轴承座车φ30mm孔的车床夹具的机械加工工艺规程及工艺装备设计

机械制造技术基础课程设计设计题目轴承座车30MM孔的车床夹具的机械加工工艺规程及工艺装备设计机械制造基础课程设计任务书设计题目轴承座车30MM孔的车床夹具的机械加工工艺规程及工艺装备设计设计要求中批量生产手动夹紧通用工艺装备设计时间2013617201373设计内容1、熟悉零件图；2、绘制零件图（一张）；3、绘制毛坯图（一张）；4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）；5、绘制夹具总装图；6、绘制夹具零件图；7、说明书目录摘要2课程设计任务书3一、零件工艺性分析411零件的作用412零件图样分析413零件的工艺分析5二、确定毛坯521确定毛坯种类522确定铸件加工余量及形状6三、机械加工工艺规程设计631选择定位基准632制定工艺路线733机械加工余量、工序尺寸及公差的确定7四、各工序的加工参数计算941铣底平面942钻9孔及锪13的沉头孔1143铣两直角边1344刨退刀槽1445铣四侧面1546钻（铰）8销孔1547钻6油孔1848钻4油孔至尺寸19410钻15的孔20411扩孔至2821412车35孔至尺寸保证孔的位置22413扩钻至29722414加工30孔至要求尺寸23415确定时间定额及负荷率24五、夹具的设计27六、体会与展望27参考文献28摘要机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学的机械制造基础课程及大部分专业课之后进行的。这是我们大学中进行的第三次的课程设计，每次课程设计对毕业设计都有着很大的帮助。通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我认真查阅资料，切实地锻炼了自我学习的能力。在对零件的分析，毛坯的确定，工艺规程的设计的过程中并没有遇到太大的困难。而各个工序的加工参数的计算则花费了大量的时间和精力。其中的几次计算错误也带来了很大的麻烦。不过最后终于克服了困难，完成了这次并不轻松的任务。在课设的过程中，由于理论知识不够完善，实践能力尚不成熟，以及一些疏忽和大意的存在，设计尚有许多不足之处，恳请蒲老师给予批评指正。ABSTRACTMECHANICALMANUFACTURINGTECHNOLOGYFOUNDATIONCOURSEDESIGNISTHATWELEARNEDATTHEUNIVERSITYOFMACHINERYBASICCOURSEANDMOSTSPECIALIZEDCOURSESTHISISOURTHIRDTIMEINTHEUNIVERSITYOFCURRICULUMDESIGN,WITHEACHCOURSEDESIGNOFGRADUATIONDESIGNISABIGHELPTHROUGHTHISCOURSEDESIGNFORUSINTHEFUTUREWILLBEENGAGEDINWORKFORAFITNESSTRAINING,TOEXERCISETHEIRANALYSISPROBLEM,PROBLEMSOLVINGABILITY,ATTHESAMETIME,INTHEPROCESSOFCOURSEDESIGN,ICAREFULLYCHECKDATA,EFFECTIVELYEXERCISETHEABILITYOFSELFLEARNINGINTHEANALYSISOFTHECOMPONENTS,THEDETERMINATIONOFBLANK,INTHEPROCESSOFPROCESSPLANNINGDESIGNANDWITHOUTTOOMUCHDIFFICULTYTHEPROCESSINGPARAMETERSOFEACHPROCESSCALCULATIONWASSPENTALOTOFTIMEANDENERGYONEOFTHEFEWTIMESCALCULATIONERRORSALSOBROUGHTALOTOFTROUBLEBUTFINALLYOVERCOMETHEDIFFICULTIES,HASCOMPLETEDTHISISNOTANEASYTASKSETINTHEPROCESSOFINCLASS,DUETOTHEIMPERFECTIONOFTHETHEORETICALKNOWLEDGE,PRACTICALABILITYISNOTYETMATURE,ANDTHEPRESENCEOFSOMENEGLIGENCEANDCARELESSNESS,DESIGNSTILLHASMANYDEFICIENCIES,PLEASEMRPUTOGIVECORRECTIONTOME一、零件工艺性分析11零件的作用轴承座是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本。12零件图样分析图11零件图1）侧视图右侧面对基准C（30MM轴线）的垂直度公差为003MM。0212）俯视图上、下两侧面平行度公差为003MM。3）主视图上平面对基准C（30MM轴线）的平行度公差为003MM。0214）主视图上平面平面度公差为0008MM，只允许凹陷，不允许凸起。5）铸造后毛坯要进行时效处理。6）未注明倒角45。7）材料HT200。13零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削为此以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求L）30MM轴承孔可以用车床加工、也可以用铣床镗孔。0212）轴承孔两侧面用铣床加工，以便加工2MM1MM槽。3）两个8MM定位销孔，与销要过渡配合，精度达到IT8，要先钻02后铰才能达到要求。