轴承座加工基本工艺及夹具设计毕业设计方案

柳州职业技术学院毕业设计（论文）设计题目：设计“CK6133车床”床头箱加工工艺和工装设计（中批量生产）姓名：学号：专业：年级：指导老师：完成时间：目录摘要1绪论…………31.1课题背景…………31.2夹具发展史……………………31.3小结………………32CK6133床头箱加工工艺规程设计…………42.1零件分析…………42.1.1零件作用……………………42.1.2零件工艺分析………………42.2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………………………52.4.1选择定位基准…………………52.4.2制订工艺路线…………………62.4.3选择加工设备和工艺设备……………………92.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差确实定……102.5确定切削用量及基础工时…………112.5.1工序1：粗精铣轴承座底面…………………112.5.2工序2：粗精铣轴承座两端面………………132.5.3工序3：铣座孔上顶面………152.5.4工序4：粗、半精、精（细）镗Φ110H6、Φ125H6轴承孔………………162.5.5工序5：攻4xM8螺纹孔……………………242.5.6工序6：钻孔……………252.5.7工序7：扩孔……………262.5.8工序8：铰孔……………272.5.9工序9：锪埋头孔………282.6本章小结……………293专用夹具设计………………………293.1镗孔夹具设计………………………293.1.1问题提出……………………293.1.2夹具设计……………………293.2本章小结……………39结论…………………………39设计心得…………………40致谢………………………41参考文件…………………41装配图、零件图附后………………421绪论1.1课题背景伴随科学技术发展，多种新材料、新工艺和新技术不停涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。多种新工艺出现，已突破传统依靠机械能、切削力进行切削加工范围，能够加工多种难加工材料、复杂型面和一些含有特殊要求零件。数控机床问世，提升了更新频率小批量零件和形状复杂零件加工生产率及加工精度。尤其是计算方法和计算机技术快速发展，极大地推进了机械加工工艺进步，使工艺过程自动化达成了一个新阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步标志。自20世纪末期以来，现代制造技术和机械制造工艺自动化全部有了长足发展。但工具（含夹具、刀具、量具和辅具等）在不停革新中，其功效仍然十分显著。机床夹具对零件加工质量、生产率和产品成本全部有着直接影响。所以，不管在传统制造还是现代制造系统中，夹具全部是关键工艺装备。1.2夹具发展史夹具在其发展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、制造各工序中作为基础夹持装置，发挥着夹固工件最基础功用。伴随军工生产及内燃机，汽车工业不停发展，夹具逐步在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量优越性，各类定位、夹紧装置结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当关键组成部分。这是夹具发展第二阶段。这一阶段，夹具发展关键特点是高效率。在现代化生产今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已经有了相当大提升。伴随电子技术，数控技术发展，现代夹具自动化和高适应性，已经使夹具和机床逐步融为一体，使得中，小批量生产生产效率逐步趋近于专业化大批量生产水平。这是夹具发展第三个阶段，这一阶段，夹具关键特点是高精度，高适应性。能够预见，夹具在不一个阶段关键发展趋势将是逐步提升智能化水平。1.3小结一项优异夹具结构设计，往往能够使得生产效率大幅度提升，并使产品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，不规则拔叉类，杆类工件，几乎各道工序全部离不开专门设计高效率夹具。现在，中等生产规模机械加工生产企业，其夹具设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量50%—80%。生产设计阶段，对夹具选择和设计工作重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数慎重选择。夹具设计，制造和生产过程中对夹具正确使用，维护和调整，对产品生产优劣起着举足轻重作用。2、CK6133床头箱加工工艺规程设计2.1零件分析2.1.1零件作用题目所给零件是CK6133车床轴承座。它在车床主轴上，使主轴回转运动根据工作要求工作，取得所需速度和扭矩作用。