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1、轴承座夹具设计课程说明书摘要 课程设计是对所学课程的一次深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。本次设计的内容是轴承座的加工工艺和夹具设计，具体是工艺设计，工序卡、工艺过程卡的编制，镗内孔的夹具设计。要设计此零件的加工工艺，首先是零件的分析；其次是确定毛坯的制造形式以及制订工艺路线，翻阅切削余量手册，确定机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工时的确定。专用夹具的设计，首先要想好设计方案，找准定位面及各个定位元件所限制的自由度。翻阅夹具设计手册及机械制造工艺手册确定各个夹具体零件的具体尺寸。在这次设计中我们主要设计轴承座的加工工艺。此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同
2、完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。关键词：工艺 夹具 夹紧 定位2目 录前言31轴承座加工工艺规程设计 41.1零件的分析41.1.1 零件的作用 41.1.2 零件的工艺分析41.2轴承座体加工的主要问题和工艺过程设计所采用的相应措施41.2.1 确定毛坯的制造形式41.2.2 基面的选择41.2.3 确定工艺路线51.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定61.2.5 确定切削用量61.3 小结72专用夹具设计82.1 夹具设计简要说明82.2 精镗轴承座内孔夹具设计102.3车床夹具的结构特点112.4 夹紧方案122.4 小结123结束语13参
3、考文献前言加工工艺及夹具课程设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:(1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体；(4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；(5)
4、动力装置；(6)分度,对定装置；(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件及装置的设计。轴承座夹具设计课程说明书1 轴承座加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作
5、用题目给出的零件是轴承座，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时轴承座分出部分动力将运动传给箱体。轴承座中的主轴是机床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。1.1.2零件的工艺分析 零件的材料为HT250，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。轴承座需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）铣底平面保证尺寸10mm，平行度误差为0.032）铣侧面保证尺寸75与下平面的垂直度误差为0.02
6、3）镗孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求4）钻孔2-20孔（2）主要基准面：1）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：轴承座上表面各孔、轴承座上表面2）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：主要是下平面各孔1.2轴承座加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施1.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT250。大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。1.2.2基面的选择（1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，
7、可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位,目的。（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面作为精基准。1.2.3确定工艺路线定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。 在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(1) 以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行?(2) 为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作
8、为粗基面?(3) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面?精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。 1.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定由于生产规模大，宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法。精度较高的毛坯制造方法的生产率一般也较高，即节约原材料又减少机械加工劳动量，又可简化工艺和工艺设备、降低产品的总成本。选择毛坯时应考虑工件结构形状和尺寸大小、对零件的机械性能的要求及本厂现有的设备和技术水平，还应考虑可能性和经济性等因素。本次设计轴承座料选用为HT250铸件。根据
9、制造厂现有的毛坯生产条件和曲轴生产数量属于大批量生产类型的生产纲领，采用铁型覆砂工艺的生产方法，性能高、成本低、效率高、毛坯精度高、加工余量小且组织均匀无胀砂、缩砂、缩孔等缺陷，表面尺寸精度高，可达到IT67级的精度，表面质量可达到表面粗糙度12.5。经粗加工后采用正火处理加氮化处理，要求布氏硬度为240300HBS，同一根曲轴硬度差50HBS。 由于本设计规定零件为大量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 1）加工轴承座的平面，根据参考文献8表4-35和表4-37考虑2.6mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工0.6mm，2）
10、加工宽度为75mm的侧面时，用车削的方法加工两侧面。由于侧面的加工表面有粗糙度的要求，而车削的精度可以满足，故采取分二次的车削的方式，粗车的深度是2.4mm，精车的深度是0.6mm3）镗传动轴孔时，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。6）加工220孔时，根据参考文献8表4-23考虑加工余量10mm1.2.5确定切削用量工序：粗铣轴承座平面（1）粗铣平面加工条件：工件材料： HT250，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣
11、削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献7表3034，取。机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速：按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献7表2.4-81,粗铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：根据参考文献5表2.5-45可查得铣削的辅助时间1.3小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的
12、大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 轴承座夹具设计课程说明书2 专用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。在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工镗内孔夹具一套。采用CA6140车床，硬质合金镗刀YG8对内孔进行加工。2.1机床夹具设计的基本要求和一般步骤一、对专用夹具的基本要求1.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。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高
13、生产效率。3.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。4.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，必要时可设置排屑结构。5.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。二、专用夹具设计步骤1.明确设计任务与收集设计资料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。2.拟订夹具结构方案与绘制夹具草图1） 确定工件的定位方案，设计定位装置。2） 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。3） 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。4） 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。5） 确定和设计其它装置及元件的结构形式。
