【工装夹具类】升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计【CAD图纸和说明书】
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【工装夹具类】升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计【CAD图纸和说明书】,工装,夹具,升降,轴承,工艺,规程,设计,cad,图纸,以及,说明书,仿单
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升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计 - 1 - 目 录 一 、 零 件 的 分 析 1 （ 一 ） 零 件 的 作 用 1 （ 二 ） 零 件 的 工 艺 分 析 1 二 、 工 艺 规 程 设 计 2 （一 ) 确 定 毛 坯 的 制 造 形 式 2 （ 二 ） 基 面 的 选 择 2 （ 三 ） 制 定 工 艺 路 线 2 （ 四 ） 机 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 皮 尺 寸 的 确 定 4 （ 五 ） 确 立 切 削 用 量 及 基 本 工 时 5 三、夹具设计 13 （一）问题的提出 13 （ 二 ）卡 具设 计 13 （三） 夹 具零 件 14 四 、 设 计 体 会 17 五 、 参 考 文 献 18 - 2 - 序 言 机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 希望能通过这次课程设计对我们未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼我们的分析问题 、 解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。 一 、 零件的分析 （一） 零件的作用 题目所给的零件是升降杆的支承部件 升降杆轴承座。该零件适用范围广，主要用于支承轴类的零件。使轴类零件能获得所需的同轴度和很高的回转精度，能保证运动的可靠性。 （二） 零件的工艺分析 轴承座有三组加工表面，并有一定位置要求，其中尺寸要求较高的有： 具体 分述如下： 1. 以 的中心加工表面 这一组加工表面包括：一个 82110矩形表面及长宽各为 50度为 2中，主要加工表面为 82110矩形表面。 2. 以 82110矩形表面 加工表面 这一组加工表面包括：两个 78 圆柱的左右表面及表面外的螺纹孔；两个 圆柱的内表面；两圆柱上的两个孔。 这两组加工表面之间有着一定位置要求，主要是： 两个 孔相对底平面之间的平行度公差为 由以上分析可知，对于这几组加工表面而言，加工时可以先加工下表面，然后以下表面为粗基准，借助于专用夹具加工其它组的表面。 二 、 工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 零件材料为 件为升降杆轴承座。主要是支撑轴在工作时承受轴的轴向力和径向力。由于轴在工作中比较平稳，所以轴承座所受的其它冲击力较小，由于升降杆轴承座在机械工作中应用比较广泛，属于大批量生产，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 （二）基面的选择 - 3 - 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使 加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对本零件来说，如果以 78 外圆表面作基准，则可能这一组的表面不平行。按照有关粗基准的选择原则，以 52 为粗基准，利用一组圆锥销固定内表面作为定位面，以消除 x 、 y 、 Z 、 x 、 y 、五个自由度，在用一个销钉顶住肋板，消除 z 一个自由度，达到完全定位。 （ 2）精基准的选择。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。 （三） 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点 ，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大批生产的条件下，可以考虑才用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工序一 粗 、 精 铣轴承座尺寸 82110面 及长宽各为 50度为 2 工序二 钻底座的四个 13 的孔。 工序三 粗 、 精 铣轴承孔左右的两个表面，共四个。 工序四 粗 、 精 镗一对 尺寸为 52的孔，然后锪孔，深度为 1 工序五 粗 洗两个 15端面。 工序六 钻，扩 15后车螺纹 。 工序七 钻，扩 78 外面上的孔并车螺纹，各六个。 工序八 检查。 工序一 粗 、 精 铣轴承座尺寸 82110面 及长宽各为 50度为 2 工序二 粗 、 精 铣轴承孔左右的两个表面，共四个；并钻，扩 78 外面上的孔并车螺纹，各六个 。 工序三 粗 、 精 镗一对 尺寸为 52的孔，然后锪孔，深度为 1 工序四 粗 洗两个 15端面，并 钻，扩 15孔，然后车螺纹 。 工序五 钻底座的四个 13 的孔。 工序六 检查。 上面工序加工效率较高，但同时洗平面并车螺纹工序比较复杂，不易实现通用机床。 