《機械制造技術(shù)課程設計-升降桿軸承座加工工藝及銑88槽夾具設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機械制造技術(shù)課程設計-升降桿軸承座加工工藝及銑88槽夾具設計（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課程設計說明書 課程名稱：車輛制造工藝學 設計題目：升降桿軸承座專用銑88槽夾具設計 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 姓 名： 專業(yè)班級： 指導教師： 時間：2021年6月26日 太原理工大學機械工程學院????? 2 目錄 二、 概述 1 二、零件的分析 1 （一） 零件的作用 1 （二） 零件的工藝分析 1 三、工藝規(guī)程設計 2 （一）確定毛坯的制造形式 2 （二）基面的選擇 2 （三） 制定工藝路線 2 (四) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3 （五）確立切

2、削用量及基本工時 4 四、銑床夾具設計 12 （一） 問題的提出 12 （二） 定位基準的選擇 12 （三） 定位誤差分析 13 （四） 夾緊力計算 17 （五）定向鍵與對刀裝置設計 18 （六）夾具設計及操作簡要說明 19 五、設計總結(jié) 20 六、 致謝 21 七、 參考文獻 22 1、 概述 （一）機床夾具的功能 1、保證加工精度。 2、提高生產(chǎn)率。 3、擴大機床的工藝范圍。 4、減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。 （二）機床夾具應滿足的要求 1、保證加工精度。 2、夾具的總體方案應與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應。 3、安全、方便、減輕勞動強度。

3、4、排屑順暢。 5、機床夾具應具有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性。 二、零件的分析 （一） 零件的作用 題目所給的零件是升降桿的支承部件——升降桿軸承座。該零件適用范圍廣，主要用于支承軸類的零件。使軸類零件能獲得所需的同軸度和很高的回轉(zhuǎn)精度，能保證運動的可靠性。 （二） 零件的工藝分析 軸承座有三組加工表面，并有一定位置要求，其中尺寸要求較高的有：具體分述如下： 1. 以的中心加工表面為基準 這一組加工表面包括：一個82mm110mm的矩形表面，保證尺寸100+0 -0.36 2. 以82mm110mm的矩形表面為基準 這一組加工表面包括：兩個圓柱的內(nèi)表面；兩圓柱上的兩個孔。

4、 這兩組加工表面之間有著一定位置要求，主要是：兩個孔相對底平面之間的平行度公差為0.21。 由以上分析可知，對于這幾組加工表面而言，加工時可以先加工下表面，然后以下表面為粗基準，借助于專用夾具加工其它組的表面。 三、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，零件為升降桿軸承座。主要是支撐軸在工作時承受軸的軸向力和徑向力。由于軸在工作中比較平穩(wěn)，所以軸承座所受的其它沖擊力較小，由于升降桿軸承座在機械工作中應用比較廣泛，屬于大批量生產(chǎn)，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以

5、使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對本零件來說，如果以外圓表面作基準，則可能這一組的表面不平行。按照有關(guān)粗基準的選擇原則，以為粗基準，利用心軸和一平面固定內(nèi)表面作為定位面，以消除、、、、、五個自由度，在用一個銷釘頂住肋板，消除一個自由度，達到完全定位。 （2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 （三） 制定工藝路線 制定工藝路線的出

6、發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮才用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 最終確定的工藝路線方案： 工序一 以Φ52的內(nèi)孔為粗基準，加工零件的底平面。 工序二 以底平面為精基準，粗鏜一對尺寸為Φ52的孔。 工序三 銑2mm槽。 工序四 以底平面為精基準，加工Φ78左右的兩個表面，共四個。 工序五 以底平面為精基準，精鏜一對尺寸為Φ52的孔。 工序六 以Φ52內(nèi)孔為精基準，鉆Φ15端面的Φ5孔。 工序七 以底平面為基準，

7、車Φ15端面的M6的螺紋。 工序八 以Φ52的內(nèi)孔為基準，鉆Φ78端面六個Φ5孔。 工序九 以Φ52的內(nèi)孔為基準，車Φ78端面六個M6的螺紋。 工序十 檢查。 (四) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 升降桿軸承座零件材料為HT200，硬度190--241HB，生產(chǎn)類型大批量，采用鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1． 軸承底座表面 考慮其長度為82mm，寬110mm，高15mm。 查《機械制造工藝設計簡約手冊》表(2.2--1~~2.2--5)，（具體出版社和作者詳見最后一頁——參考書目，以下不做注明。

