中间轴轴承支架加工工艺及钻2-φ7.2孔夹具设计

1、机械制造技术课程设计说明书设计题目：CA10B解放汽车中间轴轴承支架零件的机械加工工艺规程及夹具设计学生： 学号： 班级：_ 指导教师 _ 工程学院机械系2020年6月4日摘 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。中间轴轴承支架加工工艺规程及其钻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

2、夹具的各个组成部件，如定位元件、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。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。全套图纸加扣 3346389411或3012250582ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coord

3、ination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Mu

4、st first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size comp

5、utation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the

6、part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working

7、 procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录摘 要IABSTRCTII序言1第一章 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工艺分析3第二章 工艺规程的设计42.1确定毛坯的制造形式42.2基准的选择42.3 制定工艺路线43.4 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定53.5 切削用量以及机床的确定6第三章 零件专用钻床夹具的设计93.1问题的提出93.2定位基准的选择93.3定位误差的分析93.4切削力及夹紧力的计算103.5定位元件的设计113.6夹具操作说明11课程设计总结1

8、3参考书目14IV序言课程设计是机械制造装备设计课程的一个实践性教学环节，是在我们学完了机械制造技术基础、机械设计、机械制造装备基础等专业基础课之后进行的。其目的在于，通过机床主传动设计和成型刀具的设计，使学生受到方案比较、结构分析、零件计算、机械制图、技术条件编写及技术资料查询等方面的综合训练，培养初步具有机床部件和工具的设计能力。机床的夹具现在在目前的金属切削加工应用中非常广泛，可以这么说基本上所有的机械加工中或多或少的都会应用到工装夹具。工装夹具的主要是可以准确的确定工件的位置，并可以将工件进行牢固的固定和夹紧，以此方便刀具进行切削满足加工的需求。这样也就是说工装夹具的主要作用就是能够保

9、证工件的加工质量，可以提高加工的效率，减轻劳动的工作强度，可以充分发挥机床的使用性能，这样工装夹具就在目前机械制造中占有非常重要的地位。随着机电一体化、自动化、人工智能化的大大发展，目前应用在机械领域中的夹具已经逐渐演变成多种形式，从以前的手动工装夹具发展到自动化的流水线工装夹具，甚至到现在智能化的自动工装夹具，夹具的应用也越来越人性化、智能化，紧紧贴切着目前的制造生产，所以针对夹具的发展随着工业的发展，它还会不断的改进、发展，以此来满足现代多元化的机械制造生产。从实际机械发展过程中联系到现在，我们学习的工装夹具的设计以及机械制造的工艺学的知识，这样很好的结合着目前的机械制造生产，有着很好的学

10、习效果，并且可以将来在发展机械制造工作上奠定一定的基础，所以熟悉机械制造工艺学和工装夹具的设计知识，对今后机械制造工作有着很大的帮助，也使得自己一步步前进，逐步提升，为祖国的机械制造业贡献力量。对我们来讲，我将会抓住这样一次难得的机会，继续巩固我们已经学过的机械制造技术基础等课程；不断提高自己的发现问题，分析问题，解决问题的能力；为明年的毕业设计及今后的工作打下良好的基础。最后，感谢老师对我们的指导！第一章 零件的分析1.1零件的作用 题目给出的是CA10B解放牌汽车中间轴轴承支架，它的主要作用是：（1）起到稳固滚子的作用 ；（2）在安装时起到固定滚珠的作用,利于安装。要求零件的配合符合要求。

11、（轴承的正面观察图）1.2零件的工艺分析零件的加工过程中，要保证零件上部的折弯部分在竖直方向与140孔成5.5的夹角，同时要保证支架两侧板的平面与水平面成30的夹角，孔中心到顶小孔所在平面的距离为40mm，且每孔中心线与竖直方向零件的夹角成60夹角。要保证以上尺寸要求，先将的内孔和端面加工完成，再以内孔和端面为定位基准对上凸台表面进行加工，最后以内孔，端面，和上13的小孔（一面两销）为定位基准，加工支架两侧板，其中主要加工面粗糙度为6.3m，其余表面粗糙度为50m.加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案50+00.4IT1250粗铣1400+0.26IT96.3粗铣-半精铣13+00.

12、4IT1250钻第二章 工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式 零件的材料为HT200,故它的零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓尺寸较大，又是大批量生产，而且表面粗糙度质量要求也不是很高，故可采用铸件，以提高生产效率和效益。2.2基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。（1）粗基准的选择先选取155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，铣155两端面，再以155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，铣内孔。（2）精基准的选择以内孔，155端面，13孔（两面一销）为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合

13、的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.3 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的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。工序号工艺名称机床设备刀具量具1粗铣一端面立式铣床莫氏锥柄立铣刀游标卡尺2粗车，半精车内孔140H7卧式车床硬质合金车刀游标卡尺3铣削中间凸平面立式铣床镶齿套式面铣刀游标卡尺4钻中间孔立式钻床高速钢麻花钻游标卡尺5粗铣两侧平面立式铣床镶齿套式面铣刀游标卡尺6钻侧平面

