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轴承座加工工艺及车轴承孔夹具设计-角铁式车夹具含非标5张CAD图,轴承,加工,工艺,车轴,夹具,设计,角铁,非标,CAD

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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 1 页车间工段工序号材料牌号机加工二3HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式镗床Tx611A1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1粗镗30孔保证尺寸28高速钢刀具，塞规360300.41.510.132镗35孔保证尺寸35高速钢刀具，塞规480150.61.2510.133倒角高速钢刀具，塞规360300.4110.13XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 2 页车间工段工序号材料牌号机加工二4HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件X51X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1粗铣前端面保证尺寸40.3面铣刀，卡规38095.4560.81.710.162粗铣后端面保证尺寸38.6面铣刀，卡规38095.4560.81.710.17XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 3 页车间工段工序号材料牌号机加工二5HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件X51X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1刨2x1槽硬质合金刀，卡规38095.4560.81.710.16XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 4 页车间工段工序号材料牌号机加工二6HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件X51X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1粗铣底面保证尺寸18。2面铣刀，卡规38095.4560.81.710.172粗铣左侧面84面铣刀，卡规38095.4560.81.710.173粗铣右侧面82面铣刀，卡规38095.4560.81.710.17XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 5 页车间工段工序号材料牌号机加工二7HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件X51X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1粗铣上端面保证尺寸16.4粗糙度面铣刀，卡规38095.4560.81.810.142粗铣42两侧面保证尺寸42面铣刀，卡规38095.4560.8210.14XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 6 页车间工段工序号材料牌号机加工二8HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件X51X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1精铣前端面保证38.3垂直度粗糙度平面度面铣刀，卡规38095.4560.81.810.142精铣后端面保证38垂直度粗糙度平面度面铣刀，卡规38095.4560.8210.14XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 7 页车间工段工序号材料牌号机加工二9HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1钻6孔保证尺寸13以及尺寸偏差高速钢钻头，塞规764.3170.28610.39XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 8 页车间工段工序号材料牌号机加工二10HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1钻4孔保证尺寸7和10高速钢钻头，塞规1360170.17410.053XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 9 页车间工段工序号材料牌号机加工二11HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1钻9孔保证尺寸32、9及尺寸偏差高速钢钻头，塞规1360170.17410.0532钻8定位销孔保证尺寸64、20偏差高速钢钻头，塞规1360170.17410.0533锪13保证尺寸8及尺寸偏差粗糙度高速钢钻头，塞规1360170.17410.053XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 10 页车间工段工序号材料牌号机加工二12HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件X51X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1精铣底面保证尺寸30及尺寸偏差粗糙度面铣刀，卡规38095.4560.81.710.16XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 11 页车间工段工序号材料牌号机加工二13HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件X51X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1精铣上端面、保证尺寸15形位误差粗糙度面铣刀，卡规38095.4560.81.710.16XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 12 页第 