轴承座夹具设计说明书

1、精选优质文档-倾情为你奉上辽宁工程技术大学毕业设计题 目：轴承座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（钻13×17孔夹具设计） 班级：汽车06-2姓名： 郭建 指导教师： 刘克铭完成日期： 2009.6.30 摘要本次课程轴承座的加工工艺的规程，以及13×17孔工艺装备的设计，首先基本了解一下加工的零件，确定轴承座的生产类型，然后确定毛坯的种类和制造，然后拟定工艺路线，做出工艺卡片和工序卡片，加工余量和工序尺寸的确定和时间定额的确定，金属切削机床的选定，机床夹具的设计包括定位方案的设计和对刀及导向装置的设计，夹紧装置的设计，夹具体的设计，画出夹具装配图和夹具图确定过程。这是

2、一次课程的实习，让我们去掌握如何去应用自己所学知识，制造出符合要求的产品。 AbstractThe course of the bearing of a point of order processing, as well as 13 × 17-hole design of process equipment, first of all to find out basic processing of parts, to determine the production of bearing type, and then determine the type of rough and

3、manufacturing, and then the development of process line, to do the technology and processes card card size allowance and processes to identify and determine a fixed time, the selection of metal-cutting machine tool, fixture design, including the design and positioning of the knife and the design-ori

4、ented devices, clamping devices design, the design of specific folder, painted jig and fixture assembly to determine the process of Fig. This is a course of training, to enable us to grasp how the application of their knowledge, to create products that meet the requirements. 目录2.2心得体会 .121.零件的工艺分析该设

5、计是轴承零件的加工工艺和13×17孔的工艺装备要求：13×17孔在轴承零件底座的左右2边，每边孔心距70 mm,2边孔心距140mm。分析如表：项目公差等级尺寸及偏差mm 粗糙度um座顶、底面IT126012.5顶内侧面IT10403.211上端面IT10406.313×17孔IT1213×1712.540前端面40后端面IT10553.211孔IT121112.545内端面IT124512.540内端面IT1040H83.22.机械加工工艺设计2.1 毛坯的制造形式零件材料为HT150，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,

6、采用铸造。由于年产量为4000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。铸件需经时效处理。毛坯工艺确定毛坯的尺寸公差和加工余量铸造类型（砂型）基本尺寸尺寸公差等级加工余量等级公差CT加工余量座顶、底面180CT9MA-G2.85顶内侧面12CT9MA-G1.62.511上端面30CT9MA-G1.8213×17孔13×17CT9MA-G1.72.540前端面40后端面60CT9MA-G2.22.511孔11CT9MA-G1.62.545内端面45CT9MA-G22.540内端面40CT9MA-G22.5座顶、底面125CT9MA-G2.55 2.2基

7、面 基面选择是工艺规程设计中的重要的设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批量的报废，使生产无法进行。2.2.1  粗基面的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。该工件选择40圆后面和45的内面。采用40圆面定位加工其前面，用45的内面加工轴承零件底座底面。可以为后续工序准备好精基准。2.2.2  精基面的选择 选加工后的40后面为精基准面来加工其前面 。选轴承零件底座底面为精基准面来加工40的内面和圆顶台面。3.制订机械加工工艺路线 生产过程是指将原材料转变为成

8、品的全过程。它包括原材料的准备、运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，毛坯经过加工、热处理而成为零件，零件、部件经装配成为产品，机械的质量检查及其运行试验、调试，机械的油漆与包装等。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品的工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等工艺过程。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生    由于零件加工表面

9、的多样性、生产设备和加工手段的加工范围的局限性、零件精度要求及产量的不同，通常零件的加工过程是由若干个顺次排列的工序组成的。工序是加工过程的基本组成单元。每一个工序又可分为一个或若干个安装、工位、工步或走刀。毛坯依次通过这些工序而变成零件。 1. 工序     工序是一个或一组工人，在相同的工作地对同一个或同时对几个工件连续完成的那一部分工艺过程。     工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划、成本核算的基本单元。一个零件的加工过程需要包括哪些工序，由被加工零件的复杂程度、加工精度要求及其产量等因素决定3.1

10、表面加工方法的确定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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。查机械制造课程设计指导书10页表1-7、1-8、1-9，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 轴承零件各表面加工方案项目公差等级粗糙度um加工方案备注座顶、底面IT1212.5粗铣表1-8顶内侧面IT103.2粗铣-半精铣表1-811上端面IT106.3粗铣-半精铣表1-813×17孔IT1212.5钻-铰表1-740前端面40后端面IT

11、103.2粗铣-半精铣表1-811孔IT1212.5钻-扩表1-745内端面IT1212.5钻-铰表1-840内端面IT103.2钻-铰表1-83.2工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准曲柄左端面和右端面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原则，先加工曲柄端面，再加工孔，确定工艺路3.3确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了曲柄的工艺路线。1240前端面40后端面半精铣轴承座40前端面，使前后端面距为50mm半精铣轴承座40后端面，使前后端面距为

12、50mm立式铣床立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具3座顶面粗铣轴承座顶面，使其与定面台面距60mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具4 顶内侧面半精铣顶内侧面，使两内侧面相距70mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具511上端面半精铣上端面，使其与顶面台面距50mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具645内端面半精铣扩口至45mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具740内端面扩孔至40mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具840内倒角车一个2.5mm 的倒角卧式车床卧式车床、游标卡尺、专用夹具911

