1、湖南科技大学本科毕业设计 - 1 - 目录 第 一章 绪论 . 2 1.1 课题背景 . 3 1.2 夹具的发展史 . 3 1.3 小结 . 3 第二章 某轴承座零件的加工工艺规程设计 . 5 2.1 零件的分析 . 5 2.1.1 零件的作用 . 6 2.1.2 零件的工艺分析 . 6 2.1.3 分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性 . 7 2.2 确定生产类型 . 7 2.3 确定毛坯 . 8 2.3.1 确定毛坯种类及其制造方法 . 8 2.4 工艺规程设计 . 8 2.4.1 选择定位基准 . 8 2.4.2 制定工艺路线 . 9 2.4.3 确定铸件的加工余量及形状 . 9 2.
2、5 确定切削用量及基本工时 . 13 2.5.1 粗铣后面 . 13 2.5.2 精铣后面 . 14 2.5.3 粗铣 mm32 两端面 . 14 2.5.4 精铣 mm32 两端面 . 15 2.5.5 扩孔 mmmm 3 1 .7 515 孔至 . 16 2.5.6 粗铰 mm75.31 孔至 mm93.31 . 16 2.5.7 精铰 mm93.31 孔至 mm32 . 16 2.5.8 钻 mm9 孔 . 16 2.5.9 锪 mm18 的沉头孔 保证孔深为 4mm . 18 2.5.10 粗铣油孔端面 . 19 2.5.11 精铣油孔端面 . 20 湖南科技大学本科毕业设计 - 2
3、- 2.5.12 钻 M8 的孔 . 20 2.5.13 攻 M8 的螺纹 . 22 第三章 夹具设计 . 22 3.1 夹具简述 . 22 3.1.1 按夹具的应用范围分类机床夹具大致可分为以下几类 ： . 23 3.1.2 专用机床夹具的组成 . 24 3.1.3 机床夹具设计要求： . 24 3.2 定位方案的设计 . 25 3.3 夹紧方案的确定 . 26 3.4 对刀装置及导向元件的选用 . 27 3.5 夹具体的设计 . 27 第四章 总结 . 30 参考文献 .错误 !未定义书签。 致谢 . 31 第一章 绪论 湖南科技大学本科毕业设计 - 3 - 1.1课题背景 随着科学技术的
4、发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产 率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断 的革新中，
5、其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 1.2夹具的发展史 夹具在其发展的 200 多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床 工件 工艺装备工艺系统中相当重要的组 成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类
6、高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 1.3小结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度 提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹
7、具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50% 80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压湖南科技大学本科毕业设计 - 4 - 于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 湖南科技大学本科毕业设计 - 5 - 第二章 某轴承座零件的加工工艺规程设计 2.1零件的分析 轴承座零件的结构图纸为图 2.1-1A和图 2.1-2B 所示。 图 2.1 轴承座主视图 图 2.2 轴承座左视图 湖南科技大学本科毕业设计 - 6 - 图 2.3 轴承座三维图 2.1.1零件的作用 轴承做零
8、件是用来支撑轴类零件，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外围和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴承外圈与轴承孔的哦诶和，台阶孔是用于固定轴承座的，大孔是用来与轴相连，支撑并固定轴承，轴承座可以做在机箱壁或者机体上。轴承座支撑轴承，固定轴承的外圈，仅仅让轴承的内圈带着轴转动，而且能够保证轴跟轴承的同轴度，保持转动的平稳 ，减少机构的震动和摩擦。能够更好的保护机构，延长各零件的使用寿命。 2.1.2 零件的工艺分析 轴承座的主要几何元素为支承孔、安装底面，因为这是与其他零件直接接触的表面，对加工及加工精度有很大的影响，轴承支承孔的内表面必须要有足够的粗糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有很高
9、的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关系。同时底面要有足够的粗糙度才能保证与支承孔轴线的平行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达到Ra 6.3 就可以了。辅助元素为底平面的安装螺孔、支承孔周围的轴承盖连接 孔，支承座身的铸造结构，主要为固定连接作用，对精度要求不高。 以下是轴承座需要加工的表面及加工表面之间的位置要求： 1）轴承孔两侧面用铣床加工。 2） 021.0032 mm轴承孔可以用车床加工，也可以用铣床绞孔。 湖南科技大学本科毕业设计 - 7 - 3）两个 9mm 定位销孔，钻孔达到要求。 4）侧视图右面对基准 A（ 021,0032 mm 轴线）的垂直度检查，
