机械制造技术课程设计-轴承座加工工艺及钻2-φ13孔夹具设计

1、苏州科技学院本科生课程设计（论文）轴承座工艺规程制定与钻2-13孔夹具设计全套图纸加V信 sheji1120或扣 3346389411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。轴承座加工工艺规程及其钻2-Ø13孔的夹具设计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

2、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。关键字：轴承座、加工工艺、专用夹具IVThe Establishment of the Technical Schedule of the Gear Shift Fork and the Fixture DesignAbstractThis design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tole

3、rance and measurement and other aspects of knowledge.Fixture design process planning for bearing seat and drill 13 holes, Ø60 arc milling is designed to include part machining process design, process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to u

4、nderstand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedur

5、e design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationalit

6、y and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.Key words: bearings; manufacturing technology; special fixture目录第一章 绪论111 引言112 研究内容113 轴承座常见问题及解决214 机械加工工艺规程215 机械加工工艺规程的设计原则316 机床夹具的工作原理及设计步骤3161 机床夹具的工作原理3162 机床夹具的设计步骤3第二章 工艺规程制定421 毛坯的制造422 零件的加工分析423 定位基

7、准的选择4231 精基准的选择4232 粗基准的选择524 拟定工艺路线525 加工余量、工序尺寸、公差和毛坯尺寸的确定726 确定切削用量及基本工时827 本章小结17第三章 轴承座的专用钻床夹具设计183.1 问题的提出183.2工件的加工工艺分析183.3夹紧方案及夹紧装置的设计193.4 导向元件、夹具体及钻模整体设计203.5切削力和夹紧力的计算203.6误差分析213.7确定夹具总图的技术要求22结 论24致 谢25参 考 文 献26第一章 绪论11 引言轴承座引是一种可以接受综合载荷、构造特别的大型和特大型轴承座，请求具有构造紧凑、回转灵敏、装置维护方便等特点。轴承座有下列明显特

8、征：1.外形尺寸 直径通常为0.4cm10m，最大可达40cm。2.承载才能高 普通可一同接受轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩载荷。3.转速低 任务转速低于10r/min，而且少数状况下不做陆续回转，仅在一定角度内转动，做摆动运动。4.带有轴承座装置孔 可用螺钉将其紧固在上、下支座上。 5.无中枢轴 内圈或外圈上带有旋转驱动用齿轮。6.带光滑油孔和密封安装。12 研究内容机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。制订工艺规程的程序：1、 计算生产纲领，确定生产类型2

9、、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度4、 制订工艺路线5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）13 轴承座常见问题及解决磨损问题磨损作为轴承座最为常见的问题，轴承座磨损现象也时常发生。修复方法传统的方法一般采用堆焊后机加工来进行修复，而堆焊会使部件表面达到很高温度，造成部件变形或产生裂纹，通过机加工获取尺寸造成停机时间的大大延长。而采用高分子复合材料进行现场修复，既无热影响，修复厚度也不受限制，产品所具有的耐磨性及金属材料不具备的退让性，确保修复部位百分百的接触配合，降低设备的冲击震动，避免磨损

10、的可能性。现场修复，避免机加工的方法，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的生产产值。修复过程非常简单，一般只需四步：1. 表面处理，将需修复轴承座表面除油污、除潮气2. 调和修复材料3. 等待材料固化，可适当加热材料表面加速材料固化一般的轴承座磨损在3-6小时即可修复完成，操作简单易学、无需特殊设备和专门训练、相比激光焊、冷焊等“先进”技术省时省力，费用仅为一般修复费用的1/5-1/10，现场修复更是减少了设备维修时间和运输费用。14 机械加工工艺规程制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。制订工艺规程的程序：6、 计算生产纲领，

11、确定生产类型7、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查8、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度9、 制订工艺路线10、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）15 机械加工工艺规程的设计原则设计机械加工工艺规程应遵循如下原则：1） 可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图样上某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图样或不按图样上的要求去做。2） 必须能满足生产纲领的要求。3） 在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。4） 尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。16

12、 机床夹具的工作原理及设计步骤161 机床夹具的工作原理工件通过定位元件在夹具中占有正确位置；工件和夹具通过连接元件在机床上占有正确位置；工件和夹具通过对刀、引导元件相对刀具占有正确位置，从而保证工件相对机床位置正确、工件相对刀具位置正确，最终保证满足工件加工要求。162 机床夹具的设计步骤1、明确设计任务，收集研究设计的原始资料2、确定夹具结构方案，绘制结构草图3、绘制夹具总图4、标注总图尺寸、公差与配合和技术条件5、编写零件明细表6、绘制夹具零件图27第二章 工艺规程制定21 毛坯的制造零件材料为HT200，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度

