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　　雨林木风 钖梘 (g 螛 nts W W W . Y l m F . C o M - nts n 臑 nts 雨林木风 钖梘 (g 螛 nts W W W . Y l m F . C o M - nts n 臑 nts 1 苏州科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴承座 共 7 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 3 铣工件底面 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 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 立式铣 床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进 给量 背吃刀量 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣工件底面 YG6 硬质合金 端铣刀 1200 301.4 0.2 2.0 1 0.638 0.096 设计 日期 审核 标准化 会签 标记 处数 签字 更改 文件号 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 nts 2 苏州科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴承座 共 7 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料牌号 4 铣工件顶面 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 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 立式铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 背吃刀量 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣工件底面 YG6 硬质合金 端铣刀 1200 301.4 0.2 2.0 1 0.138 0.021 设计 日期 审核 标准化 会签 标记 处数 签字 更改 文件号 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 nts 3 苏州科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴承座 共 7 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 5 铣 90 054.00的槽 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 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 式铣床 X62 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 背吃刀量 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣工件底面 YG6 硬质合金 三面刃铣刀1000 314 0.2 2.0 1 0.390 0.058 设计 日期 审核 标准化 会签 标记 处数 签字 更改 文件号 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 nts 4 苏州科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴承座 共 7 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 6 钻 2-13孔 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 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 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 背吃刀量 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻 2-13 孔 13 高速钢麻花钻 1200 49.0 0.2 6.5 2 0.261 0.039 设计 日期 审核 标准化 会签 标记 处数 签字 更改 文件号 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 nts 5 苏州科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零 件名称 轴承座 共 7 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 7 铣 650 104.0两端面 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 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 式铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 背吃刀量 进给次数 工步 工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣 650104.0两端面 YG6 硬质合金 端铣刀 1200 301.4 0.2 2.0 2 0.276 0.042 设计 日期 审核 标准化 会签 标记 处数 签字 更改 文件号 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 nts 6 