10、可将工件用 32mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大于最小差值为垂直度偏差值。 5）主视图上平面对 基准 A（ 021,0032 mm轴线）的平行度检查，可将轴承座 021.0032 mm孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差。 2.1.3 分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性 本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，我们选择铸造制作毛坯。材料选择为 HT200，灰铸铁是指碳分布主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色它在机械制造中占有重要地位，其产量占各类铸铁总产量的 80%以上。
11、这是 因为灰铸铁具有优良的铸造性能，切削加工性能良好。具有好的耐磨性，即比碳钢好得多的耐磨性（因为石墨磨掉后形成大量显微凹坑，可以贮存润滑油）。具有良好的减震性，即材料本身具有吸收震动的能力。具有缺口敏感性小等优点。而座位轴承做零件，它的主要工作环境是支撑轴承并且让轴承内圈转动，所以需要良好的减震性。 2.2确定生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。零件的生产类型一般可以分为大量生产、成批生产和单件生产三种，不同的生产类型有着完 全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的生产纲领来确定的。生产纲领是指企业在计划
12、期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。根据公式得到轴承类零件的年生产纲领 N 为 N=Qm(1+a%)(1+b%) 公式中 N 零件的生产纲领（件 /年）； Q 产品的年产量（台、辆 /年）； m 每台（辆）产品中该零件的数量（件 /台、辆）； a % 备品率，一般取 2%4%； b % 废品率，一般取 0.3%0.7%。 现取 Q 为 1200 件 /年、 m 为 1 辆 /年、 a %为 3%、 b%为 0.5%； 得出 N=1200*1*（ 1+3%）（ 1+0.5%） 湖南科技大学本科毕业设计 - 8 - N=1242 且轴承类零件为轻型零件
13、，查表可知该轴承类零件的生产类型为中批生产。 2.3确定毛坯 2.3.1 确定毛坯种类及其制造方法 零件的材料为 HT200，考虑零件在机床运行过程中所承受的冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，毛坯可选用铸造成型，零件形状不复杂，因此毛坯形状可以于零件形状尽量接近。 2.4工艺规程设计 2.4.1 选择定位基准 定位基准就是工件上直接与机床或夹具的定位原件接触的点线面。基准的选择是工艺规程设计的重要工 作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺路线问题百出，严重的还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。 对于题目所给轴承座零件的定位基准选择
14、如下： 1.粗基准的选择 粗基准选择原则： （ 1） 以不加工的表面作为粗基准； （ 2） 选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准； （ 3） 选择余量最小的表面作为粗基准； （ 4） 选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准； （ 5） 粗基准应尽量避免重复使用 。 所以根据粗基准的选择原则，以及零件的结构特点和加工特点。选取零件的轴承 孔端面为粗基准。 2.精基准的选择 以加工的表面为基准称为精基准。 精基准选取基本原则： （ 1）基准重合原则； 湖南科技大学本科毕业设计 - 9 - （ 2）基准统一原则； （ 3）自为基准原则； （ 4）互为基准原则； （ 5）保证工件定位准确、夹紧可靠
15、、操作方便的原则。 根据零件的结构特征，粗基准选择后加工的平面，以及精基准的选择原则。选取零件的后端面为精基准。以零件后端面为精基准可以保证加工的精度和合理性。且后端面的面积比较大，可以减少零件的定位误差。 2.4.2 制定工艺路线 根据题目所给轴承座零件的图纸，及其工艺分 析。现制定此轴承座零件的工艺路线如下： 1.铸造零件毛坯 2.对零件毛坯进行人工时效处理，消除毛坯内应力 3.对非加工表面涂防锈漆 4.粗铣零件的后端面 5.精铣零件的后断面 6.粗铣零件 mm32 孔的两个端面 7 精铣零件 mm32 孔的两个端面 8.扩孔、粗铰、精铰 mm32 的孔 9.钻 mm9 的定位销孔 10.
16、锪 mm18 的沉 孔 11.粗铣零件的油孔凸台 12.精铣零件的油孔凸台 13.钻 M8 的油孔 2.4.3 确定铸件的加工余量及形状 湖南科技大学本科毕业设计 - 10 - 根据零件的机构特征，以及查表、计算可以得到零件的额平面表面工序尺寸和圆柱表面工序尺寸如表 2.1 和表 2.2 所示。 表 2.1 平面表面工序尺寸表 工序号 工序内容 加工余量 基本尺寸 经济精度 工序尺寸偏差 粗铣后面 2 61 IT12 003.0 精铣后面 1 60 IT8 0 046.0 粗车轴承 孔右侧面 2 104 IT12 0035 粗车轴承 孔左侧面 2 102 IT12 0035 精车轴承 孔右侧面 1 101 IT8 0 054.0 精车轴承 孔左侧面 1 100 IT8 0 054.0 粗铣油孔 凸台面 2 30 IT12 012.0 精铣油孔 凸台面 1 29 IT8 0 018.0
