軸承座工藝及銑底面夾具設計,軸承,工藝,底面,夾具,設計 重慶大學網(wǎng)絡教育學院 學生畢業(yè)設計任務書 批次、層次、專業(yè)_201301本科、機械設計制造及自動化 校外學習中心 河北唐山校外學習中心 學生姓名_甘泉_ 學號 W11209590 一、 畢業(yè)設計題目：軸承座零件機械加工工藝過程分析及銑大底面的夾具設計 如圖1所示某軸承座零件，年生產(chǎn)量為8000件，備品率為2.5%，廢品率為2.5%，試分析該零件機械加工工藝過程及設計銑大底面的專用夾具。 圖1 二、畢業(yè)設計工作自 2013年 1 月 21 日起至2013 年4月27日止。 三、畢業(yè)設計內(nèi)容要求： 1、計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 根據(jù)題目中給定的零件的年產(chǎn)量計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型。 2、零件的分析 （1）熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件。 （2）分析零件圖上各項技術要求，確定主要加工表面。 （3）加工表面的尺寸精度和形狀精度。 （4）主要加工表面間的相互位置精度。 （5）加工表面粗糙度及其它方面的表面質(zhì)量要求。 （6）熱處理要求及其它要求。 3、選擇毛坯 （1）根據(jù)零件用途確定毛坯類型。 （2）根據(jù)生產(chǎn)批量確定毛坯制造方法。 （3）根據(jù)手冊確定表面加工余量及余量公差。 4、工藝規(guī)程設計 （1）定位基準的選擇（包括粗、精基準的選擇） （2）零件表面加工方法的選擇 （3）制定工藝路線 （4）確定機械加工余量及毛坯尺寸，設計毛坯——零件綜合圖 （5）工序設計 ①選擇加工設備與工藝裝備 a. 選擇機床 b.選擇夾具 c.選擇刀具 d.選擇量具 ②工序尺寸的確定及計算 （6）選擇切削用量、確定時間定額 （7）填寫機械加工工藝規(guī)程卡片和機械加工工序卡片。 5、機床夾具設計 （1）擬定夾具的結構方案 ①確定夾具的類型 ②確定工件的定位方案 ③確定工件的夾緊形式 ④確定刀具的導向方式或?qū)Φ堆b置 ⑤確定其它機械，如分度、裝卸用的輔助裝置等。 ⑥夾具定位夾緊方案分析與論證（含夾緊力的計算）。 ⑦夾具體的結構類型的設計 （2）夾具總圖設計 （3）夾緊力的計算及夾具精度的校核 （4）繪制夾具零件圖樣 6、編寫說明書 說明書內(nèi)容如下： （1）目錄 （2）設計任務書。 （3）總論或前言 （4）對零件的工藝性分析（零件的作用結構特點、結構工藝性、關鍵表面的技術要求分析等）。 （5）工藝設計 ①確定生產(chǎn)類型。 ②毛坯選擇與毛坯圖說明。 ③工藝路線的確定（粗、精基準的選擇依據(jù)，各表面加工方法的確定，工序集中與工序分散的運用，工序前后順序的安排，選擇的加工設備及安裝，列出不同工藝方案，進行分析比較等）。 ④加工余量、切削用量、工時定額（時間定額）的確定（說明數(shù)據(jù)來源，計算指定工序的時間定額）。 ⑤夾具定位夾緊方案分析與論證（含夾緊力的計算）。 ⑥夾具總體結構分析及夾具的使用說明。 ⑦設計小結。 ⑧參考文獻。 7、夾具裝配圖的繪制 8、主要要求及應達到的技術指標 （1）完成下面所要求的圖紙繪制，各項圖幅可以自行調(diào)整，但要求布局合理。 名 稱 比 例 要 求 備 注 機械加工工藝規(guī)程卡片 1:1 填寫 1套 機械加工工序卡片 1:1 填寫 1套 毛坯零件合圖 1:1 autoCAD繪制 A3 零件圖 1:1 autoCAD繪制 A3（抄畫） 夾具裝配圖 1:1 autoCAD繪制 A0或A1 注：機械加工工序卡片是指進行夾具設計時指定工序的機械加工工序卡片。 （2） 設計說明書一份。 9、夾具設計參考資料 （1）《機械制造工藝與裝備課程設計指導書》，倪森壽； （2）《機床夾具圖冊》，機械工業(yè)出版社 （3）《現(xiàn)代機械設備設計手冊》，機械工業(yè)出版社 （4）《機械工程手冊》，機械工業(yè)出版社 （5）《機床夾具設計》，機械工業(yè)出版社 10、格式要求 （1）圖 紙 按機械制圖國家標準繪制，工序圖A4圖紙，零件圖、毛坯零件合圖、夾具體圖采用A3圖紙，裝配圖用A2圖紙，標題欄及基本幅面尺寸和圖框格式按圖1、圖2及表1所示。 圖1 標題欄格式 表1 基本幅面尺寸 幅面代號 A0 A1 A2 A3 A4 尺寸 c 10 5 a 25 e 20 10 圖2 圖框格式 （2）機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片 格式如表2、表3所示。 