4）侧视图右侧面对基准C（30MM轴线）的垂直度检查，可将工件021用30MM心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大与最小差值为垂直度偏差值。5）主视图上平面对基准C（30MM轴线）的平行度检查，可将轴承021座30MM孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，021这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差值。6）俯视图两侧面平行度及主视图上平面平面度的检查，可将工件放在平台上，用百分表测出。二、确定毛坯21确定毛坯种类零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册,选用铸件尺寸公差等级为CT12。加工余量等级为G22确定铸件加工余量及形状查机械制造工艺设计简明手册，选用加工余量为8级，并查表224确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示表21零件加工余量表简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明A11583单侧加工A28283单侧加工A33883单侧加工A41583双侧加工A54283双侧加工B1308152双侧加工B23581752双侧加工三、机械加工工艺规程设计31选择定位基准1粗基准的选择以轴承孔两侧毛坯为主要的定位粗基准2精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以已加工底面为主要的定位精基准,13MM的螺栓孔为定位精基准。32制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用卧式铣床、摇臂钻床、卧式车床及专用夹具,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，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下工序1时效处理工序2铸件内外非加工表面彻底清洗干净，涂耐油漆同时检查铸件是否有缺陷。工序3夹轴承孔两侧毛坯，铣轴承座底面，照顾尺寸30MM和表面粗糙度。工序4钻9的孔和锪13的沉头孔。保证孔深8MM。20工序5以已加工底面和沉头孔定位基准，在轴孔处压紧，铣主视图上平面及轴承孔左、右侧面42MM。工序6刨2MM1MM槽，照顾底面厚度15MM。工序7夹42MM两侧面，按底面找正，铣四侧面，保证尺寸38MM和82MM。工序8钻8MM的销孔，保证孔的尺寸及公差。02工序9钻6的油孔，保证孔深20MM。工序10钻4的油孔，保证与的油孔相通。工序11以底面及沉头孔定位，采用专用夹具装夹工件，钻30MM、35MM孔，保证30MM中心至上平面距离15021023MM50工序12以底面及沉头孔定位，在未加工的圆柱表面夹紧。采用弯板式专用夹具装夹工件，车30MM、35MM孔、倒角145，021保证30MM中心至上平面距离15及30MM的表面粗021021糙度08工序13去毛刺工序14总检入库33机械加工余量、工序尺寸及公差的确定331圆柱表面工序尺寸前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下表31圆柱表面工序尺寸表加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度钻15IT1110512530IT7（B1）扩2IT1184026335（B2）镗0363扩18IT10084963粗铰013IT82101630IT7（B1）精铰007IT73084（B6）钻0IT1046313（B4）钻0IT101363钻02IT1078638（B3）粗铰0IT8816332平面工序尺寸表32平面工序尺寸表工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差01铸件3CT123粗铣下底面219IT1202104精铣下底面118IT807粗铣上底面2160IT121805精铣上底面1150IT8027粗铣轴承孔左侧面242IT1202505精轴承孔左侧面141IT8039粗轴承孔右侧面239IT1202505精轴承孔右侧面138IT8039粗轴承座前面286IT122506精轴承座前面185IT803粗轴承座后面283IT1202506精轴承座后面182IT84四、各工序的加工参数计算41铣底平面411粗铣底平面1底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为120X12，机床的型号专用机床2刀具YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取10K60O0S0R010。03加工要求粗铣轴承座的下底面。确定加工余量由毛坯图可知总加工余量为3MM，工艺设计简明手册表148和表2321可知精加工余量为1MM。4确定每齿进给量，由切削加工简明实用手册表35，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为F014024MM/Z。但采用的不对称铣，F014MM/Z，AP2MM。