轴承座零件的机械加工工艺规程及夹具设计学院：机械与汽车工程学院班级：机制076姓名：xxxx 学号：8指导老师：xxxx成绩：日期：机械制造工艺学机械制造工艺学课程设计设计题目：ZJKJXY-8专业：机械设计制造及其自动化班级：机制076学号：8学生姓名：张赫指导老师：叶岳松机械与汽车工程学院2010 年7 月16日机械加工工艺规程与机床夹具设计一、设计任务1.设计课题:轴承座机械加工工艺规程设计2.丝攻M4螺纹孔专用夹具设计3.生产纲领：大批量生产4.设计要求：1)零件毛坯图1张2)机械加工工艺过程卡片1套3)机械加工主要工序的工序卡片1套4)夹具装配图1张5)夹具零件图若干张6)设计说明书1份二、设计说明书目录序言 (5)一、零件加工工艺设计 (6)1、零件的工艺性审查 (6)2、基准选择原则 (7)3、定位基准选择 (7)4、拟定机械加工工艺路线 (8)5、确定机械加工余量，工序尺寸以及公差 (8)6、选择机床设备及工艺设备 (9)7、确定切削用量 (9)二、夹具设计 (12)1、问题提出 (12)2、家具设计 (13)三、小节 (15)四、参考文献 (17)序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
我们在完成课程设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！其主要目的是：1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。
2. 培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。
3.培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。
4. 培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。
一、零件加工工艺设计（1）零件的工艺性审查：1）零件的结构特点轴承座如附图1所示。
该零件是起支撑轴的作用。
零件的主要工作表面为Φ40的孔内表面。
主要配合面是Φ22的轴孔。
零件的形状比较简单，属于较简单的零件，结构简单。
2）主要技术要求：零件图上主要技术要求：调质至HB230-250,锐边倒角，未注倒角0.5x45°，表面作防锈处理。
3）加工表面及其要求：a)总宽：为18±0.05mm。
b)轴孔：Φ22的孔径：Φ22+0.018mm，表面粗糙度Ra1.6um，c)Φ34的外圆：直径为Φ34-0.007mm，表面粗糙度为Ra1.6um，外圆与内-0.025孔的同轴度不超过0.02m.，轴肩距为12mm。
d)左端面：外圆直径为Φ52，上下边面距离38mm。
e)螺纹孔：大径为4mm，轴心距离左轴肩3mm。
f)通孔：左端面均布4-Φ4.5通孔，左右中心距36mm，上下中心距27mm。
g)退刀槽：距离右端面12mm，尺寸为1.5xΦ334）零件的材料：零件在整个机器当中起的作用一般，不是很重要。
选用45#。
毛坯选择：1）确定毛坯的类型及制造方法零件为批量生产，零件的轮廓尺寸不大，为粗加工后的产品。
2)确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如附图2所示。
选用Φ55x20的短圆棒。
3）绘毛坯根据附图1所示的零件结构形状，在各加工表面上加上加工余量，绘制毛坯零件图如附图2所示。
（2）基准原则：粗基准的选用原则1、保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。
当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时，一般不选择加工表面作为粗基准。
2、保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。
应选择重要加工表面为粗基准。
3、粗基准不重复使用的原则。
粗基准的精度低，粗糙度数值大，重复使用会造成较大的定位误差，因此，同一尺寸方向的粗基准，通常只允许使用一次。
精基准的选用原则1、基准重合原则。
尽可能使设计基准和定位基准重合，以减少定位误差。
2、基准统一原则。
尽可能使用同一定位基准加工个表面，以保证各表面的位置精度。
如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准。
3、互为基准原则。
当两个加工表面间的位置精度要求比较高的时候，可用互为基准的原则反复加工。
4、自为基准的原则。
当要求加工余量小而均匀时，可选择加工表面作为自身的定位基准。
（3）定位基准选择由于附图1所示的支座的零件图上多数尺寸及形位公差以Φ22孔及其右端面为设计基准。
工艺顺序的安排原则有四点：、1.先加工基准面，再加工其他面。
2.一般情况下，先加工平面，再加工孔。
3.先加工主要平面，再加工次要平面。
4.先安排粗加工工序，再安排精加工工序。
根据上述四条工序安排原则以及粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准如下：a)两端面。
互为基准，保证相互位置要求的原则。
b)Φ22的孔。
精基准，统一基准原则。
c)上下两面。
互为基准，保证相互位置要求的原则。
d)4—Φ4.5孔：左端面。
精基准，基准重合原则。
e) M4螺纹孔：下端面。
精基准，基准重合原则。
f) 1.5xΦ33沟槽。
精基准，基准重合原则。
(4)拟定机械加工工艺路线：拟定加工路线：一．铣左右端面。