12 页车间工段工序号材料牌号机加工二14HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数砂型铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式镗床Tx611A1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 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进给次数公步工时机动辅助1半精镗30孔保证尺寸29.8高速钢刀具，塞规480150.61.2510.132精镗30孔保证尺寸30粗糙度高速钢刀具，塞规480150.61.2510.13XX机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称 轴承座零件名称轴承座共 1 页第 1 页材 料HT200毛 坯 种 类砂型铸造毛坯外形尺寸每毛坯可制件 数1每 台件 数1备注年产一万序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1铸造毛坯铸造毛坯机一2检验检验机一3镗孔粗镗30、35孔、倒角机二立式镗床Tx611A高速钢刀具，赛规0.394铣面粗铣前,后端面机二立式铣床X51面铣刀，卡规0.655刨槽刨21槽机二牛头刨床B6050硬质合金刀，卡规0.056铣面粗铣底面和两侧面机二立式铣床X51卡规，卡规1.8857铣面粗铣上端面和42两侧面机二立式铣床X51面铣刀，卡规0.2828铣面精铣前,后端面机二立式铣床X51面铣刀，卡规0.659钻孔钻6孔机二立式钻床Z525高速钢钻头，赛规0.0710钻孔钻4孔机二立式钻床Z525高速钢钻头，赛规0.05311钻孔、锪孔钻8、9孔、锪13机二立式钻床Z525高速钢钻头，赛规0.28412铣面精铣底面机二立式铣床X51面铣刀，卡规0.31313铣面精铣上端面机二立式铣床X51面铣刀，卡规0.13414铣面半精镗，精镗30孔机二立式镗床Tx611A高速钢刀具，赛规2.215去毛刺去毛刺机二16检查检查检一设计开题报告课题名称: 轴承座加工工艺及工装设计 二级学院（系） 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 （宋体，四号）1本课题的背景、设计意义、可行性分析当今科学技术迅猛发展的今天，人类文明已经达到了空前的飞跃，机械化取代手工生产已成为全球公认的趋势，社会的各行各业，包括交通、农牧、石油、化工、煤炭、电力、轻纺、电子、通信、医疗、军事等，都离不开各种各样的机械设备，而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的，在机械制造学科领域的知识体系中，以机械制造过程中的工艺技术问题为研究对象的一门技术科学，即是机械制造工艺学：以工件在机床上的装夹为对象的一门技术科学，即是机床夹具设计。在这个市场经济竞争如此激烈的年代，企业若要生存发展就必须不断地改进，用最廉价的生产成本创造出最高的利润，这必然跟我们的工艺过程有着千丝万缕的联系，如何合理地安排工艺路线是提高生产效率降低生产成本的最有效方法之一，当然夹具的利用也是提高生产效率的有效手段。传统的手工装夹不仅增加了工人的劳动强度，而且大大降低了生产效率。本课题主要是对轴承座零件加工工艺及专用钻床夹具的设计。因此，本课题所研究的轴承座加工工艺和夹具设计都是非常有意义的。同时是要求通过设计能获得综合运用过去所学的全部课程进行工艺及结构设计的基本技能力，另外，为以后从事机械制造的一次综合训练和准备。从中熟练运用机械制造工艺课程中的基本理论以及生产实习、毕业实习中学到的实践知识。正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量；提高结构设计能力，而通过设计家具的训练，应获得根据加工零件的加工要求，设计出高效省力、经济、合理而能保证加工质量的夹具能力；学会使用手册和图表资料。掌握本专业有关各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用，也是为我们以后我们适应工作的一次最好训练。合理的机械加工工艺能实现产品的设计，保证产品质量、节约能源、降低成本，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测等的重要依据。然而夹具又是制造系统的重要组成部分。好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。通过此次毕业设计，提高学生综合运用所学专业知识解决生产实际问题的能力，为今后适应工作岗位的需要打下坚实的基础。此次毕业设计的目的是培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实习中实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个零件的工艺规程的能力。我们还能学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。可行性分析1、对轴承座零件进行工艺审查，找出主要技术要求和分析关键的技术问题，审查零件的结构工艺性，同时注意轴承座本身的刚度比较低，再外力作用下（切削力、夹紧力）的作用下容易变形并且轴承座是模锻件，孔的加工余量大，切削是将产生较大的残余内应力；2、拟定工艺路线：零件的机械加工工艺过程是工艺规程设计的核心问题。设计时通常应初拟23个较为不同的该零件的加工工艺路线，经技术经济分析后取其中的最佳方案实施之。3、根据拟定的工艺规程路线合理的设计专用钻床夹具的设计：1）、 拟定夹具的结构方案（1）确设计要求和生产条件a、了解工件情况，工序要求和加工状态：结构、材料、相关尺寸精度，前后工序关系，b、了解机床刀具：机床合格，技术参数，运动情况，安装结构刀具的结构，精度联接方式等c、了解生产批量d、了解工厂的生产条件和技术水平e、资料准备、收集2)拟定结构方案a、定位方案：根据加工对象的精度b、夹紧方案c、分度（转工位）方案d、对刀导向方案e、安装方式2课题的主要内容，构思及初步见解，拟采用的设计方法与手段，所需材料及设备，经费预算，预期成果等。任务的主要内容：在课程设计期间，通过相关生产企业调研，相关资料及技术手册查询完成：1. 轴承座加工工艺文件，包括加工工艺过程卡和主要加工工序卡；2. 轴承座加工中车轴承孔工序专用夹具角铁式车夹具设计，含全套夹具技术图纸；3. 工艺设计及夹具设计的设计计算说明书工作量及格式要求：1. 