制定轴承座零件工艺及车Ф32H7孔的夹具设计【优秀机械课程毕业设计论文】
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轴承
零件
工艺
32
h7
夹具
设计
优秀
优良
机械
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毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。
工艺卡一张。
工序卡一张。
图纸共4张:
A3-夹具体.dwg
A3-夹具装配图.dwg
A3-平衡块.dwg
A3-轴承座.dwg
- 内容简介：
-
哈理工荣成学院 机电 11同辉 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 5 页 产品名称 刀架轴承座 零（部）件名称 刀架轴承座 第 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 镗孔 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸造 104 x 60 x 80 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 角铁式夹具 乳化液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 钻并扩 32至 28床 100 0 2 粗镗 32至 30床 800 100 0 3 半精镗 32至 床 800 120 0 4 精镗 32 32床 1000 150 0 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（部）件图号 第 页 产品名称 刀架 轴承座 零（部）件名称 刀架轴承座 共 1 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 铸造 毛坯外形尺寸 104 x 66 x 88 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工序号 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 热处 理 去除应力 热 淬火炉 2 粗铣底面 铣削深度 加工余量为 4 铣床 专用夹具 3 精铣底面 铣削深度 加工余量为 铣床 专用夹具 4 粗铣侧面 铣削深度 加工余量为 2 铣床 专用夹具 5 精铣侧面 铣削深度 加工余量为 铣床 专用夹具 6 钻孔 钻 41、 46、 2 32 的孔 金 钻床 专用夹具 7 镗孔 粗镗 32 孔 金 车床 角铁式夹具 8 半精 镗 半精镗 32 孔 金 车床 角铁式夹具 9 精镗 精镗 32 孔 金 车床 角铁式夹具 10 去毛 刺 去毛刺 金 铣床 专用夹具 11 刮研底面 刮研地面 金 铣床 专用夹具 12 终检 终检 检 塞规 目测 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）、 处 数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械制造技术课程设计说明书 设计题目： 制定 刀架轴承座 零件的加工工艺 设计镗 32的车床夹具 专 业： 机电一体技术 班 级： 11 学 号： 1130320217 姓 名： 马同辉 指导教师： 张学伟 机械工程系 2013年 11月 20日 哈尔滨理工大学课程设计说明书 序 言 机械制造工艺学课程设计是我们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。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的 、 综合性的总复习 ,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。 就我个人而言 ,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练 ,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力 ,为今后参加祖国 “ 四化 ” 建设打下一个良好的基础。 由于能力所限 ,设计尚有许多不足之处 ,恳请各位老师给予指教。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 目录 序言 . 械制造技术基础课程设计任务书 . 4 1 刀架 轴承座 加工工艺 . 5 件的分析 . 5 件的作用 . 5 件的工艺分析 . 5 2 工艺规程设计 . 6 . 6 面的选择 . 6 基准的选择 . 6 基准的选择 . 6 . 7 艺路线方案一 . 7 艺路线方案二 . 8 艺方案的分析与比较 . 8 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 11 5 确定切削用量及基本工时 . 12 6夹具设计 . 31 位基准的选择 . 31 削力及夹紧力的计算 . 31 位误差分析 . 32 具设计及操作说明 . 32 结 论 . 34 三 参考文献 . 35 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 4 - 机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目 ： 制定 刀架轴承座 零件（图 5加工工艺，设计镗 32 设计要求 ： 1、中批生产； 2、选用通用设备； 3、采用手动夹紧机构； 设计内容： 1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工工艺过程卡一张和镗 32 3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸 ； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写； 5、答辩时交 全套夹具工程用图纸 、设计说明书、工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿 。 设计时间 ： 2013 年 11 月 12 日至 11 月 23 日 答辩时间 ： 2013 年 11 月 23 日 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 5 - 1 刀架 轴承座 加工工艺 件的分析 件的作用 题目所给零件为一刀架 轴承座 ，此刀架 轴承座 通过 螺钉的紧固作用在机床上快速的实现车刀固定、加紧、转换，为车工提供方便，节省大量的辅助时间，大大的提高了生产效率。 