滑動(dòng)軸承座的機(jī)械加工工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)

機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：滑動(dòng)軸承座的機(jī)械加工工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)…………..…3二、零件加工工藝設(shè)計(jì)………………..41、零件的工藝性審查及零件圖的繪制………………42、基準(zhǔn)選擇………….…..53、擬定機(jī)械加工工藝路線……………...64、確定加工余量、工序尺寸以及公差………………...8三、夾具設(shè)計(jì)…………….81、問(wèn)題提出………….…92、夾具設(shè)計(jì)分析………………...……..93、定位分析………………...……………104、夾緊力的計(jì)算………………...………115、切削量的計(jì)算………………...………12TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"6、鏜①60孔夾具裝配圖 13四、設(shè)計(jì)體會(huì)…………… 14\o"CurrentDocument"五、參考文獻(xiàn) 15設(shè)計(jì)任務(wù)本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)滑動(dòng)軸承座的機(jī)械加工過(guò)程及各加工工序過(guò)程中所用到的夾具設(shè)計(jì)，目的是通過(guò)課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的相關(guān)課程的知識(shí)，經(jīng)受一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合訓(xùn)練，熟悉制定工藝規(guī)程的原則、步驟和方法，具備制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程以及設(shè)計(jì)夾具的能力。零件整體的加工工藝規(guī)程由小組集體討論得出，各組員分別選取其中一道工序進(jìn)行該工序的夾具設(shè)計(jì)，運(yùn)用AutoCAD、CAXACAPP、CAXA電子圖版、pro/E等設(shè)計(jì)軟件做出軸承座的零件圖、實(shí)體模型和夾具的裝配圖及實(shí)體模型。設(shè)計(jì)要求：1.設(shè)計(jì)課題:軸承座機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)鏜60鏜60孔專用夾具設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)上交材料：1.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份2.零件圖一張3.零件實(shí)體圖一張4.毛壞圖一張5.機(jī)械加工工序卡一張（附件：軸承座零件圖二維.dwg（附件：zhouchengzuo.prt.7（附件：軸承座毛壞圖二維.dwg（附件：軸承座機(jī)械加工工序卡.exp）6?夾具裝配圖（二維機(jī)械圖）一張（附件：軸承座鏜床夾具裝配圖.dwg）7?夾具裝配圖（三維實(shí)體圖）一張（附件：鏜床夾具裝配圖proe三維實(shí)體

二、零件加工工藝設(shè)計(jì)1、零件的工藝性審查：繪制軸承座的零件圖如下：（詳見(jiàn)附圖）繪制零件實(shí)體圖如下：工藝性分析該軸承座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀普通，屬一般的底座類(lèi)零件。主要加工表面有2X013孔面，還要求止口兩垂直面平行度滿足0.030mm，通過(guò)專用的鉆套和夾具能夠保證其加工工藝要求，其次還有060和064孔孔及其前后端面，要求垂直度滿足0.050mm，通過(guò)成型銑刀可以保證其精度，而060和064孔可通過(guò)組合鏜刀一次加工，節(jié)省時(shí)間。其次就是該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見(jiàn)，該零件的加工工藝性較好。主要技術(shù)要求零件圖上主要技術(shù)要求：鑄件應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。2.未注圓角R2-R4。零件的材料零件材料為HT200。確定毛坯的形狀、尺寸及公差零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，故選擇金屬模機(jī)械砂型鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT1O。這對(duì)提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時(shí)效。基準(zhǔn)選擇：.粗基準(zhǔn)的選用原則保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當(dāng)有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時(shí)，一般不選擇加工表面作為粗基準(zhǔn)。保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應(yīng)選擇重要加工表面為粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則。粗基準(zhǔn)的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復(fù)使用會(huì)造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準(zhǔn)，通常只允許使用一次。.精基準(zhǔn)的選用原則基準(zhǔn)重合原則。盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準(zhǔn)加工個(gè)表面，以保證各表面的位置精度。如軸類(lèi)零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；榛鶞?zhǔn)原則。當(dāng)兩個(gè)加工表面間的位置精度要求比較高的時(shí)候，可用互為基準(zhǔn)的原則反復(fù)加工。

自為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)要求加工余量小而均勻時(shí)，可選擇加工表面作為自身的定位基準(zhǔn)。根據(jù)以上原則，選取各加工表面定位基準(zhǔn)如下表序號(hào)加工面定位基準(zhǔn)原則1下底面和上表面互為基準(zhǔn)保證相互位置要求的原則2臺(tái)階面下底面統(tǒng)一基準(zhǔn)原則3底面孔下底面統(tǒng)一基準(zhǔn)原則4鉆2X013孔下底面及底面孔保證相互位置要求的原則5鏜e60和064孔下底面及013孔保證相互位置要求的原則6銑前后端面下底面及013孔保證相互位置要求的原則7銑止口下底面及013孔保證相互位置要求的原則擬定機(jī)械加工工藝路線通過(guò)分析圖紙，各加工面的精度要求及加工方法如下加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案下底面IT1312.5粗銑臺(tái)階面IT1312.5粗銑上端面IT1312.5粗銑底座2XQ20孔IT1312.5粗銑