苏州科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴承座 共 7 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材料牌 号 8 铣 17 的两个槽 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 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 立式铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 背吃刀量 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣 17 的两个槽 YG6 硬质合金 立 铣刀 1000 53.4 0.2 8.5 2 0.235 0.035 设计 日期 审核 标准化 会签 标记 处数 签字 更改 文件号 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 nts 7 苏州科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 轴承座 共 7 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 8 粗铣、半精铣、精铣 60 046.00圆弧，倒角 C2.5 HT200 毛坯种类 毛坯外形 尺寸 每毛坯件数 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 式铣床 X62 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 背吃刀量 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗铣、半精铣、精铣 60 046.00 圆弧，倒角 C2.5 YG6 硬质合金 成形 铣刀 1000 188.4 0.2 2.0 3 0.685 0.103 设计 日期 审核 标准化 会签 标记 处数 签字 更改 文件号 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 nts附录 A 机械加工工艺过程卡 66 苏州科技学院 专 业 机械加工工艺过程卡 产品型号 零（部）件图号 共 1 页 机械设计及其自动化 产品名称 零（部）件名称 轴承座 第 1 页 材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备 注 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准 终 单 件 01 备料 铸造 机加 02 热处理 人工时效 机加 03 铣 削 铣工件底面 机加 X51 YG6 硬质合金 端面铣刀 和 专用夹具 04 铣 削 铣工件顶面 机加 X51 YG6 硬质合金端面铣刀 和 专用夹具 05 铣 削 铣 90 054.00的槽 机加 X62 YG6 硬质合金三面刃铣刀 和 专用夹具 06 钻削 钻 2-13 孔 机加 Z525 13 高速钢麻花钻 和专用夹具 07 铣 削 铣 650104.0两 端面 机加 X51 YG6 硬质合金端面铣刀 和 专用夹具 08 铣 削 铣 17 的两个槽 机加 X51 YG6 硬质合金 立铣刀 和专用夹具 09 铣削 粗铣、半精铣、精 铣 60 046.00圆弧，倒角 C2.5 机加 X62 YG6 硬质合金 成形铣刀 和专用夹具 10 去毛刺 去毛刺 11 质检 入库 检验至图纸要求 、入库 描 图 描 校 底图号 编制日期 审核日期 会签日期 班 级 姓 名 装订号 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 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） I 轴承座 工艺规程制定与夹具设计 摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 轴承座 加工工艺规程及其钻 2-13 孔、铣 60 圆弧 的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元 件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键字： 轴承座 、加工工艺、专用夹具 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） II The Establishment of the Technical Schedule of the Gear Shift Fork and the Fixture Design Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. Fixture design process planning for bearing seat and drill 13 holes, 60 arc milling is designed to include part machining process design, process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later. Key words: bearings; manufacturing technology; special fixture nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） III 目录 第一章 绪论 . 1 1 1 引言 . 1 1 2 研究内容 . 1 1 3 轴承座常见问题及解决 . 2 1 4 机械加工工艺规程 . 2 1 5 机械加工工艺规程的设计原则 . 3 1 6 机床夹具的工作原理及 设计步骤 . 3 1 6 1 机床夹具的工作原理 . 3 1 6 2 机床夹具的 设计步骤 . 3 第二章 工艺规程制定 . 4 2 1 毛坯的制造 . 