升降杆轴承座夹具工艺规程及夹具设计.docx

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升降杆轴承座夹具工艺规程及夹具设计

升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计

序言

机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.是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生活中占有重要的地位。

希望能通过这次课程设计对我们未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼我们的分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

实体模型

一、零件的分析

（一）零件的作用

题目所给的零件是升降杆的支承部件——升降杆轴承座。

该零件适用范围广，主要用于支承轴类的零件。

使轴类零件能获得所需的同轴度和很高的回转精度，能保证运动的可靠性。

（二）零件的工艺分析

轴承座有三组加工表面，并有一定位置要求，其中尺寸要求较高的有：

具体分述如下：

1.以

的中心加工表面

这一组加工表面包括：

一个82mm

110mm的矩形表面及两个长宽为23*86深度为2mm的矩形槽。

其中，主要加工表面为82mm

110mm的矩形表面。

2.以82mm

110mm的矩形表面加工表面

这一组加工表面包括：

两个

圆柱的左右表面及表面外的螺纹孔；两个

圆柱的内表面；两圆柱上的两个孔。

这两组加工表面之间有着一定位置要求，主要是：

两个

孔相对底平面之间的平行度公差为0.12。

由以上分析可知，对于这几组加工表面而言，加工时可以先加工下表面，然后以下表面为精基准，借助于专用夹具加工其它组的表面。

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200，零件为升降杆轴承座。

主要是支撑轴在工作时承受轴的轴向力和径向力。

由于轴在工作中比较平稳，所以轴承座所受的其它冲击力较小，由于升降杆轴承座在机械工作中应用比较广泛，属于大批量生产，零件结构又比较简单，故选择新型工艺消失模铸造毛坯，通过置换，可得到与模型一模一样的铸件。

（二）基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。

但对本零件来说，如果以

外圆表面作基准，则可能这一组的表面不平行。

按照有关粗基准的选择原则，以

为粗基准，利用一组圆锥销固定内表面作为定位面，以消除

、

、

、

、

、五个自由度，在用一个销钉顶住肋板，消除

一个自由度，达到完全定位。

（2）精基准的选择。

主要应该考虑基准重合的问题。

当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

（三）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等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑才用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一：

工序一粗、精铣轴承座尺寸82mm

110mm端面。

工序二加工两个长宽都为23*86mm，深度为2mm的矩形槽。

工序三钻底座的两个定位孔，然后铣两个长宽为13.5*16mm，圆角为R4的通槽。

工序四粗、精铣轴承孔左右的两个表面，共四个。

工序五粗、精镗一对尺寸为

的孔，然后锪孔，深度为1mm。

工序六粗洗两个φ15mm的端面。

工序七钻，扩φ15mm端面上的孔，然后车螺纹。

工序八钻，扩

mm两外面上的孔并车螺纹，各六个。

工序九检查。

2.工艺路线方案二：

工序一粗、精铣轴承座尺寸82mm

110mm端面及长宽各为23*86mm，深度为2mm的矩形槽。

工序二粗、精铣轴承孔左右的两个表面，共四个；并钻，扩

mm两外面上的孔并车螺纹，各六个。

工序三粗、精镗一对尺寸为

的孔，然后锪孔，深度为1mm。

工序四粗洗两个φ15mm的端面，并钻，扩φ15mm端面上的孔，然后车螺纹。

工序五钻底座的四个φ13的孔。

工序六检查。

上面工序加工效率较高，但同时洗平面并车螺纹工序比较复杂，不易实现通用机床。

3.工艺路线方案的比较与分析：

两种工艺路线方案都是一样的，只是加工工序不一样。

在第二个方案中的工序二中粗、精铣轴承孔左右的两个表面，共四个；并钻，扩

mm两外面上的孔并车螺纹，各六个。

工序比较复杂，工艺性不好。

而工艺方案一正好规避了这一个问题。

并且装夹次数并没有增多，能得到很好的工艺性和较高的加工效率。

所以，我最终确定了的工艺路线方案。

4.最终确定的工艺路线方案

工序一以

的内孔为粗基准，铣轴承座尺寸82mm

110mm端面以及加工两个长宽都为23*86mm，深度为2mm的矩形槽。

。

工序二以底平面为精基准，砖两个

的孔，方便下一步工序的加工。

工序三以底平面为精基准，加工零件底平面上的两个通槽。

工序四以底平面为精基准，加工

孔左右的两个表面，共四个。

工序五以底平面为精基准，粗、精镗一对尺寸为

的孔，然后倒角

。

工序六以底平面为精基准，粗洗两个φ15mm的端面。

工序七以底平面为精基准，钻，车

的螺纹。

工序八以底平面为精基准，钻，扩六个孔并车

的螺纹

工序九检查。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

升降杆轴承座零件材料为HT200，硬度190--241HB，生产类型大批量，采用铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1．轴承底座表面

考虑其长度为82mm，宽110mm，高15mm。

查《机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册》表（2.2--2~~2.2--5），（具体出版社和作者详见最后一页——参考书目，以下不做注明。