13、为2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。22 零件的加工分析要对该零件的槽、平面和孔进行加工。具体加工要求如下：90mm的槽 粗糙度6.360mm的圆弧槽 粗糙度1.665mm的两端面 粗糙度6.3工件底面 粗糙度12.5工件顶面 粗糙度12.52-13mm的孔 粗糙度12.5宽17的两个槽 粗糙度12.5对其加工的技术要求：1.未注圆角半径R2R5。2.铸件上的型砂、芯砂和芯骨应清除干净。3.零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。4.锐角倒钝。23 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。231 精基准的

14、选择选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2） 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3） 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4） 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5） 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简

15、单的表面作为精基准。根据该轴承座零件的技术要求和装配要求，选择轴承座的2-13mm孔作为精基准，零件上有很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。232 粗基准的选择1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一

16、次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。此设计选择轴承座顶面、及其两侧面作为粗基准。24 拟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。工艺方案一：工序1 铸造工序2 人工时效工序3 铣工件底面工序4 铣工件顶面工序5 铣90mm的槽 工序6 钻2-13mm孔工序7：铣65两端面工序8 铣两个宽17的槽工序9粗铣、半精铣、精铣Ø60圆弧，倒角C2.5工序10 去毛

17、刺工序11 检验至图纸要求并入库工艺方案二：工序1 铸造工序2 人工时效工序3 铣工件底面工序4 铣工件顶面工序5 铣90mm的槽 工序6铣65两端面工序7铣两个宽17的槽工序8粗铣、半精铣、精铣Ø60圆弧，倒角C2.5工序9钻2-13mm孔工序10 去毛刺工序11 检验至图纸要求并入库工艺方案的比较与分析：上述两个方案的差别在于，方案一把2-13mm孔的加工放得相对靠前，方案二则相反，采用方案一的好处在于，2-13mm孔早早加工出来，为后面工序的加工，提供了定位基准，节约了后序加工的工时及夹具设计的难度，故采用方案一。25 加工余量、工序尺寸、公差和毛坯尺寸的确定“轴承座”零件材料

18、为HT200，重量为1.5Kg，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 90mm的槽槽的宽度为90mm，根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，确定其精度等级为CT9，加工余量等级MA-E，再查表1.4-8，确定其加工方案为粗铣，所以此槽的余量Z=2.0mm已能满足加工要求。2. 60mm的圆弧槽槽的宽度为60mm，根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，确定其精度等级为CT9，加工余量等级MA-E，再查表1.4-8，确定其加工方案为粗铣半精铣精铣，所以此槽的余量Z=2.0mm已能满足加工要求。

19、粗铣 加工余量Z=1.5mm半精铣 加工余量Z=0.4mm精铣 加工余量Z=0.1mm3. 65mm的两端面65mm的两端面，根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，确定其精度等级为CT9，加工余量等级MA-E，再查表1.4-8，确定其加工方案为粗铣，所以65mm的两端面的余量Z=2.0mm已能满足加工要求。4.工件底面工件底面，根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，确定其精度等级为CT9，加工余量等级MA-E，再查表1.4-8，确定其加工方案为粗铣，所以此工件底面的余量Z=2.0mm已能满足加工要求。5. 工件顶面工件顶面，根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，确定其精度等级为CT

20、9，加工余量等级MA-E，再查表1.4-8，确定其加工方案为粗铣，所以此工件顶面的余量Z=2.0mm已能满足加工要求。6. 2-13mm的孔孔的尺寸不大于30，很难铸造成型，采用实心铸造。7. 宽17的两个槽 宽17的两个槽，尺寸不大，采用实心铸造。8.其他不加工表面不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。26 确定切削用量及基本工时工序1 铸造工序2 人工时效工序3 铣工件底面1. 计算切削用量（1） 背吃刀量的确定：选取=2mm。（2） 进给量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的条件进行选取，该工序的每转进给量取为0.2mm

21、/z。（3） 铣削速度的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，查表5-9，根据YG6硬质合金端面铣刀、=、=0.2mm/z的条件选取，铣削速度v选取为300m/min。将选取的切削速度v代入公式=1000，可以求的铣刀转速=（1000300m/min）/（80mm）=1194.3r/min，根据机械制造工艺设计简明手册表4-14，选取X51型立式铣床，查找表4-15立式铣床主轴转速中所列出的X51型立式铣床的主轴转速，与1194.3r/min相近的机床转速为1000r/ min和1200r/min，现选取转速=1200r/ min。将此转速代入公式=1000，求出该工序的实际铣削速度v=nd/1

