轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计毕业设计论文.docx
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轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计毕业设计论文
轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计毕业设计论文
安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
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安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计
摘要
本课题设计的意义是通过―轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计‖这一设计工作，了解并掌握工艺规程的编制及夹具的设计，以便在将来的工作中正确的使用。
完成的主要工作时:
工件工艺性能分析、毛坯和图的绘制、工艺规程中加工路线的拟定及确定、工件在加工过程中所使用的工艺装备、各工序间机械加工余量的确定、工艺卡和工序过程卡的填写、定位方案的设计、定位元件的选用及设计、夹紧机构的设计、夹紧力定位误差的分析与计算、夹具装配图及非标准定位元件的零件图绘制。
本课题通过查阅资料对零件进行分析并计算，然后选取一种最适合的加工方案进行加工。
并通过使用CAD软件进行图纸的绘制，在绘制的过程中全方面了解零件的功能作用，并进行夹具的设计。
本次夹具设计属于在众多的夹具设计中属于普遍的夹具形式，但其中也有一些不足，但夹具的结构类型比较简单，一些定位原件大部分都是标准间，易于生产，一些非标准的零件也都进行了设计并进行CAD绘图。
关键词:
毛坯;机械加工余量;工艺路线;定位元件;夹紧机构
-I-
张海政:
轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计
BearingProcessingTechniqueandtheBottomSurfaceoftheFixture
Design
Abstract
Thistopicdesignthroughwhichmeaningisbearingtheprocessingtechniqueandthebottomsurfaceofthefixturedesignofthedesignwork,，tounderstandandgrasptheprocess
procedureandfixturedesign,，sothatinthefutureworkofthecorrectuseof。
Tocompletethe
mainwork，workprocessperformanceanalysis,，roughanddrawing，processspecification
processrouteplanisdetermined,，andtheworkpieceintheprocessbytheuseoftheprocessequipment，theprocessofdeterminingtheallowanceformachining，processcardsand
processcardfillinginapositioningschemedesign，positioningelementselectionanddesign
ofmechanismdesignclampingclampingforceanalysisandcalculationofpositioningerror，
jigassemblydrawingandnonstandardpositioningcomponentpartsdrawing。
Thistopicthroughconsultingdatacarriesontheanalysistothecomponentsandcalculation,andthenselectasuitableprocessingprogramforprocessing.AndbyusingCADsoftwarefordrawing,indrawingprocessinallaspectsofunderstandingthepartsofthefunction,andthejigdesign。
Thejigdesignisinalargenumberoffixturedesignbelongstotheuniversalfixtureforms,butalsohassomeshortcomings,butthestructureofclamptypeisrelativelysimple,withsomepositioningoriginalmostlystandardroom,easyproduction,somenon-standardpartsweredesignedandtheCADdrawing。
Keywords:
blank,machiningallowances,processroute,thepositioningelement,theclampingmechanism
-II-
安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
引言...............................................................................................................................1
第1章绪论.........................................................................................................................2
1.1课题研究的意义..................................................................................................................................2
1.2机械装备及其发展..............................................................................................................................2
1.3课题的主要内容..................................................................................................................................2
第2章零件分析................................................................................................................1
2.1零件的作用........................................................................................................................................1
2.2零件的工艺性分析............................................................................................................................1