4 2 2 零件的加工分析 . 4 2 3 定位基准的选择 . 4 2 3 1 精基准的选择 . 4 2 3 2 粗基准的选择 . 5 2 4 拟定工艺路线 加工余量、工序尺寸、公差和毛坯尺寸的确定 . 7 2 6 确定切削用量及基本工时 . 8 2 7 本章小结 . 17 第三章 轴承座 的专 用 夹具设计 . 18 3 1 钻床夹具设计 . 18 3 2 铣床夹具设计 . 22 3 3 本章小结 . 24 结 论 . 25 致 谢 . 26 参考文献 . 27 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 1 第一章 绪论 1 1 引言 轴承座引是一种可以接受综合载荷、构造特别的大 型和特大型轴承座，请求具有构造紧凑、回转灵敏、装置维护方便等特点。轴承座有下列明显特征： 1.外形尺寸 直径通常为 0.4cm 10m，最大可达 40cm。 2.承载才能高 普通可一同接受轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩载荷。 3.转速低 任务转速低于 10r/min，而且少数状况下不做陆续回转，仅在一定角度内转动，做摆动运动。 4.带有轴承座装置孔 可用螺钉将其紧固在上、下支座上。 5.无中枢轴 内圈或外圈上带有旋转驱动用齿轮。 6.带光滑油孔和密封安装。 1 2 研究内容 机械加工工艺规程是 指规定产品 或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。 制订工艺规程的程序： 1、 计算生产纲领，确定生产类型 2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。） nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 2 1 3 轴承座常见问题及解决 磨损问题 磨损作为轴承座最为常见的问题，轴承座磨损现象也时常发生。 修复方法 传统的方法一般采用堆焊 后机加工来进行修复，而堆焊会使部件表面达到很高温度，造成部件变形或产生裂纹，通过机加工获取尺寸造成停机时间的大大延长。而采用高分子复合材料进行现场修复，既无热影响，修复厚度也不受限制，产品所具有的耐磨性及金属材料不具备的退让性，确保修复部位百分百的接触配合，降低设备的冲击震动，避免磨损的可能性。现场修复，避免机加工的方法，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的生产产值。 修复过程 非常简单，一般只需四步： 1. 表面处理，将需修复轴承座表面除油污、除潮气 2. 调和修复材料 3. 等待材料固化，可适当加热材料表面加速材料固化 一般的轴承座磨损在 3-6 小时即可修复完成，操作简单易学、无需特殊设备和专门训练、相比激光焊、冷焊等“先进”技术省时省力，费用仅为一般修复费用的 1/5-1/10，现场修复更是减少了设备维修时间和运输费用。 1 4 机械加工工艺规程 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。 制订工艺规程的程序： 6、 计算生产纲领，确定生产类型 7、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 8、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 9、 制订工艺路线、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用 量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。） nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 3 1 5 机械加工工艺规程的设计原则 设计机械加工工艺规程应遵循如下原则： 1） 可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图样上某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图样或不按图样上的要求去做。 2） 必须能满足生产纲领的要求。 3） 在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。 4） 尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。 1 6 机床夹具的工作原理 及 设计步骤 1 6 1 机床夹具 的工作原理 工件通过定位元件在夹具中占有正确位置；工件和夹具通过连接元件在机床上占有正确位置；工件和夹具通过对刀、引导元件相对刀具占有正确位置，从而保证工件相对机床位置正确、工件相对刀具位置正确，最终保证满足工件加工要求 。 1 6 2 机床夹具的 设计步骤 1、 明确设计任务，收集研究设计的原始资料 2、 确定夹具结构方案，绘制结构草图 3、 绘制夹具总图 4、 标注总图尺寸、公差与配合和技术条件 5、编写零件明细表 6、绘制夹具零件图 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 4 第二章 工艺规程制定 2 1 毛坯的制造 零件材料为 HT200，由于零件 成批 生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2 2 零件的加工分析 要对该零件的槽、平面和 孔进行加工。具体加工要求如下： 90 054.00mm 的槽 粗糙度aR6.3 60 046.00mm 的 圆弧 槽 粗糙度aR1.6 650104.0mm 的 两端 面 粗糙度aR6.3 工件底面 粗糙度aR12.5 工件顶面 粗糙度aR12.5 2- 13mm 的 孔 粗糙度aR12.5 宽 17的两个槽 粗糙度aR12.5 对其加工的技术要求： 1.未注圆角半径 R2 R5。 2.铸件上的型砂、芯砂和芯骨应清除干净。 3.零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。 4.锐角倒钝。 