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CA6140
床头
轴承
专用
夹具
设计
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CA6140床头I轴轴承座及专用夹具设计,CA6140,床头,轴承,专用,夹具,设计
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陕西国防工业职业技术学院毕业设计说明书题 目：CA6140床头I轴轴承座及专用夹具设计 学生姓名: 姜宝 专 业: 数控技术及应用指导教师: 职 称: 高级工程师 毕业设计说明书提交日期 地址：陕西国防工业职业技术学院陕西国防学院机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共3页第1页材 料 牌 号HT15-33毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 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1铸件2热处理 3 车 车135外圆及其端面,并挖环槽TY-6135型数控车床端面车刀，专用夹具，游标卡尺4钻,扩钻 75孔，扩84孔TY-6135型数控车床麻花钻， 专用夹具，塞规6挖槽车内孔各环槽TY-6135型数控车床槽刀， 专用夹具，游标卡尺9钻钻9孔及14沉孔Z535 麻花钻，专用夹具，游标卡尺10钻钻M10底孔及攻M10螺纹Z535麻花钻，专用夹具，游标卡尺, M10丝锥 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 期陕西国防学院机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共3页第2页材 料 牌 号HT15-33毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 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11铣 铣B,C,D平面 X6022 专用夹具， 13钻钻10孔Z535游标卡尺,专用夹具15钻 钻5短斜孔Z535游标卡尺, 专用夹具17热处理 19镗半精镗90孔T618专用夹具，塞规20镗精镗90孔T618专用夹具，塞规 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 期陕西国防学院机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共3页第3页材 料 牌 号HT15-33毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 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21去毛刺去除锐毛剌 22终检对零件各尺寸进行完工检测 23防锈 用毛刷沾防锈油为零件防锈24入库按照仓库标识进行摆放 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 期陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共1页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号10 铸造HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数真空炉夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1 检验游标卡尺. 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共2页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号20车端面成型HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床TY-6135 夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车135外圆及肩胛面保证尺寸2045度硬质合金车刀 245 2.56 12.25312挖槽30.5宽3mm的槽刀2452.5612.250.510.071.23 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共3页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号30钻、扩中孔HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床TY-6135夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻75孔要求两端相通75直柄麻花钻头，1951411.181.762扩至84+0.10/ 084扩孔钻27521.310.871.16 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共4页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号40挖环槽HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床TY-6135夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装 夹2挖宽4内环槽铣刀，游标卡尺3006.280.2411.232.03 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共5页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号50 钻孔HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z535夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装 夹 2 钻，攻M4螺纹丝锥,钻头1754.940.430.351.58 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共6页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号60钻孔、攻丝HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z535夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助装 夹 钻孔攻丝钻头，游标卡尺 130221.50.251.33 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共7页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号70铣三平面HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床 X6022 夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1 