第3章确定毛坯.................................................................................................................2
3.1确定毛坯成型方法............................................................................................................................2
3.2铸件工艺参数的确定........................................................................................................................2
3.3毛坯尺寸的确定................................................................................................................................2
第4章工艺规程设计........................................................................................................3
4.1定位基准的选择..................................................................................................................................3
4.2制定工艺路线....................................................................................................................................3
4.3工序间机械加工余量确定................................................................................................................44.4确定工序装备和夹具、刀具、量具的选择.....................................................................................54.5确定切削用量和基本时间定额的确定..............................................................................................6第5章夹具设计..............................................................................................................21
5.1定位基准的选择................................................................................................................................21
5.2切削力的计算与夹紧力分析............................................................................................................215.3定位误差分析....................................................................................................................................22
5.4夹具设计及操作的简要说明............................................................................................................23结论与展望.........................................................................................................................24
致谢.................................................................................................................................25
参考文献.............................................................................................................................26
附录A附加图....................................................................................................................27
附录B外文文献及翻译.....................................................................................................28
附录C参考文献的题录及摘要.........................................................................................44
-III-
张海政:
轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计
表格清单
表4-1加工路线1.........................................................................................................3表4-2加工路线2..........................................................................................................4表4-3机械加工工序间加工余量表..............................................................................4表4-4轴承座加工工艺装备选用.................................................................................6
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安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
引言
本课题的设计内容是轴承座加工工艺设计及下底面夹具设计。
所谓机械加工就是通过改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和性能等，使其成为零件的过程。
制定机械加工工艺规程的意义是为了作为生产的指导技术文件，使工件能够按照零件图的技术要求加工出来。
它的作用是管理和指导生产，是各项生产准备的技术依据。
机械加工工艺是机械制造的基础，工艺文件是编制生产计划、调整劳动组织、安排物资供应、指导工人加工操作及进行技术检验等的重要依据，是机械制造企业的核心技术文件。
通过改善编制工艺规程，可以减轻工人劳动强度，减少生产成本，缩短加工周期。
