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蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）
軸承座工藝規(guī)程制定與夾具設(shè)計
摘 要
本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
軸承座加工工藝規(guī)程及其鉆2-?13孔、銑?60圓弧的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵字：軸承座、加工工藝、專用夾具
III
The Establishment of the Technical Schedule of the Gear Shift Fork and the Fixture Design
Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Fixture design process planning for bearing seat and drill 13 holes, ?60 arc milling is designed to include part machining process design, process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.
Key words: bearings; manufacturing technology; special fixture
目錄
第一章 緒論 1
1．1 引言 1
1．2 研究內(nèi)容 1
1．3 軸承座常見問題及解決 2
1．4 機械加工工藝規(guī)程 2
1．5 機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 3
1．6 機床夾具的工作原理及設(shè)計步驟 3
1．6．1 機床夾具的工作原理 3
1．6．2 機床夾具的設(shè)計步驟 3
第二章 工藝規(guī)程制定 4
2．1 毛坯的制造 4
2．2 零件的加工分析 4
2．3 定位基準(zhǔn)的選擇 4
2．3．1 精基準(zhǔn)的選擇 4
2．3．2 粗基準(zhǔn)的選擇 5
2．4 擬定工藝路線 5
2．5 加工余量、工序尺寸、公差和毛坯尺寸的確定 7
2．6 確定切削用量及基本工時 8
2．7 本章小結(jié) 17
第三章 軸承座的專用夾具設(shè)計 18
3．1 鉆床夾具設(shè)計 18
3．2 銑床夾具設(shè)計 22
3．3 本章小結(jié) 24
結(jié) 論 25
致 謝 26
參考文獻(xiàn) 27
第一章 緒論
1．1 引言
軸承座引是一種可以接受綜合載荷、構(gòu)造特別的大型和特大型軸承座，請求具有構(gòu)造緊湊、回轉(zhuǎn)靈敏、裝置維護(hù)方便等特點。軸承座有下列明顯特征：
1.外形尺寸
直徑通常為0.4cm～10m，最大可達(dá)40cm。
2.承載才能高
普通可一同接受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩載荷。
3.轉(zhuǎn)速低
任務(wù)轉(zhuǎn)速低于10r/min，而且少數(shù)狀況下不做陸續(xù)回轉(zhuǎn)，僅在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，做擺動運動。
4.帶有軸承座裝置孔
可用螺釘將其緊固在上、下支座上。
5.無中樞軸
內(nèi)圈或外圈上帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用齒輪。
6.帶光滑油孔和密封安裝。
1．2 研究內(nèi)容
機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。
制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
1、 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進(jìn)行工藝審查
3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度
4、 制訂工藝路線
5、 進(jìn)行工序設(shè)計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。）
1．3 軸承座常見問題及解決
磨損問題
磨損作為軸承座最為常見的問題，軸承座磨損現(xiàn)象也時常發(fā)生。
修復(fù)方法
傳統(tǒng)的方法一般采用堆焊后機加工來進(jìn)行修復(fù)，而堆焊會使部件表面達(dá)到很高溫度，造成部件變形或產(chǎn)生裂紋，通過機加工獲取尺寸造成停機時間的大大延長。而采用高分子復(fù)合材料進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)，既無熱影響，修復(fù)厚度也不受限制，產(chǎn)品所具有的耐磨性及金屬材料不具備的退讓性，確保修復(fù)部位百分百的接觸配合，降低設(shè)備的沖擊震動，避免磨損的可能性?，F(xiàn)場修復(fù)，避免機加工的方法，為企業(yè)節(jié)省大量的停機時間，創(chuàng)造巨大的生產(chǎn)產(chǎn)值。
修復(fù)過程
非常簡單，一般只需四步：
1. 表面處理，將需修復(fù)軸承座表面除油污、除潮氣
2. 調(diào)和修復(fù)材料
3. 等待材料固化，可適當(dāng)加熱材料表面加速材料固化
一般的軸承座磨損在3-6小時即可修復(fù)完成，操作簡單易學(xué)、無需特殊設(shè)備和專門訓(xùn)練、相比激光焊、冷焊等“先進(jìn)”技術(shù)省時省力，費用僅為一般修復(fù)費用的1/5-1/10，現(xiàn)場修復(fù)更是減少了設(shè)備維修時間和運輸費用。
1．4 機械加工工藝規(guī)程