2x013孔IT812.5鉆，半精絞①60和①64兩個(gè)孔IT1312.5粗鏜060孔IT83.2半精鏜，精鏜、| AJ_L|-$:前后端面IT96.3粗銑，半精銑垂直止口IT136.3粗銑水平止口IT1312.5粗銑2）擬定機(jī)械加工工藝路線工藝順序的安排原則有四點(diǎn)：先加工基準(zhǔn)面，再加工其他面。一般情況下，先加工平面，再加工孔。先加工主要平面，再加工次要平面。先安排粗加工工序，再安排精加工工序。根據(jù)上述四條工序安排原則及各表面的加工方法確定如下加工工藝路線工序號(hào)工序內(nèi)容工序內(nèi)容細(xì)分定位基準(zhǔn)工裝設(shè)備1粗銃下底面一次安裝，一個(gè)工位，兩個(gè)工步，兩次走刀上表面專用夾具、卡尺銃床銃底面孔2粗銃臺(tái)階面一次安裝，一個(gè)工位，兩個(gè)工步，四次走刀下底面專用夾具、卡尺銃床粗銃上表面3鉆2x013孔一次安裝，一個(gè)工位，兩個(gè)工步，兩次走刀專用夾具、鉆套鉆床半精絞2x013孑L下底面4鏜軸承孔一次安裝，一個(gè)工位，兩個(gè)工步，三次走刀下底面、2x013孔專用夾具、卡尺鏜床5銃前后端面一次安裝，一個(gè)工位，兩個(gè)工步，一次走刀下底面、2x013孔專用夾具、卡尺銃床6銃止口一次安裝，一個(gè)工位，兩個(gè)工步，兩次走刀下底面、2x013孔專用夾具、卡尺銃床4、確定加工余量經(jīng)過(guò)與老師協(xié)商，我選擇的工序是鏜e64和e60孔，其中e64孔的加工精度為未注尺寸公差I(lǐng)T13,粗鏜即可達(dá)到要求，e60孔的加工精度為IT8,要經(jīng)過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜才能達(dá)到要求，通過(guò)查表確定各工序加工余量如下：工序名稱加工余量（mm）工序基本尺寸（mm）加工經(jīng)濟(jì)精度（mm）工序尺寸標(biāo)注（mm）表面粗糙度（pm）精鏜1.0060IT8(+0.046)0060+0.0460Ra0.8半精鏜1.6059IT1O(+0.120)0059+0.1200Ra3.2粗鏜457.4IT12(+J0055+0.30Ra12.5毛坯53.4土2053.4+2二、鏜060孔夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求a）能保證工件的加工要求b） 能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本c） 操作方便，省力和安全d） 便于排屑e） 工藝性好提出問(wèn)題1）怎樣限制零件的自由度：一個(gè)面限制3個(gè)自由度，短圓柱銷(xiāo)限制2個(gè)自由度，菱形銷(xiāo)限制1個(gè)自由度。2）怎樣夾緊：設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊工件。3） 設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削：此次加工利用組合鏜刀，精加工時(shí)用單鏜刀。4） 怎樣使夾具使用合理，便于裝卸：利用快換鏜套和螺旋夾緊裝置，自鎖性較好，裝卸方便。夾具的設(shè)計(jì)分析1）工序要求其中e64孔的加工精度為未注尺寸公差I(lǐng)T13，粗鏜即可達(dá)到要求，060孔的加工精度為IT8,要經(jīng)過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜才能達(dá)到要求。2） 定位夾緊方案根據(jù)保證相互位置精度要求和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，采用下底面和2013孔進(jìn)行定位,典型的“一面兩銷(xiāo)”定位法，夾緊方案采用螺旋夾緊方式，自鎖性好，且裝卸工件方便。3） 毛坯情況毛坯采用金屬模鑄件，毛坯鑄造公差較小。4） 所用機(jī)床及刀具選用的機(jī)床為T(mén)616臥式鏜床，刀具為組合鏜刀。定位分析1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工064及060孔時(shí)，采用軸承座底面和013孔內(nèi)圓柱面作為定位基準(zhǔn)。

