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课程设计 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 报告(论文)题目： H2090对开式滑动轴承座工艺及其镗孔工装设计 作者所在系部： 作者所在专业： 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 目 录摘要第1章 绪论31.1 机床夹具概述41.1.1机床夹具71.1.2机床夹具优点71.2 机床夹具发展趋势41.2.1 机床夹具现状5第2章 工艺规程设计62.1零件的分析72.1.1零件的作用72.1.2零件的工艺分析72.2毛胚的选择82.3工艺路线的拟定82.3.1孔和平面的加工分析7 2.3.2定位基准的选择92.3.3拟定工艺路线102.4加工余量的确定82.4.1侧面的的加工余量7 2.4.2镗孔24加工余量92.4.3 镗孔27加工余量102.4.4 车孔68加工余量102.4.5 车孔56、64、72加工余量102.4.6 车外圆75加工余量102.4.7 刀具选择102.4.8 量具选择10第3章 切削用量及工时163.1粗铣尺寸90侧面163.1.1加工刀具16 3.1.2计算切削用量173.1.3 计算切削工时173.2粗铣搭子侧面173.2.1加工条件18 3.2.2计算切削用量183.2.3 计算切削工时183.3精铣尺寸90侧面193.1.1加工条件19 3.1.2计算切削用量203.1.3 计算切削工时203.4精铣搭子侧面213.4.1加工条件21 3.4.2计算切削用量223.4.3 计算切削工时223.5钻刮沉孔233.6镗内孔105233.6.1粗镗23 3.6.2精镗233.7钻M12螺纹孔24第4章 专用夹具设计254.1镗床夹具264.1.1加工目标264.1.2夹具设计274.1.2.1定位基准的选择274.1.2.2夹紧力和切削里计算284.1.2.3定位误差分析294.1.2.4夹具的结构组成294.1.2.5夹具主要操作方法30第5章 夹具的三维设计305.1三维软件介绍325.2镗孔夹具三维设计33第6章 结论34参考文献35摘 要机床夹具用来加固加工对象保证工件有正确的位置的工装装备，常简称为夹具。夹具的组成组成主要是定位元件、夹紧装置 、对刀引导元件。其中分度装置能完成数个工位的加工在一次的装夹过程里，另外还有连接元件以及夹具底座。后体零件工序较多，涉及到车削、镗孔、钻孔、铣削、铸造、划线等各类金属加工工艺和辅助工艺。本次夹具设计过程中主要运动了Solidworks软件对夹具进行设计，通过三维造型完成镗孔的设计任务。这是因为三维设计的准确性、精确度，并且形象的可以展示。同时在夹具设计之前进行了详细的零件分析和加工工艺分析，准确的把握零件的加工过程。为了适应大批量生产，同时保证在大批生产时兼顾效率的同时提高精确度并降低人工的成本，这次夹具选择镗孔进行针对性设计。镗床夹具又称镗模，通过钻套、镗套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置。在进行后续三维设计后，进行二维的CAD图纸绘制这样，达到了二维与三维的合理转化，有利于识图并根据图纸进行加工。关键词 Solidworks 镗床夹具 后体 CADAbstractMachine tool fixture for strengthening the processing object to ensure that the workpiece is the correct position of tooling equipment, often referred to as the fixture. Fixture composition is mainly composed of locating element, clamping device, tool guiding element. Processing the dividing device can complete a plurality of stations in a clamping process, in addition to connection element and a fixture base.后体零件工序较多，涉及到车削、镗孔、钻孔、铣削、铸造、划线等各类金属加工工艺和辅助工艺。本次夹具设计过程中主要运动了Solidworks软件对夹具进行设计，通过三维造型完成镗孔的设计任务。这是因为三维设计的准确性、精确度，并且形象的可以展示。同时在夹具设计之前进行了详细的零件分析和加工工艺分析，准确的把握零件的加工过程。After the process is more, involves turning, boring, drilling, milling, casting, marking and other kinds of metal machining process and auxiliary process. The fixture design process of the main movement of fixture design Solidworks software, complete the design task boring through the three-dimensional modeling. This is because the 3D design accuracy, precision, and the image can be displayed. At the same time analyzed part analysis and detailed processing technology in fixture design process before, accurate grasp of parts.