說明書

1、<p>　　鄭 州 科 技 學(xué) 院</p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　題目：設(shè)計“KCSJ-04軸承座”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計</p><p>　　內(nèi)容： 1.零件圖 1張</p><p>　　2.毛坯圖 1張</p&

2、gt;<p>　　3.機(jī)械加工工藝過程卡 1份</p><p>　　4.機(jī)械加工工序卡 1份</p><p>　　5.夾具設(shè)計裝配圖 1張</p><p>　　6.夾具體零件圖 1張</p><p>　　7.課程設(shè)計說明書 1份</p>&

3、lt;p>　　班 級： 機(jī)制本六班 </p><p>　　姓 名： 孫振 </p><p>　　學(xué) 號： 201233167 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： 劉志響 </p><p>　　教研室主任： </p><p&g

4、t;　　2015年10月25日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言3</b></p><p><b>　　2 零件的分析3</b></p><p>　　2.1 零件的類型及功用3</p><p>　　2.

5、2 零件的工藝分析3</p><p>　　2.2.1 分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工工藝性4</p><p>　　2.2.2 選擇毛坯的制造方式、初步確定毛坯形狀4</p><p>　　2.3 定位基準(zhǔn)的選擇5</p><p>　　2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇5</p><p>　　2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇5

6、</p><p>　　2.4 表面加工方法的選擇5</p><p>　　2.5零件加工工藝路線6</p><p>　　2.6選擇設(shè)備和工藝裝備6</p><p>　　3 加工余量，工序尺寸和公差的確定8</p><p>　　4 時間定額的計算8</p><p>　　5 軸承座零件的銑床

7、夾具設(shè)計9</p><p>　　5.1設(shè)計方案的討論9</p><p>　　5.1.1初定夾具結(jié)構(gòu)方案10</p><p>　　5.1.2 切削力及夾緊力的計算10</p><p>　　5.2 夾具體結(jié)構(gòu)特點的論述10</p><p>　　5.3 夾具體主要技術(shù)條件及優(yōu)缺點的分析11</p>

8、<p>　　5.4誤差分析與計算11</p><p>　　5.5 軸承座零件的銑床專用夾具的總體設(shè)計12</p><p><b>　　6 小結(jié)12</b></p><p><b>　　7參考文獻(xiàn)13</b></p><p>　　軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計</p>

9、;<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　這個學(xué)期我們進(jìn)行了《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的學(xué)習(xí)，對機(jī)床夾具及其設(shè)計有了一定的了解和掌握，并通過此次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設(shè)計過程中，我們認(rèn)真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。在課設(shè)中我們分組進(jìn)行設(shè)計，在團(tuán)隊的實際操作過程中也發(fā)生過一些

10、摩擦，不過在大家的責(zé)任心驅(qū)使下結(jié)果還是團(tuán)結(jié)一致去分工完成任務(wù)，結(jié)果也讓大家鍛煉了團(tuán)隊協(xié)作的意識，相信在以后的學(xué)習(xí)生活中我們也會受益。</p><p><b>　　2 零件的分析</b></p><p>　　2.1 零件的類型及功用</p><p>　　軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致

11、，并且保持平衡；軸承座是軸承和箱體的集合體,以便于應(yīng)用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使用,減少了使用廠家的成本。其零件圖如圖2-1。</p><p>　　2.2 零件的工藝分析</p><p>　　軸承座的主要幾何元素為支承孔、安裝底面，因為這是與其他零件直接接觸的表面，對加工及加工精度有很大的影響，軸承支承孔的內(nèi)表面必須要有足夠的粗糙度才能保證零件的加工要求同時必須相對于底面又

12、要有很高的平行度，因為支承孔的軸線與底面的定位有很大的關(guān)系。同時底面要有足夠的粗糙度才能保證與支承孔軸線的平行度。支承孔兩端面的表面粗糙度沒有前面的要求高，能達(dá)到Ra 6.3就可以了。輔助元素為底平面的安裝螺孔、支承孔周圍的軸承蓋連接孔，支承座身的鑄造結(jié)構(gòu)，主要為固定連接作用，對精度要求不高。</p><p>　　圖2-1 軸承座零件圖</p><p>　　2.2.1 分析零件的材質(zhì)、熱

13、處理及機(jī)械加工工藝性</p><p>　　本零件的主要作用是支承作用，根據(jù)零件的復(fù)雜程度，我們選擇鑄造制作毛坯。材料為HT250，其強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性良好，鑄造性能較優(yōu)，需要進(jìn)行人工時效處理。</p><p>　　2.2.2 選擇毛坯的制造方式、初步確定毛坯形狀</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，本零件是大批大量生產(chǎn)，還有零件的復(fù)雜程度及加工表

