轴承座的加工工艺

轴承座的加工工艺设计要求：此轴承座是用于装夹轴承，例如对于一般机械像砂轮，对于它则不要特别高的精度，而对于精密机械，为了达到很好的使用性能，则必须要求有特别高的精度；于此，在这里我能针对一般机械来展开对轴承座的设计加工。针对以上的要求我们来分析轴承座的技术要求，设计零件技术机械加工工艺规程。填写工艺文件；设计机械加工工艺装备，设计机床专用夹具，总装图中某个主要零件的零件图零件其支撑作用，所以它为支撑类零件。它一般是成对使用的，因此要求在装配轴承与轴时其同轴度要求较高。设计进度要求：第一周：确定毕业设计题目第二周：设计大刚第三周：查阅文献、收集资料第四周：拟定设计大纲第五周：完成零件的设计要求及任务第六周：对设计进行完善、修改第七周：设计完成 打印初稿第八周：整理文稿 准备答辩 指导教师（签名）33摘 要 轴承座是一种常见的安装轴承并支撑轴几轴上零件旋转的零件，他主要分为剖分式轴承座、滑动轴承座、滚动轴承座、带法兰的轴承座、外球面轴承座等本次毕业设计主要低级滑动轴承座，通过对轴承座原理及主要构成加工工艺进行分析，选出所用的材料，加工所用的刀具、夹具、机床，并且编写出一套工艺规程和工艺卡片，同时用AutoCAD会出工程图和装配图。 最后通过自己设计的工艺流程再对整个零件来加以考核，使其加工的零件能满足尺寸精度要求，并使综合成本降到最低，对于整个机械零件设计来说，工艺流程设计是核心，是整个零件加工的重中之重，为此在对零件加工设计是一定要以严谨的心态编制出最哟秀的工艺，来综合展现毕业设计的价值和一个学生的学习综合能力，并使其全面地有一个更好的认识与更美好的憧憬。关键词：轴承座 工艺分析 原理 工艺流程目 录设计任务书21确定毛培的制造方法，初步确定毛培形状52 毛坯的铸造方法62.1、轴承座的造型63 零件的粗糙度及公差要求84 零件的工艺分析94.1零件的生产作用94.2零件的工艺分析95 工艺规程设计105.1基准的选择105.3制定工艺路线115.4、确定加工余量125.5、确定切削余量、基本工时（机动时间）136 夹具设计226.1夹具设计的基本要求226.2工装夹具设计任务226.3工装夹具设计方案的确定236.4切削及夹紧力的计算246.5定位误差分析与计算256.6主要零件的设计说明266.7夹具的装配要求276.8工装夹具的使用说明276.9机床夹具的镗套元件277 总 结298 致 谢319 参考文献321确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状1.1由于该零件的外形与结构工艺性，以及轴承座的作用，并且结合其生产类型为大批生产，所以应具备精度和生产率较高的毛坯制造方法，综合其因素选用HT200，并选用机器类型。1.2对于零件上的孔根据相关手册查的孔小于20的都不予铸造出。这也是工艺要求的决定的。1.3关于毛坯的尺寸，在查阅有关参考书，并结合提高生产率，降低成本并达到其规定的使用性能要求，对以上需加工尺寸有如下要求来设置毛坯尺寸，对于单侧加工的在原零件尺寸上加4，对于双侧加工的尺寸，毛坯需要在原零件尺寸上各加32 毛坯的铸造方法2.1、轴承座的造型 1）制造工艺方法的确定铸造件机构及其铸造工艺分析，轴承座是用于装夹 轴承，从而对轴及轴上零件起支撑作用，铸造件的重量约为10Kg左右零件材料为HT200轮廓尺寸 （215X80X146）mm生产纲领：大批量生产2）因铸造件较小，宜采用面纱，背纱兼用的湿型3）造型方法：整模、活块、两箱机型造型4）分型面的确定以轴承座的整个外形分型面，并用木头作为62.5的砂芯，并且基本上都是在一个平面上，因此选择轴承的整个外形作为分型面，使整个型腔处于下型，这样分型也便于安防浇冒口。5）浇冒口位置的确定该铸造件为HT200，体积收缩率小，但该铸造件属厚实体零件，所以要注意缩孔缺陷的发生，因此内浇道引入的位置和方向很重要，根据铸造件结构特点，用采用定向凝固原则，内浇道应从底座一侧的两端引入，这样也可以防止冲坏62.5的砂型，采用顶住压边缝隙浇口，即可以减小浇口与铸造件的接触热节，又可避免中间厚实部分的过热，并可缩短凝固时间，有利于得到合格铸造件，另外，由于压边浇口补缩效果好，故该铸造件不需要设置补缩冒口，为防止气孔产生，可以在顶部中间偏边的位置设置一个810mm的出气冒口位置。2.2制造工艺过程1）安放好模型，并夯实下体。先填入适量的面纱和背纱进行第一次夯实，夯实后，挖沙并准确安放好两个活块，再填入少量的面纱，夯实活块四周，然后填砂夯实2）刮去下箱多余的砂型并翻箱3）挖去下分型面上阻碍起模的砂型，休整分型面，撒分型砂4）安置好上砂箱，（要有定位装置），按工艺要求的位置放好直浇口和冒口5）夯上型填入适量的面纱、背纱，固定好浇冒口并夯实几下加固，然后先轻后重地夯好上行6）刮平上箱多余的型砂，起出直浇口，扎出通气孔7）开箱8）起模，注意应先松模并取出模样、活块9）按工艺要求开出横浇道和内浇道10）修型。