夹具课程设计说明书课题名称设计轴承座零件的机械加工工艺规程及夹具学生姓名学号系、年级专业机械与能源工程系现代制造技术指导教师机械与能源工程系2015 年12月前言机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门主要专业课，其任务是通过该课程的学习，掌握主要机械制造装备的工作原理及其正确使用和选用方法、原则，并具备一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计能力。
而课程设计是机械制造装备设计课程的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。
通过课程设计的实践，综合地运用装备设计课程和其他先修课程的理论与实际知识，进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力。
其目的在于：（1〕通过课程设计，使学生能综合运用夹具设计课程及其他相关专业课程的知识，学会用所学的理论知识指导设计实践，树立正确的设计思想。
〔2〕通过课程设计，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤，提高其走上工作岗位所需的专业技能。
〔3〕通过课程设计，使学生学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等。
零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。
在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。
他们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。
机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度、形状精度和尺寸精度。
通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。
当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。
使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。
将工件定位、夹紧的过程称为装夹。
工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。
在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。
机械制造技术基础课程设计主要是以研究轴承座机械工艺加工工艺规程和设计加工轴承座孔专用镗床夹具为目的。
针对轴承座的基本结构，用查表法制定出其工序及工艺流程。
按大批量生产条件，确定其铸件的尺寸公差与机械加工余量。
并确定孔加工的基木时间与辅助时间。
在详细制定镗削轴承座孔的工艺过程中，需要根据加工余量、镗刀切削用量、及选用的机床相应的主轴转速级数来选用每个工步的背吃刀量、进给量、切削速度。
在设计锁床夹具部分，应用六点定位原理，确定出工件的定位方案。
其中夹具应包括定位元件及定位装置、夹紧装置、对刀与一皆引元件、夹具体、其他元件及装置。
通过设计加工工艺规程和夹具能够实现加工轴承座孔的整个过程。
机床夹具在生产中应用十分广泛，夹具按使用范围分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具，按使用机床分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等，按夹紧的动力源分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气-液增力夹具、电磁夹具及真空夹具等。
目录1机械加工工艺规程的制订 (6)1.1轴承座的工艺分析及生产类型的确定 (6)1.1.1轴承座的用途 (6)1.1.2轴承座的技术要求 (7)1.1.3轴承座的工艺性分析...r (8)1.1.4确定轴承座的生产类型...r (8)1.2工序尺寸及其公差的确定 (8)1.2.1确定加工方案 (8)1.2.2用查表发确定加工余量 (9)1.2.3计算各工序尺寸的基木尺寸 (9)1.2.4确定各工序尺寸的公差及其偏差 (9)1.3拟定轴承座工艺路线 (9)1.3.1定为基准的选择......r (11)1.3.2表面加工方法的确定 (11)1.3.3加工阶段的划分 (11)1.3.4工序的集中与分散 (11)1.3.5工序顺序安排 (12)1.3.6工艺路线安排 (12)1.3.7确定工艺路线 (12)1.4切削用量、时间定额的计算 (13)1.4.1切削用量的计算 (13)1.4.x,时间定额的确定……………………………………13 2镗床专用夹具设计 (14)2.1定位方案 (14)2.1.1确定定位元件………………………………………14 2.1.2定位误差的分析……………………………………15 2.1.3定位元件的配合尺寸………………………………16 3确定导向装置. …………………………………………………19 4确定夹紧机构 (20)4.3.1夹紧力的计算 (21)4.3.2,确定定位元件之间及定位元件与工件之间的尺寸 (2)2 5课程设计心得 (23)1机械加工工艺规程的制订1.1轴承座的工艺分析及生产类型的确定1.1.1轴承座的用途轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡轴承是当代机械设备中一种重要零部件。
它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
通过给轴承座上紧紧定螺丝，来达到内圈周向、轴向固定的目的，但轴承外圈与轴承座内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。
轴承座在工作时，静力平衡。
该轴承座零件，用来安装轴承，形状一般，精度要求较高，零件的主要技术要求分析如下:由零件图可知，零件的底座底面、端面、孔有粗糙度要求，其余的表面精度要求井不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。
