K49-起升鏈輪軸承座工藝夾具設計【含CAD圖紙、工藝工序卡、說明書】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：軸承座機械加工工藝規(guī)程及鉆4-Φ19孔夾具設計 任 務 書 一、設計題目:軸承座機械加工工藝規(guī)程及鉆4-Φ19孔夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 本次設計中我的題目是軸承座的加工工藝規(guī)程及其鉆4-Φ19孔的工裝夾具設計，是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 學生設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師批評指正。 Abstract This design My subject is the base of the bearing block and milling process planning guide fixture design rules above, is finished school mechanical drawing, machine manufacturing technology, mechanical design, mechanical engineering design curriculum materials after next teaching. Correctly solve a part in the process of positioning, clamping and routing arrangements, process sizing and other issues, and to design special fixtures to ensure part quality. The design must also develop their own self-study and innovation. Therefore, this design comprehensive and practical and involves extensive knowledge. Therefore, we should pay attention in the design of the basic concepts and theories, but also pay attention to the needs of production practice, only the production of a variety of the ries and practice, in order to complete this great design. Students design is limited, which will inevitably have shortcomings and mistakes, please teacher criticism. 目 錄 1 軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定............(1) 1.1 軸承座的用途 ............................(1) 1.2軸承座的技術要求 .........................(1) 1.3軸承座的生產(chǎn)類型 .........................(2) 2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 .....................(2) 2.2.1公差等級 ............................... (2) 2.2.2軸承座鑄造毛坯尺寸公差及加工余量 ........(3) 2.2.3繪制軸承蓋毛坯簡圖 ......................(3) 2.1選擇毛坯 ..................................(4) 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 ..........(4) 2.3繪制軸承座毛坯的鑄造簡圖 ..................(4) 3、擬定軸承座工藝路線 ........................(4) 3.1、定位基準的選擇 ..........................(4) 3.1.1 精基準的選擇 ...........................(4) 3.1.2 粗基準的選擇 ...........................(4) 3.2表面加工方法的確定 ........................(4) 3.3加工階段的劃分 ............................(5) 3.4工序的集中與分散 ..........................(5) 3.5工序順序的安排 ............................(5) 3.5.1機械加工工序 ............................(5) 3.5.2熱處理工序 ..............................(6) 3.5.3輔助工序 ................................(6) 3.6確定加工路線 ..............................(6) 4.加工余量、工序尺寸和公差的確定 ..............(7) 5.切削用量、時間定額的計算 ....................(8) 5.1切削用量的計算 .............................(8) 5.1.1 鉆孔工步 ................................(8) 5.1.2精擴孔工步 ...............................(8) 5.2時間定額的計算 .............................(8) 5.2.1基本時間的計算 .........................(8) 5.2.2輔助時間的計算 .........................(9) 5.2.3其他時間的計算 ...........................