《CA10B解放汽車中間軸軸承支架工藝及粗車內孔φ140H7夾具設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《CA10B解放汽車中間軸軸承支架工藝及粗車內孔φ140H7夾具設計（19頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：CA10B解放汽車中間軸軸承支架零件的 機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 學生： 學號： 班級： 指導教師：_____ 目錄 序 言 3 一、零件的分析 3 〈一〉零件的作用 3 〈二〉零件的工藝分析 4 二、工藝規(guī)程的設計 5 <一> 確定毛坯的制造形式 5 <二> 基準的選擇 5 <三> 制定工藝路線 6 <四> 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 <五> 切削用量以及機床的確定 9 三

2、、 零件專用夾具的設計 12 四．課程設計總結 14 參考書目 15 序 言 課程設計是《機械制造裝備設計》課程的一個實踐性教學環(huán)節(jié)，是在我們學完了《機械制造技術基礎<含夾具設計>》、《機械設計》、《機械制造裝備基礎》等專業(yè)基礎課之后進行的。其目的在于，通過機床主傳動設計和成型刀具的設計，使學生受到方案比較、結構分析、零件計算、機械制圖、技術條件編寫及技術資料查詢等方面的綜合訓練，培養(yǎng)初步具有機床部件和工具的設計能力。 對我們來講，我將會抓住這樣一次難得的機會，繼續(xù)鞏固我們已經學過的《機械制造技術基礎》等課程；不斷提高自己的發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力；為明年的畢業(yè)設計

3、及今后的工作打下良好的基礎。 最后，感謝老師對我們的指導！ 一、零件的分析 〈一〉零件的作用 題目給出的是CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架，它的主要作用是（1)起到穩(wěn)固滾子的作用 (2)在安裝時起到固定滾珠的作用,利于安裝。要求零件的配合符合要求。 （軸承的正面觀察圖） 〈二〉零件的工藝分析 零件的加工過程中，要保證零件上部的折彎部分在豎直方向與140孔成5.5的夾角，同時要保證支架兩側板的平面與水平面成30的夾角，孔中心到頂小孔所在平面的距離為40mm，且每孔中心線與豎直方向零件的夾角成60°夾角。要保證以上尺寸要求，先將的內孔和端面加工完成，再以內孔和端面為定

4、位基準對上凸臺表面進行加工，最后以內孔，端面，和上13的小孔（一面兩銷）為定位基準，加工支架兩側板，其中主要加工面粗糙度為6.3μm，其余表面粗糙度為50μm. 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 50+00.4 IT12 50 粗銑 1400+0.26 IT9 6.3 粗銑-半精銑 13+00.4 IT12 50 鉆 二、工藝規(guī)程的設計 <一> 確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT200,故它的零件承受的沖擊載荷不是很大，且零件的輪廓尺寸較大，又是大批量生產，而且表面粗糙度質量要求也不是很高，故可采用鑄件，以提高生產效率和效益。

5、 <二> 基準的選擇 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。 1． 粗基準的選擇 先選取155外圓為定位基準，利用專用夾具上的墊板，擋銷，固定V型塊為定位元件，銑155兩端面，再以155外圓為定位基準，利用專用夾具上的墊板，擋銷，固定V型塊為定位元件，銑內孔。 2． 精基準的選擇 以內孔，155端面，13孔（兩面一銷）為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 <三> 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾

6、何形狀，尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外還應當考慮經濟效果，以便生產成本盡量降低。 工序號 工藝名稱 機床設備 刀具 量具 1 粗銑一端面 立式銑床 莫氏錐柄立銑刀 游標卡尺 2 粗車，半精車內孔Φ140H7 臥式車床 硬質合金車刀 游標卡尺 3 銑削中間凸平面 立式銑床 鑲齒套式面銑刀 游標卡尺 4 鉆中間孔 立式鉆床 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 5 粗銑兩側平面 立式銑床 鑲齒套式面銑刀 游標卡尺 6 鉆側平