22、000=（1200r/ min80mm）/1000=301.4m/min。2. 时间定额的计算（1） 基本时间的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，表5-43中的YG6硬质合金端面铣刀的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。基本时间计算公式：=式中 当主偏角=90°时： =0.5（-）+（13） =13 =n=Zn式中=55+40+55=150mm，=13mm,选取=2mm=0.5（-）+（13）=0.5（80-）+1mm=1.2mm=n=Zn=0.2mm/r1200r/min=240mm/min。将上述结果代入公式=，算出该工序的基本时间=0.638min（2） 辅助时间的计

23、算辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2），这边选取=0.15，所以此工序的辅助时间为=0.15=0.150.638min=0.096min总结：经过以上的计算，得出背吃刀量=2mm；每转进给量=0.2mm/z；机床转速n=1200r/ min；实际铣削速度v=301.4m/min；基本时间=0.638；辅助时间=0.096min。工序4 铣工件顶面1. 计算切削用量（1） 背吃刀量的确定：选取=2mm。（2） 进给量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的条件进行选取，该工序的每转进给量取为0.2mm/z。（3） 铣削速度的计算：根据机械制造工

24、艺设计简明手册，查表5-9，根据YG6硬质合金端面铣刀、=、=0.2mm/z的条件选取，铣削速度v选取为300m/min。将选取的切削速度v代入公式=1000，可以求的铣刀转速=（1000300m/min）/（80mm）=1194.3r/min，根据机械制造工艺设计简明手册表4-14，选取X51型立式铣床，查找表4-15立式铣床主轴转速中所列出的X51型立式铣床的主轴转速，与1194.3r/min相近的机床转速为1000r/ min和1200r/min，现选取转速=1200r/ min。将此转速代入公式=1000，求出该工序的实际铣削速度v=nd/1000=（1200r/ min80mm）/1

25、000=301.4m/min。2. 时间定额的计算（1） 基本时间的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，表5-43中的YG6硬质合金端面铣刀的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。基本时间计算公式：=式中 当主偏角=90°时： =0.5（-）+（13） =13 =n=Zn式中=120-90=30mm，=13mm,选取=2mm=0.5（-）+（13）=0.5（80-）+1mm=1.2mm=n=Zn=0.2mm/r1200r/min=240mm/min。将上述结果代入公式=，算出该工序的基本时间=0.138min（2） 辅助时间的计算辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2

26、），这边选取=0.15，所以此工序的辅助时间为=0.15=0.150.138min=0.021min总结：经过以上的计算，得出背吃刀量=2mm；每转进给量=0.2mm/z；机床转速n=1200r/ min；实际铣削速度v=301.4m/min；基本时间=0.138；辅助时间=0.021min。工序5 铣90mm的槽 1. 计算切削用量（1） 背吃刀量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表2.2-4，选取加工余量=2mm,故背吃刀量=2mm。（2） 进给量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的条件进行选取，该工序的每转进给量取为0.2mm/z。（3）

27、铣削速度的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，查表5-9，根据YG6硬质合金三面刃铣刀、=的条件选取，铣削速度v选取为300m/min。将选取的切削速度v代入公式=*1000，可以求的铣刀转速=（1000300）m/min/（100mm）=955.4r/min，根据机械制造工艺设计简明手册表4-14，选取X62型卧式铣床，查找表4-15卧式铣床主轴转速中所列出的X62型卧式铣床的主轴转速，与955.4r/min相近的机床转速为850r/ min和1000r/min，现选取转速=1000r/ min。将此转速代入公式=*1000，求出该工序的实际铣削速度v=nd/1000=（1000r/ min

28、100mm）/1000=314m/min。2. 时间定额的计算（1） 基本时间的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，表5-43中的三面刃铣刀的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。基本时间计算公式：=式中 =+（13） =25=n=Zn =1，即一次铣削刀规定深度式中=65；=25mm,选取=2mm=+（13）=+1=10.95mm=n =0.2mm1000r/min=200mm/min。将上述结果代入公式=，算出该工序的基本时间=0.390min（2） 辅助时间的计算辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2），这边选取=0.15，所以此工序的辅助时间为=0.15=0.150.3

