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机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称轴承座零（部）件名称轴承座第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号03铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗铣基准面A、基准面B端面铣刀、游标卡尺800125.60.22.521.4060.2112铣51槽球面铣刀、游标卡尺8008.00.22.020.9940.149编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称轴承座零（部）件名称轴承座第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号03铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗车、半精车100前端面端面铣刀、游标卡尺800125.60.22.521.4060.2112车100后端面球面铣刀、游标卡尺8008.00.22.020.9940.149编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称轴承座零（部）件名称轴承座第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号03铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1锪平4-26端面铣刀、游标卡尺800125.60.22.521.4060.2112钻4-17孔球面铣刀、游标卡尺8008.00.22.020.9940.1493钻、铰2-12锥孔编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称轴承座零（部）件名称轴承座第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号03车HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数普车61406140夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1车43孔、56孔内孔车刀、游标卡尺800125.60.22.521.4060.2112粗车、半精车、精车62H6孔内孔车刀、游标卡尺8008.00.22.020.9940.149编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称轴承座零（部）件名称轴承座第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号03铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻、攻6-M8深20螺纹端面铣刀、游标卡尺800125.60.22.521.4060.2112钻、攻6-M6深15螺纹球面铣刀、游标卡尺8008.00.22.020.9940.149编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称轴承座共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件01备料铸造02热处理时效处理03铣粗铣基准面A、基准面B立式铣床端面铣刀、专用夹具铣铣51槽立式铣床球面铣刀、专用夹具04车粗车、半精车100前端面卧式车床端面车刀、专用夹具05车车100后端面卧式车床端面车刀、专用夹具06铣铣11020面立式铣床圆柱铣刀、专用夹具07铣半精铣、精铣基准面A、基准面B立式铣床08锪锪平4-26摇臂钻床锪孔钻、专用夹具09钻钻4-17孔摇臂钻床麻花钻、专用夹具10钻、铰钻、铰2-12锥孔立式钻床麻花钻、铰刀、专用夹具11车车43孔、56孔卧式车床内孔车刀、专用夹具车粗车、半精车、精车62H6孔卧式车床内孔车刀、专用夹具12钻、攻钻、攻6-M8深20螺纹摇臂钻床麻花钻、丝锥、专用夹具13钻、攻钻、攻6-M6深15螺纹摇臂钻床麻花钻、丝锥、专用夹具14终检检验至图纸要求并入库设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。轴承座加工工艺及其铣基准面A、基准面B的铣床夹具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。ABSTRCTThe design content of the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. Bearing processing and milling datum, the datum B milling jig is including parts processing process design, process design and special fixture design three parts. Should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. Key words: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error.目 录序言1一. 零件分析2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式32.2基面的选择32.3制定工艺路线32.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定42.5确定切削用量及基本工时7三 夹具设计103.1问题的提出 103.2定位基准的选择 103.3切削力及夹紧力计算 103.4定位误差分析 123.5夹具设计及操作简要说明 13总 结 15致 谢 16参考文献17 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。轴承座加工工艺及其铣基准面A、基准面B的铣床夹具是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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。1. 零件的分析从轴承座的零件图上可以看出，它共有七组加工表面，现分述如下：1.基准面A、基准面B、宽51槽2.100两端面3.11020面4.4-26孔、4-17孔、2-12锥孔5.43孔、56孔、62H6孔6.6-M8螺纹7.6-M6螺纹2. 工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用板料，铸造精度为8级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，选择100外圆面和端面、10540端面作为定位粗基准。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 具体方案如下：工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗铣基准面A、基准面B；铣51槽工序04：粗车、半精车100前端面工序05：车100后端面工序06：铣11020面 工序07：半精铣、精铣基准面A、基准面B 工序08：锪平4-26 工序09：钻4-17孔 工序10：钻、铰2-12锥孔 工序11：车43孔、56孔；粗车、半精车、精车62H6孔 工序12：钻、攻6-M8深20螺纹 工序13：钻、攻6-M6深15螺纹 工序14：检验至图纸要求并入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨盘零件材料为 HT200，生产类型为成批生产，采用铸造， 8级精度组。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 基准面A、基准面B的加工余量基准面A、基准面B，制造精度CT7级，加工余量等级IT-E，由机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得，单边余量Z=3.5mm，表面粗糙度Ra1.6，由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，三步铣削即（粗铣半精铣精铣）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.5mm半精铣 单边余量Z=0.8mm精铣 单边余量Z=0.2mm2. 