制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
6、 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
7、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進(jìn)行工藝審查
8、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度
9、 制訂工藝路線
10、 進(jìn)行工序設(shè)計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。）
1．5 機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則
設(shè)計機械加工工藝規(guī)程應(yīng)遵循如下原則：
1） 可靠地保證零件圖樣上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)。在設(shè)計機械加工工藝規(guī)程時，如果發(fā)現(xiàn)圖樣上某一技術(shù)要求規(guī)定得不適當(dāng)，只能向有關(guān)部門提出建議，不得擅自修改圖樣或不按圖樣上的要求去做。
2） 必須能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求。
3） 在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下，一般要求工藝成本最低。
4） 盡量減輕工人的勞動強度，保障生產(chǎn)安全。
1．6 機床夾具的工作原理及設(shè)計步驟
1．6．1 機床夾具的工作原理
工件通過定位元件在夾具中占有正確位置；工件和夾具通過連接元件在機床上占有正確位置；工件和夾具通過對刀、引導(dǎo)元件相對刀具占有正確位置，從而保證工件相對機床位置正確、工件相對刀具位置正確，最終保證滿足工件加工要求。
1．6．2 機床夾具的設(shè)計步驟
1、明確設(shè)計任務(wù)，收集研究設(shè)計的原始資料
2、確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖
3、繪制夾具總圖
4、標(biāo)注總圖尺寸、公差與配合和技術(shù)條件
5、編寫零件明細(xì)表
6、繪制夾具零件圖
28
第二章 工藝規(guī)程制定
2．1 毛坯的制造
零件材料為HT200，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2．2 零件的加工分析
要對該零件的槽、平面和孔進(jìn)行加工。具體加工要求如下：
90mm的槽 粗糙度6.3
60mm的圓弧槽 粗糙度1.6
65mm的兩端面 粗糙度6.3
工件底面 粗糙度12.5
工件頂面 粗糙度12.5
2-13mm的孔 粗糙度12.5
寬17的兩個槽 粗糙度12.5
對其加工的技術(shù)要求：
1.未注圓角半徑R2～R5。
2.鑄件上的型砂、芯砂和芯骨應(yīng)清除干凈。
3.零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。
4.銳角倒鈍。
2．3 定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。
2．3．1 精基準(zhǔn)的選擇
選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
1） 用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
2） 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
3） 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
5） 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
根據(jù)該軸承座零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇軸承座的2-13mm孔作為精基準(zhǔn)，零件上有很多表面都可以采用它作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。
2．3．2 粗基準(zhǔn)的選擇
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
此設(shè)計選擇軸承座頂面、及其兩側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。
2．4 擬定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。
工藝方案一：
工序1 鑄造
工序2 人工時效
工序3 銑工件底面
工序4 銑工件頂面
工序5 銑90mm的槽
工序6 鉆2-13mm孔
工序7：銑65兩端面
工序8 銑兩個寬17的槽
工序9粗銑、半精銑、精銑?60圓弧，倒角C2.5
工序10 去毛刺
工序11 檢驗至圖紙要求并入庫
工藝方案二：
工序1 鑄造
工序2 人工時效
工序3 銑工件底面
工序4 銑工件頂面
工序5 銑90mm的槽
工序6銑65兩端面
工序7銑兩個寬17的槽
工序8粗銑、半精銑、精銑?60圓弧，倒角C2.5
工序9鉆2-13mm孔
工序10 去毛刺
工序11 檢驗至圖紙要求并入庫
工藝方案的比較與分析：
上述兩個方案的差別在于，方案一把2-13mm孔的加工放得相對靠前，方案二則相反，采用方案一的好處在于，2-13mm孔早早加工出來，為后面工序的加工，提供了定位基準(zhǔn)，節(jié)約了后序加工的工時及夾具設(shè)計的難度，故采用方案一。
2．5 加工余量、工序尺寸、公差和毛坯尺寸的確定
“軸承座”零件材料為HT200，重量為1.5Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. 90mm的槽