(9) 5.2.4單件時間的計算 .........................(10) 6. 夾具設計....................................(10) 6.1問題的提出 .................................(10) 6.2設計思想和夾具設計..........................(10) 6.3定位分析切削力及夾緊力的計算................(11) 6.4夾具操作說明 ...............................(13) 7. 體會與展望 .................................(13) 8. 參考文獻 ...................................(14) 1、軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1、軸承座的用途 (一）零件的作用 上緊定螺絲，以達到內圈周向、軸向固定的目的 但因為內圈內孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。 （二）零件的工藝分析 該零件為軸承支架，安裝軸承，形狀一般，精度要求并不高，零件的主要技術要求分析如下：由零件圖可知，零件的軸承內圈精度要求高，精度要求為Ra3.2μm，其余的表面精度要求相同，精度要求為Ra6.3μm。 1.2、軸承座的技術要求： 該軸承座的各項技術要求如下表所示： 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級 表面粗糙度(um) 形位公差(mm) Φ210左端面 78 IT10 6.3 Φ340左端面 25 IT10 6.3 Φ340右端面 10 IT10 6.3 Φ210外圓柱面 Φ210 IT9 6.3 Φ340外圓柱面 Φ340 IT9 6.3 Φ245外圓面 Φ245（0） IT9 6.3 ◎ Φ0.1 A Φ225內圓柱面 φ225 IT9 6.3 ‖ 0.06 A Φ225端面 10 IT10 6.3 Φ180內圓柱面 Φ180 IT8 3.2 Φ140內端面 Φ140 IT10 6.3 Φ180內端面 56 IT10 6.3 Φ110通孔 Φ110 IT9 6.3 ◎ Φ0.1 A 右側圓環(huán)端面 10 IT10 6.3 4—φ26孔 Φ26 IT10 6.3 4—φ26孔 Φ19 IT10 6.3 1.3、軸承座的生產(chǎn)類型 已知此軸承座零件的生產(chǎn)綱領為5000件/年，零件的質量不足100Kg，查《機械制造技術基礎課程設計指導書》第3頁表1.4，可確定該軸承座生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序集中；加工設備以通用設備為主。 2、確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 零件材料為Q235B，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，故選擇砂型鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級為CT-11。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質量有幫助。此外為消除殘余應力還應安排人工時效。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 由表2-3至表2-4可知，可確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量。 2.2.1公差等級 由軸承蓋的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為CT=11。 2.2.2軸承座鑄造毛坯尺寸公差及加工余量 項目 機械加工余量/mm 尺寸及公差/mm 毛坯尺寸/mm 備注 軸承座Φ210左端面 2.0 78 80 表2-4 軸承座Φ340左端面 1.0 25 26 表2-4 Φ340右端面 2.0 68 70 表2-4 φ245外圓面 4.0 Φ245 Φ253 表2-4 φ245端面 2 78 80 表2-4 Φ225內圓面 4.0 Φ225 Φ217 表2-4 Φ225端面 2.0 68 70 表2-4 Φ180內圓面 4 Φ180 Φ172 表2-4 Φ180內端面 1.0 56 55 表2-4 Φ110內孔 3.0 Φ110 Φ104 表2-4 2.2.3繪制軸承蓋毛坯簡圖 3、擬定軸承座工藝路線 3.1、定位基準的選擇 3.1.1．精基準的選擇 按照精基準的選擇原則，因為其他面大多是以Φ180軸線為基準加工出來的，所以能做到‘基準重合’，‘基準統(tǒng)一’原則。因此應選擇Φ180內圓面為精基準。 3.2.2．粗基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)粗基準選擇原則，以Φ210外圓面為定位粗基準，這樣能保證加工的精基準Φ180孔壁厚均勻。 3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)端蓋零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示： 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/um 加工方案 備注 Φ210左端面 IT10 6.3 粗車 表1-8 Φ340左、右端面 IT10 6.3 粗車 表1-8 Φ210外圓柱面 IT9 6.3 粗車—半精車 表1-6 Φ340外圓柱面 IT9 6.3 粗車—半精車 表1-6 Φ245外圓面 IT9 6.3 粗車—半精車 表1-6 Φ225內圓柱面 IT9 6.3 粗車—半精車 表1-6 Φ225端面 IT10 6.3 粗車 表1-8 Φ180內圓柱面 IT8 3.2 粗車—半精車 表1-6 Φ140內端面 IT10 6.3 粗車 表1-6 Φ180內端面 IT10 6.3 粗車—半精車 表1-6 Φ110通孔 IT9 6.3 粗車—半精車 表1-6 右側圓環(huán)端面 IT10 6.3 粗車 表1-8 4—φ26孔 IT10 6.3 鉆—擴 表1-7 4—φ26孔 IT10 6.3 鉆—擴 表1-7 3.3、加工階段的劃分 該端蓋加工質量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個階段。 