范文一：轴承座加工工艺卡片

产品型号 零件图号 台州学院机械工程学院 机械加工工艺过程卡片 产品名称 零件名称 轴承座 共 页 第 页 材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注

工 工 名 车 工 工 时

序 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备

准终 单件 号 序 称 间 段

00 铸造 10 涂漆 20 时效

钳工30 钳 划线 平台 车间

铣床40 铣 按线找正，铣底面、两端面 立式铣床 平口虎钳 车间

车床50 车 车床 专用夹具 粗车、半精车φ30孔尺寸到φ29.8、倒角 车间

铣床60 铣 铣C面、尺寸42的两平面留余量 卧式铣床 专用夹具 车间

铣床70 铣 卧式铣床 压板 铣2×1槽 车间

磨床80 磨 磨C面到尺寸、靠磨尺寸42的两平面到尺寸 平面磨床 磁力吸盘 车间

车床，0.02130精车φ孔到尺寸要求 90 车 车床 专用夹具 0车间

钻床 钻 摇臂钻 专用夹具 钻孔φ4×9、锪φ13台阶面、钻φ6孔 车间

清洗 清洗

检验 检验

00

设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)

标更改 标 更改 处数 签 字 日 期 处数 签 字 日 期 记 文件号 记 文件号

范文二：轴承端盖工艺设计

专业课程设计

（零件工艺设计部分）

姓名：

学号：20090.................. 班级：机械工程学院09级工业工程班 指导教师：李方义、查黎敏

2013年1月17日

一、零件的工艺分析

1、端盖的用途

端盖是应用广泛的机械零件之一，是轴承座的主要外部零件。

端盖的一般作用是：轴承外圈的轴向定位；轴承工作过程的防尘和密封（除本身可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封的作用）；位于车床电动机和主轴箱之间的端盖，主要起传递扭矩和缓冲吸震的作用，使主轴箱的转动平稳。因此该零件应具有足够的强度、刚度、耐磨性和韧性，以适应其的工作条件。该零件的主要工作表面为左右端面以及左端面的外圆表面，在设计工艺规程时必须重点考虑。端盖加工工艺的可行性与合理性直接影响零件的质量、生产成本、使用性能和寿命等。

2、端盖工艺性分析

该端盖主要由平面、外圆面以及孔系组成，其结构简单、形状普通，属于一般的盘盖类零件。端盖主要加工表面有左、右和凸台等三个端面，Φ47和Φ80两个外圆面，Φ34和Φ16两个内圆面，密封圈内槽以及六个均布的Φ7的通孔。要求其Φ7孔的右端加工平面对于基准A的垂直度公差是0.03mm，端盖的Φ47外圆面与基准A的同轴度误差为0.03mm，其次就是均布的φ7孔的加工端面要求为平面，可以防止加工过程中钻头偏斜以保证孔的加工精度。

其中，端面和内外圆面均要求车削加工，可以采用半精车和粗车，并且粗、精加工应分开进行，以保证表面粗糙度要求；φ7通孔的加工采用钻铰来达到精度要求。其余非配合表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过粗车和半精车就可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法加工出来；此外，该零件材料为铸铁HT200，切削加工性能较好。

综上所述，该端盖零件的工艺性能良好。

（1）工件的时效处理

对于毛坯为铸件的盖类零件，因其各部位厚度不均匀，存在较大的铸造内应力，容易造成变形等缺陷，因此必须安排人工时效处理。对于本端盖，其精度要求一般，则可利用粗、精加工工序间的自然停放和运输时间，得到自然时效处理的效果。其自然时效处理的时间越长越好，否则会影响端盖配合精度的稳定性。

对于特别精密的端盖，在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效，以消除铸造内应力，提高精度稳定性。

（2）加工工艺的顺序应先面后孔

作为端盖上主要的两类加工表面——平面和孔，从定位稳定可靠的角度上分析，平面比孔要优越得多，同时还可以使孔的加工余量均匀；从加工难度上分析，平面比孔容易加工；从有利加工的进行上分析，采用先加工平面后加工分布在平面上的孔，由于铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷已被切除，大大有利于孔加工的进行。

（3）加工阶段粗、精加工分开

端盖为铸铁件，预留的加工余量较多，在粗加工中切削余量较大，夹紧力、切削力较大，且削热较多，因此对加工精度影响也较大；再加上粗加工是切削毛胚表面金属，工件内应力重新分布，也会引起工件变形。因此，粗、精加工分为两个加工阶段，有利于把粗加工后，由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，在精加工阶段得以消除。

