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1、軸承座零件及機械加工工藝規(guī) 程及夾具設計合肥財經職業(yè)學院畢業(yè)論文（實踐）報告系別工程學院，/洋rb二m七/專業(yè)機電一體化年級機電2班學制三 年學號 090113070046姓名 汪 寧編號名稱件數頁數1任務書和零件圖一份2零件毛坯圖一張3機加工工藝規(guī)程卡一套4機加工工序卡一套5零件定位方案圖一張6夾具裝配圖一張7夾具零件圖（含夾具體）一套8課程設計說明書一份9機械制造工藝學機械制造工藝學課程設計設計題目：軸承座加工工藝及夾具設計專業(yè)：機電一體化班級： 機電2班學 號：學0113070046學生姓名：汪寧指導老師：張書紅工程經濟系2010年10月30日軸承座加工工藝及夾具設計一、設計任務1 .設
2、計課題:軸承座機械加工工藝規(guī)程設計2 .絲攻M4螺紋孔專用夾具設計3 .生產綱領：大批量生產4 .設計要求：1）零件毛坯圖1張2）機械加工工藝過程卡片1套3）機械加工主要工序的工序卡片1套4）夾具裝配圖1張5）夾具零件圖若干張6）設計說明書1份二、設計說明書目錄言6零件加工工藝設計.1、零件的工藝性審62、基準選擇原則73、定位基準選擇74、擬定機械加工工藝路線85、確定機械加工余量，工序尺寸以及公差86、選擇機床設備及工藝設備97、確定切削用量9*vl.121、問題提出122、家具設計13三、小節(jié)1517四、參考文獻機械制造工藝及設備畢業(yè)設計是我們完成本專業(yè)教學計劃的一個極為重要 的實踐性教
3、學環(huán)節(jié)，是使我們綜合運用所學過的基本課程，基本知識與基本技 能去解決專業(yè)范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。我們在完成課程設計的同時，也培養(yǎng)了我們正確使用技術資料，國家標準, 有關手冊，圖冊等工具書，進行設計計算，數據處理，編寫技術文件等方面的 工作能力，也為我們以后的工作打下堅實的基礎，所以我們要認真對待這次綜 合能力運用的機會！其主要目的是：L培養(yǎng)學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力，拓寬和深化 所學的知識。2 .培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想，設計思維，掌握工程設計的一般程序， 規(guī)范和方法。3 .培養(yǎng)學生正確的使用技術知識，國家標準，有關手冊，圖冊等工具書，進 行設計計算，
4、數據處理，編寫技術文件等方面的工作能力和技巧。4 .培養(yǎng)學生進行調整研究，面向實際，面向生產，向工人和工程技術人員學習的基本工作態(tài)度，工作作風和工作方法。一、零件加工工藝設計（1）零件的工藝性審查：1）零件的結構特點軸承座如附圖1所示。該零件是起支撐軸的作用。零件的主要工作表面為 40的孔內表面。主要配合面是22的軸孔。零件的形狀比較簡單，屬于較 簡單的零件，結構簡單。2）主要技術要求：零件圖上主要技術要求:調質至HB230250,銳邊倒角，未注倒角0.5x45 , 表面作防銹處理。3）加工表面及其要求：a）總寬：為 18 0.05mm。b）軸孔：22的孔徑：22噂川8 nni,表面粗糙度Ra
5、L6um,c）34的外圓：直徑為3心黑mm,表面粗糙度為RaL6uin,外圓與內 孔的同軸度不超過0.02m.,軸肩距為12inm。d）左端面：外圓直徑為52,上下邊面距離38mm。e）螺紋孔：大徑為4nlm,軸心距離左軸肩3mm。f）通孔:左端面均布44.5通孔，左右中心距36nlm，上下中心距27mm。g）退刀槽：距離右端面12mll1,尺寸為l.5x334）零件的材料：零件在整個機器當中起的作用一般，不是很重要。選用45#。毛坯選擇：1）確定毛坯的類型及制造方法零件為批量生產，零件的輪廓尺寸不大，為粗加工后的產品。2）確定毛坯的形狀、尺寸及公差毛坯的形狀及尺寸如附圖2所示。選用55x20
6、的短圓棒。3）繪毛坯根據附圖1所示的零件結構形狀，在各加工表面上加上加工余量，繪制毛 坯零件圖如附圖2所示。(2)基準原則：粗基準的選用原則1、保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表 面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準。2、保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準。3、粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低，粗糙度數值大，重復使用會造 成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準，通常只允許使用一次。精基準的選用原則1、基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合，以減少定位誤差。2、基準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加