8、）,取高度方向的余量為4mm,即鑄造尺寸長度為82mm，寬度為110mm，高度為18mm。 工序 內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 尺寸偏差 Ra 0 鑄件 104 CT10 104+1.8 -1.8 12.5 1 粗銑 4 100 IT12 100+0 -0.36 6.3 2. 銑兩個Φ78左右兩端面，共四個。 參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3—21確定工序尺寸及余量如下 兩內(nèi)表面鑄造尺寸：84mm 兩外表面鑄造尺寸：140mm 即鑄造尺寸為28mm。 內(nèi)表面各銑2mm，保證尺寸： 外表面各銑3mm，保證尺寸：134m

9、m，以及左右內(nèi)外表面都為23mm 工序 內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 尺寸偏差 Ra 0 鑄件 70 CT10 70+1.6 -1.6 12.5 1 精銑 3 67 IT11 67+0 -0.19 3.2 3.鏜Φ52的孔 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表(2.2--2~2.2--5),取余量為4mm,既鑄造尺寸就為Φ48mm。 參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3—15確定工序尺寸及余量如下: 鏜刀,量具游標卡尺，及其它。 粗鏜 Φ3.5mm 留余量為： 0.5mm 精鏜 Φ52+0.

10、046 -0mm 留余量為： 0mm 工序 內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 尺寸偏差 Ra 0 鑄件 Φ48 CT10 Φ48+1.4 -1.4 12.5 1 粗鏜 Φ3.5 Φ51.5 IT9 Φ51.5+0.074 -0 3.2 2 精鏜 Φ0.5 Φ52 IT8 Φ52+0.046 -0 1.6 4．在Φ15mm的圓臺上，車Φ6mm的螺紋孔， 先鉆Φ5mm的孔，貫穿，然后進行車螺紋，尺寸為Φ1mm。 工序 內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 尺寸偏差 Ra 0 鑄件 C

11、T10 12.5 1 鉆孔 Φ5 Φ5 IT10 Φ5+0.048 -0 2 車螺紋 Φ1 M6 5．車Φ78mm兩外端面上的螺紋孔。 外端面各有6個且均部,要分兩次才能完成,因為是兩個對稱面,所以加工余量相同。先鉆Φ5mm的孔，然后進行車螺紋，尺寸為Φ1mm。 工序 內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 尺寸偏差 Ra 0 鑄件 CT10 12.5 1 鉆孔 Φ5 Φ5 IT10 Φ5+0.048 -0 2 車螺紋 Φ1 M6 6．檢查。 （五）確立切削用量及基本

12、工時 工序一 以的內(nèi)孔為粗基準，加工零件的底平面。得到尺寸為高15mm的底平面，平面度誤差為Ra12.5。 一. 銑削底面 1.工件材料：HT200， HB=210，銑削加工 2.工序尺寸：端面圓長Φ78mm 3.加工要求：因為底面粗糙度Ra12.5，以Φ52為定位面用銑刀粗銑削余量3mm，即可達到 該要求 4.選用機床：X53K立式銑床 P輸=5.5KW 5.選用刀具：YG8硬質(zhì)端銑刀、D=250（根據(jù)加工而選表（21-35）Z=12） 6.銑刀形狀：查《切削用量簡明手冊》表3.2,有γ0 =5， 7.刀具壽命：查《切削用量簡明手冊》表3.8 T

13、=240min 8.選擇切削用量 （1）、決定切削速度ap 由切削余量可知采用一次切削ap=4mm （2）、切削進給量： 因為是粗銑采用較大進給量af=0.36mm/2 （3）、切削速度： 由于是粗銑采用較小速度 v=52mm/min 計算主軸轉(zhuǎn)速： 按機床說明書見《機械制造工藝設計簡明手冊》手冊表4.2—19可知道機床分18級8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為63r/min 所以實際速度為： 8、 檢驗機床功率 由以上切削量檢驗功率 由公式： 因為Pm

