轴承端盖加工工艺及夹具的设计word格式

中 南 大 学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY本科毕业设计论文题目 轴承端盖加工工艺及夹具的设计 学生姓名 刘 亮 指导老师 朱益红 学 院 中南大学继续教育学院 专业班级 机械101 完成时间 2012-4-8 中 南 大 学毕 业 论 文（设 计）任 务 书函授站(点): 湖南铁道职业技术学院 专业: 机械设计制造与自动化 年级： 2010 学生姓名：刘 亮毕业设计（论文）题目：轴承端盖加工工艺及夹具的设计起止日期： 2012年 12月 28 日 2012年4月 8 日指导教师： 朱益红 毕业设计（论文）要求（包括日程安排和进度）：一、日程安排和进度阶段阶 段 内 容起止时间二、论文要求 审查意见：院（站）负责人： 年 月 日注：本任务书由指导教师填写并经审查后，一份由学生装订在毕业设计（论文）的封面之后，原件存函授站。中 南 大 学毕 业 设 计（论文）成 绩 单函授站(点): 湖南铁道职业技术学院 专业: 机械设计制造与自动化 年级： 2010 学生姓名：刘亮毕业设计（论文）题目：轴承端盖加工工艺及夹具的设计指导老师评语：指导老师建议成绩： 指导老师签名：年 月 日审查意见：院（站）负责人：年 月 日评审意见：评审人签名： 年 月 日毕业设计（论文）答辩评语及成绩成绩： 专业毕业设计（论文）答辩委员会主任签名： 年 月 日审查意见：院（系）负责人签名：年 月 日注：此成绩单一式三份，一份装入学生个人学籍档案，一份装订入毕业论文中，另一份由各函授站备存。摘 要这次毕业设计的任务是轴承端盖的加工工艺及专用夹具的设计。轴承端盖是一个比较重要的零件之一。轴承端盖的作用主要有两个：第一是轴向固定轴承，第二是起密封保护作用，防止轴承进入灰尘、杂物等进入轴承。轴承端盖设计的第一部分是加工工艺，工艺部分的难点就是确定了零件加工毛坯和加工余量以及怎样安排加工方法，通过对零件图的分析和计算。最后拟定了比较合理的加工工艺路线。第二部分是专用夹具设计，它的难点在于怎样去装夹、定位。通过分析计算，最终设计一个专用夹具来保证孔的加工要求。在整个毕业设计中，我感觉到自己的知识匮乏，好多东西在学习感觉不到它的用途，真正做起毕业设计来才知道老师当初为什么那么详细的去讲。通过这次毕业设计使我感觉到自己还有好多东西需要去学习。并不是把毕业设计做完就完事了。我应该还要在今后的生活和工作中不断的去学习新知识。这样才会使我在以后取得更大的进步。关键词： 毕业设计；加工工艺；夹具设计目 录第一章 前言1第二章 毕业设计的任务概述22.1 简述毕业设计的主要内容22.1.1 毕业设计的任务22.1.2 毕业设计的要求22.1.3毕业设计解决的主要问题22.2设计指导思想22.2.1毕业设计的目的22.2.2毕业设计的原则与方法2第三章 零件图形分析33.1 零件图形的分析33.2材料及热处理分析43.2.1零件材料的分析43.2.2热处理分析43.3 生产类型与生产纲领43.3.1生产纲领与生产类型43.4结构工艺分析53.4.1零件的结构分析53.4.2零件工艺性分析5第四章 毛坯设计64.1毛坯类型及制造的选择64.1.1毛坯余量的确定64.1.2主要毛坯尺寸6第五章 工艺路线设计75.1加工方案的选择75.1.1加工路线的比较分析75.1.2确定最优的加工方案8第六章 工序设计106.1 工序的安排106.1.1 基准的选择106.1.2切削用量的选择116.1.3时间定额的确定12第七章 机床设备及切削液的选择147.1 机床的选择147.2切削液的选择167.2.1切削液的作用167.2.2切削液的选用167.3刀具、量具的选择167.3.1刀具的选择167.3.2量具的选择17第八章 填写工艺文件18第九章 钻模夹具的设计239.1 钻床夹具设计的要点239.2 确定夹具的设计方案239.3零件的工艺分析249.4钻模夹具的分析249.4.1定位方案249.4.2夹紧方案249.4.3导向方案249.5 夹具体的设计及类型259.6夹具总图上的尺寸 公差及技术要求的标注269.6.1夹具总图上应标注的尺寸和公差269.7 工件在夹具上加工的精度分析269.7.1影响加工精度的因素269.7.2保证加工精度的条件279.8 绘制夹具装配总图和夹具零件图289.8.1夹具总装图的绘制次序289.8.2绘制夹具的零件图28结束语29参考文献30附录31第一章 前言21世纪,世界机械工业的发展进入了前所未有的高速阶段,与其他行业相比,机械工业的发展具的地位化,规模化,全球化和高技术化的特点。21世纪初机械制造业的重要特征表现在它全球化,网络化,虚拟化,智能化以及环保,协调的绿色制造等,面柔性化,灵捷化,智能化,信息化便成为21世纪初机械制造业发展的总趋势。