两种工艺路线方案都是一样的，只是加工工序不一样。在第二个方案中的工序二中 粗 、精 铣轴承孔左右的两个表面，共四个；并钻，扩 78 外面上的孔并车螺纹，各六个。工序比较复杂 ，工艺性不好。而工艺方案一正好规避了这一个问题。并且装夹次数并没有增多，能得到很好的工艺性和较高的加工效率。所以，我最终确定了的工艺路线方案。 4. 最终确定的工艺路线方案 - 4 - 工序一 以 52的内孔为粗基准，加工零件的底平面及底平面上的槽 。 工序二 以 52的外表面为粗基准 ，加工零件底平面上的四个通孔。 工序三 以底平面为精基准，加工 78孔左右的两个表面，共四个 。 工序四 以底平面为精基准，粗 、 精 镗一对 尺寸为 52的孔，然后锪孔，深度为 1 工序五 以底平面为精基准，粗 洗两个 15 工序六 以底平面为基准，钻，车 6M 的 螺纹 。 工序七 以 52的内孔为基准 ，钻，扩六个孔 并车 6M 的螺纹 工序八 检查。 (四 ) 机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 升降杆轴承座零件材料为 度 190产类型大批量，采用铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1 轴承底座表面 考虑其长度为 82 110 15 查机械制造工艺设计简明手册表 (（具体出版社和作者详见最后一页 参考书目，以下不做注明。） ,取高度方 向的余量为 4铸造尺寸长度为 84度为 112度为 19 2 钻 13 查机械制造工艺设计简明手册表 (取余量为 3. 铣两个 78左右两端面，共四个。 参照 机械制造工艺设计简明手册表 21 确定工序尺寸及余量如下 : (从实际情况考虑取粗铣后双边余量为 粗铣： 5 留余量为： 1双边加工 ) 精铣： 0.5 0铸造尺寸为 28 52的孔 查机械制造工艺设计简明手册表 (取余量为 4铸造尺寸就为 48 参照 机械制造工艺设计简明手册表 15 确定工序尺寸及余量如下 : 镗刀 ,量具游标卡尺，及其它。 粗镗 2 留余量为： 2半精镗 1 留余量为： 1镗 52 留余量为： 0 15 台的上端面。 由于该表面没有要求，所以采用粗铣，即铸造尺寸为 3 6车 6螺纹， 先钻 5孔，然后 进行车螺纹， 尺寸为 1 车 78外端面 上的螺纹孔。 外端面各有 6 个且均部 ,要分两次才能完成 ,因为是两个对称面 ,所以加工余量相同 。 - 5 - 先钻 5孔，然后 进行车螺纹， 尺寸为 1 8. 检查。 （ 五）确立切削用量及基本工时 工序一 以 52的内孔为粗基准，加工零件的底平面 及底平面上的槽 。得到尺寸为高 15底平面和深 2槽，平面度误差为 1. 加工条件 工件材料： 10，铣削加工。 加工要求：粗铣，半 精 铣 到尺寸 15面粗糙度为 。 1. 工序尺寸：端面圆长 78 2. 加工要求：以 52 为定位面用铣刀铣削余量 3半精铣，铣削余量为 1到粗糙度： 3. 选用机床： P 输 =. 选用刀具： D=250（根据加工而选表（ 21Z=12） 5. 铣刀形状： 0 =5， 0 0 005 , 0 4 5 ( ) ， 查 表 21刀具寿命：查工艺师手册表 30 T=240、选择切削用量 （ 1）、决定切削速度 切削余量可知采用一次切削 2）、切削进给量： 因为是粗铣采用较大进给量 （ 3）、切削速度： 由于是粗铣采用较小速度 v=52mm/算主轴转速：01000 6 1 / m i 按机床说明书见机械加工工艺师手册表 11 3可知道机床分 18级 81000r/3r/ 所以实际速度为： 2 5 0 6 3 4 9 / m i 0 0 1 0 0 0 8、 检验机床功率 由以上切削量检验功率 由公式： - 6 - 5 0 . 9 0 . 7 405 0 . 7 4 0 . 7 4P m = 2 . 8 1 02 . 8 1 0 0 . 8 9 4 0 . 3 6 6 3 2 5 0 1 25 . 1P p f ek a a a z 因为 校验合格。 ）计算基本工时 已知 L=162， 13， 600（由查表取得） - 8 - ( 22+13=40 )240( 22 +13=20 查机械制造设计简明手册表 公式 L+ / (162+20+3)/600=工序四 、 以底平面为精基准，粗 、 精 镗一对 尺寸为 52的孔，然后锪孔，深度为 1 1、 加工要求：粗镗 52孔，以底面为定位基准，根据机械制造技术基础表 镗时其加工经济精度可达到 面粗糙度 体余量如下： 52- 48=4 2Z=4 单边余量 Z=2以上精度查公差配合实用手册表 2 3可以知道其孔加工的上下偏差为： 4852 1 2、选用机床：查机械工艺师手册表 10 2 卧式镗床型号及技术参数 选用 式铣镗床 p 输 =、选用刀具：因为主轴上有阶梯孔，查机械工艺师手册选用 900单刃镗刀即可，这种镗刀适合镗阶梯孔还能镗削圆柱端面。 4、选择切削用量 决定切削深度 由切削余量可知道 单边） 查机械工艺师手册表 29 14可知道粗镗时 8以采用一次切削。 