kcsj-04軸承座零件的工藝及銑底面夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,kcsj,04,軸承,零件,工藝,底面,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 機械制造工藝 課程設(shè)計 題 目 軸承座零件機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 目 錄 一、零件的分析 1 1.1軸承座的作用 1 1.2零件的工藝分析 1 1.3確定零件的生產(chǎn)類型 1 二、確定毛坯類型及繪制毛坯簡圖 1 2.1選擇毛坯種類 1 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 1 三、工藝規(guī)程設(shè)計 2 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 2 3.2零件表面加工方法的選擇 3 3.3制定工藝路線 3 3.4加工設(shè)備及工藝裝備的選用 5 3.5加工余量，工序尺寸和公差的確定 6 3.6時間定額的計算 8 第4章 銑底面夾具設(shè)計設(shè)計 12 4.1 研究原始質(zhì)料 12 4.2 定位、夾緊方案的選擇 13 4.3 切削力及夾緊力的計算 13 4.4 誤差分析與計算 14 4. 5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 15 4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 17 4.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 18 五、小結(jié) 19 六、參考文獻 19 19 一、零件的分析 1.1軸承座的作用 1. 保持軸承的位置作為載荷的支撐 2. 防止外界物質(zhì)侵入軸承 3. 提供一種將保持軸承良好潤滑的結(jié)構(gòu) 1.2零件的工藝分析 分析零件圖可知，軸承座前后端面要求切削加工和倒角加工，并在軸向方向上均大于相鄰表面。?12mm孔和?22mm孔的端面均為平面可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；?47mm孔和前后倆個端面，底面和頂面用銑床加工。另外，該零件其余表面精度都較低，不需要加工，通過鑄造就可以達到加工要求。 1.3確定零件的生產(chǎn)類型 由已知條件并查表2-2，2-3知，該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 二、確定毛坯類型及繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯種類 由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 加工表面 零件尺寸 機械加工余量 毛坯尺寸 底面 15mm 3mm 18mm 左右端面 40mm 各2.5mm 45mm 孔Φ42 42mm 5mm 37mm （1） 毛坯簡圖 由表2-10繪制的毛坯簡圖如下： 三、工藝規(guī)程設(shè)計 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后在確定粗基準(zhǔn)。 1、 粗基準(zhǔn)的選擇：選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是為后續(xù)的工序提供合理的定位基準(zhǔn)，保證各加工表面的余量足夠并分配合理，由于粗基準(zhǔn)是對毛坯進行第一次機械加工的定位基準(zhǔn)，因此與毛坯的狀況關(guān)系很大。 2、 精基準(zhǔn)的選擇： 選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實現(xiàn)， 以及定位安裝的準(zhǔn)確方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循以下的原則：①基準(zhǔn)重合原則；②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；③互為基準(zhǔn)原則；④自為基準(zhǔn)原則；⑤便于安裝原則。 精基準(zhǔn)選擇時，一定要保證加工面自身形狀精度，二位置精度則由前面的工序保證。同時，精基準(zhǔn)選擇時，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單及操作簡便。在遵循上述原則的前提下，軸承座前后端面的最終精加工，就是互為精基準(zhǔn)，遵循互為基準(zhǔn)原則?？?的精加工就是以一面?zhèn)z孔定位。自為基準(zhǔn)加工出來的。 3.2零件表面加工方法的選擇 加工表面 尺寸等級精度 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 軸承座底面 IT9 6.3 粗銑 半精銑 軸承座兩端面 IT9 6.3 粗銑 半精銑 孔?42 IT9 12.5 擴 孔?470.03 IT9 1.6 鉸 孔?22 IT9 6.3 锪 孔?12 IT12 12.5 鉆 擴 3.3制定工藝路線 1、加工階段的劃分 該軸承座加工質(zhì)量要求高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，再銑床上首先將底面作為粗基準(zhǔn)來開始加工頂面，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；在半精加工階段，在以底面為基準(zhǔn)加工底面，再在鉆床上加工孔?12和?22和?42。 2、工序的集中與分散 本例選用工序集中原則安排軸承座的加工工序。該軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 3、工序順序的安排 方案一： 工序號 工序內(nèi)容 機床名稱 工藝裝備 10 粗銑軸承座底面 X6132臥式銑床 專用夾具，三面刃圓盤銑刀 20 粗銑，精銑?77兩端面 X6132臥式銑床 專用夾具，銑刀，量具 30 鉆，擴Φ42孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，擴孔鉆 40 鉸Φ470.03孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，銑刀 50 精銑底平面 X6132臥式銑床 專用夾具，量具，三面刃圓盤銑刀 60 在Φ77端面圓Φ62上鉆4×M6底孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，直柄麻花鉆 70 攻螺紋4×M6 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，絲錐，鉸桿 80 鉆，絞底座4×Φ12的孔 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，鉸刀桿 90 锪沉頭孔4×Φ22 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 100 锪Φ42孔的倒角2×45o 锪Φ470.03孔的倒角2×45o 去毛刺 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 方案二： 工序號 工序內(nèi)容 機床名稱 工藝裝備 10 粗銑，半精銑底平面 X6132臥式銑床 專用夾具，三面刃圓盤銑刀 20 粗銑，半精銑兩端面 X6132臥式銑床 專用夾具，三面刃圓盤銑刀 30 鉆，擴Φ42孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，擴孔鉆 40 鉸Φ470.03孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，銑刀 50 在Φ77端面圓Φ62上鉆4×M6底孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，直柄麻花鉆 60 攻螺紋4×M6 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，絲錐，鉸桿 70 鉆，絞底座4×Φ12的孔 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，鉸刀桿 80 锪沉頭孔4×Φ22 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 90 锪Φ42孔的倒角2×45o 锪Φ470.03孔的倒角2×45o 去毛刺 ZA5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 方案二粗銑底平面后，直接半精銑底平面，造成基準(zhǔn)的選擇不當(dāng)，易引起較大的誤差，故選用方案一。 4、熱處理工序 熱處理工序的安排在零件加工的工藝過程中有重要地位，通過熱處理可以提高零件材料的物理機械性能和改善工件的切削加工性能，消除毛坯制造和切削加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，所以，為穩(wěn)定組織以及穩(wěn)定零件的形狀及尺寸，防止變形和開裂，零件在機加工前必須進行消除內(nèi)應(yīng)力的時效處理。 5、檢驗工序與輔助工序 檢驗工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一，也是工藝過程中不可缺少的內(nèi)容。檢驗的內(nèi)容有：外觀檢驗，看零件的表面是否有毛刺。檢驗表面粗糙度，進行尺寸檢驗，看是否符合圖紙要求。 在工藝過程中，還安排有化纖工序，打毛刺工序，涂漆工序等，這些都屬于為保證零件的質(zhì)量，零件的美觀而必不可少的輔助工序。 3.4加工設(shè)備及工藝裝備的選用 1、機床設(shè)備的選用 X6132臥式銑床，Z5150A立式鉆床 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 00 實效處理 10 銑平面 粗銑軸承座底面 X6132臥式銑床 專用夾具，三面刃圓盤銑刀 20 銑端面 粗銑，精銑Φ77兩端面 X6132臥式銑床 專用夾具，銑刀，量具 30 鉆擴孔 鉆，擴Φ42孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，擴孔鉆 40 鉸孔 鉸Φ470.03孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，銑刀 50 銑平面 精銑底平面 X6132臥式銑床 專用夾具，量具，三面刃圓盤銑刀 60 鉆孔 在Φ77端面圓Φ62上鉆4×M6底孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，直柄麻花鉆 70 鉗工 攻螺紋4×M6 Z5150A立式鉆床 專用夾具，絲錐，鉸桿 80 鉆絞孔 鉆，絞底座4×Φ12的孔 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，鉸刀桿 90 锪沉頭孔 锪沉頭孔4×Φ22 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 100 锪倒角，去毛刺 锪Φ42孔的倒角2×45o 锪Φ470.03孔的倒角2×45o 去毛刺 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 110 表面熱處理 淬火零件表面 淬火機等 120 涂色 130 清洗 清洗機 140 檢驗，入庫 3.5加工余量，工序尺寸和公差的確定 1、加工底面 （1）確定加工方案：粗銑——半精銑 （2）確定加工余量：粗銑軸承座底面2mm，半精銑軸承座底面1mm。 （3）確定進給量：查表5-6得，取粗銑每齒進給量為0.2mm/Z，取半精銑加工的每齒的進給量為0.08mm/z.粗銑走刀一次ap=2mm，半精銑走刀一次ap=1mm。 