然而任何一个国家，一个社会都不可能通过复制和模仿来获得巨大的成功，这样我们毕业设计就必须学以致用，争取有所突破、有所创新。机械工业是国民经济的装备部,是为思经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业还是新兴产业,都离不开各种各样的机械装备,机械工业所提供装备性能,质量和成本,对国民经济各部门的技术进步和经济效益；的很大和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。在我国机械工业发展的指导思想是根据科技兴国的战略,紧紧围绕机械工业振兴的目标,大力推进科技与经济基础结合,从满足国民经济发展和出口的需求出发,以重大工程项目,重大科技装备,基础件,基础机械和轿车为载体,以先进制造技术为重点,以高技和新产品的推广应用,工程化产业,产业为桥梁,以提高企业竞争为目的,全面提高全行业的科技水,推进机械工业的振兴。这次毕业设计使我们能综合运用机械制造工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,也是熟悉和运用有关手册,图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。1第二章 毕业设计的任务概述2.1 简述毕业设计的主要内容2.1.1 毕业设计的任务毕业设计通常选择一般用途的零件为题目，设计的内容包括：零件图分析、铸造设计及锻件图、工艺路线设计与比较、工艺设备的选择、工序设计、工序加工程序编制、编写设计说明书、毕业设计答辩等。2.1.2 毕业设计的要求在加工时，保证零件加工质量；适合一般现场条件，能显著提高生产效率；降低生产成本，适应性强；工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。2.1.3毕业设计解决的主要问题通过这次毕业设计，使我们利用所学的基本知识解决基本问题；回顾和加深理解以前所学的知识，优化我们的知识结构体系；运用现在新的知识解决实际问题，并且力争在原有的基础上再上一个新台阶。2.2设计指导思想2.2.1毕业设计的目的1、培养学生理论联系实际的设计思想，综合运用本课程及先修课程的理论知识，结合生产实际知识，训练分析和解决一般工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。2、通过拟定后挡模锻设计与数控加工方案，合理选择加工机床，正确分析零件尺寸的工作能力、确定尺寸、选择材料，较全面地考虑加工工艺、使用和维护等要求等，学习机械设计的一般方法，掌握通用零件、简单机械设计的设计原理和过程，培养学生初步设计的能力。3、进一步训练学生计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、图表、国家标准和规范）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。2.2.2毕业设计的原则与方法我认为毕业设计的原则是从准备质料到说明书的结束，应在符合实际生产情况下尽量提高生产效率，降低成本，遵从创新原则，保证加工质量，稳定可靠的提高经济效益。总之，毕业设计应按其具体要求与生产实际的要求来完成。第三章 零件图形分析3.1 零件图形的分析（1）名称分析 该零件的名称为端盖（2）材料分析 该零件的材料为HT200（3）比例分析 该零件的图形为11（4）外形分析 该零件的外形属于中心对称图形（5）结构分析 该零件属于对称结构（6）总体尺寸分析 该零件的总体尺寸完整（7）公差分析 该零件的公差精度比较低，其余的为自由公差图样是否清晰、尺寸是否完整，图样是否是张完整的零件图还应具有以下容： 一组完整的图形必须是按照国家标准（GBT14689 1469193）和GB4457、41998)和(GB445841998) 中的主要内容。 完整的尺寸，能满足零件制造和检验时所需要正确、完整、清晰、合理的尺寸。按照国家标准（GB44581998）。 必要的技术要求（如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理等）。填写完整的标题栏（零件的名称、零件的材料、比例、数量以及图样设计者签字等）该零件图均满足以上要求和严格执行国家(GB4457、41998)和(GB4458、41998)的标准正确、清晰、合理、完整表达出设计者的意图。根据以上要求说明，该零件图样清晰、尺寸完整。零件的表面粗糙度分析有零件图的表面粗糙度可知，最高的为34的内孔表面精度为 其次32的台阶表面精度为 18内孔表面精度为 还有端盖的左端面的表面精度 倒角面 再次就是32的台阶面面的表面精度为 其余的都用不去除材料的方法就可以达到表面要求。