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140及端面加工车床夹具设计姓名班级学 号指导教师1序 言 42零件的分析 42.1 零件的作用 52.2 零件的工艺分析 63工艺规程的设计 73.1 确定毛坯的制造形式 73.2 基准的选择 73.3 制定工艺路线 73.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 83.5 切削用量以及机床的确定 94零件专用夹具的设计 12课程设计总结 13参考书目 15姓名学号专业、班级设计题目：评定成绩:导教师:课程设计是机械制造装备设计课程的一个实践性教学环节，是在我们学 完了机械制造技术基础 含夹具设计 、机械设计、机械制造装备基础等 专业基础课之后进行的。其目的在于，通过机床主传动设计和成型刀具的设计， 使学生受到方案比较、结构分析、零件计算、机械制图、技术条件编写及技术资 料查询等方面的综合训练，培养初步具有机床部件和工具的设计能力。对我们来讲，我将会抓住这样一次难得的机会，继续巩固我们已经学过的机 械制造技术基础等课程；不断提高自己的发现问题，分析问题，解决问题的能 力；为明年的毕业设计及今后的工作打下良好的基础。最后，感谢老师对我们的指导！2零件的分析2.1 零件的作用题目给出的是 CA10B解放牌汽车中间轴轴承支架，它的主要作用是（1） 起到稳固滚子的作用（2）在安装时起到固定滚珠的作用，利于安装。要求零件的 配合符合要求。232（轴承的正面观察图）2.2 零件的工艺分析零件的加工过程中，要保证零件上部的折弯部分在竖直方向与 错误！未指定书签。 140孔成5.5错误！未指定书签。的夹角，同时要保证支架两侧板的平面与水平 面成30错误！未指定书签。的夹角，孔中心到顶小孔所在平面的距离为 40mm 且每孔中心线与竖直方向零件的夹角成600夹角。要保证以上尺寸要求，先将错误！未指定书签。的内孔和端面加工完成，再以内孔和端面为定位基准对上凸 台表面进行加工，最后以 错误！未指定书签。内孔，端面，和上 错误！未指定书 签。13的小孔（一面两销）为定位基准，加工支架两侧板，其中主要加工面粗 糙度为6.3 m其余表面粗糙度为50仙m.加工表面尺寸精度等级表面粗糙度R/卜 m加工方案50+00.4IT1250粗铳1400+026IT96.3粗铳-半精铳13+004IT1250钻3工艺规程的设计3.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，故它的零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓 尺寸较大，又是大批量生产，而且表面粗糙度质量要求也不是很高， 故可采用铸 件，以提高生产效率和效益。3.2 基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。1. 粗基准的选择先选取错误！未指定书签。155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件， 铳错误！未指定书签。155两端面，再以错误！未指定书签。155外圆为定位基 准，利用三爪卡盘为定位元件，铳 错误！未指定书签。内孔。2. 精基准的选择以错误！未指定书签。内孔，错误！未指定书签。155端面，错误！未指 定书签。13孔（两面一销）为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基 准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候， 应该进行尺寸换算，这在 以后还要进行专门的计算，在此不再重复 。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度 的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下， 可以 考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还 应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。