铣一面保证75尺寸铣刀，游标卡尺245200.15450.1272铣另两个面铣刀，游标卡尺245 20 0.15451.911.57 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共8页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号80钻10孔HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床 Z535夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1定位,夹紧,2钻10绞刀，塞规1755.50.4310.361.58 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共9页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号90钻5短斜孔HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z535 夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装 夹2钻5斜孔,保证角度30的要求钻头，塞规175 12 0.43 10.7851.58 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共10页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号100钻5长斜孔HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数 钻床Z535 夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹 2钻5斜孔,保证角度30的要求 175300.43 0.551.58 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）陕西国防学院机械加工工序卡片产品型号CA6140零件图号产品名称I轴轴承座零件名称共11页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号110粗、精镗中孔HT15-33毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造件设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T618 夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装 夹00 0 02粗镗90孔 镗刀，塞规100030 0.22.50.642.61精镗90孔保证图示尺寸镗刀，塞规1000320.150.50.2361.86 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 摘 要本设计是CA6140床头I轴轴承座零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。CA6140I轴轴承座零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔的加工精度。基准的选择以I轴轴承座外圆面作为粗基准。先将底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。整个加工过程选用数控机床。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。关键词 加工工艺，夹具，定位，夹紧2ABSTRACTThis paper is to design the craft processes of making the CA6140 lever spare parts and some specialized tongs in the process. The CA6140 lever spare part primarily processes the surface and bores. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the flat surface process is easier than that of the bore. Therefore, this design follows the principle that surface first and then the bore, and definitely divides the process of flat surface and bore into coarse processes and precise processes to guarantee the bore processes. The basic choice is to consider 45 outside circle as rough basis and to consider 25 bore and its next surface as precise basis. The bottom is first processed out to be fixed position basis, and process the bore using the bottom as the precise basis. The whole processes choose the machine bed. In the aspects of tongs choosing, specialized tongs are used. In consideration of the simple construction size of the spare parts, clipping by hands is adopted. It is simple, and the organization design is simple, and can satisfy the design request.Key Words craft proces , tongs, fixed position, tight clip二OO 届毕业设计（论文）任务书专业：数控技术 班级：数控 姓名： 学号：一、设计题目(附图)： 零件机械加工工艺规程制订及第 工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）10、某工序数控编程程序设计。四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（A4图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。7、数控编程程序说明书五、起止日期： 年 月 日一 年 月 日(共 周)六、指导教师：七、审核批准： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 日陕西国防工业职业技术学院目 录摘 要Abstract1 绪论31.1课题背景31.2夹具的发展史31.3小结42 I轴轴承座加工工艺规程设计52.1零件的分析52.1.1零件的作用52.1.2零件的工艺分析52.2确定生产类型52.3确定毛坯52.3.1确定毛坯种类52.3.2确定铸件加工余量及形状52.3.3绘制铸件零件图52.4工艺规程设计62.4.1选择定位基准62.4.2制定工艺路线82.4.3选择加工设备和工艺设备82.