表2 機械加工工藝過程卡片 　 機械加工工藝過程卡片 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 　 零件名稱 　 共 頁 材料牌號 　 毛坯種類 　 毛坯外形尺寸 　 每毛坯件數(shù) 　 每臺件數(shù) 　 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設備 工藝裝備 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 表3 機械加工工序卡片 　 機械加工工序卡片 　 　 　 　 　 　 產(chǎn)品名稱 　 零件名稱 　 共 頁 第 頁 ?。ㄔ摍谝螽嫻ば蚝唸D） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 　 　 　 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 　 　 　 　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 　 　 　 　 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 　 　 準終 單件 　 　 工步號 工步內(nèi)容 工藝設備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 　 　 　 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 11 （3）計 算 書 計算書采用A4打印紙 設計說明書采用單面打印 上邊距：2.5cm 下邊距：2.5cm 左邊距：3.0cm 右邊據(jù)：2.5cm 行距：1.5倍 正文字體使用小四號字，宋體，一級標題使用四號字體，黑體，加粗；二級標題使用小四號字體，黑體，加粗；三級標題使用小四號字體，宋體，加粗。 序號：畢業(yè)設計說明書各章節(jié)序號采用阿拉伯數(shù)字編碼，格式為： 1… 1.1… 1.1.1…（最多不超過3層） 頁碼：阿拉伯數(shù)字進行編號，位于每頁頁底中部。 （4）公 式 用word中“公式編輯器”或“MathType 5.0 Equation”軟件完成，大小為12pt（可以進行適當調(diào)整），位置居中 指導教師 江桂云 下發(fā)日期 2013.1.25 附錄：畢業(yè)設計各階段完成內(nèi)容明細表 平臺階段名稱 各階段起止時間 進 度 計 劃 提交內(nèi)容 圖紙 Word文檔 畢業(yè)設計 第一階段 （2012年1月28日到3月15日） 1、機械加工工藝規(guī)程卡片 2、抄畫任務書中的零件圖1張（用AUTOCAD繪制1：1的比例）； 3、毛坯零件合圖1張（用AUTOCAD繪制1：1的比例）； 1、設計目的及背景 2、生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型的確定； 3、零件的分析； 4、選擇毛坯； 5、工藝規(guī)程設計（包括機械加工工藝規(guī)程卡片）； 6、開題報告；? word相關文檔（見word文檔欄目要求的內(nèi)容）；機械加工工藝規(guī)程卡片1份、零件圖1張、毛坯零件合圖1張 畢業(yè)設計 第二階段 ? （2012年2月6日到3月28日） 1、機械加工工序卡片 2、機械加工工序圖（用AUTOCAD繪制1：1的比例）； 1、選擇加工設備（機床）與工藝裝備（夾具、刀具、量具）； 2、工序尺寸的確定及計算（圓柱面及軸向工序尺寸、工序余量，偏差） 3、確定切削用量（切削速度、進給量、切削深度）及時間定額 4、擬定夾具的結構方案 （夾具的類型、工件的定位方案、工件的夾緊形式 、刀具的導向方式或?qū)Φ堆b置、輔助裝置等。 5、夾具體的結構類型的設計 word相關文檔（見word文檔欄目要求的內(nèi)容）及機械加工工序卡片1套；機械加工工序圖1張 畢業(yè)設計 第三階段 （2012年2月17日到4月17日） 夾具體裝配圖 （用AUTOCAD繪制1：1的比例）； ? 1、 夾具精度的校核； 2、 整理設計說明書； 3、 參考文獻； 提交畢業(yè)設計終稿 要求：Autocad一律用Autocad 2004版本 重慶大學網(wǎng)絡教育學院 學生畢業(yè)設計（論文）開題報告 一、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）： 夾具結構設計在加深我們對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇曲軸的夾具設計能很好的綜合考查我們大學四年來所學的知識。本次所選設計內(nèi)容主要包括：工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，各種圖紙的繪制，設計說明書的編寫等。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產(chǎn)的重要的技術性文件。它直接關系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。 利用更好的夾具可以保證加工質(zhì)量，機床夾具的首要任務是保證加工精度，特別是保證被加工工件是加工面與定位面以及被加工表面相互之間的位置精度。