升降桿軸承座加工工藝及銑兩個φ78左右端面夾具設(shè)計【保證尺寸134】[含cad高清圖紙文檔資料所見所得]

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緒論2零件的分析2.1零件的作用2.2零件的工藝分析2.2.1以的中心加工表面2.2.2以的矩形表面加工表面3工藝規(guī)程設(shè)計3.1確定毛坯的制造形式3.2基面的選擇3.2.1粗基準的選擇3.2.2精基準的選擇3.3制定工藝路線3.3.1工藝路線方案一3.3.2工藝路線方案二3.3.3工藝路線方案的比較與分析3.3.4最終確定的工藝路線方案3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定3.4.1軸承底座表面3.4.2銑底平面上的方孔3.4.3銑左右兩端面，共四個3.4.4鏜的孔3.4.5銑圓臺的上表面3.4.6車的螺紋3.4.7車兩外端面上的螺紋孔3.5確立切削用量及基本工時3.5.1工序一3.5.2工序二3.5.3工序三3.5.4工序四3.5.5工序五3.5.6工序六4夾具設(shè)計4.1設(shè)計背景4.1.1應(yīng)用場合4.1.2工序尺寸及要求4.1.3生產(chǎn)類型，時間定額4.2設(shè)計過程4.2.1工作原理過程4.2.2定位基準選擇4.2.3定位誤差分析4.2.4切削力及夾緊力計算4.2.5夾緊機構(gòu)設(shè)計4.2.6定位元件選擇4.2.7導(dǎo)向元件4.3設(shè)計結(jié)果機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.是進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。升降桿軸承座的加工工藝規(guī)程及其鏜孔的工裝夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。希望能通過這次課程設(shè)計對我們未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉我們的分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。題目所給的零件是升降桿的支承部件升降桿軸承座。該零件適用范圍廣，主要用于支承軸類的零件。使軸類零件能獲得所需的同軸度和很高的回轉(zhuǎn)精度，能保證運動的可靠性。軸承座有三組加工表面，并有一定位置要求，其中尺寸要求較高的有，具體分述如下：這一組加工表面包括：一個的矩形表面及長寬各為深度為的矩形槽。其中，主要加工表面為的矩形表面。這一組加工表面包括：兩個 圓柱的左右表面及表面外的螺紋孔；兩個 圓柱的內(nèi)表面；兩圓柱上的兩個孔。 這兩組加工表面之間有著一定位置要求，主要是：兩個孔相對底平面之間的平行度公差為0.21。由以上分析可知，對于這幾組加工表面而言，加工時可以先加工下表面，然后以下表面為粗基準，借助于專用夾具加工其它組的表面。零件材料為HT200，零件為升降桿軸承座。主要是支撐軸在工作時承受軸的軸向力和徑向力。由于軸在工作中比較平穩(wěn)，所以軸承座所受的其它沖擊力較小，由于升降桿軸承座在機械工作中應(yīng)用比較廣泛，屬于大批量生產(chǎn)，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對本零件來說，如果以外圓表面作基準，則可能這一組的表面不平行。按照有關(guān)粗基準的選擇原則，以為粗基準，利用一個圓錐銷和一個菱形銷固定內(nèi)表面作為定位面，以消除、五個自由度，在用一個銷釘頂住肋板，消除 一個自由度，達到完全定位。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。制定工藝路線的出發(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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮才用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工序一 粗、精銑軸承座尺寸端面及長寬各為，深度為的矩形槽。工序二 銑底座的方孔。工序三 粗、精銑軸承孔左右的兩個表面，共四個。 工序四 粗、精鏜一對尺寸為的孔，然后锪孔，深度為1mm。工序五 粗銑兩個的端面。工序六 鉆，擴的孔，然后車螺紋。工序七 鉆，擴兩外面上的孔并車螺紋，各六個。工序八 檢查。工序一 粗、精銑軸承座尺寸端面及長寬各為，深度為的矩形槽。工序二 粗、精銑軸承孔左右的兩個表面，共四個；并鉆，擴兩外面上的孔并車螺紋，各六個。工序三 粗、精鏜一對尺寸為的孔，然后锪孔，深度為。工序四 粗洗兩個的端面，并鉆，擴的孔，然后車螺紋。工序五 銑底座的方孔。工序六 檢查。上面工序加工效率較高，但同時洗平面并車螺紋工序比較復(fù)雜，不易實現(xiàn)通用機床。兩種工藝路線方案都是一樣的，只是加工工序不一樣。在第二個方案中的工序二中 粗、精銑軸承孔左右的兩個表面，共四個；并鉆，擴兩外面上的孔并車螺紋，各六個。工序比較復(fù)雜，工藝性不好。而工藝方案一正好規(guī)避了這一個問題。并且裝夾次數(shù)并沒有增多，能得到很好的工藝性和較高的加工效率。所以，我最終確定了的工藝路線方案。工序一 以的內(nèi)孔為粗基準，加工零件的底平面及底平面上的槽。工序二 以的外表面為粗基準，加工零件底平面上的方孔。工序三 以底平面為精基準，加工孔左右的兩個表面，共四個。工序四 以底平面為精基準，粗、精鏜一對尺寸為的孔，然后锪孔，深度為。工序五 以底平面為精基準，粗洗兩個的端面。工序六 以底平面為基準，鉆，車的螺紋。工序七 以內(nèi)孔為基準，鉆，擴六個孔并車的螺紋工序八 檢查。升降桿軸承座零件材料為HT200，硬度190-241HB，生產(chǎn)類型大批量，采用鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：考慮其長度為，寬，高。查文獻1表(2.22到2.2-5),取高度方向的余量為,即鑄造尺寸長度為，寬度為，高度為。查文獻1表(2.2-22.2-5),取余量為。參照文獻1表2.321確定工序尺寸及余量如下:(從實際情況考慮取粗銑后雙邊余量為)粗銑： 留余量為： (雙邊加工)精銑： 即鑄造尺寸為。查文獻1表(2.2-22.2-5),取余量為,既鑄造尺寸就為。參照文獻1表2.315確定工序尺寸及余量如下:鏜刀,量具游標(biāo)卡尺，及其它。粗鏜 留余量為： 半精鏜 留余量為： 精鏜 留余量為： 由于該表面沒有要求，所以采用粗銑，即鑄造尺寸為。先鉆的孔，然后進行車螺紋，尺寸為。外端面各有6個且均部,要分兩次才能完成,因為是兩個對稱面,所以加工余量相同。先鉆的孔，然后進行車螺紋，尺寸為。以的內(nèi)孔為粗基準，加工零件的底平面及底平面上的槽。得到尺寸為高的底平面和深的槽，平面度誤差為Ra6.3。工件材料：HT200， HB=210，銑削加工。加工要求：粗銑，半精銑到尺寸,表面粗糙度為a.。1.工序尺寸：端面圓長。2.加工要求：以為定位面用銑刀銑削余量，在半精銑，銑削余量為1mm，達到粗糙度：a.3.選用機床：TX618式臥式銑鏜床 P輸=5.5KW4.選用刀具：YG8硬質(zhì)端銑刀、（根據(jù)加工而選表（21-35）5.銑刀形狀 6.刀具壽命：查文獻2表30-12 7、選擇切削用量 （1）、背吃刀量由切削余量可知采用一次切削（2）、切削進給量：因為是粗銑采用較大進給量（3）、切削速度：由于是粗銑采用較小速度計算主軸轉(zhuǎn)速：按機床說明書見文獻2表113可知道機床分18級選主軸轉(zhuǎn)速為 所以實際速度為： 8、 檢驗機床功率8、檢驗機床功率 由以上切削量檢驗功率 由公式：所以說明上述所選切削深度,進給量,切削速度都符合要求9、計算工時： 以的外表面為粗基準，加工零件底平面上的方孔。1、工件材料：HT200，HB=190241，鍛造2、加工要求：精銑方孔使輪廓尺寸為，表面粗糙度為 3、選用戶機床：式臥式銑鏜床4、選用刀具：高速鋼立銑刀，5、切削用量：（1）背吃刀量：切削量較小，一次走刀即可完成（2）切削進給量：查文獻3表5-8，（3）切削速度：采用較小切削速度6、主軸轉(zhuǎn)速： 查文獻3表4-19，主軸轉(zhuǎn)速確定為則實際速度為7、檢驗機床功率：由以上切削量檢驗攻略由公式：符合8、計算工時： 以底平面為精基準，加工 孔左右的兩個表面，共四個。機床：X53K立式銑床。刀具： 高速鋼端銑刀,銑削寬度40,深度,齒數(shù),故據(jù)文獻4表5-34取刀具直徑, 查文獻5。2. 切削用量（1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇，進行粗銑，第二次走刀即可完成所需長度，選擇達到表面粗糙度要求。 （2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查文獻4表3-28得出進給量，由于是對稱銑，選較小進給量。（3）查后刀面最大磨損及壽命 查文獻5表3.7，后刀面最大磨損為。查文獻5表3.8，壽命（4)計算切削速度 按文獻4表3-28，查得， 查文獻4表4-16-1據(jù)X53K銑床參數(shù)取實際主軸轉(zhuǎn)速,則實際切削速 （5）校驗機床功率 查文獻4表得公式 查文獻4表3-25得灰鑄鐵的F 的修正系數(shù)計算公式為實際已知,則查文獻4得公式而查文獻4續(xù)表4-17得X53K的機床主軸電機所能提供功率為。故校驗合格。（6）計算基本工時已知， （由查表取得） 查文獻1表6.2-7有公式以底平面為精基準，粗、精鏜一對尺寸為的孔。粗鏜1、加工要求：粗鏜軸孔，以底面為定位基準，根據(jù)文獻6表5.8內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11IT13,表面粗糙度Ra為12.56.3。具體余量如下： 單邊余量由以上精度查文獻7表23可以知道其孔加工的上下偏差為： =mm（留余量）2、選用機床：查文獻2表102臥式鏜床型號及技術(shù)參數(shù)選用TX618臥式銑鏜床 3、選用刀具：因為主軸上有階梯孔，查文獻2選用900單刃鏜刀即可，這種鏜刀適合鏜階梯孔還能鏜削圓柱端面。4、選擇切削用量 決定切削深度由切削余量可知道 （單邊）查文獻2表2914可知道粗鏜時，所以采用一次切削。決定切削進給量查文獻2表3026 工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 因為粗鏜所以采用較大進給量、決定切削速度查文獻2表30-26工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 因為粗鏜所以采用較小速度計算主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書見文獻2表113可知道機床分18級81000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為 所以實際速度為： 計算各孔加工工時 =半精鏜1、加工要求：半精鏜 孔，以底面為定位基準，根據(jù)文獻6表5.8內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：鏜精時其加工經(jīng)濟精度可達到IT7IT8,表面粗糙度Ra為3.21.6。 