槽的寬度為90mm，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，確定其精度等級為CT9，加工余量等級MA-E，再查表1.4-8，確定其加工方案為粗銑，所以此槽的余量Z=2.0mm已能滿足加工要求。
2. 60mm的圓弧槽
槽的寬度為60mm，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，確定其精度等級為CT9，加工余量等級MA-E，再查表1.4-8，確定其加工方案為粗銑——半精銑——精銑，所以此槽的余量Z=2.0mm已能滿足加工要求。
粗銑 加工余量Z=1.5mm
半精銑 加工余量Z=0.4mm
精銑 加工余量Z=0.1mm
3. 65mm的兩端面
65mm的兩端面，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，確定其精度等級為CT9，加工余量等級MA-E，再查表1.4-8，確定其加工方案為粗銑，所以65mm的兩端面的余量Z=2.0mm已能滿足加工要求。
4.工件底面
工件底面，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，確定其精度等級為CT9，加工余量等級MA-E，再查表1.4-8，確定其加工方案為粗銑，所以此工件底面的余量Z=2.0mm已能滿足加工要求。
5. 工件頂面
工件頂面，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，確定其精度等級為CT9，加工余量等級MA-E，再查表1.4-8，確定其加工方案為粗銑，所以此工件頂面的余量Z=2.0mm已能滿足加工要求。
6. 2-13mm的孔
孔的尺寸不大于30，很難鑄造成型，采用實心鑄造。
7. 寬17的兩個槽
寬17的兩個槽，尺寸不大，采用實心鑄造。
8.其他不加工表面
不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。
2．6 確定切削用量及基本工時
工序1 鑄造
工序2 人工時效
工序3 銑工件底面
1. 計算切削用量
（1） 背吃刀量的確定：選取=2mm。
（2） 進(jìn)給量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的條件進(jìn)行選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為0.2mm/z。
（3） 銑削速度的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表5-9，根據(jù)YG6硬質(zhì)合金端面銑刀、=、==0.2mm/z的條件選取，銑削速度v選取為300m/min。將選取的切削速度v代入公式=1000，可以求的銑刀轉(zhuǎn)速=（1000300m/min）/（80mm）=1194.3r/min，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4-14，選取X51型立式銑床，查找表4-15立式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，與1194.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1000r/ min和1200r/min，現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速=1200r/ min。將此轉(zhuǎn)速代入公式=1000，求出該工序的實際銑削速度v=nd/1000=（1200r/ min80mm）/1000=301.4m/min。
2. 時間定額的計算
（1） 基本時間的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，表5-43中的YG6硬質(zhì)合金端面銑刀的基本時間計算公式，可以求出該工序的基本時間。
基本時間計算公式：=
式中 當(dāng)主偏角=90°時： =0.5（-）+（1～3）
=1～3 =n=Zn
式中=55+40+55=150mm，=1～3mm,選取=2mm
=0.5（-）+（1～3）=[0.5（80-）+1]mm=1.2mm
=n=Zn=0.2mm/r1200r/min=240mm/min。
將上述結(jié)果代入公式=，
算出該工序的基本時間==0.638min
（2） 輔助時間的計算
輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15～0.2），這邊選取=0.15，所以此工序的輔助時間為=0.15=0.150.638min=0.096min
總結(jié)：經(jīng)過以上的計算，得出背吃刀量=2mm；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.2mm/z；機床轉(zhuǎn)速n=1200r/ min；實際銑削速度v=301.4m/min；基本時間=0.638；輔助時間=0.096min。
工序4 銑工件頂面
1. 計算切削用量
（1） 背吃刀量的確定：選取=2mm。
（2） 進(jìn)給量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的條件進(jìn)行選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為0.2mm/z。