决定切削进给量 查机械工艺师手册表 30 26 工件是铸铁时，刀头是刀头时 为粗镗所以采用较大进给量 、决定切削速度 查机械工艺师手册表 30件是铸铁时，刀头是刀头时 v=40m/为粗镗所以采用较小速度 计算主轴转速 80 1000vn d1000 4080 159r/机床说明书见机械加工工艺师手册表 11 3可知道机床分 18级 81000r/73r/ 所以实际速度为： - 9 - 7 9 1 7 3 4 3 / m i 0 0 1 0 0 0 计算各孔加工工时 12wm l l lt 24 3 3173 1=、加工要求：精镗 52 1底面为定位基准，根据机械制造技术基础表 精时其加工经济精度可达到 面粗糙 度 52- 51=1 2Z=1 单边余量 Z=以上精度查公差配合实用手册表 2 3可以知道：其孔加工的上下偏差为： 5152 、选用机床：查机械工艺师手册表 10 2卧式镗床型号及技术参数选用 p 输 =、选用刀具：查机械工艺师手册选用 900单刃镗刀即可，能镗削圆柱端面，使圆 柱端面达到相应精度。 4、选择切削用量 决定切削深度 由切削余量可知道 机械工艺师手册表 29 14可知道精镗采用一次切削。 决定切削进给量 查机械工艺师手册表 30 26 工件是铸铁时，刀头是刀头时 为精镗所以采用较小进给量 、决定切削速度 查机械工艺师手册表 30件是铸铁时，刀头是刀头时 v=60m/为精镗所以采用较大速度 计算主轴转速 90 1000vn d1000 6090 212r/机床说明书见机械加工工艺师手册表 11 3可知道机床分 18级 81000r/28r/ 所以实际速度为： - 10 - 9 0 2 2 8 6 4 / m i 0 0 1 0 0 0 5、计算各孔加工工时 12wm l l lt 23 3 3228 =圆柱式沉头孔 52据有关资料介绍锪沉头孔进给量及切削约为钻孔时 1/31/2，故： f=1/3 f 钻 =1/3 r v=1/3 v 钻 =1/3 4=15m/轴转速： n=1000v/1000 15/30 =159r/机床说明书见机械加工工艺师手册表 9 5 可知道机床分 16 级 252000r/主轴转速为 142r/ 所以实际速度为： 1 4 2 1 7 . 5 7 . 8 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： 324 4 0 . 8 41 4 2 0 . 1 6 7 序五 、 以底平面为精基准，粗 铣两个 15 工件材料： b =B=190241,铸造。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 0,深度 校验合格。 6）计算基本工时 L/ 95+125)/375=结果 f=mm/z, 35r/s. 工序六 、 以 52的内孔为基准 ，钻，扩六个孔并车 6M 的螺纹 1. 选择钻头 - 11 - 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 角 o 16 ，二重刃长度 1202 450 30 （ 1）决定进给量 查切 0 22 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系数 10故 18 。 m 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 360 故实际的切削速度 （ 4）校验扭矩功率 M P 故满足条件，校验成立。 m 6 0 164 m 三 、 夹具设计 经过与老师协商，决定设计第三道工序 铣两个 左右端面的铣床夹具。本夹具将用于 式铣床，刀具 D=40锥柄端面铣刀，使用高速刚刀具。 为了提高生产率，保证加工质量，降 低劳动强度，需设计作用夹具。 （一） 问题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低，而且表面粗糙度要求也不高，只要求达到 可。而且该平面铣削余量有 3以该平面可以依次铣削完成，即可达到尺寸及表面粗糙度的要求。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上，以提高生产率、降低劳动强度方面着重考虑。 （二） 夹具设计 - 12 - 1 定位基准的选择 由零件图可知，该工序加工简单，一次铣削即可完成加工，而且也没其它的要求。出于定位简单和快速的考虑，选择 工件底平面 基准，即以工件高度尺寸 15 上各 加一块压板压主（自由度限制数： 3），再配合底平面根据三点定位原则用三条支撑条定位（自由度限制数： 3）。由于其它的横向移动和纵向移动均不会影响到上平面的铣削，所以可以不用考虑该方向上的定位。而且此平面的铣削的加工余量不大，所需的夹紧力也不太大，使用螺旋压紧压板进行卡紧。这样一来夹具的结构也简单，所夹持部位也不会变形，工人安装也比较方便快捷。 2. 定位误差分析 本工序采用支撑条定位和压板压紧会产生一定的定位误差，但是由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 3. 夹具设计及操作的简要说明 夹具的卡紧力不 大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。 （三）夹具零件 1. 六角头压紧螺 钉 ( 机械设计课程设计手册 （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （） . 热处理： 0。 （） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 标记： G=128 A 型六角头压紧螺钉： 螺钉 00 零件图形如附图（体图）所示夹具。 六 角 头 压 紧 螺 钉 2. 六角螺母 （ 机械设计课程设计手册 （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （） . 热处理： 0。 （） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 螺纹规格 D=性能等级为 10 级，不经表面处理， A 级的 1 型六角螺母的标记为：螺母 16。 零件图形如附图（夹具体图）所示。 六 角 螺 母 3. U 形压板（ 机械夹具设计手册 - 13 - （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （） . 热处理： 0。 （） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 标记：公称直径 =16 L= 200 A 型 U 型压板。 压板 00 件图形如附图（夹具体 图）所示。 U 形 压 板 5. 垫圈（ 机械设计课程设计手册 机械夹具设计手册 （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （） . 热处理： 0。 （） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 公称尺寸 d=16能等级为 140，不经表面处理，标记为：垫圈 16零件图形如附图（夹具体图）所示。 垫 圈 6. 夹具体 查 机械夹具设计手册 P 222 225 页 在选择夹具体结构时 ,应以合理性、工艺性、经济性、标准化的可能性以及工厂的具体条件为综合依据考虑。 标记为：长 *宽 *高 =300*120*40 材料为 零件图形如附图（夹具体图）所示。 - 14 - 夹 具 体 7. 方形对刀快 机械夹具设计手册 页 （ 1） . 材料 : 20 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （） . 热处理：渗碳深度 4。 （） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 标记为： 对刀块 *宽 *高 =60*16*78 零件图形如附图（夹具体图）所示。 方 形 对 刀 快 8、开平槽端紧定螺钉 （ 机械设计课程设计手册 螺纹标记为 M=8、公称长度 l=20、性能等级为 14H 级、表面氧化的 开平槽端紧定螺钉标记为： 螺栓 738*40 零件图形如附图（夹具体图）所示。 开 平 槽 端 紧 定 螺 钉 - 15 - 四、设计体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识 ,发现 ,提出 ,分析和解决实际问题 ,锻炼实践能力的重要环节 ,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程 械制造技术基础和机械装备等课程后的一次对专业知识的综合性的实际运用；更是在学完大学四年来所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。 此次课程设计涉及到的知识面很广，涉及到了材料力学、机械工程材料、机械制造技术基础、机械制造装备设计、公差配合与技术测量、机械设计、工程材料与热处理等课程的相关知识，同时还联系到了生产实习中的一些经验，应用到的知识广、 全面。 随着社会的快速发展，制造业的不断更新，制造能力和质量的飞速发展与更加高精、高速、高能。而对与一个走机械制造专业方向的人来说，社会对他们的要求已愈来愈高，搞工艺不但要会搞工艺，更要能搞设计、搞开发、搞创新，懂得材料、设备、控制 所以，搞自己的专业，要在自己专业的道路上搞出成就，就应该时时充实自己，更新自己，增加自己的专业知识及其它综合能力；更新自己的思维方式和思想观念。更加明确自己的人生观，价值观，世界观。力争将自己培养成有志向、有道德、懂科学、爱国家，能适应不同社会环境的优秀社会主义青年。 回顾起 此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整三星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了 自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温。 这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在赵彤涌老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在赵彤涌老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！ - 16 - 五 、 参考文献 序号 书名 出版社 主编 1. 机械 制造工艺设计手册 哈尔滨工业出版社 王绍俊 2. 金属切学机床夹具设计手册 机械工业出版社 上海柴油机工艺设备研究所 3. 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社 东北重型机械学院洛阳分院 4. 机械制造工艺及专用夹具设计指导冶余工业出版社 孙丽媛 雒运强 张嘉钰 5. 公差配合技术测量 高等教育出版社 沈学勤 6. 机械设计课程设计手册 高等教育出版社 吴宗泽 罗圣国 7. 钳工工艺与技能训练 高等教育出版社 徐冬元 8. 机械制造工技术基础 西南交通大学出版社 张捷 李先民 赵虎 9. 机床夹具设计 哈尔滨工业大学、上海工业大学出版社 10. 材料力学 高等教育出版社 刘碧文 11. 机械制造装备 机械工业出版社 黄鹤汀 王芙蓉 刘建明 12. 机械 设计 高等教育出版社 邱宣怀 13. 