独立设计各有特色；分析问题深入全面，考虑问题认真仔细；设计标准规范，图面表达完整清晰；主要图纸可用计算机绘图、但手工绘图量不少于相当于1张A0图纸的图量。2. 开题报告、设计计算说明书、小结按规范要求撰写。注：相关规范要求见“毕业设计说明书模板”“毕业综合实践教学资料规范要求”“机械工程学院毕业综合实践要求”。构思及初步见解：工序的划分和定位基准的选择，在开始的时候，要认真分析零件图，了解拨叉的结构特点和技术要求。加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，注意零件各孔系自身精度（同轴度，圆度，粗糙度等）和它们的相互位置精度，采用AutoCAD软件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对AutoCAD软件的熟悉。工序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工艺的加重和分散程度，划分工序阶段，与生产纲领有密切联系，具体可以根据生产类型，零件的结构特点，技术要求和机床设备。定位基准的选择根据粗基准的选择原则：遵循基准同意，基准重合。夹具设计要确定工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧是否可靠等等。工件在夹具中的定位精度，主要是定位基准是否与工序基准重合，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过的定位时，可通过撤销多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决，夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，一面工件或夹具产生过大变形，可采用多点夹紧或在工件刚性薄弱部位安放适当的辅助支撑，夹具的设计必须要保证夹具的定位准确的机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析，结合一些夹具的具体设计事例，查阅相关的夹具设计资料，联系在工厂看到的一些加工的夹具来解决这些问题。研究目标、主要特色：能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制定工艺流程等等问题的方法。通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强自己的解决工程实际问题的能力。工作进度：调研，收集资料，查阅相关文献，了解拨叉的基本结构。掌握机械加工工艺设计的基本思路，初步拟定拨叉零件的工艺过程，完成开题报告。总结前期工作，分析拨叉的作用并绘制零件图。加工方案论证；确定加工工艺；编制零件的机械制造工艺规程和机械加工工艺卡片。设计关键工序的夹具，绘制夹具装配图和只要零件工作图。通过与老师讨论，对零件的主要技术条件进行分析，对制定的工艺规程进行修改和完善。总结前面的工作，开始撰写论文。完成论文初稿，与老师交流，修订初稿。终稿完成，打印装订，准备答辩。拟采用的设计方法与手段： 1）查阅书本以及相关资料设计手册； 2）上网查阅相关资料； 3）请教辅导老师指导； 4）独立思考，充分运用以前所学知识； 5）了解设计对象的性能、结构及工艺性； 6) 采用AutoCAD软件对夹具进行设计。1）轴承座夹具概述；2）轴承座平面夹具分类；3) 轴承座平面夹具的工作原理；4) 确定定位基准；5) 选择定位元件；6) 计算切削力，确定夹紧力；7）夹具整体结构设计； 8）绘制装配图及主要零件图；9) 撰写设计说明书；10）制作答辩用PPT3工作进度计划第一周 了解设计任务、熟悉课题、查阅资料、写开题报告；第二周 零件结构和技术要求分析；零件加工工艺分析，拟定加工工艺路线；编制加工工艺过程卡、主要工序卡；第三周 拟定夹具设计方案，完成夹具总体设计的夹具各元件选择及结构设计部分；第四周 完成夹具总体设计的相关计算，确定技术要求；论证设计方案，完成草图；第五周 绘制夹具工作图；第六周 绘制夹具工作图；第七周 撰写说明书、毕业设计小结；第八周 完善、规范所有资料；完成答辩；详细写明周数、日期，以及每周的工作内容。4参考文献1 李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社， 19942 张耀宸主编机械加工工艺设计实用手册 北京：航空工业出版社， 19933 杨黎明主编机械零件设计手册 北京：国防工业出版社，19934 徐灏主编机械设计手册 北京：机械工业出版社，1991 5 李云主编机械制造工艺及设备设计指导手册 北京：机械工业出版社，19966 胡家秀主编简明机械零件设计实用手册 北京：机械工业出版社，19997邹青机械制造技术基础课程设计指导教程吉林：机械工业出版社，20048王光斗，王春福机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，1988.49薛源顺机床夹具设计北京：机械工业出版社，2001.2指导教师意见： 指导教师： 年 月 日二级学院（系）毕业设计工作委员会意见： （盖章） 年 月 日轴承座加工工艺及工装设计摘 要轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅 让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中。随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔，尤其是在汽车和电子电器等高速发展的领域。本次课程设计设计的课题就是轴承座的设计，是在学完汽车制造工艺学后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。关键词：轴承座 工艺规格设计 夹具设计 工序 工艺性目 录摘 要I第1章 序言11.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述21.4机床夹具的功能31.5机床夹具的发展趋势31.5.1机床夹具的现状31.5.2现代机床夹具的发展方向41.6设计任务5第2 章 工艺性分析72.1零件作用72.2零件工艺性分析7第3章 工艺规程设计83.1零件材料83.2毛坯选择83.2.1确定毛坯的类型及制造方法83.2.2确定毛坯的形状、尺寸及公差83.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的确定93.3.1粗基准的选择133.3.2精基准的选择133.4制订工艺路线133.5机械加工余量、工序尺寸及公差15第4章 专用夹具设计184.1问题的提出184.2夹具的设计184.2.1定位基准的选择184.2.2定位元件的设计194.2.3切削力及夹紧力的计算194.2.4加紧元件的设计214.2.5紧固元件的选择214.2.6夹具操作说明21总结22致谢23参考文献24II第1章 序言1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。