且它是用来支撑轴承，固定轴承外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，一直和传动方向保持一致，（比如电机运转方向，主轴转动方向）而且保持平衡，它能稳定轴承及其所连接回转轴，确保轴和轴承内圈平稳回转避免因承载回转引发轴承扭动或跳动。当上紧定螺丝，以达成内圈周向、轴向固定目标，但因为内圈内孔是间隙配合，通常只用于轻载、无冲击场所。2.1.2零件工艺分析零件材料为HT200，即灰铸铁，它属于脆性材料，故不能铸造和冲压。但灰铸铁铸造性能和切削加工性能优良。以下是轴承座需要加工表面和加工表面之间形状、位置尺寸精度要求：（1）轴承座孔和孔轴线同轴度。（2）另一端轴承孔加工尺寸精度为（3）轴承座底平面平面度为0.03。（4）螺纹孔中心距公差为（5）轴承孔轴线和底面平面及底座拉紧凸台侧面平行度为0.02。（6）两侧轴承孔圆柱度要求均为0.005其中右侧座孔和孔轴线有圆跳动要求为0.01（7）轴承孔关键配合面粗糙度值均为0.8（8）轴承座孔两侧面中心距公差为（9）右轴承座孔端面和孔轴线垂直度要求为0.016及其孔深公差值为综上分析可知，可换算成(),可换算成(),则该要加工孔要求精度为6级精度，首先能够先加工轴承座底面，然后以此作为基准采取专用夹具进行加工，而且确保位置精度要求。再依据各加工方法经济精度及机床所能达成位置精度，而且此轴承座零件没有复杂加工曲面，所以依据上述技术要求采取常规加工工艺均可确保。2.2确定生产类型已知此轴承座零件生产纲领为1200件/年，查阅相关参考文件可知：灰铸铁密度为，根据零件图纸，用UG建出模型，并测出其体积为7151.169。由公式查《现代机械制造工艺》表1-3可知因为52kg<100kg则该零件属于轻型零件，又因为该零件要求月产量为100件，则十二个月也就大约生产1200件，则查表1-3可知：该产品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；工序应该集中；加工设备以通用设备为主，大量采取专用夹具。2.3确定毛坯2.3.1确定毛坯种类因为零件材料为HT200。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，又因为其含有很好铸造性和切削加工性，而且吸震性和耐磨性很好，价格也较低廉，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《简明机械加工工艺手册》13页表1-13，选择各个加工面铸件机械加工余量均为3mm：其中平面加工表面加工余量为3mm、铸件、内腔各加工表面加工余量为。并在铸件毛胚底部需制出两个工艺拉紧凸台，并于凸台上制出一个螺纹孔，供螺钉拉紧，方便在装夹时，能快速定位且将工件装夹牢靠、阻止其窜动。2.3.3绘制铸件零件图（CAD出图即可）附后2.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准定位基准选择依据零件图纸及零件使用情况分析，知（）、（），轴承端面、螺纹孔中心距、底面等均需要正确定位才能确保，故对基准选择应给予分析。粗基准选择选择粗基准出发点是为后续工序提供合理定位精基准，确保各加工面余量足够并分配合理，因为粗基准是对毛坯进行第一次加工定位基准，所以和毛坯形状关系很大，则确定粗基按时应按：用零件非加工面为粗基准，可确保零件加工面和非加工面相互位置关系，且能在一次安装中尽可能加工较多表面。用零件关键表面为粗基准，优先确保了关键表面余量和表面组织性能一致。应选则较大、形状简单、加工量大表面为粗基准，使切削总量最少。应选毛坯精度高，余量小表面为粗基准，易确保各加工表面余量足够，分配合理。应选定位精度高，夹紧可靠表面为粗基准。粗基准标准上是在第一道工序中使用一次并尽可能避免反复使用。根据粗基准选择标准为确保不加工表面和加工表面位置要求，应选择不加工表面为粗基准，据零件图所表示，故应选择轴承座上表面为粗基准，以此加工轴承底面。精基准选择选择精基准出发点是确保加工精度，尤其是加工表面相互位置精度实现，和定位安装正确方便。选择精基准应遵照以下标准：基准重合标准：确定精基按时，应尽可能用设计基准作为定位基准，易消除基准不重合误差，提升零件表面位置精度和尺寸精度。统一基准标准：确定工艺路线时，各个工序应尽可能用同一个定位基准来精加工各个表面，以确保各表面间相互位置精度，而且还降低了夹具数量和工件装夹次数，降低了成本，提升了生产率。互为基准标准：可逐步提升两相关表面位置精度。自为基准标准：可使加工余量均匀，确保加工面本身形状精度，而位置精度由前面工序确保。同时，精基准选择时，一定要确保工件夹、压稳定可靠，夹具结构简单及操作简便，由以上分析，考虑要确保零件加工精度和装夹正确方便，依据“基准重合”标准和“基准统一”标准，以精加工后底面为关键定位精基准，即以轴承座下表面为精基准。2.4.2制订工艺路线依据零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，和加工方法所能达成经济精度，在生产纲领已确定情况下,能够考虑采取多种机床配以专用夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率。