2 3 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 2 3 1 精基准的选 择 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。 1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 5 2） 当工件以某一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、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。 根据该 轴承座 零件的技术要求和装配要求，选择 轴承座 的 2- 13mm 孔作为精基准，零件上有很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。 2 3 2 粗基准的选择 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 重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。 3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。 4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。 此设计选择 轴承座顶面、及其两侧面 作为粗基准。 2 4 拟定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工 序集中在提高生产率。除此以外，还nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 6 应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 工艺方案一： 工序 1 铸造 工序 2 人工时效 工序 3 铣工件底面 工序 4 铣工件顶面 工序 5 铣 90 054.00mm 的槽 工序 6 钻 2- 13mm 孔 工序 7： 铣 650104.0两端面 工序 8 铣两个宽 17的槽 工序 9 粗铣、半精铣、精铣 60 046.00圆弧，倒角 C2.5 工序 10 去 毛刺 工序 11 检验至图纸要求并入库 工艺方案二： 工序 1 铸造 工序 2 人工时效 工序 3 铣工件底面 工序 4 铣工件顶面 工序 5 铣 90 054.00mm 的槽 工序 6铣 650104.0两端面 工序 7 铣两个宽 17的槽 工序 8 粗铣、半精铣、精铣 60 046.00圆弧，倒角 C2.5 工序 9 钻 2- 13mm 孔 工序 10 去毛刺 工序 11 检验至图纸要求并入库 工艺方案 的比较与分析： 上述两个方案的差别在于，方案一 把 2- 13mm 孔的加工放得相对靠前，nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 7 方案二则相反，采用方案一的好处在于， 2- 13mm 孔早早加工出来，为后面工序的加工，提供了定位基准，节约了后序加工的工时及夹具设计的难度，故采用方案一。 2 5 加工余量、工序尺寸、公差和毛坯尺寸的确定 “ 轴承座 ”零件材料为 HT200， 重量为 1.5Kg， 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加 工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 90 054.00mm 的槽 槽的宽度为 90 054.00mm，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4， 确定其精度等级为 CT9， 加工余量等级 MA-E， 再查表 1.4-8，确定其加工方案为粗铣，所以此槽的余量 Z=2.0mm 已能满足加工要求。 2. 60 046.00mm 的 圆弧 槽 槽的宽度为 60 046.00mm，根据 机械制造工 艺设计简明手册 表 2.2-4，确定其精度等级为 CT9， 加工余量等级 MA-E， 再查表 1.4-8，确定其加工方案为粗铣 半精铣 精铣 ，所以此槽的余量 Z=2.0mm 已能满足加工要求。 粗铣 加工余量 Z=1.5mm 半精铣 加工余量 Z=0.4mm 精铣 加工余量 Z=0.1mm 3. 650104.0mm 的 两端 面 650104.0mm 的 两端 面 ，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4，确定其精度等级为 CT9， 加工余量 等级 MA-E， 再查表 1.4-8，确定其加工方案为粗铣，所以 650104.0mm 的 两端 面 的余量 Z=2.0mm 已能满足加工要求。 4.工件底面 工件底面 ，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4，确定其精度等级为 CT9， 加工余量等级 MA-E， 再查表 1.4-8，确定其加工方案为粗铣，所以此 工件底面 的余量 Z=2.0mm 已能满足加工要求。 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 8 5. 工件顶面 工件顶面 ，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 2.2-4，确定其精度等级为 CT9， 加工余量等级 MA-E， 再查表 1.4-8，确定其 加工方案为粗铣，所以此 工件顶面 的余量 Z=2.0mm 已能满足加工要求。 6. 2- 13mm的孔 孔的尺寸 不大于 30，很难铸造成型，采用实心铸造。 7. 宽 17的两个槽 宽 17的两个槽，尺寸不大，采用实心铸造。 8.其他不加工表面 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。 2 6 确定切削用量及基本工时 工序 1 铸造 工序 2 人工时效 工序 3 铣工件底面 1. 计算切削用量 （ 1） 背吃刀量的确定：选取pa=2mm。 （ 2） 进给量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 1.4-8，按表明粗糙度aR6.3um 的条件进行选取，该工序的每转进给量 f 取为 0.2mm/z。 （ 3） 铣削速度的计算： 根据机械制造工艺设计简明手册 ，查表 5-9，根据 YG6 硬质合金端面铣刀 、 Zd = 1480 、 Zf = Zf =0.2mm/z 的条件选取，铣削速度 v 选取为 300m/min。将选取的切削速度 v 代入公式 n =dv 1000，可以求的铣刀转速 n =（ 1000 300m/min） /（ 80mm） =1194.3r/min，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 4-14，选取 X51 型立式铣床，查找表 4-15 立式铣床主轴转速中所列出的 X51 型立式铣床的主轴转速，与 1194.3r/min 相近的机床转速为 1000r/ min 和1200r/min，现选取转速 n =1200r/ min。将此转速代入公式 n =dv 1000，求出该nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 9 工序 的实际铣削速度 v=n d/1000=（ 1200r/ min 80mm） /1000=301.4m/min。 2. 时间定额的计算 （ 1） 基本时间mt的计算： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，表 5-43 中的 YG6硬质合金端面铣刀 的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。 基本时间计算公 式：jt=MZflll 21 式中 当主偏角 rk =90时： 1l =0.5（ d - 22ead ） +（ 1 3） 2l =1 3 MZf =f n= Zf Z n 式中 l =55+40+55=150mm， 2l =1 3mm,选取 2l =2mm 1l =0.5（ d - 22 ead ） +（ 1 3） =0.5 （ 80- 22 5.1980 ） +1mm=1.2mm MZf =f n= Zf Z n=0.2mm/r 1200r/min=240mm/min。 将上述结果代入公式jt=MZflll 21 ， 算出该工序的基本时间jt=240 22.1150 =0.638min （ 2） 辅助时间at的计算 辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=（ 0.15 0.2）jt，这边选取ft=0.15jt，所以此工序的辅助时间为ft=0.15jt=0.15 0.638min=0.096min 总结：经过以上的计算，得出背吃 刀量pa=2mm；每转进给量 f =0.2mm/z；机床转速 n=1200r/ min；实际铣削速度 v=301.4m/min；基本时间jt=0.638；辅助时间ft=0.096min。 工序 4 铣工件顶面 1. 计算切削用量 （ 1） 背吃刀量的确定：选取pa=2mm。 （ 2） 进给量的确定： nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 10 根据 机械制 造工艺设计简明手册 ，查表 1.4-8，按表明粗糙度aR6.3um 的条件进行选取，该工序的每转进给量 f 取为 0.2mm/z。 （ 3） 铣削速度的计算： 根据机械制造工艺设计简明手册 ，查表 5-9，根据 YG6 硬质合金端面铣刀 、 Zd = 1480 、 Zf = Zf =0.2mm/z 的条件选取，铣削速度 v 选取为 300m/min。将选取的切削速度 v 代入公式 n =dv 1000，可以求的铣刀转速 n =（ 1000 300m/min） /（ 80mm） =1194.3r/min，根据 机械制造工艺 设计简明手册 表 4-14，选取 X51 型立式铣床，查找表 4-15 立式铣床主轴转速中所列出的 X51 型立式铣床的主轴转速，与 1194.3r/min 相近的机床转速为 1000r/ min 和1200r/min，现选取转速 n =1200r/ min。将此转速代入公式 n =dv 1000，求出该工序的实际铣削速度 v=n d/1000=（ 1200r/ min 80mm） /1000=301.4m/min。 2. 时间定额的计算 （ 1） 基本时间mt的计算： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，表 5-43 中的 YG6硬质合金端面铣刀 的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。 基本时间计算公式：jt=MZflll 21 式中 当主偏角 rk =90时： 1l =0.5（ d - 22ead ） +（ 1 3） 2l =1 3 MZf =f n= Zf Z n 式中 l =120-90=30mm， 2l =1 3mm,选取 2l =2mm 1l =0.5（ d - 22 ead ） +（ 1 3） =0.5 （ 80- 22 5.1980 ） +1mm=1.2mm MZf =f n= Zf Z n=0.2mm/r 1200r/min=240mm/min。 将上述结果代入公式jt=MZflll 21 ， 算出该工序的基本时间jt=240 22.130 =0.138min nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 11 （ 2） 辅助时间at的计算 辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=（ 0.15 0.2）jt，这边选取ft=0.15jt，所以此工序的辅助时间为ft=0.15jt=0.15 0.138min=0.021min 总结：经过以上的计算，得出背吃刀量pa=2mm；每转 进给量 f =0.2mm/z；机床转速 n=1200r/ min；实际铣削速度 v=301.4m/min；基本时间jt=0.138；辅助时间ft=0.021min。 