机械加工工艺规程及机床夹具设计鸡西大学学院机械及汽车工程学院专业材料成型及控制工程班级学号学生姓名指导教师一、设计任务1.设计课题：轴承座机械加工工艺规程设计加工M4螺纹专用夹具设计1.生产纲领：中批量生产3．设计要求：（1）零件毛坯图 1张（2）机械加工工艺过程卡片 1张（3）机械加工主要工序的工序卡片 1张（4）定位方案图 1张（5）夹具装配图 1张（6）夹具零件图 1张（7）设计说明书 1份二、设计说明书序言《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床及刀具》等主要课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识及技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识及技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。
1、零件的分析1.1零件的作用：大家都知道滑动轴承由轴承座、轴瓦（轴套）和润滑装置组成，轴承座的作用主要起支撑作用，可以直接做在机器箱壁或机体上。
2，零件的工艺分析2.1零件图：零件三维图如下图所示：图12.2主要技术要求：零件调质HB230~250、锐边倒钝，未注倒角0.5×45°、表面做防锈处理（发蓝）。
2.3加工表面及其要求：1) 从零件图上可知主要的加工难点在及Ø34-0.007-0.025外圆及Ø22+0.018内孔的加工，表面粗糙度为Ra1.6um以及它们之间同轴度（Ø0.02）的要求。
2) 零件总长的要求保证尺寸18±0.05，同时两端面的粗糙度为Ra3.2um。
3) 大端外圆及1.5×Ø33为自由公差，除了保证尺寸在公差范围之内同时保证表面粗糙度Ra3.2um即可。
4）保证4×Ø4.5通孔的尺寸要求，其定位尺寸为自由公差只要满足要求即可，同时保证表面粗糙度Ra3.2um。
5) M4螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。
2.3零件材料:零件材料为45号钢，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。
用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。
2.4毛坯选择2.4.1确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为45号钢，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。
模锻加工工艺的几点优势：①由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；②锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。
③锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；④生产率较高；⑤操作简单，易于实现机械化；⑥生产批量越大成本越低。
从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状及大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。
2.4.2确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如图所示2.4.3绘制毛坯图根据零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，毛坯图如附图所示。
2.5基准的选择2.5.1粗基准的选择：由于所选毛坯为型材且每个表面都需要加工，零件外形规则，选用外圆表面作为粗基准是完全合理的。
2.5.2精基准的选择：从零件图中可知Ø34-0.007 -0.025外圆及Ø22+0.018 0内孔有较高的同轴度要求（Ø0.02），按照有关的精基准的选择原则[7]P151（某些位置度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度要求），同时还要考虑基准重合的问题，当设计基准及工序基准不重合时应进行尺寸换算。
根据粗，精基准选择原则，确定各加工表面的基准如下：（1）扩----粗铰——精铰Ø22+0.018内孔：左端面及Ø34外表面（2）半精车右端面及Ø34-0.007-0.025外圆：心轴及左端面（3）半精车左端面及Ø52外圆：心轴及右端面（4）钻——铰4×Ø4.5通孔：右端面（5）粗铣——精铣平面至尺寸要求：心轴及互为基准（6）精车Ø34-0.007-0.025外圆：心轴及左端面（7）钻M4螺纹底孔：一端面及Ø34外表面（8）攻M4螺纹：一端面及Ø34外表面2.6制订机械加工工艺路线2.6.1确定各加工表面的加工方法该轴承座的加工表面为：Ø22+0.0180内孔及端面、Ø52外圆、Ø34-0.007-0.025外圆、1.5×Ø33槽、高度为38的平面、4×Ø4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。
根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，Ø34-0.007-0.025外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；Ø52外圆的加工路线为粗车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×Ø4.5通孔的加工路线是钻---铰；Ø22+0.018内孔的加工路线为粗铰---精铰；高度为38的平面的加工路线是粗铣---精铣。
