CA10B解放汽车中间轴轴承支架粗车内孔Φ140H7夹具设计说明书.docx
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CA10B解放汽车中间轴轴承支架粗车内孔Φ140H7夹具设计说明书
Φ140及端面加工车床夹具设计
姓名
班级
学号
指导教师
1序言4
2零件的分析4
2.1零件的作用5
2.2零件的工艺分析6
3工艺规程的设计7
3.1确定毛坯的制造形式7
3.2基准的选择7
3.3制定工艺路线7
3.4机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定8
3.5切削用量以及机床的确定9
4零件专用夹具的设计12
课程设计总结13
参考书目14
姓名
学号
专业、班级
设计题目：
评定成绩：
指导教师：
年月
1序言
课程设计是《机械制造装备设计》课程的一个实践性教学环节，是在我们学完了《机械制造技术基础<含夹具设计>》、《机械设计》、《机械制造装备基础》等专业基础课之后进行的。
其目的在于，通过机床主传动设计和成型刀具的设计，使学生受到方案比较、结构分析、零件计算、机械制图、技术条件编写及技术资料查询等方面的综合训练，培养初步具有机床部件和工具的设计能力。
对我们来讲，我将会抓住这样一次难得的机会，继续巩固我们已经学过的《机械制造技术基础》等课程；不断提高自己的发现问题，分析问题，解决问题的能力；为明年的毕业设计及今后的工作打下良好的基础。
最后，感谢老师对我们的指导！
2零件的分析
2.1零件的作用
题目给出的是CA10B解放牌汽车中间轴轴承支架，它的主要作用是
（1）起到稳固滚子的作用
（2）在安装时起到固定滚珠的作用,利于安装。
要求零件的配合符合要求。
（轴承的正面观察图）
2.2零件的工艺分析
零件的加工过程中，要保证零件上部的折弯部分在竖直方向与140孔成5.5的夹角，同时要保证支架两侧板的平面与水平面成30的夹角，孔中心到顶小孔所在平面的距离为40mm，且每孔中心线与竖直方向零件的夹角成60°夹角。
要保证以上尺寸要求，先将的内孔和端面加工完成，再以内孔和端面为定位基准对上凸台表面进行加工，最后以内孔，端面，和上13的小孔（一面两销）为定位基准，加工支架两侧板，其中主要加工面粗糙度为6.3μm，其余表面粗糙度为50μm.
加工表面
尺寸精度等级
表面粗糙度Ra/μm
加工方案
50+00.4
IT12
50
粗铣
1400+0.26
IT9
6.3
粗铣-半精铣
13+00.4
IT12
50
钻
3工艺规程的设计
3.1确定毛坯的制造形式
零件的材料为HT200,故它的零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓尺寸较大，又是大批量生产，而且表面粗糙度质量要求也不是很高，故可采用铸件，以提高生产效率和效益。
3.2基准的选择
基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。
1．粗基准的选择
先选取155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，铣155两端面，再以155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，铣内孔。
2．精基准的选择
以内孔，155端面，13孔（两面一销）为定位精基准，加工其它表面及孔。
主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。
3.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。
工序号
工艺名称
机床设备
刀具
量具
1
粗铣一端面
立式铣床
莫氏锥柄立铣刀
游标卡尺
2
粗车，半精车内孔Φ140H7
卧式车床
硬质合金车刀
游标卡尺
3
铣削中间凸平面
立式铣床
镶齿套式面铣刀
游标卡尺
4
钻中间孔
立式钻床
高速钢麻花钻
游标卡尺
5
粗铣两侧平面
立式铣床
镶齿套式面铣刀
游标卡尺
6
钻侧平面的孔
立式钻床
高速钢麻花钻
游标卡尺
7
钻圆柱上的孔
立式钻床
高速钢麻花钻
游标卡尺
8
测量,检查
钳工台
9
清洗
清洗机
10
终检
3.4机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定
CA10B中间轴轴承支架零件材料为HT200,生产类型为大批量产.根据上诉资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下:
155两端面：
参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低（粗糙度为50μm）,故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯两表面之间的厚度为50mm+2mm=52mm厚;
140内孔的加工：
参照<<机械加工工艺手册>>,其加工余量为0.5mm,粗镗0.4mm,精镗0.1mm,故毛坯的尺寸为140mm-0.5mm=mm;
铣中凸台面：
参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低（粗糙度为50μm）,故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯凸台平面的厚度为12mm+2mm=14mm;
钻中间∅13的孔：
参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低（粗糙度为50μm）,故可直接对其进行钻孔;
铣侧两平面：
参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低（粗糙度为50μm）,故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯两侧平面的厚度为12mm+2mm=14mm;
钻两侧平面孔：