为了适应大批量生产，同时保证在大批生产时兼顾效率的同时提高精确度并降低人工的成本，这次夹具选择镗孔进行针对性设计。镗床夹具又称镗模，通过钻套、镗套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置。在进行后续三维设计后，进行二维的CAD图纸绘制这样，达到了二维与三维的合理转化，有利于识图并根据图纸进行加工。In order to adapt to mass production, and ensure both efficiency in mass production of improve accuracy and reduce artificial cost, the choice of the specific design jig boring. Boring jig called boring mode, through drills, boring sleeve guide tools for processing can accurately determine the relative position between the tool and workpiece. In the subsequent three-dimensional design, CAD drawings are 2D drawing, reached the2D and 3D reasonable conversion, to identify the images and processed according to drawings.关键词 Solidworks 镗床夹具 后体 CADKeywords Solidworks CAD boring machine jig第1章 绪论1.1机床夹具概述1.1.1机床夹具为了保证产品的质量、生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本设计专用夹具进行针对性加工，这就是夹具的设计初衷。夹具的作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置。在大批量生产中，夹具的使用更加频繁，是提高劳动效率的重要加工辅助手段。1.1.2机床夹具的优点（1）工件的加工精度高。用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。（2）劳动生产率高使用夹具装夹工件、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。（3）扩大机床的使用范围（4）在批量生产中使用夹具后降低成本，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，有明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。1.2机床夹具的发展趋势科学技术日新月异的发展历程也让夹具设计的发展突飞猛进，不断优化设计，有效保证了现代机加工的要求。1.2.1机床夹具的现状现如今仍然由于技术的限制以及经济因素的限制夹具设计存在瓶颈，另一方面，夹具的发展过程中存在较大的磨损，损耗严重。由于目前数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）不断大幅应用，机床夹具设计要求我们需要适应一下六点：1）安装夹具的方便快捷，缩短加工周期，降低成本。2）多组同时应用加工。3）精密加工上夹具应用。4）现代化制造技术中夹具应用。5）液压或气压夹紧在夹具中应用。6）提高机床夹具的标准化程度。1.2.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。1.精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。2.高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。3.柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。4.标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。第2章 工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1零件的作用根据任务书要求，本次设计对象是对开式滑动轴承座。对开式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和双头螺柱等组成。剖分面常作成阶梯形，以便对中和防止横向错动。轴承盖上部开有螺纹孔，用以安装油杯。轴瓦也是剖分式的，通常由下轴瓦承受载荷。为了节省贵重金属或其它需要，常在轴瓦内表面上浇注一层轴承衬。在轴瓦内壁非承载区开设油槽，润滑油通过油孔和油槽流进轴承间隙。轴承剖分面最好与载荷方向近似垂直，多数轴承的剖分面是水平的(也有做成倾斜的)。这种轴承装拆方便，并且轴瓦磨损后可以用减少剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。