14、面與非加工表面的技術(shù)要求，我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。零件材料為HT250，采用金屬型鑄造。</p><p>　　根據(jù)資料[2]中的表5-7至5-11，鑄件的公差等級為CT8～10，取CT9。加工余量等級為D～F，取F級。尺寸40的機(jī)械加工余量為0.5mm，即其基本尺寸為40.5mm，尺寸公差為2mm?？?42mm的機(jī)械加工余量為0.5mm，即該孔的基本尺寸為?41.5mm，尺寸公差為2mm。底面機(jī)械加工余量為

15、0.5mm，尺寸公差為1.7mm。其它尺寸參照零件圖查得。最后按入體形式標(biāo)注毛坯尺寸，得到圖2-2所示毛坯尺寸。</p><p>　　圖2-2 軸承座零件毛坯尺寸</p><p>　　2.3 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是為后續(xù)的工序提供合理的定位基準(zhǔn)，保證各加工表面

16、的余量足夠并分配合理，由于粗基準(zhǔn)是對毛坯進(jìn)行第一次機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)，因此與毛坯的狀況關(guān)系很大。在銑床上加工底面的時候，以左右端面作為粗基準(zhǔn)來加工底面。</p><p>　　2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實現(xiàn)，以及定位安裝的準(zhǔn)確方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循以下的原則：①基準(zhǔn)重合原則；②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；③互為基準(zhǔn)原則；④

17、自為基準(zhǔn)原則；⑤便于安裝原則。</p><p>　　精基準(zhǔn)選擇時，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單及操作簡便。在遵循上述原則的前提下，軸承座前后端面的加工，就是互為精基準(zhǔn)，遵循互為基準(zhǔn)原則?？爪?7mm的精加工以一面?zhèn)z孔定位，自為基準(zhǔn)加工。</p><p>　　2.4 表面加工方法的選擇</p><p>　　依據(jù)各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度、已確定

18、的生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小等因素來選擇各表面的加工方法。如表2-1</p><p>　　表2-1 軸承座各表面加工方法</p><p>　　2.5零件加工工藝路線</p><p>　　毛坯為精鑄件，清理后，進(jìn)行人工時效處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯車間銑削去澆冒口，達(dá)到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間加工。</p><p>

19、<b>　　方案：</b></p><p>　　工序10：粗銑，半精銑φ77mm的兩端面。</p><p>　　工序20：粗銑軸承座底面，照顧尺寸95mm和表面粗糙度。</p><p>　　工序30：鉆，擴(kuò)φ42mm孔。</p><p>　　工序40：鉸Φ470.03mm孔。</p><p>　　

20、工序50：精銑軸承座底面。 </p><p>　　工序60：在Φ77mm端面圓Φ62mm上鉆4×M6mm底孔。</p><p>　　工序70： 攻4-M6mm螺紋孔。</p><p>　　工序80：鉆，絞底座4×Φ12mm的孔。</p><p>　　工序90：锪沉頭孔4×Φ22mm。</p><

21、;p>　　工序100：锪Φ42mm孔的倒角2×45o 锪Φ470.03mm孔的倒角2×45o，去毛刺。</p><p>　　工序110：檢驗，入庫。</p><p>　　2.6選擇設(shè)備和工藝裝備</p><p><b>　　機(jī)床選擇</b></p><p><b>　　機(jī)床的選原則有：

22、</b></p><p>　　機(jī)床尺寸規(guī)格與工件的形狀尺寸相適應(yīng)。</p><p>　　機(jī)床精度等級與本工序加工要求相適應(yīng)。</p><p>　　機(jī)床電動機(jī)功率與本工序加工所需功率相適應(yīng)。</p><p>　　機(jī)床自動化程度和生產(chǎn)效率與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。</p><p>　　故選用X6132臥式銑床，Z515

23、0A立式鉆床</p><p>　　表2-2 軸承座加工各機(jī)械加工工序機(jī)床選擇</p><p>　　3.加工余量，工序尺寸和公差的確定</p><p><b>　　加工Φ47的孔</b></p><p>　　（1）確定加工方案：絞</p><p>　?。?）確定加工余量：Z粗鉸=4mm，Z精鉸=1

24、mm</p><p>　?。?）確定進(jìn)給量：f粗=0.5mm/r,f精=0.2mm/r</p><p>　?。?）確定切削速度：由查表得V粗=30m/min，V半精=90m/min</p><p>　?。?）計算轉(zhuǎn)速：n粗= 1000v/d=1000*30/(3.14*47)=153r/min,</p><p>　　n精=1000v/d=10

25、00*90/(3.14*47)=459r/min</p><p>　　取n粗=185r/min,</p><p>　　n精=500r/min,</p><p><b>　　4.時間定額的計算</b></p><p><b>　　1、基本時間的計算</b></p><p>&l

26、t;b>　　工序40：鉸孔</b></p><p><b>　　（1）粗鉸Φ47孔</b></p><p>　　==≈0.45min=27.2s</p><p><b>　?。?）精鉸Φ47孔</b></p><p>　　==≈0.42min=25.2s</p>&l

