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課程設計說明書
題目 KCSJ-04軸承座零件的工藝規(guī)程及工藝裝備
專 業(yè)：
學 生 姓 名：
班 級：
學 號：
指 導 教 師：
完 成 時 間：
目 錄
第1章 緒論 3
1.1 機床夾具的概述 3
1.2 機床夾具的分類 3
1.3 機床夾具的發(fā)展方向 4
1.4 機床夾具在機械加工中的作用 5
1.5 夾具設計的特點和基本要求 6
1.5.1 夾具設計的特點 6
1.5.2 設計的基本要求 7
第2章 軸承座機械加工工藝規(guī)程設計 8
2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 8
2.1.1 零件的作用 8
2.1.2 零件的工藝分析 8
2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定 9
2.2 零件工藝規(guī)程設計 9
2.2.1 零件制造形式的確定 9
2.2.2 基準的選擇 9
2.3 制定加工工藝路線 10
2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11
2.5 確定切削用量及基本工時 12
第3章 專用夾具的設計 17
3.1 問題的提出 17
3.2 夾具設計 17
3.3.1 確定定位方案，選擇定位元件 17
3.3.2 定位基準選擇 18
3.3.3 切削力及夾緊力計算 18
3.3.4 確定夾緊機構(gòu) 19
第4章 結(jié)論 20
參考文獻 21
I
第1章 緒論
1.1 機床夾具的概述
夾具的現(xiàn)狀：一個機械機夾具的制造工藝，用于固定物體，從而使占用，用于檢測，加工和處理的要求，以確保工具的附件正確的空間位置，簡稱為夾具。
夾具最早出現(xiàn)于18世紀末期。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，從一個輔助工具，夾具，發(fā)展成為全方位的技術(shù)和設備。
用于生產(chǎn)統(tǒng)計研究協(xié)會表示，目前的工件品種，小批量多品種生產(chǎn)的約占85 ％的物種工件的總數(shù)?，F(xiàn)代化生產(chǎn)要求的各種產(chǎn)品企業(yè)頻繁升級，以滿足需求和市場競爭的制造。然而，一般來說，很多公司仍然習慣使用傳統(tǒng)的專用夾具，大約有10000套，甚至更多。專用夾具一般具有中等生產(chǎn)能力；另一方面，在許多品種在企業(yè)生產(chǎn)，每3-4年，我們應該更新大約50％ ?80％的專用夾具，以及夾具磨損的實際金額只有10％至20％，以適應科學技術(shù)的飛速發(fā)展，我們正處在一個幾年大量的國內(nèi)專用夾具更新，使提高處理成本，也造成材料浪費，為了減少這種情況下，我們可以使用數(shù)控機床柔性制造技術(shù)。
近年來，數(shù)控機床，加工中心，成組技術(shù)，柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應用，機床夾具提出了如下新的要求：
1、可快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準備周期;
2、可夾持一組零件具有相似特征的；
3、可應用于高精密加工精密夾具及固定裝置；
4、可應用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置；
5、高效率的液壓夾緊裝置的發(fā)電廠和其他來源，以進一步減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率；
6、提高機床夾具的標準化程度。
1.2 機床夾具的分類
1、專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設計的。因為不需要考慮通用性，所以夾具可以設計得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機構(gòu)、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強，并且設計和制造周期較長，制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。
2、可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。
可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件。
因為這類夾具是在專門夾具基礎上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達有限目標的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟性。
3、專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實現(xiàn)制造好的通用性較強的標準化元件和部件拼裝組成。從這個特點來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點。
4、自動化生產(chǎn)用夾具 自動化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動線上所使用的夾具。基本上分為兩類：一類是固定式夾具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔負的安裝工件任務外，還擔負著沿自動線輸送工件的任務，即在這工件從一個工位移動到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。
屬于自動化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機床夾具。
1.3 機床夾具的發(fā)展方向
加工夾具是不可缺少的一部分，由機床制造技術(shù)的推動下，以高速，高精度，復合，智能，環(huán)保方向發(fā)展，夾具移動高精技術(shù)，高效率，模塊組合，整體經(jīng)濟的方向。
1、高精
為了減少定位誤差，隨著加工精度的提高，并提高制造精度要求的夾具的精度。 ± 5μm的精密定位夾具高音調(diào)的準確性，夾具的垂直支撐面達到0.01mm/300mm ，高平行度0.01mm/500mm 。德國demmeler （ DF戴樂）制造的長4米，寬2米的孔系列組合焊接夾具平臺，輪廓誤差為± 0.03毫米;平行和垂直老虎鉗在5μm以下;定位夾具重復安裝精度高達± 5μm的;重復瑞士EROWA柔性夾具定位精度可達2 ? 5μm的。精密夾具及固定裝置已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。事實上，為了滿足不同行業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的需要，與文件夾不同型號和不同檔次的精度標準供選擇。
2、效率
為了提高機器的生產(chǎn)效率，雙面， 4枚夾緊夾具和越來越多的產(chǎn)品。為了減少作業(yè)的安裝時間，各種自動定心夾緊臺鉗，杠桿夾緊，凸輪夾緊，氣動和液壓夾緊，以便快速夾緊功能前移。新的電控永磁夾具，加緊和只有1到2秒松開工件，夾具結(jié)構(gòu)簡化為多臺機器，多方位，多部分的過程創(chuàng)造了條件。為了縮短機器上安裝和調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具在短短一分鐘內(nèi)完成安裝和校準電火花加工夾具。一分鐘之內(nèi)，美國杰根斯（詹金斯）的球鎖裝夾系統(tǒng)將能夠找到并鎖定在機床工作臺上的夾具，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線更換夾具，起到停機時間，提高生產(chǎn)效率。
3、模塊、組合