51槽的加工余量51槽，制造精度CT8级，因加工余量不大，故采用实心铸造。3. 100两端面的加工余量100前、后端面，制造精度CT7级，加工余量等级IT-E，由机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得，单边余量Z=3.5mm，表面粗糙度分别为Ra6.3、Ra3.2，由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，后端面一步铣削即可满足其精度要求，前端面两步车削（粗车半车铣）方能满足其精度要求。 粗车 单边余量Z=2.5mm半精车 单边余量Z=1.0mm4. 11020面的加工余量11020面，制造精度CT8级，加工余量等级IT-E，由机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得，单边余量Z=3.5mm，表面粗糙度Ra6.3，由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铣削即可满足其精度要求。5. 4-26孔、4-17孔、2-12锥孔的加工余量4-26孔、4-17孔、2-12锥孔，制造精度CT8级，因孔的尺寸不大，故采用实心铸造。6. 43孔、56孔、62H6孔的加工余量43孔、56孔、62H6孔，制造精度CT8级，加工余量等级IT-E，由机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得，单边余量Z=3.0mm，表面粗糙度分别为Ra12.5、Ra6.5、Ra1.6，由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，43孔一步镗削即可满足其精度要求，56孔一步镗削即可满足其精度要求，62H6孔三步镗削（即粗镗半精镗精镗）方可满足其精度要求。粗镗 单边余量 Z=2.0mm半精镗 单边余量 Z=0.8mm精镗 单边余量 Z=0.2mm7. 6-M8螺纹的加工余量6-M8螺纹，因螺纹的尺寸不大，故采用实心铸造。8.6-M6螺纹的加工余量6-M6螺纹，因螺纹的尺寸不大，故采用实心铸造。根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图.2 毛坯简图。2.5 确定切削用量及基本工时工序03：粗铣基准面A、基准面B；铣51槽工步一：粗铣基准面A、基准面B（1）加工条件： 工件材料：HT200加工要求：基准面A、基准面B机床：立式铣床X51刀具：采用端铣刀量具：游标卡尺 （2）计算铣削用量 1） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取2） 计算工时切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.151.406=0.211min工步二：铣51槽（1）加工条件： 工件材料：HT200加工要求：51槽机床：立式铣床X51刀具：采用球面铣刀量具：游标卡尺 （2）计算铣削用量 3） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取4） 计算工时切削工时：，则机动工时为辅助时间为： tf=0.15tm=0.150.994=0.149min3、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计工序03：粗铣基准面A、基准面B；铣51槽的铣床夹具3.1 问题的提出 本夹具主要用于工序03：粗铣基准面A、基准面B；铣51槽，精度要高不高，故设计夹具时，精度则不予考虑。3.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。选择100外圆面及其端面、10540端面作为定位基准。3.3 切削力及夹紧力计算 （1）刀具： 采用角度铣刀机床： X51型立式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=749.2N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 所需夹紧力，查表5得，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K=1.872，当计算K2.5时，取K=2.5孔轴部分由M12螺母锁紧，查表得夹紧力为11350N=28375N由上计算得，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.4 定位误差分析定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图1所示 图1用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。 根据相关公式和公差确定具体变动量。如图2，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地高得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地低得加工尺寸。且该工序定位误差 图2 定位误差 =O1O2+(d2-（d2-Td2)/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.3923.5 夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了心轴、快换垫圈和螺母等组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为铣切削余量小，铣削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。4、 车内孔夹具设计4.1定位基准的选择由零件图可知，零件的内孔是这个零件的主要加工部位，更是其他工序的基准。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即钻两锥孔工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择两个直径12mm的销孔。因考虑离心力，端面用非标支撑板上的定位销作为定位原件。4.2定位元件设计与选择本次的定位原则选择的大致应该为六点定位原则，根据该零件的实际情况和加工机床，选用一面两销的定位方式，定位元件一个菱形销，一个圆柱销。选择菱形销的目的是为了避免过定位而产生的结构干涉，以至于工件很难被放入夹具内。4.3夹紧机构的基本要求1. 应保证在夹紧和加工过程中，工件定位后所获得的正确位置不会改变；2. 夹紧力的大小要适当，既要保证工件被可靠夹紧，又要防止工件不产生夹紧变形和表面损伤；3. 工艺性要好，夹紧装置的复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，结构应力求简单。尽量采用标准化、系列化的夹紧装置；4. 使用性要好，夹紧装置应操作方便、安全省力，以减轻操作者的劳动强度，缩短辅助时间，提高生产率。4.4切削力的计算与夹紧力分析根据62孔的切削力，因此选择最大孔的切削力为标准。车刀材料：（硬质合金车刀）刀具的几何参数： 由参考文献18查表可得：圆周切削分力公式： 式（4.1）式中 式（4.2）查表得： 取 由表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： 式（4.3）式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： 式（4.4）式中参数： 即：根据工件受力切削力、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： 式（4.5）安全系数K可按下式计算： 式（4.6）式中：为各种因素的安全系数，见简明机床夹具设计手册表，可得： 所以，由式（3.5）有： 由图2可知车圆孔产生的圆周切削分力应由夹紧力来平衡，但加工时同时加工两个孔，所以。即： =该夹具以压板压紧工件，然后顶住移动压板夹紧工件如图3所示：由图可知： 式（4.7） 4.5夹紧元件及动力装置确定由于差速器壳体的生产量一般，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。本道工序夹具的夹紧元件选用专用的长压板，该压板主要可以安置两侧分别的螺栓连接和铰链压板的铰链支座的连接。4.6一面两销的定位误差分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。1 确定两销距及公差由于公称值是150，公差带图中未标注，以十级公差为准，因此公差带为0.1.2 确定圆柱销的尺寸及公差由图可知，圆柱销的基本尺寸是12，按g6制造