机械制造技术课程设计-轴承座零件加工工艺及钻6-M6螺纹孔夹具设计.docx

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1、设计说明书题目：轴承座零件的工艺规程及钻6-M6螺纹孔的夹具设计学生:学号:专业:班级:指导老师:摘要1序言3一 .零件分析41.1 零件作用41.2 零件的工艺分析4二 .工艺规程设计41. 1确定毛坯的制造形式42. 2基面的选择传43. 3制定工艺路线54. 4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定65. 5确立切削用量及基本工时7三夹具设计153.1 问题的提出153.2 定位基准的选择163.3 定位元件的设计163.4 切削力及夹紧力计算163.5 定位误差分析163.6 夹具设计及操作简要说明17总结19致谢20参考文献21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

2、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6-M6螺纹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。ABS

3、TRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdesignisincludesthecomponentsprocessingt

4、hetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecra

5、ftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,tocl

6、ampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalizatio

7、n,theerror机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。轴承座的加工工艺规程及镶孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排，工艺

8、尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。零件的分析1.1 零件的作用轴承座的作用，装轴承，保证轴承的旋转精度。1.2 零件的工艺分析轴承座有2组加工面他们有位置度要求。这2组加工面的分别为1,以下端面为基准的加工面，这组加工面包括厚30上下的端面和4-17,惚孔4-26孔。2：以2-17为基准的加工面，这组加工面主要是中心孔

9、和108左右端面和M8,M6螺纹孔。二.工艺规程设计1 .1确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200,根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。2 .2基面的选择的选择粗基准选择应当满足以下要求：(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作

10、为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。(3)应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。(5)粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：(1) “基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。(2) “基准

11、统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。(3)“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。(5)所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以2-617孔(一面2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的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的

12、计算，在此不再重复。2.3制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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一1铸造铸造2时效处理时效处理3铳铳上下端面4铳铳左右端面5钻钻417孔,锐26孔6铳铳108两端面7镇镇43,52,62H6孔8钻钻2-12孔9钻钻6-M8螺纹孔10估钻6-M6螺纹孔11铳拉退刀槽12检验检验，入库方案二1铸造铸造2时效处理时效处理3铳铳上下端面4铳铳左右端面5估钻4-17孔，钩中26孔6镶镣43,52,62H6孔7钻钻2.中12孔8钻钻6-M8螺纹孔9钻钻6-M6螺纹孔10铳拉退刀槽11检

13、验检验，入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一铳完端面在镇孔，保证了加工精度，而方案二是直接镇孔，精度难易保证，证了工件综合考虑我们选择方案一具体的工艺路线如下1铸造铸造2时效处理时效处理3铳铳上下端面4铳铳左右端面5钻钻4-17孔，锐26孔6铳铳108两端面7锌镇43,52,62H6孔8钻钻2-12孔9钻钻6-M8螺纹孔10钻钻6-M6螺纹孔11铳拉退刀槽12检验检验，入库2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定轴承座零件材料为HT200,生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、轴承座的上端面因为轴承座的上下和左右端面没有精度要求,粗糙度要求也不高,其加工余量为2mm。2、轴承座的

14、孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为2。2.5确立切削用量及基本工时工序3：铳上下端面选用机床：X51立式铳床选择铳刀半径为40mm,齿数Z=6（见工艺手册表3.127）f=05mmZ4=40,T=180min（切削表3.7和切削表3.8）Vc=20mmin（切削表3.9）_Iooo 匕 X 40= 159.2按机床选取机=278rmin实际切削速度：匕机=与第=40=35，匕C机100O100Omul工作台每分钟进给量：VtZn机=250.2铳床工作台进给量：V由响=250mmZmin基本工时：t=3x（5+150）=0.344

15、150工序4：铳左右端面选用机床：X51立式铳床选择铳刀半径为15mm,齿数Z=6（见工艺手册表3.1-27）f=05mmZ4=15,=180min（切削表3.7和切削表3.8）Vc=20mmin（切削表3.9）_IoOo 匕15=424.6按机床选取机=425rmin实际切削速度:= 53.38adn_x425x4010001000工作台每分钟进给量：VtZn机=250.2铳床工作台进给量：V由响=25Ornm/min基本工时：t=2（5+15）=2.06150工序6：铳108左右端面选用机床：X62卧式铳床选择铳刀半径为54mm,齿数Z=6（见工艺手册表3.1-27）f7=05mmZ4=5

16、4,T=180min（切削表3.7和切削表3.8）Vc=20mmin（切削表3.9）n=I41.5rminx45按机床选取机=I45rmin实际切削速度：匕机=二L=AlE=24.58%工作台每分钟进给量：V1Zn机=250.2铳床工作台进给量：Vf桢向=250mmmi基本工时：t=2x（）=0.133150工序7：锤43,52,62H6孔机床：卧式键床T:740刀具：高速钢刀具叱8。,产锋62mm孔切削深度与：ap=2nvn进给量/：根据机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取2002,切削深度为力“加。因此确定进给量/=0.6mmr切削速度V：参照机械加工工艺手册表2466,取V=0