計算切削用量：選取銑床的主軸轉(zhuǎn)速粗銑時為100r/min，精銑時為300r/min，選取銑刀的直徑為?160mm，齒數(shù)為16，所以銑削速度分別為： V粗=dn/1000=3.14*160*100/1000=50.2m/min V精=dn/1000=3.14*160*300/1000=150.7m/min 粗銑時工作臺每分鐘進給量fm=0.2×16×160=512mm/min 查表的機床的進給量為510mm/min 半精銑是工作臺的每分鐘進給量fm=0.08×16×300=384mm/min 查表的機床的進給量為390mm/min 2、加工端面 （1）確定加工方案：粗銑——半精銑 （2）確定加工余量：粗銑加工余量2mm，半精銑加工余量0.5mm。 （3）確定進給量：查表5-6得，取粗銑每齒進給量為0.2mm/z，取半精銑加工的每齒進給量為0.08mm/z。粗銑走刀一次ap=2mm，半精銑走刀一次ap=0.5mm。 計算切削用量：選取銑床的主軸轉(zhuǎn)速粗銑時為100r/min，精銑時為300r/min，選取銑刀的直徑為?40mm，齒數(shù)為12，所以切削速度分別為： V粗=dn/1000=3.14*100*100/1000=31.4m/min V精=dn/1000=3.14*100*300/1000=94.2m/min 粗銑時工作臺的每分鐘進給量fm=0.2×12×100=240m/min 查表得機床的進給量為250m/min 半精銑時工作臺的進給量fm=0.08×12×300=288m/min 查表的機床的進給量為300m/min 3、 加工Φ12孔 （1）確定加工方案：鉆——擴 （2）確定加工余量：取Z鉆=10mm，Z擴=2mm （3）確定進給量f：f鉆=0.2mm/r,f擴=0.8mm/r （4）確定切削速度：查表得V=21m/min （5）計算轉(zhuǎn)速：計算轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=595.5r/min，取實際轉(zhuǎn)速n=600r/min，則實際切削速度為V=πdn/1000=21.7m/min 4、加工Φ22的孔 （1）確定加工方案：锪孔 （2）確定加工余量：取锪鉆直徑為22mm （3）確定進給量：f=0.2mm/r, （4）確定切削速度：查表得V=21m/min （5）計算轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=431.4r/min,按照鉆床的實際轉(zhuǎn)速取n=480r/min則實際切削速度為v=dn/1000=3.14*15.5*480/1000=18.84m/min 5、加工Φ42的孔 （1）確定加工方案：擴 （2）確定加工余量：取Z擴=5mm （3）確定進給量：f擴=0.2mm/r （4）確定切削速度：由查表得V=30m/min， （5）計算轉(zhuǎn)速：n= 1000v/d=1000*30/(3.14*42)=152r/min, 6、 加工Φ47的孔 （1）確定加工方案：絞 （2）確定加工余量：Z粗鉸=4mm，Z精鉸=1mm （3）確定進給量：f粗=0.5mm/r,f精=0.2mm/r （4）確定切削速度：由查表得V粗=30m/min，V半精=90m/min （5）計算轉(zhuǎn)速：n粗= 1000v/d=1000*30/(3.14*47)=153r/min, n精=1000v/d=1000*90/(3.14*47)=459r/min 取n粗=185r/min, n精=500r/min, 7、 加工4×M6螺紋孔 （1）確定加工方案：鉆——攻螺紋 （2）確定加工余量：取Z鉆=4.0mm， （3）確定進給量：f鉆=0.2mm/r （4）確定切削速度：查表得V=10m/min （5）計算轉(zhuǎn)速：計算轉(zhuǎn)速：n=1000v/d=796.2r/min，取實際轉(zhuǎn)速n=800r/min，則實際切削速度為V=πdn/1000=10.05m/min 3.6時間定額的計算 1、基本時間的計算 工序10：粗銑底平面 ==≈0.35min=21s 工序20：銑端面 （1）粗銑兩端面 ==≈0.35min=21s （2）半精銑兩端面 ==≈0.29min=17.3s 工序30：擴Φ42孔 ==≈0.55min=33s 工序40：鉸孔 （1）粗鉸Φ47孔 ==≈0.45min=27.2s （2）精鉸Φ47孔 ==≈0.42min=25.2s 工序50：半精銑底平面 = =≈0.46min=27.5s 工序60：在Φ77端面圓Φ62上鉆4×M6底孔 ==≈0.27min=15.9s 工序70：攻螺紋4×M6 =（+）i≈0.99min=60s 工序80：鉆擴孔 （1） 鉆底座4×Φ12孔 ==≈0.68min=41s （2）擴底座4×Φ12孔 ==≈0.61min=36.8s 工序90：锪底座沉頭孔4×Φ22 ==≈0.031min=2s 工序100：锪倒角 （1）锪Φ42孔的倒角2×45o ===0.05min=3s （2）锪Φ470.03孔的倒角2×45o ===0.05min=2s 2、 輔助時間的計算 工序10的輔助時間： =0.15× =0.15×21=3.15s 工序20粗銑底平面的輔助時間：=0.15×21=3.15s 半精銑底平面的輔助時間：=0.15×17.3=2.6s 工序30的輔助時間：=0.15×33=4.95s 工序40粗絞Φ47孔的輔助時間：=0.15×27.2=4.08s 精鉸Φ47孔的輔助時間：=0.15×25.2=3.78s 工序50的輔助時間：=0.15×27.5=4.1s 工序60的輔助時間：=0.15×15.9=2.4s 工序70的輔助時間：=0.15×60=9s 工序80鉆底座4×Φ12孔的輔助時間：=0.15×41=6.2s 擴底座4×Φ12孔的輔助時間：=0.15×36.8=5.52s 工序90的輔助時間：=0.15×2=0.3s 工序100锪Φ42孔的倒角2×45o的輔助時間：=0.15×3=0.45s 锪Φ470.03孔的倒角2×45o的輔助時間：=0.15×2=0.3s 3、 其他時間的計算 工序10的其他時間：=6%×（21s+3.15s）=1.15s 工序20粗銑底平面的其他時間：=6%×（21s+3.15s）=1.15s 