轴承座零件机械加工工艺规程及专用夹具设计毕业设计

毕 业 设 计 (论 文)课 题 轴承座零件机械加工工艺规程及专用夹具设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日摘要 本次设计是对轴承座件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。轴承座的作用是支撑和固定轴承，当然也要承担轴上的载荷。轴承座的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以32孔作为粗基准，以为轴承座底面作为精基准。主要加工工序安排是先以30孔为基准加工出底面，再以底面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用底面和工艺孔定位加工其他孔与平面。关键词：轴承座；加工工艺；专用夹具 ABSTRACTThis design isaspecial fixturedesignedforbearingparts of theprocess planningand process . The role of the bearing support and a fixed bearing , of course, have to bear the load axis. Known by the principles of process ,to ensure that the plane of the machining accuracy than to ensure the machining accuracy of the hole easily . This design follows the principle of the first surface after the hole . And hole plan a processing is clearly divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy . The choce of baseline to 32 Kong as a crude benchmark ,that bearing the underside as affine be nchmark . The main processing operations out of the underside of the arrangement is first 30hole processing, re-to underside positioning process Kong .In addition to the individual processes in the subsequent processes are processing other holes with flat bottom and technical hole positioning .Keywords: bearingseat; processing; special fixtures.目录目录4绪论. .5 1零件的分析.9 1.1零件的作用9 1.2零件的工艺分析9 1.2.1零件图.9 1.2.2 加工表面及孔.10 2 确定零件的生产类型.10 2.1 零件的生产类型.11 2.2 毛坯的确定.11 2.2.1 毛坯的种类及制造方法.11 2.2.2 确定铸件加工余量.11 2.2.3 绘制毛坯图.11 3 定位基准的选择123.1 选择粗基准.123.2 选择精基准.12 4 制定机械加工工艺路线124.1 确定各加工表面的加工方法.124.2 拟定加工工艺路线.13 5 机械加工余量，工序尺寸及公差的确定145.1 加工余量和工序尺寸的确定.145.2 确定切削用量及时间定额.14 6 夹具设计 .29 轴承座零件a机械加工工艺规程及专用夹具设计 机械与电气工程学院 机械设计制造及其自动化专业 08城建机械(2)班学号：08290070210 姓名： 王怀成 指导老师： 魏常武 绪论当今，各种现代化企业均拥有众多的数字控制设备，充分开发利用他们的功能，将对国民经济的发展发挥巨大的作用，高速化，高精密化的数控技术队数控机床的硬部件的刚性及定位精度等提出了跟高的要求，机床进给部件是整个轮廓和保证形位精度的关键和最基本的部分，数控机床对经给部件的要求体现在滚珠丝杠以及支撑部件上，不仅要对支撑滚珠丝杠的轴承提出特殊的要求，跟要对安装轴承的轴承座的定位精度，也就导致滚珠丝杆能否达到需要的安装精度，滚珠丝杆如果不能正确安装，必然导致轴承加速磨损，寿命降低。机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。 随着中国经济发展，能源消耗量随之增加。目前，中国已经成为世界第二大能源消费国，并且有可能在三到五年内超越美国成为世界最大能源消费国。由于能源供应与经济发展之间的矛盾缺口十分明显，“能源危机”因之成为中国乃至全球范围内人们关注的焦点。停电、气荒、油价高涨等。大力发展新能源，能够相对减少中国能源需求中化石能源的比例，也能降低对进口能源的依赖程度，从而提高能源利用效率，保障经济安全。