（4）工件的清洗

同时，清洗这一步也十分重要。清洗工作对保证机器装配质量、延长机器使用寿命均有重要意义，尤其是对精密配合件、密封件更为重要。清洗的目的是除去零件表面上的油污及杂质。常用的清洗液有煤油、汽油、碱液及化学清洗液等，清洗时可采用擦洗、浸洗、喷洗超声波清洗等方法。

3、端盖的技术要求

端盖的各项技术要求如下表所示

该端盖主要实现轴承轴向定位的功能，必须满足端盖的位置度要求，即垂直度和同轴度的要求，因此加工精度要求较高；端盖在工作中需承受载荷，为增加其耐磨性，对端盖要求时效处理。

二、零件毛胚的选择

1、确定毛坯种类

由于该端盖在工作过程中要承受冲击载荷，为增强强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件。材料采用灰铸铁HT200，它是有容易变形、吸振性好、耐磨性强及切削性好等优点。该端盖的轮廓尺寸不大，生产类型为中批产量，为提高生产率和铸件精度，减少加工余量，宜采用金属模机器造型方法铸造毛坯，毛坯拔模斜度为5°。此外为消除残余应力还应安排人工时效。

2、确定毛坯的尺寸公差：

（1）铸件公差等级：

由端盖的功能和技术要求，确定该铸件毛坯的尺寸公差等级为CT-10。

（2）铸件材质系数：

确定端盖的材料为HT200。

（3）锻件分模线形状：

根据该端盖的形位特点，选择零件方向的对称平面为分模面，属于平直分模线。

（4）零件表面粗糙度：

该端盖的各加工表面粗糙度如零件图所示。

3、确定加工余量

该零件各表面的加工余量是由各个表面的粗糙度、加工方法以及加工等级来确定的。

（1）左端面加工余量的确定

（4）Φ80外圆面加工余量的确定 （5）Φ47外圆面加工余量的确定

（6）Φ16内圆面加工余量的确定

4、毛坯零件图

三、制定工艺路线

1、定位基准的选择

（1）粗基准的选择

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择端盖左端面和φ80外圆面作为粗基准。采用φ80外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用端盖右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。

（2）精基准的选择

根据该端盖零件的技术要求，选择端盖右端面和φ47孔作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。Φ16孔的轴线是设计基准，选用其作精基准定位端盖两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的端面垂直度和同轴度要求。选用端盖右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。

2、工序顺序的安排

1）机械加工工序

（1）遵循“基准先行”原则，首先加工精基准——端盖右端面和φ16中心孔。 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先面后孔”原则，先加工端盖右端面，再加工φ16中心孔。

2）热处理工序

铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，为了工件达到要求的硬度使用调质处理HBS220-240。

3）辅助工序

在精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该端盖工序的安排顺序为：

粗加工——基准加工——热处理——精加工——检验。

3、确定加工的设备、刀具、和夹具

在加工的时候要跟据零件的形状和特点，合理选用各种装夹工具。还要根据加工部位的吃刀量来确定每个工序应选用的刀具，并适当调整刀具角度。

该零件毛坯的外形规则，在加工左右端面、右端凸台端面和内、外圆面以及凸台上的2×0.5退刀槽时，在车床上可以用三爪卡盘夹紧；在加工孔系时采用“一定位销，一防转挡销和两可转动压板自制夹具”来定位夹紧。

4、工序的集中与分散

选用工序集中原则安排端盖的加工工序。该端盖的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。

5、拟定工艺路线

1）各表面加工方法的选择：

2）确定工艺路线：

四、切削用量的选择及工序时间计算：

工序09 钻、扩6×Φ7均布通孔，以Φ80外圆和Φ16轴线为基准，通孔的精度达到IT9。

1、加工条件：

工件材料：HT200，σb =170~240MPa，金属模机器造型铸造； 机床：Z525立式钻床； 刀具：根据《切削手册》，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=5.1mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角αo＝12°，二重刃长度bε=3.5mm，横刀长b=2mm，宽l=4mm，棱带长度l1=1.5mm ，2φ=100°，β=30°。

2、选择切削用量

（1）确定进给量

l30==1.67<>

按加工要求确定进给量：查《切削手册》，f=0.43~0.53mm/r ，d18，由《切削手册》表2.7，系数为0.5，则： f=(0.43~0.53)×0.5=(0.215~0.265)mm / r ；

按钻头强度选择进给量：查《切削手册》表2.8，钻头允许进给量为f=2.0 mm / r ；

按机床进给机构强度选择进给量：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f=0.93 mm / r 。

以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.215~0.265mm/r 。根据《简明手册》表4.2-16，最终选择进给量f=0.22 mm / r 。

由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。 根据《切削手册》表2.19查出，钻孔时轴向力Ff=2500N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=2500N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N﹥Ff，故所选进给量可用。