（3） 銑削速度的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表5-9，根據(jù)YG6硬質(zhì)合金端面銑刀、=、==0.2mm/z的條件選取，銑削速度v選取為300m/min。將選取的切削速度v代入公式=1000，可以求的銑刀轉(zhuǎn)速=（1000300m/min）/（80mm）=1194.3r/min，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4-14，選取X51型立式銑床，查找表4-15立式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，與1194.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1000r/ min和1200r/min，現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速=1200r/ min。將此轉(zhuǎn)速代入公式=1000，求出該工序的實際銑削速度v=nd/1000=（1200r/ min80mm）/1000=301.4m/min。
2. 時間定額的計算
（1） 基本時間的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，表5-43中的YG6硬質(zhì)合金端面銑刀的基本時間計算公式，可以求出該工序的基本時間。
基本時間計算公式：=
式中 當(dāng)主偏角=90°時： =0.5（-）+（1～3）
=1～3 =n=Zn
式中=120-90=30mm，=1～3mm,選取=2mm
=0.5（-）+（1～3）=[0.5（80-）+1]mm=1.2mm
=n=Zn=0.2mm/r1200r/min=240mm/min。
將上述結(jié)果代入公式=，
算出該工序的基本時間==0.138min
（2） 輔助時間的計算
輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15～0.2），這邊選取=0.15，所以此工序的輔助時間為=0.15=0.150.138min=0.021min
總結(jié)：經(jīng)過以上的計算，得出背吃刀量=2mm；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.2mm/z；機床轉(zhuǎn)速n=1200r/ min；實際銑削速度v=301.4m/min；基本時間=0.138；輔助時間=0.021min。
工序5 銑90mm的槽
1. 計算切削用量
（1） 背吃刀量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表2.2-4，選取加工余量=2mm,故背吃刀量=2mm。
（2） 進(jìn)給量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的條件進(jìn)行選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為0.2mm/z。
（3） 銑削速度的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表5-9，根據(jù)YG6硬質(zhì)合金三面刃銑刀、=的條件選取，銑削速度v選取為300m/min。將選取的切削速度v代入公式=*1000，可以求的銑刀轉(zhuǎn)速=（1000300）m/min/（100mm）=955.4r/min，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4-14，選取X62型臥式銑床，查找表4-15臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的X62型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，與955.4r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為850r/ min和1000r/min，現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速=1000r/ min。將此轉(zhuǎn)速代入公式=*1000，求出該工序的實際銑削速度v=nd/1000=（1000r/ min100mm）/1000=314m/min。
2. 時間定額的計算
（1） 基本時間的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，表5-43中的三面刃銑刀的基本時間計算公式，可以求出該工序的基本時間。
基本時間計算公式：=
式中 =+（1～3） =2～5
=n=Zn =1，即一次銑削刀規(guī)定深度
式中=65；=2～5mm,選取=2mm
=+（1～3）=+1=10.95mm
=n =0.2mm1000r/min=200mm/min。
將上述結(jié)果代入公式=，
算出該工序的基本時間==0.390min
（2） 輔助時間的計算
輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15～0.2），這邊選取=0.15，所以此工序的輔助時間為=0.15=0.150.390min=0.058min
總結(jié)：經(jīng)過以上的計算，得出背吃刀量=2mm；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.2mm/z；機床轉(zhuǎn)速n=1000r/ min；實際銑削速度v=314m/min；基本時間=0.390min；輔助時間=0.058min
工序6 鉆2-13mm孔
1、計算切削用量
1） 背吃刀量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表2-28，鉆孔直徑=13mm，所以背吃刀量=13mm。
2） 進(jìn)給量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表5-22，選取此工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.2mm/r。