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定92.5确定切削用量及基本工时112.5.1工序1：车肩胛面成型112.5.2工序2：钻,扩75中孔,车端面，倒角122.5.3工序3：挖环槽142.5.4工序4：钻及3-9的通孔152.5.5工序5：攻M101.5的螺纹162.5.6工序6：铣B,D,C三平面172.5.7工序7：钻10的孔172.5.8工序8：钻5短斜孔192.5.9工序9：钻5长斜孔202.5.10工序10：粗镗90的孔212.5.11工序11：精镗孔90222.6本章小结233 专用夹具设计243.1钻5长斜孔夹具设计说明书243.1问题的提出243.2夹具的设计293.3本章小结294 钻5长斜孔刀具设计说明书304.1刀具类型的确定304.2刀具设计参数的确定304.3刀具工作草图的确定305 钻5长斜孔量具设计说明书315.1量具类型的确定315.2极限量具尺寸公差的确定315.3极限量具尺寸公差图的确定315.4极限量具结构设计315.5本章小结316 第一道工序数控编程说明书33 7 毕业设计体会34参考文献36致 谢371 绪论1.1课题背景随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.2夹具的发展史夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。1.3小结一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。38陕西国防工业职业技术学院2 I轴轴承座加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的主轴箱I轴轴承座。它位于车床变速机构中，主要固定轴承作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT15-33，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是I轴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90。(2) 135的外圆及其端面与90中心圆孔的垂度要求为0.03mm(3) 90与75孔同轴度的要求为0.10mm(4)宽度为20的肩胛面与中心孔有0.03的垂直度要求。由上面分析可知，可以先加工I轴轴承座135的外圆及其宽度为20的肩胛面，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I轴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。2.2确定生产类型已知此I轴轴承座零件的生产类型为中批量生产，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。2.3确定毛坯2.3.1确定毛坯种类零件材料为HT15-33。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为中批生产，故选择金属型铸造毛坯。2.3.2确定铸件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125页表1-4-7，选用各个加工面的铸件机械加工余量均为3mm。2.3.3绘制铸件零件图图2.1 零件毛坯图2.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准粗基准的选择以零件的左端120外圆为主要的定位粗基准，以宽度为20的肩胛面为辅助粗基准。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135的外圆及其肩胛面作为主要的定位精基准2.4.2制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2.1工艺路线方案一工序号工序内容工序一加工出135的外圆及其肩胛面与端面保证尺寸37mm工序二车135的外圆的端面保证尺寸35mm工序三钻、扩75中孔工序四粗镗中孔工序五挖环槽，主要是一次加工中孔内环槽工序六精镗中孔工序七钻及3-9的通孔工序八钻孔、攻丝2-M10工序九铣B,D,C三平面工序十钻10孔工序十一钻5短斜孔工序十二钻5长斜孔工序十三钳工打毛刺工序十四对零件各尺寸进行完工检测工序十五用毛刷沾防锈油为零件防锈工序十六按照仓库标识进行摆放表2.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一车端面成型，加工出135的外圆及其肩胛面工序二钻、扩75中孔与端面保证尺寸35mm工序三挖环槽，主要是一次加工中孔内环槽工序四钻及3-9的通孔工序五钻孔、攻丝2-M10工序六铣B,D,C三平面工序七钻10孔工序八钻5短斜孔工序九钻5长斜孔工序十热处理工序十一粗、精镗中孔工序十二钳工打毛刺工序十三对零件各尺寸进行完工检测工序十四用毛刷沾防锈油为零件防锈工序十五按照仓库标识进行摆放工艺立方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序集中减少了二次装夹带造成装夹误差，批量生产，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，是对中批量生产是很合适的，同时增加了粗加工后的热处理，这样可以由于加工造成的中工应力，从而使提零件使用过程中出现变形。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很分散，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，同时有由在精加工前进行去应力热处理造成零件在使用过程中出现变形。经过对两种工艺方案的比较，考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是中批生产，所以采用方案二比较合适。2.4.3选择加工设备和工艺设备机床的选择 工序70采用X6022型卧式铣床 工序50、60、80、90、100 采用Z535立式钻床 工序110采用T618卧式镗床 工序20、30、40数控车床TY-6135选择夹具该轴承座的生产纲领为中批生产，所以采用专用夹具。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。在镗孔90，由于精度高，可采用硬质合金镗刀，其它各也的加工用高高速钢麻花钻便可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。