机械制造技术课程设计-轴承座加工工艺及镗φ48H8孔夹具设计.docx

第1章引言11.1 研究背景及意义11.2 研究内容11.3 镣床夹具简介2第2章零件的分析42.1 零件的分析42.2 零件的加工表面5第3章毛坯的制造方法63.1 确定毛坯的制造形式63.2 定位基准选择63.2.1 粗基准的选择原则63.2.2 精基准选择的原则63.3 制定工艺路线73.4 确定各工序的加工余量83.5 选择切削用忌9第4章链床夹具设计174.1 专用夹具的提出174.2 定位分析174.3 分析计算定位误差174.4 夹具的夹紧方案184.4.1 选择夹索方案184.4.2 切削力和央紧力的计算184.5 镣导设计19总结21参考文献22第1章引言1.1 研究背景及意义机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧的工艺装备.它的重要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有丞要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的个重要组成部分，是保证产品侦显和提高劳动生产率的一项技术措施.我们在设计中也应该注意一些重耍方法，我们必须深入生产实践调查研究，因为，这样有利于我们掌握一些JIt要资料。我深刻明白要想做好这次夹具设计，我也要了解并注意设计夹具出现的问题，对夹具最基本的要求是：工件的定位准确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夹具中的定位精度，主要是定为基准是否与工序基准束合，定位基准的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差，可以通过数学计算求汨。在采取提高定位精度的措施时，要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件卜.，不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度，和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度，主要与定位元件表面与机床配合处的位置:精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此，提高夹具制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时，应采用调整法或就地加工法解决，即在安装夹具时找正定位表面的准确位置，或在夹具安装后加工定位表面，使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证.因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有：导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时，可通过撤销多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重身自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决.1.2 研究内容在产品的机械制造过程中,大部分工作是机械加工。机械加工主要是指通过第3章毛坯的制造方法3.1 确定毛坯的制造形式轴承座零件材料为HT200,依据参考文歉8,表1.3-1,P8知，采用铸造毛坯，精度等级CT79,加工余量等级MA-F-3.2 定位基准选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之%基准选择的正确、合理，可以保证质证，提育生产效率.否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。3.2.1 粗基准的选择原则1.如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2 .如果必须首先保证工件某重要表面的加工余址均匀，应选择该表面作精基准。3 .如需保证各加工表面都仃足够的加工余量，应选加工余量做小的表面作机基准.4 .选作粗基准的表面应平整，没有浇口、目口、飞边等缺陷，以便定位可担5 .粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位理误差。由以上及零件知，选用轴承座48孔端面作为定位粗基准。6 .2.2精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1 .用设计基准作为定位基准，实现“基准而合”，以免产生基准不重合误差。2 .当工件以某组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3 .当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4 .为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5 .有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可苑，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及轴承座零件图知，以轴承座后端面及中I8H7孔作为定位精基准。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证.