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Φ140及端面加工車床夾具設計
姓 名
班 級
學 號
指導教師
1序 言 4
2零件的分析 4
2.1零件的作用 5
2.2零件的工藝分析 6
3工藝規(guī)程的設計 7
3.1 確定毛坯的制造形式 7
3.2 基準的選擇 7
3.3制定工藝路線 7
3.4 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
3.5 切削用量以及機床的確定 9
4零件專用夾具的設計 12
課程設計總結 13
參考書目 14
姓名
學號
專業(yè)、班級
設計題目：
評定成績：
指導教師：
年 月
1序 言
課程設計是《機械制造裝備設計》課程的一個實踐性教學環(huán)節(jié)，是在我們學完了《機械制造技術基礎<含夾具設計>》、《機械設計》、《機械制造裝備基礎》等專業(yè)基礎課之后進行的。其目的在于，通過機床主傳動設計和成型刀具的設計，使學生受到方案比較、結構分析、零件計算、機械制圖、技術條件編寫及技術資料查詢等方面的綜合訓練，培養(yǎng)初步具有機床部件和工具的設計能力。
對我們來講，我將會抓住這樣一次難得的機會，繼續(xù)鞏固我們已經學過的《機械制造技術基礎》等課程；不斷提高自己的發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力；為明年的畢業(yè)設計及今后的工作打下良好的基礎。
最后，感謝老師對我們的指導！
2零件的分析
2.1零件的作用
題目給出的是CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架，它的主要作用是（1)起到穩(wěn)固滾子的作用 (2)在安裝時起到固定滾珠的作用,利于安裝。要求零件的配合符合要求。
（軸承的正面觀察圖）
2.2零件的工藝分析
零件的加工過程中，要保證零件上部的折彎部分在豎直方向與140孔成5.5的夾角，同時要保證支架兩側板的平面與水平面成30的夾角，孔中心到頂小孔所在平面的距離為40mm，且每孔中心線與豎直方向零件的夾角成60°夾角。要保證以上尺寸要求，先將的內孔和端面加工完成，再以內孔和端面為定位基準對上凸臺表面進行加工，最后以內孔，端面，和上13的小孔（一面兩銷）為定位基準，加工支架兩側板，其中主要加工面粗糙度為6.3μm，其余表面粗糙度為50μm.
加工表面
尺寸精度等級
表面粗糙度Ra/μm
加工方案
50+00.4
IT12
50
粗銑
1400+0.26
IT9
6.3
粗銑-半精銑
13+00.4
IT12
50
鉆
3工藝規(guī)程的設計
3.1 確定毛坯的制造形式
零件的材料為HT200,故它的零件承受的沖擊載荷不是很大，且零件的輪廓尺寸較大，又是大批量生產，而且表面粗糙度質量要求也不是很高，故可采用鑄件，以提高生產效率和效益。
3.2 基準的選擇
基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。
1． 粗基準的選擇
先選取155外圓為定位基準，利用三爪卡盤為定位元件，銑155兩端面，再以155外圓為定位基準，利用三爪卡盤為定位元件，銑內孔。
2． 精基準的選擇
以內孔，155端面，13孔（兩面一銷）為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。
3.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外還應當考慮經濟效果，以便生產成本盡量降低。
工序號
工藝名稱
機床設備
刀具
量具
1
粗銑一端面
立式銑床
莫氏錐柄立銑刀
游標卡尺
2
粗車，半精車內孔Φ140H7
臥式車床
硬質合金車刀
游標卡尺
3
銑削中間凸平面
立式銑床
鑲齒套式面銑刀
游標卡尺
4
鉆中間孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標卡尺
5
粗銑兩側平面
立式銑床
鑲齒套式面銑刀
游標卡尺
6
鉆側平面的孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標卡尺
7
鉆圓柱上的孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標卡尺
8
測量,檢查
鉗工臺
9
清洗
清洗機
10
終檢
3.4 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA10B中間軸軸承支架零件材料為HT200,生產類型為大批量產.根據(jù)上訴資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下:
155兩端面：
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩表面之間的厚度為50mm+2mm=52mm厚;
140內孔的加工：
參照<<機械加工工藝手冊>>,其加工余量為0.5mm,粗鏜0.4mm,精鏜0.1mm,故毛坯的尺寸為140mm-0.5mm=mm;
銑中凸臺面：
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯凸臺平面的厚度為12mm+2mm=14mm;
鉆中間?13的孔：
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔;
銑側兩平面：
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩側平面的厚度為12mm+2mm=14mm;
鉆兩側平面孔：
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔;
鉆圓柱面上兩小孔
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其公差等級要求比較低(兩孔軸線之間的距離為32±0.1mm,兩孔的直徑為,故可直接對其進行鉆孔;
3.5 切削用量以及機床的確定