2.4.4机械加工余量、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2.3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大1车肩胛面成型3IT91353.2-0.050.052钻扩75中孔IT1275, 8412.5-0.10.13挖环槽IT106.3-114钻及3-9的通孔IT12912.5-0.050.055钻孔、攻丝2-M10IT102-M106.36铣B,D,C三平面3IT106.3-0.10.17钻10孔IT121012.5-0.10.18钻5短斜孔IT12512.5-0.10.19钻5长斜孔IT1253.2-0.020.0211粗、精镗中孔3IT8903.2-0.020.02该零件的轴向加工时，采用数控机床工序集中的原则，一次加工成型，同时采用基准重合原则，这样保证了各加工面的形位公差要求，由于此零件结构简单，同时在加工中采用了工序集中原则，所以在各工序安排中不存在基准不重合误差避免了由于基准不重合造成的加工难度，也满足了零件各表面形位公差的要求，符合零件设计者最初思想，下面是采用基准重合原则加工所形成轴向工序尺寸链图：90孔轴向工序尺寸链如下图2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序1：车肩胛面成型机床：TY-6135数控车床，刀具：45度车刀,因其单边余量：Z=3mm所以车削深度：进给量：根据参考文献3表2.4-73，取车削速度：参照参考文献3表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-74 实际车削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min2.5.2工序2：钻,扩75中孔,车端面，倒角工件材料为HT15-33铁，硬度200HBS。孔的直径为75mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为TY-6135数控车床。钻头为73mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。45度车刀确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2，表28-10可查出，查TY-6135数控车床说明书，取。 根据参考文献2表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。 由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ， 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28-3，故查TY-6135数控车床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.76min扩75的通孔加工机床为TY-6135数控车床。扩孔钻为74.7mm标准高速钢扩孔钻；确定扩孔切削用量确定进给量 根据参考文献2，表28-31，有。根据TY-6135数控车床说明书，取=0.57mm/r。确定切削速度及 根据表28-33，取。修正系数： ，故查机床说明书，取。实际切削速度为 切削工时被切削层长度：刀具切入长度，有：刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.16min 2.5.6工序3：挖环槽，为了简便起见三个槽仅算一个机床：TY-6135数控车床车宽的槽车削深度铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-81，取机床主轴转速：，取实际车削速度：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-81,被切削层长度：由尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：共三个环槽所以0.43X3=1.23查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：2.03min2.5.6工序：钻及3-9的通孔机床：Z535立式钻床刀具：9直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。 根据参考文献2表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。 由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ， 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28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min2.5.14工序5：攻M101.5的螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（）进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-105，取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.33min2.5.7工序6：铣B,D,C三平面机床：X6022型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为14)，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：较大所以铣削深度暂定：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献3表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为5机动时间：，0.12753=1.91查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.57min2.5.13工序7：钻10的孔机床：Z535立式钻床刀具：10直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。 根据参考文献2表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。 由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ， 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28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min2.5.13工序8：钻5短斜孔机床：Z535立式钻床刀具：5直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。 根据参考文献2表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。 由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ， 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28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min2.5.13工序9：钻5长斜孔机床：Z535立式钻床刀具：5直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。 根据参考文献2表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献2，表28-9，允许的进给量。 由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献2，表28-15，由插入法得 ， ， 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28-3，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献2，表28-5，故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：查参考文献1，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min2.5.9工序10：粗镗90的孔:机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：，毛坯孔径。