二．钻中心孔。
三．热处理。
四．车内孔Φ22。
五．车外圆。
六．铣大端面上下面。
七．钻4—Φ4.5。
八．丝攻M4螺纹孔。
九．车沟槽。
十．清洗，去毛刺，倒角。
十一．检验。
由于进行的是批量的生产，本工艺路线是采用工序分散的原则组织工序的，被加工孔4—Φ4.5可在普通钻床上用钻模加工。
优点是装夹次数少，夹具数目也少，易于保证表面的位置精度，减少工序间的运输量，缩短生产周期。
（5）确定机械加工余量，工序尺寸及公差根据上述原始资料及加工工艺，查《机械制造工艺技术手册》，分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：表1 加工余量表（6）选择机床设备及工艺设备根据一般工厂现有的生产条件，为了满足生产需要，现选用各工序所用的设备为：工序一：X62卧式万能铣床，YT15三面刃铣刀，专用夹具，0~200/0.2mm 游标卡尺。
工序四：数控车床CAK6136，K01车刀，专用夹具，游标卡尺。
工序七：Z4012钻床，4—Φ4.5麻花钻，专用夹具，游标卡尺。
工序九：数控车床CAK6136，K01车刀，专用夹具，游标卡尺。
（7）确定切削用量 1）工序一 铣左右两端面加工条件：X62卧式万能铣床，两把YT15三面刃铣刀，刀盘直径125mm ，宽12mm ，齿数20，专用夹具，0~200、0.2mm 游标卡尺，柴油冷却。
a.确定背吃刀量端面的总加工余量为5mm ，由毛坯图已知铣削宽度为a e =60mm ，一次走刀加工 ，a p =5 mm.b. 确定进给量及基本工时根据《工艺手册》中表4.2-38，万能铣床X62，刀杆直径为22mm ，再查《切削手册》表3.15和《工艺手册》表4.2-38可得，我们可以取进给量f=0.10mm/z 。
c ．计算切削速度根据《切削手册》表3.27可得，C v =186mm, q v =0.2, y v =0.4, u v =0.2, m=0.2, x v =0.1,P v =0,修正系数k v =1.1,选择刀具使用寿命T=60min.v c = C v d 0qv k v /(T m a p xv f yv a e uv z Pv ) =186×1250.2×1.1/(600.2×50.1× ≈ 4.6m/min. d.确定铣床主轴转速n w =1000v c /（π×d w ）=1000×4.6/(3.14×22)≈ 66.6 r/min根据《工艺手册》表 4.2-39，与66.6r/min 相近的转速为75r/min 。
现选择n w =75r/min.所以实际切削速度为v=5 m/min. e.计算基本时间按《工艺手册》表6.2-7，l =80mm,l10.5(d =+(1~3) 0.5(125=+(1~3)=9mm.l 2=2mm. 时间t=12Mz l l l f ++=80920.12075++⨯⨯=0.61min ，取时间t=40s 。
2) 工序七 钻孔Φ4.5加工条件 Z4012钻床，Φ4.5mm 标准锥柄麻花钻，专用夹具，0~200、0.2mm 游标卡尺，柴油冷却。
a.确定进给量根据《切削手册》表2.7，f=1.0~1.2，查《工艺手册》4.2-16，根据机床实际纵进给量取f=0.12mm/r b.选择钻头磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表2.12可得，钻头后刀面的最大磨损限度为0.8~1.2mm,使用寿命为70min. c.计算切削速度根据《切削手册》表2.30，C v =4.8, z v =0.4, x v =0, y v =0.7,m=0.2, 表2，31得，修正系数k v =1.0.v c =C v d 0zv k v /(T m a p xv f yv )=4.8×39×1.0/(700.2×19.50×≈ n v =1000v c /(πd w )=1000×18/(3.14×39)≈147r/min根据《工艺手册》表4.2-15，按机床实际钻速选取n w =125r/min,则实际切削速度为v=15m/min. e.计算基本时间按《工艺手册》表6.2-7，l =60mm,1cot (1~2)2r D l κ=+=1~2mm ，r κ=90。
，取l 1=2mm. l 2=2mm. 时间t=12w l l l n f ++60221250.12++=⨯=4.3min ，取时间t=260s 。
3)工序四 车内孔Φ22加工条件 数控车床CAK6136，K01车刀，专用夹具，游标卡尺，Φ22孔用塞规，柴油冷却。
a.确定进给量根据《切削手册》表2.10，f=0.9~1.2mm/r, 查《工艺手册》4.2-16，根据机床实际纵进给量取f=0.9mm/r b.计算切削速度根据《切削手册》表2.30，C v =16.5, z v =0.6, x v =0.2, y v =0.3,m=0.25, 表2，31得，修正系数k v =1.0.v c =C v d 0zv k v /(T m a p xv f yv )=16.5×400.6×1.0/(250.25×40.2×≈ 52.6m/min n v =1000v c /(πd w )=1000×52.6/(3.14×40)≈418.8r/min根据《工艺手册》表4.2-15，按机床实际转速选取nw=500r/min,则实际切削速度为v=63m/min.c.计算基本时间为减少辅助时间，参照钻孔得时间t=260s.4）工序九车沟槽1.5*Φ33加工条件数控车床CAK6136，K01车刀，专用夹具，游标卡尺，Φ22孔用塞规，柴油冷却。