除此之外，还应该考虑经济效果，方便使生产成本尽可能下降。选择零件加工方法及工艺路线方案以下：表2.1工艺路线方案一工序号工序名称工序内容车间设备1粗铣底面粗铣轴承座下底面，以轴承座底座上表面为定位粗基准金工X6132精铣底面在工序1基础上，深入精加工底面金工X61322铣端面以底座底面为精基准，加工轴承座端面金工X6132 3铣顶面以底面为精基准，加工轴承座圆柱上表面金工X61324粗镗以下底面为基准，粗加工、、内孔金工TP68半精镗以下底面为基准，半精加工、内孔金工TP68精镗内孔（精细镗）以下底面为基准，精加工、内孔金工TP685攻螺纹孔以轴承座下底面为基准金工Z5356钻孔以轴承座两端面为基准金工Z5357扩孔以轴承座两端面为基准金工Z5358铰孔以轴承座两端面为基准金工Z5359锪埋头孔以轴承座两端面为基准金工Z53510去毛刺、清洗终检///表2.1.1工艺路线方案二工序号工序名称工序内容车间设备1粗铣底面粗铣轴承座下底面，以轴承座底座上表面为定位粗基准金工X6132精铣底面在工序1基础上，深入精加工底面金工X61322粗镗以下底面为基准，粗加工、、内孔金工TP68半精镗以下底面为基准，半精加工、内孔金工TP68精镗内孔（精细镗）以下底面为基准，精加工、内孔金工TP683铣端面以底座底面为精基准，加工轴承座端面金工X61324攻螺纹孔以轴承座下底面为基准金工Z5355钻孔以轴承座两端面为基准金工Z5356扩孔以轴承座两端面为基准金工Z5357铰孔以轴承座两端面为基准金工Z5358锪埋头孔以轴承座两端面为基准金工Z5359铣顶面以下底面为精基准，加工轴承座圆柱上表面金工X613210去毛刺、清洗终检///表2.1.2工艺路线方案三工序号工序名称工序内容车间设备1铣顶面以下底面为粗基准，加工轴承座圆柱上表面金工X61322粗铣底面粗铣轴承座下底面，以轴承座底座上表面为定位粗基准金工X6132精铣底面在工序1基础上，深入精加工底面金工X61323铣端面以底座底面为精基准，加工轴承座端面金工X61324粗镗以下底面为基准，粗加工、、内孔金工TP68半精镗孔以下底面为基准，半精加工、内孔金工TP68精镗孔（精细镗）以下底面为基准，精加工、内孔金工TP685攻螺纹孔以轴承座下底面为基准金工Z5356钻孔以轴承座两端面为基准金工Z5357扩孔以轴承座两端面为基准金工Z5358铰孔以轴承座两端面为基准金工Z5359锪埋头孔以轴承座两端面为基准金工Z53510去毛刺、清洗终检///以上三个工艺方案比较和分析：方案一：在第一道工序内容多，工序集中，操作方便。方案二：工序分散。基准得不到确保，加工出来精度低，不符合现代化生产要求。方案三：在第一道工序时，选择粗基准为底面，这么不符合粗基准选择标准，即确保不了加工面和非加工面位置要求时，应选择非加工面为粗基准这一标准。方案一以其相比，在铣完底面后，以此为基准直接在铣床上铣削端面及顶面。如此，相对来说，装夹次数少，可降低机床数量，操作人员数量和生产面积还可降低生产计划和生产组织工作，并能提升生产效率。另外，零件加工要求就整体来说，其精度并不高。若用工序分散（方案二）法，其加工经济性并不是很好。不过在选择方案时候，还应该考虑工厂具体条件等原因。如设备，能否借用工，夹，量具等。故此次设计选择方案一。依据工序方案一制订出具体工序划分以下所表示：毛胚为精铸件，清理后，退火处理，以消除铸件内应力及改善机械加工性能。在毛胚车间铣削去浇冒口。达成毛胚技术要求。然后送到机械加工车间来加工。2.4.3选择加工设备和工艺设备①机床选择工序1、2、3采取X6132型卧式铣床 工序5、6、7、8、9采取Z535卧式钻床工序4采取TP68卧式镗床②选择夹具该零件生产纲领为中批量生产，所以采取专用夹具。③选择刀具在铣床上加工各工序，采取硬质合金铣刀即可确保加工质量。在铰孔H7，因为精度不是很高，可采取硬质合金铰刀，在镗孔（轴承座孔），因为精度要求较高，则采取金钢镗刀来进行加工。在轴承座底面时，因为要求其平面度，则能够采取硬质合金端铣刀（面铣刀），以确保加工精度。④选择量具加工孔可采取内径百分表，杠杆百分表。⑤其它对垂直度、平行度误差采取专用量具进行检测，对圆柱度、圆跳动、同轴度等形位公差均可利用专用夹具确保，其它尺寸采取通用量具即可。2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差确实定依据前面资料已初步确定工件各面总加工余量，现在确定各表面各个加工工序加工余量以下：表2.4各加工工序加工余量及达成尺寸、经济度、粗糙度工序号工序内容加工余量经济精度工序基础尺寸表面粗糙度工序尺寸及偏差工序余量小大1粗铣底面3IT12（0.46）185（距中心孔）6.32.463.53精铣底面1IT8（0.072）182（距中心孔）1.6//2铣端面3IT9（0.14）3606.3//3铣顶面3IT11（0.22）1086.3//4粗镗内孔Φ110（Φ148、Φ125）3IT11（0.22）151、113、1286.3Φ107.716.8半精镗内孔Φ110、（Φ148Φ125）1IT10（0.14）111、3.2Φ108.73.784.22精镗内孔Φ110、（Φ125）0.8IT7（0.035）110.8、125.81.6Φ109.50.66精细镗Φ110、（Φ125）0.5IT6（0.022）110、1250.8Φ1100.470.55攻4xM8螺纹孔/IT71263.2126//6钻孔2IT12（0.18）156.3Φ14.916.8177扩孔0.25IT12（0.18）16.753.2Φ16.91.820.28铰孔0.1IT8（0.027）171.6Φ1700.29锪内孔2IT10326.3Φ3231.93210去毛刺、清洗终检/////2.5确定切削用量及基础工时2.5.1工序1：(1)粗铣底面机床：X6132卧式铣床刀具：硬质合金面铣刀材料YG6齿数L=36D=80mm粗铣底面据任务书可知平面表面加工余量Z=3mm则切削深度为(留有1mm精铣余量)即铣削深度：每齿进给量：依据《简明机械加工工艺手册》表11-24，取铣削速度：参考《简明机械加工工艺手册》表11-28，取机床主轴转速=238.7r/min参考文件得实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中值为铣削宽度）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）(2)精铣底面一样机床、刀具铣削深度每齿进给量：依据《简明机械加工工艺手册》表11-24，取铣削速度：参考《简明机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速：=477.5r/min参考文件得实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中值为铣削宽度）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）工序2：(1)粗铣轴承座孔两端面机床：X6132卧式铣床刀具：硬质合金面铣刀材料YG6齿数L=36D=80mm据任务书可知平面表面加工余量Z=3mm则切削深度为(留有1mm精铣余量)即铣削深度：每齿进给量：依据《简明机械加工工艺手册》表11-24，取铣削速度：参考《简明机械加工工艺手册》表11-28，取机床主轴转速=238.7r/min参考文件得实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中值为铣削宽度）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取走刀次数为（285/60=5）查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：估算值休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）(2)精铣座孔两侧面一样机床、刀具铣削深度每齿进给量：依据《简明机械加工工艺手册》表11-24，取铣削速度：参考《简明机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速：=477.5r/min参考文件得实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中值为铣削宽度）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）工序3：(1)铣座孔上顶面机床：X6132卧式铣床刀具：硬质合金面铣刀材料YG6齿数L=36D=80mm据任务书可知平面表面加工余量Z=3mm则切削深度为即铣削深度：每齿进给量：依据《简明机械加工工艺手册》表11-24，取铣削速度：参考《简明机械加工工艺手册》表11-28，取机床主轴转速=238.7r/min参考文件得实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中值为铣削宽度）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：估算值休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）工序4：粗镗轴承座孔H6、、H6(1)粗镗轴承座孔H6机床：卧式镗床TP68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度=2mm，毛坯孔径进给量：依据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，刀杆伸出长度取，切削深度为=2mm（留有1mm半精加工、精加工余量）。