3） 切削速度的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表5-22，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度可以取為50m/min。將此速度代入公式=1000，可以算出該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速=（50 m/min 1000）/(13mm)=1224.9r/min，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4-10，根據(jù)=0.2mm/r的條件選取型號為Z525的立式鉆床，再查表4-9所列出的Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，與=1224.9r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1200r/ min和1500r/min，現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速=1200r/ min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式=1000，可以求出該工序的實際鉆削速度v=n/1000=（1200r/ min13mm）/1000=49.0m/min。
2. 時間定額的計算
（1） 基本時間的計算：
1） 鉆孔工步 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表5-41中的鉆孔和鉆中心孔的基本時間計算公式，可以求出該工序的基本時間。
基本時間計算公式：==
式中 =cot+（1～2） =1～4
其中=55mm；=2mm；=cot+（1～2）=cot54°+1mm=5.7mm；
=0.2mm/r；n=1200r/ min。
將上述結(jié)果代入公式==，
則該工序的基本時間==0.261min
（2） 輔助時間的計算
輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15～0.2），這邊選取=0.15，所以此工序的輔助時間為=0.15=0.150.261min=0.039min
總結(jié)：經(jīng)過以上的計算，得出單邊背吃刀量=6.5 mm；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.2mm/z；機床轉(zhuǎn)速n=1200r/ min；實際銑削速度v=49.0m/min；基本時間=0.261min；輔助時間=0.039min
工序7 銑兩個寬17的槽
1. 計算切削用量
（1） 背吃刀量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表2.2-4，選取加工余量=2mm,故背吃刀量=2mm。
（2） 進(jìn)給量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的條件進(jìn)行選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為0.2mm/z。
（3） 銑削速度的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表5-9，根據(jù)YG6硬質(zhì)合金立銑刀、=的條件選取，銑削速度v選取為50m/min。將選取的切削速度v代入公式=1000，可以求的銑刀轉(zhuǎn)速=（100050）m/min/（17mm）=936.6r/min，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4-14，選取X51型立式銑床，查找表4-15立式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，與936.6r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為850r/ min和1000r/min，現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速=1000r/ min。將此轉(zhuǎn)速代入公式=1000，求出該工序的實際銑削速度v=nd/1000=（1000r/ min17mm）/1000=53.4m/min。
2. 時間定額的計算
（1） 基本時間的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，表5-43中的YG6硬質(zhì)合金立銑刀的基本時間計算公式，可以求出該工序的基本時間。
基本時間計算公式：=
式中 =+（1～3） =2～5
=n=Zn =n，即多次銑削刀規(guī)定深度
式中=40；=2～5mm,選取=2mm
=+（1～3）=+1=5mm
=n =0.2mm1000r/min=200mm/min。
將上述結(jié)果代入公式=，
算出該工序的基本時間==0.235min
（2） 輔助時間的計算
輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15～0.2），這邊選取=0.15，所以此工序的輔助時間為=0.15=0.150.235min=0.035min
總結(jié)：經(jīng)過以上的計算，得出背吃刀量=2mm；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.2mm/z；機床轉(zhuǎn)速n=1000r/ min；實際銑削速度v=53.4m/min；基本時間=0.235min；輔助時間=0.035min
工序8粗銑、半精銑、精銑?60圓弧，倒角C2.5
1. 計算切削用量
（1） 背吃刀量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表2.2-4，選取加工余量=2mm,故背吃刀量=2mm。
（2） 進(jìn)給量的確定：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表1.4-8，按表明粗糙度6.3um的條件進(jìn)行選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為0.2mm/z。