此外，新能源还具有清洁程度高、环境污染少的特质。因此，大力发展新能源，促进其推广应用，是应对能源危机与环境问题、培育经济增长点的重大战略选择。”同时作为与之相关装备配套轴承行业也迎来了一次新的发展机遇.太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火；利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，其中太阳能发电已经成为太阳能利用的主要方式。由于在太阳能发电系统中太阳能电池板组件中太阳能需要紧跟太阳能的位置移动做上下，左右的旋转，以保证更高的发电功率。与之相对应一种新的轴承门类回转驱动副在洛阳世必爱特种轴承有限公司诞生了。世必爱回转驱动副是利用蜗轮蜗杆传动的原理实现大传动比的减速装置,用在空间交错的两轴间传递运动和动力。回转驱动副传动通常情况下是由蜗杆、转盘轴承、壳体和动力源等主要零部件组成。由于核心部件采用转盘轴承，因此可以同时承受轴向载荷、径向载荷和倾翻力矩。SBI 回转驱动副与传统的回转类产品相比，具有安装简便、易于维护、更大程度上节省安装安装空间等优势。回转驱动副装置使用轮轴运动可以减少力的消耗，起安全保护作用。除了用在逐日太阳能发电系统通常也用于重型平板运输车、集装箱起重机、随车吊、汽车吊、高空作业车、克令吊、门式起重机、小型风力发电站、航天通讯、卫星接收等领域。回转驱动副在太阳能光伏发电行业中使用，一般配置直流行星减速电机或交流减速电机；在工程机械上主要配置液压马达作为动力驱动。作为另外一种新型能源风能也得到了广泛应用。由于风能发电系统面临的环境恶劣，灰尘多，腐蚀性强，温差变化比较大，维护困难，世必爱给该系统的偏航轴承，变桨距轴承，发电机轴承，齿轮箱轴承，主轴轴承等保证使用寿命20年以上。 轴承行业现状，轴承座发展现状。我国轴承业继日本、美国和德国之后居世界第4。但与世界轴承工业强国相比，我国轴承业还存在较大差距，主要表现为高精度、高技术含量和高附加值产品比例偏低、产品稳定性差、可靠性低、寿命短等。我国轴承企业总数在世界上占据第一位，但其中多数企业规模不大，竞争能力不强，抗风险能力弱。国内传统五大轴承企业的轴承产量约占全国总量的20%，德国三大公司轴承产量占全国总产量的96%，美国四大公司占56%，日本五大公司占有率高达99.2%。轴承的出口增长低于进口增长，我国中高端轴承产品仍依赖进口。据统计，2005年我国轴承出口产品仍以微型、小型和中小型深沟球轴承及小型、中小型圆锥滚子轴承、滚针轴承等产品为主，而高精度、高技术含量和高附加值轴承比例偏低。出口市场主要集中在美国、日本及欧盟等国家和地区。轴承，是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支承旋转轴或其它运动体，引导转动或移动运动并承受由轴或轴上零件传递而来的载荷，可分为滚动轴承和滑动轴承两类。轴承是机械工业使用广泛、要求严格的配套件和基础件。由于使用范围广泛，决定了轴承品种的多样性和复杂性。由于要求严，决定了轴承质量和性能的重要性。滚动轴承广泛应用于工业、农业、交通运输、国防、航空航天、家用电器、办公机械和高科技等领域。按产品使用用途，滚动轴承可大致分为滚珠轴承、向心轴承、推力轴承、球轴承、滚子轴承等。（2）轴承行业认证从轴承行业各种标准来看，主要包括如下：轴承工业标准标准名称滚动轴承国家标准GB/T滚动轴承国家机械行业标准JB/T国际标准 ISO/TC4国外先进标准JIS BJIS DANSI BANSI/AFBMA（3）国内轴承行业的城市产能特点哈轴、瓦轴、洛轴等是我国轴承行业的大型骨干排头兵企业。辽宁瓦房店市辽宁省瓦房店市被中国机械工业联合会授予“中国轴承之都”。瓦轴为全国最大转盘轴承生产基地。截止到2006年，瓦房店市拥有轴承及配件加工企业390家，其中民营轴承企业370户。瓦房店市轴承技术装备和产品质量处于国内领先水平，轴承产品销往全国各地，出口40多个国家和地区。 按照瓦房店轴承产业基地规划，“十一五”期末，瓦房店地区的轴承企业将达到600户，销售收入占全国的13以上。 洛阳轴承产业是洛阳市传统优势产业之一。2007年，洛阳市政府出台8项扶持政策支持轴承产业全面发展。截至2007年8月，洛阳地区的二十多家出口企业出口轴承238批479.2万美元，分别较同期增加88.9%和154.1%，数量同比下降。轴承出口企业由通用型号、微利和低价格优势向特种型号、高品质、高附加值迈进。1 零件的分析 1.1 零件的作用轴承座是是用于支撑轴类零件，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴承外圈与轴承孔的配合，台阶孔是用于固定轴承座的，32孔是用来与轴相连，支撑并固定轴承，轴承座可以做在机器箱壁或机体上。 1.2 零件的工艺分析1.2.1零件图：零件的三维图，如下图所示：1.2.2加工表面及孔（1）32及8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra的值是1.6um，是加工的关键表面。