对于本课题采用组合机床加工，工序集中可以明显提高加工效率。
夹具是机械制造系统中重要组成部分，改善夹具设计可以做到提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，扩大机床的功能和使用范围。
在夹具设计中，大多采用液压或气压，能够大大节约加工辅助时间，并且操作方便，便于自动化操作。
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。
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张海政:
轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计
第1章绪论
1.1课题研究的意义
本次课题的研究意义:
是在设计轴承座加工工艺规程和下底面夹具的过程中了解工艺规程和夹具设计的具体步骤，对工件的定位基准选择有很好的选择，熟练地使用AUTOCAD绘图工具，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程及夹具的设计的意义与作用就是本课题研究目的。
1.2机械装备及其发展
机械装配制造业是为国民经济各部门进行简单再生产和扩大再生产提供生产工具的各制造业的总称，被誉为―母体‖工业。
近代装备制造业始于18世纪中叶蒸汽机问世。
机械技术与蒸汽动力技术相结合，出现了由动力驱动的纺织机械及金属切削机床等。
到20世纪上半叶，制造业如以兵器工业和汽车制造工业为代表的大批量生产方式的时代，产品制造先是采用机群式生产线，进而采用刚性的流水线作业，生产效率高，但产品适应力差。
1952年，世界上第一台数控机床的诞生标志着数字化制造时代的到来。
20世纪70年代初期，出现了计算机数控（CNC），随之又出现了一台中央计算机控制若干台CNC机床的计算机直接数控（DNC）。
随着20世纪90年代信息技术尤其是网络技术的飞速发展及与制造业赢得市场竞争的焦点。
围绕这一目标，相继出现了并行工程（CE）、精益生产（LP）、敏捷制造（AM）、虚拟企业（VC）等新的生产模式。
这些都是在新世纪的先进制造技术，展示出机械装备制造业光辉灿烂的未来。
1.3课题的主要内容
课题的主要内容通过研究分析零件的工艺性能，查阅资料绘制毛坯和图，并通过查阅资料及零件的结构性能确定各表面最好的加工方案，并编写工艺卡片及工序过程卡片。
然后分析加工下底面时的定位方案，查阅资料确定定位元件，并设计出夹紧方案，分析计算夹紧力及定位误差然后完成装配图。
及部分非标准定位元件的零件图绘制。
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安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
第2章零件分析
2.1零件的作用
轴承座是用于支撑轴类零件的，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴承外圆与轴承孔的配合，四个孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。
轴承座是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本。
2.2零件的工艺性分析
由轴承座零件图可知。
零件的年产量为2000件，查[1]P13可知零件的生产类型为中性大量生产，同时由生产类型的特点和要求可知，毛坯的材料应选用HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削为此以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
（1）以底面为主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括:
底面的铣削加工;
Ra6.3,m4，,22mm0.15mm的通孔加工。
其中下底面有表面粗糙度要求为，平行度为;4个通孔的粗糙度要求为。
Ra12.5,m
0.005,0.005,172mm,356mm,40mm,234mm,234mm
（2）以、、、的圆柱面、等,0.0165,0.0165
，0.063,22mm表面铣削。
这一组加工表面包括:
1个,130mm、10个的通孔加工;铣尺寸0
40mm10，,22mm为的端面;铣轴承孔左右端面;钻轴承孔右端面的通孔;上端面M20，1.5mm4，M8，1mm的螺纹通孔加工;轴承孔左右端面上的螺纹孔加工孔深
M16，1.5mmM10，1mm18mm攻深15mm;轴承孔外圆柱面上、的螺纹孔加工。
轴承孔
0.005,234mm左右端面与基准A的垂直度要求为0.1;的外圆柱面与基准A的同轴度要,0.0165
Ra6.3,m,0.05mm求为，轴承孔左右端面表面粗糙度为;右端面10个通孔粗糙度为
0.005Ra3.2,m,172mmRa12.5,m,234mm;的外圆柱面的粗糙度为;的轴承孔的粗糙度为,0.0165
Ra3.2,mRa6.3,m;其余端面均为。
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张海政:
轴承座加工工艺及加工下底面夹具设计
第3章确定毛坯
3.1确定毛坯成型方法
零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择金属模造型铸造毛坯。
查[10],P1013铸件尺寸精度等级为5-7级。
选用铸件尺寸精度等级为6级.
3.2铸件工艺参数的确定
464，272，444mm零件尺寸为，最大尺寸在400~630的范围内，查[10]P1012铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量,单侧加工加工余量为6.5mm，双侧加工时每侧的加工余量值为6.5mm。
又对于表中某一确定的铸件尺寸公差等级，金属型铸造的铸件，其顶、侧面（相对浇注位置）的加工余量等级，需比底面的加工余量等级降一级选用。
又因为零件是单侧加工，所以选择零件的底面加工余量为4.5mm，顶、侧面地加工余量为6.5mm。
根据以上确定参数，查[10],P1013铸件尺寸精度等级为5-7级。
选用铸件尺寸精度
，0.6mm等级为6级。
查表12-4:
铸件尺寸公差极限偏差值为,
3.3毛坯尺寸的确定
根据所确定的毛坯加工余量和铸造公差可以确定毛坯的形状和基本尺寸477，272，455mm，画出毛坯图。
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安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
第4章工艺规程设计
4.1定位基准的选择
该零件主要加工过程包括平面加工和钻孔，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准。
根据零件图给出的4个通孔可以采用以零件底面作为第一定位基准，以一面两销的定位方式作为精基准。
采用此定位方式可以满足设计基准与定位重合，减小定位误差，提高零件精度。
粗基准的选择应遵循粗基准的选择原则，虽然零件的基准多采用一面两销的定位方式，但是在加工底面时，若采用轴承孔外圆柱面作为第一定位基准，轴承孔左侧面作为第二定位基准，轴承孔外端面定位点作为第三定位基准。
4.2制定工艺路线
4.2.1加工方案的确定
（1）底面:
是重要加工表面，粗糙度为Ra6.3，作为精基准，所以查[1]表5-8平面加工工艺路线及其工艺特点选择加工路线为:
粗铣-精铣;
（2）顶面:
粗糙度为Ra6.3，粗铣即可;
（3）左面:
不是重要表面，粗糙度为Ra6.3，粗铣即可;
（4）右面:
不是重要表面，粗糙度为Ra6.3，粗铣即可;
（5）右侧外圆柱面:
粗糙度为Ra3.2，选择加工路线为:
粗铣-精铣;（6）轴承孔:
重要加工孔粗糙度要求为Ra3.2，使用卧式镗
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