14、9、 計算工時： mm/min 工序二 以底平面為精基準，粗鏜一對尺寸為Φ52的孔。 1、 加工要求：粗鏜52mm軸孔，以底面為定位基準，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4—7內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為12.5~6.3。由表2.3-10《機械制造工藝設計簡明手冊》有： 粗鏜至51.5mm 余量0.5mm 2、選用機床：查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—25臥式鏜床型號及技術(shù)參數(shù)選用T616臥式銑鏜床 p輸=5.5kw 3、選用刀具：因為主軸Ⅰ上有階梯孔，查《切削用量簡明

15、手冊》選用900單刃鏜刀即可，這種鏜刀適合鏜階梯孔還能鏜削圓柱端面。 4、選擇切削用量 ①決定切削深度 由切削余量可知道 ap=1.75mm （單邊） 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—20可知道粗鏜時ap=5~~8mm，所以采用一次切削。 ②決定切削進給量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—21工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 af=0.5mm 因為粗鏜所以采用較大進給量 ③、決定切削速度 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-20工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 v=40m/min因為粗鏜所以采用較小速度 計算主軸轉(zhuǎn)速 250r/min 按機床說明書見《

16、機械制造工藝設計簡明手冊》手冊表4-20選主軸轉(zhuǎn)速為245r/min 所以實際速度為： 計算各孔加工工時 =0.26min 工序三 銑2mm槽。 選用刀具：高速鋼立銑刀d=8mm，z=3 參數(shù)選用及計算： 取m/min， 查《機械制造工藝設計簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 3.功率檢驗： 由以上切削量檢驗功率 由公式： 因為Pm

17、齒數(shù)z=4。 3. 工藝分析：先加工里面兩個平面，保證尺寸：，后加工左右兩個端面，保證尺寸134，則有毛坯尺寸：里面84mm，兩端面 140mm 4. 進給量：由《切削用量簡明手冊》表3.6取刀具d=32mm，銑削寬度1~3mm時，可得，其進給量可得到Ra6.3~3.2的表面粗糙度，則取，即可滿足Ra3.2，即銑一次就可以滿足加工要求 5. 切削用量：先加工里面的左面，粗銑2mm，然后以左平面為基準，加工右平面，保證尺寸：之后加工右端面大概3mm，保證厚度23mm，最后加工左端面，保證尺寸l=134mm 參數(shù)及計算： 取m/min， 查《機械制造工藝設計簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為

18、 故實際的切削速度 查《切削用量簡明手冊》表3.28 , 則 功率滿足要求。 工時計算：因為加工一個面要走三刀才能加完，則加工四個面所需工時： 工序五 以底平面為精基準，精鏜一對尺寸為Φ52的孔。 1、加工要求：精鏜52mm孔1mm，以底面為定位基準，根據(jù)《機械制造工藝簡明手冊》表1.4-7內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：鏜精時其加工經(jīng)濟精度可達到IT7~IT8,表面粗糙度Ra為3.2~1.6。 52-51.5=0.5mm 2Z=0.5mm 單邊余量Z=0.25mm 由以上精度查《機械制造工藝簡明手冊》表1.4—24可以

19、知道：其孔加工的上下偏差為：51.5mm+0.5mm= 52+0.046 -0mm 2、選用機床：查《機械制造工藝簡明手冊》表4.2—19臥式鏜床型號及技術(shù)參數(shù)選用TX616臥式銑鏜床 p輸=5.5kw 3、選用刀具：查《機械制造工藝簡明手冊》選用900單刃鏜刀即可，能鏜削圓柱端面，使圓柱端面達到相應精度。 4、選擇切削用量 ①決定切削深度 由切削余量可知道 ap=0.25mm 查《切削用量簡明手冊》可知道精鏜采用一次切削。 ②決定切削進給量 查《切削用量簡明手冊》 工件是鑄鐵時 af=0.2mm 因為精鏜所以采用較小進給量。 ③決定切削速度 查《切削用量簡明

20、手冊》工件是鑄鐵時 v=60m/min因為精鏜所以采用較大速度。 計算主軸轉(zhuǎn)速 r/min 按機床說明書見《機械制造工藝簡明手冊》表4.2—19選主軸轉(zhuǎn)速為370r/min 所以實際速度為： 5、計算各孔加工工時 =0.39min 工序六 以Φ52內(nèi)孔為精基準，鉆Φ15端面的Φ5孔。 1、 選擇鉆頭（鉆孔） 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=5mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° ° 2、 選用機床：立式ZQ3040X鉆床 3、選擇切削用量 （1）決定進給量 查《切削用量簡明手冊》 表2.7 ，有