所以确定进给量，依据机床说明则取进给为0.2mm/r切削速度：据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51取依据机床参数要求，则选择机床主轴转速：，根据参考文件取实际切削速度：工作台每分钟进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中为镗刀主偏角由《金属机械加工工艺人员手册》表15-1查）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取则取5mm走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）（2）粗镗轴承座孔一样机床、刀具切削深度=3mm，毛坯孔径进给量：依据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，刀杆伸出长度取，切削深度为=3mm（因为该孔要求精度不高，经过一次粗铣即可达成尺寸、精度要求，据《机械制造技术基础》可知粗镗孔时，表面粗糙度可达成5~，精度可达12至13级）。所以确定进给量，依据机床说明则取进给为0.8mm/r切削速度：据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51取依据机床参数要求，则选择机床主轴转速：，根据参考文件取实际切削速度：工作台每分钟进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中为镗刀主偏角由《金属机械加工工艺人员手册》表15-1查）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取则取5mm走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）（3）粗镗轴承座孔一样机床、刀具机床：卧式镗床TP68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度=2mm，毛坯孔径进给量：依据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，刀杆伸出长度取，切削深度为=2mm（留有1mm半精加工、精加工余量）。所以确定进给量，依据机床说明则取进给为0.2mm/r切削速度：据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51取依据机床参数要求，则选择机床主轴转速：，根据参考文件取实际切削速度：工作台每分钟进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中为镗刀主偏角由《金属机械加工工艺人员手册》表15-1查）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取则取5mm走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）半精镗轴承孔Φ125H6、Φ110H6(1)半精镗轴承孔Φ125H6一样机床、刀具切削深度=0.5mm，毛坯孔径进给量：依据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，刀杆伸出长度取，切削深度为=0.5mm（留有0.5mm半精加工、精加工余量）。所以确定进给量，依据机床说明则取进给为0.4mm/r切削速度：据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51取依据机床参数要求，则选择机床主轴转速：，根据参考文件取实际切削速度：工作台每分钟进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中为镗刀主偏角由《金属机械加工工艺人员手册》表15-1查）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取则取5mm走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：(2)半精镗轴承孔Φ110H6一样机床、刀具切削深度=0.5mm，毛坯孔径进给量：依据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，刀杆伸出长度取，切削深度为=0.5mm（留有0.5mm半精加工、精加工余量）。所以确定进给量，依据机床说明则取进给为0.4mm/r切削速度：据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51取依据机床参数要求，则选择机床主轴转速：，根据参考文件取实际切削速度：工作台每分钟进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中为镗刀主偏角由《金属机械加工工艺人员手册》表15-1查）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取则取5mm走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：精镗轴承孔Φ125H6、Φ110H6（1）精镗轴承孔Φ125H6一样机床、刀具切削深度=0.5mm，毛坯孔径进给量：依据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，刀杆伸出长度取，切削深度为=0.5mm。