机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社 李益民 14. 切削用量简明手册手册 机械工业出版社 艾兴 肖诗刚 升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计目 录一、零件的分析1（一）零件的作用1（二）零件的工艺分析1二、工艺规程设计2（一)确定毛坯的制造形式2（二）基面的选择2（三）制定工艺路线2（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 4（五）确立切削用量及基本工时5三、夹具设计13（一）问题的提出 13（二）卡具设计13（三）夹具零件14四、设计体会17五、参考文献18序 言机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有 的 次课程设计对我们 的工作进行一次 性训练 中 我们的分析问题、 问题的 后参加工作 一 的基础 一、零件的分析零件的作用题目所 的零件是升降杆的 承部件升降杆轴承座 零件 用 用 承轴轴所的轴的 的”性 零件的工艺分析轴承座有三加工面 有一定 中尺寸 的有具体分 1. 以的中加工面一加工面一 82面及 各 50 中 加工面 82面 2. 以82面加工面一加工面 的面及面 的 的 面 的 加工面之 有 一定 是对 面之 的 行 分析 对 加工面 言 加工时以加工 面 后以 面 基 专用夹具加工 它的面 二、 工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件 件 升降杆轴承座 是 轴在工作时承 轴的轴 轴在工作中 所以轴承座所 的 它 升降杆轴承座在机械工作中 用 大量生 零件 选择 件毛坯 （二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的 工作之一 基面选择 确与合理以加工质量到 生 率以提 否则 加工工艺 程中问题百出 更有甚者 还会造成零件的大 报废 生 无法 常进行 （1） 基 的选择 对一般的轴 以 作 基 是完全合理的 但对本零件 说 果以 面作基 则 一的面不 行 按照有关 基 的选择原则 以 基 利用一锥销固定 面作 定 面 以消除、五 自 用一 销钉顶住肋板 消除一 自 到完全定 （2）基 的选择 考虑基 合的问题 当设计基 与工序基 不 合时 进行尺寸换算 在以后还 专门计算 此处不再 复 （三） 制定工艺路线制定工艺路线的出发点 当是零件的何形状、尺寸 到合理的 在生 纲领已确定 大 生 的条件 以考虑才用 用机床配以专用工夹具 尽量工序集中 提生率 除此以 还 当考虑经济效果 以便生 成本尽量 降 序一 、铣轴承座尺寸82各 50 工序二 钻 座的四 13的 工序三 、铣轴承 的 面 共四 工序四 、镗一对尺寸 的 后锪 深序五 洗 15序六 钻 扩15 后车 工序七 钻 扩面 的 车 各六 工序八 检查 、铣轴承座尺寸82各 50 工序二 、铣轴承 的 面 共四 钻 扩面 的 车 各六 工序三 、镗一对尺寸 的 后锪 深序四 洗 15钻 扩15 后车 工序五 钻 座的四 13的 工序六 检查 面工序加工效率 但时洗 面车 工序 复杂 不易实现 用机床 与分析种工艺路线方案都是一样的 只是加工工序不一样 在第二 方案中的工序二中 、铣轴承 的 面 共四 钻 扩面 的 车 各六 工序 复杂 工艺性不 工艺方案一 规避了 一 问题 且装夹次数没有增多 到 的工艺性的加工效率 所以 我最终确定了的工艺路线方案 4. 最终确定的工艺路线方案工序一 以的 基 加工零件的 面及 面 的 工序二 以的 面 基 加工零件 面 的四 工序三 以 面 基 加工 的 面 共四 工序四 以 面 基 、镗一对尺寸 的 后锪 深序五 以 面 基 洗 15序六 以 面 基 钻 车的 工序七 以的 基 钻 扩六 车的 工序八 检查 机械制造 技术基础 课程设计说明书 设 计 者 ： 薛鑫刚 指导教师 ： 赵彤涌 学 号： 0405110080 班 级 ： 04级机制 3 班 - 1 - 机械制造 技术基础 课程设计任务书 设计题目 升降杆轴承座零件图 轴承座两端面的夹具 内容： 1 张 1 张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 4. 铣床 夹具装配图 1 张 5. 铣床夹具零件图 1 张 6. 课程设计说明书 1 份 - 2 - 目 录 一 、 零 件 的 分 析 1 （一）零件的作用 1 （二）零件的工艺分析 1 二 、 工 艺 规 程 设 计 2 （一 )确定毛坯的制造形式 2 （二）基面的选择 2 （三）制定工艺路线 2 （四）机械加工余量 、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 4 （五）确立切削用量及基本工时 5 三 、夹具设计 13 （一） 问题的提出 13 （二）卡具设计 13 （三） 夹具零件 14 四 、 设 计 体 会 17 五 、 参考文献 18 - 3 - 序 言 机械制造 技术基础 课程设计 是在学完了 大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 希望能通过这次课程设计对 我们 未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼 我们的 分析问题 、 解决问题的能力，为今后参加 工作 打下一个良好的基础。 