工序 5 铣 90 054.00mm 的槽 1. 计算切削用量 （ 1） 背吃刀量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 2.2-4，选取加工余量 a =2mm,故背吃刀量pa=2mm。 （ 2） 进给量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 1.4-8，按表明粗糙度aR6.3um 的条件进行选取，该工序的每转进给量 f 取为 0.2mm/z。 （ 3） 铣削速度的计算： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 5-9，根据 YG6 硬质合金三面刃铣刀 、 Zd = 14100 的条件选取，铣削速度 v 选取为 300m/min。将选取的切削速度 v 代入公式 n =dv*1000，可以求的铣刀转速 n =（ 1000 300） m/min/（ 100mm） =955.4r/min，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 4-14，选取X62 型 卧 式铣床，查找表 4-15 卧 式铣床主轴转速中所列出的 X62 型 卧 式铣床的主轴转速，与 955.4r/min 相近的机床转速为 850r/ min 和 1000r/min，现选取转速n =1000r/ min。将此转速代入公式 n =dv*1000，求出该工序的实际铣削速度v=n d/1000=（ 1000r/ min 100mm） /1000=314m/min。 2. 时间定额的计算 （ 1） 基本时间mt的计算： nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 12 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，表 5-43 中的 三面刃铣刀 的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。 基本时间计算公式：jt= iflllMZ21 式中 1l = )(ee ada +（ 1 3） 2l =2 5 MZf =f n= Zf Z n i =1，即一次铣削刀规定深度 式中 l =65； 2l =2 5mm,选取 2l =2mm 1l = )( ee ada +（ 1 3） = )1100(1 +1=10.95mm MZf =f n =0.2mm 1000r/min=200mm/min。 将上述结果代入公式jt= iflllMZ21 ， 算出该工序的基本时间jt= 1200 295.1065 =0.390min （ 2） 辅助时间at的计算 辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=（ 0.15 0.2）jt，这边选取ft=0.15jt，所以此工序的辅助时间为ft=0.15jt=0.15 0.390min=0.058min 总结：经过以上的计算，得出背吃刀量pa=2mm；每转进给量 f =0.2mm/z；机床转速 n=1000r/ min；实际铣削速度 v=314m/min；基本时间jt=0.390min；辅助时间ft=0.058min 工序 6 钻 2- 13mm 孔 1、计算切削用量 1） 背吃刀量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 2-28，钻孔直径 D =13mm，所以背吃刀量pa=13mm。 2） 进给量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 5-22，选取此工步的每转进给量nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 13 f =0.2mm/r。 3） 切削速度的计算： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 5-22，按工件材料为 HT200 的条件选取，切削速度可以取为 50m/min。将此速度代入公式 n =dv 1000，可以算出该工序的钻头转速 n =（ 50 m/min 1000） /( 13mm)=1224.9r/min，参照 机械制造工艺设计简明手册 表 4-10，根据 f =0.2mm/r 的条件选取型号为 Z525的立式钻床，再查表 4-9所列出的 Z525型立式钻床的主 轴转速，与 n =1224.9r/min相近的机床转速为 1200r/ min 和 1500r/min，现选取转速 n =1200r/ min。再将此转速代入公式 n =dv 1000，可以求出该工序的实际钻削速度 v=n d /1000=（ 1200r/ min 13mm） /1000=49.0m/min。 2. 时间定额的计算 （ 1） 基本时间mt的计算： 1） 钻孔工步 根据 机械制造工艺设计简明手册 表 5-41 中的钻孔和钻中心孔的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。 基本时间计算公式：jt=fnL=fnlll 21 式中 1l =2Dcot rk +（ 1 2） 2l =1 4 其中 l =55mm； 2l =2mm； 1l =2Dcot rk +（ 1 2） =213mmcot54+1mm=5.7mm； f =0.2mm/r； n=1200r/ min。 将上述结果代入公式jt=fnL=fnlll 21 ， 则该工序的基本时间jt=m in/1200/2.0 27.555 rrmm mmmmmm =0.261min （ 2） 辅助时间at的计算 辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=（ 0.15 0.2）jt，这边选取ft=0.15jt，所以此工序的辅助时间为ft=0.15jt=0.15 0.261min=0.039min nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 14 总结：经过以上的计算，得出单边背吃刀量pa=6.5 mm；每转进给量f =0.2mm/z；机床转速 n=1200r/ min；实际铣削速度 v=49.0m/min；基本时间jt=0.261min；辅助时间ft=0.039min 工序 7 铣两个宽 17的槽 1. 