52-51= 單邊余量由以上精度查文獻7表23可以知道：其孔加工的上下偏差為： = 2、選用機床：查文獻2表102臥式鏜床型號及技術(shù)參數(shù)選用TX618臥式銑鏜床 3、選用刀具：查文獻2選用900單刃鏜刀即可，能鏜削圓柱端面，使圓 柱端面達到相應(yīng)精度。4、選擇切削用量 決定切削深度由切削余量可知道 查文獻2表2914可知道精鏜采用一次切削。決定切削進給量查文獻2表3026 工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 因為精鏜所以采用較小進給量、決定切削速度查文獻2表30-26工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時因為精鏜所以采用較大速度計算主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書見文獻2表113可知道機床分18級81000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為490r/min 所以實際速度為： 5、計算各孔加工工時 = 精鏜1、加工要求：精鏜 孔,以底面為定位基準，根據(jù)文獻6表5.8內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：鏜精時其加工經(jīng)濟精度可達到IT7IT8,表面粗糙度Ra為3.21.6。 52-51= 2Z= 單邊余量由以上精度查文獻7表23可以知道：其孔加工的上下偏差為： =2、選用機床：查文獻2表102臥式鏜床型號及技術(shù)參數(shù)選用TX618臥式銑鏜床 3、選用刀具：查文獻2選用900單刃鏜刀即可，能鏜削圓柱端面，使圓 柱端面達到相應(yīng)精度。4、選擇切削用量 決定切削深度由切削余量可知道 查文獻2表2914可知道精鏜采用一次切削。決定切削進給量查文獻2表3026 工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 因為精鏜所以采用較小進給量、決定切削速度查文獻2表30-26工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 因為精鏜所以采用較大速度計算主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書見文獻2表113可知道機床分18級81000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為380r/min 所以實際速度為： 5、計算各孔加工工時 = 以底平面為精基準，粗銑兩個的端面。工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機床：XA5032臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度,深度,齒數(shù),故據(jù)文獻5取刀具直徑。2. 切削用量1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇，一次走刀即可完成所需長度。2） 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查文獻5選。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查文獻5表3.7，后刀面最大磨損為。查文獻5表3.8，壽命4） 計算切削速度 按文獻5，將f降一級為查得 ，, 據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇, ,則實際切削速度,實際進給量為。5)校驗機床功率 查文獻5,而機床所能提供功率為。故校驗合格。6）計算基本工時.結(jié)果 以52 的內(nèi)孔為基準，鉆，擴六個孔并車 的螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時，后角，二重刃長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查文獻5 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準及壽命后刀面最大磨損限度（查文獻5）為，壽命（3）切削速度查文獻5 修正系數(shù) 故。查文獻5機床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。.計算工時設(shè)計工序四夾具以底平面為基準，粗精鏜一對尺寸為的孔夾具。本夾具將用于TX618臥式銑鏜床，刀具90單刃鏜刀。為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需設(shè)計作用夾具。以底面為定位基準，根據(jù)文獻6表5.8內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：精鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT7IT8,表面粗糙度Ra為3.21.6。 52-51= 2Z= 單邊余量Z=0.5由以上精度查文獻7表23可以知道：其孔加工的上下偏差為： =以底平面為精基準，粗、精鏜一對尺寸為的孔。