2953 角形轴承零件工艺编制及夹具设计

2953 角形轴承零件工艺编制及夹具设计,角形,轴承,零件,工艺,编制,夹具,设计 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）中期报告题目：角形轴承箱工艺编制及夹具设计系 （部）： 机械信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： B070203 学 生： 朱政 学 号： B07020331 指导教师： 万宏强 2011 年 03 月 15 日1. 设计（论文）进展状况1） 、已完成了一篇外文翻译，检索查阅技术文献，对课题有了进一步的认识。熟悉了 Solidworks 画图软件。2） 、已学习和掌握了夹具设计的基本理论和方法，了解了研究此课题的意义和外圆磨床的结构及其所加工零件的主要类型。3） 、已分析研究工件的结构形状、尺寸、材料、热处理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技术要求。4） 、已熟 悉 工 艺 文 件 和 毛 坯 的 种 类 、 形 状 、 、 加 工 余 量 及 其 精 度 。 工件的加工工艺过程、工序图、本工序所处的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基准面的状况以及加工时所需的磨削量。5） 、已完成了弹性波纹套心轴夹具的设计，包括夹具的结构设计、原理设计及各个零件的形状、尺寸、公差配合的设计。6） 、已用 Solidworks 软件绘制了第一套夹具的各个零件的零件图（三维建模）、工件的零件图及夹具的装配图。绘制了夹具的 CAD 装配图。2. 未完成的任务及解决的措施未完成的任务：1） 、完成包括夹具的结构设计、原理设计及各个零件的形状、尺寸、公差配合的设计。2） 、用 Solidworks 软件绘制每个夹具的各个零件的零件图、工件的零件图及夹具的转配图和夹具的 CAD 装配图。如图 1 零件二维图。图 1 角型轴承箱零件图解决的措施： 再一次认真的学习相关资料文献 熟悉掌握 Solidworks 软件，尽快完成个零件图的绘制 遇到问题，积极请教老师和同学3. 后期工作安排第 10-14 周 用 Solidworks 软件绘制每个夹具的各个零件的零件图、工件的零件图及夹具的装配图。第 15-18 周 完善数据库和三维模型，撰写毕业设计论文和必要的图纸，准备答辩。指导教师签字：年 月 日产品型号 0001 零件图号 00西安工业大学北方信息工程学院机械加工工艺过程卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 HT150 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件1 铸造 （金属型）铸造毛胚2 清砂 检验毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷 3 热处理 人工时效温度 ，消除残余应力；50 4 加工外圆 粗车左端面 CA6140 四爪卡盘5 锪孔 先锪 30 内孔面，再 38 内孔； 立式钻床 专用夹具6 粗车 粗车 48 外圆，切退刀槽； CA6140 四爪卡盘7 铰孔 铰 38 内孔，内孔倒角； Z35 专用夹具8 精车 精车 48 外圆； CA6140 四爪卡盘9 钻孔 钻 3- 9 通孔； 加工中心 专用夹具10 磨 磨左端面； M7120A设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 00西安工业大学北方信息工程学院机械加工工艺过程卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 HT150 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件11 磨 磨左端面； M7120A12 出油口 加工出油口 摇臂钻床 Z35 专用夹具13 进油口 加工进油口 摇臂钻床 Z35 专用夹具14 钳工加工用钳工去毛刺；15 精磨 精磨 48 外圆 M4W 四爪卡盘16 检验 检验是否达到要求的精度和粗糙度。17181920设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 01车左端面 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号01 20 车 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床 CA6140 001 1夹具编号 夹具名称 切削液001 四爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 粗车：粗车左端面 外圆车刀 494 74.5 0.4 1.2 32设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 02锪、扩 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号02 25 锪 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 摇臂钻床 Z35 002 1夹具编号 夹具名称 切削液002 专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 先锪 30 内孔面30 锪钻 335 39.6 0.1 3 42 再扩 38 内孔 38 扩孔3设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 03车 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号03 30 车 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140 003 1夹具编号 夹具名称 切削液003 三抓卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 粗车 48 外圆柱面YT 硬质合金可转位车刀。 