计算切削用量 （ 1） 背吃刀量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 2.2-4，选取加工余量 a =2mm,故背吃刀量pa=2mm。 （ 2） 进给量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 1.4-8，按表明粗糙度aR6.3um 的条件进行选取，该工序的每转进给量 f 取为 0.2mm/z。 （ 3） 铣 削速度的计算： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 5-9，根据 YG6硬质合金立铣刀 、Zd = 417 的条件选取，铣削速度 v 选取为 50m/min。将选取的切削速度 v 代入公式 n =dv 1000，可以求的铣刀转速 n =（ 1000 50） m/min/（ 17mm）=936.6r/min，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 4-14，选取 X51 型 立 式铣床，查找表 4-15 立 式铣床主轴转速中所列出的 X51 型 立 式铣床的主轴转速，与936.6r/min 相近的机床转速为 850r/ min 和 1000r/min，现选取转速 n =1000r/ min。将此转速代入公式 n =dv 1000，求出该工序的实际铣削速度 v=n d/1000=（ 1000r/ min 17mm） /1000=53.4m/min。 2. 时间定额的计算 （ 1） 基本时间mt的计算： 根据 机械制造工艺设计 简明手册 ，表 5-43 中的 YG6硬质合金立铣刀 的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。 基本时间计算公式：jt= iflllMZ21 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 15 式中 1l = )(ee ada +（ 1 3） 2l =2 5 MZf =f n= Zf Z n i =n，即 多 次铣削刀规定深度 式中 l =40； 2l =2 5mm,选取 2l =2mm 1l = )( ee ada +（ 1 3） = )117(1 +1=5mm MZf =f n =0.2mm 1000r/min=200mm/min。 将上述结果代入公式jt= iflllMZ21 ， 算出该工序的基本时间jt= 2200 2540 =0.235min （ 2） 辅助时间at的计算 辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=（ 0.15 0.2）jt，这边选取ft=0.15jt，所以此工序的辅助时间为ft=0.15jt=0.15 0.235min=0.035min 总结：经过以上的计算，得出背吃刀量pa=2mm；每转进给量 f =0.2mm/z；机床转速 n=1000r/ min；实际铣削速度 v=53.4m/min；基本时间jt=0.235min；辅助时间ft=0.035min 工序 8 粗铣、半精铣、精铣 60 046.00圆弧，倒角 C2.5 1. 计算切削用量 （ 1） 背吃刀量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 2.2-4，选取加工余量 a =2mm,故背吃刀量pa=2mm。 （ 2） 进给量的确定： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 1.4-8，按表明粗糙度aR6.3um 的条件进行选取，该工序的每转进给量 f 取为 0.2mm/z。 （ 3） 铣削速度的计算： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，查表 5-9，根据 YG6硬质合金立铣刀 、nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 16 Zd = 460 的条件选取，铣削速度 v 选取为 200m/min。将选取的切削速度 v 代入公式 n =dv 1000，可以求的铣刀转速 n =（ 1000 200） m/min/（ 60mm）=1061.6r/min，根据 机械制造工艺设计简明手册 表 4-14，选取 X62 型 卧 式铣床，查找表 4-15 卧 式铣床主轴转速中所列出的 X62 型 卧 式铣床的主轴转速，与1061.6r/min 相近的机床转速为 1000r/ min 和 1200r/min，现选取转速 n =1000r/ min。将此转速代入公式 n =dv 1000，求出该工序的实际铣削速度 v=n d/1000=（ 1000r/ min 60mm） /1000=188.4m/min。 2. 时间定额的计算 （ 1） 基本时间mt的计算： 根据 机械制造工艺设计简明手册 ，表 5-43 中的 YG6硬质合金成形铣刀 的基本时间计算公式，可以求出该工序的基本时间。 基本时间计算公式：jt= iflllMZ21 式中 1l = )(ee ada +（ 1 3） 2l =2 5 MZf =f n= Zf Z n i =n，即 多 次铣削刀规定深度 式中 l =17.5mm+17.5mm=35mm； 2l =2 5mm,选取 2l =2mm 1l = )( ee ada +（ 1 3） = )160(1 +1=8.68mm MZf =f n =0.2mm 1000r/min=200mm/min。 