零件的加工精度的分析 通过对零件图的尺寸分析，除了尺寸34+00.033有尺寸精度要求外。其余的尺寸都没有精度要求，如48mm，32mm、18mm、6mm、10mm、43mm、9mm、25mm、3mm、12mm都为自由公差。该零件只有一个形位精度要求。即端盖的左端面相对48mm的轴线垂直度为0.03零件的加工表面分析该零件的名称是个端盖。需要加工的表面就是32mm、18mm、32mm的内孔表面，以及43mm、6mm、10mm的孔，端盖的左右端面。其余的用不去除材料的方法可以获得。3.2材料及热处理分析3.2.1零件材料的分析 零件材料为HT200，由零件的结构分析可知，该零件的毛坯为铸造成型，而且零件为大批量生产。HT200的“HT”表示灰口铸铁的牌号，HT200中的200表示灰口铸铁的最小抗拉强度为200Mpa。灰口铸铁有下列优良性能：（1） 铸造性能好 灰铸铁熔点低、流动性好。在结晶过程中析出体积较大的石墨，部分补偿了基体的收缩，所以收缩率较低。（2） 减振性好 石墨割裂了基体，阻止了振动传播，并将振动能量变为热能而消失，其减振能力比钢高10倍左右。（3） 减摩性好 石墨本身有润滑作用。石墨从基体上剥落后所形成的孔隙有吸附和储存润滑油的作用，可以减少磨损。（4） 切削加工性好 片状石墨割裂了基体，使切屑易脆断，切石墨减摩性作用，减少了刀具的磨损。（5） 缺口敏感性低 铸铁中石墨的存在就相当与许多微裂纹，致使外来缺口的作用相对减弱。HT200的硬度为HBS148236,而且耐磨性、强度、耐热、减振性能较好，需要人工时效，适用于承受较大的应力和耐磨，有一定的气密性的零件。3.2.2热处理分析 灰铸铁的热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状、数量、大小和分布，因此对提高灰铸铁力学性能的作用不大，故灰铸铁的热处理主要来消除应力、改善切削加工性能、稳定尺寸、提高表面硬度和耐磨性等。由于该零件的毛坯是铸造成型，为了消除铸造的残余应力，该毛坯采用时效处理，有利于加工和保证质量。3.3 生产类型与生产纲领3.3.1生产纲领与生产类型该零件的成品产量一年为1万件，属于大批量生产，要求生产该零件时，废品百分率小于2备品百分率为5%。由计算公式：N=Qn(1+)(1+)N零件的年产量；Q产品的年产量（该产品中Q=10000）；n产品中，该零件的数量（由于是端盖，n=1）；备品的百分率；废品的百分率；N=10000（1+）(1+N=107103.4结构工艺分析3.4.1零件的结构分析产品结构设计是否合理应遵循工艺为原则，并贯穿产品的结构设计的全部过程中的各阶段，一般从下列方面考虑：、合理划分产品结构操作组件。、尽量利用典型结构。、力求系统结构简单。、合理化基准、力求统一。、贯彻标准化，统一原则。、结构应能进行调整和定位。、合理选择零件的材料。、机械加工工艺结构是否合理。综上考虑，该产品的结构设计较为合理。3.4.2零件工艺性分析该零件图上可以看出，主要加工面有左、右端面18mm、32mm、34mm、3mm、6mm、10mm的孔，这些加工面之间有一定的尺寸精度 ，分析如下：1、 左、右端面的表面粗糙度为Ra=6.3，尺寸为25；左端面为34mm、3mm、6mm孔的工序基准各定位基准，相对于34+00。033mm的垂直度误差不超过0.03mm；右端面为32mm、18mm孔的定位基准，所以都为重要加工面。2、 以32mm、34mm、18mm的孔为主要加工面；除34的孔的表面粗糙度为Ra=3.2外其余的表面粗糙度为Ra=6.3，公差等级为IT7级，其余的为IT1011。3、 3mm、6mm的孔，因太小无法铸造，只能钻削加工，在6mm孔上扩10mm 的孔。第四章 毛坯设计4.1毛坯类型及制造的选择因为外轮廓的外形比较复杂,其余非加工表面用不去除材料的方法得到，零件的生产类型为大批量,数量多,宜选用铸造毛坯,又因零件的精度要求不高，宜用砂型铸造。4.1.1毛坯余量的确定查机械加工工艺手册该铸件的尺寸公差等级为CT11CT13加工余量为等到级EH。做CT为CT11，加工余量为H。表4-1加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数说明两端面25mm H4mm两端面加工18的孔18mmH4mm内孔加工左端面9mmH2mm左端面加工查机械加工工艺手册，确定铸件主要尺寸公差4.1.2主要毛坯尺寸 表4-2主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸左端面9mm2mm11mm两端面25mm2+2mm29mm18mm的孔18mm4mm10m第五章 工艺路线设计5.1加工方案的选择选择加工方法中,除应保证加工表面的表面质量粗糙度要求之外,应综合考虑下列因素,工件的材料,工件的结构类型和现场生产条件.