件的工艺分析 此刀架 轴承座 有两组加工表面 1、 以 32孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：铣削 32孔两端面，侧面需保留尺寸60工 32孔，以及孔中心距底面距离 55 2、 以底面为中心的加工表面 这一组加工表面包括：铣削底面，与台阶面保留 20 41 、 46、 2以及螺纹 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 6 - 2 工艺规程设计 零件材料选 用 45钢，考虑到刀架 轴承座 安装刀具在切削过程中承受交变负载荷一级冲击性载荷，阴齿选用铸件。由于零件年产量为4000件，艺术与大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，可采用铸造成行。对于提高生产率和保证加工质量也是有利的。 面的选择 基面的选择是工艺规程计划中的重要工作之一，几面选择得正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺过程问题百出。严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 基准的选择 对本零件来说，从 32孔的侧面作为粗精准，利用台面，是工件支承 32孔 端面做主要定位。 基准的选择 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，应进行尺寸换算。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 7 - 制定工艺路线的出发点，应当是是零件的集合形状，尺寸精度一级位置精度等技术要求能得到合理的保证，在升擦汗年纲领已确定为大批量生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工、夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。 艺路线方案一 01：铸造 02：热处理 工序 1：粗铣底面 工序 2：精铣底面 工序 3：钻 41、 46、 2的孔 工序 4：镗 41的孔 工序 5：扩 16孔 工序 6：钻 2孔 工序 7：粗铣侧面 工序 8：精铣侧面 工序 9：钻 32孔 工序 10：镗 32孔 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 8 - 工序 11：精镗 32孔 工序 12：钻、攻螺纹 序 12j：终检 艺路线方案二 01：铸造 02：热处理 工序 1：粗铣底面 工序 2：精铣底面 工序 3：粗铣侧面 工序 4：精铣侧面 工序 5：钻孔 41、 46、 2 32 的孔 工序 6：镗孔 32 的孔 工序 7：钻并攻螺纹 序 8：去毛刺 工序 9：刮研底面 工序 9j：终检 艺方案的分析与比较 上述两个方案的特点在于：方案一是以先加工孔中心的一组表面，然哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 9 - 后在加工孔；而方案二则是加工完所以面，在进行孔的加工。经比较可见，先加工表面，然后再进行加工孔，这样的话位置精度轻易保证，并且定位及夹装都比较方便。故决定选用方案二。 因此，最后的加工路线确定如下： 01：铸造 02：热处理 工序 1：粗铣底面，以侧面作定位基准。选用 式铣床和专用夹具。 工序 2：精铣底面，以侧面作定位基准。选用 式铣床和专用夹具。 工序 3：粗铣侧面，以侧面作定位基准。选用 式铣床和专用夹具 工序 4：精铣侧面，以侧面作定位基准。选用 式铣床和专用夹具 工序 5：钻孔并扩、铰孔 32，选用 式钻床及专用钻模。以侧面作定位基准。 工序 6：钻孔并扩孔 41、 46、 2。选用 式钻床及专用钻模。以台阶侧面做定位基准。 工序 7：钻并攻螺纹 用 攻螺纹 台阶侧面做定位基准。 工序 8：去毛刺 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 10 - 工序 9：刮研底面 工序 9j：终检 以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 11 - 4 机械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸的确定 此刀架 轴承座 的材料为 45钢，硬度为 207 241胚重量约为5产类型为大批量生产，可采用铸造毛坯。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 12 - 5 确定切削用量及基本工时 工序 1：粗铣底面。本工序采用计算法确定切削用量。 1加工条件： 工件要求： 45 钢正火， b=670造。 加工要求：粗铣底面。 机床： 式铣床。 刀具：刀片材料为 0，。 =。 =80， （ 1） 粗铣底面 1）根据切削用量简明手册（一下数据均来自此手册）表 削深度 4，端铣刀直径 d。为 80 60已知铣削宽度为 64应根据铣削宽度 90择 d。 =100豫采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 Z=5（表 2）决定铣削深度 于加工余量为 4选择在两次走刀内铣完， 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 13 - 则 ）决定每齿进给量 用对称端铣以提高进给量。根据表 使用 床功率为 立式铣床说明书）时， 因为采用对称端铣，故取 z 4）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命，根据表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直径 d。 =100刀具的寿命T=180 加工尺寸 工序 铸件毛坯 （ 32两端面，刀架底面 ） 粗铣两侧面 精铣两端面 粗铣底面 精铣底面 加工前尺寸 最大 64 小 64 工后尺寸 最 大 65 0 小 65 0 工余量（单边） 2 最大 小 尔滨理工大学课程设计说明书 - 14 - 5）决定切削速度 每分钟进给量 据表 d。=100z=5， 4z 时， 20m/00r/50mm/ 各修正系数为： 故 vc=20 6m/=00 1 40r/f=50 1 00mm/据 立铣说明书（表 择： 00 35mm/因此实际切削速度和每齿进给量为： m i n/ c s/ 02 3 5 校验机床功率，根据表 b=56072d。 =100z=5， 00mm/似为： 据 立铣说明书（表 机床主轴允许的功率为： 可采用） 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 15 - 即： 35mm/n=300r/s。 6）计算基本工时 因为采用对称安装铣刀，如切量及超切量 y+ =20： L=l+y+=124 故： m i 01 2 4 L （ 2） 精铣底面 1）根据切削用量简明手册（一下数据均来自此手册）表 削深度 4，端铣刀直径 d。为 80 60已知铣削宽度为 64应根据铣削宽度 90择 d。 =100豫采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 Z=5（表 2）决定铣削深度 于加工余量为 选择在一次走刀内铣完， 则 ）决定每齿进给量 用对称端铣以提高进给量。根据表 使用 床功率为 立式铣床说明书）时， 因为采用对称端铣，故取 z 4）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命，根据表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直径 d。 =100刀具的寿命哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 16 - T=180 5）决定切削速度 每分钟进给量 根据表 d。=100z=5， 4z 时， 00m/00r/80mm/ 各修正系数为： 故 vc=00 40m/=00 1 60r/vf=80 1 44mm/据 立铣说明书（表 择： 00r/ 50mm/因此实际切削速度 每齿进给量 ： m i n/ s/ 01 5 0 校验机床功率，根据表 b=56072d。 =100z=5， 50mm/似为： 据 立铣说明书（表 机床主轴允许的功率为： 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 17 - 可采用） 即： 50mm/n=600r/s。 6）计算基本工时 因为采用对称安装铣刀，如切量及超切量 y+ =20： L=l+y+=124 故： m i 01 2 4 L （ 3） 粗铣侧面（单边） 1）根据切削用量简明手册（一下数据均来自此手册 ）表 削深度 4，端铣刀直径 d。为 80 60已知铣削宽度为 104应根据铣削宽度 120择 d。 =125豫采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 Z=4（表 2）决定铣削深度 于加工余量为 2选择在两次走刀内铣完， 则 ）决定每齿进给量 用对称端铣以提高进给量。根据表 使用 床功率为 立式铣床说明书）时， 因为采用对称端铣，故取 z 4）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命，根据表 刀刀齿后刀面哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 18 - 最大磨损量为 于铣刀直径 d。 =125刀具的寿命T=180 5）决定切削速度 每分钟进给量 据表 d。=125z=4， 4z 时， 23m/00r/60mm/ 各修正系数为： vc=23 n=00 1 40r/vf=60 08mm/据 立铣说明书（表 择： 00 35mm/因此实际切削速度 每齿进给量 ： m i n/ s/ 02 3 5 校验机床功率，根 据表 b=560120d。 =125z=4， 35mm/似为： 尔滨理工大学课程设计说明书 - 19 - 根据 立铣说明书（表 机床主轴允许的功率为： 可采用） 即： 35mm/n=300r/s。 6）计算基本工时 因为采用对称安装 铣刀，如切量及超切量 y+ =44： L=l+y+=129 故： m i L （ 4） 精铣侧面（单边） 1）根据切削用量简明手册（一下数据均来自此手册）表 削深度 4，端铣刀直径 d。为 80 60已知铣削宽度为 104应根据铣削宽度 120择 d。 =125豫采用标准硬质合金端铣刀，故齿数 Z=4（表 2）决定铣削深度 于加工余量为 选择在一次走刀内铣完， 则 ）决定每齿进给量 用对称端铣以提高进给量。根据表 使用 床功率为 立式铣床说明书）时， 因为采用对称端铣，故取 z 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 20 - 4）选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命，根据表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直径 d。 =125刀具的寿命T=180 5）决定切削速度 每分钟进给量 据表 d。=125z=4， 4z 时， 00m/00r/00mm/ 各修正系数为： vc=00 40m/n=00 1 80r/vf=00 1 60mm/据 立铣说明书（表 择： 00 90mm/因此实际切削速度 每齿进给量 ： m i n/ s/ 01 9 0 校验机床功率，根据表 b=560120d。 =125z=4， 90mm/似为： 尔滨理工大学课程设计说明书 - 21 - 根据 立铣说明书（表 机床主轴允许的功率为： 可采用） 即： 90mm/n=600r/s。 6）计算基本工时 因为采用对称安装铣刀，如切量及超切量 y+ =44： L=l+y+=129 故： m 01 2 9 L （ 5） 钻 32孔 1）钻孔 15： F=r (表 由于 41560d L ，故应乘孔深修正系数， : f=( r=r 按 式钻床机床说明书选取 f=r V=13m/ m i n/3100015 s 按机床选取： 75r/ 工艺手册表 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 22 - 所以实际切削速度： m i n/ 切量以及超切量 0 切削工时： m i 10601 fn 2）扩孔 30 根据有关质料介绍，利用 钻头进行扩钻时，其进给量和切削速度与同样的尺寸的实心孔时的进给量和切削速度的关系为： f=（ f 钻 v=（ 1/2 1/3） v 钻 式中： f 钻 、 v 钻 加工实心孔时的切削用量。 