所以确定进给量，依据机床说明则取进给为0.4mm/r切削速度：据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51取依据机床参数要求，则选择机床主轴转速：，根据参考文件取实际切削速度：工作台每分钟进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中为镗刀主偏角由《金属机械加工工艺人员手册》表15-1查）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取则取5mm走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（2）精镗轴承孔Φ110H6一样机床、刀具切削深度=0.5mm，毛坯孔径进给量：依据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，刀杆伸出长度取，切削深度为=0.5mm。所以确定进给量，依据机床说明则取进给为0.4mm/r切削速度：据《金属机械加工工艺人员手册》表14-51取依据机床参数要求，则选择机床主轴转速：，根据参考文件取实际切削速度：工作台每分钟进给量：切削工时计算：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：（其中为镗刀主偏角由《金属机械加工工艺人员手册》表15-1查）刀具切出长度：查《金属机械加工工艺人员手册》表15-14取则取5mm走刀次数为查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）工序5：攻M8×1.25螺纹机床：Z535卧式钻床刀具：高速钢细柄机用丝锥（M8×1.25）材料为进给量：因为其螺距,所以进给量切削速度：参考《金属机械加工工艺人员手册》表14-94，取依据螺纹公差等级，切削速度应乘以修正系数：当公差为4、5级时，修正系数为0.8；当公差为5、6级时，修正系数为1；则机床主轴转速：，丝锥回转转速：取实际切削速度：切削工时计算：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为机动时间：查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：工序6：钻Φ17H7通孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔直径为17mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535卧式钻床。钻头为Ø15mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。确定钻削用量：切削深度进给量：据《简明机械加工工艺手册》表11-13得=因为故许可进给量需乘以修正系数：即故=0.2~0.5mm/r根据机床说明，取=0.4mm/r切削速度：据《简明机械加工工艺手册》表11-12查按公式计算主轴转速：依据机床说明：取故实际切削速度：切削工时计算：被切削层长度刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为机动时间：查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：计算钻削力、扭矩及功率按表11-14可得：轴向力：(据《简明机械加工工艺手册》表11-14得扭矩：钻削功率：由上述计算结果和机床许可值相比，均许可。工序7：扩Φ17H7通孔加工机床为Z535卧式钻床。扩孔钻为Ø16.75mm标准高速钢扩孔钻；确定扩孔切削用量①确定进给量依据《简明机械加工工艺手册》表11-15，查得，已知则进给量取0.96mm/r。②确定切削速度及由表11-15查得，已知则，查Z535说明书，取，实际铰孔速度=被切削层长度刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为机动时间：查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：工序8：铰Φ25H7通孔加工机床为Z535卧式钻床。铰刀为Ø17mm标准高速铰刀。确定铰孔切削用量①确定进给量依据《简明机械加工工艺手册》表11-16，查得，则进给量取1mm/r。②确定切削速度及由表11-19，取=9.3m/min。由表11-10，得修正系数，查Z535说明书，取，实际铰孔速度：=被切削层长度刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为机动时间：查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：工序9：锪埋头孔Φ32加工机床为Z535卧式钻床。