機械制造技術(shù)課程設(shè)計軸承套的加工工藝及鉆φ4孔夾具設(shè)計【全套圖紙】

目錄 1 序言………………………………………………………………………………………………… 2 2 零件的分析………………………………………………………………………………………… 2 2.1 零件的作用………………………………………………………………………………… 2 2.2 零件的工藝分析…………………………………………………………………………… 2 2.3 零件的加工方案確定…………………………………………………………………………3 2.4 零件的加緊方案確定…………………………………………………………………………3 3 工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………………………………………………………… 3 3.1 確定毛坯的制造形式……………………………………………………………………… 3 3.2 基面的選擇………………………………………………………………………………… 3 3.3 制定工藝路線……………………………………………………………………………… 3 3.4 機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的確定以及基本用時…………………………… 3 4 夾具設(shè)計…………………………………………………………………………………………… 7 4.1 定位基準的選擇…………………………………………………………………………… 7 4.2 切削力及夾緊力的計算…………………………………………………………………… 7 4.3 定位誤差分析……………………………………………………………………………… 8 4.4 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明…………………………………………………………… 8 結(jié)束語………………………………………………………………………………………………… 9 謝辭…………………………………………………………………………………………………… 10 參考文獻……………………………………………………………………………………………… 11 1 序言 本次的畢業(yè)設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在離開學(xué)校之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)三年生活中占有重要的地位。 全套圖紙，加153893706 就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。 2 零件的分析 零件圖如下： 2.1零件的作用 題目所給的零件是軸承套，主要作用于支撐和導(dǎo)向。 2.2零件的工藝分析 一般套筒類零件在機械加工中的主要工藝問題是保證內(nèi)外圓的相互位置精度（即保證內(nèi)、外圓表面的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求）和防止變形。次軸承套的要求有如下： (1) φ34js7外圓表面粗糙度要求是Ra1.6，對φ22H7孔的徑向圓跳動公差為0.01mm，需要經(jīng)過粗車——精車兩步方能滿足要求，設(shè)備為CA6140車床，夾具為專用車夾具，查《機械設(shè)計工藝手冊》表2-10得 粗車 單邊余量2Z=1.0mm 精車 單邊余量2Z=1.0mm (2) Φ42外圓表面粗糙度要求是Ra6.3，只需一步粗車即可滿足要求，設(shè)備為CA6140車床，夾具為專用車夾具，查《機械設(shè)計工藝手冊》表2-10得: 車 單邊余量2Z=1.0mm (3) Φ42端面表面粗糙度要求是Ra1.6，對Φ22H7孔軸線的垂直度公差為0.01mm,需要經(jīng)過粗車——精車兩步方能滿足要求，設(shè)備為CA6140車床，夾具為專用車夾具，查《機械設(shè)計工藝手冊》表2-12得 粗車 單邊余量2Z=1.0mm 精車 單邊余量2Z=1.0mm （4）Φ22H7孔，表面粗糙度為Ra1.6，且其軸線對Φ42端面的垂直度公差為0.01mm,與Φ34js7外圓有位置度要求，需要經(jīng)過鉆——車——鉸三步方能滿足要求，設(shè)備為Z540鉆床，CA6140車床，因孔徑不大很難鑄造成型，所以采用實心鑄造。 (5 )工件上的其他加工面和孔，表面粗糙度要求均為Ra6.3，只需一步加工即可滿足要求，且與其他面沒有位置度要求，在此就不多做考慮。 2.3零件的加工方案的確定 軸承套外圓為IT7級精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔精度也為IT7級，采用鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工工序順序為：鉆孔-車孔-鉸孔。 2.4零件的夾緊方案確定 由于外圓對內(nèi)孔的徑向圓跳動要求在0.01mm內(nèi)，用軟卡爪裝夾無法保證。因此精車外圓是應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準，是軸承套在小錐度心軸上定位，用兩頂尖裝夾。這樣可以加工基準和測量機床一致，容易達到圖紙要求。車削內(nèi)孔時，應(yīng)與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度在0.01mm以內(nèi)。 