工艺名称机床设备刀具量具1粗铳一端面立式铳床莫氏锥柄立铳刀游标卡尺2粗车，1相车内孔140H7卧式车床硬质合金车刀游标卡尺3铳削中间凸平面立式铳床镶齿套式面铳刀游标卡尺4钻中间孔立式钻床高速钢麻花钻游标卡尺5粗铳两侧平闻立式铳床镶齿套式面铳刀游标卡尺6钻侧平向的孔立式钻床高速钢麻花钻游标卡尺7钻圆柱上的孔立式钻床高速钢麻花钻游标卡尺8测量,检查钳工台9清洗清洗机10终检3.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA10B中间轴轴承支架零件材料为 HT200,生产类型为大批量产.根据上诉 资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸如下:155两端面:参照，因其表面质量要求比较低（粗糙度为50Nm）, 故可直接对其表面进行铳销；铳销厚度为 2mm故毛坯两表面之间的厚度为 50mm+2mm=52mm错误！未指定书签。140错误！未指定书签。内孔的加工：参照 ,其加工余量为 0.5mm,粗链0.4mm,精链 0.1mm,故毛坯的尺寸为 错误！未指定书签。140错误！未指定书签。mm-0.5mm= 错误！未指定书签。mm;铳中凸台面：参照 ，因其表面质量要求比较低（粗糙度为50Nm）, 故可直 接对其表面进行铳销；铳销厚度为2mm故毛坯凸台平面的厚度为 12mm+2mm=14mm;钻中间？13的孔：参照 ，因其表面质量要求比较低（粗糙度为50Nm）, 故可直接对其进行钻孔；铳侧两平面：参照 ，因其表面质量要求比较低（粗糙度为50Nm）, 故可直 接对其表面进行铳销；铳销厚度为2mm故毛坯两侧平面的厚度为 12mm+2mm=14mm;钻两侧平面孔：参照 ，因其表面质量要求比较低（粗糙度为50Nm）, 故可直接对其进行钻孔；钻圆柱面上两小孔参照 ，因其公差等级要求比较低（两孔轴线之间的距 离为32 0.1mm,两孔的直径为错误！未指定书签。，故可直接对其进行钻孔；3.5 切削用量以及机床的确定1.铳两端面，选用X52-K立式铳床，采用镶齿套式面铳刀 错误！未指定书签。=16mm,z=3切削速度：参考有关手册，V=37m/min.进给量为0.5mm/r;.(1)切削用量1 )背吃刀量ap = 1 mm2 )进给量由指导表5 1 1 ,按2 5 ,齿数为5的立铳刀，选fz=0.05mm/z f=0.05 x 5=0.25mm/r3 )铳削速度 由表513查得v=68m/min由式 5 1n = 丫 父 1000 = = 866r / min由表 4 15 取二3.14 25n=1225r/min实际 v =口2d =96.16m/min1000(2)时间定额当n=1225r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为fm= fzznw =0.25 X 10X 1225=3137.5 (mm/mir)切削工时：由于是精铳，故整个铳刀刀盘必需铳过整个工件，可得出铳刀的行程2二r = 521.2mm则机动工时为,2二 rtm =521.2/3137.5 =10Sfm2.粗车140错误！未指定书签。mnft孔，选用C-620-1卧式车床，采用硬质合 金车刀，d=25mm,车销速度：参考有关手册V=25m/min,进给量为 0.5mm/r;半精车140错误！未指定书签。mrmj孔，选用C-620-1卧式车床，采用 硬质合金车刀，d=25mm,车销速度：参考有关手册V=20m/min,进给量为0.2mm/r (1)切削用量1 )背吃刀量ap =1mm2 )进给量由指导表5 2 ,选 f z=0. 8 mm/r3 )铳削速度 由表52查得 v= 5 0 m/min由前面已知毛坯的加工余量为500.26所以最大加余量为6 . 2 mm粗加工余量为5 mm据指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车ap = 6.510mm.取 pap = 4.5mm, 一次加工4)确定机床主轴转速ns1000vc3.14dw1000 503.14 50= 318.5(r/min)5)切削工时，按指导教程表 5-39l2 = 4mm, 11 =2 mm l = 50mm l3 = 5mmtjL l1l3 l4 2 50 5fn0.8 318.5= 0.23min6)切削工时，按指导教程表 5-39l2 = 4mm, l1 =2 mm l = 50mm l3 = 5mmtjL l1 l3 l 4 2 50 5 . = =0.47 minfn 0.2 636.93 .铳中间凸平面，选用X51立式铳床，采用w18Cr4V立铳刀，错误！