提高生產(chǎn)率，降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時間，且易于實現(xiàn)多工位加工。擴大機床工藝范圍，在機床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴大機床工藝范圍。減輕工人勞動強度，保證生產(chǎn)安全。為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術，與時局進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。 二、課題任務、重點研究內(nèi)容、實現(xiàn)途徑、條件： 本文是有關軸承座工藝步驟的具體闡述。工藝設計是在學習機械制造技術工藝學及機床夾具設計后，在生產(chǎn)實習的基礎上，綜合運用所學相關知識對零件進行加工工藝規(guī)程的設計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線，以確保零件的加工質(zhì)量。 據(jù)資料所示，軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉(zhuǎn)方向），并且保持平衡；軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體，以便于應用，這樣的好處是可以有更好的配合，更方便的使用，減少了使用廠家的成本.至于形狀,多種多樣,通常是一個箱體，軸承可以安裝在其中。 報告人簽名 日 期 摘 要 本文主要介紹軸承座零件的機械加工工藝過程，首先通過對該其零件圖紙進行分析，再確定其加工工藝，選擇合理的設備及工藝裝備，并制定出合理的工藝路線，選擇合理的刀具、切削用量等，并設計銑大底面的專用銑床夾具，最終制定并填寫機械加工工藝卡片和機械加工工序卡片。 關鍵詞：加工工藝；機床夾具；設計；工藝路線 2 目 錄 摘 要 I 1 引 言 1 2 生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型的確定 1 2.1 零件的生產(chǎn)綱領 1 2.2 生產(chǎn)類型 2 3 零件的分析 2 3.1 零件的作用 3 3.2 零件的工藝分析 3 4 工藝規(guī)程設計 4 4.1 毛坯的設計 4 4.1.1 毛坯的種類的確定 4 4.1.2 毛坯選擇時應考慮的因素 4 4.1.3 毛坯的確定 5 4.2 定位基準的選擇 5 4.2.1 基準的概念和分類 5 4.2.2 定位基準的選擇 6 4.2.3 定位基準的確定 7 4.3 主要表面加工方法的確定 7 4.4 加工順序的安排 7 4.5 工藝路線的擬定 8 5 設備及其工藝裝備的選擇 8 5.1 機床的選擇 8 5.2 夾具的選擇 9 5.3 刀具的選擇 9 6.切削用量及基本工時的確定 9 6.1 工序3：銑45尺寸左面 9 6.2 工序4：銑45尺寸右面 10 6.3 工序5：銑大底面 10 6.4 工序6：銑頂面 11 6.5 其余工序的切削用量和基本工時 12 7.銑底面夾具設計 13 7.1 問題的提出 13 7.2 定位基準的選擇 13 7.3 夾緊方案的確定 13 7.4 切削力及夾緊力的計算 13 7.5 定位誤差分析 15 7.6 夾具裝配圖 15 7.7 夾具的維護與安裝 15 8.設計總結 16 致 謝 17 參考文獻 18 重慶大學網(wǎng)絡教育學院 畢業(yè)設計（論文） 題目 軸承座零件機械加工工藝及銑大面夾 具設計 學生所在校外學習中心 批次 層次 專業(yè) 學 號 學 生 指 導 教 師 起 止 日 期 摘 要 本文主要介紹軸承座零件的機械加工工藝過程，首先通過對該其零件圖紙進行分析，再確定其加工工藝，選擇合理的設備及工藝裝備，并制定出合理的工藝路線，選擇合理的刀具、切削用量等，并設計銑大底面的專用銑床夾具，最終制定并填寫機械加工工藝卡片和機械加工工序卡片。 關鍵詞：加工工藝；機床夾具；設計；工藝路線 目 錄 摘 要 I 1 引 言 1 2 生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型的確定 1 2.1 零件的生產(chǎn)綱領 1 2.2 生產(chǎn)類型 2 3 零件的分析 2 3.1 零件的作用 3 3.2 零件的工藝分析 3 4 工藝規(guī)程設計 4 4.1 毛坯的設計 4 4.1.1 毛坯的種類的確定 4 4.1.2 毛坯選擇時應考慮的因素 4 4.1.3 毛坯的確定 5 4.2 定位基準的選擇 5 4.2.1 基準的概念和分類 5 4.2.2 定位基準的選擇 6 4.2.3 定位基準的確定 7 4.3 主要表面加工方法的確定 7 4.4 加工順序的安排 7 4.5 工藝路線的擬定 8 5 設備及其工藝裝備的選擇 8 5.1 機床的選擇 8 5.2 夾具的選擇 9 5.3 刀具的選擇 9 6.