29、90min=0.058min总结：经过以上的计算，得出背吃刀量=2mm；每转进给量=0.2mm/z；机床转速n=1000r/ min；实际铣削速度v=314m/min；基本时间=0.390min；辅助时间=0.058min工序6 钻2-13mm孔1、计算切削用量1） 背吃刀量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表2-28，钻孔直径=13mm，所以背吃刀量=13mm。2） 进给量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表5-22，选取此工步的每转进给量=0.2mm/r。3） 切削速度的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，查表5-22，按工件材料为HT200的条件选取，切削速度可以取为50m/

30、min。将此速度代入公式=1000，可以算出该工序的钻头转速=（50 m/min 1000）/(13mm)=1224.9r/min，参照机械制造工艺设计简明手册表4-10，根据=0.2mm/r的条件选取型号为Z525的立式钻床，再查表4-9所列出的Z525型立式钻床的主轴转速，与=1224.9r/min相近的机床转速为1200r/ min和1500r/min，现选取转速=1200r/ min。再将此转速代入公式=1000，可以求出该工序的实际钻削速度v=n/1000=（1200r/ min13mm）/1000=49.0m/min。2. 时间定额的计算（1） 基本时间的计算：1） 钻孔工步 根据

31、机械制造工艺设计简明手册表5-41中的钻孔和钻中心孔的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。基本时间计算公式：=式中 =cot+（12） =14其中=55mm；=2mm；=cot+（12）=cot54°+1mm=5.7mm；=0.2mm/r；n=1200r/ min。将上述结果代入公式=，则该工序的基本时间=0.261min（2） 辅助时间的计算辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2），这边选取=0.15，所以此工序的辅助时间为=0.15=0.150.261min=0.039min总结：经过以上的计算，得出单边背吃刀量=6.5 mm；每转进给量=0.2mm/z；机床转

32、速n=1200r/ min；实际铣削速度v=49.0m/min；基本时间=0.261min；辅助时间=0.039min工序7 铣两个宽17的槽1. 计算切削用量（1） 背吃刀量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表2.2-4，选取加工余量=2mm,故背吃刀量=2mm。（2） 进给量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的条件进行选取，该工序的每转进给量取为0.2mm/z。（3） 铣削速度的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，查表5-9，根据YG6硬质合金立铣刀、=的条件选取，铣削速度v选取为50m/min。将选取的切削速度v代入公式=1000，可以求的

33、铣刀转速=（100050）m/min/（17mm）=936.6r/min，根据机械制造工艺设计简明手册表4-14，选取X51型立式铣床，查找表4-15立式铣床主轴转速中所列出的X51型立式铣床的主轴转速，与936.6r/min相近的机床转速为850r/ min和1000r/min，现选取转速=1000r/ min。将此转速代入公式=1000，求出该工序的实际铣削速度v=nd/1000=（1000r/ min17mm）/1000=53.4m/min。2. 时间定额的计算（1） 基本时间的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，表5-43中的YG6硬质合金立铣刀的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本

34、时间。基本时间计算公式：=式中 =+（13） =25=n=Zn =n，即多次铣削刀规定深度式中=40；=25mm,选取=2mm=+（13）=+1=5mm=n =0.2mm1000r/min=200mm/min。将上述结果代入公式=，算出该工序的基本时间=0.235min（2） 辅助时间的计算辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2），这边选取=0.15，所以此工序的辅助时间为=0.15=0.150.235min=0.035min总结：经过以上的计算，得出背吃刀量=2mm；每转进给量=0.2mm/z；机床转速n=1000r/ min；实际铣削速度v=53.4m/min；基本时间=0.23

35、5min；辅助时间=0.035min工序8粗铣、半精铣、精铣Ø60圆弧，倒角C2.51. 计算切削用量（1） 背吃刀量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表2.2-4，选取加工余量=2mm,故背吃刀量=2mm。（2） 进给量的确定：根据机械制造工艺设计简明手册，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的条件进行选取，该工序的每转进给量取为0.2mm/z。（3） 铣削速度的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，查表5-9，根据YG6硬质合金立铣刀、=的条件选取，铣削速度v选取为200m/min。将选取的切削速度v代入公式=1000，可以求的铣刀转速=（1000200）m/min/（60

36、mm）=1061.6r/min，根据机械制造工艺设计简明手册表4-14，选取X62型卧式铣床，查找表4-15卧式铣床主轴转速中所列出的X62型卧式铣床的主轴转速，与1061.6r/min相近的机床转速为1000r/ min和1200r/min，现选取转速=1000r/ min。将此转速代入公式=1000，求出该工序的实际铣削速度v=nd/1000=（1000r/ min60mm）/1000=188.4m/min。2. 时间定额的计算（1） 基本时间的计算：根据机械制造工艺设计简明手册，表5-43中的YG6硬质合金成形铣刀的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。基本时间计算公式：=式中 =