7、工個表面，以保證各表面的位置 精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。3、互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為 基準的原則反復加工。4、自為基準的原則。當要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的 定位基準。(3)定位基準選擇由于附圖1所示的支座的零件圖上多數尺寸及形位公差以22孔及其右 端面為設計基準。工藝順序的安排原則有四點:、1 .先加工基準面，再加工其他面。2 . 一般情況下，先加工平面，再加工孔。3,先加工主要平面，再加工次要平面。4.先安排粗加工工序，再安排精加工工序。根據上述四條工序安排原則以及粗、精基準選擇的原則，確定各加工表面 的
8、基準如下：a)兩端面。互為基準，保證相互位置要求的原則。b)22的孔。精基準，統(tǒng)一基準原則。c)上下兩面?；榛鶞?，保證相互位置要求的原則。d) 4一4.5孔：左端面。精基準，基準重合原則。e) M4螺紋孔：下端面。精基準，基準重合原則。f) l.5x33溝槽。精基準，基準重合原則。擬定機械加工工藝路線：擬定加工路線：1. 銃左右端面。2. 鉆中心孔。3. 熱處理。4. 車內孔22。5. 車外圓。6. 銃大端面上下面。7. 鉆44.5。8. 絲攻M4螺紋孔。9. 車溝槽。十.清洗，去毛刺，倒角。十一.檢驗。由于進行的是批量的生產，本工藝路線是采用工序分散的原則組織工序的, 被加工孔4一4.5可
9、在普通鉆床上用鉆模加工。優(yōu)點是裝夾次數少，夾具數目 也少，易于保證表面的位置精度，減少工序間的運輸量，縮短生產周期。(5)確定機械加工余量，工序尺寸及公差根據上述原始資料及加工工藝，查機械制造工藝技術手冊，分別確定 各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下:表1加工余量表工序工序內容單邊余量工序尺寸表面粗糙度工序一銃左右端面1 mm18 mm3.2 / m工序四車內孔6221mm 22mm1.6/in工序六銃上F兩端面5mm60mm3.2 / m工序七鉆孔404.52.75mm 4.5mm12.5 / m工序九車L5x33溝槽1mm1.5x0 33mm6.5 /in(6)選擇機床設備及工藝設備
10、根據一般工廠現有的生產條件，為了滿足生產需要，現選用各工序所用的 設備為：工序一：X62臥式萬能銃床，YT15三面刃銃刀，專用夾具，。200/0.2mm 游標卡尺。工序四：數控車床CAK6136, K01車刀，專用夾具，游標卡尺。工序七：Z4012鉆床，4一4.5麻花鉆，專用夾具，游標卡尺。工序九：數控車床CAK6136, K01車刀，專用夾具，游標卡尺。(7)確定切削用量1)工序一銃左右兩端面加工條件：X62臥式萬能銃床，兩把YT15三面刃銃刀，刀盤直徑125nlm, 寬12mm,齒數20,專用夾具,0200、0.2mm游標卡尺，柴油冷卻。a.確定背吃刀量端面的總加工余量為5nlin,由毛坯
11、圖已知銃削寬度為ae=60mm, 一次走刀加 工,即=5 mm.b.確定進給量及基本工時根據工藝手冊中表4.238,萬能銃床X62,刀桿直徑為22mm,再查切 削手冊表3.15和工藝手冊表4.2-38可得，我們可以取進給量f=0.10imn/Zo c.計算切削速度根據切削手冊表 3.27 可得，Cv= 186mm, qv=0.2, yv=0.4, uv=0.2, m=0.2, Xv=0.1R=0,修正系數選擇刀具使用壽命T=60min.Vc= Cvdoovkv /(TraaPxvP=186X 125 2X1. 1/(60 2X5 lXO. l0 2X600 2X 20) q 4. 6m/min
12、.d.確定銃床主軸轉速n.=1000vc/ (乃 Xd.) =1000X4. 6/(3. 14X22) 66. 6 r/min根據工藝手冊表4. 2-39,與66. 6r/min相近的轉速為75r/min?，F選擇 ru=75r/min.所以實際切削速度為v=5 m/min.e.計算基本時間按工藝手冊表6.2-7, /=80皿，I 1 = 0.5(4 - J屋-亡)+(1-3) = 0.5(125 - /1252 - 602) +(13)=9mm. /2=2mm./ +/1 +。80 + 9 + 2.4.八時間t二!-=0.61 min,取時間t=40so0.1x20x752)工序七鉆孔4.5加
13、工條件Z4012鉆床，4.5mm標準錐柄麻花鉆，專用夾具，0200、0.2mm 游標卡尺，柴油冷卻。a.確定進給量根據切削手冊表2.7, f=L0L2,查工藝手冊4.2-16,根據機床實際 縱進給量取f=0.12mm/rb.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度根據切削手冊表2.12可得，鉆頭后刀面的最大磨損限度為0.8L2mm，使 用壽命為70min.c.計算切削速度根據切削手冊表 2.30, Cv=4.8, Zv=0.4, Xv=O, yv=0.7,m=0.2,表 2, 31 得， 修正系數kv=1.0.Vc=Cvdozvkv/(TmaPxvP)=4.8 X 39 X1. 0/(702 X19. 50X