（2）轴承座的下表面的表面粗糙度Ra为1.6um，16孔的下表面及内孔的表面粗糙度Ra分别为3.2um和6.3um，以及轴承座的后端面的表面粗糙度Ra为6.3um，是加工的重要表面，轴承座的下表面与轴承孔中心线有平行度要求，0.01um，也是粗糙度的加工表面。（3）M8螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。（4）其余表面要求不高。2 确定零件的生产类型 2.1 零件的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间，工段，班组，工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产，成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的年产量。零件的年生产纲领N可按下式计算：N=Qm1+a%1+b%式中：N零件的生产类型（件/年）； Q产品的年产量（台、辆）； m每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）； a%备品率，一般取2%4%； b%废品率，一般取0.3%0.7%根据上式计算求得零件的生产纲领，通过查表可得轴承座的生产类型为中批生产。2.2 毛坯的确定 2.2.1 确定毛坯的种类及其制造方法 零件的材料为HT150，考虑零件在机床运行过程中所承受的冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，毛坯可选用铸造成型零件形状不复杂，因此毛坯形状可以与零件形状尽量接近。2.2 2确定注件加工余量查机械制造工艺设计简明手册，选用铸件尺寸公差等级CT-12,选用加工余量为MA-H级，并根据毛坯的基本尺寸可知：轴承座底面的机械加工余量为6.5mm，后端面的机械加工余量为6.5mm。 2.2.3 绘制铸件毛坯图3 定位基准的选择 正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。也是保证零件加工精度的关键。定位基准分为粗基准、精基准及辅助基准。选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准和加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后在考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。3.1 选择粗基准 按照有关粗基准的选择原则，按照粗基准的选择原则：选择要求加工余量小而均匀的重要表面的粗基准，以保证该表面有足够而均匀的加工余量。故选择32外轮廓面为基准，能方便的加工出32孔，保证孔中心与轴承座下端面的平行度，32孔外轮廓面的面积较大，无浇口，冒口，飞边等缺陷，符合粗基准的要求。3.2 选择精基准经分析零件图可知，轴承座底面为高度方向基准，轴承座前端面为宽度方向基准，根据统一原则，考虑选择以加工的轴承座底面为精基准，保证底面与孔32孔中心线的距离为55.，该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。4 制定机械加工工艺路线4.1 确定各加工表面的加工方法 该轴承座的加工表面为：轴承座的底面，后端面，32内孔，11，16台阶孔，8通孔，M8螺纹。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，底面的加工路线为：粗铣-半精铣-精铣，后端面的加工路线为：粗铣-半精铣，32内孔的加工路线为：粗镗-精镗，11孔的加工路线为：由于该表面的粗糙度要求比较低，直接采取钻就可以了，16孔的加工路线为：钻-粗铰，8的加工路线为：钻-粗铰-精铰，M8螺纹的加工路线为：钻-攻螺丝。 4.2 拟定加工工艺路线 根据零件的加工的几何形状，尺寸精度及位置精度，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能机床配以专用工具，并尽量使工序集中来提高生产率。查机械制造工艺设计简明手册第20页表1.4-7,1.4-8，1.4-11，选择零件的加工工艺路线如下：工序 1：毛坯检验工序 2：夹紧轴承座孔两侧毛坯，铣轴承座底面，照顾尺寸55mm和表面粗糙度，采用X51立式铣床加专用夹具。工序 3：以上下底面为基准，并夹紧，铣后端面，采用X51铣床加专用夹具。工序 4：以底面为基准，夹紧前后端面，钻11孔和16孔，保证16孔深为10mm，采用Z525钻床加专用夹具。工序 5：以底面为基准，夹紧前后端面，钻，铰8孔，采用Z525钻床加专用夹具。工序 6：以底面为基准，夹紧前后端面，钻，镗32孔，并保证孔中心到底面的距离为55mm和对孔的平行度，采用Z525钻床和T616镗床加专用夹具。工序 7：以底面和后端面为基准，夹紧两侧面，钻M8螺纹底孔，攻M8螺纹，采用Z525钻床加专用夹具。工序 8：车圆角R2和倒角1*45，采用CA6140车床和专用夹具。工序 9：去毛刺工序 10：终检，入库。