7、面的孔 立式鉆床 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 7 鉆圓柱上的孔 立式鉆床 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 8 測量,檢查 鉗工臺 9 清洗 清洗機 10 終檢 <四> 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA10B中間軸軸承支架零件材料為HT200,生產類型為大批量 產.根據(jù)上訴資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下: 155兩端面： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩表面

8、之間的厚度為50mm+2mm=52mm厚; 140內孔的加工： 參照<<機械加工工藝手冊>>,其加工余量為0.5mm,粗鏜0.4mm,精鏜0.1mm,故毛坯的尺寸為140mm-0.5mm=mm; 銑中凸臺面： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯凸臺平面的厚度為12mm+2mm=14mm; 鉆中間?13的孔： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔; 銑側兩平面： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低

9、(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩側平面的厚度為12mm+2mm=14mm; 鉆兩側平面孔： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔; 鉆圓柱面上兩小孔 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其公差等級要求比較低(兩孔軸線之間的距離為32±0.1mm,兩孔的直徑為,故可直接對其進行鉆孔; <五> 切削用量以及機床的確定 1. 銑兩端面,選用X52-K立式銑床,采用鑲齒套式面銑刀=16mm,z=3,切削速度:參考有關手冊,V=37m/min.進給量為0.5mm/r;． （1）背吃刀量ap =

10、１mm （2）進給量由《指導》表５－１１，按Φ２５，齒數(shù)為５的立銑刀，選fz=0.05mm/z 　f=0.05×5=0.25mm/r （3）銑削速度 由表5—13查得 v=68m/min 由式5—1 由表4—15取n=1225r/min 實際 ２. 時間定額 當1225r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為 =0.25×10×1225＝3137.5（mm/min） 切削工時： 由于是精銑，故整個銑刀刀盤必需銑過整個工件，可得出銑刀的行程mm,則機動工時為 t= 2. 粗車140mm內孔, 選用C-620

11、-1臥式車床,采用硬質合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關手冊V=25m/min,進給量為0.5mm/r; 半精車140mm內孔,選用C-620-1臥式車床,采用硬質合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關手冊V=20m/min,進給量為0.2mm/r １、切削用量 （1）背吃刀量ap =1mm （2）進給量由《指導》表５－２，選fz=0.８mm/r （3）銑削速度 由表5—２查得 v=５０m/min 由前面已知毛坯的加工余量為５所以最大加余量為６.２mm,粗加工余量為５mm,據(jù)《指導教程》表5-2,當材料為碳鋼時粗車.取,一次加工 4)確定機床

12、主軸轉速 5）切削工時，按《指導教程》表5-39 mm 6）切削工時，按《指導教程》表5-39 mm 3. 銑中間凸平面,選用X51立式銑床, 采用w18Cr4V立銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關手冊,V=37m/min.進給量為0.25mm/r; 4. 鉆中間直徑為13的孔,選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r; １、切削用量 １）背吃刀量　取ap =2mm　 ２）進給量　 由表5－２２查得 f=(0.10～0.20)mm/r

13、, 結合表４－１０選f＝0.10mm/r ３）切削速度　由表5－２２，v可取m／min，　 由式５－１n==r/min，參照表４－９，取n=960r/min實際v==m/min 　?。病r間定額 　?。保瞞m ３mm 3mm =min 5. 銑支架兩側平面,選用X51臥式銑床采用w18Cr4V面銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關手冊,V=50m/min.進給量為0.25mm/r; 6. 鉆支架兩側平面小孔, 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r; 7. 鉆圓柱面上兩小孔,

14、 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=7.2mm, 切削速度:參考有關手冊,V=18m/min.進給量為0.2mm/r. 四、 零件專用夾具的設計 4.1 車床夾具設計要求說明 車床夾具主要用于加工?140內孔夾具。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉軸線同軸。 （1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉，刀具做進給運動 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓

15、定位，夾具采用定心夾緊機構。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。 （2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉運動，夾具做進給運動。 由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產中需自行設計的較多是安裝在車床主軸

16、上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。 4.2車床夾具的設計要點 （1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求 當加工回轉表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結構和布置必須保證這一點。 當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉軸線為基準來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工

17、過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （2）夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。 2)對于徑向尺寸較

18、大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結構。 圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。 對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結構，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但

19、端面要求緊貼，制造上較困難。 圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。 圖1 車床夾具與機床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結構尺寸，可查閱有關手冊 4.3 定位機構 由零件圖分析加工?140內孔夾具的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求。先設計夾具模型如下： 選擇定位元件為：

20、支承板，擋銷，固定V型塊。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動自由度，X,Y方向的轉動自由度，支撐釘限制了Z方向的轉動自由度。可見，定位方案選擇合理。 4.4夾緊機構 選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下： 1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； 2. 夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。 3. 夾緊機構的操作應安全、方便、迅速、省力。 4. 機構應盡量簡單，制造、維修要方便。 分析零件加工

21、要素的性質，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結構與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。 5.4 切削力及夾緊力的計算 刀具： ① 粗車切削力：查《現(xiàn)代機床夾具設計》P104表，得車削切削力計算公式： 圓周分力Fc = 902 Kp 徑向分力Fp = 2383Kp 軸向分力Ff =3326Kp 其中——背吃刀量 2.3mm f——每轉進給量 0.16mm Vc—切削速度m/min 60 Kp—修正系數(shù)1.08 所以切削時的各切削力 Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N

22、 精車切削力：——背吃刀量0.5mm f——每轉進給量 0.13mm Vc—切削速度m/min 38 Kp—修正系數(shù) 1.08 所以切削時的各切削力 Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N 4.5零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： （1）定位誤差 由于端面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差為零。工件在夾具上定位時，定位基

23、準與限位基準是重合的，基準位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。 （2）夾具誤差 夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01. （3）安裝誤差 因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。 （4）加工方法誤差 如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取 =/3=0.05/3=0.017mm 零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲備： 故此方案可行。 4.

24、6 確定夾具體結構尺寸和總體結構 夾具體設計的基本要求 （1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。 （3）應有良好的結構工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度

25、要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實

26、現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 4.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明 （1）夾具的總體結構應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉軸線不平衡時，將產生較大的離心力和振動，影響工件的加工質量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產，特別是在轉速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種

27、：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。 （3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。 四．課程設計總結 首先我們由衷的感謝老師提供我們這樣一個鍛煉自己的機會，進過這十幾天的學習，本次的課程設計就結束了，不過至今我感慨萬分。的確，從選工序開始，從理論到實踐，可以說是苦多于甜，有些東西根本很難下手，但還是學到了很多的東西。這次課程設計的確顯得有點心有余而力不足，很多準備不是很充分 我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊。必須

28、發(fā)揮團隊協(xié)作的精神，團隊協(xié)作是我們實訓成功的一項非常重要的保證，并且這次的課程設計也正好鍛煉了我們這一點，這也是非常寶貴的。程設計完滿結束，總的來說，進過這門課的學習收獲還是相當大的。 參考書目 [1]《機械制造技術基礎課程設計指導教程》　鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2006.7第一版。 [2]《機械制造技術基礎》　于駿一　鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2007.1第一版。 [3]《機械制造裝備設計》　馮辛安主編，機械工業(yè)出版社，2006.6第二版。 [4]《工程材料及成形技術基礎》　呂廣庶　張遠明主編，高等教育出版社，2001.9第一版。 [5]《互換性與技術測量》　廖念釗　古瑩菴　莫雨松　李碩根　楊興駿主編，中國計量出版社，2000.1第四版。 [6]《畫法幾何與機械制圖》　馮開平　左宗義主編，華南理工大學出版社，2001.9第一版。 [7]《金屬切削機床夾具設計手冊》 上海柴油機廠工藝設備研究所編，機械工業(yè)出版社，1984.12第一版