320 37.2 0.6 2 12设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 04铰 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 4 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号04 35 铰 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z35 004 1夹具编号 夹具名称 切削液004 专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 铰 38 内孔，内孔倒角 高速钢铰刀 265 18 6 2 1设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 05车 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 5 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号05 40 车 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床 CA6140 005 1夹具编号 夹具名称 切削液005 三抓卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 精车 48 外圆 硬质合金 1120 176 0.25 0.5 2设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 06钻 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 6 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号06 45 钻 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 35 006 1夹具编号 夹具名称 切削液006 专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 钻 3- 9 通孔 高速钻头 1320 300 272 34 1设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 07磨 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 7 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号07 50 磨 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床 CA6140 007 1夹具编号 夹具名称 切削液007 专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 磨左端面 M7120A 1527 1200 0.15 0.3 2设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 08进出油口 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 8 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号08 55/60 进出油口 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z35 008 1夹具编号 夹具名称 切削液008 专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 1.钻 11 的孔高速麻花钻头 335 11.9 0.87 142 2.攻 M18x1.5 YG6 硬质合金螺纹车刀 850 30 1 14设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 0001 零件图号 09磨 机械加工工序卡片产品名称 角型轴承箱 零件名称 角型轴承箱 共 9 页 第 9 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号09 65 磨 HT150毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸 件 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式车床 Z35 009 1夹具编号 夹具名称 切削液009 专用夹具工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 精磨 48 外圆 M4W 2667 2095 0.74512arf.14设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期- 1 -西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目：角形轴承箱零件工艺编制及夹具设计系 （部）： 机械信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： B070203 学 生： 朱政 学 号： B07020331 指导教师： 万宏强 2010 年 11 月 25 日- 2 -开 题 报 告 填 写 要 求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴） ，完成后应及时交给指导教师审阅。3开题报告字数应在 1500 字以上，参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少 3 篇） ，文中引用参考文献处应标出文献序号， “参考文献” 应按附件中参考文献“ 注释格式”的要求书写。4 年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2008 年 11 月 26 日” 。31. 毕业设计（论文）综述1.1 课题背景机床夹具是重要的机械制造工艺设备，在机械加工中，夹具的设计是工艺设计的主要内容，传统的机床夹具设计工作量大，标准零件选用程序复杂。随着企业三维软件的逐渐普及，在三维设计时机床夹具零部件的建模需占用设计师大量时间，因此，开发机床夹具的标准零部件图库，可在一定程度上减少夹具设计，使用者的工作量，在机械设计中利用计算机技术，实现组合夹具的计算机辅助设计和计算，可是设计人员把更多的时间投入到创造性工作中去以达到缩短产品开发周期的目的。1.2 课题研究意义工艺装备是制造系统中的一个重要组成部分。随着机械产品更新换代的不断加快，多品种小批量生产成为当前的主要生产方式，要求制造系统的设计制造具有快速响应产品变化的能力，能够缩短产品设计制造周期，增加制造系统的柔性，降低成本，提高产品质量。但是，由于工艺装备尤其是夹具零部件的标准化、系列化、规格化程度差，夹具设计完全依赖设计人员的经验，产品更新换代加快导致夹具设计工作量不断加大。因此快速实现夹具设计已成为企业的迫切要求。将计算机辅助设计技术应用到夹具设计的过程是解决这一问题的必然选择。随着计算机技术的发展和应用，计算机辅助夹具设计在理论和应用上都得到了迅速发展，大大提高了夹具的设计效率，缩短了生产准备周期。在产品设计中，大量应用标准件是代表一个国家和企业设计制造水平的重要标志。