14、的孔立式钻床高速钢麻花钻游标卡尺7钻圆柱上的孔立式钻床高速钢麻花钻游标卡尺8测量,检查钳工台9清洗清洗机10终检3.4 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA10B中间轴轴承支架零件材料为HT200,生产类型为大批量产.根据上诉资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下:155两端面： 参照,因其表面质量要求比较低(粗糙度为50m),故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯两表面之间的厚度为50mm+2mm=52mm厚;140内孔的加工： 参照,其加工余量为0.5mm,粗镗0.4mm,精镗0.1mm,故毛坯的尺寸为140mm-0.5mm=mm;铣中凸

15、台面： 参照,因其表面质量要求比较低(粗糙度为50m),故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯凸台平面的厚度为12mm+2mm=14mm;钻中间13的孔：参照,因其表面质量要求比较低(粗糙度为50m),故可直接对其进行钻孔;铣侧两平面：参照,因其表面质量要求比较低(粗糙度为50m),故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯两侧平面的厚度为12mm+2mm=14mm;钻两侧平面孔：参照,因其表面质量要求比较低(粗糙度为50m),故可直接对其进行钻孔;钻圆柱面上两小孔参照,因其公差等级要求比较低(两孔轴线之间的距离为320.1mm,两孔的直径为,故可直接对其进行钻孔;3.5

16、切削用量以及机床的确定1. 铣两端面,选用X52-K立式铣床,采用镶齿套式面铣刀=16mm,z=3,切削速度:参考有关手册,V=37m/min.进给量为0.5mm/r;（1）背吃刀量ap =mm（2）进给量由指导表，按，齿数为的立铣刀，选fz=0.05mm/z f=0.055=0.25mm/r（3）铣削速度 由表513查得 v=68m/min 由式51 由表415取n=1225r/min 实际. 时间定额当1225r/min时，工作台的每分钟进给量应为=0.251012253137.5（mm/min）切削工时：由于是精铣，故整个铣刀刀盘必需铣过整个工件，可得出铣刀的行程mm,则机动工时为 t=

17、2. 粗车140mm内孔, 选用C-620-1卧式车床,采用硬质合金车刀,d=25mm,车销速度:参考有关手册V=25m/min,进给量为0.5mm/r; 半精车140mm内孔,选用C-620-1卧式车床,采用硬质合金车刀,d=25mm,车销速度:参考有关手册V=20m/min,进给量为0.2mm/r、切削用量（1）背吃刀量ap =1mm（2）进给量由指导表，选fz=0.mm/r（3）铣削速度 由表5查得 v=m/min 由前面已知毛坯的加工余量为所以最大加余量为.mm,粗加工余量为mm,据指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车.取,一次加工4)确定机床主轴转速5）切削工时，按指导教程表5-39

18、 mm 6）切削工时，按指导教程表5-39 mm 3. 铣中间凸平面,选用X51立式铣床, 采用w18Cr4V立铣刀,=16mm,z=3,切削速度:参考有关手册,V=37m/min.进给量为0.25mm/r;4. 钻中间直径为13的孔,选用Z525立式钻床,采用直柄小麻花钻,d=13mm, 钻削速度:参考有关手册,V=23m/min.进给量为0.3mm/r; 、切削用量）背吃刀量取ap =2mm）进给量 由表5查得f=(0.100.20)mm/r, 结合表选f0.10mm/r）切削速度由表5，v可取mmin，由式n=r/min，参照表，取n=960r/min实际v=m/min、时间定额mm m

19、m 3mm=min5. 铣支架两侧平面,选用X51卧式铣床采用w18Cr4V面铣刀,=16mm,z=3,切削速度:参考有关手册,V=50m/min.进给量为0.25mm/r;6. 钻支架两侧平面小孔, 选用Z525立式钻床,采用直柄小麻花钻,d=13mm, 钻削速度:参考有关手册,V=23m/min.进给量为0.3mm/r;7. 钻圆柱面上两小孔, 选用Z525立式钻床,采用直柄小麻花钻,d=7.2mm, 切削速度:参考有关手册,V=18m/min.进给量为0.2mm/r.第三章 零件专用钻床夹具的设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检

20、测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。3.1问题的提出设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对孔2-7.2孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为IT9，表面粗糙度Ra12.5，钻以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。3.2定位基

21、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。故将定位用的零件圆柱状销轴及削边销，采用一面两销定位，在定位销的限制下，工件已经限制了6个自由度，再用压板与螺母使工件夹紧。3.3定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个孔定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。3.4切削力及夹紧力的计算刀具：7.2的麻花钻，7.2的扩钻。钻孔切削力：查机床夹具设计手册P70表3-6，得钻削力计算公式： 式中 P钻削力t钻削深度, S每转进给量, D麻花钻直径, HB布氏硬度， 所以 钻孔的扭矩： 式中 S每转进给量, D麻花钻直径, HB布氏硬度，钻孔夹紧力：查机床夹具设计手册P70表3-6，查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式：式中 螺纹摩擦角平头螺杆端的直径工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16螺杆直径 螺纹升角Q 手柄作用力L 手柄长度则所需夹紧力 根据手册查得该夹紧力满足要求，