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。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为18%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2450r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。1.6设计任务.设计课题：轴承座机械加工工艺规程设计 加工30、35孔专用夹具设计设计要求： （1）零件毛坯图 1张 （2）机械加工工艺过程卡片 1张 （3）机械加工主要工序的工序卡片 1张 （4）夹具装配图 1张 （5）夹具零件图 1张 （6）设计说明书 1份零件简图：如图1-1所示名称：轴承座生产批量：中批量材料:HT200 要求设计此工件的车轴承孔工序专用夹具角铁式车夹具设计，含全套夹具技术图纸图1-1第2 章 工艺性分析2.1零件作用设计题目所给零件为轴承座，主要作用是安装轴承以支撑轴。2.2零件工艺性分析轴承座共有4组主要加工表面。1、 以30mm/35mm孔为中心的加工表面。这组加工表面包括：30mm孔和35孔及倒角以及尺寸为38mm与30mm孔轴线垂直的两个端面。还有一个4mm的油孔。这组加工表面位置要求为：30mm孔两外端面的平行度误差为0.03mm.2、 以6mm孔为中心的加工表面。这组加工表面包括：6mm油孔，两个13mm沉孔，两个9mm通孔，两个8mm配作孔，以及与30mm轴线之间尺寸为mm的6mm孔的外端面。3、 9mm孔的外端面。这个加工表面的位置要求为：（1） 与30mm孔的轴线的平行度误差为0.03mm；（2） 表面平面度误差为0.008mm（只允许中间向材料内凹下），位置度误差为0.01mm.4、 槽21mm。24第3章 工艺规程设计3.1零件材料零件材料为HT200，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。3.2毛坯选择3.2.1确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为HT200，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。模锻加工工艺的几点优势：由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；生产率较高；操作简单，易于实现机械化；生产批量越大成本越低。从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。3.2.2确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如图3-1所示图3-1。3.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的确定 （1）、确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座底平面的加工过程如图3-2所示图3-2b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆面为粗基准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量及工序尺寸见表1表3-1 （2)、确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座上平面的加工过程如图3-3图3-3b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣上底面的工序偏差。方便铣削，并要间接保证尺寸15+0.05 0，以及平面度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表3-2表3-2（3）、确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座左右两侧平面的加工过程如图3-4所示图3-4b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣两侧面的工序偏差。为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧平面的加工余量及工序尺寸见表3-3表3-3（4）、确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座前后端面的加工过程如图3-5所示图3-5b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔30的一个精基准，因此在次道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工余量及工序尺寸见表3-4表3-43.3基准的选择3.3.1粗基准的选择 对于加工表面较多的零件，按照粗基准的一般选取原则：（1）各表面有足够的加工余量；（2）对一些重要表面和内表面，应尽量使加工余量分布均匀；（3）各加工表面上的总切削量最小。（4）尽量以不加工表面为粗基准。结合本零件的加工情况，选取9mm孔的外端面为粗基准。该表面位置要求较高，要求加工余量分布尽可能均匀。以此加工轴承底座底面以及其它表面，用平口钳夹持30mm两侧面可实现完全定位。3.3.2精基准的选择 根据零件图上标注的平行度，垂直度等位置要求，主要考虑互为基准和基准统一与基准重合原则，以粗加工后的底面（13孔外端面）为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。基准不重合时应该在下文专门进行尺寸换算，此处不再重复。