在机械产品中，有大约 30%70%的零件是标准件，这些零件大多具有相同或相似的外形特征，只是尺寸规格有所不同，如果没有三维标准件库，将不得不在创建和开发过程中对标准件进行重复建模，不但耗费了设计人员的时间和精力，延长设计周期，而且增加了产品的生产制造成本，所以建立通用的符合国家标准和企业标准的标准件库是提高设计效率的保证。专用夹具的设计更不例外。因此利用三维CAD 软件如 UG、SoldiEdge、Pro/ENGINEER 等建立通用的标准件库和机床夹具零部件库具有极其深远的意义和价值。1.3 国内外研究的相关情况夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智6能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 近 年 来 ， 由 于 数 控 机 床 、 加 工 中 心 、 成 组 技 术 、 柔 性 制 造 系 统 （ FMS） 等 新加 工 技 术 的 应 用 ， 对 机 床 夹 具 提 出 了 如 下 新 的 要 求 13：（ 1） 可 以 快 速 方 便 设 备 生 产 的 新 产 品 ,以 缩 短 生 产 准 备 阶 段 、 降 低 生 产 成 本 ,（ 2） 能 装 夹 一 组 具 有 相 似 性 特 征 的 工 件 ；（ 3） 能 适 用 于 精 密 加 工 的 高 精 度 机 床 夹 具 ；（ 4） 适 用 于 各 种 现 代 制 造 技 术 的 新 型 机 床 夹 具 ,（ 5） 采 用 以 液 压 站 等 为 动 力 源 的 高 效 夹 紧 装 置 ， 以 进 一 步 降 低 了 工 人 的 劳动 强 度 ,提 高 劳 动 生 产 率 ,（ 6） 改 善 标 准 化 机 床 夹 具 。2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 课题研究内容以机床夹具标准为依据，用 Pro/ENGINEER 软件完成。设计角形轴承箱零件加工时所需的夹具。夹具设计时要考虑结合已建立的设计工作。2.2 研究方案及方法机床夹具的标准件绘制可采用 Pro/ENGINEER 和 CAD 软件，其中 Pro/ENGINEER通过定义特征来创建零件,而 CAD 可用来表达二维工程图和装配图。根据工件结构形状及所选夹具制定相关的加工工序。2.3 研究原始资料,明确夹具任务1、 为 了 明 确 夹 具 的 设 计 任 务 ， 首 先 要 分 析 研 究 工 件 的 结 构 形 状 、 尺 寸 、 材 料 、热 处 理 要 求 ， 主 要 表 面 的 加 工 精 度 、 表 面 粗 糙 度 及 其 它 技 术 要 求 。2、 熟 悉 工 艺 文 件 和 毛 坯 的 种 类 、 形 状 、 加 工 余 量 及 其 精 度 。 工 件 的 加 工 工 艺过 程 、 工 序 图 、 本 工 序 所 处 的 地 位 ， 本 工 序 前 已 加 工 表 面 的 精 度 及 表 面 粗 糙 度 ， 基准 面 的 状 况 以 及 加 工 时 所 需 的 磨 削 量 。3、 了 解 加 工 所 用 的 设 备 、 辅 助 工 具 中 和 设 计 夹 具 有 关 的 技 术 性 能 、 规 格 和 工具 车 间 的 技 术 水 平 。 必 要 时 需 要 了 解 同 类 工 件 的 加 工 方 法 和 所 用 夹 具 的 情 况 。2.4 确 定 夹 具 的 结 构 方 案确定夹具的结构方案，主要考虑一下问题：（1）确定工件的定位方式，选择或设计定位元件，计算定位误差7根据六点定位原理以及工件表面的各种形式，如平面、外圆、内孔等确定采用一定结构的定位元件，以保证定位元件的定位面和工件的定位基准面相接触和配合，实现工件的定位。（2）确定工件的夹紧方式，选择和设计夹紧机构,计算夹紧力夹紧可以用手动、气动、液压或其他力源形式。重点应考虑夹紧力的大小、方向、作用点，以及作用力的传递方式，看是否会破坏定位，是否会造成工件过量变形，是否能满足生产率的要求。对于气动、液压夹具，应考虑气（液压）缸的形式、安装位置、活塞杆长短等。（3）确定刀具的引导方法，并设计引导元件和对刀装置。（4）确定夹具整体结构方案定位、夹紧确定之后，还要确定其他机构，如分度装置和工件顶出装置等。最后设计夹具体，将各种元件、机构有机地连接在一起。（5）夹具精度分析在绘制的夹具结构草图上，标注出初步确定的定位元件的公差配合关系及相互位置精度，然后计算定位误差，根据误差不等式关系检验所规定的精度是否满足本工序加工技术要求、是否合理。否则应采取措施然后（如重新确定公差，更换定位元件，改变定位基准，必要时甚至改变原设计方案）重新分析计算。（6）夹具夹紧力分析首先应计算切削力大小，它是计算夹紧力的主要依据。通常确定切削力由单位切削力算出或者由手册上提供的图表查出。根据切削力、夹紧力的方向、大小，按静力平衡条件求得理论夹紧力。为了保证工件装夹的安全可靠，夹紧机构（或元件）产生的实际夹紧力，一船应为理论夹紧力的 1.52.5 倍。（7）考虑多个夹具的总体结构，经过分析和比较，从中选取较合理的方案。3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1 本课题研究的重点1）以机床夹具标准为依据，用 Pro/ENGINEER 软件完成机床夹具的标准件（部分）三维模型建模工作。2）夹具设计时要考虑结合已建立的机床夹具的标准件三维模型库，即设计时从机床夹具的标准件三维模型库中调用夹具设计时所需的标准零件快速完成角形轴承8箱零件加工时所需的夹具设计工作。3.2 本课题研究的难点1）对机床夹具手册中的查表和计算。2）机床夹具的标准三维建模。3）机床夹具的材料、形状、尺寸等参数的确定和有关夹紧力的计算问题。3.3 前期已开展的工作分析课题，查找与课题有关的资料，进行初期的规划和整理，对课题研究的内容有了充分的认识，同时掌握了 Pro/ENGINEER 绘图工具，熟练掌握了三维绘图方法，为后期工作做了充分的准备。3.4 预期设计（论文）成果1、能够熟练运用计算机软件进行绘图。2、按要求完成毕业论文的撰写。3、按要求绘制出课题所需工程图。4、按要求编制工艺规程。9。4 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第 1-2 周：课题调研、软件学习、准备开题；第 3 周：开题答辩；第 4-6 周：完成数据库的整理、建立和修改，完成零件模型的建模；第 7 周：完成英文翻译；第 8 周：完成中期工作，提交中期报告；第 9-11 周：完成机床某零件的工艺设计和所需的关键工序夹具设计；第 12-14 周：完善三维模型和必要的图纸，撰写毕业设计论文，准备答辩；第 18 周，进行毕业答辩。