1. 銑兩端面,選用X52-K立式銑床,采用鑲齒套式面銑刀=16mm,z=3,切削速度:參考有關手冊,V=37m/min.進給量為0.5mm/r;．
（1）切削用量
1）背吃刀量ap =１mm
2）進給量由《指導》表５－１１，按Φ２５，齒數(shù)為５的立銑刀，選fz=0.05mm/z
f=0.05×5=0.25mm/r
3）銑削速度 由表5—13查得 v=68m/min
由式5—1 由表4—15取n=1225r/min
實際
（2）時間定額
當1225r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為
=0.25×10×1225＝3137.5（mm/min）
切削工時：
由于是精銑，故整個銑刀刀盤必需銑過整個工件，可得出銑刀的行程mm,則機動工時為
t=
2. 粗車140mm內孔, 選用C-620-1臥式車床,采用硬質合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關手冊V=25m/min,進給量為0.5mm/r;
半精車140mm內孔,選用C-620-1臥式車床,采用硬質合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關手冊V=20m/min,進給量為0.2mm/r
（1）切削用量
1）背吃刀量ap =1mm
2）進給量由《指導》表５－２，選fz=0.８mm/r
3）銑削速度 由表5—２查得 v=５０m/min
由前面已知毛坯的加工余量為５所以最大加余量為６.２mm,粗加工余量為５mm,據(jù)《指導教程》表5-2,當材料為碳鋼時粗車.取,一次加工
4)確定機床主軸轉速
5）切削工時，按《指導教程》表5-39
mm
6）切削工時，按《指導教程》表5-39
mm
3. 銑中間凸平面,選用X51立式銑床, 采用w18Cr4V立銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關手冊,V=37m/min.進給量為0.25mm/r;
4. 鉆中間直徑為13的孔,選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r;
（1）切削用量
１）背吃刀量 取ap =2mm
２）進給量 由表5－２２查得
f=(0.10～0.20)mm/r, 結合表４－１０選f＝0.10mm/r
３）切削速度 由表5－２２，v可取m／min，
由式５－１n==r/min，參照表４－９，取n=960r/min實際v==m/min
（2）時間定額
?。保瞞m ３mm 3mm
=min
5. 銑支架兩側平面,選用X51臥式銑床采用w18Cr4V面銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關手冊,V=50m/min.進給量為0.25mm/r;
6. 鉆支架兩側平面小孔, 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r;
7. 鉆圓柱面上兩小孔, 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=7.2mm, 切削速度:參考有關手冊,V=18m/min.進給量為0.2mm/r.
4零件專用夾具的設計
4.1定位基準
根據(jù)所加工零件是中間軸軸承支架，其加工數(shù)量是屬于大批量生產，為了提高勞動生產率，并能夠保質保量生產，降低勞動強度，則需要設計專用夾具。
由于此加工工序較多，經過與同組人協(xié)商決定，由本人設計第2道工序，粗車內孔Φ140H7的專用夾具，此夾具將用在臥式車床C620-1中。刀具為硬質合金車刀，材料為硬質合金。
問題的提出：本夾具使用來加工的內孔，此孔的加工精度的高低，有助以后工件加工的定位夾緊，所以對其有一定的技術要求。
以155外圓平面為精基準。
以155外圓平面專用車床夾具裝配圖見第三張圖。
夾具體零件圖參見第四張圖。
4.2 誤差分析
定位誤差產生的原因：
（1） 定位基準與設計基準不重合產生的定位誤差。
（2） 定位副制造不準確產生的基準位移誤差。
以155外圓平面為定位基準，但實際上，夾具體和工件內孔都有制造誤差，故安裝后兩個孔的中心并不重合，使得定位基準相對于調刀基準發(fā)生了位置變化，工件孔與夾具始終在下母線接觸，則定位基準和調刀基準間的最大距離和最小距離分別為：
因此，由于基準發(fā)生位移而造成的誤差為:
即此定位誤差為內公差與夾具體公差之和的一半。
若將工件定位工作面與夾具定位工作元件的定位工作面合稱為定位副，則由于定位副制造誤差，也直接影響了定位精度，這種誤差稱為基準不重合誤差。
課程設計總結
首先我們由衷的感謝老師提供我們這樣一個鍛煉自己的機會，進過這十幾天的學習，本次的課程設計就結束了，不過至今我感慨萬分。的確，從選工序開始，從理論到實踐，可以說是苦多于甜，有些東西根本很難下手，但還是學到了很多的東西。這次課程設計的確顯得有點心有余而力不足，很多準備不是很充分
我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊。必須發(fā)揮團隊協(xié)作的精神，團隊協(xié)作是我們實訓成功的一項非常重要的保證，并且這次的課程設計也正好鍛煉了我們這一點，這也是非常寶貴的。程設計完滿結束，總的來說，進過這門課的學習收獲還是相當大的。
參考書目
[1]《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2006.7第一版。
[2]《機械制造技術基礎》 于駿一 鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2007.1第一版。
[3]《機械制造裝備設計》 馮辛安主編，機械工業(yè)出版社，2006.6第二版。
[4]《工程材料及成形技術基礎》 呂廣庶 張遠明主編，高等教育出版社，2001.9第一版。
[5]《互換性與技術測量》 廖念釗 古瑩菴 莫雨松 李碩根 楊興駿主編，中國計量出版社，2000.1第四版。
[6]《畫法幾何與機械制圖》 馮開平 左宗義主編，華南理工大學出版社，2001.9第一版。
[7]《金屬切削機床夾具設計手冊》 上海柴油機廠工藝設備研究所編，機械工業(yè)出版社，1984.12第一版