表5-1加工方法加工精度等级偏差值表面粗糙度值粗车端面IT11130.126.3粗车内孔IT11130.126.3精车内孔IT780.073.2钻孔IT11130.1212.5扩孔IT9100.0916.3加工各表面的加工方法如下:左、右端面：粗车 1 16的孔：粗车2 32的孔：粗车 3 34的孔：粗车精车4 3的孔：钻孔 5 6的孔：钻孔6 10的孔：扩孔5.1.1加工路线的比较分析根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度,确定各表面的加工方法如下:方案一序号工序内容设备10铸造毛坯砂型20时效30检验40车左端面.车内孔18mm及32mm达到图样要求.CA614050车右端面.粗、精内孔34+00.033mm.倒角245.达到图样要求.CA614060 钻6mm的孔.再锪6mm孔到10mm.达到图样要求.Z302570钻4-3mm的孔Z302580去毛刺90终检100入库方案二序号工序内容设备10铸件20时效30检验40铣右端面X501250铣左端面X501260车左端面.车内孔18mm及32mm达到图样要求.CA614080钻6mm的孔、再锪6mm孔到10mm.达到图样要求.Z302590钻4-3mm的孔 Z3025100去毛刺110终检120入库5.1.2确定最优的加工方案加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一个合理的加工方法,在选择合中不光要满足零件的加工质量要求,同时要兼顾生产效率和经济性.由于可供选择的方法很多即使对相同的精度(表面粗糙度)要求的同类表面可供选择的加工方法也较多,所以具体选择时,应充分考虑选择成本较低的那种,从而降低零件的制造成本,上面的两种方案都可以满足零件的加工要求,但是为了减少装夹误差,降低加工成本,该零件应采用工序集中加工比较合理,而且还能减少装夹误差,所以加工路线的比较与优化路线如下(方案一):序号工序内容设备10铸件20时效30检验40车左端面.车内孔18mm及32mm达到图样要求.CA614050车右端面.粗、精车内孔34+00.033mm.倒角245.达到图样要求.CA614060钻6mm的孔.再锪6mm孔到10mm.达到图样要求.Z302570钻3mm的孔达到图样要求.Z302580去毛刺90终检100入库第六章 工序设计6.1 工序的安排因为该零件中对34+00。033mm的孔的垂直度要求比较高，且生产类型为大批量，为降低成本，故它们应采用工序集中的原则，工序集中生产率高，有利于一次装夹后加工较多的表面，不仅保证各个加工面之间的相互位置精度，而且减少了工序间的工作运输量和装夹工件的辅助时间。根据基准先行原则、先面后孔、先主后次、先粗后精的加工原则，辅助工序穿插在各阶段之间。根据这些原则，该零件的加工工序安排如下：粗加工左端面粗加工右端面粗加工18mm、32mm的孔粗、精加工34mm的孔钻3mm的孔钻6mm的孔、扩10mm 的孔热处理工序的安排：由于该零件的材料属于灰口铸铁。而零件要采用砂型铸造件。根据材料的不同，所承受的载荷不同。所以采用的热处理是为消除残余应力，对于尺寸大，结构复杂的铸件，需在粗加工前、后各安排一次时效处理：对于一般铸件在铸造后或粗加工后安排一次时效处理： 为了保证零件的质量和有利于加工，而该零件的精度不高。所以把时效处理安排在零件的精加工前进行。6.1.1 基准的选择1、 粗基准的选择：粗基准的选择应遵循下列原则：1) 如果必须保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为 粗基准2) 如果必须保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面为粗基准3) 如需要保证各加工面都有足够的加工余量，应选加余量较小的表面作为粗基准4) 选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。该零件满足上面的第二点，所以选择左端面为粗基准。2、 精基准的选择：精基准的选择应按下列原则选择：1) 基准重合原则2) 基准统一原则3) 自为基准原则4) 互为基准原则5) 保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便的原则。