21、 由于本零件屬于低剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75則 有 ，那么有 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削用量簡明手冊》）為0.5～0.8mm，壽命． ?。?）切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) 故。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 1.4校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。 1.5.計算工時 工序七 以底平面為基準，車Φ15端面的M6的螺紋。 刀具的選擇：M6的絲錐 由《切削用量簡明手冊》查得進給量， 查《機械

22、制造工藝設計簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 計算工時 工序八 以Φ52的內(nèi)孔為基準，鉆Φ78端面六個Φ5孔。 1、 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=5mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° ° 2、選用機床：立式ZQ3040X鉆床 3、選擇切削用量 （1）決定進給量 查《切削用量簡明手冊》 表2.7 ，有 由于本零件屬于低剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75則 有 ，那么有 最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削用量簡明手冊》）為0.5～0.8mm，壽命．

23、 ?。?）切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) 故。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 4、校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。 1.5.單個孔的工時 工序九 以Φ52的內(nèi)孔為基準，車Φ78端面六個M6的螺紋。 1、刀具的選擇：M6的絲錐 2、由《切削用量簡明手冊》查得進給量， 查《機械制造工藝設計簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 3、計算工時 四、銑床設計 （一）問題的提出 本夾具主要用來銑88mm槽，采用升降桿軸承座底面、左端面和后側(cè)Φ78mm端面定位。 （二）定位基準的選

24、擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。 （三）定位誤差分析 定位元件為定位塊和定位銷，誤差分析如下： 1、定位誤差： 式中：T——定位塊公差 T——升降桿軸承座結(jié)合面公差

25、 ——定位塊與升降桿軸承座結(jié)合面的最小配合間隙 =0.03+0.04+0=0.07 2、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響較小，取=0 3、磨損造成的加工誤差：通過不超過0.005mm, 誤差總合：+=0.005mm<0.07mm 從上分析，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 （四）夾緊力計算 1. 銑削力 查《簡明機床夾具設計手冊》表3-3得切削力計算公式： 由工時計算知，，=0.12mm，，，， 由《簡明機床夾具設計手冊》表3-3知 即 ≈510×1.866×0.183×0.016×40×8N ≈892N 2. 夾緊

26、力 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M8螺母鎖緊，查參考文獻2，P92，表3-16螺母的夾緊力為2550N ==6375N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 （五）定向鍵與對刀裝置設計 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 1 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 圖2 定位鍵的規(guī)格及主要尺寸 銑殼體底面，為了防止銑刀銑到工件，故需要限制銑刀的位置，Φ1

27、6圓形對刀塊，如圖3所示。 圖3 直角對刀塊 圖4對刀平塞尺 圖5 對刀平塞尺的規(guī)格及主要尺寸 （六）夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇是用移動壓板、可調(diào)支承釘、螺柱、六角螺母等組成的夾緊機構(gòu)進行夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 五、設計總結(jié) 課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉

28、實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。此次課程設計是在學完《汽車制造工藝》等課程后的一次對專業(yè)知識的綜合性的實際運用；更是在學完大學四年來所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。 此次課程設計涉及到的知識面很廣，涉及到了《材料力學》、《機械工程材料》、《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機械制造裝備設計》、《公差配合與技術(shù)測量》、《機械設計》、《工程材料與熱處理》等課程的相關(guān)知識，同時還聯(lián)系到了生產(chǎn)實習中的一些經(jīng)驗，應用到的知識廣、全面。 回顧起此次課程設計，至今我仍感慨頗多。的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整三星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可

29、以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫。

30、6、 致謝 在此特別致謝學校調(diào)動的各種資源，讓我們有機會對一個零件的加工以及分析等整個過程的熟知和對自身能力的鍛煉。更特別感謝姚新改老師在全程過程中對我們的輔導以及幫助，讓我們可以更有條不紊的完成本次課設 7、 參考文獻 1 李益民主編 機械制造工藝設計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 2 艾 興主編 切削用量簡明手冊 機械工業(yè)出版社 3 曾東建主編 汽車制造工藝學 機械工業(yè)出版社 4 廖念釗主編 互換性與技術(shù)測量 中國質(zhì)檢出版社 5 馬 麟主編 畫法幾何與機械制圖 高等教育出版社 18