修理型腔及浇口和冒口11）合型3 零件的粗糙度及公差要求1）底面 它要与其他零件或平面相配合，来保证轴承座上的零件正常工作，所以它对零件的工作精度要求很重要，根据需要取IT7级，并查简明公差标注应用手册确定其粗糙度为3.2；2）4X16 它主要与沉头螺钉的沉头配合来固定轴承座，根据需要取其公差等级为IT8，则其粗糙度查简明公差标注应用手册确定为1.6；3）4X12 它主要与螺钉配合来固定轴承座，根据需要取其公差等级为IT8，则其粗糙度查简明公差标注应用手册确定为1.6；4）尺寸为85的两端面 它作为轴承座在后序加工中的基准，他的精度将直接影响后序加工中的其他尺寸，为此根据需要取其公差等级为IT8，则其粗糙度公差查简明公差应用手册确定为3.2；5）上部油孔平面 它便于钻油孔加注油液，在这里根据需要取其公差等级为IT9，则其粗糙度查简明公差标注手册确定为6.3；6）62.5的孔 它与轴承配合并支撑于轴承装配的其他零件转动，所以它的尺寸精度及几何精度将直接影响与他相配合的其他零件的运动，为此我们根据需要取其公差等级为IT6，则其粗糙度查简明公差标注应用手册确定为0.8，其圆度为0.005，轴线相对于125的同轴度公差为0.015.综上所述，其它尺寸根据简明公差标注应用手册来选择器偏差，见零件图标注所示。4 零件的工艺分析4.1零件的生产作用他主要用于装夹轴承，并子啊轴承上安装周几轴承上零件，给定动力从而实现轴承，轴及轴上零件做确定的运动，而轴承座仅起支撑作用。4.2零件的工艺分析 （1）轴承的结构轴承座的底座上有四个12孔，并且有一定粗糙度要求是和其他配合件起固定限位作用，上面的12孔是油滴口，是轴承与轴承座配合是起润滑作用。 （2）该轴承座的技术要求1）铸造件需要实效处理来消除铸造的内应力，并使其 结构性能均匀2）材料为HT200，此牌号灰铸铁硬度大，强度高，结合轴承座的作用，用此牌号可达到要求3）对于165X4有粗糙度为1.6、尺寸85有3.2，底面有3.2，孔62.5有粗糙度为0.6及其圆度为0.005，轴线相对于125的同轴度公差为0.015等要求。4）精度要求都是为保证配合件能够很好地实现配合，配合后并能满足其规定的使用性能要求。5 工艺规程设计5.1基准的选择 定位 选择是工艺规程设计中重要的工作之一，定位选择的正确与合理，可以是加工质量得到保证，生产率得以提高；否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。5.1.1、粗基准的选择 因为轴承座可归为支架类零件，按照“保证不加工表面与加工表面相互精度保持原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对与精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以底座上表面作为粗基准，使用夹具来对其进行加工。5.1.2需要考虑基准不重合问题 当设计基准与定位基准不成和时，应该计算其不重合误差；这在以后夹具时有专门的计算，此处不作处理。5.2、工件表面加工方法的选择 本零件的加工油面、台阶孔、凹槽、内圆表面等，材料为HT200，参考机械制造工艺简明设计手册表1.4-6、表1.4-7、表1.4-8等，其加工方法选择如下：1） 62.5的内圆面：公差等级为IT6IT7，表面粗糙度为0.8，采用先粗镗再精镗的加工方法2） 铣底面：公差等级为IT7IT8，表面粗糙度为3.2，采用先粗铣在精铣的加工方法。3） 钻4X12的孔，公差等级为IT7IT8，表面粗糙等级为1.6，采用先粗钻然后无进给光整加工；4） 尺寸为85的两端面，公差等级IT7IT8，表面粗糙度等级为3.2，采用先粗加工后精加工；5） 铣最上部油孔顶面，公差等级为IT9IT10，表面粗糙度为6.3，采用先粗铣后精铣的加工方法。6） 加工4X16台阶孔，并同时钻出上部12孔，公差等级为IT7IT8，内表面粗糙度为1.6，采用先粗后无进给光整加工以达到其精度要求5.3制定工艺路线 制定工艺路线应该是零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量是工序集中来提高效率，还有应当考虑经济效果，以便降低成本。5.3.1 工序线路方案一工序：先粗铣底面 工序：钻4X12的孔 工序：车尺寸为85的两端面 工序：镗62.5的孔 工序：铣零件上部的油孔平面 工序：精洗下底面 工序：钻出4X16的台阶孔，以及上面12油孔 工序：精车尺寸为85的两端面工序线路方案二工序：先粗铣底面，后精铣至规定尺寸工序：钻4X12的孔工序：车尺寸为85的两端面工序：镗62.5的孔工序：铣零件上部的油孔平面工序：钻出4X16的台阶孔，以及上面12的油孔工序精车尺寸为85的两端 工序线路方案三 工序：先吃、粗车尺寸为85的两端面工序：粗铣底面工序：钻4X12的孔工序：镗62.5的孔工序：铣零件上部油孔平面工序：精铣下底面工序：钻出4X16的台阶孔，以及上面12油孔工序精车尺寸为85的两端面5.3.2、工艺方案比较与确定 上述三种方案的特点在于：方案一是先粗铣底面，后加工出底座孔，为以后精加工和其它地方加工采用一面两销定位提供了可靠的方便，并且在加工底面时工序分散，因铸造毛坯粗糙，很难保证其位置精度，为此分散加工能保证其进度要求；方案二工序较集中，但是相比较方案一不利于保证零件的加工精度；方案三先加工尺寸为85的两端面，这样不方便的工序加工，因为对以后的加工制造夹具较困难并且相比较方案一很难保证其精度要求。 