半精銑底平面的其他時間：=6%×（17.3s+2.6s）=1.2s 工序30的其他時間：=6%×（33s+4.95s）=2.28s 工序40粗絞Φ47孔的其他時間：=6%×（27.2s+4.08s）=1.87s 精鉸Φ47孔的其他時間：=6%×（25.2s+3.78s)=1.73s 工序50的其他時間：=6%×（27.5s+4.1s）=1.9s 工序60的其他時間：=6%×（15.9s+2.4s）=1.1s 工序70的其他時間：=6%×（60s+9s）=4.1s 工序80鉆底座4×Φ12孔的其他時間：=6%×（41s+6.2s）=2.8s 擴底座4×Φ12孔的其他時間：=6%×（36.8s+5.52s）=2.5s 工序90的其他時間：=6%×（2s+0.3s）=0.13s 工序100锪Φ42孔的倒角2×45o的其他時間：=6%×（3s+0.45s）+0.2s 锪Φ470.03孔的倒角2×45o的其他時間：=6%×（2s+0.3s）=0.13s 4、 單件時間的計算 工序10的單件時間：=21s+3.15s+1.15s=25.3s 工序20的單件時間：=21s+3.15s.1.15s+17.3s+2.6s+1.2s=46.4s 工序30的單件時間：=33s+4.95s+2.28s=40.23s 工序40的單件時間：=27.2s+4.08s+1.87s+25.2s+3.78s+1.73s=63.95s 工序50的單件時間：=27.5s+4.1s+1.9s=33.5s 工序60的單件時間：=15.9s+2.4s+1.1s=19.4s 工序70的單件時間：=60s+9s+4.1s=73.1s 工序80的單件時間：=41s+6.2s+2.8s+36.8s+5.52s+2.5s=94.82s 工序90的單件時間：=2s+0.3s++0.13s=2.43s 工序100的單件時間3s+0.45s+0.2s+2s+0.3s+0.13s=6.08s 第4章 銑底面夾具設(shè)計設(shè)計 4.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工銑底面夾具設(shè)計，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 一、機床夾具定位元件 工件定位方式不同，夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同，這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。 （一）工件以平面定位常用定位元件 1．支承釘 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘（圖a）用于支承精基準(zhǔn)面；球頭支承釘（圖b）用于支承粗基準(zhǔn)面；網(wǎng)紋頂面支承釘（圖c）能產(chǎn)生較大的摩擦力，但網(wǎng)槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場合。一個支承釘相當(dāng)于一個支承點，限制一個自由度；在一個平面內(nèi)，兩個支承釘限制二個自由度；不在同一直線上的三個支承釘限制三個自由度。 圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式 2．支承板 常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板（圖a）結(jié)構(gòu)簡單，但沉頭螺釘處清理切屑比較困難，適于作側(cè)面和頂面定位；帶斜槽型支承板（圖b），在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑，適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時，常用幾塊支承板組合成一個平面。一個支承板相當(dāng)于兩個支承點，限制兩個自由度；兩個（或多個）支承板組合，相當(dāng)于一個平面，可以限制三個自由度。 圖6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式 3．可調(diào)支承 常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示?？烧{(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面，支承高度可以根據(jù)需要進行調(diào)整，調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個可調(diào)支承限制一個自由度。 圖6-3 常用可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件 1．定位銷 圖6-6是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時，可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)孔徑尺寸較大時，選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)工件同時以圓孔和端面組合定位時，則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷定位時，短圓柱銷限制二個自由度；長圓柱銷可以限制四個自由度；短圓錐銷（圖d）限制三個自由度。 圖6-6 固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式 4.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對加工前，平面進行了粗、精銑加工，底面進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有： 為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面一銷再加上一手動調(diào)節(jié)的螺絲定位的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。 