该零件的基准选择如下：表6-1加工表面定位、安装基准左端面 外圆轮廓右端面 外圆轮廓18mm的孔 外圆轮廓32mm的孔 外圆轮廓34mm的孔左端面、外圆轮廓3mm的孔左端面、 外圆轮廓6mm的孔左端面、18mm的孔 、外圆轮廓10mm的孔左端面、18mm的孔、 外圆轮廓6.1.2 切削用量的选择表6-2各工序各切削用量参考资料ap(mm)f(mm/r)vc(m/min)n(r/min)车左、右各端面20.520500机械加工工艺手册表2.4-3（P563）车10的孔至18mm40.0615500金属机械加工工艺手册表10-10（745）车18mm的孔至25mm3.50.0815500车25mm的孔至32mm3.50.0815500车32mm的孔至34mm10.1220800钻3mm的孔1.50.2840500机械加工工艺手册表2.4-58（P567）钻6mm的孔30.2235500锪6mm的孔至10mm20.0725500机械加工工艺手册表2.4-52（P562）6.1.3 时间定额的确定机动时间的计算公式： T=L为工作台行程或刀具的长度；f为进给量；N为转速；1、工序10车左端面的机动时间： Ta=0.232min 车10mm的孔至18mm的机动时间: Ta= =1.13min 车18mm的孔至25mm的机动时间： Ta=0.15min 车25mm的孔至32mm的机动时间： Ta=0.12min2、工序20车右端面的机动时间： Ta=0.12min车18mm的孔至25mm的机动时间： Ta=0.375min 车25mm的孔至32mm的机动时间： Ta=0.375min车32mm的孔至34mm的机动时间： Ta=0.19min3、工序30钻6mm的孔的机动时间： Ta=0.25min 锪6mm的孔至10mm的孔的机动时间： Ta=0.4min4、工序40钻3的孔的机动时间： Ta=0.13min总共机动时间：T机=0.323+1.13+0.15+0.12+0.12+0.375+0.375+0.19+0.25+0.4+0.13=3.835min根据经验，辅助时间 Tb=5T机=19.175min操作时间：TB=Tb+T机=3.835+19.175=23.01min生理需要、休息时间：Tr=5% TB=1.15min操作、布置工作场地时间：Ts=7%TB=1.61min总共加工时间：T=Tr+Ts+TB=23.01+1.15+1.61=2.77min第七章 机床设备及切削液的选择7.1 机床的选择CA6140卧式车床的主要参数表7-1技术规格CA6140加工最大直径（mm）在床身上400在刀架上210棒料（mm）48加工最大长度（mm）750100015002000中心距（mm）750100015002000主轴孔径（mm）48主轴锥度莫氏6号主轴转数(rmin)正转101400反转141580刀架最大纵向行程（mm）65090014001900刀架最大横向行程（mm）320刀架最大回转角度90。刀架进给量（mmr）纵向0.0286.33横向0.0143.16车削螺纹米制（mm）1192英制(牙in)242尾座横向最大移动量（mm）15尾座顶尖套模式锥度5号主电动机功率(kw)7.5CA6140主轴转数 正转： 10 、12.5、 16 、20、 25 、32、 40 、50 、63、 80 、100、 125、 160 、200、 250、 320、 400 、450 、500、 560、 710、 900、 1120 、1400 反转： 14 、22 、36、 56、 90、 141、 226 、362、 565、 633、 1018、 1580 Z3025摇臂钻床主要参数表7-2技术规格最大钻孔直径25主轴中心线至立柱表面距离（mm）280900主轴断面至工作台的距离（mm）0550主轴断面至底座工作面的距离（mm）2501000主轴最大行程（mm）250主轴孔莫氏锥度3号主轴转速（rmin）502500主轴进给量（mmr）0.051.6主轴最大扭转力矩（Nm）196.2主轴最大进给力（N）7848主轴箱水平移动距离（mm）630横臂升降距离（mm）525横臂回转角度360主电机功率（kw）2.2主轴转速；50、80、125、200、250、315、400、500、630、1000、1600、25007.2切削液的选择在切削过程中，变形与磨擦所消耗的功绝大部分转变为热能，致使刀尖处的温度升得很高，高温会使刀刃很快磨钝和损坏，使加工出来的工作质量降低，为了降低切削温度，目前常采用的方法是切削时浇注切削液。7.2.1切削液的作用1、 冷却作用：切削液能吸收和带走热量；在切削过程中会产生大量的热量，充分浇注切削液，能带走大量热量和降低温度，有利于提高生产率和生产质量。2、 润滑作用：切削液可以减少切削过程中的磨擦，显著提高表面质量和刀具使用寿命。3、 防锈作用：切削液能使机床、工件刀具不受周围介质的腐蚀。4、 冲洗作用：在浇注切削液时，能把切削过程中的切削屑冲出，尤其在切沟槽等切削屑不易排出的地方，较大流量的切削液能把切削屑带出，使刀具不因切削屑阻塞而影响切削和表面质量。