5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见：系主管领导： 年 月 日7附件：参考文献1文怀兴，夏田编著，数控机床系统设计M，化学工业出版社，20052赵红星，熊良山编著,计算机辅助夹具设计的研究内容和发展沿革J，组合机床与自动化加工技术，2007 年 02 期3Wu Y,Rong Y M,Chu T C.Automated generation of dedicated fixture designJ,International Journal of Computer Application in Technology,1997(10):213-2354徐红静；王凤岐；郭伟；计算机辅助夹具系统的研究与开发J,机械设计 2005 年 03期5 蔡瑾，段国林，李翠玉，李德红.夹具设计技术发展综述J.河北工业大学学报, 2002年 10 月第 31 卷第 5 期:135137.6朱耀祥；发展组合夹具技术的新方向J,机械工人，冷加工 1985 年 11 期7 Lin ZC, HuangJC.The fixture planning of modular fixtures of measurementJ, IIE Transactions.2000(32):345359.8Nee A Y C,Advaneed fixture design for FMS M. Newyork :SPringer-Verlag，1995:2427.9 朱耀祥,融亦鸣.柔性夹具与计算机辅助夹具设计技术的进展J.制造技术与机床, 2000(8): 5-8.10Lothar Handge；夹具系统的发展J,现代制造 2006 年 15 期11孟少农主编，机械加工工艺手册M，机械工业出版社，199112刘文剑；苏宝华；李振明；半智能化组合夹具设计的研究J.哈尔滨工业大学学报 1994 年 04 期13 孙晓斌等.基于特征的夹具设计方法研究J.机械科学与技术，2000 年第 19 卷第 3期:2630.14刘琼；唐虹；计算机辅助组合夹具管理系统J.航空科学技术 2005 年 04 期15方坤礼；基于 Pro/E 的机床夹具虚拟设计技术研究D.浙江工业大学 20077XXXX 大学本科毕业设计( 论文)题目：角形轴承零件工艺编制及夹具设计系 别 机电信息系专 业：机械设计制造及其自动化班 级： 1230203 学 生： 学 号： 123020331 指导教师： XXXX 2011 年 05 月I毕业设计（论文）任务书系别机电信息系 专业机械设计制造及其自动化 班级 1230203 姓名 XXXX 学号 1230203311.毕业设计(论文)题目： 角形轴承箱零件工艺编制及夹具设计 2.题目背景和意义：箱体零件都具有复杂的外型和内腔，严格的尺寸公差和形状位置公差，壁薄且壁厚不均匀，极易发生变形，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大。目前，箱体类零件的加工在机械制造业中占有很重要的地位，为提高零件加工精度和生产效率，应采用先进的加工方法，选择合理高效的加工方法和加工路线，保证零件的加工质量，这样对提高机械零件的加工质量有重要意义。3.设计(论文) 的主要内容（理工科含技术指标） （1)零件的工艺分析：a 确定毛坯的制造形式；b 制定工艺路线；C 确定各工序加工设备、刀具、量具选用及机械加工余量；d 确定切削用量。零件见参考图。 （2) 夹具设计：a 定位基准的选择；b 定位方案的选择；c 定位误差分析与计算；d 工件的夹紧方式的确定；e 导引方式及导引元件的确定；f 夹具体的设计。 技术指标：见给定零件参考图。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： (1)第 1-2 周：课题调研、软件学习、准备开题；(2)第 3 周：开题答辩；(3)第 4-8 周：完成零件的工艺分析，工艺文件编制；(4)第 9 周：完成英文翻译；(5)第 10 周：完成中期工作，提交中期报告；(6) 第 11-14 周：完成零件的关键工序夹具设计；(7)第 15-17 周：完善三维模型和其它图纸，撰写毕业设计论文，准备答辩；(8)第 18 周进行毕业答辩。设计地点：XXXX 大学。 5.毕业设计（论文）的工作量要求 撰写 15000 字论文 实验（时数） *或实习（天数）： 图纸（幅面和张数） *： A0 图纸 2.5 张（折合） 其他要求：查参考文献 15 篇以上，外文 3 篇，英文翻译 3000 汉字 指导教师签名： 年 月 日学生签名： 年 月 日系主任审批： 年 月 日说明：1 本表一式二份，一份由学生装订入册，一份教师自留。2 带*项可根据学科特点选填。II角形轴承零件工艺编制及夹具设计摘 要目的：机床夹具是重要的机械制造工艺设备。开发机床夹具的标准零部件图库，可在一定程度上减少夹具设计，使用者的工作量，在机械设计中利用计算机技术，实现组合夹具的计算机辅助设计和计算，可是设计人员把更多的时间投入到创造性工作中去以达到缩短产品开发周期的目的。内容：机床夹具的标准件绘制可采用 Pro/ENGINEER 和 CAD 软件，其中Pro/ENGINEER 通过定义特征来创建零件，而 CAD 可用来表达二维工程图和装配图。根据工件结构形状及所选夹具制定相关的加工工序。结论：了 解 加 工 所 用 的 设 备 、 辅 助 工 具 中 和 设 计 夹 具 有 关 的 技 术 性 能 、 规格 和 工 具 车 间 的 技 术 水 平 。 必 要 时 需 要 了 解 同 类 工 件 的 加 工 方 法 和 所 用 夹 具 的情 况 。关键词：机床夹具；CAD 软件；Pro/ENGINEER；二维工程图IIAngle type bearings box parts fixtureAbstractObjective: to the machine tools fixture is important mechanical manufacturing process equipment. Development of the machine tools fixture gallery， can be in standard parts to a certain extent， reduce fixture design， user outputs in mechanical design， using computer technology to realize in computer aided modular fixture design and calculating， but designers put more time into creative work in order to achieve the purpose of shorten the development cycle.Content: the machine tools fixture can be used in the standard drawing Pro/e and CAD software， including Pro/e by defining features to create parts， and CAD available to express two-dimensional engineering