1、轴承座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计钻1317孔夹具设计课程设计任务书一、设计题目 轴承座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（钻1317孔夹具设计）二、原始资料(1) 被加工零件的零件草图 1张(2) 生产类型: 50000件/年三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 工件的毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程卡片 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(5) 夹具装配图 1张(7) 课程设计说明书(7000-8000字) 1份说明书主要包括以下内容（章节）目录 摘要（中外文对照的，各占一页）零件工艺性分析机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案
2、综合评价与结论体会与展望参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计
3、过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。摘要本次课程轴承座的加工工艺的规程，以及1317孔工艺装备的设计，首先基本了解一下加工的零件，确定轴承座的生产类型，然后确定毛坯的种类和制造，然后拟定工艺路线，做出工艺卡片和工序卡片，加工余量和工序尺寸的确定和时间定额的确定，金属切削机床的选定，机床夹具的设计包括定位方案的设
4、计和对刀及导向装置的设计，夹紧装置的设计，夹具体的设计，画出夹具装配图和夹具图确定过程。这是一次课程的实习，让我们去掌握如何去应用自己所学知识，制造出符合要求的产品。 AbstractThe course of the bearing of a point of order processing, as well as 13 17-hole design of process equipment, first of all to find out basic processing of parts, to determine the production of bearing type, an
5、d then determine the type of rough and manufacturing, and then the development of process line, to do the technology and processes card card size allowance and processes to identify and determine a fixed time, the selection of metal-cutting machine tool, fixture design, including the design and posi
6、tioning of the knife and the design-oriented devices, clamping devices design, the design of specific folder, painted jig and fixture assembly to determine the process of Fig. This is a course of training, to enable us to grasp how the application of their knowledge, to create products that meet the
7、 requirements. 目录1.零件的工艺分析 12.机械加工工艺设计 72.1 毛坯的制造形式 72.2 基面 73.制订机械加工工艺路线 83.1表面加工方法的确定 103.2工序顺序的安排 113.3确定工艺路线 114.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 124.1确定切削用量及时间定额： 135.夹具设计 155.1夹具选择 15心得体会 .12参考文献 191.零件的工艺分析该设计是轴承零件的加工工艺和1317孔的工艺装备要求：1317孔在轴承零件底座的左右2边，每边孔心距70 mm,2边孔心距140mm。分析如表：项目公差等级尺寸及偏差mm 粗糙度um座顶、底面IT1260
8、12.5顶内侧面IT10403.211上端面IT10406.31317孔IT12131712.540前端面40后端面IT10553.211孔IT121112.545内端面IT124512.540内端面IT1040H83.22.机械加工工艺设计2.1 毛坯的制造形式零件材料为HT150，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为4000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。铸件需经时效处理。毛坯工艺确定毛坯的尺寸公差和加工余量铸造类型（砂型）基本尺寸尺寸公差等级加工余量等级公差CT加工余量座顶、底面180CT9MA-G2.
9、85顶内侧面12CT9MA-G1.62.511上端面30CT9MA-G1.821317孔1317CT9MA-G1.72.540前端面40后端面60CT9MA-G2.22.511孔11CT9MA-G1.62.545内端面45CT9MA-G22.540内端面40CT9MA-G22.5座顶、底面125CT9MA-G2.55 2.2基面 基面选择是工艺规程设计中的重要的设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批量的报废，使生产无法进行。2.2.1 粗基面的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。
10、该工件选择40圆后面和45的内面。采用40圆面定位加工其前面，用45的内面加工轴承零件底座底面。可以为后续工序准备好精基准。2.2.2 精基面的选择 选加工后的40后面为精基准面来加工其前面 。选轴承零件底座底面为精基准面来加工40的内面和圆顶台面。3.制订机械加工工艺路线 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的准备、运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，毛坯经过加工、热处理而成为零件，零件、部件经装配成为产品，机械的质量检查及其运行试验、调试，机械的油漆与包装等。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品的工艺过程
