升降杠杆轴承座零件的工艺规程及夹具设计.pdf

1序 言机械制造工艺学课程设计是我们学完大学全部公共基础课、专业基础课以及专业课之后进行的这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学学习中占有很重要的地位就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己将来从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后所参加的工作打下基础1、由于本次课程设计是在学完了机械制造工艺学和机械制造生产实习后进行的，它是一个重要的实践性环节2、熟悉机械制造工艺的基本理论和工艺规程设计的基本原则、步骤和方法3、对过去所学知识的综合应用，加深基础知识在实践中的应用增强分析问题，解决问题的能力4、学会使用《金属机械加工工艺人员手册》和《机床夹具设计手册》及其他有关机械加工的图表资料由于能力有限，设计中不足之处，请各位老师同学批评指正!一.零件的分析（一）、零件的作用：升降杠杆轴承座是F506型细纱机中用来支撑传动轴的，在该轴承座的两个孔分别安装型号6000和6001的轴承，两个孔的中心线要求和底面的平行度为，以此约束条件来保证轴的对中性，（二）、零件的工艺分析：从零件图上可以知道，该零件有车外圆、车俩端面、钻铰孔、铣键槽、铣缺口等主要工艺。

这些主要工艺中有着一定的位置、基准要求现将这些位置、基准要求分述如下：1．钻铰孔是与零件的外圆存在0.10的对称度公差、0.05的垂直度公差2．铣键槽以钻铰孔的中心为基准，同时与外圆存在0.10的对称度误差23．铣缺口以外圆为基准外圆表面加工的经济精确度与粗糙度确定1. 根据经济度（IT=7），表面粗糙度（Ra=0.4）确定外圆表面加工工序：粗车外圆半精车外圆粗磨外圆粗磨外圆2. 根据通孔挺柱体内圆（36）经济度，表面粗糙度（Ra=3.2），确定内圆36的加工工 序：钻孔扩孔（粗镗孔）半精镗孔（精扩）3. 加工14 0018.0 的通孔时，根据表面粗糙度Ra=0.4，确定加工工序：钻孔粗镗孔半精镗孔磨孔4. 平面加工，根据表面粗糙度Rc=3.2，确定加工工序：粗车半精车精车5. 铣键槽：用立式铣床一次走刀成形6. 铣缺口：立式铣床走刀成形（两次走刀成形）7. 两端面倒角：一次成形8. 两孔倒角：一次成形由以上分析可知，对这些主要的工序而言，我们可以先加工外圆，然后借助夹具对其他的工序进行加工，并且保证它们之间的位置精度、基准、粗糙度要求第二章 工艺规程设计以下内容中根据《机械制造工艺设计手册》和《机械制造工艺课程设计指导书》查询或计算得到。

此部分中的部分数据、公式资料如，表3-18指的是《机械制造工艺设计手册》的表3-18，以后的某些数据、公式资料没有特殊强调，不做说明一）、确定毛坯的制造形式：零件材料为45钢，由于该零件在工作过程中能承受正反向冲击性载荷，因此应该选用锻件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠由于零件产量为10万只，以达到成批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，可以采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度来考虑也是应该的3（二）、基面的选择及定位：粗基准的选择：对与一般柱体零件来说以外圆作为粗基准是完全合理的，对于粗车外圆可以用活络顶尖和三爪卡盘一同来限定 X，Y，X ，Y四个自由度对于钻铰销孔用钻销孔夹具限定X，Y，X ，Y四个自由度精基准的选择：主要考虑的是基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时，应考虑尺寸换算三）、制定工艺路线1.工艺路线方案一：工序：（1）粗车外圆 46（2）半精磨外圆 46（3）修整方腔4）一次钻孔，两次扩孔至 36 车 36 孔的端面5）车方腔那一侧的端面6）倒角7）钻铰销孔半倒圆角（8）铣键槽9）铣缺口2.工艺路线方案二：工序：（1）粗车外圆。

2）半精磨外圆3）车方腔端面4）休整方腔5）车 36 孔的端面6）钻中心孔7）粗镗孔8）两端面倒角9）钻铰销孔4（10）销孔孔口倒角11）精镗孔12）铣键槽13）铣缺口3.工艺方案比较：（1）选用刀具：刀片材料为YT5硬质合金外圆车刀2）计算切削用量：可知加工余量Z max =2.35 mm, Z min =1.55 mm,可一次加工出切削深度a p =2 mm, 进给量 f=0.3 mm/r表3-13）（3）计算切削速度：5V= yvpxm v fat Cv  kv = 2.015.02.0 3.0260 292 8.081.0  =96 m/min (1.6m/s)(4)确定机床主轴转速：n s = wdv1000 = 4314.3 6.11000 =11.8 r/s (711 r/min)按机床选取n w =12 r/s (720 r/min)1. 机床功率及进给机构强度演算方法同工序I，经演算后，均符合要求工序IVV：铣键槽1. 铣削用量的选择：根据所给的尺寸可知，铣削加工余量为Z max =5可一次进给，末切除全部加工余量，即a p =5mm根据表3-30选取v=0.45 m/s (27m/min)采用高速钢锭齿三面刃铣刀， wd =9mm,齿数Z=62. 主轴转速的选择：n s = wdv1000 =15.9r/s (954 r/min)按机床选取n w =19.7 r/s (1180 r/min)。