扩孔钻为Ø32mm标准高速钢扩孔钻；确定扩孔切削用量①确定进给量依据《简明机械加工工艺手册》表11-15，查得，已知则进给量取0.72mm/r。②确定切削速度及由表11-15查得，已知则查Z535说明书，取，实际锪孔速度=被切削层长度刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为机动时间：查《简明机械加工工艺手册》表1-31得：辅助时间：（估算值）工作地点服务时间：（估算值）休息时间：（估算值）则总工时定额为：（估算值）2.6本章小结本章节关键从零件结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯依据。再查阅相关资料，设计出零件加工毛坯。在工艺规程制订上，将两种方案进行比较，选择一个最好方案来。在计算每一步切削用量时，先选择刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需转速，翻阅机床手册选一个最靠近它一值。算切削速度、机动时间等。专用夹具设计为了提升劳动生产率，确保加工质量，降低劳动强度。在加工此轴承座孔零件时，需要设计专用夹具。依据任务要求中设计内容，需要设计镗孔夹具(镗模)，关键用于加工箱体或支座类零件上精密孔和孔系，它关键由镗模底座、支架、镗套、镗秆及必需定位和夹紧装置组成。而本夹具将用和卧式镗床。刀具为硬质合金镗刀，镗刀材料：本夹具关键用来镗孔，因为孔尺寸为mm较高精度孔（即6级精度），在镗床上直接装夹铣削，可能极难达成要求精度，而且每次全部需要装夹和校正，花费时间多，所以关键应该考虑怎样提升劳动生产率、提升加工精度，降低劳动强度，来设计该夹具。3.1镗孔夹具设计3.1.1问题提出本夹具是用来镗此轴承座孔、,零件图中孔有同轴度、圆柱度要求；孔有圆柱度、孔轴线平行度要求，此工序为粗镗、半精镗、精细镗加工,所以本工序加工时要考虑怎样提升劳动生产率,降低劳动强度,关键是确保加工精度问题.3.1.2夹具设计夹具上实现夹紧夹紧机构是否正确合理，对于确保加工质量、提升生产效率、减轻工人劳动强度有很大影响。则工件夹紧应满足以下基础要求：夹紧时不能破坏工件定位时所活动正确位置夹紧应可靠和合适。既要确保加工过程中工件不能发生松动或振动，又不许可工件产生不合适变形和表面损伤。夹紧操作应方便、省力、安全。夹紧机构应有良好结构工艺性，尽可能使用标准件。1、定位基准选择因为、孔有形位公差要求,所以应以轴承座下底面为关键定位基准。因为铸件公差要求较大,利用轴承座底面带螺纹孔小凸台侧面作为辅助定位基准。在小凸台处利用螺钉对零件进行拉紧。在轴承座端面处制出一个加强筋，而在另一端面处，以固定手柄压紧螺钉给工件夹紧，并限制其向前移动，确保有足够强度顶住被切削工件，能够进行直接镗削，能确保加工精度。2、定位元件及夹紧元件选择据上面所述，查《机床夹具设计手册》，利用工件被加工好底面，选择支承板给零件进行底部定位。则其就限制了三个自由度：因为此工件底部小凸台侧面已被加工，则利用其侧面作为辅助基准，用螺钉给工件拉紧，则又限制了两个自由度：最终再在其两端面分别制出一个加强筋和一个以固定手柄压紧螺钉做顶杆。这么又限制了其最终一个自由度。这么就能够完全定位了。定位元件选择B型支承板，以下图所表示，此板在工作面上有斜槽，且能确保和工件定位基面连续接触，清除切屑方便，多用于平面定位。图3.1B型支承板（GB2236-80）夹紧元件选择V形块，因为种类很多，当选择移动、转动压板时，其行程不够且操作部方便，选择U型压板又不适宜，故在充足比较分析情况下，选择铰链式压板，其夹紧可靠、操作方便，在很多地方全部有用到。图3.2铰链式压板3、切削力及夹紧力计算镗刀材料：（机夹单刃硬质合金镗刀），机床为：TP68由参考文件[3]，表1-12选择刀具几何参数为：(副偏角)（主偏角）（前角）（刃倾角）（后角）（刀尖圆弧半径）1）粗镗：由参考文件[12]，查表可得：圆周切削分力公式：（考虑刀具几何参数系数）查《机床夹具设计手册》表得：取∴（考虑工件材料机械性能系数）由《机床夹具设计手册》表可得参数：∴（修正系数）∴同理：径向切削分力公式：式中参数：∴（修正系数）轴向切削分力公式：式中参数：∴（修正系数）∴依据工件受力切削力、夹紧力作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最终为确保夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力数值。即：安全系数K可按下式计算，（考虑工件材料及加工余量均匀性基础安全系数）（加工性质如粗加工、精加工）（刀具钝化程度）（切削特点）（夹紧力稳定性）(手动夹紧时手柄位置)（仅有力矩使工件回转时工件和支承面接触情况）式中：为多种原因安全系数，见参考文件[12]表可得：所以，有：2）半精镗（精镗）：同理，圆周切削分力公式：径向切削分力公式:轴向切削分力公式：因为：，则所以，有：当夹紧力方向和切削力方向一致时，仅需要较小夹紧力来预防工件在加工过程中产生振动和转动。