（3） 銑削速度的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，查表5-9，根據(jù)YG6硬質(zhì)合金立銑刀、=的條件選取，銑削速度v選取為200m/min。將選取的切削速度v代入公式=1000，可以求的銑刀轉(zhuǎn)速=（1000200）m/min/（60mm）=1061.6r/min，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4-14，選取X62型臥式銑床，查找表4-15臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的X62型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，與1061.6r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1000r/ min和1200r/min，現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速=1000r/ min。將此轉(zhuǎn)速代入公式=1000，求出該工序的實際銑削速度v=nd/1000=（1000r/ min60mm）/1000=188.4m/min。
2. 時間定額的計算
（1） 基本時間的計算：
根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，表5-43中的YG6硬質(zhì)合金成形銑刀的基本時間計算公式，可以求出該工序的基本時間。
基本時間計算公式：=
式中 =+（1～3） =2～5
=n=Zn =n，即多次銑削刀規(guī)定深度
式中=17.5mm+17.5mm=35mm；=2～5mm,選取=2mm
=+（1～3）=+1=8.68mm
=n =0.2mm1000r/min=200mm/min。
將上述結(jié)果代入公式=，
算出該工序的基本時間==0.685min
（2） 輔助時間的計算
輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15～0.2），這邊選取=0.15，所以此工序的輔助時間為=0.15=0.150.685min=0.103min
總結(jié)：經(jīng)過以上的計算，得出背吃刀量=2mm；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.2mm/z；機床轉(zhuǎn)速n=1000r/ min；實際銑削速度v=188.4m/min；基本時間=0.685min；輔助時間=0.103min
工序9 去毛刺
工序10 檢驗至圖紙要求并入庫
2．7 本章小結(jié)
本章主要是對軸承座的加工工藝進(jìn)行制定。首先，要明確毛坯的形狀，需要加工的工序及技術(shù)要求，明確加工時工序定位基準(zhǔn)的原則，然后擬定工件加工的工藝路線，制定多套方案，然后進(jìn)行比較選擇最優(yōu)的一套。接著就可以確定工件的加工余量、工序尺寸、公差和時間定額，并且制作機械加工工序卡片。加工工藝是否合理，直接影響著最后工件的質(zhì)量，所以對加工工藝的制定是十分重要的。
第三章 軸承座的專用夾具設(shè)計
機床夾具的作用：
（1） 保證加工精度 機床專用夾具可以準(zhǔn)確的確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證零件的加工精度。
（2） 提高生產(chǎn)效率 機床專用夾具可以快速的將工件進(jìn)行定位和夾緊，減少加工時的輔助時間。
（3） 減輕勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構(gòu)，可以減輕工人的勞動強度。
（4） 擴(kuò)大機床的工藝范圍 利用機床專用夾具，可以擴(kuò)大機床的加工范圍。
專用機床夾具的組成：專用機床夾具由定位元件、夾緊裝置、對刀導(dǎo)向元件、夾具聯(lián)接元件、其他元件及裝置和夾具體組成。
機床專用夾具設(shè)計的步驟：
1、明確設(shè)計任務(wù)，收集研究設(shè)計的原始資料
（1） 分析零件圖和工序圖
（2） 了解本工序使用的機床和刀具
（3） 熟悉夾具設(shè)計用的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
（4） 了解夾具的典型結(jié)構(gòu)
2、確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖
3、繪制夾具總圖
4、標(biāo)注總圖尺寸、公差與配合和技術(shù)條件
5、編寫零件明細(xì)表
6、繪制夾具零件圖
3．1 鉆床夾具設(shè)計
需要設(shè)計加工2-13孔的專用夾具，為使所設(shè)計的夾具能保證加工要求和獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，需要研究解決下列問題。
（1） 工件的加工工藝分析 該工件結(jié)構(gòu)形狀比較的不規(guī)則，待加工的孔的表面粗糙度比較低，且其中13為孔深L/D=4.23，故工藝規(guī)程中只需一步鉆削即可滿足加工要求。依靠所設(shè)計的鉆模來保證孔的位置精度如下：
1） 待加工的2-13孔中心線距為85mm；
2） 待加工的13孔距工件底面的距離為20mm。
（2） 定位方案和定位元件的設(shè)計 在進(jìn)入本工序加工前，上端的槽和工件底面、頂面均已達(dá)到加工要求，故為定位基準(zhǔn)的選擇提供了有利條件。由于待加工兩孔的位置精度在X、Y、Z坐標(biāo)上有要求，所以應(yīng)該采用完全定位方法來限制工件的自由度。故兩種定位方案如下：
圖3.1 軸承座零件圖