37、+（13） =25=n=Zn =n，即多次铣削刀规定深度式中=17.5mm+17.5mm=35mm；=25mm,选取=2mm=+（13）=+1=8.68mm=n =0.2mm1000r/min=200mm/min。将上述结果代入公式=，算出该工序的基本时间=0.685min（2） 辅助时间的计算辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2），这边选取=0.15，所以此工序的辅助时间为=0.15=0.150.685min=0.103min总结：经过以上的计算，得出背吃刀量=2mm；每转进给量=0.2mm/z；机床转速n=1000r/ min；实际铣削速度v=188.4m/min；基本时间=0

38、.685min；辅助时间=0.103min工序9 去毛刺工序10 检验至图纸要求并入库27 本章小结本章主要是对轴承座的加工工艺进行制定。首先，要明确毛坯的形状，需要加工的工序及技术要求，明确加工时工序定位基准的原则，然后拟定工件加工的工艺路线，制定多套方案，然后进行比较选择最优的一套。接着就可以确定工件的加工余量、工序尺寸、公差和时间定额，并且制作机械加工工序卡片。加工工艺是否合理，直接影响着最后工件的质量，所以对加工工艺的制定是十分重要的。第三章 轴承座的专用钻床夹具设计机床夹具的作用：（1） 保证加工精度 机床专用夹具可以准确的确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证零件的加工精度。

39、（2） 提高生产效率 机床专用夹具可以快速的将工件进行定位和夹紧，减少加工时的辅助时间。（3） 减轻劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。（4） 扩大机床的工艺范围 利用机床专用夹具，可以扩大机床的加工范围。专用机床夹具的组成：专用机床夹具由定位元件、夹紧装置、对刀导向元件、夹具联接元件、其他元件及装置和夹具体组成。机床专用夹具设计的步骤：1、明确设计任务，收集研究设计的原始资料（1） 分析零件图和工序图（2） 了解本工序使用的机床和刀具（3） 熟悉夹具设计用的国家标准、行业标准和企业标准（4） 了解夹具的典型结构2、确定夹具结构方案，绘制结构草图3、绘制夹具总图4

40、、标注总图尺寸、公差与配合和技术条件5、编写零件明细表6、绘制夹具零件图3.1 问题的提出需要设计加工2-13孔的专用夹具，为使所设计的夹具能保证加工要求和获得良好的技术经济效果，需要研究解决下列问题。3.2工件的加工工艺分析 该工件结构形状比较的不规则，待加工的孔的表面粗糙度比较低，且其中13为孔深L/D=4.23，故工艺规程中只需一步钻削即可满足加工要求。依靠所设计的钻模来保证孔的位置精度如下：1） 待加工的2-13孔中心线距为85mm；2） 待加工的13孔距工件底面的距离为20mm。（2） 定位方案和定位元件的设计 在进入本工序加工前，上端的槽和工件底面、顶面均已达到加工要求，故为定位基

41、准的选择提供了有利条件。由于待加工两孔的位置精度在X、Y、Z坐标上有要求，所以应该采用完全定位方法来限制工件的自由度。故两种定位方案如下：图3.1 轴承座零件图以工件底面及两个侧面作为定位基准，限制工件的六个自由度，实现完全定位。优点是工件安装稳定，且定位基准和设计基准重合。3.3夹紧方案及夹紧装置的设计 根据夹紧力应朝向主要定位基准，并使其作用点落在工件刚性较好的部位的原则，可选用钩形压板，使夹紧力作用在R20端面上，夹紧力方向与2-13孔中心线方向相同。工件底面放在夹具体上面，来承受钻孔时的轴向分力。对于钻削时所产生的转矩，一方面依靠钩形压板的夹紧力所产生的摩擦阻力矩来平衡；另一方面则由挡

42、销的阻挡作用来抵消。以上两组元件共同承受钻削时的转矩。3.4 导向元件、夹具体及钻模整体设计 由于待加工孔精度不高，只需一步钻削即可满足要求，生产批量为大批量生产，故钻套选用可换钻套。钻模板和夹具体是两件，通过销钉固定在夹具体上，在装配时要注意保证钻套轴线与定位元件的位置尺寸关系。以上各种元件的结构和布置，基本上解决了夹具体和钻模整体结构形成框架式，刚性较好。3.5切削力和夹紧力的计算1 切削力和夹紧力计算(1)刀具： 麻花钻机床： Z525立式钻床 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=889.4N 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 (2)夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力3.6误差分析1） 定位误差 工序基准和定位基准都是