（2）确定钻头磨钝标准及寿命

查《简明手册》可知后刀面最大磨损限度为0.6mm，寿命T=45min 。

（3）确定切削速度

查《切削手册》表2.30，切削速度计算公式为：

cvd0zv

vc=mxv

Tapf

其中，

T

yv

kv(m/min)

，

，查得修正系数：

Cv

=9.5，d0=5.1mm，zv=0.25，m=0.125，ap=9，xv=0，yv=0.55，f=0.22

kv=1.0，klv=0.85，ktv=1.0，故实际的切削速度：

9.5?5.10.25

vc=0.125?0.85=9.5m/min

60?1?0.220.55

（4）检验机床扭矩及功率

查《切削手册》表2.20，当f ≤ 0.26 , do ≤ 19mm时，Mt = 31.78N?m，修正系数均为1.0，

故MC=31.78 N?m。

查机床使用说明书：Mm =144.2 N?m。

查《切削手册》表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.3 kw。 查机床使用说明书可知，PE=2.8×0.81=2.26kw。 由于M c < m="" m="" ，pc="">< pe="">

f=0.22mm/r，n=nc=272r/min，vc=15.4m/min 。

3、计算工时

tm=

L12==0.20minnf272?0.22

4、扩孔至Φ7

查《切削手册》表2.10，扩孔进给量为：f=0.7~0.8 mm / r ，并由机床使用说明书最终选定进

给量为：f=0.81 mm / r 。

根据资料，切削速度 v=0.4v钻，其中v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故：

v=0.4?9.5=3.8m/min，

ns=

1000?3.8

=61.1r/min

19.8?π，根据机床使用说明书选取： nw=97r/min。

基本工时：

t=

L+y+?12==0.15min

97?0.8197?0.81。

五、绘制机械加工工艺过程卡片

六、绘制机械加工工序卡片

范文三：轴承端盖加工工艺及夹具的设计word格式

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY

论文题目 轴承端盖加工工艺及夹具的设计

学生姓名 刘 亮

指导老师 朱益红

学 院 中南大学继续教育学院

专业班级 机械101

完成时间 2012-4-8

中 南 大 学

毕 业 论 文(设 计)任 务 书

函授站(点): 湖南铁道职业技术学院 专业: 机械设计制造与自动化

年级: 2010 学生姓名:刘 亮

毕业设计(论文)题目:轴承端盖加工工艺及夹具的设计

起止日期:

2012年 12月 28 日—— 2012年4月 8 日

指导教师: 朱益红

毕业设计(论文)要求(包括日程安排和进度):

一、日程安排和进度

阶段 阶 段 内 容 起止时间

二、论文要求

审查意见:

院(站)负责人:

年 月 日 注:本任务书由指导教师填写并经审查后，一份由学生装订在毕业设计(论文)的封面之后，原件存函授站。

中 南 大 学

毕 业 设 计(论文)成 绩 单

———————————————————————————

函授站(点): 湖南铁道职业技术学院 专业: 机械设计制造与自动化

年级: 2010 学生姓名:刘亮

毕业设计(论文)题目:轴承端盖加工工艺及夹具的设计

指导老师评语:

指导老师建议成绩:

指导老师签名:

年 月 日 审查意见:

院(站)负责人:

年 月 日

评审意见:

评审人签名:

年 月 日

毕业设计(论文)答辩评语及成绩

成绩:

专业毕业设计(论文)

答辩委员会主任签名:

年 月 日 审查意见:

院(系)负责人签名:

年 月 日 注:此成绩单一式三份，一份装入学生个人学籍档案，一份装订入毕业论文中，另一份由各函授站备存。

摘 要

这次毕业设计的任务是轴承端盖的加工工艺及专用夹具的设计。轴承端盖是一个比较重要的零件之一。轴承端盖的作用主要有两个:第一是轴向固定轴承～第二是起密封保护作用～防止轴承进入灰尘、杂物等进入轴承。轴承端盖设计的第一部分是加工工艺～工艺部分的难点就是确定了零件加工毛坯和加工余量以及怎样安排加工方法～通过对零件图的分析和计算。最后拟定了比较合理的加工工艺路线。第二部分是专用夹具设计～它的难点在于怎样去装夹、定位。通过分析计算～最终设计一个专用夹具来保证孔的加工要求。在整个毕业设计中～我感觉到自己的知识匮乏～好多东西在学习感觉不到它的用途～真正做起毕业设计来才知道老师当初为什么那么详细的去讲。通过这次毕业设计使我感觉到自己还有好多东西需要去学习。并不是把毕业设计做完就完事了。我应该还要在今后的生活和工作中不断的去学习新知识。这样才会使我在以后取得更大的进步。

关键词: 毕业设计;加工工艺;夹具设计

目 录

第一章 前言阋梦凭佃珊欢槛剧龅坶 ................................................................................. 3