由于零件作用的重要地位，故需要研究其成型和金加工的工艺过程，并设计他的相关重要夹具来针对其重要工序进行典型的夹具设计。2.1.2零件的工艺分析1、零件形状：本次设计的对开式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和双头螺柱等组成，其中轴承座与轴承盖是该件的主要组成部分，结合面采用阶梯接触结构以方便后续装配对和并承受更多的径向冲击作用力，由于组合的两零件结构较为复杂故需要我们采用铸造工艺来进行下料完成初步造型。在工艺过程中主要加工面是轴承座的底面以及两零件的拼合阶梯面。同时从零件的外形上可以发现零件的各个螺孔以及安装通孔端面都需要进行加工以方便后续安装，底部是近四方形，是整个夹具的基准面可以通过刮研工艺达到要求。2、轴承座技术要求如下：（1）尺寸精度 轴承座剖分面内孔的尺寸精度直径105（+0.06,+0.03）、表面粗糙度6.3要求，对底面的平行度要求为0.02此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）（4）图2.1 零件图2、轴承座上盖的技术要求如下：（1）尺寸精度 轴承座上盖的剖分面内孔的尺寸精度直径105（+0.06,+0.03）、表面粗糙度6.3要求，对侧面靠山的垂直度要求为0.03（2）轴承座与轴承盖结合处的阶梯面处有尺寸100.03以及开档尺寸120（-0.02，-0.05）进行保证，粗糙度值为3.2，两面相互之间垂直度要求为0.03（3）轴承座上盖零件还有两个直径为13内孔以及M20螺钉安装孔以及其端面需要进行加工，粗糙度为6.3 （4）零件的尺寸80左右侧面是后续加工校正的一侧基准需要进行铣削，粗糙度为6.3图2.2 轴承上盖零件图2.2毛坏的选择根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状不规则，外形较为复杂，为了保证准确造型并、减少加工余量，减轻劳动强度，提高劳动效率，同时兼顾本次大批生产的生产要求，因此选用铸造毛坯工艺，这样的下料方式可以让毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。这里我们可以选择金属型来进行铸造加工，毛胚余量放2-3mm。图2.3 轴承座零件毛胚图图2.4 轴承上盖零件毛胚图2.3工艺路线的拟定2.3.1孔和平面加工分析本次需要对轴承底座以及轴承座上盖单独进行加工最后合并后进行镗孔加工。在对两个拼合件进行单独铣削加工时，需要重点加工出合理的定位面然后在正确的位置加工孔的尺寸，这样才能最后保证拼合后镗孔尺寸的正确。故本次加工主要是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系，并采用合理的加工工序与加工机床进行工艺保证。1、孔和平面的加工顺序本次加工我们采用先面后孔，因为底面是一个平整的大底面同时与其他零件特征有位置关系，所以先加工后体零件上的基准底面A，以基准底A面定位加工其他平面，然后再进行钻孔和镗孔等孔的加工。加工顺序这样安排可减少刀具调整与工件装夹，同时保证零件的制造工艺精度。粗精加工基准面在粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。同时遵循先加工重要精度后加工次要精度的原则，这样可以有效避免因为后加工有难度的尺寸精度产生高的报废率引起的损失。另外还可以使精度的传递有效，同时在粗加工产生应力后有效的时效处理减少后期应力引起的变形。2、镗孔加工方案选择前面工艺分析可知两个拼合件在组合后需要根据下底面进行定位工时利用轴承座的左右两个直径为28内孔进行定位，这样定位方式满足了一面两销定位模式可以很好的固定零件的位置，限制零件各个自由度要素。零件的的形状精度和位置精度都要求我们采用镗削工艺来完成该道工艺以保证两孔本身的形状精度和位置精度。由于要进行大批量生产的要求，所以初步决定选择底面作为定位基准来进行加工制造。（1）用镗模法镗孔镗削加工过程中镗模可提高镗杆的刚度和抗振性。可以多刀同时加工也可以单刀加工。生产效率高。镗模的主要缺点是结构复杂、制造难度大、成本较高，装配要求高、镗杆和镗套易磨损等。（2）用卧式镗孔为适应大批量、多品种的生产批量要求。我们采用我是镗床进行加工。这样可以有效的提高生产效率并且简化工艺过程保证内孔105（+0.06，+0.03）的加工精度要求。2.3.2定位基准的选择轴承座以及轴承座上盖初步单独加工时粗基准采用尺寸80左右侧面，原因是该面加工后为后续加工端面以及镗孔和端面孔钻削提供了保证。轴承座精基准的选择可以选用尺寸90下侧大底面进行定位，同时辅助以尺寸80一侧面定位。而轴承座上盖精基准的选择可以继续选用80左右侧面进行定位，这样也可以做到前后基准一致，方便加工装夹等这样的定位方式遵循了“基准统一”的原则，同时轴承座的定位模式是一面两销的定位模式。可以有效保证加工基准的统一防止位置公差偏差。2.3.3拟定工艺路线轴承座的工艺路线：工序1铸造毛坯。工序2 人工时效温度（500550）消除应力。工序3 非加工表面喷漆。工序4 划线备铣削 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）工序13质检工序14 入库轴承座上盖的工艺路线：工序1铸造毛坯。工序2 人工时效温度（500550）消除应力。工序3 非加工表面喷漆。