4.3 切削力及夾緊力的計算 刀具：銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 4.4 誤差分析與計算 該夾具以一底面一側(cè)面，兩支撐釘和一個調(diào)節(jié)螺絲定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 4. 5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 圖5.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表5.5： 表5.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設(shè)計的基本要求 （1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 4.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 五、小結(jié) 　　　為期10天的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計就要結(jié)束了，回首近來的設(shè)計過程，有苦也有甜。甜的是較好的完成了設(shè)計任務(wù)，在設(shè)計過程中，通過各種途徑解決了所遇到的困難?？嗟氖窃诩毠?jié)問題的把握上還很欠缺，工藝過程設(shè)計人員追求的是完美，我想，我的課程設(shè)計離完美還差的很遠，還有許多要學(xué)習(xí)、總結(jié)的地方。10天的時間里，查閱了數(shù)本機械加工方面的資料。最終，通過自己的努力，很好的完成了工序卡的制做，也對機械制圖的內(nèi)容有了更深的理解。同時，也練習(xí)了電子圖板軟件的使用，能熟練的解決繪圖過程中所遇到的問題，最重要的是繪圖的速度和質(zhì)量有了很大的提高。與此同時互換性的知識也都排上了用場，像一些配合公差等問題的解決。 　 從剛拿到題目時的無從下手，到初步了解機械零件加工的工藝過程，這其中的個中體會只有自己能夠理解，也使我更加堅信在做任何事時，我們都應(yīng)該認(rèn)真去對待。通過這次課程設(shè)計，雖然了解了機械加工工藝過程，但離實際還很遠，路還很長，但慶幸的是自己對機械加工工藝過程有了初步的了解，課程設(shè)計過程中，一步一個腳印走出來了。在課余，打算多看一些機械加工工藝方面的書，多練習(xí)軟件繪圖，更重要的是學(xué)習(xí)其中的設(shè)計理念。 　　本次課程設(shè)計是我們在結(jié)束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設(shè)計，它不僅測試了我們所學(xué)的知識是否扎實，而且還為我們接下來的畢業(yè)設(shè)計做好了鋪墊。通過這次課程設(shè)計，我所學(xué)的知識得到了鞏固，充分發(fā)揮了我們個人的潛力。在這次設(shè)計過程中，雖然遇到過很多的困難，但是我們經(jīng)過小組討論以及老師的細心教導(dǎo)，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設(shè)計。 在此感謝指導(dǎo)教師長期以來的幫助和教導(dǎo)！ 六、參考文獻 [1] 王先逵.機械制造工藝學(xué)（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.1 [2] 崇凱.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [3] 沈蓮.機械工程材料（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2007.8 [4] 陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1996.12 機械加工工藝卡片 零件名稱：軸承座 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 KCSJ-04 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 軸承座 共 1頁 第 1 頁 材料牌號 HT250 毛坯種類 灰鑄鐵 毛坯外型尺寸 160×70×136 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 大批量 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 00 時效處理 時效處理 10 銑平面 粗銑軸承座底面 金工 二 X6132臥式銑床 專用夾具，三面刃圓盤銑刀 20 銑端面 粗銑，精銑Φ77兩端面 金工 二 X6132臥式銑床 專用夾具，銑刀，量具 30 擴孔 擴Φ42孔 金工 二 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，擴孔鉆 40 鉸孔 鉸Φ470.03孔 金工 二 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，鉸刀 50 銑平面 精銑底平面 金工 二 X6132臥式銑床 專用夾具，量具，三面刃圓盤銑刀 60 鉆孔 在Φ77端面圓Φ62上鉆4×M6底孔 金工 二 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，直柄麻花鉆 70 鉗工 攻螺紋4×M6 金工 二 Z5150A立式鉆床 專用夾具，絲錐，鉸桿 80 鉆擴孔 鉆，絞底座4×Φ12的孔 金工 二 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，麻花鉆，擴孔刀 90 锪沉頭孔 锪沉頭孔4×Φ22 金工 二 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 100 锪倒角，去毛刺 