在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：铳后端面工序04：铳48孔前端面工序05：铳底面工序06：粗镣、精镯48孔工序07：铳底面两个宽8槽工序08：钻孔至17;扩17孔至17.85:粗校中17.85孔至T17.94；精锐©17.94孔至18H7工序09：钻3M6螺纹底孔05.1：攻3V6螺纹工序10：去毛刺工序Ih检验至图纸要求工序12：包装、入库5.铳削轴承座底面两个宽8槽的机动时间计算此为8立铳刀铳底面两个宽8槽的工时Tj=上七立，=27mm.1.=3.Onm/,=1.3mm.IIz1.与3T/+/,+/,.27+3.0+2.C心.T1=-1=×4×2mn2.169nnZw118工序08：钻孔至中17：扩17孔至17.85：粗皎17.85孔至17.94：精较17.94孔至18H7工步一：钻孔至中17确定进给显/：根据参考文献IV表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量f=010£1.mr,根据参考文献N表4.2-13,取f=O.28/r主轴速度：主轴转速=971.%0min,根据参考文献IV表4.2-12,取/j=545rmin故实际切削速度为V=皿"="x7x"'mmin=29m/min1.0100O切削工时：=10mm,I1=8.5nn./,=211m,走刀次数i=1.则机动工时为1.=.分.i=t*"2XIminWO.134minnttf545×0.28工步二：扩17孔至617.85利用扩孔钻将中17孔至17.85,根据有关手册规定，犷钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取=00£1加，根据参考文献IV表4213,取f=GA1.mmIr则主轴转速为=97I36rmin,根据参考文献IV表4.2-12,取/j=680rmin故实际切削速度为V=型必=f5逑,n/mmN38m/min1.0IO切削工时：/=1()mm,1.=0.425inn.I2=211n,走刀次数i=1则机动工时为q=-i-1.i=10+°425+21.ninjb0j07而1切削工时：=47mm,I2=2.55nn,t3=2mn,走刀次数i=3则机动工时为1.=/=X3minN0.982minnJ630×0.25工步二：攻3M6螺纹选择M6mm高速钢机用纯维f等工件螺纹的螺距p,即f=0.45nwrV=12m/min10(XK-10()0×12,，n=rmno3i7mn朽,x6按机床选取n=630rmin切削工时：It=47nn,/,=0.45nn,/,=2nn,走刀次数i=3InMiff1>J4+4+。47+0.45+2an则H1.A1.J为J=J-3-三1.1.二×31Un0.523nunnJ630×0.45第4章镇床夹具设计由指导老街的分配,决定设计工序06：粗镣、精镜轴承座48H8孔的钺床夹具。4.1 专用夹具的提出本夹具主要用于粗钺、精镣轴承座48H8孔，粗糙度为Ra3.2,精度要求一般，故设计夹具时既要考虑如何提高生产效率，也要考虑轴承座648H8孔的精度要求.4.2 定位分析选用轴承座底面、后端面和右端面定位，定位分析如下：1 .轴承座底面作为第一定位基准，与支承板相配合限制三个自由度，即X轴转动、丫釉转动和Z轴移动。2 .轴承座后端而作为第二定位基准，与两个定位销相配合限制两个自由度，即X轴移动和Z轴转动。3 .轴承座右端面作为第三定位基准，与另一定位销相配合限制一个自山度，即丫轴移动，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。4.3 分析计算定位误差一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。根据零件图可知，T=O.O39mm.Ta=0.9mm,a=96。dw=&?-1)=92x(_!)o.oo62疝巴2Sin48。2ADW=O.0016精度远高于轴承座中48H8的公差值，故定位合理。4.4夹具的夹紧方案4.4.1 选择夹紧方案在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便丁操作，降低成本.提高夹具性价比“本道工序为镇床夹具选择由垫块、螺杆、移动压板和六角法兰面螺母等组成夹紧机构夹紧工件。本工序为镣削余量小，镣削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。4.4.2 切削力和夹紧力的计算1切屑力计算查表1-2-3圆周力：Fr=902apfa''k1.,径向力：F1.,=537,1.r轴向力：工=45山JrpM:kpkavkrpkpk,v查4机床夹具手册B表1-2-4AnV=(洪)'150表1-2-5F,Tn=0.4.F=1.0.匕m=0.8表1-2-6Ar=45o1.,p=1.0.=10,.C,p=1.().s=()o.K,=1.()由上得：F尸725N,F,=459N,F,=695N嘱夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机由N(+J=K尸其中f为夹紧面上的摩擦系数，取，=人=0.25F=+GG为工件自重：.N=-F=5034N1+夹紧螺钉：公称直径d=6<nm,材料45钢性能级数为6.8级所需夹紧力，杳表5得，W1.1.=VW,安全系数K=KO刃K,K6式中K0Kri为各种因素的安全系数，查表得：K=1.2x1,0x1,2x1,0x1,3x1.0x1,0=1.872,当计算K<2.5时,取K=2.5孔轴部分由M6螺母锁紧.查表得夹紧力为2903NWIt=WK=29O32,5=7257.5N由上计算得W/Ff,因此采用该夹索机构工作是可靠的.经校核：满足强度要求，夹具安全可靠4.5镇导设计粗镇、精镣48H8孔，因是大批量生产，为了克服银套磨损后无法更换的缺点,故镇套结构如4-1所示。图4-1镣套与18H8孔相配的