在粗加工階段，首先將精基準（φ180孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗車各端面及各個內圓及外圓柱面。在半精加工階段，完成各端面及各個內圓及外圓柱面的精車及4—φ26及4—φ19孔的加工，最后根據(jù)‘互為基準原則’半精車φ180孔。 3.4、工序的集中與分散 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)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(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的相對位置精度要求。 3.5、工序順序的安排 3.5.1機械加工工序 （1） 遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準——φ180孔 （2） 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先面后孔”原則，先加工端面及外圓面，再加工φ26孔和φ19孔。 3.5.2．熱處理工序 鑄造成型后，對鑄件進行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應力，提高材料的綜合力學性能。該軸承座在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。 3.5.3．輔助工序 半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該軸承座工序的安排順序為：熱處理——基準加工——粗加工——精加工。 3.6、確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了軸承座的工藝路線。 工序號 工序名稱 機床設備 刀具 量具 1 粗車?180內圓柱面 車床 內圓車刀 游標卡尺 2 粗車—半精車?225內圓柱面及倒角、?140內圓柱面、?110內圓柱面 車床 內圓車刀 游標卡尺 3 粗車—半精車?340右、左端面、?225端面、?245端面、?180端面及圓角、?140端面及圓角、?210端面 車床 端面車刀 游標卡尺 4 半精車?180內圓柱面及倒角 車床 內圓車刀 游標卡尺 5 鉆—擴4—?26孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆 內徑千分尺 6 鉆—擴4—?19孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆 內徑千分尺 10 去毛刺 鉗工臺 平銼 11 中檢 12 熱處理 淬火機等 13 清洗 清洗機 14 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺 4、加工余量、工序尺寸和公差的確定 在這只確定鉆和擴φ19孔的加工余量、工序尺寸和公差。 由表2-28可查得鉆孔余量Z鉆=17.75mm，精擴余量Z=1.25mm查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，鉆：IT12。精擴：IT10，根據(jù)上述結果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，鉆：0.21mm，擴：0.084mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鉆： φ17.75+00.21,精擴：φ19+00.084。 5、切削用量、時間定額的計算 在這只計算鉆、擴φ19孔此工序的切削用量和時間定額。 5.1、切削用量的計算 5.1.1鉆孔工步 鉆Ф19孔該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出孔 1）背吃刀量的確定 取ap=17.75mm。 2）進給量的確定 由表5-22,鉆孔的進給量f=0.25mm/r。 3）切削速度的確定 由表5-22查得鉆孔時的切削速度v=20m/min由此算出轉速為： n===335.06r/min 按鉆床的實際轉速取n=392r/min，則實際切削速度為：v=dn/1000=23.4m/min。 5.1.2精擴孔工步 1）背吃刀量的確定 取ap=1.25mm。 2）進給量的確定 由表5-23,擴孔的進給量f=0.5mm/r。 3）切削速度的確定 由表5-24查得擴孔時的切削速度v=56.5m/min由此算出轉速為： n===946.55r/min 按鉆床的實際轉速取n=960r/min，則實際切削速度為：v=dn/1000=57.3m/min。 5.2、時間定額的計算 5.2.1．基本時間tj的計算 （1） 鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中切削工時 l=7.5mm; l2=2mm; l1=D/2*cotkr+(1~2)=19/2*cot15+1.45mm=4mm; f=0.25mm/r;n=392mm/r.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間8.22s。 （2） 精擴孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中切削工時 l=7.5mm; l2=2mm; l1=（D-d1）/2*cotkr+(1~2)=（19-17.75）/2*cot15+1.83=2mm; f=0.5mm/r;n=960mm/r.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間1.7s。 5.2.2．輔助時間ta的計算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=(0.15~0.2) tj ,這里取ta=0.2 tj ,則各工序的輔助時間分別為： 鉆孔工步的輔助時間為：ta鉆=0.2x8.22s=1.64s; 精擴孔工步的輔助時間為：ta擴=0.2x1.7=0.34s； 5.2.3. 