以工件底面及兩個側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，限制工件的六個自由度，實現(xiàn)完全定位。優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定，且定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合。
（3） 夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計 根據(jù)夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)，并使其作用點落在工件剛性較好的部位的原則，可選用鉤形壓板，使夾緊力作用在R20端面上，夾緊力方向與2-13孔中心線方向相同。工件底面放在夾具體上面，來承受鉆孔時的軸向分力。對于鉆削時所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，一方面依靠鉤形壓板的夾緊力所產(chǎn)生的摩擦阻力矩來平衡；另一方面則由擋銷的阻擋作用來抵消。以上兩組元件共同承受鉆削時的轉(zhuǎn)矩。
（4） 導(dǎo)向元件、夾具體及鉆模整體設(shè)計 由于待加工孔精度不高，只需一步鉆削即可滿足要求，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，故鉆套選用可換鉆套。鉆模板和夾具體是兩件，通過銷釘固定在夾具體上，在裝配時要注意保證鉆套軸線與定位元件的位置尺寸關(guān)系。
以上各種元件的結(jié)構(gòu)和布置，基本上解決了夾具體和鉆模整體結(jié)構(gòu)形成框架式，剛性較好。
（5） 誤差分析
1） 定位誤差 工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是工件底面，基準(zhǔn)重合，所以定位誤差=0。
2） 對刀誤差
—鉆模板底孔至定位元件的尺寸公差0mm
—鉆套內(nèi)外圓的同軸度0.015
—刀具與鉆套的最大配合間隙0.02mm
—刀具在鉆套中的偏斜值，
B—工件孔的長度
S—鉆模板與工件表面的距離
H—鉆模板的高度
=0.041mm
因孔沒有任何位置度要求，以上誤差分析說明此夾具保證加工精度。
圖3.2 鉆軸承座孔鉆模
（6） 確定夾具總圖的技術(shù)要求 夾具總圖上須標(biāo)注夾具外形的最大輪廓尺寸400mm250mm156mm，工件輪廓線及加工部位網(wǎng)狀線以及重要配合和行位公差要求等。必要時可用誤差不等式對鉆孔精度進(jìn)行分析。
圖3.3鉆軸承座孔裝配圖
3．2 銑床夾具設(shè)計
（1） 工件加工工藝分析 根據(jù)加工工藝規(guī)程銑?60mm圓弧，其他定位表面都已經(jīng)加工好了，本工序的加工要求是：
1）圓弧尺寸?60mm。
2） 加工后的表面粗糙度要達(dá)到Ra1.6。
（2） 定位方案及定位元件的設(shè)計
工件以2-13mm孔及工件底面作為定位基準(zhǔn)，也即是經(jīng)典的一面兩銷定位，工件被限制六個自由度，完全定位。優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定，且定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合。
（3） 夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計 根據(jù)夾緊力方向和作用點確定的原則，要使工件在夾具體上夾緊，須設(shè)計如圖3.4所示的裝置，來對工件進(jìn)行壓緊。
圖3.4 工件的夾緊方案
（4） 導(dǎo)向?qū)Φ斗桨讣皧A具總體設(shè)計
1） 對刀方案：采用直角對刀塊，配以3mm塞尺對好銑刀位置。
2） 夾具體及其在機床上的安裝：當(dāng)進(jìn)行夾具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在滿足銑切加工要求的前提下應(yīng)盡量使各種裝置布置的緊湊些；為了提高銑床夾具在機床上安裝的穩(wěn)固性，應(yīng)盡量降低夾具的重心，并防止變形和振動。
（5） 夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求
圖3.5 銑軸承座?60mm圓弧的夾具圖
1） 夾具最大輪廓尺寸為420mm200mm83mm。
（6） 誤差分析
(1)移動時基準(zhǔn)位移誤差
（式5-5）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入（式5-5）得： =
=
(2) 轉(zhuǎn)角誤差
（式5-6）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中：
則代入（式5-6）得：
則：
為了使夾具體與機床有一個正確的位置，必須要有定位裝置，這個夾具體用兩個定位鍵來保證他們之間的位置。
3．3本章小結(jié)
本章節(jié)是對工件加工時所需的專用夾具的設(shè)計，包括一個鉆床夾具和一個銑床夾具。對每個夾具的設(shè)計，首先都要對工件進(jìn)行分析，明確工件的尺寸、公差和技術(shù)要求，明確工件在此夾具上的定位方案，夾緊方案，并對夾緊裝置進(jìn)行設(shè)計，銑床夾具和鉆床夾具中，還要分別對對刀塊和鉆套、鉆模板進(jìn)行選擇，并且畫出夾具的三視圖，最后還要對專用夾具的精度進(jìn)行分析，確定夾具能夠保證工件加工時的精度。
結(jié) 論
畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們踏入社會的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1 周宏甫.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2004；
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