graphics and assembly drawing. According to the workpiece structure shape and the selected fixture and make the relevant processing operations. Conclusion: understand processing equipment， auxiliary tools used and design fixtures related technical performance， specifications and tools workshop level of technology. When necessary need to understand the processing method and similar workpiece used the fixture. Key Words: the machine tools fixture; CAD software; Pro/e; Two-dimensional engineering graphics III主要符号表n 转速ap 背吃刀量T 寿命d 直径v 切削速度f 进给量L 长度 P 功率t 时间 进给量IV目 录摘 要 .IIABSTRACT .II主要符号表 .III1 绪 论 .12 零件的分析 .42.1 零件的作用 .42.2 零件的工艺分析 .42.3 零件的生产类型 .53 工艺规程设计 .63.1 零件毛坯的设计 .63.1.1 选择毛坯 .63.1.2 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 .63.1.3 确定毛坯尺寸 .63.1.4 设计毛坯图 .83.2 零件的加工工艺设计 .83.2.1 定位基准的选择 .83.2.2 零件表面加工方法的选择 .83.2.3 拟订工艺路线 .93.2.4 工序设计 .113.2.5 确定切削用量及基本工时 .134 夹具设计 1 .214.1 工件的定位 .214.1.1 定位方案 .214.1.2 夹紧装置 .214.2 夹紧力的计算 .224.3 对刀装置 .224.4 结构特点 .225 夹具设计 2 .245.1 工件的定位 .24V5.1.1 定位方案 .245.1.2 夹紧装置 .245.2 定位误差分析 .245.3 夹紧力的计算 .255.4 对刀装置 .255.5 结构特点 .265.6 结构 .266 夹具设计 3 .276.1 工件的定位 .276.1.1 定位方案 .276.1.2 计算定位销尺寸 .286.1.3 夹紧装置 .296.2 定位误差分析 .296.3 对刀装置 .306.4 夹具体 .306.5 结构特点 .307 总 结 .32参 考 文 献 .33致 谢 .34毕业设计（论文）知识产权声明 .35毕业设计（论文）独创性声明 .361 绪 论11 绪 论改革开放以来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源，有计划地进行企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平以及经济效益有了很大的提高，为繁荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展起了重要作用。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。目前，大批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中，要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性，以缩短生产准备时间、降低生产成本，所以，按手动夹紧的方法已不能满足生产发展的要求，而气动、液压夹紧等夹具正是适应这一生产模式的工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期起到至关重要的作用。国外为了适应这种生产模式，也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 a.高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到 0.01mm/300mm，平行度高达 0.01mm/500mm。德国 demmeler（戴美乐）公司制造的 4m 长、2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在 5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m ；瑞士 EROWA 柔性夹具的重复定位精度高达 25m。机床夹具的精度已提高到微西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）2米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。b.高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 12 秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R 夹具仅用 1 分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1 分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。c.模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 CAD 技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。d.通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额，使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）3综上，根据机械加工工艺及夹具设计的发展方向，现在的一般加工条件已不能满足现在的技术要求。所以以后的多为数控技术、自动化技术、系统化。主要体现其高效率、高精度、高可靠性、专业化程度深。这就要求从事这方面的高科技人才，就我们现在所学的知识还远远不够。所以我们在以后的学习工作中要多学习这些方面的知识，不断的充实自己，使自己的综合能力不断提高，从而跟上科技发展的脚步。2 零件的分析42 零件的分析2.1 零件的作用角型轴承箱如图 2.1 所示。它位于车床主轴箱上面，主要作用是给主轴箱内供油及对油液起冲作用，零件的两段有两孔用于油液的进出，零件的中间有一个 48h6 的外圆柱面，用于与主轴箱以基轴制形式联接。图 2.1 角型轴承箱零件图2.2 零件的工艺分析“CA6140 车床角型轴承箱”的各表面：a.