实际切削速度v= 1000 ww nd  =0.56 m/s3. 机床功率及进给机构强度演算方法同工序I，经演算后，均符合要求工序VV：铣缺口1. 铣削用量的选择：根据所给的尺寸可知，铣削加工余量为Z=7mm可分次铣削，即a 1p =5mm, a 2p =2mm.采用高速钢锭齿三面刃铣刀， wd =9mm,齿数Z=6根据表3-30选取v=0.45 m/s (27m/min)2. 主轴转速的选择：n s = wdv1000 =15.9r/s (954 r/min)6按机床选取n w =19.7 r/s (1180 r/min)实际切削速度v= 1000 ww nd  =0.56 m/s3. 机床功率及进给机构强度演算方法同工序I，经演算后，均符合要求工序VVI；研究销孔工序VVII： 精磨外圆： 040.0 020.0461. 选择砂轮（表3-91~3-97，表4-13）GZ80ER，A6P300 127402. 切削用量的选择：V=30m/s (表3-107)工件进度VW =0.167 m/s (10 m/min) (表3-101)径向进给量f r =0.015 mm (双行程) （表3-106）切削深度：a p =0.02 mm第三章 夹具设计为了提高劳动生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

经过与指导老师的协商，我决定设计工序“钻铰销孔”、“销孔孔口倒角”和工序“铣键槽”中使用夹具一、钻铰销孔夹具根据加工要求可知，理论上在该工序中只需要限制四个自由度，但为了使夹具设计方便，加工过程更容易，因此在设计此工序的夹具中，对工件设置了6个自由度其中，固定V型块4个自由度：Y，Z，Y，Z；螺钉M8-45在工件装夹时起定位作用（限定X轴位置）；钻模板在钻孔时起导向作用；夹具中7零件9，10，11，12配合钻模板限制了Z，同时产生的摩擦力也限制了X，为了保证加工精度，夹具零件10，11必须与底座保持很好的垂直度，在压板和弹簧产生的压力，V型块与钻模板产生的摩擦力的作用下限制了工序X自由度根据夹具的零件位置分布可知，为了在加工过程中产生不必要的振动，应该对夹具进行动平衡此套夹具使用频繁，为了提高寿命，需要对V型块，压板，钻模板等关键零件进行热处理，以提高刚度和硬度二、销孔孔口倒角夹具：可知这一道工序需要限制六个自由度根据六点定位原理可知，圆柱销与底座产生了一个过定位，这个过定位是允许的其中圆柱销限制了X，Y，X，Y；2定位销限制了Z，底座限制了Z此套夹具的三个定位支承点分散布置，且不在同一直线上，使得定位的稳定性得到了提高。

根据加工要求，可以选择圆柱销与孔的配合为基孔制过渡配合，这样可以保证加工精度因为年产量10万只，属于大量批量生产，为了提高夹具使用寿命，建议对圆柱销，定位销进行淬火热处理，以增加硬度三、铣键槽夹具：1.定位基准的选择由零件图可知，键槽的设计基准是端面，所以可以选择端面主要定位基准面2.切削力及夹紧力计算刀具：高速钢锭齿三面刃铣刀，d 0 =9 mm. Z=6F Z =9.81 FZC ea 83.0 85.0a 083.0d pa Z 一把刀）( (表3-26)8其中： FZC =68.3 ; a e =4.5mm ; a f =0.1 ; d 0 =9 mm ;a p =5 ; Z=6k FZ =( 736.0 65.0 ) 3.0 =0.965F Z =1597 N实际圆周切削力F Z为：F Z =1597 965.0 =1541 N水平分力F H =（1~1.2）F Z，取F H =1.2F ZF H =1.2F Z =1849 N垂直分力FV =0.3F Z =462 N由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式：P=K F （F=F H +FV =2311 N）式中：安全系数K=k 0 k 1~ k 5k 0 -----基本安全系数1.5； k1-----加工性质系数1.0；k 2 -----刀具钝化系数1.2 k 3 -----切削特点系数1.0k 4 -----加紧力稳定性系数1.3； k 5 -----手动加紧系数1.2。

K=2.8P=2.8 2311 =6489 N防止工件转动： W k = 12 2sin   RK (N)查表（《机床夹具设计手册》表1-2-12）知 1 =0.16， 2 =0.16防止工件移动： W k = 12 2sin   RK (N)式中 1 ， 2 ------工件与V型块间的圆周方向摩擦因素3.夹具校核9受轴向载荷－松螺栓连接校核计算结果轴向载荷 Fc = 6.489 kN螺栓小径 d1 = 8.376 mm螺栓机械性能等级 = 4.8螺栓屈服强度σs = 320 MPa安全系数 Ss = 1.4螺栓许用应力 [σ] = 228.57 MPa螺栓计算应力σ = 117.76 MPa校核计算结果：σ≤[σ] 满足第四章 结束语在课程设计当中，我也遇到了一些问题设计过程也是培养我们认真细心的态度在此过程中不断发现问题和解决问题，使我加深了对大学所学课程理解，10综合应用，并得到进一步的巩固，这对以后的学习和工作都有积极的意义总之，这次的课程设计让我学到了很多东西第五章 参考文献1 王绍俊.机械制造工艺设计手册.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，19812 刘文剑曹天河.夹具工程师手册.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，19873 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册（第三版）.北京：机械工业出版社，20044 吴宗泽 罗圣国.机械设计课程设计手册（第二版）.北京: 高等教育出版社,19995 李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工业出版社,19946 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，2004。