综合以上方案比较阐述，决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。5.4、确定加工余量工序表5.1加工表面工序名称工序余量工序基本尺寸工序经济精度公差尺寸及偏差表面粗糙度公差等级公差底面粗铣24X12的孔钻1212IT80.01812 0.0181.6尺寸为85两端面粗车566IT80.03066 0.0303.262.5的孔车362.5IT60.03062.5 0.0300.8有空顶面铣365IT80.04665 0.0466.3底面精铣181IT70.03581 0.0353.216台阶孔钻1616IT80.01816 0.0181.612油孔钻1212IT80.01812 0.0186.3尺寸为85两端面精车165IT80.03065 0.0303.25.5、确定切削余量、基本工时（机动时间）（一）、粗铣底面 （1）、选择刀具 根据机械制造工艺设计简明手册表3.1及铣刀样本手册，选择锯片，直径为160mm，内径为32mm，B=3mm （2）切削用量 Ap=2mm，并铣出两凹槽，平面铣一次，凹槽铣三次 （3）、选择机床 选XA5032型立式升降台铣床，使用专用夹具。由铣床手册查到机床功率7.5kw，采用YG硬质合金材料加工铸造，f=0.140.24mm/r，取f=0.20mm/r （4）选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据切削用量手册查到铣刀齿后面的最大磨损量限度为1.5mm，铣刀直径为d=16mm，则需要大约T=150min （5）确定切削速度Vc 由切削手册查的当Vc=130mm/min时，n=258.6r/min。根据机床实有的转速n=255r/min时，工作台每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fzn=0.14X8X255=258.6mm/min，根据机床取Vf=300mm/min （6）计算基本工时 整个下底面铣一次：T=180X2/255X0.2X2=3.6min 两个凹槽：T=85X2/255X0.2X2=1.7min（二）、精铣底面（1）工序要求底面的表面粗糙度为3.2，选XA5032立式升降台铣床，使用专用夹具，选硬质合金铣刀，铣刀直径为d=160mm，内径为32mm（2）确定铣削深度底面及凹槽的余量为1mm，所以两次走刀即可完成，Ap=0.5mm（3）确定进给量由于查得机床功率为7.5KW，择选每齿进给量为0.08mm/r（4）选择刀磨钝标准及其刀具耐用度查切削手册得铣刀后刀面最大磨损量为0.2，取铣刀直径为160mm，则T=150min（5）确定切削速度Vc查手册得主轴转速n=47.5r/min则Vc=2.4m/min则工作台每分钟进给量为fa=vf=3.8m/min（6）计算基本工时底面T=180X1/47.5X0.2X0.5=1.9min（三）粗铣上部油孔平面（1）选择机床底面的表面粗糙度为3.2，选XA5032立式升降铣床，使用专用夹具，选硬质合金铣刀，铣刀直径为d=16mm（2）确定铣削深度底面及凹槽的余量为1mm，所以两次走刀即可完成，ap=0.5mm（3）确定进给量由于查的机床功率为7.5KW，则选每齿进给量为0.08mm/r（4）选择刀磨钝标准及刀具耐用度查切削手册得铣刀后刀面最大磨损量为0.2mm，取铣刀直径为160mm，则T=150min（5）确定切削速度Vc查手册得主轴转速n=47.5r/min则Vc=2.4m/min则工作台每分钟进给量为fa=vf=3.8m/min（6）计算基本工时由于其直径刚好与铣刀直径一致，则转两转即可，所以大约T=0.01min（四）精铣油孔上部平面（1）选择机床上部平面的表面粗糙度为6.3，选XA5032立式升降台铣床，使用专用夹具，选硬质合金铣刀，铣刀直径为d=160mm，内径为32mm（2）确定铣削深度底面及凹槽的余量为1mm，所以两次走刀即可完成，ap=0.5mm（3）确定进给量由于查的机床功率为7.5KW，则选每齿进给量为0.08mm（4）选择刀磨钝标准及其刀具耐用度查切削手册得铣刀后刀面最大磨损量为0.2mm，取铣刀直径为160mm，则T=150min（5）确定切削速度Vc查手册得主轴转速n=47.5r/min则Vc=2.4m/min则工作台每分钟进给量为fa=vf=3.8m/min（6）计算基本工时工时大约为T=0.01min（五）钻4X12的孔（1）机床选择查相关手册选用Z535立式钻床（2）刀具的选择选用直径为12mm高速钢标准锥柄麻花钻（3）切削用量的选择查相关手册得：f=0.700.86mm/r,根据钻床取f=0.72mm/r,则V=0.35m/s=21m/min,则n=371.36r/min根据机床取n=400r/min,故V=3.14X18X400/1000=22.6m/min( 