已知 f 钻 =r（ 切削手册表 V 钻 =14m/切削手册表 令 ： f= =r 按钻床选取： f=r V= =6m/m in/s 按钻床选取 8r/（工艺手册表 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 23 - 所以实际切削速度为： m in/w 切削工时： 切量以及超切量 l=60mm m i 760fn w 2l 3）扩孔 据切削手册表 定，查得扩孔钻孔扩 的进给量，并根据钻床规格选择： f=r 扩孔钻孔时的切削速度，根据其他相关资料，确定为： v= 式中， v 钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故： v= =14=7m/m i n/1000d s 按钻床选取： 8r/工艺手册表 切削工时：切入 出 l=60： m i 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 24 - 4）镗 32 孔 根据切削手册表 得扩孔钻孔扩 32根据钻床规格选择： f=r 扩孔钻孔时的切削速度，根据其 他相关资料，确定为： v= 式中， v 钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故： v= =14=7m/m in/1000d s 按镗床选取： 8r/工艺手册表 所以实际切削速度： m i n/ 切削工时：切入 出 l=60： m i （ 6） 钻 11、 4 16 孔、 2 6 孔 1）钻孔 10 已知 f 钻 =r（ 切削手册表 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 25 - V 钻 =14m/切削手册表 m in/d n s 按钻床选取 30r/（工艺手册表 所以实际切削速度为： m in/w 切削工时： 切量以及超切量 l=20mm m i 520fn w 2l 2） 扩孔 11 根据切削手册表 得扩孔钻孔扩 11根据钻床规格选择： f=r 扩孔钻孔时的切削速度，根据其他相关资料，确定为： v= 已知 ： V 钻 =14m/切削手册表 V= =7m/m in/s 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 26 - 按钻床选取 75r/（工艺手册表 所以实际切削速度为： m in/w 切削工时： 切量以及超切量 l=20mm m i 3） 钻 15 根据有关质料介绍 ，利用钻头进行扩钻时，其进给量和切削速度与同样的尺寸的实心孔时的进给量和切削速度的关系为： f=（ f 钻 v=（ 1/2 1/3） v 钻 式中： f 钻 、 v 钻 加工实心孔时的切削用量。 已知 f 钻 =r（ 切削手册表 V 钻 =124m/切削手册表 令 ： f= =r 按钻床选取： f=r V= =6m/m in/s 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 27 - 按钻床选取 40r/（工艺手册表 所以实际切削速度为： m in/w 切削工时： 切量以及超切量 l=60mm m i 4）扩 16 根据切削手册表 得扩孔钻扩 16的进给量，并根据钻床规格选择： f=r 扩孔钻孔时的切削速度，根据其他相关资料，确定为： v= 已知 ： V 钻 =12m/切削手册表 V= =6m/m in/s 按钻床选取 40r/（工艺手册表 所以实际切削速度为： m in/w 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 28 - 切削工时： 切量以及超切量 l=20mm m i 10lt 5） 钻 知 f=r（ 切削手册表 V=17m/切 削手册表 m in/s 按钻床选取 100r/（工艺手册表 所以实际切削速度为： m i n/w 切削工时： 切量以及超切量 l=20mm m i 6）扩孔 6 根据切削手册表 得扩孔钻扩 16的进给量，并根据钻床规格选择： 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 29 - f=r 扩孔钻孔时的 切削速度，根据其他相关资料，确定为： v= 已知 ： V 钻 =17m/切削手册表 V= =m in/s 按钻床选取 40r/（工艺手册表 所以实际切削速度为： m in/ w 切削工时： 切量以及超切量 l=20mm m i （ 7）钻螺纹孔 ） 钻孔 7 已知 f=r（ 切削手册表 V=16m/切削手册表 m in/s 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 30 - 按钻床选取 50r/（工艺手册表 所以实际切削速度为： m in/w 切削工时： 切量以及超切量 l=14mm m i 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片中 哈尔滨理工大学课程设计说明书 - 31 - 6夹具设计 位基准的选择 由零件图可知，宽为 80+0。 03槽，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面（ A）为定位基准。因此选用工件以加工右端面（ A）和花键心轴的中心线为主定位基准。 削力及夹紧力的计算 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀， 63Z=14 P B Z (见切削手册3 解得 200 (N) 其中 2， t=8 s, B=8 D=63 Z=14, 98)计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数 K= k1 k2 k3 平切削分力 z =220 (N) 垂直切削分力 z=60 (N) 其中： .5 .1 .1 尔滨理工大学课程设计说明书 - 32 - F,= 200=400 (N) 实际加紧力为 100/00 (N) 其中 2 为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数， 2=母选用 牙三角螺纹，产生的加紧力为 W=2M/a+6 55)+3- 解得： W=1N) 其中： M=19000 a=2029, D=23d=16时螺母的加紧力 00(N)的加紧力，故本夹具可安全工作。 位误差分析 由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向 尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。 具设计及操作说明 如前所述 ,在设计夹具时 ,应该注意提高劳动率 在螺母夹紧
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