5 机械加工余量，工序尺寸及公差的确定5.1加工余量和工序尺寸的确定 前面根据资料已初步确定工件各表面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量的如下：加工表面加工内容加工余量精度等级尺寸偏差表面粗糙度底面铸件6.5CT123.5粗铣4IT1222.5-0.35012.5半精铣1.5IT11210-0.226.3精铣1IT7200-0.0351.6后端面铸件6.5CT123.5粗铣5.5IT1266.50-0.3512.5半精铣1IT8610-0.0546.311钻11IT12110+0.1812.516钻15IT12160+0.1812.5精铰1IT10150+0.073.28钻7.8IT127.80+0.1512.5粗铰0.16IT107.960+0.0583.2精铰0.04IT880+0.0221.632粗镗1.7IT1131.70+0.166.3精镗0.3IT1732-0.03501.6M8钻6.8IT1280+0.1512.5攻螺纹1.212.55.2确定切削用量及时间按定额工序2铣轴承座底面1. 粗铣轴承座底面 1.1加工条件 工件材料：HT150 b =160180MPa 铸造 ；工件尺寸：aemax=60mm，l=104mm; 加工要求：粗铣轴承座底面，加工余量为4mm， 机床：X51立式铣床 刀具：根据切削用量简明手册（后称切削手册）表1.2，选择YG硬质合金端铣刀，根据表.3.1 ，铣削宽度为60mm，故根据铣削宽度ae60,深度ap6,齿数z=10,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表3.1，取刀具直径d0=80mm。根据切削用量手册（后简称切削手册）表3.16，选择刀具前角05后角08，副后角0=10，刃倾角：s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。1.2 切削用量1.2.1 确定切削深度 因为余量较小，故选择ap=4mm，一次走刀即可完成 1.2.2 确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表4.2-35，X51立式铣床）时： fz=0.090.18mm/z故选择：fz=0.18mm/z。1.2.3 确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=80mm，故刀具使用寿命T=180min（据简明手册表3.8） 1.2.4 计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据切削手册表3.16，当d0=100mm，Z=10，ap7.5，fz0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系数为：kMV= 1.12，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：其中 ，将以上数据代入公式：确定机床主轴转速： 。根据简明手册表4.2-36，选择nc=380r/min,vfc=510mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc=m/min=119m/minf zc=v fc/ncz=510/38010 mm/z=0.13mm/z1.2.5 校验机床功率 根据切削手册表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kwPcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=380r/min，vf=510mm/s，vc=119m/min，fz=0.13mm/z。1.2.6 计算基本工时 tmL/ vf，L=l+ y+，l=104mm.查切削手册表3. 26，入切量及超切量为：y+=12mm，则：tmL/ Vf=(104+12)/510=0.28min。2. 半精铣轴承座底面 刀具：YG6硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床；切削深度ap： 1.5mm ；查切削手册表3.5，进给量为：，取为0.5mm/r参考有关手册，确定，采用YG6硬质合金端铣刀，则：现采用X51立式铣床，根据简明手册表4.2-36，取，故实际切削速度： 当时，工作台每分钟进给量：，取为980mm/min本工序切削时间为： 3. 精铣轴承座底面 刀具：YG6硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床；切削深度ap： 1.0mm ；查切削手册表3.5，进给量为：，取为0.4mm/r参考有关手册，确定，采用YG6硬质合金端铣刀，则：现采用X51立式铣床，根据简明手册表4.2-36，取，故实际切削速度： 当时，工作台每分钟进给量：，取为980mm/min本工序切削时间为： 工序3 铣轴承座后端面 1.