組合夾具元件是一個組合的基礎。采用模塊化設計系列化，標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省人工，時間，材料，能源，體現(xiàn)在創(chuàng)新的夾具系統(tǒng)中先進的。計算機輔助設計和裝配夾具的模塊化設計奠定基礎， CAD技術(shù)的應用，建庫，典型夾具庫，標準和用戶檔案，進行優(yōu)化夾具設計，三維實體組裝夾具的用戶。切削過程仿真的工具，既為用戶提供正確，合理的夾具和零部件配套方案，而且還積累經(jīng)驗，了解市場需求，不斷改進和完善夾具系統(tǒng)。與華中科技大學合作組合夾具分會，正在努力打造一個專業(yè)的網(wǎng)站夾具，夾具行業(yè)提供信息交流，裝置公共平臺產(chǎn)品的咨詢和開發(fā)，力爭實現(xiàn)通用夾具的設計和服務，遠程信息技術(shù)和業(yè)務的電子商務技術(shù)。
4、公共經(jīng)濟
夾具的通用性直接影響經(jīng)濟。模塊化，組合夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重構(gòu)性，可重構(gòu)性和可擴展性的特點，以及應用范圍廣，通用性好，夾具利用率，更快的投資回報率，以反映經(jīng)濟性好。焊接夾具，只品種，規(guī)格很少套件，可組裝成各種焊接夾具的德國demmeler （戴美樂）的孔系列組合。強大的功能元素，使得夾具通用性好，簡潔的組件，配套成本低，經(jīng)濟實用的應用程序具有推廣價值。
專家們建議夾具產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，加強產(chǎn)，學，研合作，加快與技術(shù)水平高科技的步伐夾具的轉(zhuǎn)型升級，打造一個專業(yè)的網(wǎng)站夾具，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術(shù)，推動創(chuàng)新和發(fā)展鉗技術(shù)。與國外燈具制造商積極接觸，合資，合作，技術(shù)引進，這是組合夾具產(chǎn)業(yè)更有效的方式的轉(zhuǎn)型和發(fā)展。
1.4 機床夾具在機械加工中的作用
由于專用夾具的設計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術(shù)準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎知識。機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用：
1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量
夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。
2、提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本
提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。
3、改善工人勞動條件
采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設計保護裝置，確保操作者安全。
4、在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍
工藝工程中，當某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。
1.5 夾具設計的特點和基本要求
1.5.1 夾具設計的特點
1、針對性強，設計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。
專用夾具是為某零件的某工序設計的，設計人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。
2、保證加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率是夾具設計的兩項主要任務，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設計時應重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高的零件，其夾具設計應該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。
3、夾緊機構(gòu)對整個夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。
夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動機構(gòu)的設計對夾具結(jié)構(gòu)的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設計的結(jié)構(gòu)可能大不相同。而不同復雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟效果也不一樣，設計人員必須使自己的設計和生產(chǎn)規(guī)模相適應，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟性。
4、夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設計時應考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。
5、設計周期短，一般不進行強度剛度計算。
夾具設計是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務的生產(chǎn)技術(shù)準備工作，其設計周期要求短，因此設計時多采用參照法或是憑經(jīng)驗確定的辦法來保證受力件的強度和剛度，通常不進行詳細計算，有時采用簡便公式或用圖表做為設計參考。倒是應注意，在設計一些具有較高精度的夾具時，應該對定位精度、夾緊力等進行必要的計算和分析。
1.5.2 設計的基本要求
夾具設計的原則是經(jīng)濟和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為：
1、夾具的構(gòu)造應與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關(guān)系。
2、保證工件精度。
3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。
4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應通盤考慮，以降低制造成本。
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第2章 軸承座機械加工工藝規(guī)程設計
2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
2.1.1 零件的作用
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)。各部分尺寸零件圖中詳細標注。
2.1.2 零件的工藝分析
零件圖是制造零件的主要技術(shù)依據(jù)，在設計工藝路線之前，首先要認真進行工藝分析，通過了解零件的作用和工作條件，分析零件精度及其他重要的技術(shù)要求，以便更好地掌握構(gòu)造特點和工藝關(guān)鍵。在零件圖上，必需要有完整的表達構(gòu)型的視圖、剖面和剖視等，同時應有標示輪廓的定性尺寸、合理的精度及其他技術(shù)要求，還該有零件材料的牌號、熱處理、表面處理與特種檢驗等得要求。在對零件圖要求有了一定了解后，一般要進行下列幾個方面的分析：
1、加工零件主要表面的要求及保證的方法；
2、怎么樣達到重要的技術(shù)要求及保證方法；
3、零件的表面位置尺寸標注。
該設計的零件選用材料為HT200，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高。