11、又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等工艺过程。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生由于零件加工表面的多样性、生产设备和加工手段的加工范围的局限性、零件精度要求及产量的不同，通常零件的加工过程是由若干个顺次排列的工序组成的。工序是加工过程的基本组成单元。每一个工序又可分为一个或若干个安装、工位、工步或走刀。毛坯依次通过这些工序而变成零件。 1. 工序 工序是一个或一组工人，在相同的工作地对同一个或同时对几个工件连续完成的那一部分工艺过程。
12、工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划、成本核算的基本单元。一个零件的加工过程需要包括哪些工序，由被加工零件的复杂程度、加工精度要求及其产量等因素决定3.1表面加工方法的确定根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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，以便使生产成本尽量下降。查机械制造课程设计指导书10页表1-7、1-8、1-9，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：轴承零件各表面加工方案项目公差等级粗糙度um加工方案备注座顶、底面IT1212.5粗铣表1-8顶内
13、侧面IT103.2粗铣-半精铣表1-811上端面IT106.3粗铣-半精铣表1-81317孔IT1212.5钻-铰表1-740前端面40后端面IT103.2粗铣-半精铣表1-811孔IT1212.5钻-扩表1-745内端面IT1212.5钻-铰表1-840内端面IT103.2钻-铰表1-83.2工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准曲柄左端面和右端面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原则，先加工曲柄端面，再加工孔，确定工艺路3.3确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排
14、原则的基础上，表列出了曲柄的工艺路线。1240前端面40后端面半精铣轴承座40前端面，使前后端面距为50mm半精铣轴承座40后端面，使前后端面距为50mm立式铣床立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具3座顶面粗铣轴承座顶面，使其与定面台面距60mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具4 顶内侧面半精铣顶内侧面，使两内侧面相距70mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具511上端面半精铣上端面，使其与顶面台面距50mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具645内端面半精铣扩口至45mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具7
15、40内端面扩孔至40mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具840内倒角车一个2.5mm 的倒角卧式车床卧式车床、游标卡尺、专用夹具911孔 钻、铰孔至11mmZ525型立式钻床高速钢钻刀铰刀塞规.卡尺101317孔 钻、铰孔至1317Z525型立式钻床高速钢钻刀、铰刀塞规.卡尺11去毛刺钳工台平锉12中检塞规、百分表、卡尺等13时效处理14清洗清洗机15终检塞规、百分表、卡尺等加工设备和工艺设备 1 机床的选择：采用Z525立式钻床、钻床。 2 选择夹具：该曲柄的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3 选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用高速钻刀即可保证加工质量。4选择量具：采用塞
16、规.双用游标卡尺。4.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1317孔的工序尺寸由表2-28课查得，钻孔余量Z=1mm，粗铰余量M=0.05，锥销孔加工工序的加工余量项目内容精度等级工序尺寸工序余量1317孔孔钻IT121212铰IT1201312.954.1确定切削用量及时间定额：主轴转速的确定1.钻、铰13锥孔,以轴承底座右端面为基准。刀具：钻头直径为12mm的高速钢钻头，锥度铰刀头直径为13mm高速钢铰刀。机床：Z525立式钻床2.钻孔工步背刀吃量p的选择粗加工时根据加工余量和工艺系统刚度确定p=12mm。进给量的确定 由表5-22，选取该工步得进量f=0.1mm/r。切削速度的计算 由表5
17、-31，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v=20m/min选取。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头钻速n=960r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床得主轴转速，取转速n=960r/min。再将此转速代入公式v=nd/1000=33.16m/min。3.粗铰孔工步1）背吃刀量的确定 取p=0.95mm。2）进给量的确定 由表5-31，选取该工步得进给量f=1mm/r。3切削速度的计算 由表5-31，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v=2m/min选取。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头钻速n=80r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床得主轴转速，取转速n=9
18、7r/min。再将此转速代入公式v=nd/1000=3.64m/min时间定额的计算：工序6：钻、铰13孔1） 钻孔工步根据表5-51，钻孔的基本时间可由公式求得。l=25mm,l2=1mm,l1=D/2cotkr+(12)=5.0mm;f=0.1mm/r;n=960r/min。则该工步的基本时间t=(30+5.0+1)/0.1mm/r /960r/min=19.375s 2） 粗铰孔工步 根据表5-41，铰孔基本时间可由公式t=L/fn=(l+l3+l2)/fn, LP=(D-d)/2, kr=15，l1=1mm，f=1mm/r，n=97r/min则该工步的基本时间t=15.77。3） 辅助
19、时间的计算tf辅助时间tf基本时间t之间的关系为tf=（0.15-0.2）t钻孔辅助时间tf=0.219.375=3.875铰孔辅助时间tf=0.215.77=3.15其它时间计算除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于该设计的生产类型为大批量生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计。布置工作地时间tb是作业时间的2%-7%，休息与生理时间tx是作业时间的2%-4%，本设计均取3%，则工序的其他时间（tb +tx）可按关系式（3%+3%）（tf+t）计算。工序10的其他时间：tb +tx=6%（10.8s+20s+4s）=2