14、0.12)18m/minnv=1000vc/ (7T d.) =1000 X 18/(3.14 X 39) 147r/min根據工藝手冊表4. 2-15,按機床實際鉆速選取n.=125r/min,則實際切削速 度為 v=15m/min.e.計算基本時間按工藝手冊表6.2-7, /=60mm,/1 = cot Kr +(1 2) =12mm, kt =90 取/尸2mm.212=2nini.時間 廿/ += 6 + 2 + 2 =43milb 取時間 t=260Sonwf 125x0.123)工序四車內孔22加工條件數控車床CAK6136, K01車刀，專用夾具，游標卡尺，22孔 用塞規(guī)，柴油冷
15、卻。a.確定進給量根據切削手冊表2.10, f=0.9L2mm/r,查工藝手冊4.2-16,根據機床 實際縱進給量取f=0.9mnVr b.計算切削速度根據切削手冊表 2.30, Cv=16.5, Zv=0.6, Xv=0.2, yv=0.3,m=0.25,表 2, 31 得，修正系數kv=1.0.Vc=Cvdozvkv/(TmapxP)=16.5X40 6X1. 0/(2526X42X0. 90 S) 52. 6m/minnv=1000ve/ (7T d,) =1000 X 52. 6/(3.14X40) 418. 8r/min根據工藝手冊表4. 2-15,按機床實際轉速選取n.=500r/
16、min,則實際切削速 度為 v=63m/min.c.計算基本時間為減少輔助時間，參照鉆孔得時間t=260s.4)工序九 車溝槽1.5*33加工條件數控車床CAK6136, K01車刀，專用夾具，游標卡尺，22 孔用塞規(guī)，柴油冷卻。a.確定進給量根據切削手冊表2.10, f=0.9L2mm/r,查工藝手冊4.2-16,根據機床實際縱進給量取f=0.9mni/rb.計算切削速度根據切削手冊表 2.30, Cv=16.5, Zv=0.6, Xv=0.2, yv=0.3,m=0.25,表 2, 31 得，修正系數kv=1.0.Vc=Cvdozvkv/(TmaPxvPv)=16,5X40 6X1. 0/
17、(2525X4X0. 9) x 52. 6m/min nv=1000vc/ (7T d.) =1000 X 52. 6/(3.14 X 40) 418. 8r/min根據工藝手冊表4. 2-15,按機床實際轉速選取nw=500r/min,則實際切削速 度為 v=63m/min.c.計算基本時間為減少輔助時間，參照鉆孔得時間t=260s.(8)填寫工藝文件按上述確定的工藝過程填寫機械加工工藝過程卡片(附表D和機械加工工 序卡片(附表2附表5)二、夾具設計(1)問題的提出為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具, 經過與指導老師協(xié)商，決定設計第八道工序一一攻絲M4的夾具。本
18、工序的加工要求為：M4,軸心距離左軸肩3mm本工序的主要加工條件為：手用絲錐上M4*L25 ,。3.8麻花鉆，上下兩 端面已加工好，達設計圖樣要求。未淬硬鋼實心毛坯上鉆孔的經濟精度為IT11-12 ,表面粗糙度為 Ra=12.5/in,在鉆床夾具上加工時適當控制切削用量，可保證孔的尺寸精度要 求和表面粗糙度要求。因此，在本工序加工時，主要考慮的是要如何保證孔軸 線與。3.8孔軸線的位置度要求。（2）夾具設計1）定位方案及定位元件的確定與設計定位方案的確定根據工序加工的要求，我將定位方案確定如下：以左端面為主要定位基準，限制3個自由度，以內孔為輔助定位，限制2 個自由度，以下底面為防轉基準，限制
19、1個自由度。用螺栓螺母夾緊孔。22的 另一端面。本方案是按照基準統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設計制造，裝卸工件較 方便，夾緊力方向指向定位元件剛性較大的方向。定位元件的設計根據定位方案，設計定位元件的結構如圖所示。22孔采用短銷大平面組合定位，限制5個自由度，下底面采用兩個支撐釘，防止其轉動，采用緊固螺釘。圖1定位圖定位誤差計算Hq根據所確定的定位方案，圓柱心軸與孔的配合為。20三，影響位置度的定位誤差為:o = )max - min=22.112mm21. 936mm=0.176mm由于工件對位置度公差沒有特別要求，則我們認為該影響位置度的定位誤 差滿足加工要求。夾緊力的計算本工件采用鉆削的
20、方式，因此根據夾具設計手冊表127可得，切削力巴=667少7KpD鉆頭直徑f每轉進給量(mm)Kp一一修正系數查表1-2-8可得，K尸0.4Px = 667。Kp =667X4X0. 36X0. 4=522N查機械設計手冊可得，摩擦因數 =0.22P 5? N理論夾緊力F=，=表 2372 5N40.22實際夾緊力EfFXKK安全系數。對于該工件的加工，安全系數K可按下式計算：K=l. 0X1. 0X1. 0X1. 3X1. 0X1. 0=1. 3實際夾緊力 Fk=2372. 5X1. 3=3084. 25N取實際夾緊力&=3. 5 KN.2)導向方案的選擇導向方案的選擇如圖所示，由于零件是批