2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個(gè)面與兩個(gè)銷(xiāo)定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為下底面，所以豎直方向基準(zhǔn)重合△b=0，水平方向由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。、現(xiàn)在計(jì)算兩銷(xiāo)的有關(guān)尺寸，如下圖:111?取兩銷(xiāo)的中心距T二—T二—x0.054=0.0135mmlx4lk42.取圓柱銷(xiāo)的直徑為d二①13g6二①13-0.0061 -0.0173.按表2—1選取菱形銷(xiāo)寬度b=3mm計(jì)算菱形銷(xiāo)與孔的最小配合間隙A2min(0.054+0.0135—0.006)*3(T+T-AA2min(0.054+0.0135—0.006)*3lk lx 1min D2=0.0142mm5?按h6確定菱形銷(xiāo)直徑尺寸公差，可得到d=013—0.01422 -0.0252、計(jì)算夾具的定位誤差：孔的尺寸D=D=013+0.027120轉(zhuǎn)角誤差：

A=arctan(A=arctan(dwA+Adwo1 dw/o2L=arctan(=arctan(T+T+A+T+T+A、=arctan(=arctan(D1 d1 1min D2 d2 2min)0.027+0.011+0.006+0.027+0.011+0.014286=0.064。水平方向誤差：A=T+T+A=0.027+0.011+0.006=0.044mmdwo1 D1 d1 1minA=A+T=0.044+0.054=0.098mmdwo2 dwo1 lk、夾具的誤差：影響工件垂直度的誤差有：導(dǎo)向軸的垂直度00.02mm,夾具體的平行度0.02mm,所以：△J=0.02+0.02=0.04mm夾緊力的計(jì)算查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：2Q?Ld?t(d?t(a+?)zg?d1螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑螺紋升角螺紋升角手柄長(zhǎng)度工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑手柄作用力2Q?L則所需夾緊力d?t(a+?)+zg=684(N)根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。切削量的計(jì)算粗鏜①64及①60孔該孔可選由高速鋼組合鏜刀鏜出半孔由文獻(xiàn)9表5-29,鏜孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r,由文獻(xiàn)9表5-22求得鏜孔時(shí)的切削速度v=30m/min1000Xv1000X30由此算出轉(zhuǎn)速為：n二兀D=兀乂57.4=166r/min按鏜床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=170r/min，則實(shí)際切削速度為：兀dn兀x50x170v二1000= 1000 =26.7m/min半精鏜e60孔該孔可選由高速鋼鏜刀鏜出半孔由文獻(xiàn)9表5-29,鏜孔的進(jìn)給量f=0.2mm/r，由文獻(xiàn)9表5-22求得鏜孔時(shí)的切削速度v=30m/min1000Xv1000X30由此算出轉(zhuǎn)速為：n二兀D=兀乂59=161r/min精鏜e60孔按鏜床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=160r/min，則實(shí)際切削速度為：Kdn兀x50x160v二1000= 1000 =25.1m/min由文獻(xiàn)9表5-29,鏜孔的進(jìn)給量f=0.1mm/r，由文獻(xiàn)9表5-22求得鏜孔時(shí)的切削速度v=30m/min1000Xv1000X30由此算出轉(zhuǎn)速為：n二兀D=兀X60=159r/min按鏜床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=160r/min，則實(shí)際切削速度為：兀dn兀x50x160v二1000= 1000 =25.1m/min

繪制鏜60孔夾具裝配圖運(yùn)用AutoCAD繪制夾具二維裝配圖，用pro/E繪制夾具三維裝配圖。夾具裝配圖如下：（詳見(jiàn)附圖）夾具的三維裝配圖如下：（詳見(jiàn)附圖）四、設(shè)計(jì)體會(huì)通過(guò)這三個(gè)星期的學(xué)習(xí)，我們?cè)诶蠋煹男薷呐c指導(dǎo)下下，終于完成了夾具的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中歷練了我的設(shè)計(jì)的能力，以及對(duì)于一個(gè)零件加工方法的認(rèn)知。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，使我真正的認(rèn)識(shí)到自己的不足之處，以前上課沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識(shí)的重要性。這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來(lái)，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識(shí)的作用本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。在機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)中還用到了AutoCAD、CAXACAPP和pro/E等一些計(jì)算機(jī)軟件，因?yàn)閷W(xué)的時(shí)間長(zhǎng)了，因此在開(kāi)始畫(huà)圖的時(shí)候有很多問(wèn)題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫(huà)了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對(duì)以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)了。在這次機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多知識(shí)，有一點(diǎn)更是重要，就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)一個(gè)零件，也因此，我了解了設(shè)計(jì)人員的思想，每一個(gè)零件，每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來(lái)，再加工的，因此，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一點(diǎn)不能馬虎，每個(gè)步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的