4 )计算基本工时 T=（L+L1+L2）/(fXn) =(91+11)/(0.72X400)=0.36min 其中L=91mm,L1=(D-d/2)Xcotkr+2=11mm 其中L2=0 d=0（六）钻4X16的孔（1）机床选择 查相关手册得选用Z535立式钻床（2）刀具的选择 选用直径为16mm高速钢标准锥柄麻花钻（3）切削用量的选择 查相关手册得：f=0.700.86mm/r,根据钻床取f=0.72mm/r,则V=0.35m/s=21m/min,则n=371.36r/min 根据机床取n=400r/min,则V=3.14X18X400/1000=22.6m/min（4）计算基本工时 T=（L+L1+L2）/(fXn) =(91+5)/(0.72X400)=0.22min 其中L=91mm,L1=(D-d/2)Xcotkr+2=5mm 其中L2=0 d=0（七）钻上部油孔12的孔（1）机床选择 查相关手册得选用Z535立式钻床（2）刀具的选择 选用直径为12mm高速钢标准锥柄麻花钻（3）切削用量的选择 查相关手册得：f=0.700.86mm/r,根据钻床取f=0.72mm/r,则V=0.35m/s=21m/min,则n=371.36r/min根据机床取n=400r/min,则V=3.14X18X400/1000=22.6m/min(4)计算基本工时 T=（L+L1+L2）/(fXn) =（91+11）/0.72X400)=0.36min 其中L=91mm, L1=(D-d/2)Xcotkr+2=11mm 其中L2=0 d=0（八）粗车尺寸为65的左端面（1）选择机床 根据工件的大小，车床选用C365L转塔式车床，中心高为210mm（2）选择刀具 选90度焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，YG6硬质合金材料，前刀面带倒棱形，主偏角90，前角10，后角6，副后角8，刃倾角-10，刀尖圆弧半径0.5mm。 (3)确定切削用量1）确定背吃刀量ap粗车两端面加余量各边为2.5mm，一次走刀，则ap=2.5mm2）确定进给量f查相关手册得加工材料为HT200，车刀刀杆尺寸为16X25mm，切削深度为2.5mm，则进给量为0.40.5mm/r根据车床取f=0.41mm/r3)确定切削速度V查相关手册得 当用YG6硬质合金刀具材料加工HT200时，ap=2.5mm/r,f=0.41mm/r查得V=1.33m/s,由于实际车削过程使用条件改变，个修正参数如下： Ktv=1.0 KTv=1.0 Kkv=1.0 Kkrv=0.73 Kmv=1.0 Ksv=0.85则修正后的V=1.33X60X1.0X1.0X1.0X0.73X1.0X0.85=49.520mm/min则n=350.47r/min 根据C365L车床选322r/min则实际切削速度为V=45.7mm/min4)计算基本工时T=125X1.5/322X2.5X0.41=0.95min （九）粗车尺寸为85的右端面 （1）选择车床 根据工件的大小，车床选用C365L转塔式车床，中心高为210mm （2）选择刀具选90度焊接式直头外圆车刀，刀片厚度为5mm，YG6硬质合金材料，前刀面带倒棱形，主偏角90，前角10，后角6，副后角8，刃倾角-10，刀尖圆弧半径0.5mm。 ( 3 ) 确定切削用量1）确定背吃刀量ap粗车两端面加余量各边为2.5mm，一次走刀，则ap=2.5mm2）确定进给量f查相关手册得加工材料为HT200，车刀刀杆尺寸为16X25mm，切削深度为2.5mm，则进给量为0.40.5mm/r根据车床取f=0.41mm/r3）确定切削速度V查相关手册得 当用YG6硬质合金刀具材料加工HT200时，ap=2.5mm/r,f=0.41mm/r查得V=1.33m/s,由于实际车削过程使用条件改变，个修正参数如下：Ktv=1.0 KTv=1.0 Kkv=1.0 Kkrv=0.73 Kmv=1.0 Ksv=0.85则修正后的V=1.33X60X1.0X1.0X1.0X0.73X1.0X0.85=49.520mm/min则n=350.47r/min 根据C365L车床选322r/min则实际切削速度为V=45.7mm/min4)计算基本工时 T=125X1.5/322X2.5X0.41=0.95min （十）倒角（1）用端面车刀加工单边余量为6mm,背吃刀面为3mm,手动进给，两次走刀V取60m/min，则n=424.6r/min根据机床取n=430r/min,则V=60.79m/min（2）计算基本工时 由人工操作大约为0.15min （十一）精车尺寸为85的左端面（1）选择车床车床选用C365L转塔式车床，中心高为210mm（2）选择刀具 选93度偏头断面车刀，刀片厚度为5mm，YG6硬质合金材料，前刀面带倒棱形，主偏角93，前角10，后角6，副后角10，刃倾角-10，刀尖圆弧半径0.5mm。