5计算切削用量由切削加工简明实用手册表316，当D125MM时，Z12,AP20MM时钻头后刀面最大磨损量取为03MM，寿命T140MIN5确定切削速度由表214，HBS200，加工属性四类由表213得，F036MM/R标准D30MM时0V10M/MINC切削速度的修正系数为K10K10K085TVCLV见表231VVK10X10X10X085X1085M/MINTN92R/MINDV10根据机床取NC125R/MIN6基本工时计算T020MINMNFL12543414加工30孔至要求尺寸4141粗铰297孔至29931刀具硬质合金铰刀由切屑简明手册表225得2决定进给量F0407MM/RVC1015M/R取F05MM/R3决定钻头磨钝标准及寿命，查表得，当D02993MM时，钻头后刀面最大磨损量取为0609MM，寿命T140MIN4决定切削速度查表切削速度修正系数为KTV10,KCV10,KLV085,KTV10,故VVCKV（1015）101010085M/MIN8513M/MINVCR/MIN12R/MINFATDVYXPZOM85061520493103NR/MIN131R/MIN01923根据Z3025钻床说明书，可考虑选择NC200R/MIN，5计算基本工时TM03NFL502734142精铰使孔至保证孔的表面粗糙度RA08M0231刀具硬质合金铰刀由切屑简明手册表225得F0407MM/RVC1015M/R取F05MM/R2决定钻头磨钝标准及寿命，查表得，当D030MM时，钻头后刀面最大磨损量取为0609MM，寿命T140MIN3决定切削速度查表切削速度修正系数为KTV10,KCV10,KLV085,KTV10,故VVCKV（1015）101010085M/MIN8513M/MINVCR/MIN14R/MINFATDVYXPZOM850615340102NR/MIN150R/MIN013根据Z3025钻床说明书，可考虑选择NC200R/MIN，4计算基本工时TM03NFL5027415确定时间定额及负荷率1作业时间包括加工时间和辅助时间两部分，则各工序的作业时间计算如下（1）铣轴承座底面的作业时间粗铣和精铣基本时间已求出为015MIN和033MIN，作业时间如下T050030010030020160150330505255MIN（2）钻9孔及锪13的沉头孔的作业时间钻9孔及锪13的沉头孔基本时间已求出为009MIN和005MIN，作业时间如下T05003004002001002003004009050050505233MIN（3）铣两直角边的的作业时间粗铣和精铣基本时间已求出为015MIN和015MM，作业时间如下T050030010030020160150150505205MIN（4）刨退刀槽的作业时间基本时间已求出为003MIN，作业时间如下T（0500300100300201605）10003015MIN（5）铣四侧面的作业时间基本时间已求出为03503501501510MIN，作业时间如下T05004001005005007003003016115354MIN（6）钻（铰）8销孔的作业时间基本时间已求出为010203MIN，作业时间如下T05003004004001003002002004004030505199MIN（7）钻6油孔的作业时间基本时间已求出为01，作业时间如下T0500300400400100300200200400401059MIN（8）钻4油孔的作业时间基本时间已求出为01MIN，作业时间如下T0500300400400100300200200400401059MIN（9）钻孔至15孔的作业时间基本时间为028MIN，作业时间如下T05003004004004003003003005028107MIN（10）扩孔至28孔的作业时间基本时间为09MIN，作业时间如下T0500300400400400300300300509169MIN（11）镗孔至35孔的作业时间基本时间为003MIN，作业时间如下T05003004004004003003003005003082MIN（12）扩、粗、精铰孔至2993孔的作业时间基本时间为02MIN、03MIN和03MIN，作业时间如下T05003004004004003003003005030305020305289MIN2工件生产节拍的确定一年按365天算，年产量10000件，除去周末和节假日剩余227天，每天工作6小时，则各工序生产节拍如下生产节拍MIN1781027VT3工时定额的确定因为休息时间，喝水，上厕所等时间占作业时间的35工时定额工作时间（1035）则工序1的工时定额255135344则工序2的工时定额233135314则工序3的工时定额277则工序4的工时定额020则工序5的工时定额478则工序6的工时定额268则工序7的工时定额080则工序8的工时定额080则工序9的工时定额144则工序10的工时定额228则工序11的工时定额111则工序13的工时定额3904设备负荷率的计算因为设备负荷率60271工作时间工序的1设备负荷率421工序的2设备负荷率384工序的3设备负荷率330工序的4设备负荷率24工序的5设备负荷率585工序的6设备负荷率327工序的7设备负荷率98工序的8设备负荷率98工序的9设备负荷率176工序的10设备负荷率279工序的11设备负荷率136工序的12设备负荷率478五、夹具的设计51问题提出本夹具用来车削30MM孔，由于对此孔无严格的精度要求，故设计夹具时主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度不是主要问题。52夹具设计521定位基准的选择考虑到工件的形状，此工序选择外圆柱面为定位基准，用V形3块定位。522切削力及夹紧力计算主切削力561N径向切削力378N走刀力558N夹紧力由于工作状态原因，对底座的夹紧力足以提供夹紧力，故无须验算。523夹具操作简要说明本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现六、体会与展望为了讲课本所学知识与实践相结合，我进行了为期三个星期的课程设计，我设计的零件是轴承座，通过这次实习我学习到了很多东西，巩固了课本的理论知识