27、t;p><b>　　輔助時間的計算</b></p><p>　　工序40粗絞Φ47孔的輔助時間：=0.15×27.2=4.08s</p><p>　　精鉸Φ47孔的輔助時間：=0.15×25.2=3.78s</p><p><b>　　其他時間的計算</b></p><p>

28、;　　工序40粗絞Φ47孔的其他時間：=6%×（27.2s+4.08s）=1.87s</p><p>　　精鉸Φ47孔的其他時間：=6%×（25.2s+3.78s)=1.73s</p><p><b>　　單件時間的計算</b></p><p>　　工序40的單件時間：=27.2s+4.08s+1.87s+25.2s+3.7

29、8s+1.73s=63.95s</p><p>　　5.軸承座零件的銑床夾具設(shè)計</p><p>　　設(shè)計對象：軸承座銑削φ77mm端面銑床夾具。</p><p>　　設(shè)計要求：銑寬度為42.5mm的兩端面，每端銑1.25mm，使寬度達(dá)到40mm。</p><p>　　5.1設(shè)計方案的討論</p><p>　　5.1.

30、1初定夾具結(jié)構(gòu)方案</p><p><b>　　1）工件定位方案</b></p><p>　　定位方案：根據(jù)加工要求，以浮動V形塊定位大端外圓Φ77，可以消除一個自由度，再用定位銷定位軸承座底座側(cè)邊，限制兩個自由度，用定位板定位底面消除三個自由度，實現(xiàn)完全定位。 </p><p>　　2）工件夾緊方案及夾緊裝置</p><p

31、>　　因為軸承座的大端外圓用浮動V形塊定位，所以可以用鉤形壓板壓緊。</p><p>　　5.1.2 切削力及夾緊力的計算</p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表1-2-7可得：</p><p>　　切削力由式2.11得： </p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-8得： </p><p

32、><b>　　即：</b></p><p>　　切削扭矩由式2.12得：即：</p><p>　　實際所需夾緊力：由式2.13得：取,,,即：</p><p>　　螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力由式1-2-10得：</p><p>　　該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用V塊壓緊工件。</p><p><

33、;b>　　即</b></p><p>　　由上述計算易得： </p><p>　　因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。</p><p>　　5.2 夾具體結(jié)構(gòu)特點的論述</p><p>　　本夾具體是鑄件，底面為了減輕重量，所以挖去了一部分。由于軸承座上端為非加工表面，所以采用浮動V形塊夾緊，可以避免較低加工精度，安裝調(diào)節(jié)螺栓

34、時，采用螺母防松機(jī)構(gòu)。加緊采用螺旋夾緊，結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠。</p><p>　　5.3 夾具體主要技術(shù)條件及優(yōu)缺點的分析</p><p>　　夾具體的上平面與底面的平行度要求較高，主要是為了防止裝夾后工件傾斜。</p><p>　　優(yōu)點：V形塊和定位銷是可換的。在多次裝夾、拆裝后，由于V形塊是定位和加緊的，頻繁使用會導(dǎo)致精度降低，當(dāng)加工出的零件達(dá)不到要求時，換V形

35、塊就行。</p><p>　　缺點：工作時間長了或者切削力太大可能引起夾具體整體變形，達(dá)不到要求。這時就需要重新設(shè)計。</p><p>　　5.4誤差分析與計算</p><p>　　該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p&

36、gt;　　孔與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料[6]《互換性與技術(shù)測量》表可知：</p><p><b>　　取（中等級）</b></p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得：</p><p>　?、?定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故</p><p>

37、;　?、?夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： </p><p>　　③ 磨損造成的加工誤差：通常不超過</p><p>　?、?夾具相對刀具位置誤差：按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。<

38、;/p><p>　　5.5 軸承座零件的銑床專用夾具的總體設(shè)計</p><p>　?。?） 夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。</p><p>　?。?） 當(dāng)工件和夾具上個元件相對機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不

39、對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。</p><p>　?。?）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應(yīng)該加防護(hù)罩。</p><p><b>　　6 小結(jié) </b></p><p>　　通過這

40、次設(shè)計，使我對工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及工裝的選擇和設(shè)計有了更深刻的了解和掌握。也使我對于一個工藝員所從事的工作有了深層次體會，培養(yǎng)了實際工作能力，特別是分析問題和解決問題的能力，可以說這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過經(jīng)過同組成員共同努力，最終大家都很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。<

41、/p><p>　　在課設(shè)的過程中，由于理論知識不夠完善，實踐能力尚不成熟，以及一些疏忽和大意的存在，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予批評指正。</p><p><b>　　7參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 機(jī)械制造工藝學(xué).第2版[M].清華大學(xué).王先逵.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 機(jī)械制造技術(shù)