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，?22mm盲孔用銑床來進行加工。?47mm孔和前后倆個端面由車床加工出來；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。由此可見，該零件的工藝性較好。
該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過車削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求。
2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算：
根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。
依設計題目知：Q=4000件/年，結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%和廢品率b%分別為3%和0.5%。代入公式得N=4000*(1+3%+0.5%)=4140件/年
由查表可知，軸承座屬輕型零件，該軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
2.2 零件工藝規(guī)程設計
2.2.1 零件制造形式的確定
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性能，并且價格低廉，生產(chǎn)設備簡單，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。零件材料為HT200，選擇砂型鑄件。
2.2.2 基準的選擇
定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。
定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。
1.粗基準的選擇原則
為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。
2.精基準的選擇原則
“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。
“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。
“自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
“互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。
根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件帶有孔的形狀比較簡單的零件。
2.3 制定加工工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(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)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工藝路線方案：
工序1：鑄造
工序2：進行熱處理
工序3：粗銑零件的底平面
工序4：半精銑零件的底平面
工序5：精銑零件的底平面
工序6：車削零件的前端面
工序7：車削零件的后端面
工序8：鉆4-Ф5的通孔
工序9：攻4XM6的螺紋孔
工序10：鉆4-Ф11的底孔
工序11：擴4-Ф12的底孔
工序12：粗銑4-Ф22的盲孔
工序13：粗銑Ф42的通孔
工序14：粗鏜Ф47的孔
工序15：半精鏜Ф17的孔
工序16：去毛刺
工序17：清洗
工序18：終檢
以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”。
2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
零件材料為HT200，硬度187～220HBS，砂型鑄件。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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、銑削零件底平面
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=3.5 mm，加工余量為：
銑削：95mm Z=3.5mm
2、車削零件的前后端面
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=3.5 mm，加工余量為：
車削：40mm Z=3.5mm
2、鉆4-Ф5mm孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為：
鉆孔：Ф5mm Z=0.5mm
3、攻4-M6mm螺紋孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為：
攻絲：M6mm Z=0.5mm
4、鉆4-Ф11mm孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為：
鉆孔：Ф11mm Z=0.5mm
5、擴4-Ф12mm孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為：
擴孔：Ф12mm Z=0.5mm
6、銑4-Ф22mm的盲孔
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：
銑削：Ф22mm Z=1mm
7、銑Ф42mm的通孔
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：
銑削：Ф42mm Z=1mm
8、鏜Ф47mm的孔
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=0.5mm，加工余量為：
鏜削：Ф47mm Z=0.5mm
由于本設計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。
2.5 確定切削用量及基本工時
工序3：粗銑零件的底平面，保證定位尺寸95mm
根據(jù)《切削手冊》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。
故實際切削速度 （m/min）
當n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應為
（mm/min）
查機床說明書，取 mm/min
切削工時 （min）
工序6、工序7：車削零件的前、后端面
選擇在CA6140普通車床上進行加工，切削深度：余量Z=2mm，可一次切除。
進給量：查《機械制造工藝設計手冊》
車刀 刀桿尺寸：25×25mm
f=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r
計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12
V=k==33.4(m/min)
確定主軸轉(zhuǎn)速：
n===171 (r/min)
按照機床說明書，取n=160 r/min
所以實際切削速度：
V= n=160 =31.1(m/min)
切削工時
刀具行程L==++2+3=15 (mm)
==0.073 (min)
工序8：鉆4-φ5mm的通孔
確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》取=0.35mm/r。
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度 m/min ，所以
（r/min）
根據(jù)機床說明書選取n=750 r/min，
故實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
工序9：攻4XM6的螺紋孔