零件的左端面（用于精基准加工其他表面） ；b.螺栓孔 3-9（用于联接车床主轴箱，起固定作用） ；c.中心孔 38 （用于过滤及缓冲油液） ；d.进出油孔 2-11（用于联接进出油装备，流通油液） ；e.外圆柱面 48h6（用于与车床主轴箱联接） 。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）5各表面的相互精度要求有：a.外圆柱面 48h6 为基轴制联接，尺寸精度为 IT6；b.其他表面无特殊精度要求，除保证其表面粗糙度外，尺寸精度为 IT14。2.3 零件的生产类型零件要求大批量大生产，假设生产量：Qn=10000 件/年；结合生产实际，备品率 和废品率 可以取为 =5%， =0.5%。由此可得，该零件的生产纲领 年件 /1052 0.5%)(1 )5(1+) Qn=N车床角型轴承箱的质量为 1.1kg，查表可知其属轻型零件，生产类型为中大批量生产。3 工艺规程设计63 工艺规程设计3.1 零件毛坯的设计3.1.1 选择毛坯根据生产纲领可知，角型轴承箱属大批量生产，零件形状为非全圆柱体，可选零件材料为灰口铸铁，毛坯制造选用铸造毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率，铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。3.1.2 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定a.求最大轮廓尺寸根据零件图轮廓尺寸，可知，滤油器体最大轮廓尺寸为 102mm。b.选取公差等级 CT铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查参考文献8得，公差等级 CT 范围是 812 级，取为 10 级。c.求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 CT，查表得，公差带相对与基本尺寸对称分布。d.求机械加工余量等级铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，机械加工余量等级范围是EG 级，取为 F 级。 、e.求 RAM（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一个数值，由最大轮廓尺寸 102mm，查参考文献9表2.3-5 得，公差等级机械加工余量等级为 F 级，得 RAM 数值为 1.5mm。 3.1.3 确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 Ra 1.6 m。Ra 1.6 m的表面，余量要适当增大。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）7分析零件，各加工表面均为 Ra 1.6 m，因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上余量值即可，如图 3.1 所示。图 3.1 零件毛坯图零件上孔 3-9 和进出有口尺寸较小，铸成实心；A 面为单侧加工，则105.3m .6/22CTRMF38 盲孔属内腔加工，根据零件分析，38 深度为 65 不变，径向为7.3 2/6.28TAF30 盲孔属内腔，且此孔为非配合孔，用钻床锪出即可，所以 30 盲孔铸成实心。48h6 外圆柱面的加工，即 m4.52 2/8.5.18CTRMAF如图 3.1 所示，由于 38 孔的深度和三角形台阶肩宽度的余量和 A 面余 量有关，A 面增量 a=105.3-102=3.3mm;所以 38 孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm;三角形台阶肩宽度=34+3.3=37.3mm 。综合上述，确定毛坯加工部分的尺寸，见表 3.1 所示。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）8表 3.1 车床角型轴承箱毛坯（铸件）尺寸。 单位：mm 。项目 A 面 38 径向 38 轴向 48 径向 三角肩宽公差等级 CT 10 10 10 10 10加工面基本尺寸 102 38 65 48 34铸件尺寸公差 3.6 2.6 同 A 面 2.8 同 A 面机械加工余量等级 F F 同 A 面 F 同 A 面RMA 1.5 1.5 同 A 面 1.5 同 A 面毛坯基本尺寸 105.3 33.7 68.3 52.4 37.33.1.4 设计毛坯图a.确定圆角半径 外圆角半径 r=1mm;内圆角半径 R=1mm;以上所取圆角半径数值能保证各表面的加工余量。b.确定拔模斜度本铸件最大尺寸为 h=105.3mm，属 25500mm 的铸件，所以查表，取拔模斜度为 1：20。c.确定分型面由铸件结构分析，选择左端面作为砂模铸造机器造型的分型面。d.确定毛坯的热处理方式灰铸铁角型轴承箱毛坯铸造后应安排人工时效，温度 ，进行消50除残余应力，从而改善加工性。3.2 零件的加工工艺设计3.2.1 定位基准的选择本零件是不规则多孔零件体，其左端面是设计基准（亦是装配基准和测量基准） ，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选左端面为定位基准，即遵循“基准重合 ”的原则。在加工中还可遵循“ 互为基准 ”的原则，重复加工 38 孔和 48 外圆柱面，使其中心线重合度较高，减小圆跳动度。3.2.2 零件表面加工方法的选择本零件有平面、内孔、外圆柱面、螺纹等加工，材料为 HT150。以公差等级和表面粗糙度要求，参考本指南有关资料，其加工方法选择如下：a.左端面西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）9左端面为精基准加工其它表面，表面粗糙度为 Ra1.6 ，加工方法为先车m后磨。b. 38mm 内孔未注公差尺寸，根据 GB1800-79 规定其公差等级按 IT14，表面粗糙度为Ra6.3 ，由于毛坯上已经铸造出孔留出加工余量，所以选择先扩孔再铰孔即m可达到要求。c.3-9 孔未注公差尺寸，根据 GB1800-79 规定其公差等级按 IT14，表面粗糙度为Ra6.3 ，只需用 9mm 麻花钻直接在其位置钻孔即可。d. 48 外圆柱面公差等级为 IT6，表面粗糙度为 Ra1.6，加工方法可采用粗车精车精磨。e.进出油孔（ 2-11）这两个孔用于联接油管，用于输通油液，密封性需要比较高。连结部分采用螺纹联接。由于毛坯中这两孔是铸为实心，所以此部分的加工为先锪沉头孔，然后在其位置钻 11 孔，接着扩孔到 16 深 18mm，最后攻丝 M18。3.2.3 拟订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使其零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领中已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。