锪Φ42孔的倒角2×45o 锪Φ470.03孔的倒角2×45o 去毛刺 金工 二 Z5150A立式鉆床 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 110 檢驗，入庫 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 10 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑軸承座底面 專用夾具，三面刃圓盤銑刀 100 50.2 3.2 2 1 21s 3.15s 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 20 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑，精銑Φ77兩端面 專用夾具，銑刀，量具 100 31.4 2.4 2 1 21s 3.15s 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 30 擴孔 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5150A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 擴Φ42孔 專用夾具，量具，麻花鉆，擴孔鉆 200 30 1 2.5 1 33s 4.95s 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 40 鉸孔 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5150A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗絞Φ470.03孔 專用夾具，量具，鉸刀 185 30 0.5 27 1 27.2s 4.08s 2 精絞Φ470.03孔 專用夾具，量具，鉸刀 500 90 0.2 27 1 25.2s 3.78s 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 50 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 精銑底平面 專用夾具，量具，三面刃圓盤銑刀 300 150.7 3.2 0.5 1 27.5s 4.1s 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 6 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 60 鉆孔 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5150A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 在Φ77端面圓Φ62上鉆4×M6底孔 專用夾具，量具，直柄麻花鉆 800 10.5 0.2 40 4 15.9s 2.4s 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 7 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 70 鉗工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5150A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 攻螺紋4×M6 專用夾具，絲錐，鉸桿 414 7.80 1 40 4 60s 9s 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 8 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 80 鉆擴孔 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5150A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 鉆底座4×Φ12孔 專用夾具，量具，麻花鉆 600 21.7 0.2 15 4 41s 6.2s 2 擴底座4×Φ12孔 專用夾具，量具，擴孔刀刀 600 21.7 0.2 15 4 36.8s 5.52 s 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 9 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 90 锪沉頭孔 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5150A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 锪沉頭孔4×Φ22 專用夾具，量具，帶導(dǎo)柱平地锪鉆 480 18.84 1 2 4 2s 0.45s 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸承座 共 10 頁 第 10 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 100 锪倒角 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 珠光體灰鑄鐵 160×70×136 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z5150A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 锪Φ42孔的倒角2×45o 專用夾具，量具，90o圓錐锪鉆 400 57.28 0.2 2 1 3s 0.45s 2 锪Φ470.03孔的倒角2×45o 專用夾具，量具，90o圓錐锪鉆 400 59.06 0.2 2 1 2s 0.3 3 去毛刺