工序4 划线备铣削 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）工序11 镗孔，镗安装孔尺寸105（+0.06，+0.03）至尺寸，光出端面工序12 钳工去毛倒钝工序13质检工序14 入库轴承座零件机加工工艺卡如下：工序号工序名称工序内容车间1铸造金属型铸造、喷砂及其清理铸造车间2热处理时效处理人工时效：加热到530560保温6-8小时，冷却速度小于30热处理车间3油漆非加工表面喷漆4划线备铣削5铣台虎钳装夹校正1. 铣尺铣削车间6铣 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）铣削车间7划线备钻车间8钻钻孔2-28，钻铰孔2-10.8钻削车间9钻攻司2-M12钻削车间10钳11镗床铣削车间12钳修去锐边，去毛倒钝钳工车间13质检铣削车间14入库铣削车间工序号工序名称工序内容轴承座上盖零件机加工工艺卡如下：工序号工序名称工序内容车间1铸造金属型铸造、喷砂及其清理铸造车间2热处理时效处理人工时效：加热到530560保温6-8小时，冷却速度小于30热处理车间3油漆非加工表面喷漆4划线备铣削5铣台虎钳装夹校正2. 铣尺寸80左右侧面至尺寸；3. 铣尺寸80上下侧面放余量0.8-1；4. 铣铣尺寸10侧面及其角尺面放余量0.8-1铣削车间6铣 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）铣削车间7划线车间8钻钻削车间9钻钻削车间10钳将下轴承座与轴承上盖根据尺寸120（+0.06，+0.03）及其靠山面进行配合装夹并校正，用螺栓及其螺母垫圈配套装夹，并检查11镗床专用夹具上活，校正尺寸80记号面，允差0.021.镗安装孔尺寸105（+0.06，+0.03）至尺寸要求2.光出一刀落端面铣削车间12钳修去锐边，去毛倒钝钳工车间13质检铣削车间14入库铣削车间2.4加工余量的确定灰铸铁材HT200，查金属机械加工工艺手册工艺表17-5 机械加工车间的生产性质为轻型，确定为大批生产。查机械制造技术基础第3版表6-4，确定毛坯铸件的制造方法为金属模机器造型。大批生产模式下，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5根据铸造的类别、特点、应用范围和铸造方法的经济合理性，按表确定机器造型金属模的加工余量等级为F级,尺寸公差等级为7-9级，选择CT8级精度。2.4.1轴承座周边侧面及其搭子面的加工余量轴承底座底面及尺寸80左、右两侧面及各处搭子面粗糙度要求为 ，参照机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，查得采用粗铣、精铣两道加工工序完成，经济精度选为IT11。 其加工余量规定为，现取。2.4.2轴承底座台阶面的加工余量轴承底座台阶面及尺寸120（+0.06，+0.03）左、右两侧面及其靠山面，要求为 ，参照机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，查得采用粗铣、精铣两道加工工序完成，经济精度选为IT10。 其加工余量规定为，现取。2.4.3镗105孔的加工余量105孔：内孔表面粗糙度要求，参照机械制造工艺设计简明手册表1.4-7，采用粗镗、精镗两个工序完成，经济精度选为IT10。粗镗：105孔，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-10,其余量值为；精镗：105孔，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-10,其余量值为。2.4.4钻28孔的加工余量28孔：内孔表面粗糙度要求，参照机械制造工艺设计简明手册表1.4-7，采用钻孔、扩孔两个工序完成，经济精度选为IT10。钻孔：28孔，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-10,其余量值为；扩孔：18孔，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-10,其余量值为。2.4.7刀具的选用铣刀镗刀钻头类型镶齿端铣刀单刃镗刀麻花钻材料硬质合金硬质合金高速钢2.4.8量具的选用铣平面采用的量具为游标卡尺镗孔采用的量具为塞规和千分尺或者量缸表第3章 切削用量及工时的确定3.1粗铣尺寸90侧面3.1.1加工刀具工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。加工要求：铣的端面，粗糙度要求下底面为，上顶面为12.5机床：X62W卧式万能铣床选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1，切削余量单边为3mm，铣刀直径选择，。3.1.2计算切削用量1）决定每齿进给量采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（机械制造工艺设计简明手册表4.2-38），但因采用不对称铣削，故可以取。2）决定切削速度和每分钟进给量切削速度可以根据切削用量简明手册表3.27中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16查得：、各修正系数为 所以： 根据X62W型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39与4.2-40，选择、。