轴套零件的机械加工工艺规程和铣槽用夹具设计【6张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

目  录
中文摘要………………………………………………………………………………I
1.引言………………………………………………………………………………………1
2.计算生产纲领，确定生产类型…………………………………………………………1
3.零件的分析……………………………………………………………………………1
4.选择毛坯………………………………………………………………………………2
5.工艺规程设计…………………………………………………………………………3
5.1定位基准的选择………………………………………………………………………3
5.2零件表面加工方法的选择……………………………………………………………3
5.3制定工艺路线…………………………………………………………………………3
5.4确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯——零件综合图 ………………4
5.4.1确定机械加工余量…………………………………………………………………4
5.4.2确定毛坯尺寸………………………………………………………………………5
5.4.3设计毛坯—零件综合图……………………………………………………………5
6.工序设计…………………………………………………………………………………7
6.1选择加工设备与工艺装备……………………………………………………………7
6.1.1选择机床……………………………………………………………………………7
6.1.2选择夹具……………………………………………………………………………8
6.1.3选择刀具……………………………………………………………………………8
6.1.4选择量具……………………………………………………………………………8
6.2工序尺寸的确定及计算………………………………………………………………9
6.2.1确定圆柱面的工序尺寸……………………………………………………………9
6.2.2确定轴向工序尺寸…………………………………………………………………9
6.2.3确定铣槽的工序尺寸 ……………………………………………………………10
7.选择切削用量、确定时间定额………………………………………………………10
8.填写机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片…………………………………10
9.铣槽用夹具定位夹紧方案设计………………………………………………………16
9.1本工序的加工要求分析 ……………………………………………………………16
9.2确定夹具类型 ………………………………………………………………………16
9.3拟定定位方案和选定定位元件 ……………………………………………………16
9.3.1拟定定位方案 ……………………………………………………………………16
9.3.2选择定位元件 ……………………………………………………………………17
9.3.3定位误差计算 ……………………………………………………………………17
9.4确定夹紧方案 ………………………………………………………………………17
9.5确定对刀装置 ………………………………………………………………………18
9.5.1选择对刀块和塞尺 ………………………………………………………………18
9.5.2计算对刀尺寸H和B ……………………………………………………………19
9.6夹具精度分析和计算 ………………………………………………………………19
9.6.1尺寸mm的精度分析 ………………………………………………………19
9.6.2角度尺寸60?±30′的精度分析 ……………………………………………………20
9.7夹具总图 ……………………………………………………………………………20
9.8夹具零件图 …………………………………………………………………………20
10.课题小结 ……………………………………………………………………………24
参考文献…………………………………………………………………………………24
摘    要
机械制造业是工业生产的支柱，为工业生产提供重要的装备。随着科学技术的发展，机械设计与制造水平的技术力量也将不断的提高。齿轮、连杆、轴套、支座、压盖类常见机械加工工艺规程及夹具的设计与应用对机械设计制造工程师所必须掌握和了解的技能，这些零件在企业生产中也经常出现。套筒类零件是一种应用范围很广，在机器中主要起支承、定位或导向作用的零件。本文以轴类零件为基础，分析其制造方法、机械加工工艺过程及进行铣槽用夹具的设计。
关键词：设计  加工方法  零件  夹具
1.引言
机械、机器和机床等机械结构是由部件和零件装配成的，部件又是由组件和零件装配而成的。由实体材料组成的机械零件的表面，又可分为加工表面和非加工表面两种。一般，加工表面是机械零件重要的工作表面，加工表面的精度和粗糙度是通过加工保证的。此外，在加工机械零件表面时，还要考虑制造工艺的可行性、加工生产率、加工成本等多方面问题。本设计通过对一轴套零件的机械加工工艺规程设计和铣槽用夹具设计，试图找出一种简单、实用的加工方法，以供生产同类零件的企业参考。
2.计算生产纲领，确定生产类型
任务书上的题目内容为：加工一个轴套零件，该零件年产量为20000台，设其备品率为10 %，机械加工废品率为1 % ，试进行该轴套零件的工艺规程设计。
现制定该齿轮零件的机械加工工艺规程。
N＝Qn（l + a %）（1 + b % ) = 20000×1×( l +10 %)（1+ l %) = 22220（件／年）
该零件的年产量为22220件，根据《机械制造技术基础》教材中生产类型与生产纲领的关系，确定其生产类型为大批生产。
3.零件的分析
零件图如图1

图1   轴套零件图
此轴套零件在机器中可起支承、定位或导向作用（题目中未明确），该零件的图样的视图正确、完整，尺寸、公差齐全，但内孔的粗糙度Ra1.5μm有误，应该为Ra1.6μm，内槽处Ra12.5μm与其余Ra12.5μm重复标注应删除。
该零件外圆Ф粗糙度Ra0.4μm、内孔Ф粗糙度Ra1.6μm的尺寸精度和粗糙度要求较高，两端面与内孔也有较高的垂直度要求，但零件结构简单，加工并不困难；两处槽的精度要求一般，只需分步铣出即可。
因题目中未规定该轴套零件的材料，为便于设计，此处可拟定该轴套零件的材料为45号钢。
4.选择毛坯
根据用途，并综合考虑加工效率和经济性，坯料选用圆钢，锯切下料，然后锻造毛坯。
零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，即内部孔锻出。因为该轴套生产批量为大批量，所以毛坯应采用模锻。
5.工艺规程设计
5.1定位基准的选择
本零件孔是其设计基准（亦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。即选Ф内孔及一端面作为精基准。
    由于本轴套全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。
5.2零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有外圆、内孔、端面及槽等，材料为45 钢。参考教材中有关资料，其加工方法选择如下：
Ф外圆面：公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra0.4μm ，需进行粗车、精车及磨外圆。
Ф内孔：公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6μm ，毛坯孔已锻出，为未淬火钢，加工方法可采取粗车精车之后用精镗拉孔或磨孔等，都能满足加工要求。但精镗拉孔虽然加工效率较高，适合大批量生产，但对拉刀的要求很高，成本也很高；磨孔的砂轮成本较低，产量上也可以满足本工件的需要，故采用精车之后磨孔的方法加工。
端面：本零件的端面为回转体端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度为Ra3.2μm，经粗车和半精车即可。但两端面与内孔均有0.03mm的垂直度要求，需经过磨平面加工来保证。
槽：槽宽和槽深的公差等级分别为IT13和IT14，表面粗糙度分别为Ra12.5μm，需采用三面刃铣刀粗铣即可。
5.3制定工艺路线
按照先加工基准面及先粗后精的原则，机加工可按下述工艺路线进行。
工序10：以外圆φ60mm及端面定位，粗车内孔及另一端面。
工序20：以粗车后的内孔φ32mm及端面定位，粗半精车另一端面及外圆φ60mm，倒角。
    工序30：以半精车后的外圆φ60mm及端面定位，半精车另一端面及内孔，倒角。
    工序40：以工装装夹工件，以端面定位，粗、精磨内孔至图纸尺寸要求。
工序50：工件装夹在1：2000锥度的心轴上，以内孔定位，粗、精磨外圆至图纸尺寸要求。
工序60：工件装在专用夹具上，以内孔及端面定位，铣2个5mm槽（5 件一起加工）。
工序70：钳工去毛刺。
工序80：终检。