13、孔 钻、铰孔至11mmZ525型立式钻床高速钢钻刀铰刀塞规.卡尺1013×17孔 钻、铰孔至13×17Z525型立式钻床高速钢钻刀、铰刀塞规.卡尺11去毛刺钳工台平锉12中检塞规、百分表、卡尺等13时效处理14清洗清洗机15终检塞规、百分表、卡尺等加工设备和工艺设备1 机床的选择：采用Z525立式钻床、钻床。 2 选择夹具：该曲柄的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3 选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用高速钻刀即可保证加工质量。4选择量具：采用塞规.双用游标卡尺。4.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定13×17孔的工序尺寸由表2-28课查得，钻孔余量Z=1m

14、m，粗铰余量M=0.05，锥销孔加工工序的加工余量项目内容精度等级工序尺寸工序余量13×17孔孔钻IT121212铰IT1201312.954.1确定切削用量及时间定额：主轴转速的确定1.钻、铰13锥孔,以轴承底座右端面为基准。刀具：钻头直径为12mm的高速钢钻头，锥度铰刀头直径为13mm高速钢铰刀。机床：Z525立式钻床2.钻孔工步背刀吃量p的选择粗加工时根据加工余量和工艺系统刚度确定p=12mm。进给量的确定 由表5-22，选取该工步得进量f=0.1mm/r。切削速度的计算 由表5-31，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v=20m/min选取。由公式n=1000v/d可求得该

15、工序钻头钻速n=960r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床得主轴转速，取转速n=960r/min。再将此转速代入公式v=nd/1000=33.16m/min。3.粗铰孔工步1）背吃刀量的确定 取p=0.95mm。2）进给量的确定 由表5-31，选取该工步得进给量f=1mm/r。3切削速度的计算 由表5-31，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v=2m/min选取。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头钻速n=80r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床得主轴转速，取转速n=97r/min。再将此转速代入公式v=nd/1000=3.64m/min时间定额的计算：工序6：钻、铰

16、13孔1） 钻孔工步根据表5-51，钻孔的基本时间可由公式 求得。l=25mm,l2=1mm,l1=D/2cotkr+(12)=5.0mm;f=0.1mm/r;n=960r/min。则该工步的基本时间t=(30+5.0+1)/0.1mm/r /960r/min=19.375s 2） 粗铰孔工步 根据表5-41，铰孔基本时间可由公式t=L/fn=(l+l3+l2)/fn, LP=(D-d)/2, kr=15°，l1=1mm，f=1mm/r，n=97r/min则该工步的基本时间t=15.77。3） 辅助时间的计算tf辅助时间tf基本时间t之间的关系为tf=（0.15-0.2）t钻孔辅助时

17、间tf=0.2×19.375=3.875铰孔辅助时间tf=0.2×15.77=3.15其它时间计算除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于该设计的生产类型为大批量生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计。布置工作地时间tb是作业时间的2%-7%，休息与生理时间tx是作业时间的2%-4%，本设计均取3%，则工序的其他时间（tb +tx）可按关系式（3%+3%）×（tf+t）计算。工序10的其他时间：tb +tx=6%×（10.8s+20s+4s）=2s单件计算时间td=2s+10.8s+

18、20s+4s=36.8s。5.夹具设计5.1夹具选择夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。（一）提出问题（1）怎样限制零件的自由度；一个面限制3个自由度，短圆柱销限制2个自由度，削边销限制1个自由度。（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V形块夹紧工件，定位块起支撑工件的作用。（3）设

19、计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。（4）怎样使夹具使用合理。（二）设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对13×17孔进行加工，这个孔尺寸精度为IT12，表面粗糙度W为毛坯的粗糙度，钻、粗铰以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。（三）夹具设计1、定位分析（1）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加1

20、3×17孔工孔时，采用轴承底座右端面和轴承底座底面作为定位基准。（2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为面与面定位，因为该定位元件的定位基准为面的轴线，存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。=90,h<H时dw(B)=2(H-h)tangdw(H)=0 2、切削力及夹紧力的计算刀具：12的麻花钻，13的锥度铰刀。钻孔切削力：查机床夹具设计手册P70表3-6，得钻削力计算公式： 式中 P钻削力t钻削深度25mmS每转进给量, 0.1mmD麻花钻直径, 12mmHB布氏硬度，140HBS 所以 =1281（N）钻孔的扭矩： 式中 S每转

21、进给量, 0.25mmD麻花钻直径, 13mmHB布氏硬度，140HBS=124.66(N·MM)铰孔时的切削力：查机床夹具设计手册P70表3-6，得钻削力计算公式：式中 P切削力t钻削深度25mmS每转进给量, 1mmD铰孔钻直径, 13mmHB布氏硬度，140HBS 所以 = 8399（N）铰孔的扭矩： 式中 t钻削深度, 25mmS每转进给量, 0.3mmD麻花钻直径, 13mmHB布氏硬度，140HBS =377.87（N·MM）钻孔夹紧力：查机床夹具设计手册P70表3-6，查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式：W=K(F2(L+cf)+F1b)/(cf

22、+Lf+a) =908（N）根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。3、夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为：通过轴承底座底面和侧面为定位基准，在垫块平面和实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用手动螺栓和螺母夹紧机构夹紧工件。定位元件：定位元件是用以确定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。4.确定导向装置本工序要求对被加工的孔依次进行钻、铰的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，查表9-13，确定钻套高度H=2d=2×12=24mm，排泄空间h=0.7d=8.4mm。d：基本偏差F7(0.0100.022);D=22mm，偏差m6（0.0010.