計算各孔加工工時 = 采用一面兩銷定位。由于其它的橫向移動和縱向移動均不會影響到上平面，所以可以不用考慮該方向上的定位。而且此平面的銑削的加工余量不大，所需的夾緊力也不太大，使用螺旋壓緊壓板進行卡緊。這樣一來夾具的結(jié)構(gòu)也簡單，所夾持部位也不會變形，工人安裝也比較方便快捷。本工序采用一面兩銷定位和壓板壓緊會產(chǎn)生一定的定位誤差，但是由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。出于定位簡單和快速的考慮，選擇內(nèi)孔基準，即以工件高度尺寸15上各加一塊壓板壓主（自由度限制數(shù)：3），再配合底平面根據(jù)三點定位原則用一面兩銷定位（自由度限制數(shù)：3）。一面兩銷定位誤差(1)移動時基準位移誤差 （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： 經(jīng)檢驗合格。由夾具裝配圖可以看出,由于水平方向上有兩個定位銷,所以水平方向上不需要考慮夾緊力是否合適,只用考慮Z軸上的夾緊力就可以了. 查文獻8表1-2-3得:式中:=所以,在計算切削力時,必須把安全系數(shù)也考慮在內(nèi).查文獻8,表1-2-1可知:所以,因本夾具主要夾緊力是螺母夾緊,查文獻2表17-30得:夾緊力此時,實際夾緊力已大于所需的加緊力了,所以本夾具可安全工作.夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。以為基準，利用一個圓柱銷和一個菱形銷固定內(nèi)表面作為定位面，以消除、五個自由度，在用一個銷釘頂住肋板，消除 一個自由度，達到完全定位。（1）菱形銷 材料：45鋼 熱處理：4550HRC 尺寸：（2）圓柱銷 材料：45鋼 熱處理：4550HRC 尺寸：方形對刀快 GB2240-80查文獻8P311 頁（1）. 材料: 20按GB699-65。（）.熱處理：滲碳深度0.81.2mm,HRC5864。（）.其他技術(shù)條件按GB2259-80。標(biāo)記為： 對刀塊 GB2241-80 長*寬*高=60*16*78零件圖形如附圖（夾具體圖）所示。 圖4.2對 刀 快壓板A16*80 JB/T8070.2-1999（1）. 材料: 45按GB/T 699-1999（）.熱處理：HRC3540。（）.其他技術(shù)條件按GB2259-80標(biāo)記：公稱直徑= ，的A型壓板。壓板A16*200 GB2185-80夾具體查文獻8 222 到225 頁 在選擇夾具體結(jié)構(gòu)時,應(yīng)以合理性、工藝性、經(jīng)濟性、標(biāo)準化的可能性以及工廠的具體條件為綜合依據(jù)考慮。標(biāo)記為：長*寬*高=300*120*40材料為HT150。零件圖形如附圖（夾具體圖）所示。 圖4.3夾具體結(jié)論本次課程設(shè)計是升降桿軸承座，從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、車螺紋等工序。因為是中批量生產(chǎn)，工序就分得很集中，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。在夾具設(shè)計中，先確定工件的基準，然后通過“一面兩銷”，即一個底面，一個圓柱銷和一個菱形銷定位，將工件固定夾緊在夾具上。在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多種方案進行分析比較，有所不足，希望郭老師和劉老師能給予我一些建議。致謝三個星期的課程設(shè)計即將結(jié)束，我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！如果沒有他們的幫助，我的課程設(shè)計就會做得很困難。這次課程設(shè)計是郭華鋒老師和劉文君老師帶我們的，這兩位老師不僅學(xué)識淵博，工作嚴謹，而且對我們很負責(zé)任，郭老師定期讓我們?nèi)マk公室，幫我們分析夾具設(shè)計思路，劉老師耐心而且詳細地指導(dǎo)我們畫圖，指出我們的錯誤之處。在做課程設(shè)計的過程中我也遇到了不少的問題，但不管什么問題，劉老師都給了我許多幫助，讓我受益匪淺。 在做課程設(shè)計的過程中我也得到了09機設(shè)2班的一位同學(xué)的指導(dǎo)，有時候老師不在的情況下，我會向他請教，在此對他表示衷心的感謝。最后，在即將完成課程設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過的老師和同學(xué)們，謝謝你們，我會繼續(xù)努力的！參考文獻 1 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.機械工業(yè)出 版社, 1993.2 楊叔子.機械加工工藝師手冊.機械工業(yè)出版社，2005.3 鄒青，呼詠 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程機械工業(yè)出版社，2011. 4 王紹俊.機械制造工藝設(shè)計手冊.哈爾濱工業(yè)出版 社，1984.5 肖詩剛.切削用量簡明手冊.機械工業(yè)出版社，1994.6 林艷華.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，2010. 7 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