（3）确定切削用量 1）确定背吃刀量ap粗车两端面加余量各边为0.5mm，一次走刀，则ap=0.5mm 2）确定进给量f查相关手册得加工材料为HT200，车刀刀杆尺寸为16X25mm，切削深度为0.5mm，则进给量为0.20.3mm/r ，根据车床取f=0.23mm/r3）确定切削速度V查相关手册得 当用YG6硬质合金刀具材料加工HT200时，ap=0.5mm/r,f=0.23mm/r查得V=2.13m/s,由于实际车削过程使用条件改变，个修正参数如下：Ktv=1.0 KTv=1.0 Kkv=1.0 Kkrv=0.73 Kmv=1.0 Ksv=0.85则修正后的V=2.13X60X1.0X1.0X1.0X0.73X1.0X0.85=79.3mm/min则n=202r/min 根据C365L车床选322r/min则实际切削速度为V=101.1mm/min综上此工步的切削用量为：ap=0.5mm f=0.23mm/r n=322r/min V=101.1mm/min4）计算基本工时T=125X0.5/322X0.23X0.16=0.61mi （十二）精车尺寸为85的右端面（1） 选择机床车床选用C365L转塔式车床，中心高为210mm (2) 选择刀具 选93度偏头断面车刀，刀片厚度为5mm，YG6硬质合金材料，前刀面带倒棱形，主偏角93，前角10，后角6，副后角10，刃倾角-10，刀尖圆弧半径0.5mm。（3）确定切削用量 1）确定背吃刀量ap粗车两端面加余量各边为0.5mm，一次走刀，则ap=0.5mm2）确定进给量f查相关手册得加工材料为HT200，车刀刀杆尺寸为16X25mm，切削深度为0.5mm，则进给量为0.20.3mm/r根据车床取f=0.23mm/r3）确定切削速度V查相关手册得 当用YG6硬质合金刀具材料加工HT200时，ap=0.5mm/r,f=0.23mm/r查得V=2.13m/s,由于实际车削过程使用条件改变，个修正参数如下：Ktv=1.0 KTv=1.0 Kkv=1.0 Kkrv=0.73 Kmv=1.0 Ksv=0.85则修正后的V=2.13X60X1.0X1.0X1.0X0.73X1.0X0.85=79.3mm/min则n=202r/min 根据C365L车床选322r/min则实际切削速度为V=101.1mm/min综上此工步的切削用量为：ap=0.5mm f=0.23mm/r n=322r/min V=101.1mm/min4）计算基本工时T=125X0.5/322X0.23X0.16=0.61mi （十三）粗镗62.5的孔 (1)选择机床查镗工手册选T6111卧式镗床，主轴中心距工作台面距离为0880mm，主轴转速为91000r/min（2） 选择刀具查镗工手册选硬质合金镗刀，镗刀几何参数为主偏角50，后角-5，刃倾角0，前角8.（3） 确定切削用量1） 确定背吃刀量ap粗镗孔62.5，加工余量为2.5mm（单边），一次走到完成，则ap=2.5mm2）确定进给量查相关手写加工材料为HT200进给量范围为0.11mm/r根据机床取f=0.5mm/r3）确定切削速度V查相关手册用影子合金镗刀加工铸铁，查的V=3040m/min取V=35m/min，则n=1000x35/3.14x65=172r/min4）计算基本工时T=65X2.5/172X2.5X0.5=0.76min（十四）精镗62.5的孔（1）选择机床查镗孔工手册选T6111卧式镗床，主轴中心距工作台面距离为0880mm，主轴转速为91000r/min(2)选择刀具查镗工手册选硬质合金钢镗刀，镗刀几何参数为主偏角50，后角-4，刃倾角0，前角8(3)确定切削用量确定背吃刀量ap粗镗空62.5，加工余量为0.5mm（单边），一次走刀完成，则ap=0.5mm进给量f查相关手册加工材料为HT200进给量范围为0.150.5mm/r根据机床取f=0.3mm/r确定切削速度V查相关手册用硬质合金镗刀加工铸铁，查的V=60100m/min计算基本工时T=63x0.5/405x0.5x0.3=0.52mi6 夹具设计6.1夹具设计的基本要求（1） 工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。（2） 夹紧的可靠性。夹紧是不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束硬力（3） 加工产生操作的灵活性。使夹具生产应保证足够的操作空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使加工生产的全过程处于稳定的工作状态。（4） 便于零件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。