因此，实际切削速度与每齿进给量为： 3.1.3计算切削工时计算基本工时式中，根据机械制造工艺设计 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）3.2粗铣搭子面3.2.1加工条件工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。加工要求：铣削尺寸40的搭子侧面，粗糙度要求。机床：X52选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1，确定的该面毛胚余量为3mm，铣刀直径选取。根据切削用量简明手册表3.16，选择，。3.2.2计算切削用量1）决定每齿进给量采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（机械制造工艺设计简明手册表4.2-38），但因采用不对称铣削，故可以取。2）决定切削速度和每分钟进给量切削速度可以根据切削用量简明手册表3.27中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16查得：、各修正系数为 所以： 根据X52型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39与4.2-40，选择、。因此，实际切削速度与每齿进给量为： 3）校验机床功率根据切削用量简明手册表3.24，当，近似为。根据机械制造工艺设计简 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）式中，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7， 3.3精铣尺寸90侧面3.3.1加工条件工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。加工要求：铣尺寸83上下两端面，粗糙度要求上端面Ra为12.5，下底面为。机床：X62W卧式万能铣床选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1，根据前面工艺分析确定了上下两端面在精加工时所放余量1mm，根据，铣刀直径选取。根据切削用量简明手册表3.16，选择，。3.3.2计算切削用量1）决定每齿进给量采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（机械制造工艺设计简明手册表4.2-38），但因采用不对称铣削，故可以取。2）决定切削速度和每分钟进给量切削速度可以根据切削用量简明手册表3.27中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16，查得：、各修正系数为 所以： 根据X62W型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表4.2-39与4.2-40，选择、。因此，实际切削速度与每齿进给量为： 3.3.3计算切削工时计算基本工时式中，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7， 3.4精铣搭子侧面3.4.1加工条件工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。加工要求：铣削尺寸53搭子侧面，粗糙度要求。机床：X52选择刀具：根据切削用量简明手册表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表3.1，铣刀直径选取。根据切削用量简明手册表3.16，选择，。3.4.2计算切削用量1）决定每齿进给量采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（机械制造工艺设计简明手册表4.2-38），但因采用不对称铣削，故可以取。2）决定切削速度和每分钟进给量切削速度可以根据切削用量简明手册表3.27中的公式计算，也可以根据切削用量简明手册表3.16查得：、各修正系数为 所 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）3.4.3计算切削工时计算基本工时式中，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7， 3.5 钻孔228孔3.5.1钻228孔1选择钻头机床：立式钻床Z535钻头：直径为，其几何形状和角度由切削用量简明手册表2.12计算切削用量1）进给量根据切削用量简明手册表2.7查得 ，取。2）计算切削速度根据切削用量简明手册表2.15，查的切削速度。各修正系数为 故 根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-12，与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。所以实际切削速度。3计算切削工时切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-5。3.6 镗105内孔3.6.1 粗镗1.切削用量的选择由实用金属切削手册表6-188，粗镗ap=6mm（直径上），f=0.5mm/r，v=20m/min。2. 确定主轴转速根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-20，与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。所以实际切削速度。