確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》取=0.35mm/r。
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度 m/min ，所以
（r/min）
根據(jù)機床說明書選取n=750 r/min，
故實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
工序10：鉆4-φ11mm的底孔
確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》取=0.35mm/r。
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度 m/min ，所以
（r/min）
根據(jù)機床說明書選取n=750 r/min，
故實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
工序11：擴4-Ф12的底孔
確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》取=0.35mm/r。
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度 m/min ，所以
（r/min）
根據(jù)機床說明書選取n=750 r/min，
故實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
工序12：粗銑4-Ф22的盲孔
根據(jù)《工藝手冊》查得加工?22mm孔的進給量?=0.31—0.37mm，按機床規(guī)格取=0.35mm，銑削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機床說明書，取v=31.2m/min，加工R15mm的圓弧面。則
（r/min）
根據(jù)機床選取n=475r/min。
實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
工序13：粗銑Ф42的通孔
根據(jù)《工藝手冊》查得加工?42mm孔的進給量?=0.31—0.37mm，按機床規(guī)格取=0.35mm，銑削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機床說明書，取v=31.2m/min，加工R15mm的圓弧面。則
（r/min）
根據(jù)機床選取n=275r/min。
實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
工序14：粗銑Ф47的通孔
根據(jù)《工藝手冊》查得加工?47mm孔的進給量?=0.31—0.37mm，按機床規(guī)格取=0.35mm，銑削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機床說明書，取v=31.2m/min，加工R15mm的圓弧面。則
（r/min）
根據(jù)機床選取n=275r/min。
實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
第3章 專用夾具的設計
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。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，并設計工序—鉆4-Ф12通孔和銑4-Ф22盲孔的夾具設計。
3.1 問題的提出
本夾具用于在Z525立式鉆床上加工4-Ф12通孔和在銑床上銑4-Ф22盲孔。本工序前孔及其端面已加工過。在工序加工時還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。
3.2 夾具設計
3.3.1 確定定位方案，選擇定位元件
本夾具用于鉆床和銑床上加工4-Ф12通孔和銑4-Ф22盲孔。本工序前零件的前后端面、底面及相應的孔已加工過。工件以零件的底面、V型塊和左端面限制五個自由度，限位塊限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。本夾具采用V型塊和螺栓對工件進行夾緊，
安裝工件時，先松開V型塊與螺桿，將工件從夾具前面裝入，擰動V型塊螺桿，使V型塊頂緊工件，并使限位塊與工件接觸，然后擰緊螺栓，夾緊工件，即可進行加工。
由于本夾具采用可調(diào)V型塊定位，用鉆模板、鉆套保證孔的加工精度。
詳見下圖：
3.3.2 定位基準選擇
本夾具選擇的基準是零件的底面、左端面和V型塊，采用手動夾緊工件快換裝置。
3.3.3 切削力及夾緊力計算
鉆孔刀具：ф11高速鋼錐柄麻花鉆頭。
查《機械制造工藝設計手冊》表3—36，鉆削扭距計算公式：
M=
式中C=225.63, , ,
磨鈍系數(shù)=1.0， f=0.17mm/r, d=11mm, 代入得：
M==19(N·m)
查《機械制造工藝設計手冊》表3—36，鉆削軸向力計算公式：
F=
式中C=225.63, , ,
磨鈍系數(shù)=1.0， f=0.17mm/r, d=11mm, 代入得
F==1808(N)
銑直徑22盲孔的刀具：硬質(zhì)合金銑刀
由實際加工的經(jīng)驗可知,銑削時的主要切削力為銑刀的切削方向,即垂直于工作臺,查《切削手冊》，切削力計算公式為：
其中：，，，，，，與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃形狀有關(guān),取1.33；與刀具鈍標準有關(guān),取1.0，則：
3.3.4 確定夾緊機構(gòu)
本夾具采用限位塊、螺栓和V型塊實現(xiàn)夾緊。保證工件的加工定位。
第4章 結(jié)論
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加工零件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設計等方面的知識。
經(jīng)過這段時間的設計，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(guān)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。
由于個人能力有限，所學知識還不能完全掌握，設計中還有許多錯誤和不足，請各位老師和同學們多多斧正。
最后感謝我們的指導老師，他從布置任務的時候起就一直很耐心的輔導我們，每天都不厭其煩的給我們講解在設計時遇到問題，這使我們認識到很多自己的不足，理論聯(lián)系實際的能力欠缺，我會努力學習這方面知識提高自己的設計能力。畢業(yè)設計是我職業(yè)生涯中一次很好的練兵，在整個設計中我懂的了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的不是很好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。
參考文獻
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[15] Ashley S., High – speed machining goes mainstream, Mechanical Engineering, May 1995, (56 – 61).
機械工程學院
機械加工工藝卡片
零件名稱：軸承座
學 生：
指導教師：
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
珠光體灰鑄鐵
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
設備
工 藝 裝 備
工 時
準終
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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
設備名稱
設備型號
設備編號
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