7.2.2切削液的选用切削液应根据工件材料、刀具材料和加工工艺等条件来选用。1、 粗加工，由于切削量大，产生热量多，温度高，而表面质量要求并不高，所以，应采用以冷却为主的切削液。2、 精加工时，对工件表面质量要求高，并希望刀具的耐用度高，希望用有良好润滑作用的切削液，精加工时切削量少，产生的热量也少。所以对冷却的要求不高，应以润滑为主并具有一定冷却作用的切削液。综上所述，由于该零件的材料为灰口铸铁，灰口铸铁的导热性良好，为了提高加工表面光洁度和防止热膨胀。所以灰口铸铁加工时，一般采用煤油冷却润滑。7.3刀具、量具的选择7.3.1刀具的选择车刀:45外圆车刀：YG8硬质合金材料，主偏角Kr=45、前角=8、后角=5、刃倾角s=0、副偏角Kr=10、刀尖圆弧半径r=0.5mm。截面尺寸规格为1625。（参考械加工工艺手册表4.2-1P1010）。内孔车刀:粗车内孔车刀：G8硬质合金材料, 主偏角Kr=90、前角=12、角=6、刃倾角s=-5、副偏角Kr=30、刀尖圆弧半径r=0.3mm。截面尺寸规格为1625。刀杆伸出部分的长度为60mm 。参考械加工工艺手册表4.2-1P1010）。精车内孔车刀:G8硬质合金材料, 主偏角Kr=90、前角=12、角=6、刃倾角s=0、副偏角Kr=30、刀尖圆弧半径r=0.3mm。截面尺寸规格为1625。刀杆伸出部分的长度为60mm 。参考械加工工艺手册表4.2-1P1010）。钻头：90外圆车刀:YG8硬质合金材料, 主偏角K3mm：YG8硬质合金材料、d=3mm、L=114mm、l1=33mm、莫氏1号锥柄（参考械加工工艺手册B1094689表4.3-9 P1031）。6mm：YG8硬质合金材料、d=6mm、L=138l1=52、莫氏1号锥柄（参考械加工工艺手册GB1094689表4.3-9 P1031）。锪孔钻：10mm：带导向柱平底锪钻、YG8硬质合金材料、d=10mm 、d1=3.4mm、d2=8mm、L=80mm、l=18mm(参考械加工工艺手册表4.3-33P1049、GB4260-84)7.3.2量具的选择测量方法应根据被测量零件尺寸的公差和量或量仪的允许示值误差及经济性指标来选用，测量工具和测量方法的主要经济性指标是测量工具的价格测量工具使用的持久性（修理的时间隔期），检定调整及修理所消耗的时间，测量过程所需的时间，对检验人员要求的核技术熟练程度等，选择测量工具和方法，必须将以上因素综合地考虑和比较，根据被测量零件 同精度要求，选用合理的量具，才能使生产成本降低，要做到这一点，就要事量具有测量极限误差小于或等于零件尺寸精度所允许的测量极限误差。该零件所选用的量具如下：1、 游标卡尺，规格050mm，精度为0.02mm测量长度孔深度。2、 内径千分尺规格050mm精度为0.001mm的孔径。17第八章 填写工艺文件中南大学机 械 加 工 工 艺 过 程 卡产品名称及型号零部件名称图 号文 件 编 号端盖(1)材料名称牌号HT200毛坯种类或材料规格铸造7729mm净重（千克）1.5产品标准总作业时间工序号单位班组零（部）件工序名称（简要内容）工序标记工序卡编号设 备工艺装备刃量具工作等级作业时间名称型号名称编号名称规格10铸造毛坯20时效30检验40车车左端面.车内孔18mm及32mm达到图样要求.(1)车床CA6140三爪卡盘端面车刀内孔车刀游标卡尺内径千分尺4590050mm050mm50车车右端面.粗、精车内孔34+00.033mm.倒角245.达到图样要求.(2)车床CA6140三爪卡盘端面车刀内孔车刀游标卡尺内径千分尺4590050mm 050mm60钻钻6mm的孔.再锪6mm孔到10mm.达到图样要求.(3) (4)钻床Z3025专用夹具中心钻钻头钻头3mm6mm10mm70钻3mm的孔达到图样要求.(5)钻床Z3025专用夹具钻头3mm80钳去毛刺90终检100入库编制上工序第 页校对共 页审核下工序标记处数修改文件号签字日期标记处数修改文件号签字日期会签19中南大学机 械 加 工 工 序 卡产品名称及型号零部件名称图 号工序名称工序号文 件 编 号端盖10材料名称铸铁牌号HT200硬度设备名称车床型号C6140A产品标识工序标识切削液煤油工装名称及编号工作等级总作业时间（分）8.31工步号工 步 内 容切 削 规 格行程次数作业时间(分)刃 量 具附注切削速度(m/min)转速(r/min)背吃刀量进给量(mm/min)机动辅助名称规格1车左端面至图样要求2050020.51 0.2321.16游标卡尺硬质合金车刀050mm902车10mm的孔至18mm至图样要求1550040.0611.135.65游标卡尺、硬质合金内孔车刀050mm903车18mm的孔至25m留3. 