未指定书签。二16mm,z=3,切削速度：参考有关手册,V=37m/min.进给量为0.25mm/r;4 .钻中间直径为13的孔，选用Z525立式钻床，采用直柄小麻花钻，d=13mm,钻 削速度：参考有关手册，V=23m/min.进给量为0.3mm/r;(1)切削用量1)背吃刀量 取ap =2mm2)进给量 由表52 2查得f=(0.10 0.20)mm/r, 结合表4 1 0 选 f = 0.10mm/rn=960r/min3)切削速度由表522, v可取1624mzmin,由式 5 1 n= x 1000 =566 849r/min ,参照表 4 9 ,取 二 dfl n二 d 960 二 2=6.02 m/min头际v= =10001000(2)时间定额l = 1 2 mm 1i = 3 mm L =3mmtml l1 l2nwf二 12 3 3960 0.10= 0.18 min5 .铳支架两侧平面，选用X51卧式铳床采用w18Cr4V面铳刀，错误！未指定书签。 =16mm,z=3切削速度：参考有关手册，V=50m/min.进给量为0.25mm/r;6 .钻支架两侧平面小孔，选用Z525立式钻床，采用直柄小麻花钻，d=13mm,钻 削速度：参考有关手册，V=23m/min.进给量为0.3mm/r;7 .钻圆柱面上两小孔，选用Z525立式钻床，采用直柄小麻花钻,d=7.2mm,切削速度：参考有关手册，V=18m/min.进给量为0.2mm/r.4零件专用夹具的设计4.1 定位基准根据所加工零件是中间轴轴承支架， 具加工数量是属于大批量生产，为了提高劳 动生产率，并能够保质保量生产，降低劳动强度，则需要设计专用夹具。由于此加工工序较多，经过与同组人协商决定，由本人设计第2道工序, 粗车内孔140H7的专用夹具，此夹具将用在卧式车床 C620-1中。刀具为硬 质合金车刀，材料为硬质合金。问题的提出：本夹具使用来加工 4140mm的内孔，此孔的加工精度的高低，有助以后工件加工的定位夹紧，所以对其有一定的技术要求。以错误！未找到引用源。155外圆平面为精基准。以错误！未找到引用源。155外圆平面专用车床夹具装配图见第三张图。火具体零件图参见第四张图。4.2 误差分析定位误差产生的原因：(1)定位基准与设计基准不重合产生的定位误差。(2)定位副制造不准确产生的基准位移误差。以错误！未找到引用源。155外圆平面为定位基准，但实际上，火具体和工件内 孔都有制造误差，故安装后两个孔的中心并不重合，使得定位基准相对于调刀基 准发生了位置变化，工件孔与夹具始终在下母线接触，则定位基准和调刀基准问 的最大距离和最小距离分别为：D D1 d d1OO1max = 0A -。1 A = 一 22OO1min因此，由于基准发生位移而造成的误差为：OQmin -。佃所=2即此定位误差为内公差与夹具体公差之和的一半。若将工件定位工作面与夹具定位工作元件的定位工作面合称为定位副，则由于定位副制造误差，也直接影响了定位精度，这种误差称为基准不重合误差课程设计总结首先我们由衷的感谢老师提供我们这样一个锻炼自己的机会， 进过这十几天 的学习，本次的课程设计就结束了，不过至今我感慨万分。的确，从选工序开始， 从理论到实践，可以说是苦多于甜，有些东西根本很难下手，但还是学到了很多 的东西。这次课程设计的确显得有点心有余而力不足，很多准备不是很充分我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队。必须发 挥团队协作的精神，团队协作是我们实训成功的一项非常重要的保证，并且这次 的课程设计也正好锻炼了我们这一点，这也是非常宝贵的。程设计完满结束，总 的来说，进过这门课的学习收获还是相当大的。参考书目1机械制造技术基础课程设计指导教程邹青主编，机械工业出版社，2006.7第一版。2机械制造技术基础于骏一 邹青主编，机械工业出版社，2007.1第一版。3机械制造装备设计冯辛安主编，机械工业出版社，2006.6第二版。4工程材料及成形技术基础吕广庶 张远明主编，高等教育出版社，2001.9第一版。5互换性与技术测量廖念钊古莹蕾莫雨松李硕根杨兴骏主编，中国计量出版社，2000.1第四版。6画法几何与机械制图冯开平 左宗义主编，华南理工大学出版社，2001.9第一版。7金属切削机床夹具设计手册上海柴油机厂工艺设备研究所编，机械工业出版社，1984.12第一版
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