切削用量及基本工時的確定 9 6.1 工序3：銑45尺寸左面 9 6.2 工序4：銑45尺寸右面 10 6.3 工序5：銑大底面 10 6.4 工序6：銑頂面 11 6.5 其余工序的切削用量和基本工時 12 7.銑底面夾具設計 13 7.1 問題的提出 13 7.2 定位基準的選擇 13 7.3 夾緊方案的確定 13 7.4 切削力及夾緊力的計算 13 7.5 定位誤差分析 15 7.6 夾具裝配圖 15 7.7 夾具的維護與安裝 15 8.設計總結 16 致 謝 17 參考文獻 18 II 1 引 言 機械加工行業(yè)作為一個傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進的發(fā)展，在新經(jīng)濟時代，行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，由此對其它的質(zhì)量、性能要求有了新的變化?，F(xiàn)在機械加工行業(yè)發(fā)生著結構性變化，工藝工裝的設計與改良已成為企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件，工藝工裝的設計與改良直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。 畢業(yè)設計是我們學習了大學的全部基礎課程課、技術基礎課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們對所學課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。本次設計的內(nèi)容是撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計。具體是工藝設計，工序卡、工藝過程卡的編制，專用夾具設計。 就我個人而言，通過本次畢業(yè)設計，我希望能夠提高自己分析問題、解決問題的能力，能夠更深入理解課本知識，并能夠很好的應用到實際工作之中，為以后更好地勝任我的工作崗位打好基礎。 而本次對于軸承座加工工藝及夾具設計的主要任務是： ⑴ 完成軸承座零件加工工藝規(guī)程的制定； ⑵ 完成銑大底面專用夾具的設計。 通過對軸承座零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設計專用夾具。 2 生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型的確定 2.1 零件的生產(chǎn)綱領 已知條件，年生產(chǎn)量為8000件，備品率為2.5%，廢品率為2.5%。 綱領是指計劃期內(nèi)產(chǎn)品的產(chǎn)量。計劃期常為一年，所以年生產(chǎn)綱領也就是年生產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領要計入備品和允許廢品數(shù)量，可按下公式（2.1）計算。 N＝Qn（1+a％＋ b％） （2.1） 式中：N——零件的年產(chǎn)量。 Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量。 n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量。 a%——備品的百分率。 b%——廢品的百分率。 由已知條件得知，a%=2.5%，b%=2.5%，Q=8000，n=1，代入公式2.1得知： 件。 2.2 生產(chǎn)類型 據(jù)生產(chǎn)綱領的大小及產(chǎn)品品種的多少，機械制造企業(yè)的生產(chǎn)可分為三種類型：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。 （1）單件生產(chǎn) 產(chǎn)品種類很多，同一產(chǎn)品的數(shù)量很少，而且很少重復生產(chǎn)，各工作的加工對象經(jīng)常改變。如重型機械制造、專用設備制造和新產(chǎn)品調(diào)試制造均屬單件生產(chǎn)。 （2）成批生產(chǎn) 一種中分批輪流制造幾種產(chǎn)品，工作地的加工對象周期性的重復。如機床、機車、紡織等產(chǎn)品的制造，都屬于中成批生產(chǎn)。同一產(chǎn)品（零件）每批投入生產(chǎn)的數(shù)量稱批量，批量可根據(jù)零件的年生產(chǎn)量及一年中的生產(chǎn)批數(shù)計算確定。一年的生產(chǎn)批數(shù)需根據(jù)市場需求、零件的特征、流動資金的周轉(zhuǎn)及倉庫容量等 具體情況確定，根據(jù)批量的大小和被加工零件的特征，成批生產(chǎn)可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)的工藝特點與單件生產(chǎn)相似；大批生產(chǎn)的工藝特點與大量生產(chǎn)相似，中批生產(chǎn)介于單件生產(chǎn)與大量生產(chǎn)之間。 （3）大量生產(chǎn) 產(chǎn)品的產(chǎn)量很大，大多數(shù)工作地長期重復地進行某一工件的某一工序的生產(chǎn)。如汽車、拖拉機、軸承和自行車等產(chǎn)品制造多屬于大量生產(chǎn)。 根據(jù)該零件生產(chǎn)綱領，確定該零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 3 零件的分析 如圖3.1所示為本課題所研究的對象軸承座零件二維圖，圖中有不清晰之處，請查閱CAD附圖，根據(jù)零件圖，制定其加工工藝方案，工藝過程卡，工序卡，并設計銑底面的夾具圖紙。 圖3.1 軸承座零件圖 3.1 零件的作用 軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉(zhuǎn)方向），并且保持平衡；軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體，以便于應用，這樣的好處是可以有更好的配合，更方便的使用，減少了使用廠家的成本.至于形狀,多種多樣,通常是一個箱體，軸承可以安裝在其中。 3.2 零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT150，該材料為灰鑄鐵，最低抗拉強度150MPa （粗略值）。灰鑄鐵的抗拉強度和彈性模量均比鋼低得多，通常σb約為120~250MPa，抗壓強度與鋼接近，一般可達600~800MPa，塑性和韌度近于零，屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓；焊接時產(chǎn)生裂紋的傾向大，焊接區(qū)常出現(xiàn)白口組織，焊后難以切削加工，焊接性差；灰鑄鐵的鑄造性能優(yōu)良，鑄件產(chǎn)生缺陷的傾向?。挥捎谑拇嬖谇邢骷庸ば阅芎?，切削加工時呈崩碎切屑，通常不需加切削液；灰鑄鐵的減振能力為鋼的5~10倍，是制造機床床身、機座的主要材料；灰鑄鐵的耐磨性好，適于制造潤滑狀態(tài)下工作的導軌、襯套和活塞環(huán)等。 由零件圖可知，軸承座零件的技術要求有： （1）底面：該面為基準平面，其表面粗糙度為，公差按自由公差進行選取，這里我們選用IT12級進行控制。 （2）45兩側(cè)面：該面的表面粗糙度為，公差按自由公差進行選取，選用IT12級進行控制。 （3）Φ32H8孔：其表面粗糙度要求為，公差為IT8級，其中心線距離底面32mm。 （4）M14螺紋孔：其表面粗糙度為，公差為H6。 （5）Φ14孔：表面粗糙度為，公差IT12級。 （6）Φ22、Φ24端面：表面粗糙度為,公差IT12級。 從以上分析得知，該零件的主要加工表面是Φ32H8孔、M14螺紋孔，這兩個加工面的精度相對較高，其余加工面的精度要求較低。 4 工藝規(guī)程設計 4.1 毛坯的設計 4.1.1 毛坯的種類的確定 由于零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構不是太復雜，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，又因為其具有較好的的鑄造性和切削加工性，而且吸震性和耐磨性較好，價格也較低廉，故選擇金屬型鑄造毛坯。 4.1.2 毛坯選擇時應考慮的因素 (1) 零件的材料及機械性能要求 零件材料的工藝特性和力學性能大致決定了毛坯的種類。 (2) 零件的結構形狀與外形尺寸 (3) 生產(chǎn)綱領的大小 (4) 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 (5) 充分利用新工藝、新材料 為節(jié)約材料和能源，提高機械加工生產(chǎn)率，應充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機械中的應用 4.1.3 毛坯的確定 綜合考慮，根據(jù)以上因素，查《簡明機械加工工藝手冊》13頁表1-13，選用各個加工面的鑄件機械加工余量均為3mm：其中平面加工表面加工余量為3mm，螺紋孔和螺栓孔設計為實心孔，毛坯圖如4.1所示，圖中尺寸不清晰之處，請查閱CAD附圖。 圖4.1 毛坯圖 4.2 定位基準的選擇 4.2.1 基準的概念和分類 （1）基準的定義 在零件圖上或?qū)嶋H的零件上，用來確定其它點、線、面位置時所依據(jù)的那些點、線、面，稱為基準。 （2）基準的分類 1）設計基準： 零件工作圖上用來確定其它點、線、面位置的基準，為設計基準。 2）工藝基準： 是加工、測量和裝配過程中使用的基準，又稱制造基準。 4.2.2 定位基準的選擇 （1）粗基準及其選擇原則 1）粗基準的定義 以未經(jīng)機械加工過的表面作為的定位基準。工藝過程中的第一道機加工工序使用的定位基準都是粗基準。 2）粗基準選擇原則 ①若需要保證加工面與不加工面的相互位置關系時，應以不加工表面作為粗基準。 ②若需要保證某重要表面的余量均勻，應選擇該表面之毛坯面為粗基準。 ③若需保證多個表面均有足夠的余量，應選擇余量小的表面作為粗基準。 ④粗基準表面應盡可能平整、光滑和有足夠的尺寸，以保證定位的盡量準確和夾緊的可靠。 ⑤粗基準一般重復不得使用。 在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復使用同一粗基準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大，因此，粗基一般不得重復使用。 （2）精基準及其選擇原則 1）精基準的定義 已經(jīng)過機械加工的表面作為的定位基準。 2）精基準的選擇原則 ①基準重合、基準統(tǒng)一。 ②自為基準、互為基準。 ③便于裝夾。 選擇精基準需要考慮的主要問題:滿足零件的加工要求；減少定位誤差；保證安裝準確、可靠與方便。 4.2.3 定位基準的確定 綜上所述，確定該零件的定位基準如下： （1）粗基準：45尺寸一側(cè)面、毛坯底面及毛坯圖中130尺寸一側(cè)面。 （2）精基準：底面、45尺寸兩側(cè)面、Φ32H8孔。 4.3 主要表面加工方法的確定 從工藝分析中得知，該零件的主要加工表面有Φ32H8孔和M14螺紋孔，其加工方法如下： （1）Φ32H8孔：其表面粗糙度要求為Ra3.2um，尺寸精度等級為IT8級，需進行粗鏜→精鏜加工。 （2）M14螺紋孔：螺紋孔的加工方法一般為鉆底孔→攻絲。 4.4 加工順序的安排 工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當擬定工藝路線時要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。 切削加工工序的安排原則 1）基準先行 選為精基準的表面，應先進行價格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應安排在初始工序加工完成。 2）先粗后精 各表面均應按照粗加工→半精加工→精加工的順序依次進行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。 3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前。 該零件的加工順序應嚴格按照以上原則進行加工，具體順序請看工藝路線中的安排。 4.5 工藝路線的擬定 工序1：制造如圖4.1所示毛坯圖。 工序2：清紗處理。 工序3：銑45尺寸左面。 工序4：銑45尺寸右面。 工序5：銑大底面，控制尺寸12。 工序6：銑頂面，控制尺寸65。 工序7：粗精鏜Φ32H8孔。 工序8：孔口倒角C1.5。 工序9：Φ60外圓倒角C1.5。 工序10：銑Φ24端面，控制尺寸14。 工序11：鉆2-Φ14孔。 工序12：鉆M14螺紋孔底孔Φ12.5。 工序13：攻M14螺紋。 工序14：熱處理。 工序15：去毛刺。 工序16：檢驗。 工序17：入庫。 5 設備及其工藝裝備的選擇 5.1 機床的選擇 工序3、工序4、工序5、工序6、工序10選用XA5032立銑床進行加工。 工序7選用臥式鏜床進行加工。 工序8選用內(nèi)孔倒角機進行加工。 工序9選用外圓倒角機進行加工。 工序11、工序12選用Z525立式鉆床進行加工。 工序13選用攻絲機進行加工。 5.2 夾具的選擇 該零件的結構形狀不規(guī)則，其雖有工序均需要設計專用夾具進行裝夾。 5.3 刀具的選擇 從零件圖中可以看出，該零件的加工部位主要有平面、孔、螺紋等等。根據(jù)其加工特性確定該零件的刀具如表4-1所示。 表4-1 刀具選用表 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀具材料 加工表面 面銑刀 Φ80mm 硬質(zhì)合金 銑兩端面、底面 立銑刀 Φ25mm 硬質(zhì)合金 銑頂面 粗鏜刀 Φ31mm 硬質(zhì)合金 粗鏜Φ32孔 精鏜刀 Φ32mm 硬質(zhì)合金 精鏜Φ32孔 端銑刀 Φ30mm 硬質(zhì)合金 銑Φ24端面 麻花鉆 Φ14mm 高速鋼 鉆2-Φ14孔 麻花鉆 Φ12.5mm 高速鋼 鉆M14孔底孔 絲錐 M14 硬質(zhì)合金 攻M14螺紋孔 6.切削用量及基本工時的確定 6.1 工序3：銑45尺寸左面 [已知條件] 加工材料：HT150；工序尺寸：寬度60mm，長度60mm；加工要求：選用刀具為=80mm硬質(zhì)合金面銑刀，齒數(shù)為=4，加工深度3mm；機床：XA5032型立式銑床。 （1）切削用量的選用 1）銑削深度：由已知條件可知，其加工深度為3mm，故=3mm。 2）每齒進給量：采用不對稱端銑的方式來提高進給量。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當使用硬質(zhì)合金刀，銑床功率為7.5KW（表3.30，XA5032型立銑床說明書）時， =0.09～0.18mm/z 但因采用不對稱端銑方式加工，故取最大值=0.13mm/z。 