2.6制订机械加工工艺路线2.6.1确定各加工表面的加工方法该轴承座的加工表面为：Ø22+0.0180内孔及端面、Ø52外圆、Ø34-0.007-0.025外圆、1.5×Ø33槽、高度为38的平面、4×Ø4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。
根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，Ø34-0.007-0.025外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；Ø52外圆的加工路线为粗车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×Ø4.5通孔的加工路线是钻---铰；Ø22+0.018内孔的加工路线为粗铰---精铰；高度为38的平面的加工路线是粗铣---精铣。
①工艺路线方案一：工序1：模锻工序2：调质处理HB 230--250工序3：扩----粗铰——精铰Ø22+0.018内孔至尺寸工序4：半精车右端面及Ø34-0.007-0.025外圆工序5：半精车左端面及Ø52外圆同时保证总长尺寸工序6：钻——铰4×Ø4.5通孔工序7：粗铣——精铣平面至尺寸要求工序8：精车Ø34-0.007外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸-0.025工序9：钻M4螺纹底孔，并倒角工序10：攻M4螺纹工序11：钳工去毛刺工序12：表面防锈处理（发蓝）工序13：检验②工艺路线方案二：工序1：模锻工序2：调质处理HB 230--250内孔至尺寸工序3：扩---粗铰——精铰Ø22+0.018工序4：半精车右端面外圆工序5：半精车Ø34-0.007-0.025工序6：半精车左端面工序7：半精车Ø52外圆同时保证总长尺寸工序8：钻——铰4×Ø4.5通孔工序9：粗铣——精铣平面至尺寸要求外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸工序10：精车Ø34-0.007-0.025工序11：钻M4螺纹底孔，并倒角工序12：攻M4螺纹工序13：钳工去毛刺工序14：表面防锈处理（发蓝）工序15：检验2.6.3工艺路线比较工艺路线一是按照工序集中原则组织工序，优点是工艺路线短，减少工件的装夹次数，易于保证加工面相互位置精度，使需要的机床数量少，减少工件工序间的运输，减少辅助时间和准备终结的时间，同时产量也较高，同时在为了保证Ø34-0.007-0.025外圆和Ø22+0.018内孔的相互位置精度，采用了互为基准的原则，能达到零件间所标的精度。
工艺路线二是工序分散的原则组织工序，优点是可以采用通用机床和通用夹具，缺点是工艺路线长，增加了工件的装夹次数，而且工序2及工序3、工序4及工序5重复使用粗基准，违背了[7]P149（粗基准一般不得重复使用，两次装夹重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。
为了修正由于粗基准重复使用而产生的定位误差，同时也照顾了原有的加工路线中装夹方便的特点，因此最后的加工工艺路线确定如下：工序1：模锻工序2：调质处理HB 230--250工序3：扩----粗铰——精铰Ø22+0.018内孔至尺寸工序4：半精车右端面及Ø34-0.007-0.025外圆工序5：半精车左端面及Ø52外圆同时保证总长尺寸工序6：钻——铰4×Ø4.5通孔工序7：粗铣——精铣平面至尺寸要求工序8：精车Ø34-0.007外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸-0.025工序9：钻M4螺纹底孔，并倒角工序10：攻M4螺纹工序11：钳工去毛刺工序12：表面防锈处理（发蓝）工序13：检验2.7机械加工余量、工序尺寸及公差轴承座零件材料为45钢，硬度为HBS 230—250，毛坯重量约为0.119389，生产类型为中批生产。
根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，查《机械制造工艺设计简明手册》（简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：2.8选择机床设备及工艺装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3：摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø21.8扩孔钻，Ø21.94铰刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，机用铰刀，Ø22+0.0180~25内径百分表，圆柱塞规，切削液为柴油。
工序4：卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，25~50mm千分尺，切削液为柴油。
工序5：卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，0~25mm千分尺，切削液为柴油。
工序6：摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø4.35直柄麻花钻，Ø4.5铰刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，切削液为柴油。
工序7：立式升降台铣床型号为X5032，刀具为Ø80三面刃铣刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺,切削液为柴油，切削液为柴油。