一 、 零件的分析 （一） 零件的作用 题目所给的零件是 升降杆 的支承部件 升降杆 轴承座。该零件适用范围广，主要用于支承轴类的零件。使轴类零件能获得所需的同轴度和很高的回转精度，能保证运动的可靠性。 （二） 零件的工艺分析 轴承座有 三 组加工表面，并有一定位置要求，其中尺寸要求较高的有：具体 分述如下： 1. 以 的中心 加工表面 这一组加工表面包括： 一个 82110矩形表 面 及 长宽各为 50其中， 主要加工表面为 82110矩形表面。 2. 以 82110矩形表面 加工表面 这一组加工表面包括： 两个 78 圆柱的 左右 表面 及表面外的螺纹孔 ；两个 圆柱的内表面 ；两圆柱上的两个孔。 这两组加工表面之间有着一定位置要求，主要是： 两个 孔相 对底平面之间的平行度公差为 - 4 - 由 以上 分析可知， 对于这几组加工表面而言， 加工时 可以 先加工 下 表面， 然后 以 下 表面为 粗基准 ，借助于专用夹具 加工其它 组 的表面 。 二 、 工艺规程设计 (一 )确定毛坯的制造形式 零件材料为 件为 升降杆 轴承座。主要是支撑轴在 工作时承受轴的轴向力和径向力。由于轴在工作中比较平稳，所以轴承 座所受的其它冲击 力较小， 由于升降杆 轴承座在机械工作中应用比较广泛， 属于大批量生产 ， 零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 （二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一 。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废， 使 生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于 一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的 。 但对本零件来说，如果以 78 外圆表面作基准，则可能这一组的表面不平行。按照有关 粗基准的选择原则，以 52 为粗基准，利用一组圆锥销 固定内表面作为定位面，以消除 x 、 y 、 Z 、 x 、 y 、五个自由度，在用 一个销钉顶住肋板，消除 z 一个自由度，达到完全定位。 （ 2）精基准的选择。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。 （三） 制定工 艺路线 制定工艺路线的出发点，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大批生产的条件下，可以考虑才用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工序一 粗 、 精 铣轴承座尺寸 82110面 及长宽各为 50度为2 工序 二 钻 底座的四 个 13 的 孔 。 工序 三 粗 、 精 铣轴承 孔 左右的两个 表面，共四个。 - 5 - 工序 四 粗 、 精 镗一对 尺寸 为 52的孔 ，然后锪孔，深度为 1 工序 五 粗 洗 两个 15面 。 工序 六 钻，扩 15后车螺纹 。 工序 七 钻，扩 78 外面上 的孔并车螺纹， 各 六个。 工序 八 检查。 工序一 粗 、 精 铣轴承座尺寸 82110面 及长宽各为 50度为2 工序二 粗 、 精 铣轴承 孔 左右的两个 表 面，共四个；并钻，扩 78 外面上的孔并车螺纹，各六个 。 工序三 粗 、 精 镗一对 尺寸 为 52的孔，然后锪孔，深度为 1 工序四 粗 洗两个 15面 ，并 钻，扩 15后车螺纹 。 工序五 钻 底座的四 个 13 的 孔 。 工序六 检查 。 上面工序加工效率较高，但同时 洗平面并车螺纹工序比较复杂，不易实现通用机床 。 比较与分析： 两种工艺路线方案都是一样的，只是加工工序不一样。 在第 二 个方案 中的 工序二 中 粗 、 精 铣轴承 孔 左右的两个 表面，共四个；并钻，扩 78 六个。工序比较复杂 ， 工艺性不好。而工艺方案 一 正好 规避了这一个问题。并且装夹次数并没有增多，能得到很好的工艺性和较高的加工效率。所以，我最终确定了的工艺路线方案。 4. 最终确定 的工艺路线方案 工序一 以 52的内孔为粗基准，加工零件的底平面及底平面上的槽 。 工序二 以 52的外表面为粗基准，加工零件底平面上的四个通孔。 工序 三 以底平面为精基准，加工 78孔 左右的两个 表面，共四个 。 工序 四 以底平面为 精基准， 粗 、 精 镗一对 尺寸 为 52的孔，然后锪孔，深度为 1 工序 五 以底平面为 精 基准， 粗 洗两个 15面 。 - 6 - 工序六 以底平面为基准 ， 钻， 车 6M 的 螺纹 。 工序 七 以 52的内孔为基准 ， 钻，扩六个孔并 车 6M 的螺纹 工序八 检查。 (四 ) 机械加工余量 、 工序尺寸及毛 坯 尺寸的确定 升降杆轴承座 零件材料为 度 190产类型大批量， 采用 铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量 、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1 轴承底座表面 考虑其长度为 82 110 15 查机械制造工艺设计简明手册表 (（具体出版社和作者 详见最后一页 参考书目 ， 以下不做注明 。 ） ,取高度方向的余量为4铸造尺寸 长度为 84度为 112度为 19 2 钻 13四个通孔 查机械制造工艺设计简明手册表 (取余量为 3. 