进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.5mm。因此确定进给量。切削速度：参照参考文献3表2.4-9取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-41取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：查参考文献1，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min2.5.9工序11精镗孔90:机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.4-9，取机床主轴转速：，取实际切削速度，： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时查参考文献1，表2.5-37工步辅助时间为：1.86minin 2.6本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。陕西国防工业职业技术学院3 钻5长斜孔工序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。在加工此轴承座零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计钻5长斜孔夹具一套。3.1问题的提出本夹具主要用来钻5长斜孔。这个孔中心线与135外圆有尺寸精度要求为，与中心孔轴线夹角为30度。因为位置精度要求不高，也无需表面粗糙度要求，故再本道工序加工时主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。3.2夹具的设计定位基准的选择此零件放在Z535立式钻床上加工，刀具为5直柄加长自制麻花钻。由零件分析，选择用135外圆加上宽为20的一面定位，就可以限制5个自由度，在由下面的小孔加个销就可以实现完全定位。定位元件与夹紧元件的选择：图3.11 固定式定位销（GB2203-80）查参考文献1，表5.2-6，选用固定式定位销压紧采用螺旋夹紧，如下图图3.1图3.1切削力与夹紧力的计算由于本道工序完成螺纹底孔的钻削，因此切削力为钻削力。由参考文献1，表2.4-69得：轴向力F： 扭矩M： 式中： 如图：图3.14 扭矩图夹紧力的方向在轴线上，与M产生的转矩同轴，所以夹紧力F不需要太大，只要工件相对与夹具体没有移动就可以了。钻套、衬套、钻模板及夹具体设计该孔的加工只需钻削加工就能满足加工要求。考虑到钻套可能出现的磨损，故查参考文献1，表5.2-13选用可换钻套，当磨损就可更换。与其装配的是钻套用衬套（GB2263-80查表5.2-14），起固定的是钻套螺钉（GB2268-80查表5.2-16）。表3.1 可换钻套dDHhCr基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差5+0.041+0.02030+0.021+0.008464225125.518132.5图3.16 钻套用衬套表3.2 钻套用衬套dDHC基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差30+0.041+0.02042+0.033+0.0172513图3.17 钻套螺钉表3.3 钻套螺钉dL1d1Dd2LL0nt基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差M85.5+0.20+0.0512-0.05-0.162062211.522.5钻模板选用伸出式钻模板，用螺钉将其连接在夹具体上。安装前先调整好位置然后用销定位，后用螺钉将其拧紧在夹具体上。钻模板参见钻孔装配图。夹具精度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。由工序可知，本道工序只需钻5孔，所以孔的精度无需考虑，只保证它垂直与中心孔就可以了。由于是立钻，又是一面两销定位，在垂直方向可能存在偏转（参见钻孔装配图）。其计算同前面的计算相同。转角定位误差为既是（由下的图可知）：图3.18 转角误差分析图除了上面的误差外，影响孔位置度的因素还有：1）、钻模板上装衬套孔的尺寸公差：2）、衬套与钻套配合的最大间隙：3）、钻套与钻头配合的最大间隙：4）、钻套的同轴度公差： 综合误差为：能满足零件要求。夹具体设计夹具体的设计参考钻孔夹具体零件图。3.3本章小结在本章是对夹具结构的设计和分析其精确度的阶段。重点在于选择基准面将零件如何定位、夹紧在夹具体上。在选择基准面时，主要参考已加工面，在此主要用到的是一面两销定位，一个圆柱销和一个削边销，他们分别穿过已加工过的长中心孔和大端面的孔，再由中心孔的一面定位，就使零件在夹具体上完全定位了。选用压紧件时，分别用了移动和转动压板。最后设计出夹具体，参考有关资料计算夹具的定位误差。4钻5长斜孔工序刀具设计说明书 1. 刀具类型确定 此道工序保证的尺寸精度要求较高90内孔端面必须垂直，因此选90度闭孔镗刀。2. 刀具设计参数确定 序号项目数据来源或公式计算采用值1刀具类型表2-6、2-7直柄麻花钻2刀具材料W18Cr4V3几何角度表2-7、2-8、2-9s=-4度 o=15度o=8度 o=6度r=90度r=56度 =2mm4断削参数前面型式表2-11、2-12（f=1.3mm/r）带倒棱曲面圆弧卷削槽前面Ln=3.5mo1=-5度 br1=0.045 qn=25过渡刃表2-13（ap=0.5mm）过渡刃和修光刃 b=0.187外型结构尺寸表3-5（刀具设计手册）3. 刀具工作草图 5钻5长斜孔工序量具设计说明书设计90D7孔的塞规，首先确定被测孔的极限偏差，查公差书第三章极限与配合标准得90D7的上偏差ES=+0.021mm,下偏差EI=0mm。公差等级为IT7。1. 量具类型确定90D7的量具查得用圆柱柄圆柱塞规。2. 极限量具尺寸公差确定（1） 确定工作量规的制造公差和位置要素值，由公差书表6-1得IT7尺寸20的量规公差为T=0.0024mm,位置要素Z=0.0034mm.。（2）计算工作量规的极限偏差：20H7孔用塞规：通规：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm 下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm磨损极限= EI=0mm止规：上偏差=ES=+0.021mm 下偏差=ES-T=（+0.021-0.0024）=+0.0186mm3. 极限量具尺寸公差带图4. 极限量具结构设计 6 第一道工序数控编程设计说明书第一道工序车端面成型，加工135的外圆及其肩胛面数控编程设计说明书，本程序采用仁和数控系统进行程序编制.该工序采用一次性装夹完成，保证了外圆与肩胛面的垂直度要求，同时由于该工序是加工余量为3mm，直接由毛坯加工到产品图尺寸，故采用三次走刀完成，切削深度为1mm，具体切用见程序。采用90度硬质合金外圆车刀与3mm槽刀，在编程时考虑到计算方便，我们采用绝对编程，同时坐标原点确定在胛肩面与轴线交点处，由于
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