3.6.2 精镗镗床选择为卧式镗床T611。1.切削用量的选择由实用金属切削手册表6-188，粗镗ap=2mm（直径上），f=0.3mm/r，v=15m/min。2.确定主轴转速根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-20，与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。所以实际切削速度。3.6.2.4 计算工时根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-1，3.8钻孔3.8.1 钻攻M12深24（1）选择高速钢麻花钻头的切削用量A、按加工要求决定进给量：当加工精度为IT12IT13精度，时，。由于，故应乘孔深修正系数，则B、按钻头强度决定进给量；当，钻头强度允许的进给量。C、按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）（3）计算切削工时切削工时，根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-5。第4章 专用夹具设计4.2镗床夹具图4.1 镗孔夹具三视图4.2.1加工目标本次设计的夹具主要是负责工序中镗孔工艺，在轴承底座与轴承座上盖利用两侧的双头螺柱装配完毕后，镗削孔105（+0.06，+0.03）并光出两侧端面，为了保证孔的加工精度以及形位公差，本次我们采用粗镗和精镗相互结合的方式来进行，利用我们设计的镗孔夹具来进行，满足大批量生产的需求。图4.2 加工位置精度要求图示4.2.2夹具设计4.2.2.1定位基准的选择对开式轴承座镗孔105（+0.06，+0.03）的加工工序需要以整个组合件的大底面为设计基准，然后采用轴承座底面内孔2-28作为径向定位基准，并在组合件的两侧面利用压板将组合件压实。这样就完全限制了整个待加工组合件的自由度方向。根据分析可知这样的定位是类似一面两销的经典定位模式。可以有效保证加工的准确性。4.2.2.2夹紧力和切削力的计算工件的定位夹紧主要是通过，压板压住工件底面，使得定位面与夹具体面紧紧贴合。夹紧力计算公式为其中，粗镗时，半精镗时。， 为作用力。一般为500N。那么理论夹紧力估算为 ： 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）切削时所用刀具为普通高速钢单刃镗刀，粗镗时，；半精镗时，。镗削力计算公式为：圆周分力 ： 式中： 切削深度 进给量 HBS 材料硬度由前面计算和查表可得： 粗镗时 ，半精镗时 ， HBS=190在镗削中受到的扭矩为： 即 半精镗时代入上述公式得： 在镗削中受到的扭矩为：从此处得出本次夹具设计满足镗孔要求4.2.2.3 定位误差分析工件的定位模式采用的是一面两孔定位。孔由定位销进行定位，公差为H7，公差待宽度为0.03，将会影响整个组合件的定位误差，同时误差存在于底面定位的平面度0.02，定位销钉的间隙0.03会造成整体径向偏差，不过由于间隙较小不会产生较大的影响，为了进一步减小误差可以采用在底面与夹具体底面安装面的贴合面采用刮研工艺，刮点要求在12x12内8点以上并用研磨板进行研磨，以提高整个组合体的定位准确度。4.2.2.4 夹具的结构组成本镗孔夹具主要的组成部分有：夹具体（夹具底板）、镗套座、镗套、螺柱、螺母、垫片、待加工工件等。图4.3 夹具的装配明细栏目镗孔夹具的底板作用主要是作为夹具与机床链接的中间主体，同时承载夹具上各个零部件的安装定位任务，包括待加工零件、镗套座等。图4.7 夹具底板镗套座主要的作用是支撑镗套的以供镗杆穿过在远距离加工时，镗杆不会偏差引起让刀从而影响加工，本夹具的设计可以加工保证孔的尺寸要求和定位精度要求，在批量加工时保证各个工件之间的误差较小。为了保证工件加工的理想状态，可以刮研镗套座的底面保证中心高度与夹具体定位面的高度要求，刮研要求见技术要求，同时在底面打销钉固定，方便维修更换时精度偏差较小。镗套座内孔与镗套采用基孔制定位，将镗套穿过镗套内孔，端面贴实并用内六角螺钉进行紧固。图4.8 镗套座4.2.2.5夹具的操作方法在按照要求装配镗孔夹具（安装前采用轻柴油进行清洗），清洁清理周毛刺，检查镗套是否都加入了润滑油或者润滑油脂（从侧面孔内加入），将夹具安装到机床工作台面处，并用T型螺钉进行紧固。将轴承底座与轴承座上盖进行拼合并用双头螺柱进行固定，螺母拧紧。拼合时注意将两个分件的台阶面进行组合对齐，并用双头螺钉转入到轴承底座后转入轴承座上盖，安装固定。将拼合好的组合件，底座底面向下，底孔对准夹具体处两个直径为28的销钉，缓慢放下后，将侧面压板移动至工件底面上端面，并转动螺母压实工件。检查完毕后将镗杆缓慢穿过镗孔，然后安装所需刀具，此后进行镗孔工序的操作，注意余量进刀速度与吃刀量。加工完毕后将镗刀完全退出工件内孔，并松开压板，取出工件。至此加工完毕，此后循环加工往复。 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）图4.9 夹具轴侧图第五章 夹具的三维设计5.1Solidworks软件介绍Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品Solidworks提供一系列的三维（3D）设计产品，帮助设计师减少设计时间，增加精确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。Solidworks软件组成：1.2D到3D转换工具将2D工程图拖到SolidWorks工程图中的功能；支持包括外部参考的可重复使用2D几何；视图折叠工具，可以从DWG资料产生3D模型。