铣两个 78左右两端面，共四个。 参照 机械制造工艺设计简明手册表 21 确定工序尺寸及余量如下 : (从实际情况考虑取粗铣后双边余量为 粗铣： 5 留 余量为： 1双边加工 ) 精铣： 0.5 0铸造尺寸为 28 52 的孔 查机械制造工艺设计简明手册表 (取余量为 4铸造尺寸就为 48 参照 机械制造工艺设计简明手册表 15 确定工序尺寸及余量如下 : 镗刀 ,量具游标卡尺，及其它。 粗镗 2 留 余量为： 2半精镗 1 留余量为： 1 镗 52 留余量为： 0 15台的上端面。 由于该表面没有要求，所以采用粗铣，即铸造尺寸为 3 6 车 6 螺纹， 先钻 5孔，然后 进行车螺纹， 尺寸为 1 - 7 - 车 78外端面 上 的螺纹孔。 外端面各有 6 个且均部 ,要分两次 才能完成 ,因为是两个对称面 ,所以 加工余量相同 。 先钻 5孔，然后 进行车螺纹， 尺寸为 1 8. 检查。 （ 五）确立切削用量及基本工时 工序一 以 52的内 孔为粗基准，加工零件的底平面及底平面上的槽 。 得到尺寸为高 15底平面和深 2槽， 平 面 度误差为 1. 加工条件 工件材料： 10，铣削加工 。 加工要求： 粗 铣，半 精 铣 到尺寸 15面粗糙度为 。 1. 工序尺寸：端面圆长 78 2. 加工要求：以 52 为 定位 面 用铣刀铣削余量 3在半精铣，铣削余量为 1达到粗糙度 ： 3. 选用机床： P 输 =. 选用刀具： D=250（根据加工而选表（ 21Z=12） 5. 铣刀 形状： 0 =5， 0 0 005 , 0 4 5 ( ) ， 查 表 21刀具寿命：查工艺师手册表 30 T=240、选择切削用量 （ 1）、决定切削速度 切削余量可知采用一次切削 2）、切削进给量： 因为是粗铣采用较大进给量 （ 3）、切削速度： 由于是粗铣采用较小速度 v=52mm/算主轴转速：01000 6 1 / m i 按机床说明书见机械加工工艺师手册表 11 3可知道机床分 18级 - 8 - 81000r/主轴转速为 63r/ 所以实际速度为： 2 5 0 6 3 4 9 / m i 0 0 1 0 0 0 8、 检验机床功率 由以上切削量检验功率 由公式： 5 0 . 9 0 . 7 405 0 . 7 4 0 . 7 4P m = 2 . 8 1 02 . 8 1 0 0 . 8 9 4 0 . 3 6 6 3 2 5 0 1 25 . 1P p f ek a a a z 因为 校验合格。 ）计算基本工时 已知 L=162， 13， 600（由查表取得） ( 22+13=40 )240( 22 +13=20 查机械制造设计简明手册表 公式 L+ / (162+20+3)/600=工序四 、 以底平面为 精基准， 粗 、 精 镗一对 尺寸 为 52的孔，然后锪孔，深度为 1 1、 加工要求：粗镗 52孔，以底面为定位基准，根据机械制造技术基础表 孔表面加工方案及其经济精度可得到：粗镗时其加工经济精度可达到 面粗糙度 体余量如 - 11 - 下： 52- 48=4 2Z=4 单边余量 Z=2以上精度查公差配合实用手册表 2 3 可以知道其孔加工的上下偏差为： 4852 1 2、选用机床：查 机械工艺师手册表 10 2 卧式镗床型号及技术参数选用 式铣镗床 p 输 =、选用刀具：因为主轴上有阶梯孔，查机械工艺师手册选用 900单刃镗刀即可，这种镗刀适合镗阶梯孔还能镗削圆柱端面。 4、选择切削用量 决定切削深度 由切削余量可知道 单边） 查机械工艺师手册表 29 14可知道粗镗时 8以采用一次切削。 决定切削进给量 查机械工艺师手册表 30 26 工件是铸铁时，刀头是刀头时 为粗镗所以采用较大进给 量 、决定切削速度 查机械工艺师手册表 30件是铸铁时，刀头是刀头时 v=40m/为粗镗所以采用较小速度 计算主轴转速 80 1000vn d1000 4080 159r/机床说明书见机械加工工艺师手册表 11 3可知道机床分 18级81000r/主轴转速为 173r/ 所以实际速度为： - 12 - 7 9 1 7 3 4 3 / m i 0 0 1 0 0 0 计算各孔加工工时 12wm l l lt 24 3 3173 1=、加工要求：精镗 52 1底面为定位基准，根据机械制造技术基础表 孔表面加工方案及其经济精度可得到：镗 精时其加工经济精度可达到 面粗糙度 52- 51=1 2Z=1 单边余量 Z=以上精度查公差配合实用手册表 2 3 可以知道：其孔加工的上下偏差为： 5152 、选用机床：查机械工艺师手册表 10 2卧式镗床型号及技术参数选用 p 输 =、选用刀具：查机械工艺师手册选用 900单刃镗刀即可，能镗削圆柱端面，使圆 柱端面达到相应精度。 4、选择切削用量 决定切削深度 由切削余量可知道 机械工艺师手册表 29 14可知道精镗采用一次切削。 决定切削进给量 查机械工艺师手册表 30 26 工件是铸铁时，刀头是刀头时 为精镗所以采用较小进给量 、决定切削速度 查机械工艺师手册表 30件是铸铁时，刀头是刀头 时 v=60m/为精镗所以采用较大速度 - 13 - 计算主轴转速 90 1000vn d1000 6090 212r/机床说明书见机械加工工艺师手册表 11 3可知道机床分 18级81000r/主轴转速为 228r/ 所以实际速度为： 9 0 2 2 8 6 4 / m i 0 0 1 0 0 0 5、计算各孔加工工时 12wm l l lt 23 3 3228 =圆柱式沉头孔 52据有关资料介绍锪沉头孔进给量及切削约为钻孔时 1/31/2，故： f=1/3 f 钻 =1/3 r v=1/3 v 钻 =1/3 4=15m/轴转速： n=1000v/1000 15/30 =159r/机床说明书见机械加工工艺师手册表 9 5 可知道机床分 16 级252000r/主轴转速为 142r/ 所以实际速度为： 1 4 2 1 7 . 