故该夹具采取铰链式压板夹紧机构，为了方便简单操作，经过手动拧紧螺母将压板压紧工件。因为夹紧力方向和切削力方向在水平上有一段距离，使工件在夹紧地方产生了弯矩，图：弯矩示意图∴既是加上转矩M，所以因为工件主定位面是底面，故选择夹紧力作用方向为垂直方向作用于底面，当夹紧力垂直作用于工件上时，又已知在镗孔时，工件受到3个不一样方向力（如右图所表示）：圆周切削分力、轴向切削分力、径向切削分力则所需要计算夹紧力JO为实际所需夹紧力和计算夹紧力之间关系为：(K为安全系数)图3.4铰链夹紧受力分析图图上夹紧机构所能产生夹紧力J由图3-4压板受力分析图计算得其中：——夹紧机构效率取0.9；Q——螺栓许用夹紧力：选定L1=L2，依据《机床夹具设计手册》表查适当螺杆螺纹公称直径M=30时，Q=35316N。因为故夹紧方案可行。4、误差分析和计算该夹具底面以支承板定位，要求确保孔行位公差（圆柱度、同轴度）。为了满足工序加工要求，必需使工序中误差总和等于或小于该工序所要求工序公差，如设计镗套孔轴线和夹具底座上表面之间工序尺寸公差小于或等和其同轴度、圆柱度形位公差。因为镗孔时以底面定位来加工，据零件图纸可知：孔设计基准和定位基准重合，故孔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，故径向尺寸也无位移误差。即无须考虑定位误差，只需确保夹具制造精度和安装精度即可达成尺寸要求。5、夹具体设计镗杆、镗套、衬套、镗模板及夹具体设计（1）图所以开有直槽引导，它和镗套接触面积小，沟槽又能够排屑，而假如是用开有油槽圆柱引导，这种结构简单，但和镗套接触面大，润滑不好，加工时切削易进入引导部分，图a带有直槽镗杆导向部分结构尺寸（见表3-4-1）DRCH槽数>625484表3-4-1镗杆尺寸镗杆直径和长度对刚性影响较大。直径受到加工孔径限制，但应尽可能大些，直径d通常按以下选择：(精镗用小值；粗镗用大值)；镗孔直径D、镗杆直径d、镗刀截面之间关系通常按：镗杆尺寸见（《机床夹具设计手册》）表3-4-3、3-4-4、3-4-5轴承座孔加工只需镗削加工就能满足加工要求。考虑到镗套可能出现磨损，故查参考文件[1]，表5.2-13选择可换镗套（GB2266-80其结构以下图所表示），当磨损就可更换。和其装配是镗套用衬套（GB2267-80查表5.2-15），起固定是镗套螺钉（GB2269-80查表5.2-17）。图b可换镗套表3-4-2镗套dDHhCR基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差80+0.0190100-0.012-0.027464212518541.52.52.568.5+0.0300-0.012-0.034图c镗套用衬套表3-4-3镗套用衬套DDHC基础尺寸极限偏差H6极限偏差H7基础尺寸极限偏差100+0.0220+0.0350115+0.035+0.02710032图d镗套螺钉表3-4-4镗套螺钉dd1Dd2LL0nTb镗套内径基础尺寸极限偏差M1216-0.05-0.16249.4301533.52.5>45~80镗模板选择伸出式镗模板，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。镗模板参见镗孔装配图。夹具体设计参考镗孔夹具体零件图。6、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加工系统。它们之间相互联络，最终形成工件和刀具之间正确位置关系。所以在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计夹具进行精度分析和误差计算。由工序可知，本道工序只需镗轴承孔，孔精度无需考虑，而孔精度要求较高，既要确保它和其它孔同轴度，又要确保其圆柱度。除了上面误差外，影响孔位置度原因还有：1）、镗模板上装衬套孔尺寸公差：2）、衬套和镗套配合最大间隙：3）、镗套和镗杆配合最大间隙：(查《机械制造技术基础》通常加工低于IT8级公差孔或粗镗时，镗杆选择IT6级公差)4）、镗套同轴度公差：（当衬套孔公差带为H6，当外圆直径大于等于52时，）∴综合误差为：能满足零件要求。7、夹具体设计夹具体设计参考镗孔夹具体零件图8．夹具设计及操作说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提升劳动率.为此,在螺母夹紧时采取开口铰链式V型块,方便装卸,夹具体底面上一对定位键（小凸台）可使整个夹具在机床工作台上有正确安装位置,以利于镗孔加工。结果，本夹具总体感觉还比较紧凑镗床夹具装配图及夹具体零件图分别附后。3.2本章小结在本章是对夹具结构设计和分析其正确度阶段。关键在于选择基准面将零件怎样定位、夹紧在夹具体上。在选择基准面时，关键参考已加工面，在此关键用到是两个垂直平面定位，此时能够限制5个自由度，再在工件端面加一块挡板，即一面定位，就使零件在夹具体上完全定位了。选择压紧件时，分别用了螺纹加紧和开口式铰链式V形块压板。最终设计出夹具体，参考相关资料计算夹具定位误差。结论此次设计从零件毛坯生