,Pm=0.19kw 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-9得，切削速度的修正系数 ：KMv=0.88，Klv=0.8，故 v=17m/min x0.88x0.8=11.97m/minn=1000v/d=635.35r/min由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-11 ，切削力及转矩的修正系数KMF=KMM=1.0，故F=939Nx1=939N T=2.1N.mx1=2.1N.m(3)校验机床功率 切削功率：Pm为P=Px（V实/v）Kmm =0.19x（11.97/17）x1.0 =0.14kw符合要求。（4）各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔:d=6mm，f=0.25mm/r，n=635.35r/min，v=11.97m/min。6.钻直径为4的孔选用选用4mm高速钢直柄短麻花钻（1）确定钻削用量 确定进给量f根据机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-1可查出f=0.180.22mm/r，查Z535型立式钻床说明书，取f=0.2mm/r。根据机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-3，钻头强度所允许的进给量f=0.5mm/r。机床进给机构允许的轴向力Fmax=15690N，根据机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-4，允许的进给量f1.8mm/r。所以符合条件。（2）确定切削速度v、轴向力F、转矩T以及切削功率Pm按机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-8及表3.4-10进行计算。根据所给的条件，可直接在机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-15中插入法计算得：v=17m/min，F=622N,T=0.93N.m,Pm=0.13kw 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-9得，切削速度的修正系数 ：KMv=0.88，Klv=0.8，故 v=17m/min x0.88x0.8=11.97m/min n=1000v/d=953.02r/min由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-11 ，切削力及转矩的修正系数KMF=KMM=1.0，故:F=622N x1.0=622N T=0.93N.m x1.0=0.93N.m （3）校验机床功率 切削功率：Pm为P=Px（V实/v）Kmm =0.13kw x（11.97/17）x1.0 =0.10kw故符合条件（4）各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：d=4mm，f=0.2mm/r，n=953r/min，v=11.97m/min。 7.粗车30 ()mm的孔 选用数控车床根据切削手册表3.1，工艺手册表4.2-16选取数据切削速度V=0.16m/s选取进给量f=0.3mm/r 切削速度ap=2.0mm则主轴转速n=1000v/d=47r/min按机床选取n=800r/min则实际切削速度v=d/（1000x60）=2.72m/s车削工时：L=38mm L1=3.5mm L2=5mm基本时间t=Li/fn=（38+3.5+5）/（0.3x800）=0.19min8.车35的孔 因为该孔没有粗糙度要求和尺寸公差，要求不高，所以可以延续用粗车30的孔的装备和数据。9. 半精车、精车30 ()mm至尺寸要求 （1）.半精车30选用数控车床半精车30的孔根据切削手册表2.1，工艺手册表4.2-35选取数据切削速度v=0.2m/s进给量f=0.2mm/r 切削深度ap=1mm按机床选取n=1000r/min车削工时：L=38mm L1=3.5mm L2=5mm基本时间t=Li/fn=（38+3.5+5）/（0.2x1000）=0.23min（2）精车30 ()mm选用数控车床根据切削手册表2.1，工艺手册表4.2-35选取数据切削速度v=0.2m/s进给量f=0.2mm/r 切削深度ap=1mm按机床选取n=1000r/min车削工时：L=38mm L1=3.5mm L2=5mm基本时间t=Li/fn=（38+3.5+5）/（0.2x1000）=0.23min3轴承座零件专用夹具的设计本次设计中为轴承座设计两台专用夹具，以便在加工过程中提高工作效率、保证加工质量。轴承座零件在本次夹具设计为加工30 ()mm孔和直径为6的孔加工专用夹具。专用夹具的特点：针对性强、结构简单、刚性好、容易操作、装夹速度快、以及生产效率高和定位精度高。利用本夹具主要用来车30 ()mm的孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对30 ()mm孔的平行度公差要求。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。3.1 第7道工序的钻床夹具设计3.1.1确定定位方案，选择定位元件由零件图可知，根据6孔的尺寸要求，在对孔进行加工前，孔8和M面已按其加工技术要求加工，所以可以用一面两孔进行定位，选用一个菱形销和一个圆柱销进行定位加工。3.1.2切削力计算确定切削速度v、轴向力F、转矩T以及切削功率Pm按机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-8及表3.4-10进行计算。根据所给的条件，可直接在机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-15中插入法计算得：v=17m/min，F=939N,T=2.10N.m,Pm=0.19kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-9得，切削速度的修正系数 ：KMv=0.88，Klv=0.8，故 v=17m/min x0.88x0.8=11.97m/minn=1000v/d=635.35r/min由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表3.4-11 ，切削力及转矩的修正系数KMF=KMM=1.0，故F=939Nx1=939N T=2.1N.mx1=2.1N.m(3)校验机床功率 切削功率：Pm为P=Px（V实/v）Kmm =0.19x（11.97/17）x1.0 =0.14kw符合要求。（4）各工序实际切削用量根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔:d=6mm，f=0.25mm/r，n=635.35r/min，v=11.97m/min。3.1.3.定位误差分析该夹具一面两孔定位，孔定位用定位销和菱形销。该孔的技术要求其实并不高，采用一般的钻床专用夹具加工就可以了，不过考虑到该零件是大批生产的，所以为了考虑到效率和生产的成本，在这里设计了一套夹具。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工序公差。从图上可知：因为该孔并没有什么要求，所以对位置度误差没有什么要求，而且是自由尺寸所以不需要什么误差分析所以经分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.2 第10道工序的车床夹具设计3.2.1确定定位方案，选择定位元件由零件图可知：根据30 ()mm孔的尺寸要求，在对孔进行加工前，孔8和N面已按其加工技术要求加工，因此，8孔及N面定位精基准（设计基准）来满足其30 ()mm尺寸要求。在这里选用一个菱形销和一个圆柱销和零件上端用一个压板压紧。3.2.2切削力计算由资料机床夹具设计手册可得：切削力公式：式中 ，带入得：=1851.1N夹紧力的计算： 带入公式：计算切削力的时候必须考虑安全系数。安全系数：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献机床夹具设计手册可得：所以夹具的重量：所以用相应的平衡块。3.2.3.定位误差分析该夹具一面两孔定位，孔定位用定位销和菱形销。要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。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工序公差。孔与面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由互换性与技术测量可知：取m（中等级）即 ：尺寸偏差为、由机床夹具设计手册可得：(1) 定位误差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故(2) 夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即：(3) 磨损造成的加工误差：通常不超过(4) 夹具相对刀具位置误差：钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即误差总和：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。总结通过这次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、车钻夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。1.本次设计是对所学知识的一次综合运用，充分的运用了大学所学的知识，也是对大学所学课程的一个升华过程。2.掌握了一般的设计思路和设计的切入点，对机械加工工艺规程和机床夹具设计有了一个全面的认识，培养了正确的设计思路和分析解决问题的能力。3.进一步规范了制图要求，学会运用标准、规范、手册和查阅相关资料的本领。由于本人水平有限，加之时间短，经验少。文