3）切削速度和每分進給量：查《切削用量簡明手冊》表3.15得，當=80mm，=4，=0.13mm/z時，=387r/min，=97m/min，=433mm/min，根據(jù)XA5032立銑說明書（表3.30），取=375r/min，=300mm/min，故實際切削速度由公式 …………………………………………………………………（6-1） 得：m/min。 實際每齒進給量mm/z。 綜上所述，該工序的切削用量為：=3mm，=0.2mm/z，=375r/min，=300mm/min，=94.2m/min。 （2）基本工時的計算 計算公式為： …………………………………………………………………（6-2） 式中，l=60mm，查表3.26，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量=20mm，故L=60+20=80mm，代入公式6-2計算其基本工時得 。 6.2 工序4：銑45尺寸右面 其切削用量和基本工時與上道工序相同。 6.3 工序5：銑大底面 （1）切削用量 1）銑削深度：其加工深度為3mm，故=3mm。 2）每齒進給量：查《切削用量簡明手冊》表3.5選取=0.13mm/z。 3）切削速度和每分進給量：查《切削用量簡明手冊》表3.15得，=387r/min，=97m/min，=433mm/min，根據(jù)XA5032立銑說明書（表3.30），取=375r/min，=300mm/min，故實際切削速度由公式6-2計算得知m/min。 實際每齒進給量=0.2mm/z。 綜上所述，該工序的切削用量為：=3mm，=0.2mm/z，=375r/min，=300mm/min，=94.2m/min。 （2）基本工時的計算 l=130，入切量及超切量=20mm，故L=130+20=150mm，代入公式6-2得T=150/300=0.5min。 6.4 工序6：銑頂面 （1）切削用量 1）銑削深度：其加工深度為3mm，故=3mm。 2）每齒進給量：查《切削用量簡明手冊》表3.5選取=0.09mm/z。 3）切削速度和每分進給量：查《切削用量簡明手冊》表3.15得，=80m/min，其主軸轉(zhuǎn)速由公式： ……………………………………………………………………（6-3） 得知r/min，根據(jù)XA5032立銑說明書（表3.30），取=950r/min，=750mm/min；故實際切削速度由公式6-1計算得 m/min。 實際每齒進給量=750/（950*3）=0.26mm/z。 綜上所述，該工序的切削用量為：=3mm，=0.26mm/z，=950r/min，=750mm/min，=74.5m/min。 （2）基本工時的計算 l=22，入切量及超切量=10mm，故L=22+10=32mm，代入公式6-2得T=32/750=0.04min。 6.5 其余工序的切削用量和基本工時 根據(jù)以上查表的方式，計算其它工序的切削用量和基本工時如下所列，計算方法已經(jīng)省略。 （1）工序7：粗精鏜Φ32H8孔 粗鏜的切削用量為：=2mm，=0.18mm/z，=450r/min，=150mm/min，=43.8m/min。 精鏜的切削用量為：=0.5mm，=0.09mm/z，=600r/min，=100mm/min，=60.3m/min。 基本工時：粗鏜T1=0.3min；精鏜T2=0.45min。 （2）工序10：銑Φ24端面 切削用量為：=3mm，=0.18mm/z，=375r/min，=300mm/min，=35.3m/min。 基本工時：粗鏜T1=0.2min。 （3）工序11：鉆2-Φ14孔 切削用量為：=7mm，=0.3mm/r，=195r/min，=58.5mm/min，=11.6m/min。 基本工時：粗鏜T1=0.24min。 （4）工序12：鉆M14螺紋底孔12.5 切削用量為：=6.25mm，=0.3mm/r，=195r/min，=58.5mm/min，=11.6m/min。 基本工時：粗鏜T1=0.24min。 7.銑底面夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配第5道工序的銑大底面的銑床夾具。 7.1 問題的提出 本夾具主要用于銑大底面，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率要求。 7.2 定位基準的選擇 在加工該工序之前，已加工的面有45的左右兩端面，其余面均未加工。底面與Φ24凸臺面有距離要求，故Φ24凸臺面可以作為一個基準進行定位，可以控制Z軸移動、X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動、Z軸轉(zhuǎn)動四個自由度；其次可以選擇45左右端面中的一個面進行定位，可以控制Y向移動自由度；此外零件的X移動自由度還未被限制，可以通過130左端面與定位塊接觸進行定位加以限制。 7.3 夾緊方案的確定 夾緊可以選擇用螺栓壓緊的方式進行壓緊，即用一根螺桿穿過零件中間的通孔，螺桿一端與夾具體固定，另外一端通過開口墊塊壓緊零件45尺寸的端面，然后用螺母壓緊即可。 7.4 切削力及夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的銑面加工，銑削力。