角型轴承箱加工包括各圆柱面、孔及端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。a.工艺路线方案一工序 05：机器砂型铸造毛坯；工序 10：检验，清砂；工序 15：热处理；工序 20：磨左端面；工序 25：钻 38 内孔及 3-9 孔；工序 30：粗车外圆 48；工序 35：加工出油口；工序 40：加工进油口；工序 45：磨 48 外圆柱面；工序 50：检验。b.工艺路线方案西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）10工序 05：机器砂型铸造毛坯；工序 10：检验毛坯、清砂；工序 15：热处理；工序 20：粗车左端面；工序 25：先锪 30 内孔面，再扩 38 内孔；工序 30：粗车 48 外圆，切退刀槽；工序 35：铰 38 内孔，内孔倒角；工序 40：精车 48 外圆；工序 45：钻 3-9 通孔；工序 50：磨左端面；工序 55：加工出油孔；工序 60：加工进油孔；工序 65：去毛刺；工序 70：精磨 48 外圆；工序 75：检验。c.工艺方案的比较与分析上述二个工艺方案的特点在于：方案一，将工序集中，但需要专用机床才能达到加工要求；方案二，分散工序，工艺安排合理，能满足用通用机床加工并达到精度的要求，除了选择万能性通用机床加工外，还要设计一些专用夹具，提高加工要求和质量。因此选用第二个方案较合理，具体如下：工序 05：机器造型砂模铸造毛坯；工序 10：清砂，检验毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷；工序 15：热处理，人工时效温度 ，消除残余应力；50工序 20：夹外圆，粗车左端面；工序 25：先锪 30 内孔面，再 38 内孔；工序 30：粗车 48 外圆，切退刀槽；工序 35：铰 38 内孔，内孔倒角；工序 40：精车 48 外圆；工序 45：钻 3-9 通孔；工序 50 磨左端面；工序 55 加工出油孔（锪 26 平面，钻 11 孔，扩 16 孔深 18mm，攻丝 M18 1.5 深 14mm） ；工序 60：加工进油孔（锪 26 平面，钻 11 孔，扩 16 孔深 18mm，攻丝 M18 1.5 深 12mm） ；西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）11工序 65：用钳工去毛刺；工序 70：精磨 48 外圆；工序 75：检验，是否达到要求的精度和粗糙度。3.2.4 工序设计a.选择加工设备与工艺装备（详见工艺工序卡）工序 05、10、15属于备坯阶段，不属于切削加工，由专门的 车间负责。工序 20粗车左端面，选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用 CA6140 型卧式车床加工。工序 25先锪 30 内孔面，再扩 38 内孔，精度要求不高，选用立式钻床进行加工。工序 30粗车 48 外圆柱面，在切退刀槽。加工中需要换刀具，刀架最好是换位的，所以选择 CA6140 最经济。工序 35铰 38 内孔，内孔倒角，选钻床进行加工。工序 40精车 48 外圆，选用 CA6140 进行加工。工序 45钻 3- 9 通孔，由于是通孔，刀具进给深度可以不严格控制，在其位置钻通孔即可。选用立式加工中心，只要在专用夹具上设计好对刀块，然后执行程序就可以加工出 3 个 9 通孔了。工序 50磨左端面，表面粗糙度 Ra1.6mm，没有要求与中心线的垂直度，所以选用普通的端面磨床即可加工达到要求。工序 55、60加工进（出）油口孔，选用摇臂钻床进行加工。工序 70精磨 48 外圆，公差等级为 IT6，表面粗糙度为 Ra1.6mm，精度要求比较高，所以这里选用外圆磨床进行加工。b.选择夹具工序 20 选用三爪自定心卡盘。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）12工序 25、30、35、40、45、50、55、60、70 都选用专用夹具。c.选择刀具根据不同的工序选择刀具。在车床上加工的工序一般选用硬质合金车刀。切刀槽宜选用高速钢。为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀架。在钻床上机加工的工序麻花钻，锪头钻，倒孔钻等。d.选择量具加工部分的量具工序 20：卡尺；工序 25：卡尺；工序 30：卡尺；工序 35：卡尺；工序 40：卡尺；工序 45：卡尺；工序 50：卡尺；工序 55：卡尺，螺纹塞规；工序 60：卡尺，螺纹塞规；工序 70：千分尺。检验部分的量具如表 3.2 所示。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）13表 3.2 检验部分的量具检查内容 测量工具砂眼、清砂是否干净、裂缝 观察表面及磁力探伤轴向尺寸 卡尺外圆径向尺寸 外径千分尺角度 角度卡尺孔内径 内径千分尺检查粗糙度 专用仪器检查配合表面精度 专用仪器。综合上述，车床滤油器体的工艺过程如表 3.3 所示。表 3.3 车床角型轴承箱的工艺过程及设备工序号 工序内容 机床05 机器砂型铸造毛坯 10 检验毛坯、清砂 25 热处理 30 粗车左端面 CA614035 先锪 30 内孔面，再扩 38 内孔 立式钻床40 粗车 48 外圆，车退刀槽 CA614045 铰 38 内孔，倒角 摇臂钻床50 精车 48 外圆 CA164055 钻 3-9 通孔 立式加工中心60 磨左端面 端面磨床65 加工出油孔 摇臂钻床75 加工进油孔 摇臂钻床80 去毛刺 85 精磨 48 外圆 外圆磨床90 检验 3.2.5 确定切削用量及基本工时根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）14车床角型轴承零件材料为灰口铸铁 HT150，硬度 HB207233，毛坯的重量约为 1.1 千克。生产类型为中批或大批，采用机械砂型铸造毛坯。确定圆柱面的工序尺寸38，30，11，3-9 由于无特殊加工精度等，在满足其表面粗糙度的条件下直接钻孔或扩孔来完成。外圆柱面 46h6 和 46：46 粗糙度为 Ra6.3，精度等级为 IT14，考虑其长度为 14mm，因为砂型铸造等级为 IT14 左右，能满足加工需求，因此直接铸造成型。48h6 所需精度要求高，需进行粗车精车精磨。精车此时直径余量为0.9mm，精磨此时直径余量为 0.1mm， 剩下的粗车时直径余量为 52.4-48-0.9=3.4mm，能满足加工要求，考虑 48h6 长度为 40，精度等级为 14，由铸造直接完成，48h6 的外圆柱面的加工余量表如下 3.4 所示。表 3.4 48h6 外圆柱面的加工工序尺寸（单位：mm ）工序名称 工序双边余量 工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精磨 0.1 IT6(0-0.016)48 016.48精车 0.9 IT7(0-0.025)48.1 025.