17、.25ms=5mmin111上4任毋100OV100OX15F,.,机床主轴转速：n=77rmn,取血O3.1462=80/min1.EMrf11，皿/3.146280八-.实际切削速度V,：Vf=L=0.26m/s100O1000x60工作台每分钟进给量fm：fm=0.660=36mf11min被切削层长度/：I=19mmd7刀具切入长度/：/=1+（23）=+25.4团团tgkr火30。刀具切出长度，2：，2=35府7取，2=4WZ行程次数i：i=lr-1.l-1/+1+85+5.4+4_.机动时间f,：Ci=-=X12.62nunJJL36工序8：钻2-012孔选用机床：Z525立式钻床

18、选择12mm高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.1-6）f=0A3mmr（切削表2.7和工艺表4.2T6）匕杳=15机min（切削表2.15）硬度200217n=i000K=i000=199r/minxl2按机床选取机=278rmin（工艺表4.25）R+-11*HI7IIDn机xl2x278实际切削速度：Vr=20.95m/rmnC10001000基本工时：t=11=30+8+3=0.3429（工艺表6.2机f机278x0.435）工序9：钻6M8螺纹孔工步1:钻M8螺纹底孔中6.8确定进给量/：根据参考文献IV表2-7,当钢的bz,800MPa,B=g8mn时，f=0.390.47/。由

19、于本零件在加工04.8如九孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75,则/=（0.390.47）x0.75=0.290.35/m?根据Z525机床说明书，现取f=0.25nun/r切削速度：根据参考文献IV表2-13及表2-14,查得切削速度V=18mmin所以w=100Ov=100=10616r/Tttlw乃X6.8根据机床说明书，取,=965min,故实际切削速度为I二叫叫1000;TX 6.8 X 965IOOO=16.3? Zmin切削工时：/=32mm,1=9nn,I2=3nn,则机动工时为= 0.1824 min_1+I2_32+9+3nwf9650.25工步2：攻丝M8攻螺纹

20、M8mmv-5mhrmns=217rmi按机床选取nw=195r/min,则U=I3.4mm机动时/=32/nm,l=5mm,I2=3nn攻M6孔=0.2051 min(/+/1+4)_(32+5+3)nf1950.1三钻6-M6螺纹孔夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计钻攻6-M6螺纹孔的钻床夹具。5.1 问题的提出本夹具主要用于钻攻6-M6螺纹孔，粗糙度Ral2.5,因此本道工序加工精度要求不高，为此，主要考虑如何提高生产效率，降低劳动强度。52定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直

21、接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此道工序后面还有精加工，因此本次铳没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。我们采用已加工过的轴承座108端面、662孔和及一侧面定位，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用心轴、快换垫圈和六角法兰面螺母等组成的夹紧机构来完成。5.3 定位元件的设计钻攻6-M6螺纹孔夹具，选择

22、轴承座中108端面、62孔和及一侧面，所以相应的夹具上的定位元件应是心轴和A型固定式定位销,定位分析如下：1、轴承座108端面与心轴110端面相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、轴承座中62孔与心轴中62外圆相配合，限制两个自由度,即X轴移动和Y轴移动。3、轴承座一侧面与型固定式定位销相配合，限制一个自由度，即Z轴转动。工作限制六个自由度即可，故设计合理。5.4 切削力及夹紧力计算查简明机床夹具设计手册表3-4得切削力计算公式：=667/07Kp由钻攻6-M6螺纹孔的工时计算知，J=2.5,=0.28mm由简明机床夹具设计手册表33知K/,=().75p=667df1K

23、P=667X5X0.28，X0.75NHlO26N所需夹紧力，查表5得，Wk=WK,安全系数K=KOKiK2K3K4K5a式中Ko臬为各种因素的安全系数，查表得：K=1.21.01.21.01.31.0L0=l.872,当计算K2.5时，取K=2.5孔轴部分由M12螺母锁紧，查参考文献2,P92,表3-16螺母的夹紧力为5380NWk=W=53802.5=13450N由上计算得WPFz,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。定位误差分析1.基准位移误差八丫由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用AY表示。工件以62H6孔在轴上定位钻攻6

24、-M6螺纹孔,如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上,轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。按下式计算基准位移误差，mmDmaX孔的最大直径，mmdmin轴的最小直径，mm=(Dmax-Jmin)=2x19-61.957)mm-O.031mm2.基准不重合误差Aij加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上,但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加

25、工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差，用AB表示。基准不重合误差为金二3当式中b基准不重合误差，mm&一一工件的最大外圆面积直径公差，mmb=0.019mm=0.0095mm6夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择用心轴、六角法兰面螺母和快换垫圈等组成的夹紧机构进行夹紧工件。本工序钻削余量小，钻削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵,而是

26、将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。这次毕业设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在

27、选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次毕业设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献1 .切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2 .机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年3 .机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年4 .机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年5 .金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月6 .机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年第1页共24页