将上述结果代入 公式jt= iflllMZ21 ， 算出该工序的基本时间jt= 3200 268.835 =0.685min （ 2） 辅助时间at的计算 辅助时间ft与基本时间jt之间的关系为ft=（ 0.15 0.2）jt，这边选取ft=0.15jt，所以此工序的辅助时间为ft=0.15jt=0.15 0.685min=0.103min 总结：经过以上的计算，得出背吃刀量pa=2mm；每转进给量 f =0.2mm/z；nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 17 机床转速 n=1000r/ min；实际铣削速度 v=188.4m/min；基本时间jt=0.685min；辅助时间ft=0.103min 工序 9 去毛刺 工序 10 检验至图纸要求并入库 2 7 本章小结 本章主要是对 轴承座 的加工工艺进行制定。首先，要明确毛坯的形状， 需要加工 的工序及技术 要求， 明确加工时工序定位基准的原则，然后拟定工件加工的工艺路线，制定多套方案，然后进行比较选择最优的一套。接着就可以确定工件的加工余 量、工序尺寸、公差和时间定额，并且制作机械加工工序卡片。加工工艺是否合理，直接影响着最后工件的质量，所以对加工工艺的制定是十分重要的。 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 18 第三章 轴承座 的专用 夹具设计 机床 夹具的作用： （ 1） 保证加工精度 机床专用夹具可以准确的确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证零件的加工精度。 （ 2） 提高生产效率 机床专用夹具可以快速的将工件进行定位和夹紧，减少加工时的辅助时间。 （ 3） 减轻劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 （ 4） 扩大机床的工艺范围 利用机床专用夹 具，可以扩大机床的加工范围。 专用机床夹具的组成：专用机床夹具由定位元件、夹紧装置、对刀导向元件、夹具联接元件、其他元件及装置和夹具体组成。 机床专用夹具设计的步骤： 1、 明确设计任务，收集研究设计的原始资料 （ 1） 分析零件图和工序图 （ 2） 了解本工序使用的机床和刀具 （ 3） 熟悉夹具设计用的国家标准、行业标准和企业标准 （ 4） 了解夹具的典型结构 2、 确定夹具结构方案，绘制结构草图 3、 绘制夹具总图 4、 标注总图尺寸、公差与配合和技术条件 5、编写零件明细表 6、绘制夹具零件图 3 1 钻床夹具设计 需要设计 加工 2- 13 孔的专用夹具，为使所设计的夹具能保证加工要求和获得良好的技术经济效果，需要研究解决下列问题。 （ 1） 工件的加工工艺分析 该工件结构形状比较的不规则，待加工的孔的表面粗糙度 比较低 ，且其中 13 为孔深 L/D=4.23，故工艺规程中 只需一步钻削即可满足加工要求。 依靠所设计的钻模来保证孔的位置精度如下： nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 19 1） 待加工的 2- 13 孔中心线 孔 距工件底面的 距离为 20mm。 （ 2） 定位方案和定位元件的设计 在进入本工序加工前，上端的槽和 工件底面、顶面 均已达到加工要求，故为定位基准的选择提供了有利条件。由于待加工两孔的位置精度在 X、 Y、 Z 坐标上有要求，所以 应该 采用完全定位方法来限制工件的自由度。故两种定位方案如下： 图 3.1 轴承座 零件图 以 工件底面及两个侧面作为定位基准 ，限制工件的六个自由度 ，实现完全定位。优点是工件安装稳定，且定位基准和设计基准重合。 （ 3） 夹紧方案及夹紧装置的设 计 根据夹紧力应朝向主要定位基准，并使其作用点落在工件刚性较好的部位的原则，可选用 钩形 压板，使夹紧力作用在R20 端面上，夹紧力方向与 2- 13 孔中心线方向相同 。 工件底面 放在夹具体上面，来承受钻孔时的轴向分力。对于钻削时所产生的转矩，一方面依靠 钩形 压板的夹紧力所产生的摩擦阻力矩 来平衡；另一方面则由 挡 销的阻挡作用来抵消。以上两组元件共同承受钻削时的转矩。 （ 4） 导向元件、夹具体及钻模整体设计 由于待加工孔 精度不高，只需一步钻削即可满足要求，生产批量为大批量生产， 故 钻套选用 可换 钻套。钻模板和nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 20 夹具体是两件，通过销钉固定在夹具体上，在装配时要注意保证钻套轴线与定位元件的位置尺寸关系 。 以上各种元件的结构和布置，基本上解决了夹具体和钻模整体结构形成框架式，刚性较好。 （ 5） 误差分析 1） 定位误差 工序基准和定位基准都是 工件底面 ，基准重合，所以定位误差 D =0。 2） 对刀误差 2321212 )2( xxeLT L 钻模板底孔至定位元件的尺寸公差 0mm 1e 钻套内外圆的同轴度 0.015 2x 刀具与钻套的最大配合间隙 0.02mm 3x 刀具在钻套中的偏斜值， 223 HSBHxx B 工件孔的长度 S 钻模板与工件表面的距离 H 钻模板的高度 223 HSBHxx =0.041mm 因孔没有任何位置度要求， 以上误差分析说明此夹具保证加工精度。 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 21 图 3.2 钻 轴承座 孔钻模 （ 6） 确定夹具 总图的技术要求 夹具总图上须标注夹具外形的最大轮廓尺寸 400mm 250mm 156mm， 工件轮廓线及加工部位网状线以及重要配合和行位公差要求等。必要时可用误差不等式对钻孔精度进行分析。 图 3.3 钻 轴承座 孔 装配图 nts苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 22 3 2 铣床夹具设计 （ 1） 工件加工工艺分析 根据加工工艺规程铣 60 046.00mm 圆弧 ，其他定位表面都已经加工好了， 本工序的加工要求是： 1） 圆弧尺寸 60 046.00mm。 2） 加工后的表面粗糙度要达到 Ra1.6。 （ 2） 定位方案及定位元件的设计 工件以 2- 13mm 孔 及工件底面作为定位基准，也即是经典的一面两销定位，工件被限制六个自由度，完全定位。优点是工件安装稳定，且定位基准和设计基准重合。 （ 3） 夹紧方案及夹紧装置的设计 根据夹紧力方向和作用点确定的原则，要使工件在 夹具体上夹紧 ，须设计如图 3.4 所示的装置，来对工件进行压紧。 图 3.4 工件的夹紧方案 （ 4） 导向对刀方案及夹具总体设计 1） 对刀方案：采用 直角 对