粗车 3.4 IT11(0-0.160)49 016.49毛坯 F(0-3.6) 52.4 8.52工序 20：粗车左端面刀具的选择：YG6机床的选择：本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用CA6140 型卧式车床加工。切削用量：确定背吃刀量 ap=3mm，分两次走完，故每次 (后面序中，须磨mp5.1a0.3mm)。切削速度西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）15V= 由于 f=0.4 cv=189.8 xv=0.15 yv=0.2 m=0.2 带入的vyxpm-1vkfat60cv=84.2 。in主轴转速的主轴转速 n=56010wvd进给量表面粗糙度为 ra=6.3um，故 f=0.6-0.5 rm综上的工序 20 的切削用量如表 3.5 所示。表 3.5 工序 20 切削用量主轴转速 切削速度 进给量 af 切削深度 ap 进给次数494 74.5 0.6mm/齿 1.2 2机械加工机动工时的计算L=84mm，根据参考文献 7表 6-2 的 Y+t=3.5mmT= = =0.42nfl5.0x387工序 25：先锪 30 内孔面，再扩 38 内孔刀具的选择：高速钢扩孔锪钻机床的选择：摇臂钻床 Z35 切削用量：切削速度： 查参考文献8表 2.4-67 切削速度 v=39.6m/min;主轴转速：代入，得 n=1802r/min。查参考文献3，表 3-41 按机床标准选取10vnd 1700r/minw进给速度： 170.234/mfnfmr机械加工机动工时的计算查参考文献9，表 2.5-7，有 in46.23L1fnlftwj西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）16mdl 9.21.60cot21 m刀具 YT5 硬质合金确定切削深度 ap= =224确定进给量 f根据表 1.5，镗刀直径为 20mm，ap2mm，镗杆伸出长度为 100mm 时，f=0.15-0.30 rm确定切削速度V= 。vyxmkfpatc式中 cv=291 m=0.2 xv=0.15 yv=0.2 t=60min kv=0.9x0.8x0.65=0.468v= =30.26 。vyxmfatcin工序 30：粗车 48 外圆柱面选择切削用量确定切削深度 ap，由于粗加工余量 仅为 2mm，可在一次走到内切完，故ap= =2mm249-5确定进给量 f根据车床参数以及修正系数的到他的进给量 f=0.6 rm确定进给速度V= 。vyxpm-1vkfat60c根据以上公式，及其修正系数的到进给速度 v=52.1 主轴转速minn= =313 。dvc1inr工序 35：铰 38 内孔，内孔倒角a.刀具的选择高速钢铰刀b.选用切削用量确定进给量 f 加工要求是 H7-H9，铸件强度小于 170hbs，所以 f=6 rm西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）17确定切削速度，切削速度为 8 修正系数 kv=1.0 kc=1.0 kf=0.85 minv=8x1x1x0.85=6.8 i故可选择 272 。inr.720dv1nminr基本工时L=i+y+ ，l=34mm，如切量及超切量，y+ =5mm所以 tm= 。in80.1x27534工序 40：精车 48 外圆。车床的选择：选用 CA6140 进行加工。刀具的选择：硬质合金。选择切削用量决定切削深度 ap= =0.5248-9决定进给量根据 ra，r=1.0mm，v50 时 f=0.11-0.25 。rmrm根据车床的说明书选择 f=0.25决定切削根据 1.10，当 =630-700mpa，ap1.4mm f25 时，切削速度的修r正系数均为 1，故 v=176 n= =1143 。mindv10cminr计算基本工时Tm= 故 l=（28+1 ）mm=29mm tm= =0.12min。nfl 5.20x96工序 45：钻 3-9 通孔刀具的选择：高速钢钻头;机床的选择：多孔钻床切削用量：进给量：查参考文献8得:，进给量为 0.14 mm/r。切削速度： 查参考文献8表 2.4-41 得，V 初=0.46m/s，由表 2.4-46 查得修正系数为 1.9，得切削速度 v=51min西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）18主轴转速： 代入，得 n=1345/min，查参考文献 10，表 3-42，10vnd按机床标准选取 1360wmin/r进给速度： 。1360.27/mff r工序 50：磨左端面以 外圆与右端面为参考，精磨左端面 0.3mm.48选用普通的端面磨床 M7120A(600*200*300)圆形工作台，查参考文献7有:选择砂轮磨料为白刚玉，宽度 ；ms80b由于工件材料为 HT150，因此精磨 为 18-20 ，取 20m/s；砂 轮vs/由砂轮宽度和磨削深度 0.3mm 得到工件运动速度 ;sm/025.v计算磨削进给量，其中 ，从而有2175.06kvbfsr 9.,12.ksfr /5.09.8.75.0工序 55、60：加工进出油孔工序 以 38 内孔和有端面定位，使用专用夹具，钻，铰 11 及 m18x1.5 攻细螺纹孔，倒角 45.钻 11 的孔选择高速麻花钻头切削用量的选择确定进给量 ，加工要求是 H12 精度，铸件强度小于 200HBS，所以 f=0.87.rm确定切削速度切削速度为 14 ，修正系数minktv=1， kcv=1，klv=0.85 ， ktv=1v=14x1x1x0.85x1=11.9 n=min，minr.534dv10所以可以选择 392 。ir计算基本工时L=i+y+ ，l=18mm，入切量及超切量 y+ =6mm所以西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）19，min0.75.8x39261tm攻 M18x1.5。使用 YG6 硬质合金螺纹车刀，确定切削用量确定切削用量及走到数根据其螺距及牙形角可以知道第一次需要走到三次，第二次需要走刀四次每次的 ap=0.42mm进给量的确定 f由于螺距 p=1.5mm，且为单头螺纹，所以工件一转，刀具应该走过一个螺距，即 f=1 rm确定切削速度 vc，根据参考文献 7精车螺纹时 vc=40 所以mininr53018x4.dv10nc基本工时的计算按参考文献7公式计算L=0.75+12=12.75mm，l1=m2.41.02tankrpL2=3-5，取 3mm，t= =42minfxl21Z）（ 工序 70：精磨 48 外圆以 外圆与右端面为参考，精磨左端面 0.3mm.48选普通的端面磨床 M4W圆形工作台，查参考文献8有:选择砂轮磨料为白刚玉，砂轮的尺寸