粗铣轴承座后端面 1.1加工条件 工件材料：HT150 b =160180MPa 铸造 ；工件尺寸：aemax=80mm，l=104mm; 加工要求：粗铣轴承座底面，加工余量为5.5mm， 机床：X51立式铣床 刀具：根据切削用量简明手册（后称切削手册）表1.2，选择YG硬质合金端铣刀，根据表.3.1 ，铣削宽度为80mm，故根据铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册（后简称切削手册）表3.16，选择刀具前角05后角08，副后角0=10，刃倾角：s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。1.2 切削用量1.2.1确定切削深度 因为余量较小，故选择ap=5.5mm，一次走刀即可完成 1.2.2 确定每齿进给量fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表4.2-35，X51立式铣床）时： fz=0.090.18mm/z故选择：fz=0.18mm/z。1.2.3 确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据简明手册表3.8） 1.2.4 计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据切削手册表3.16，当d0=125mm，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=322r/min,vft=490mm/min。各修正系数为：kMV= 1.12，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：其中 ，将以上数据代入公式：确定机床主轴转速： 。根据简明手册表4.2-36，选择nc=255r/min,vfc=300mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc=m/min=100m/minf zc=v fc/ncz=300/（25510） mm/z=0.12mm/z1.2.5 校验机床功率 根据切削手册表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kwPcc。故校验合格。最终确定:ap=5.5mm，nc=255r/min，vf=300mm/s，vc=100m/min，fz=0.12mm/z。1.2.6 计算基本工时 tmL/ vf，L=l+ y+，l=104mm.查切削手册表3. 26，入切量及超切量为：y+=17mm，则：tmL/ Vf=(104+17)/300=0.40min。2 半精铣轴承座后端面 刀具：YG6硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床；切削深度ap： 1mm ；查切削手册表3.5，进给量为：，取为0.5mm/r参考有关手册，确定，采用YG6硬质合金端铣刀，则：现采用X51立式铣床，根据简明手册表4.2-36，取，故实际切削速度： 当时，工作台每分钟进给量：，取为980mm/min本工序切削时间为： 工序4 钻，铰11，16孔，保证孔的精度1 钻11孔通孔 1.1 钻选择钻头 根据切削手册表2.1，2.2，选择高速钢麻花钻头，由于11孔的粗糙度要求较低，故以此粗钻do=11mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角o12， 2.选择切削用量 2.1 确定进给量按加工要求确定进给量：查切削手册，f=0.520.64 ，由切削手册表2.7,系数为0.5,则： 按钻头强度选择:查切削手册表2.8,钻头允许进给量为：；按机床进给机构强度选择：查切削手册表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为。以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.260.32mm/r。根据简明手册表4.2-16,最终选择进给量。由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。根据切削手册表2.19查出,钻孔时轴向力Ff=1760N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=1760N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830NFf，故所选进给量可用。2.2 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.6mm，寿命2.3 切削速度查切削手册表2.30，切削速度计算公式为： （m/min）其中，查得修正系数：，故实际的切削速度： 2.4 检验机床扭矩及功率查切削手册表2.20，当f0.33, do11mm时，Mt=31.78Nm，修正系数均为1.0，故MC=31.78 Nm。查机床使用说明书：Mm =72.6 Nm。查切削手册表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.0kw。