3 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1確定毛坯的制造形式 該零件為機械軸承套，材料為ZQSn6-6-3，棒料，每批數(shù)量為200件，所以毛坯采用直接下料的方式制造。 3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(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，是生產(chǎn)無法正常進行。 （1） 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取中心孔為粗基準。 （2） 精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。 3.3 制定工藝路線 Ⅰ：下棒料215φ45； Ⅱ：鉆中心孔； Ⅲ：粗車外圓，空刀槽及兩端倒角； Ⅳ：鉆空φ22H7至φ22mm； Ⅴ：車、鉸； Ⅵ: 精車外圓φ34Js7； Ⅶ：鉆徑向油孔φ4mm； Ⅷ: 檢查入庫； 3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定以及基本用時 Ⅲ：粗車外圓，空刀槽及兩端倒角； 車外圓φ42長度為6.5mm時； 1、 選擇刀具； 外圓車刀，刀具幾何形狀：，′=10，，， =0，=1.0;⒉ 2、選擇切削用量 (1)確定切削深度： 由于余量為3mm.所以一次切削，ap=1.5mm (2)確定進給量： 查《切削用量簡明手冊》得，f=0.5mm/r (3)確定切削速度： V= KV==161m/min (2.70m/s) (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns===15.72r/s (935r/min) 按機床取nw=900r/min=15r/s 3、 計算基本用時 tm1===28.6s 車外圓φ34Js7到φ35mm時； 1、 選擇刀具； 外圓車刀，刀具幾何形狀：，′=10，，， =0，=1.0;⒉ 2、選擇切削用量 (1)確定切削深度： 由于余量為7mm.所以兩次切削，ap=1.75mm (2)確定進給量： 查《切削用量簡明手冊》得，f=0.5mm/r (3)確定切削速度： V= KV==128.8m/min (2.15m/s) (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns===15.12r/s (907r/min) 按機床取nw=900r/min=15r/s 3、計算基本用時 tm1===23s Ⅳ：鉆孔φ22H7至φ22mm； 1、選擇刀具 φ22mm鉆頭 2、選擇切削用量 (1)確定切削深度： (2)確定進給量：查手冊知鉆Φ4孔時f1=2mm/r (3)確定切削速度：V=14m/min (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns===743r/min 按機床取n1=680r/min=11r/s 2、 計算基本用 tm1===9.8s Ⅴ：車、鉸； 車內(nèi)孔φ22H7至φ22+0.05 -0.05mm時； 1、選擇刀具 外圓車刀，刀具幾何形狀：，′=10，，， =0，=1.0;⒉ 2、選擇切削用量 (1)確定切削深度： 由于余量為0.5mm.所以一次切削，ap=0.25mm (2)確定進給量： 查《切削用量簡明手冊》得，f=0.5mm/r (3)確定切削速度： V= KV==128.8m/min (2.15m/s) (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns===16.12r/s (967r/min) 按機床取nw=960r/min=16r/s 3、 計算基本用 tm1===9.8s 車內(nèi)槽φ24x16mm至尺寸時； 1、選擇刀具 外圓車刀，刀具幾何形狀：，′=10，，， =0，=1.0;⒉ 2、選擇切削用量 (1)確定切削深度： 由于余量為2mm.所以一次切削，ap=1mm (2)確定進給量： 查《切削用量簡明手冊》得，f=0.5mm/r (3)確定切削速度： V= KV==128.8m/min (2.15m/s) (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns===16.12r/s (967r/min) 按機床取nw=960r/min=16r/s 4、 計算基本用 tm1===1.5s 鉸孔φ22H7至尺寸時； ap=0.01 f=0.27mm/min v=9.6m/min 所以n==,取n=195 所以tm1===1.9min Ⅵ: 精車外圓φ34Js7至尺寸； 1、選擇刀具； 外圓車刀，刀具幾何形狀：，′=10，，， =0，=1.0;⒉ 2、選擇切削用量 (1)確定切削深度： 由于余量為0.01mm.所以一次切削，ap=0.005mm (2)確定進給量： 查《切削用量簡明手冊》得，f=0.5mm/r (3)確定切削速度： V= KV==161m/min (2.70m/s) (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns===15.72r/s (935r/min) 按機床取nw=900r/min=15r/s 3、 計算基本用時 tm1===28.6s Ⅶ：鉆徑向油孔φ4mm； 1、選擇刀具 2、選擇切削用量 (1)確定切削深度： (2)確定進給量： 查《切削用量簡明手冊》，進給量f=0.81mm/r (3)確定切削速度： v=14m/min (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速： n===330r/min 查表可知道取n=392r/min 3、計算基本用 t===0.18s=0.003min 4 夾具設(shè)計 4.1定位基準的選擇 由零件圖可知，本夾具是為了加工φ4孔而設(shè)計的。