21、量生產，考慮鉆模磨損后可以更換，選擇標準結 構的可換鉆模。根據夾具的手冊表1-7-4,鉆模至工件表面的距離按 (11.5川=812選取，考慮本工序加工時鉆頭較細，防止切屑將鉆頭憋斷, 應有足夠的排屑空間，鉆套至工件表面的距離取10皿。小節(jié)時光飛逝，為期兩個星期的機械制造工藝課程設計已經接近尾聲?；厥走@ 段時間的設計過程，感慨萬千。使我從中學到了以前在課內根本就學不到的東 西。受益匪淺！在這次設計過程中，使我真正的認識到自己的不足之處，以前上課沒有學 到的知識，在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程 材料與熱處
22、理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了 所學知識的作用。在機械制造工藝課程設計中，首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定，這 樣在加工工件就可以知道用什么機床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設備等, 因此，工件機械加工工藝規(guī)程的制定是至關重要的。在機械制造工藝課程設計中還用到了 CAD制圖和一些計算機軟件，因為學 的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。 但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現在,對以后工作也是有很大的幫助的。 因此，這次真正將以前所學的聯(lián)系到實際應用中來了。在這次機械制造工藝課程設計中，還有一個重要的就是關于專用夾具的設 計，因為機
23、床夾具的設計在學習的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自 設計過，因此，在開始的設計過程中，存在這樣那樣的問題，在老師的細心指 導下，我根據步驟一步一步的設計，畫圖，查閱各種關于專用夾具的設計資料, 終于將它設計了出來，我感到很高興，因為在這之中我學到了以前沒有學到的 知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實際。在這次機械制造工藝課程設計中，我學到了很多知識，有一點更是重要， 就是我能作為一個設計人員，設計一個零件，也因此，我了解了設計人員的思 想，每一個零件，每件產品都是先設計出來，再加工的，因此，作為一個設計 人員，在設計的過程中一點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據，不是憑空捏 造的
24、。而且，各種標準都要嚴格按照國家標準和國際標準，查閱大量資料，而 且設計一個零件，需要花好長時間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡 簡單單就能完成的，是要付出大量代價的。因此，我們也要用心去體會每個設 計者的心思，這樣才能像他們一樣設計出好的作品。在這次械制造工藝課程設計中，對我來說有所收獲也存在著不足之處。收獲：1）能把以前所學的各種知識，綜合的運用的這次設計中，鞏固了以前所學的知 識。2）學會了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊。3）學會了，分析問題，解決問題的能力。不足之處：1）有些步驟，問題解決的方法不是很好，需在以后的學習、實踐中進一步改進。2）有些工藝路線制定的不是太好，
25、而且余量、切削用量設計不是很精確，需在 以后的實踐中積累經驗，進一步改進。綜上所述：這次的械制造工藝課程設計對我以后的工作起了很大的幫助，我認 識到，無論是工作還是學習都必須做到認真、謹慎，時時處處細心。參考文獻1、顧崇衍等編著。機械制造工藝學。陜西：科技技術出版社，1981。2、倪森壽主編。機械制造工藝與裝備?；瘜W工業(yè)出版社，2001 o3、張進生主編。機械制造工藝與夾具設計指導。機械工業(yè)出版社，1994。4、姜敏鳳主編。工程材料及熱成型工藝。高等教育出版社，2003。5.機械制造工藝及設備設計手冊編寫組編。機械制造工藝及設備設計手冊。機械工業(yè)出版社，1989。6、胡家秀主編。簡明機械零件設計實用手冊。機械工業(yè)出版社，1999。7、江南學院肖繼德南京金陵職業(yè)大學陳寧平主編。機床夾具設計（第二版）。 機械工業(yè)出版社，1997。8、倪森壽主編。機械制造工藝與裝備習題集和課程設計指導書?；瘜W工業(yè)出 版社，2001。9、劉越主編。機械制造技術?；瘜W工業(yè)出版社，2001o10、趙如福主編。金屬機械加工工藝人員手冊（第三版）。上?？萍技夹g出版社, 1981。11、南京工程學院陳于萍主編沈陽大學周兆元副主編?；Q性與測量技術基 礎。機械工業(yè)出版社，2004。
軸承座零件及機械加工工藝規(guī)程及夾具設計