）,取高度方向的余量为4mm,即铸造尺寸长度为82mm，宽度为110mm，高度为18mm.。

2．铣两个长宽为13.5*16mm，圆角为R4的通槽。

3.铣两个Φ78左右两端面，共四个。

参照《机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册》表2.3—21确定工序尺寸及余量如下

两内表面铸造尺寸：

84mm

两外表面铸造尺寸：

140mm

即铸造尺寸为28mm。

内表面各铣2mm，保证尺寸：

外表面各铣3mm，保证尺寸：

134mm，以及左右内外表面都为23mm

4.镗Φ52的孔

查《机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册》表（2.2--2~2.2--5）,取余量为4mm,既铸造尺寸就为Φ48mm。

参照《机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册》表2.3—15确定工序尺寸及余量如下:

镗刀,量具游标卡尺，及其它。

粗镗Φ3.5mm留余量为：

0.5mm

精镗Φ

mm留余量为：

0mm

5.铣Φ15mm圆台的上端面。

由于该表面没有要求，所以采用粗铣，即铸造尺寸为3mm。

6．在Φ15mm的圆台上，车Φ6mm的螺纹孔，

先钻Φ5mm的孔，贯穿，然后进行车螺纹，尺寸为Φ1mm。

７．车Φ78mm两外端面上的螺纹孔。

外端面各有6个且均部,要分两次才能完成,因为是两个对称面,所以加工余量相同。

先钻Φ5mm的孔，然后进行车螺纹，尺寸为Φ1mm。

8.检查。

（五）确立切削用量及基本工时

工序一以

的内孔为粗基准，加工零件的底平面及底平面上的槽。

得到尺寸为高15mm的底平面和深2mm的槽，平面度误差为Ra6.3。

一.铣削底面

1.工件材料：

HT200，HB=210，铣削加工

2.工序尺寸：

端面圆长Φ78mm

3.加工要求：

因为底面粗糙度Ra12.5，以Φ52为定位面用铣刀粗铣削余量3mm，即可达到该要求

4.选用机床：

X53K立式铣床P输=5.5KW

5.选用刀具：

YG8硬质端铣刀、D=250（根据加工而选表（21-35）Z=12）

6.铣刀形状：

查《切削用量机械制造工艺设计简明手册手册》表3.2,有γ0=5，

7.刀具寿命：

查《切削用量机械制造工艺设计简明手册手册》表3.8T=240min

8.选择切削用量

（1）、决定切削速度ap

由切削余量可知采用一次切削ap=4mm

（2）、切削进给量：

因为是粗铣采用较大进给量af=0.36mm/2

（3）、切削速度：

由于是粗铣采用较小速度v=52mm/min

计算主轴转速：

按机床说明书见《机械加工工艺师》手册表11—3可知道机床分18级8~1000r/min选主轴转速为63r/min

所以实际速度为：

8、检验机床功率

由以上切削量检验功率由公式：

因为Pm

所以说明上述所选切削深度ap进给量af切削速度v都符合要求

9、计算工时：

mm/min

2．加工底面的槽

1.加工要求：

因为没有粗糙度的要求，粗铣2mm即可

2.加工尺寸：

2—23*86，深2mm的槽

3.选用机床：

X53K立式铣床，P=5.5KW

4.选用刀具：

高速钢立铣刀，

5.各参数及计算：

由表3.14可知：

T=60min，D=16，Z=3，

mm，

，

，

，n=299

按机床说明书见《机械加工工艺师》手册表11—3可知道机床分18级8~1000r/min选主轴转速为300r/min

检验机床功率：

由以上切削量检验功率由公式：

因为Pm

所以说明上述所选切削深度ap进给量af切削速度v都符合要求

10、计算工时：

工序二以底平面为精基准，砖两个

的孔，方便下一步工序的加工。

1.工艺分析：

为了方便铣削，先钻两个M10的孔，再铣削两个13.5*16mm圆角为4的槽

2.选用机床：

X53K立式铣床，P=5.5KW

3.选择钻头

选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=10mm，后角αo＝16°，二重刃长度

°

°

°

2.选择切削用量

（1）决定进给量

查《切削用量简明手册》

按钻头强度选择

按机床强度选择

最终决定选择机床已有的进给量

经校验校验成功。

（2）钻头磨钝标准及寿命　

后刀面最大磨损限度（查《切削用量简明手册》表2.12）为0.5～0.8mm，寿命

．

　（3）切削速度

查《机械工艺制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册》表2.15取

m/min

查《机械工艺制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册》机床实际转速为

故实际的切削速度

（4）校验扭矩功率

故满足条件，校验成立。

３.计算工时

工序三铣削通槽

1.选用刀具：

高速钢立铣刀d=8mm，z=3

2.参数选用及计算：

取

m/min，

查《机械工艺制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册》机床实际转速为

故实际的切削速度

3.功率检验：

由以上切削量检验功率由公式：

因为Pm

4.计算工时：

工序四、以底平面为精基准，加工

孔左右的两个表面，共四个。

1.机床：

X53K立式铣床。

2.刀具：

硬质合金钢,d=32mm,齿数z=4。

3.工艺分析：

先加工里面两个平面，保证尺寸：

，后加工左右两个端面，保证尺寸134，则有毛坯尺寸：

里面84mm，两端面140mm

进给量：

由《切削用量简明手册》表3.6取刀具d=32mm，铣削宽度1~3mm时，可得

，其进给量可得到Ra6.3~3.2的表面粗糙度，则取

，即可满足Ra