5mm余量155003.50.0810.150.75游标卡尺、硬质合金内孔车刀050mm904车25m的孔至32mm达图样要求 155003.50.0810.150.75游标卡尺、硬质合金内孔车刀050mm90编制上工序第 页校对共 页审核下工序标记处数修改文件号签字日期标记处数修改文件号签字日期会签中南大学机 械 加 工 工 序 卡产品名称及型号零部件名称图 号工序名称工序号文 件 编 号20材料名称铸铁牌号HT200硬度设备名称车床型号C6140A产品标识工序标识切削液煤油工装名称及编号工作等级总作业时间（分）5.3工步号工 步 内 容切 削 规 格行程次数作业时间(分)刃 量 具附注切削速度(m/min)转速(r/min)背吃刀量进给量(mm/min)机动辅助名称规格1车右端面保证尺寸25mm2050020.510.120.6游标卡尺90硬质合金车刀050mm2车18mm的孔至25mm留4.5mm余量155003.50.0810.3751.875游标卡尺、硬质合金内孔车刀050mm3车25m的孔至32mm留余量1mm155003.50.0810.3751.875游标卡尺、硬质合金内孔车刀050mm4精车32mm的孔至图样要求2080010.1210.190.95内测千分尺、硬质合金内孔车刀050mm编制上工序第 页校对共 页审核下工序标记处数修改文件号签字日期标记处数修改文件号签字日期会签中南大学机 械 加 工 工 序 卡产品名称及型号零部件名称图 号工序名称工序号文 件 编 号30材料名称铸铁牌号HT200硬度设备名称钻床型号Z3025产品标识工序标识切削液煤油工装名称及编号工作等级总作业时间（分）3.25工步号工 步 内 容切 削 规 格行程次数作业时间(分)刃 量 具附注切削速度(m/min)转速(r/min)背吃刀量进给量(mm/min)机动辅助名称规格1钻6mm的通孔3550030.2210.251.252锪6mm的孔至图样要求2550020.0710.42编制上工序第 页校对共 页审核下工序标记处数修改文件号签字日期标记处数修改文件号签字日期会签中南大学机 械 加 工 工 序 卡产品名称及型号零部件名称图 号工序名称工序号文 件 编 号40材料名称铸铁牌号HT200硬度设备名称钻床型号Z3025产品标识工序标识切削液煤油工装名称及编号工作等级总作业时间（分）0.65工步号工 步 内 容切 削 规 格行程次数作业时间(分)刃 量 具附注切削速度(m/min)转速(r/min)背吃刀量进给量(mm/min)机动辅助名称规格1钻3mm的孔至图样要求405001.50.2810.130.65编制上工序第 页校对共 页审核下工序标记处数修改文件号签字日期标记处数修改文件号签字日期会签22第九章 钻模夹具的设计为了提高劳动生产效率,保证加工质量和加工纪律,降低劳动强度,生产成本,需要设计专用夹具.通过对零件的结构、加工顺序,以及工艺的分析.决定第40道工序钻43mm的孔.该夹具适用于Z3025的摇臂钻床.9.1 钻床夹具设计的要点夹具设计的原则是保证质量,提高生产效率,降低成本.但是所设计的夹具必须要好用、好造、好修这六个字,其中好用是最主要的.好用也必须不能脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提.所以所设计的钻床夹具必须具备以下要求:保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案,标注合适的尺寸,公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求.提高生产效率 应根据工件的生产批量的大小,设计不同复杂的程度的高效夹具,以缩短辅助时间,提高生产效率工艺性好 专用夹具的结构应简单、合理、便于加工、装配、检验和维修. 专用夹具的制造属于单件生产.当最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置调整或修配结构.如设置适当的调整间隙,采用可修磨的垫片等.使用性好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠、排屑应方便,必要时可以设置排屑结构.经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单,标准化程度高,成本低廉外,还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益.9.2 确定夹具的设计方案这道工序是钻43mm的孔.必须保证孔的轴线与零件的左右端面垂直.可以用左端面和18mm的内孔进行定位,便于夹具安装,以简便和安装的可靠性,从而保证工件的加工精度,来提高零件的生产效率.