参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低（粗糙度为50μm）,故可直接对其进行钻孔;
钻圆柱面上两小孔
参照<<机械加工工艺手册>>,因其公差等级要求比较低（两孔轴线之间的距离为32±0.1mm,两孔的直径为,故可直接对其进行钻孔;
3.5切削用量以及机床的确定
1.铣两端面,选用X52-K立式铣床,采用镶齿套式面铣刀=16mm,z=3,切削速度:
参考有关手册,V=37m/min.进给量为0.5mm/r;．
（1）切削用量
1）背吃刀量ap=１mm
2）进给量由《指导》表５－１１，按Φ２５，齿数为５的立铣刀，选fz=0.05mm/z
f=0.05×5=0.25mm/r
3）铣削速度由表5—13查得v=68m/min
由式5—1
由表4—15取n=1225r/min
实际
（2）时间定额
当
1225r/min时，工作台的每分钟进给量
应为
=
0.25×10×1225＝3137.5（mm/min）
切削工时：
由于是精铣，故整个铣刀刀盘必需铣过整个工件，可得出铣刀的行程
mm,则机动工时为
t
=
2.粗车140mm内孔,选用C-620-1卧式车床,采用硬质合金车刀,d=25mm,车销速度:
参考有关手册V=25m/min,进给量为0.5mm/r;
半精车140mm内孔,选用C-620-1卧式车床,采用硬质合金车刀,d=25mm,车销速度:
参考有关手册V=20m/min,进给量为0.2mm/r
（1）切削用量
1）背吃刀量ap=1mm
2）进给量由《指导》表５－２，选fz=0.８mm/r
3）铣削速度由表5—２查得v=５０m/min
由前面已知毛坯的加工余量为５
所以最大加余量为６.２mm,粗加工余量为５mm,据《指导教程》表5-2,当材料为碳钢时粗车
.取
一次加工
4）确定机床主轴转速
5）切削工时，按《指导教程》表5-39
mm
6）切削工时，按《指导教程》表5-39
mm
3.铣中间凸平面,选用X51立式铣床,采用w18Cr4V立铣刀,=16mm,z=3,切削速度:
参考有关手册,V=37m/min.进给量为0.25mm/r;
4.钻中间直径为13的孔,选用Z525立式钻床,采用直柄小麻花钻,d=13mm,钻削速度:
参考有关手册,V=23m/min.进给量为0.3mm/r;
（1）切削用量
１）背吃刀量 取ap=2mm
２）进给量 由表5－２２查得
f=（0.10～0.20）mm/r,结合表４－１０选f＝0.10mm/r
３）切削速度 由表5－２２，v可取
m／min，
由式５－１n=
=
r/min，参照表４－９，取n=960r/min实际v=
=
m/min
（2）时间定额
１２mm
３mm
3mm
=
min
5.铣支架两侧平面,选用X51卧式铣床采用w18Cr4V面铣刀,=16mm,z=3,切削速度:
参考有关手册,V=50m/min.进给量为0.25mm/r;
6.钻支架两侧平面小孔,选用Z525立式钻床,采用直柄小麻花钻,d=13mm,钻削速度:
参考有关手册,V=23m/min.进给量为0.3mm/r;
7.钻圆柱面上两小孔,选用Z525立式钻床,采用直柄小麻花钻,d=7.2mm,切削速度:
参考有关手册,V=18m/min.进给量为0.2mm/r.
4零件专用夹具的设计
4.1定位基准
根据所加工零件是中间轴轴承支架，其加工数量是属于大批量生产，为了提高劳动生产率，并能够保质保量生产，降低劳动强度，则需要设计专用夹具。
由于此加工工序较多，经过与同组人协商决定，由本人设计第2道工序，粗车内孔Φ140H7的专用夹具，此夹具将用在卧式车床C620-1中。
刀具为硬质合金车刀，材料为硬质合金。
问题的提出：
本夹具使用来加工
的内孔，此孔的加工精度的高低，有助以后工件加工的定位夹紧，所以对其有一定的技术要求。
以
155外圆平面为精基准。
以
155外圆平面专用车床夹具装配图见第三张图。
夹具体零件图参见第四张图。
4.2误差分析
定位误差产生的原因：
（1）定位基准与设计基准不重合产生的定位误差。
（2）定位副制造不准确产生的基准位移误差。
以
155外圆平面为定位基准，但实际上，夹具体和工件内孔都有制造误差，故安装后两个孔的中心并不重合，使得定位基准相对于调刀基准发生了位置变化，工件孔与夹具始终在下母线接触，则定位基准和调刀基准间的最大距离和最小距离分别为：
因此，由于基准发生位移而造成的误差为:
即此定位误差为内公差与夹具体公差之和的一半。
若将工件定位工作面与夹具定位工作元件的定位工作面合称为定位副，则由于定位副制造误差，也直接影响了定位精度，这种误差称为基准不重合误差。
课程设计总结
首先我们由衷的感谢老师提供我们这样一个锻炼自己的机会，进过这十几天的学习，本次的课程设计就结束了，不过至今我感慨万分。
的确，从选工序开始，从理论到实践，可以说是苦多于甜，有些东西根本很难下手，但还是学到了很多的东西。
这次课程设计的确显得有点心有余而力不足，很多准备不是很充分
我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队。
必须发挥团队协作的精神，团队协作是我们实训成功的一项非常重要的保证，并且这次的课程设计也正好锻炼了我们这一点，这也是非常宝贵的。
程设计完满结束，总的来说，进过这门课的学习收获还是相当大的。
参考书目
[1]《机械制造技术基础课程设计指导教程》 邹青主编，机械工业出版社，2006.7第一版。
[2]《机械制造技术基础》 于骏一 邹青主编，机械工业出版社，2007.1第一版。
[3]《机械制造装备设计》 冯辛安主编，机械工业出版社，2006.6第二版。
[4]《工程材料及成形技术基础》 吕广庶 张远明主编，高等教育出版社，2001.9第一版。
[5]《互换性与技术测量》 廖念钊 古莹菴 莫雨松 李硕根 杨兴骏主编，中国计量出版社，2000.1第四版。
[6]《画法几何与机械制图》 冯开平 左宗义主编，华南理工大学出版社，2001.9第一版。
[7]《金属切削机床夹具设计手册》上海柴油机厂工艺设备研究所编，机械工业出版社，1984.12第一版
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