（5） 良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检测、维修和更换易损零件。设计时还考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。6.2工装夹具设计任务 1、设计任务轴承座材料为HT200；本工序的加工任务是将62.5加工到规定尺寸，并达到其精度要求，在加工之前他的毛坯尺寸为70；在他之前的几道工序已将零件上4x12孔加工到位，且轴承座地平面以及尺寸85已加工好，由于零件为大量生产，在此道工序需设计专用夹具来进行对其准确定位加工，在此统筹考虑其加工经济性，选定在车床上对其准确定位加工，为此下面针对其零件特点，以及现有的机床与性能的特点来综合完善保证此工序加工顺利，从而保证零件的加工要求。 2、产品的重点技术要求分析该零件为轴承座，轴承座采用铸铁材料；轴套采用减磨材料制成并镶入轴承孔中，轴套上开有油孔，可将润滑油输入至摩擦上面；这种轴承在安装时要求轴或轴承做轴向移动，从而来保证工作有序而顺利的进行，为此62.5的孔是很重要的孔，但由于这种轴承在轴套磨损后，轴承间隙难以调整，因此它多用于间隙工作或低速轻载的简单机械中，我们根据需要并考虑其经济精度，从而设置其粗糙度为6.3，即可满足零件的机器工作。6.3工装夹具设计方案的确定 1、基准面的选择（夹具体方式的确定）夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具具体是应满足以下基本要求： 具有足够的强度和刚度。 结构简单、轻便，在保强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻便于工件装卸。 安装稳定牢靠。 结构的工艺性好，便于制造、装配和检验 尺寸要稳定且具有一定精度。清理方便。夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；夹具体的外形尺寸在绘制家具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外行尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，在根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。夹具体的高度100mm，长度350mm，宽度250mm；根据设计要求，夹具体上谁有螺孔、销孔，并且要求定位器和夹具器的销孔在装配时配作。2定位方式及元器件选择1）定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不变的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。2）工件的定位原理自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX OY OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有欧准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生产中，为了调整和控制不可避免生产的焊接应力和变形，有些自由度是不必要限制的，故可采取不完全定位方法。在夹具设计中，按加工要求限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的；而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。在本工序中，将工件放在一个精度比较高的平板上，限制了工件三个自由度，又用了对角布置的两个定位销定位限制了工件三个自由度，则工件的六个自由度被完全加以限制，在此由于定位销易磨损，为此定位销应做成可换件，靠螺纹固定在定位板上，当磨损后再加以调换，即可正常使用，保证了工件的加工精度。3、夹紧方式及原器件选择 1）夹紧作用准确，处于夹紧状态时能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。 2）夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 3）夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可谓节的。 4）结构力求简单，便与制造和维修。 介于对于以上要求，在本工序对轴承孔62.5，我们采用支座底面平面定位，为此应把整个工件放在地面与之对应的夹具支撑板上，并且一对对角的底座孔对准底板上的定位销，然后再旋紧螺钉，即可对工件进行加工生产。 4、夹具总装结构安装夹具是采用夹具体，并在上面安装定位和夹紧元件。