由《切削手冊》得： ………………………………………………………（7-1） 式中： ────圓周銑削力（N）； ────銑削條件改變時銑削力修正系數(shù)； 、、、、、的值見《機械加工工藝手冊第2版第2卷》表2.1-79； ────背吃刀量； ────每齒進給量； ────銑削寬度； ────銑刀直徑； ────主軸轉(zhuǎn)速。 由切削用量中得知其銑底面時主軸轉(zhuǎn)速n=375r/min，=3，=28，=80，=0.2mm/齒，查《機械加工工藝手冊第2版第2卷》表2.1-78得知，=967，=1.0，=0.75，=0.88，=0，=0.87，代入公式7-1計算銑削力 （2）夾緊力的計算 查機械加工工藝裝備設計手冊表3-43可得到該夾緊機構的類型與計算公式，如圖7.1所示。 圖7.1 夾緊簡圖 本夾具選用M12的螺栓，手柄長度140mm，根據(jù)計算公式算得W=2×7×140/[10.863×tan(2.5+6.34)+(2/3)×0.1×]=6511N 故W>Fc，故該夾緊方案可以滿足要求。 7.5 定位誤差分析 由于該加工面的精度等級IT12級，精度要求不高，只要在夾具完好，定位面接觸良好、裝夾無誤的情況下均能滿足設計要求。 7.6 夾具裝配圖 通過分析，最后運用CAD軟件繪制出該工序的夾具裝配圖如圖7.2所示。 圖7.2 夾具裝配圖 7.7 夾具的維護與安裝 （1）夾具的操作說明 夾具的安裝：首先將定位塊、螺栓等部件安裝在夾具體上，安裝完畢，檢查無誤后，將安裝后的夾具放到機床工作臺上，通過U型槽用T型螺母與機床工作臺鏈接，用六角螺母壓夾具底板，先用小力壓上，然后使用百分表校正夾具體的水平度，控制跳動在0.02mm以內(nèi)，校正中使用木榔頭進行敲打，直至校正為止。校正好以后將螺母壓緊。 工件的安裝：將螺栓穿過中間的孔，并將零件的?60端面與夾具體貼平，將?24端面與定位塊貼平；然后蓋上開口墊圈，用扳手擰緊螺母，使得工件被夾緊，在擰緊的過程中，應用力將各定位面與定位元件貼緊，避免工件翹起，而影響加工精度。 （2）夾具的維護 在機床裝夾時，裝夾之前應先將零件表面及工裝裝夾面用氣槍吹干凈，避免應零件表面或工裝裝夾面上的異物導致零件表面夾傷；精加工中裝夾力度不能過大，避免將已加工面夾傷；注意各定位面之間的接觸，避免應定位面未完全接觸而導致位置度超差。 夾具用完后，需要在各定位面涂上防銹油。 8.設計總結 通過本次畢業(yè)設計，我系統(tǒng)的鞏固學習了大學所學的課程，對機械加工工藝的過程有了更深的認識和了解。 通過本次畢業(yè)設計我鞏固了如《機械制圖》、《機械制造技術》、《夾具設計》等專業(yè)課程。從工藝分析到夾具設計，每一個環(huán)節(jié)都是由自己全部設計制作的。在這當中，感覺到在平時的學習中還不夠努力，造成畢業(yè)設計做起來有一定的難度，也感覺到了我們專業(yè)在進行實際操作中應勤動手、多動腦去思考，才能進行我們的產(chǎn)品零件的優(yōu)質(zhì)加工，還應多去翻閱一些需要的相關資料。 通過這次對軸承座零件圖形進行加工及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識，提高了動手能力，切實做到將理論聯(lián)系到了實際生產(chǎn)中，也只有理論與實際巧妙的結合在一起，才能達到規(guī)定的各項性能指標，才能加工出完美的、符合要求的零件?？傊诖舜萎厴I(yè)設計中我學到了不少的知識。 致 謝 本人在畢業(yè)課題的設計中，學習了不少的新知識，體會到了學習的重要性，同時，感謝學校具遠瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學習環(huán)境，并提供給我們對學業(yè)及個人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長。 感謝院系領導對我的關懷和重視，使我得以發(fā)揮自己的特長，找到人生的價值。 感謝三年來陪伴我們學習與生活的恩師，感謝您們對我精心的教育，感謝您們沒使我的學習變成勞作而成為一種快樂；.感謝您們讓我明白自身的價值；.感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡耘c錯誤，不僅教會了我知識，更教會了我如何做事，如何做人。 特別感謝恩師的諄諄教導，他的悉心指導與斧正，對于論文. 架構之啟迪，及其內(nèi)容的細心斟酌與指導，倍極辛勞。 最后感謝三年來陪伴我一起的同學們，伙伴們，所有的歡笑和淚水、成功和失敗、驕傲和苦惱，我們曾一起分享；那是我們青春中最燦爛的一頁，最輝煌的回憶，而回憶中的每個人，都是栩栩如生，這些都將是我一生的財富。三年時間雖然短暫，但它必將在我的記憶里永恒。 參考文獻 [1]吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].第3版.北京：高等教育也版社，2006. 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