通过对零件结构和形状分析,该零件43mm的孔均匀分布在34+00.033mm的台阶面上.其实,该零件的加工直接可以通过画线、找正就可以加工43mm的孔.由于43mm孔的孔径只有3mm,即钻43mm孔时,切削用量小,切削力自然也比较小,所以没有必要去设置夹紧装置,用手扶助就可以直接加工了.但这样的生产效率不高,不容易保证加工质量和精度,并且费用比较大,不经济.而且要求操作工人的技术比较高,身体素质好.因为劳动强度大.这样的加工方法只适合于单件或小批量生产.而现在该零件的生产为大批量生产,必须保证质量、提高生产效率、降低生产成本.所以必须设计一套钻43mm孔的专用夹具来加工.这样即提高了生产效率,又保证了加工质量,又降低了生产成本.该零件的这道工序在专用的钻模夹具上完成.为了使工件顺利高效的加工,所以必须对设计的夹具进行相应的检查、修改、校核.所以为所设的专用夹具编写一份内容简要说服力强的说明书.9.3零件的工艺分析本道工序是在灰口铸铁零件上钻43mm的孔.应满足如下加工要求:43mm的四个孔,必须均匀分布在34+00.033mm的内孔台阶面上,四个孔的孔径为3mm,深度为10mm.43mm的四个孔的轴线必须与左右端面垂直.在钻模上,钻套的轴线必须保证与3mm孔的轴线保持一致.以此保证零件钻孔的加工精度和加工质量.该零件为灰口铸铁.为了使43mm的孔面有很好的光洁度和表面粗糙度,在加工43mm的孔时,适当的使用切削液.由于切削液的种类很多,不同的零件,不同的材料.它们所使用的切削液不一样.根据前面零件的材料分析,该零件的材料为灰口铸铁,所以该零件在加工时选用煤油作为切削液.对该零件进行冷却和润滑来达到目的,从而保证43mm孔加工精度.9.4钻模夹具的分析9.4.1定位方案选用工序基准18mm的孔和左端面作为定位基面,以心轴和端面来限制五个自由度.用心轴两个位置自由度X Y.端面限制两个角度自由度和一个位置自由度X Y Z .由于43mm的孔是轴对称,又是一个通孔.那么Z方向的角度自由度可以不限制,但为了使加工更加紧凑和顺利进行,在此采用一个棱形销来限制Z.9.4.2夹紧方案该零件在加工4-3mm时,切削余量较小,切削力也小,加上孔不深.所以加工时需要的夹紧力也小.用六角螺母夹紧就够了.没有必要设置复杂的夹紧装置了.9.4.3导向方案为了迅速准确的确定刀具与工件的有个准确的位置,在夹具上应设置引导刀具的元件钻套.钻套一般安装在钻模板上,钻模板与夹具体连接.钻套与工件之间应有排屑空间.由于该零件的生产批量大又是四个圆周上的孔,为了保证四个孔的加工质量.所以采用盖板式的钻模来导向.9.5 夹具体的设计及类型夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一整体.因此,夹具体的形状及尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接.所以对夹具有以下要求:有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面,安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面(与机床相连的表面)等,应有适当的尺寸和形状精度,它们之间应有适当的位置精度.为使夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理.有足够的强度和刚度 加工过程中,夹具体要承受较大的切削力和夹紧力,为了保证夹具体不产生不允许的变形和振动,夹具体应有足够的强度和刚度.因此夹具体需要有一定厚度,铸造和焊接夹具体常设置加强助,或在不影响装卸的情况下采用框架式夹具体.结构工艺性好夹具体应便于制造,装配和检验.铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸造凸台,以减少加工面积.夹具体毛坯与工件之间应留有足够的间隙,一般应为415mm.夹具体结构型式应变于工件的装卸. 排屑方便切屑多时,夹具体上应考虑,排屑结构.如在夹具体上安有排屑槽或在夹具体下部设置排屑斜面.斜角可取3050.在机床上安装稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上相应的表面的接触或配合实现的.当夹具在机床工作台安装时,夹具的重心应尽量低,重心越高支承面越大,夹具底面四边应凸出,使夹具体的安装基面与机床的工作台面接触良好.夹具体的类型夹具体的类型有五种,分别为铸造夹具体,焊接夹具体,锻造夹具体,型材夹具体,装配夹具体.在此,该零件的夹具体选择铸造夹具体.因为铸造夹具体的工艺性好,可铸造各种复杂形状,具有较好抗压强度,刚度和抗振9.6夹具总图上的尺寸 公差及技术要求的标注9.6.1夹具总图上应标注的尺