6.4切削及夹紧力的计算刀具：粗铣时选择硬质合金镗刀，镗刀几何参数为主偏角50 后角-5，刃倾角0 前角 8，一次走刀被吃刀量2.5mm，进给量0.5mm/r，切削速度为35mm/min，转速为n=172r/min查相关手册得CFc=900 XFc=1.0 YFc=0.75 nFc=0由FC=CFCapXFcfYfcVnFCKFC得Fc=900x2.51x0.50.75x350=900N（未磨损）同时底座的抗压强度=Fs/S查的=190，S=20则Fs190x20=3800N压紧力为F=FC/2u=900/2x0.25=1800N所以FSF,即两个压块不会压坏底座.精铣时选择硬质合金镗刀,镗刀几何参数为主偏角50后角-4，刃倾角0前角10.一次走刀背吃刀量0.5mm。进给量0.3mm/r，切削速度为80mm/min，转速n=405r/min查相关手册得CFc=900 XFc=1.0 YFc=0.75 nFc=0由FC=CFCapXFcfYfcVnFCKFC得FC=900x0.51x0.30.75x800=101.25N（未磨损）同时底座的抗压强度=Fs/S查的=190，s=20则Fs=190x20=3800N压紧力为F=Fs/2u=900/2X0.25=1800N所以FsF，即两个压块不会压坏底座。精铣时选择硬质合金镗刀，镗刀几何参数为主偏角50后角-4，刃倾角0前角10.一次走刀背吃刀量0.5mm。进给量0.3mm/r，切削速度为80mm/min，转速为n=405r/min查相关手册得CFc=900 XFc=1.0 YFc=0.75 nFc=0由FC=CFCapXFcfYfcVnFCKFC得FC=900x0.51x0.30.75x800=101.25N（未磨损）同时底座的抗压强度=Fs/S查的=190，s=20则Fs=190x20=3800N压紧力为F=Fs/2u=101.25/2x0.25=202.5N所以FsF，即两个压块不会压坏底座。6.5定位误差分析与计算使用夹具的首要目的是保证工件加工质量，集体来说使用夹具加工时必须保证工件的尺寸精度和位置精度，工件的加工误差是工艺系统误差的综合反映，其中定位误差是夹具加工时一项最主要的误差因素。工件安装于夹具上偏离理想的定位位置的偏差称为定位误差，它包括基准不重合误差和基准位移误差。理想的定位位置是指工件在该夹具上的待加工表面，对工件夹具复合体的三基面处于理想的正确位置，这个位置就是工件在机床上的理想的加工位置。在本工序中加工62.5的孔，其中工序基准为轴承座底面，定位基准也为轴承座底面，故不存在基准不重合误差。基准位移误差：本工序定位元件为圆柱销。查相关资料得y=Xmin=d+d0+XminXmin定位最大配合间隙，单位为mmD工件定位基准孔的直径公差，单位为mm，取IT7；d0圆柱定位销的直径公差，单位为mm，取IT6；Xmin定位所需的最小间隙，单位为mm，取0.02.则位移误差y=Xmin=d+d0+Xmin =0.011+0.018+0.02 =0.049mm在满足此定位误差即可满足加工要求。6.6主要零件的设计说明1、夹具体综合考虑了结构合理性、工艺性、经济性、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；考虑到定位的精准度，要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作；考虑到焊件小，夹具体的强度要求以及夹具体的结构要求，没有夹具体上设计加强筋；2、定位元件考虑到定位销钉经常受到磨损，从而影响零件的加工精度，从而做成可的定位销，为了销钉便于取出，在下边装有弹簧，另外加有可调支撑钉，为防止定位销磨损后没有及时更换，它可起到很好的定位作用，使加工精度准确，起到预防作用。3压紧元件此夹具的夹紧元件压板采用联动押金机构，拧紧夹紧螺钉后，两块压板即可迅速将工件同时压紧，操作方便、可靠、稳定、迅速、消耗体力不大。4镗套在加工比较长的孔时，需要用镗套作为导向元件引导镗孔刀具或镗杆进行镗孔，此夹具上装有滚动回转镗套，用以支撑和引导镗刀杆，从而保证在加工过程中由于主轴跳动而影响加工零件的精度，并且此镗套可旋转，可用于在后续工序中加工零件山的其他孔。6.7夹具的装配要求1、夹紧螺钉需与基准面垂直，且与其螺纹孔有一定配精度，从而确保夹紧可靠。2、两定位销与基准面垂直，且在装上工件后于工件保持H7/m6的配合3、可调节支撑钉的轴线需与基准面平行，能保证水平向左，从而可靠定位4、镗套的中心线需与主轴中心线的重合度保持在一定范围内，从而保证孔的加工精度较高5、装上弹簧、压板等其他零件，完成整个装配6.8工装夹具的使用说明1、夹具的操作步骤（1）将轴承座毛坯安装到家具体平面上，并使其中一对角底座孔对准定位销，旋动可调节支撑钉确保其定位准确，然后拧紧夹紧螺钉，压紧工件，即可实现加工。（2）加工过后，松开夹紧螺钉，并松开可调支撑钉，取出工件。