2.内置零件分析测试零件设计，分析设计的完整性。3.机器设计工具具有整套熔接结构设计和文件工具，以及完全关联的钣金功能。4.模具设计工具测试塑料射出制模零件的可制造性。5.消费产品设计工具保持设计中曲率的连续性，以及产品薄壁的内凹零件，可加速消费性产品的设计。6.对现成零组件的线上存取让3D CAD系统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。7.模型组态管理在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化，简化设计的重复使用。8.零件模型建构利用伸长、旋转、薄件特征、进阶薄壳、特征复制排列和钻孔来产生设计。9.曲面设计使用有导引曲线的叠层拉伸和扫出产生复杂曲面、填空钻孔，拖曳控制点以进行简单的相切控制。直观地修剪、延伸、图化、缝织曲面、缩放和复制排列曲面。5.2镗孔夹具的三维设计三维的设计模式可以有效的保证零件的参数化设计，可以即时对夹具进行修改不会影响后续设计，并且可以直观的展示夹具的外形，利用干涉功能可以观察零件有无干涉部分。 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）图5-1夹具三维外形以底板的三维为例初步经过草图绘制后将大致的零件外形确定后进行绘制，经过拉伸命令成型后，分别添加其他的周边凸台外形及其中间凸台后，初步确定零件的三维尺寸，而后根据定位需要和配合绘制孔型与位置尺寸。5-1底板成型命令机械产品有10%25%的零件为标准件，使用标准件到每个设计师的产品中可以节省产品的制造成本，同时也方便实际生产中的标准方便大批量进行加工制造。这样变相的节约了成本。避免了非标的不必要。另外设计过程中标准件库能节省大量的设计成本，因为在没有标准件库的情况下工程师重复建模简单的一些零件浪费大量的时间，不能投入到主要零部件的设计中去，建立一个合格的模型少则十几分钟多则几个小时但是如果从标准件库中选用只需要1分钟。世界上主流标准库与零件图有traceParts零件库、Cadenas 零件库、Strack Norma 模具标准件库。国际市场上常用的标准件库有：发恩特标准件库、新迪3D零件图、迈迪标准件库、LinkAble PATcommunity。Solidworks软件开发的标准件三维模型图库里面有螺栓，螺母，螺钉，螺柱，键，销，垫圈，挡圈，密封圈，弹簧，型材，法兰等非常常用的紧固件，密封件，定位件。在软件的操作界面处有Toolbox可供调用。Toolbox中有美国、中国、英国、发过、澳大利亚等众多国家的标准件。涵盖范围广，品种多，是提高设计速度与能力的重要手段。图3-10Soldiworks标准件库的应用夹具的设计过程中引用了有ISO标准以及中国的GB标准，插入了螺栓、螺钉、螺母、垫片等零部件。从本零件库中选取标准件后可以对标准件的尺寸进行调整，同时在进行大型装配时可以讲一些零件特征进行隐藏以减轻电脑运行速度，调整内部零件的数值进行参数化设计时该零件库的灵活性体现。第6章 结论对开式轴承座组件专用夹具的设计从零件的分析到工艺制定，然后进行夹具草图绘制直到利用三维设计软件初步绘制零件和夹具外形并进行后续调整。最终利用CAD软件绘制工程图，完成整个设计过程。夹具的结构和针对的零件是息息相关的，并且和加工设备刀具的使用等因素是相辅相成的关系。定位元件或定位装置、夹紧元件或夹紧装置、对刀及引导元件、夹具体组成、连接元件等是夹具的重要组成部分。镗床夹具是镗孔工序中的重要工装辅助设备，在成批加工过程中对零件的成型加工有较大作用。本后体零件的定位采用类似一面两销定位模式，定位采用底面定位同时辅助利用两定位销钉进行固定；侧面两边采用压板进行紧固。这样在镗削力的作用下才能稳定；本夹具的夹具体主要是底座，用于支承零件及连接镗套等；次夹具的主要连接元件是螺钉、销等。选题到定稿，理论到实践，收益颇多，巩固所学过的知识，是对大学生涯的一个总结，有着里程碑的意义。实践出真知，理论与实际相结合是相当重要的，读万卷书不如行万里路的道理是对的。理论知识不能纸上谈兵，生产过程中错中复杂的设计需求要求我们不断总结与实践这次设计暴露出我缺乏设计经验的缺点没有考虑到的问题比较多，以前所学过的知识遗忘的也比较多，有些知识掌握得不够。这次毕业设计的过程让自己明白以后的学习方向和努力目标，这为自己以后踏上设计的工作岗位明确了方向。参考文献1 陈宏钧.机械加工工艺手册M.机械工业出版社，2003 2 王先逵.机械制造工艺学M.机械工业出版社，20063 徐学林.互换性与测量技术基础M.湖南大学出版社，20054 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.化学工业出版社，20075 胡农.车工技师手册M.机械工业出版社，20046 王光斗.机床夹具设计手册M.上海科学技术出版社，20007 曾庆福.机械制造工艺学M.清华大学出版社，19898 赵如福.金属机械加工工艺人员手册M.上海科学技术出版社，20009 王启平.机床夹具设计 M. 哈尔滨工业大学出版社，199610 陈宏钧.车工实用技术M.机械工业出版社，200411 艾兴.切削用量简明手册M.机械工业出版社，2004 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）第 36 页 共 36 页
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