3.4制订工艺路线3.4.1工艺路线方案一工序1 铸造毛坯;工序2 检验;工序3 铣30端面,以轴承座底面（13孔外端面）为定位基准；工序4 掉头铣30端面；工序5 铣轴承座底面（13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（9外端面）为定位粗基准；工序6 刨槽21mm；工序7 铣孔30侧面、8侧面；工序8 掉头铣孔30侧面、8侧面；工序9 车孔30、35；工序10 铣9外端面；工序11钻孔9、8、6，锪孔13；工序12钻孔4；工序13去毛刺；工序14检查；3.4.2工艺路线方案二工序1 铸造毛坯;工序2 检验;工序3 铣轴承座底面（13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（9外端面）为定位粗基准；工序4 刨槽21mm；工序5 铣孔30侧面、8侧面；工序6 掉头铣孔30侧面、8侧面；工序7 车孔30、35及端面；工序8 铣30端面；工序9 掉头铣30端面；工序10 铣9外端面；工序11钻孔9、8、6，锪孔13；工序12钻孔4；工序13去毛刺；工序14检查；3.4.3两个个工艺方案的比较与分析以上方案大致看上去都是合理的，但仔细考虑零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:在工序3先以轴承座底面（13孔外端面）为定位粗基准铣30端面,不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准。同时也不能保证端面与孔30轴线的位置要求。方案二：在工序7车孔30、35及端面，然后再铣其端面，这样可以保证其端面与孔30轴线的位置要求。方案二相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。考虑工厂设备，能否借用工、夹、量具等具体条件，选择方案二。最后根据工序方案二制定出详细的工序划分如下所示： 工序1 铸造毛坯；工序2 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3 铣轴承座底面（13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（9外端面）为定位粗基准，选用X628铣床；工序4 刨槽21mm，以轴承座底面（13孔外端面）为基准，选用B665牛头刨床；工序5 铣孔30侧面、8侧面，选用X628铣床；工序6 掉头铣孔30侧面、8侧面，选用X628铣床；工序7 车孔30、35及端面以轴承座底面（13孔外端面）为基准，选用C6136普通车床及专用夹具；工序8 铣30端面，选用X628铣床；工序9 掉头铣30端面，选用X628铣床；工序10 铣9外端面，选用X628铣床；工序11钻孔9、8、6，锪孔13，选用Z4116台钻及专用夹具；工序12钻孔4，选用Z4116台钻及专用夹具；工序13去毛刺；工序14检查；3.5机械加工余量、工序尺寸及公差轴承座零件材料为HT200钢，硬度为HBS 230250，生产类型为中批生产。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的工序尺寸、机械加工余量如下： 3.5.1半精车47内圆面A. 确定被吃刀量：ap=0.9 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.3 2mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/minD. 确定主轴主轴转速：n=931r/min根据工艺手册表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.043 min3.5.2精车47+0.023 +0内圆A. 确定被吃刀量：ap=0.1 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.200.30mm/r，所以选用f=0.25mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s2.170m/s,所以选用 v=2m/s=120m/minD. 确定主轴主轴转速：n=1117r/min根据工艺手册表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.05 min3.5.3粗车42内圆面A. 确定被吃刀量：ap=0.9 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.3 2mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/minD. 确定主轴主轴转速：n=931r/min根据工艺手册表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.043 min3.5.4精车35内圆面A. 确定被吃刀量：ap=0.1 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.200.30mm/r，所以选用f=0.25mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s2.170m/s,所以选用 v=2m/s=120m/minD. 确定主轴主轴转速：n=1117r/min根据工艺手册表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.05 min第4章 专用夹具设计4.1问题的提出夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程地切削加工、 热处理、装配等工艺过程中。机床夹具按在不同生产类型中的通用性，可以分为通用夹具. 专用夹具. 可调夹具. 组合夹具等。本课题设计的是轴承座加工中车轴承孔工序专用夹具角铁式车夹具设计。4.2夹具的设计4.2.1定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。图4-1 方案一如图4-1所示1面也就是整个轴承座的截面定位限制两个自由度。2面是轴承座的地面定位限制三个自由度3面是侧面定位限制一个自由度。方案二1面是轴承座的底面限制三个自由度。 2面是侧面限制一个自由度。 3面是轴承孔外端面定位限制两个自由度。方案比较：方案一：是按照基准统一及基准重合原则确定的，有利于夹具的设计制造，加紧力方向指向定位元件刚性较大的方向，定位相对简单。方案二：是是按照基准统一原则确定的，有利于夹具的设计制造，但不容易保证空的轴线与外圆对称面的重合，钻头进给的的轴向力完全由定位元件承受，很容易引起变形。本工序车30、35内圆弧面，加工的切削力主要是刀头进给时的轴向力和钻削扭矩，样工件轴向几乎没有切削力，所需要的加紧力不是很大。综合考虑两个方案的优缺点，及加工的具体情况，采用方案一。4.2.2定位元件的设计通过方案一来选择设计定位元件4.2.3切削力及夹紧力的计算刀具： 粗车切削力：查现代机床夹具设计P104表，得车削切削力计