2、夹具使用注意事项，保养及维护（1）使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置（2）如果定位销磨损超差，可对其进行更换（3）使用后需要涂防锈油6.9机床夹具的镗套元件镗套又称导套，是确定刀具位置及方向的元件，它在镗床上的作用是保证被加工孔的位置精度看，引导刀具防止加工时偏斜，提高了刚性，防止加工时震动，根据零件的加工需要，查镗工操作技能手册最后确定其参数如下：D=65，其公差为g6，d=55，其公差为H7H=60 h=18 DI=80 D2=75m=35 r=2 r1=48.5 r3=12.5C=1.5 C1=2.5 D与d的同轴度公差为0.0107 总 结 本次毕业设计是对整个大学所学知识的灵活运用，更是让自己对自己的专业知识有个更好的认识与掌握，也更让自己对自己子啊这片沃土上的成长有个很好的检验，发现不足，并去认真弥补，最后茁壮地成长、长才。 在本次毕业设计制作过程中，特别在对加工工艺的分析计算上，让我有很深触的感悟，因为在工厂，企业是一、以追求利润、追求效率为宗旨，为此加工工艺就是保证宗旨的核心；所以在这些工厂、企业最后的竞争就是人才的竞争，人才到最后的核心理念是如何设计相互一套更为完善的工艺，使之进行加工，并使成本降到最低，利润最大；如此而来对于一个设计者来说，设计的宗旨就是企业利润最大化，这就是要求他有较高的设计能力，这种能力离不开丰厚的知识功底和广阔的经验总结，当我们毕业从这里走出，离那个真正合格的设计者还有很长的一段路，但我们会加紧时间，在原有的基础上不断奋进，逐渐向它靠近。通过本次毕业设计，让我很清楚地认识到自己还有很大的不足，特别是很多的细节问题，为此在认识到后我则竭力改进，在和曾哥毕业设计过后，饿哦发现自己在遇到问题，解决是有了良好的严谨作风，特别行事精炼果断，这对我今后的做人、做事都将会死一个很好的帮助；在开始设计时，通过逐步的分析、查资料、作比较让我在今后对问题的分析能力有了很大的提高。通过此次的毕业设计，一整个流程下来，已经将整个零件的结构域加工工艺、检验等完整地编写出来，并已经加工也能达到所需要零件的设计要求，通过这些，已能证明我在这里真是地成长过，并能很好地将自己所学的知识联系起来，虽然这个 零件外表看起来很简单，很不值得一提，但我想能把简单的东西设计好达到顾客的满意，并循序渐进，由浅而深，脚踏实地，相信这样的成长将是一个合格设计者的完好归宿。简单，更能检验一个人的品格作风，同样做事也是如此，就要从简单的是做起，吧简单的事情做的够好，才有资格做大事，做复杂的事，其实做事的境界就是把所谓的大事、复杂事做简单了，为此现在就要培养做简单事的功底，才有展望未来做大事、行大爷宏图，其实设计加工零件也未尝不是如此。时代是在前进着，一切事物都在潜移默化地向前发展，但我们年青一代，将担负起未来很大的责任，所以我们就要从现在开始，努力学习，掌握坚实的文化功底，主动承担起历史是使命，吧中国制推向更高的台阶。在最后我期望我们这一代能建立一支雄厚的设计队伍，让中国的制造在遥远的天空上携刻提名，永远挥之不。8 致 谢时间飞逝，将近两个月的毕业设计转眼结束了，虽然在设计中困难重重，但是随着一个个难点的解决，我觉的自己对机械设计有了更深的了解也有了干呢高达的兴趣，此次毕业设计是在几位老师的精心辅导下顺利完成的，他们严谨的作风、认真的态度，浇灌着一年一度含苞欲放的花朵，很荣幸这一季度我成为了他们的花朵。在这两个月的毕业设计当中我还受到很多同学的帮助，他们帮我查资料，作分析，并善待地开导我，使我攻克一个个迷津，这也许就是知识，是一种友谊的体现，是一种风雨路上的抒写，谢谢你们的热心帮助，在此我非常感谢，并祝你们子啊自己的人生路上一帆风顺。最后，我还要感谢一直在背后默默支持完成学业的父母及亲友，使他们的无私奉献和巨大的支持使得我的的学业得以顺利完成，在此向他们表示真挚的感谢！最后我也要感谢济源职业技术学院给我提供了学习知识的机会，愿我的母校明天更美好！9 参考文献1机械设计基础 黄河水利出版社2机械制造基础 黄河水利出版社3机械制造工艺与设备 国防科技大学出版社4车工计算手册 机械工业出版社5切削用量简明手册 机械工业出版社6机械加工余量手册 国防工业出版社7镗工手册 机械工业出版社8铣工手册 机械工业出版社9机械制造设计工艺手册 机械工业出版社济源职业技术学院机电系2012届毕业生毕业设计答辩记录姓 名专 业机械设计与制造班 级机制1001答辩时间答辩地点设计题目轴承座的加工工艺1问：轴承座分为那些类？ 答：部分式轴承座、滑动式轴承座、滚动轴承座、带法兰的轴承座、外球面轴承座。2问：轴承座最常见的问题是什么？ 答：磨损是轴承座最常见的问题。3轴承座的作用是什么？ 答：轴承座是一种常见的安装轴承并支撑轴几轴上零件旋转的零件。4问：夹具的基本要求有哪些？ 答：具有足够的强度和刚度、结构简单、轻便，在保强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻便于工件装卸、安装稳定牢靠、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验、尺寸要稳定且具有一定精度。5问：轴承与轴承座配合选用什么基准制？ 答：从使用性能、制作、互换性、标准化等各方面考虑，轴承与轴承座配合选用基轴制。