5 7 . 8 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： 324 4 0 . 8 41 4 2 0 . 1 6 7 序五 、 以底平面为 精 基准，粗 铣两个 15面。 工件材料： b =B=190241,铸造。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 0,深度 校验合格。 6）计算基本工时 L/ 95+125)/375=结果 f=mm/z, 35r/s. 工序六 、 以 52的内孔为基准 ， 钻，扩六个孔并车 6M 的螺纹 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 角 o 16 ，二重刃长度 1202 450 30 （ 1）决定进给量 查切 0 22 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系数 10故 18 。 - 15 - m 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切机床实际 转速为 360 故实际的切削速度 （ 4）校验扭矩功率 M P 故满足条件，校验成立。 m 6 0 164 m 三 、 夹 具设计 经过与老师协商，决定设计第 三 道工序 铣 两个 左右端 面 的铣床夹具。本夹具将用于 式铣床 ， 刀具 D=40锥柄端面铣刀，使 用 高速刚刀具。 为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计作用夹具。 （一） 问题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低 ，而且表面粗糙度要求也不高，只要求达到 且该平面铣削余量有 3所以该平面可以依次铣削完成，即可达到尺寸及表面粗糙度的要求。 因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上 ，以提高生产率、降低劳动强度方面着重考虑 。 （二） 夹 具设计 1 定位基准的选择 由零件图可知，该工序加工简单，一次铣削即可完成加工，而且也没其它的要求。 出于定位简单和快速的考 虑，选择 工件底平面 基准，即以 工件高度尺寸 15 上各加一块压板压主 （自由度限制数： 3） ，再 配合 底平面根据三点定位原则用三条支撑条定位 （自由度限制数： 3） 。由于其它的横向移动和纵向移动均不会影响到上平面的铣削，所以可以不用考虑该方向上的定位 。 而且此平面的铣削的加工余量不大，所需的夹紧力也不太大， 使用螺旋 压 紧 压板 进行卡紧。 这样一来夹具的结构也简单，所夹持部位也不会变形，工人安装也比较方便快捷。 - 16 - 2. 定位误差分析 本工序采用支撑条定位和压板压紧 会产生一定的定位误差，但是由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 3. 夹 具设计及操作的简要说明 夹 具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。 （三）夹具零件 1. 六角 头 压紧 螺 钉 ( 机械 设计课程 设计手册 （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （ ） . 热处理： 0。 （ ） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 标记： G=128 A 型 六角头压紧螺 钉 ： 螺 钉 00 零件图形如附图 （ 体图）所示 夹具 。 六 角 头 压 紧 螺 钉 2. 六角螺母 （ 查 机械设计课程设计手册 （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （） . 热处理： 0。 （） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 螺纹规格 D=性能等级为 10 级，不经表面处理， A 级的 1 型六角螺母 的标记为：螺母 16。 零件图形如附图 （夹具体图） 所示。 六 角 螺 母 - 17 - 3. U 形压板（ 查 机械夹具设计手册 （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （ ） . 热处理： 0。 （ ） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 标记：公称直径 =16 L= 200 A 型 U 型压板。 压板 00 件图形如附图 （夹具体图） 所示。 U 形 压 板 5. 垫圈 （ 查 机械设计课程设计手册 机械夹具设计手册 （ 1） . 材料 : 45 按 质碳素给构纲号和一般技术条件。 （） . 热处理： 0。 （） . 其他技术条件按 床夹具零件及部件技术条件。 公称尺寸 d=16能 等
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