20、s单件计算时间td=2s+10.8s+20s+4s=36.8s。5.夹具设计5.1夹具选择夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。（一）提出问题（1）怎样限制零件的自由度；一个面限制3个自由度，短圆柱销限制2个自由度，削边销限制1个自由度。（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V形块夹紧
21、工件，定位块起支撑工件的作用。（3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。（4）怎样使夹具使用合理。（二）设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对1317孔进行加工，这个孔尺寸精度为IT12，表面粗糙度W为毛坯的粗糙度，钻、粗铰以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。（三）夹具设计1、定位分析（1）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同
22、一定位基准进行加工。故加1317孔工孔时，采用轴承底座右端面和轴承底座底面作为定位基准。（2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为面与面定位，因为该定位元件的定位基准为面的轴线，存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。=90,hH时dw(B)=2(H-h)tangdw(H)=0 2、切削力及夹紧力的计算刀具：12的麻花钻，13的锥度铰刀。钻孔切削力：查机床夹具设计手册P70表3-6，得钻削力计算公式： 式中 P钻削力t钻削深度25mmS每转进给量, 0.1mmD麻花钻直径, 12mmHB布氏硬度，140HBS 所以 =1281（N）钻孔的扭矩： 式中
23、S每转进给量, 0.25mmD麻花钻直径, 13mmHB布氏硬度，140HBS=124.66(NMM)铰孔时的切削力：查机床夹具设计手册P70表3-6，得钻削力计算公式：式中 P切削力t钻削深度25mmS每转进给量, 1mmD铰孔钻直径, 13mmHB布氏硬度，140HBS 所以 = 8399（N）铰孔的扭矩： 式中 t钻削深度, 25mmS每转进给量, 0.3mmD麻花钻直径, 13mmHB布氏硬度，140HBS =377.87（NMM）钻孔夹紧力：查机床夹具设计手册P70表3-6，查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式：W=K(F2(L+cf)+F1b)/(cf+Lf+a) =9
24、08（N）根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。3、夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为：通过轴承底座底面和侧面为定位基准，在垫块平面和实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用手动螺栓和螺母夹紧机构夹紧工件。定位元件：定位元件是用以确定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。4.确定导向装置本工序要求对被加工的孔依次进行钻、铰的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，查表9-13，确定钻套高度H=2d=212=24mm，排泄空间h=0.7d=8.4mm。d：基本偏差F7(0.0100.022);D=22
25、mm，偏差m6（0.0010.010）。心得体会这次设计不仅使我对本专业有了更深的了解，还使我对课本上的知识有了更深入的体会，通过做图，与思考如何从一个毛坯加工成一个零件，使其具有可使用的全面分析，对自己所学知识有了更深一步的了解，也让自己从实践当中发现自己的不足 ，一个工艺流程需要考虑经济，效益，是否有可实行性。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。我觉得通过这次设计，让我了解了设计的整个流程，在设计过程中发现了自己的不足和不少的漏洞让我自己能够在以后加以改正在
26、今后的工作中能够更好的发挥在大学四年中的知识，在我能够在以后的分工作中做的更好。 参考文献1、机床夹具设计（第二版） 肖继德、陈宁平主编 机械工业出版社 2000.52、机床夹具的现代设计方法 秦国华、张卫红主编 航空工业出版社 2006.113、机械制造技术基础 黄健求主编 机械工业出版社 2005.114、机床夹具设计 秦宝荣主编 中国建材工业出版社 1998.25、机械制造技术基础课程设计指南 崇凯主编 化学工业出版社 2007.26、机械制造与模具制造工艺学 陈国香主编 情话大学出版社 2006.57、机械精度设计与检测技术 李彩霞主编 上海交通大学出版社 2006.18、机械制造技术
27、基础 方子良主编 上海交通大学出版社 2005.1 9、敏捷夹具设计理论及应用 武良臣、郭培红等主编 煤炭工业出版社 2003.9 10、机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛 冶金工业出版社 2002.1211、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 2004.8辽宁工程技术大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称轴承座零件名称轴承座共1页第1页材 料 牌 号 HT150毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸180x62每毛坯可制件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号工 名序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件140前端面半精铣轴承座40前端面，使前后端面距为50mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具240后端面半精铣轴承座40后端面，使前后端面距为50mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具3座顶、底面粗铣轴承座顶面，使其与定面台面距60mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具4 顶内侧面半精铣顶内侧面，使两内侧面相距70mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具511上端面半精铣上端面，使其与顶面台面距50mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具645内端面半精铣扩口至45mm立式铣床高速钢套式面铣刀、游标