查机床使用说明书，。由于，故切削用量可用，即：，3、计算工时3 钻16孔，孔深为10mm，与11形成沉孔2.1 粗钻16孔 2.1.1选择钻头根据切削手册表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=15mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角o12，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度， 2.2 选择切削用量 2.2.1 确定进给量按加工要求确定进给量：查切削手册，由切削手册表2.7,系数为0.5,则： 按钻头强度选择:查切削手册表2.8,钻头允许进给量为：；按机床进给机构强度选择：查切削手册表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为。以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.3050.375mm/r。根据简明手册表4.2-16,最终选择进给量。根据切削手册表2.19查出,钻孔时轴向力Ff=2500N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=2500N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830NFf，故所选进给量可用。2.2.2 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.62mm，寿命2.2.3 切削速度查切削手册表2.30，切削速度计算公式为： （m/min）其中，查得修正系数：，故实际的切削速度： 2.2.4 检验机床扭矩及功率查切削手册表2.20，当f0.41, do16mm时，Mt=31.78Nm，修正系数均为1.0，故MC=31.78 Nm。查机床使用说明书：Mm =52 Nm。查切削手册表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.3kw。查机床使用说明书，。由于，故切削用量可用，即：，3、计算工时3.2 粗铰16孔粗铰至16mm刀具：专用铰刀机床：Z525立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量为0.81.2mm/z,进给量取0.81mm/r，机床主轴转速取为=392r/min，则其切削速度为：。机动时切削工时，=18mm，工序5 钻，铰8孔，保证孔的精度1. 钻8孔1.1选择钻头根据切削手册表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=7.8mm，钻头采用双锥后磨横刀1.2 选择切削用量 查切削手册，f=0.360.44mm/r， l/d=20/8=2.5 ，由切削手册表2.7，系数为0.5，则f=（0.360.44）*0.5=0.180.22mm/r 根据简明手册表4.2-16 ，最终选择f=0.22mm/r 1.3 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.6mm，寿命1.4 切削速度 查切削手册表2.30，切削速度计算公式为： （m/min）其中，查得修正系数：，故实际的切削速度： （4）检验机床扭矩及功率查切削手册表2.20，当f0.26, do11mm时，Mt=10.94Nm，修正系数均为1.0，故MC=10.94 Nm。查机床使用说明书：Mm =144.2 Nm。查切削手册表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.0kw。查机床使用说明书，。由于，故切削用量可用，即：，3、计算工时2. 粗铰至7.96mm 刀具：专用铰刀机床：Z525立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量为0.71.1mm/z,进给量取0.81mm/r，机床主轴转速取为=1360r/min，则其切削速度为：。机动时切削工时，=26mm，(2) 精铰至刀具：机床：Z525立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量取0.22mm/r，机床主轴转速取为：=1136r/min，则其切削速度为：机动时切削工时，=26mm工序6 粗镗，半精镗32孔，以轴承座底面为定位基准1. 粗镗32孔机床：T616卧式镗床单边余量,可一次切除，则 。由切削手册表1.5查得，进给量取为0.52mm/r。由切削手册表1.1查得 Vt=114,mm/min Kv=1.0*1.2*0.8*0.8*1.2*1.0=0.92 则： Vc=114*0.92=105m/min 查简明手册表4.2-20，取为1160r/min。加工基本工时：2半精镗32孔机床：T616卧式镗床单边余量,可一次切除，则 。由切削手册表1.5查得，进给量取为0.145mm/r。