其他時間的計算 除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%~7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%~4%，這里均取3%，則各工序的其他時間可按關系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為： 鉆孔工步的其他時間為：tb+tx =6%x(8.22s+1.64s)=0.59s; 擴孔工步的其他時間為：tb+tx =6%x(1.7s+0.34s)=0.12s； 5.2.4．單件時間tdj的計算 這里的各工序的單件時間分別為： 鉆孔工步tdj鉆=8.22s+1.64s+0.59s=10.45s; 擴孔工步tdj擴=1.7s+0.34s+0.12s=2.16s； 因此，此工序的單件時間tdj=tdj鉆+tdj擴=10.45s+2.16s=12.61s; 將上述零件工藝規(guī)程設計的結果，填入工藝文件。 6.夾具設計 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 6.1提出問題 怎樣限制零件的自由度？ 一個面限制3個自由度，短圓柱銷限制2個自由度，屬于不完全定位。 （2）怎樣夾緊；設計夾具由螺旋夾緊工件。 （3）設計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和擴孔鉆，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。 （4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。 6.2設計思想和夾具設計 設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，使設計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對φ19孔進行加工，這個孔尺寸精度要求為IT10，表面粗糙度Ra6.5，鉆—精擴以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 6.3定位分析、切削力及夾緊力的計算 （1）定位基準的選擇 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工φ19孔時，采用軸承座右端面和φ180孔內圓柱面作為定位基準。 （2）定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與一個短圓柱銷定位，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△b=0，由于工件內孔與定位心軸存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差，心軸豎直放置。 △y=（TD+T d+△min）=△max △max=0.03 △y=0.03mm<0.033媽媽 符合標準 （3）切削力及夾緊力的計算 刀具：Φ19的麻花鉆。 ①鉆孔切削力：查《機床夾具設計手冊》P70表3-6，得鉆削力計算公式： 式中 P───鉆削力 t───鉆削深度,7.5mm S───每轉進給量, 0.25mm D───麻花鉆直徑, Φ19mm HB───布氏硬度，140HBS 所以 =4845（N） 鉆孔的扭矩： 式中 S───每轉進給量, 0.25mm D───麻花鉆直徑, Φ19mm HB───布氏硬度，140HBS =26.63(N·M) ③鉆孔夾緊力：查《機床夾具設計手冊》P70表3-6，查得工件以一個面和一個圓柱銷定位時所需夾緊力計算公式： 式中 φ───螺紋摩擦角 ───平頭螺桿端的直徑 ───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16 ───螺桿直徑 ───螺紋升角 Q ───手柄作用力 L ───手柄長度 則所需夾緊力 =766（N） 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 6.4夾具操作說明 此次設計的夾具夾緊原理為：通過φ180孔和右端面為定位基準，實現(xiàn)不完全定位，以鉆模板引導刀具進行加工。采用手動螺旋快速夾緊機構夾緊工件。 定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。 7. 體會與展望 通過這三個星期的學習，我在老師的指導下，課程設計作為《機械制造基礎》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 經(jīng)過這三個星期的設計，我基本掌握了零件的加工過程分析及工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟，學會了查找相關手冊、說明書等，以及選擇使用工藝裝備等等。 總之，這次設計使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。 8.參考文獻 [1]鄒青主編.機械制造基礎課程設計指導課程.機械工業(yè)出版社，2004 [2]于英華主編. 機械制造技術基礎.機械工業(yè)出版社，2013 [3]機械制造基礎課程設計指導書 遼寧工程技術大學大學出版社，2015 [4]臺英樓 海龍主編 材料力學 煤炭工業(yè)出版社，2012 [5] 蘇翼林.材料力學[M].北京:人民教育出版社,1979 [6] 趙 俊,楮乃雄.AG材料床身的結構設計[J].制造技術與機,1996,26(03):27-29 [7] 張 平.銑床夾具優(yōu)化設計的研究[D].阜新：遼寧工程技術大學碩士學位論文，2006 [8]機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 [9]機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年 [10]機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 [11]金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 [12]機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 [13]切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 第 14 頁