工件以內(nèi)孔和端面作為定位基準，工件由心軸和軸端小端面實現(xiàn)工件的五點定位，軸端面與工件端面相配合限制3個自由度，心軸與工件內(nèi)孔配合限制2個自由度。采用螺母、墊圈、心軸夾緊工件。鉆模板上采用可換鉆套、鉆套用襯套、螺釘實現(xiàn)導(dǎo)向。 4.2切削力及夾緊力的計算 切削力 px=419DS0.8kp 刀具選用高速鋼材料： 查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-8 kp=1.03 D=8.4 S1=0.25 S2=0.125 Px1=419DS0.8 1kp=419x8.4x0.250.8x1.03=1195.8N Px2=419DS0.8 2kp=419x9x0.1250.8x1.03=735.9N 夾緊力計算： 查《機床夾具設(shè)計手冊》由表1-2-23 可以知道采用點接觸螺旋副的當(dāng)量摩擦半徑 r’=0 查表1-2-21：d=10mm p=1.25 rz=4.594 α=229′ Q=25N L≈1.4d =40mm 選用梯形螺紋有利于自鎖ψ2=850′ w0==1120N 由于工件為垂直安裝在夾具之間，所以夾緊力w0＜w所以夾具設(shè)計符合要求。 4.3定位誤差分析 定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為心軸。夾緊主要有夾緊螺母，還有定位銷對鉆模板的定位以及螺釘對鉆套的夾緊和定位。 一面一心軸定位誤差 移動時基準位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 套筒孔的最大偏差 ———— 套筒孔的最小偏差 ————套筒定位孔與外圓面最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = 4.4夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明： 在設(shè)計夾具進應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。本工序是鉆Φ4孔，切削力較小，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的徑向力指向定位面，和夾緊力方向垂直，所以夾緊力不直接對切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩，應(yīng)該使夾緊力平衡。裝夾工件時，先把心軸固定在夾具體上，然后再放上工件，接著放上開口墊圈，再擰緊螺母即可實現(xiàn)工件的夾緊；反之則可以取出工件。 裝配圖如下所示： 結(jié)束語 通過這次設(shè)計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學(xué)理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。 能夠順利的完成這次課程設(shè)計，首先得助于陳老師的悉心指導(dǎo)，還有就是自己的努力。在設(shè)計過程中，由于對零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解，缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，導(dǎo)致在設(shè)計中碰到了許多的問題。但通過努力，通過請教老師和咨詢同學(xué)，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計過程中的一個又一個的問題?？傊?，在這個過程中，鞏固和進一步了解了以前所學(xué)的知識，也接受了新的知識，也對自己以后的生活以及工作有了一定的影響。 本說明書主要是軸承套的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計說明,由于本人能力水平有限，設(shè)計存在許多錯誤和不足之處，懇請老師給予指正，謝謝！ 謝辭 在自己整個的設(shè)計過程工作中，無論是從開始的準備工作，還是過程中，甚至到最后的完成都遇到了不少的問題，也得到了許多人的幫助和支持。 所以，在此特別感謝指導(dǎo)老師的悉心的指導(dǎo)，還有同學(xué)的幫助，最后感謝父母，以及親朋好友的大力支持?？傊?，自己設(shè)計課題的完成是離不開你們每一位的。 謝謝！你們每一個人的支持與幫助！ 參考文獻 1.趙家齊主編 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書。北京：機械工業(yè)出版社 2.洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院編。機床夾具設(shè)計手冊 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979 3.艾興，肖詩綱主編。切削用量手冊 北京：機械工業(yè)出版社 4.金屬切削手冊 上海：上?？茖W(xué)文化技術(shù)出版社 14