底座底面的精度为Ra1.6，φ43孔的内表面精度要求为Ra12.5,φ56孔的内表面精度要求为Ra6.3，φ62孔内表面精度要求为Ra1.6, φ17孔内表面精度为Ra12.5，φ12孔内表面精度要求为Ra1.6，左端面精度为Ra6.3, 右端面精度为Ra3.2，底面精度为Ra3.2，。
其三维图如下：1.1.2轴承座的技术要求:该轴承座的各项技术要求如下表所示: 表一1.1.3轴承座的工艺性分析该轴承座结构简单，形状普通，属一般类零件。
主要加工表面有Φ43、Φ56、Φ62孔内表面，要求其轴线与底面的平行度满足0 .01 mm,其次就是Φ 1 7、和Φ12孔通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。
该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削的粗加工就可以达到加工要求。
由此可见，该零件的加工艺性较好。
1.1.4确定轴承座的生产类型本课程设计轴承座的生产类型定为大批量生产。
1.2工序尺寸及其公差的确定1.2.1确定加工方案查阅《机械制造墓础课程设计指导书》表2-40，对于基本尺寸为F100mm，公差为0.039mm,其公差等级为IT8。
再由表1-1,确定其加工方案为粗镗.一半精镗一精镗。
1.2.2用查表发确定加!余量毛坯总余量:由表2- 1和2- 5，对于大批量生产，砂型机造型，取尺寸公差等级为10级，加工余量等级为G级，这是底、侧面的加工余量等级。
砂型铸造孔的加工余量等级降低一级选用，其加工余量等级为IT10级，RMA- H级。
再由表2- 4查得，每侧的加工余量数值为3 mm，故毛坯孔的加工总余量为Z总=4mm精镗余量 Z精=0.3 mm (表2一 2 9 ）半精锐余量 Z半精=(6-2-0.3）=3 .7 mm 粗镗余量 Z粗=2mm(表2一29）1.2.3计算各工序尺寸的基本尺寸精镗后工序基本尺寸为F 35mm.(设计尺寸）;其他各工序基本尺寸依次为:半精镗 35-0.3=34 .7mm 粗镗 34-3=31 mm毛坯 31-2=29mm1.2.4确定各工序尺寸的公差及其偏差工序尺寸的公差按加工经济精度确定: 精镗:IT8，公差值为0.039mm（表2一40）;半精镗:IT9（表1一7）;公差值为0.032mm（表2一40）；粗镗:IT11(表1一7）;公差值为0. 160mm（表2一40）; 毛坯:（T 1 0:公差值为2 . 6 mm(表2一 3 ）。
工序尺寸偏差按“入体原则”标注: 精镗:F 350+0.039;半精镗:F 34.7 0+0.062粗镗:F 310+0.160；毛坯孔:F29±1.3表1-2图1-2毛培图如下1.3拟定轴承座工艺路线1.3.1定为基准的选择1.粗基准的选抒按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。
根据零件图所示，应选轴承底座上表面和右端面为粗基准，以此加工轴承底座底面和左端面以及其它表面。
2.精基准的选抒考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面和左端面为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面和左端面为精基准。
1.3.2表面加工方法的确定根据轴承座零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示:1.3.3加工阶段的划分表1-3该轴承座加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准(轴承座底面和左端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他表面的精度要求;然后粗镗Φ 43孔，钻Φ 1 7、和Φ12孔。
在半精加工阶段，完成半精镗F 35孔，粗铰F8孔，扩F16孔， F11孔。
在精加工阶段，完成精镗F 35孔，精铰F8、F16孔以及M8内螺纹的加工。
1.3.4 工序的集中与分散选用工序集中原则安排轴承座的加工工序。
该轴承座的生产类型为大批生产，采用工序集中原则可以提高生产率;而且可以减少工件的装夹次数，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。
1.3.5工序顺序安排.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准—轴承座底面和左端。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工序，后安排精加工序。
（3）遵循“先面后孔”原则，先加工轴承座底面和左端面，再加工各孔。
2，热处理工序铸造成型后，对铸利进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。
该轴承座在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。
3.辅助工序在精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上所述，该轴承座工序的安排顺序为:热处理一基准加工一粗加工一半精加工一精加工。
1.3.6确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，工表列出了轴承座的工艺路线表1-41.4切削用量、时间定额的计算在这只计算粗镗一半精镗一精镗Φ35孔此工序的切削用量和时间定额。
1.4.1切削用量的计算粗镗阶段（1）背吃刀量的选择:粗镗前孔的直径是29mm,因此粗镗的背吃刀量a p=31一29=2mm （2）进给量的选择：f=0.6mm/r （3）切削速度的选择: 由表5—29知灰铸铁件上粗镗Φ31的孔v=20~35m/min暂将速度v定为30m/min，由公式min04.3081000*31*301000*pd vrpn????又由镗床t68的18级转速取min315nr?实际切削速度min68.30100031**3151000mpnpdv???半精镗阶段（1）背吃刀量的选择:半精镗孔的直径是31mm，因此粗镗的背吃刀量mm7.3317.34a p???（2）进给量的选择 :rmmf5.0?（表5—29）（3）切削速度的选择:由表5一29知灰铸铁件上粗镗mm7.34F的孔min40~25mv?暂将切削速度v取为min34m由公式min9.3111000*7.34*341000*r p pdvn????。