由切削手册表1.1查得 Vt=163,mm/min Kv=1.0*1.2*0.8*0.8*1.2*1.0=0.92 则： Vc=163*0.92=150m/min 查简明手册表4.2-20，取为1160r/min。加工基本工时：工序7 钻M8底孔，攻螺纹1. 钻螺纹底孔6.80mm机床：Z525立式钻床刀具：高速钢麻花钻根据切削手册查得，进给量为0.360.44mm/z, 系数为0.5，故f=（0.360.44）*0.5=0.180.22mm/z ，现取f=0.22mm/z，v=28m/min，则：查简明手册表4.2-15，取。所以实际切削速度为：计算切削基本工时：2攻螺纹M6机床：Z525立式钻床刀具：丝锥M8，P=1.25mm切削用量选为：，机床主轴转速为：Ns=1000V/3.14*8=239r/min， 按机床使用说明书选取：，则 ；机动时，计算切削基本工时：6.夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序7钻M8螺纹底孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。6.1 问题的提出夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程地切削加工、 热处理、装配等工艺过程中。机床夹具按在不同生产类型中的通用性，可以分为通用夹具. 专用夹具. 可调夹具. 组合夹具等。本夹具主要用来钻M8螺纹底孔，该孔是直通孔，在32孔的的正上方，由于本工序是中批生产，还应考虑如何提高劳动生产力，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。6.2 夹具设计6.2.1、定位基准选择 由零件图可知，M8，为使定位误差为零，应该选择以32孔的后端面为定位基准，M8的孔中心线竖直垂直于32孔的水平中心线。为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻孔后攻螺纹。6.2.2、切削力及夹紧力计算 刀具：硬质合金麻花钻，。由实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册表2.3，切削力计算公式为： 其中：，与加工材料有关,取0.94；与刀具刃磨形状有关,取1.33；与刀具磨钝标准有关,取1.0，则： 致谢大学四年转眼就过去了，通过毕业设计，使我综合的运用了几年所学的专业知识。在毕业设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。这次毕业设计，这让我真切的体会到理论与实际相结合的意义，为我今后的机械制造技术设计思路奠定了基础。这次课程设计虽然不是属于实践的操作，但是从这次课程设计中能让我们学习到一些课本中不能引起我们注意的细节东西。本次课程主要经过了两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段中认真复习了有关书本知识学会了如何分析零件的工艺性，学会了查各类工艺手册。选择加工余量，确定毛坯的形状，大小等，绘制出了毛坯图。又根据毛坯图和零件图构想出了两种工艺方案，比较其中较合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择，时间定额计算等方面的知识。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况来选择设备，填写了工艺文件。夹具设计阶段，运用工件定位，夹紧及零件结构设计等方面的知识。 我非常感谢我的指导教师魏老师。自从做毕业设计以来，我时刻体会着魏老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，我想这是够我一生受用的人格魅力。张老师在这个过程中给了我许多帮助，我在不明白一些设计的问题和有关画图方面的问题时，每次去老师那里，老师都会在百忙之中给我们足够的时间去问问题，有时还会和我坐下来一起讨论设计的方案。即使是周末只要我们有问题也愿意舍弃他宝贵的周末来给我们解答问题，而且每次都是那么的耐心、认真、和蔼，这让我很感动。整个过程，魏老师都倾注了大量的心血。正是魏老师科学、严谨的指导下，我的课程设计才能顺利进行，这篇论文也才得以顺利完成。再次向我的指导老师，魏老师表示深深的敬意和感谢！毕业设计虽然我完成的图不一定很好，但是通过老师的帮助和自己的努力完成还是让我有一种自豪感，毕竟是我自己真的去思考所得来的成果。毕业设计结束的时候，我感到有一种轻松感，是因为我在这个过程中获得了知识，有所学、有所用。虽然在这个过程中的也遇到了困难，但是有魏老师的讲解和指导，让我更能深刻的去领会绘制的原理，因此，我要感谢魏老师对我的帮助和辅导。在完成毕业设计的过程中，我发现了自己很多不足和需要改进的地方。这些我会在今后踏出校园，步入社会的工作和生活中不断努力学习和充实自己。 参考文献 1 李旦等，机床专用夹具图册，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005。2 孙已德，机床夹具图册，北京