第二章 毕业设计的任务概述舨拎惬暮豉叹鹣佩爆崧 ......................................................... 2

2.1 简述毕业设计的主要内容飑窿焓蜒鳘裁妖乾佰镨 ................................................. 2

2.1.1 毕业设计的任务飞旃邰馓鹨骧沅扳叙并 ..................................................... 2

2.1.2 毕业设计的要求髑跋耀姑归鹈篁拓肌毫 ..................................................... 2

2.1.3毕业设计解决的主要问题琶仿丢盐涩沾俸挥胫咨 ........................................ 2

2.2设计指导思想润斓疵婴摔碌吞夥肩票 ................................................................... 2

...................................................... 2 2.2.1毕业设计的目的督硅劫列帼讼呀咂寡城

2.2.2毕业设计的原则与方法蔺嘁檑暴独愕傩麻崾吾............................................ 2 第三章 零件图形分析骏跬锂曝咖当滗轿赛尚 ................................................................... 3

3.1 零件图形的分析招情彝陛狨慨杪攥湍刳 ............................................................... 3

3.2材料及热处理分析岩扳傍慌蛐烫移舁翎鹏 ............................................................ 4

3.2.1零件材料的分析河谋倍脆挟泊嗍芑广闩 ...................................................... 4

3.2.2热处理分析彼芍甍耪沐殪密甏遒哐 ............................................................. 4

3.3 生产类型与生产纲领再遭痞瓶镁王飑幢梯僦 ........................................................ 4

3.3.1生产纲领与生产类型缗每粹爹桩蹀丧讨臁刚 ............................................... 4

3.4结构工艺分析席达槔膪炝潮脏寞旖钼 ................................................................... 5

3.4.1零件的结构分析让笛陌欺奇趺给玄跫姣 ...................................................... 5

3.4.2零件工艺性分析霓值亵谯渌沤鹾凇秉键 ...................................................... 5 第四章 毛坯设计泌孜摔魍哔螓卤镏垲赇 .......................................................................... 6

4.1毛坯类型及制造的选择怼调稿梆刍骁琚菽蘅槎 ..................................................... 6

...................................................... 6 4.1.1毛坯余量的确定殛樾匠樯柔挞嵋钙承泓

4.1.2主要毛坯尺寸 翳识村缨绫勇福鹾乓塞 ........................................................ 6 第五章 工艺路线设计榭酉芸烃哪枸馒疟猕彩 ................................................................... 7

5.1加工方案的选择付榇仪榨缥满拭器茨悯 ................................................................ 7

5.1.1加工路线的比较分析蕺市畿虻糖陀举腱妇竞 ............................................... 7

5.1.2确定最优的加工方案纽碛巴笔圣蛔跹佝邡死 ............................................... 8 第六章 工序设计辆忖碑榧陕隹盒稼对腙 ........................................................................ 10

6.1 工序的安排卞筘皇饴钗堰村雍忾俊 .................................................................. 10

6.1.1 基准的选择簟涛约樵览剐分雒泵镟 ....................................................... 10

6.1.2 切削用量的选择喂骢惹晏髭楂邸蓣菩标 .................................................11

6.1.3 时间定额的确定雨湾鄙拆恃樘铿亦腹邹 ................................................ 12 第七章 机床设备及切削液的选择媒零鼬遗闲跬项千随瞬 ................................................ 14

7.1 机床的选择答篆膳颛怎悱疖寸脯闳 .................................................................... 14

7.2切削液的选择芹划信靛曦以蜚诌迢求 ................................................................. 16

7.2.1切削液的作用薨癔臼谇蹀态茅冯塘龈........................................................ 16

7.2.2切削液的选用埽粢鲦攴咣拐缒亮呵棍........................................................ 16

7.3刀具、量具的选择趴熘砍脂事处侧甙匡搓 .......................................................... 16

7.3.1刀具的选择棠铷愣潇根爆萆陶芪栽 ........................................................... 16

7.3.2量具的选择舁房愿黧瞑婆跚镉此矫 ........................................................... 17 闭炒灌领俺樨皖鄢驱售................................................................................................... 17 第八章 填写工艺文件窝模车操褂奸窜耩祗弁................................................................ 18 第九章 钻模夹具的设计柢峁谲歹洱沥廓盹媚狄 .............................................................. 23

9.1 钻床夹具设计的要点恤泼蚩桶侵驱镒雌龊黝 .................................................... 23

9.2 确定夹具的设计方案缪碜绊伎嫦肜亏惩泐小 ...................................................... 23

9.3零件的工艺分析侑高煌鹰毒霪拳憩焦喇 .............................................................. 24

9.4钻模夹具的分析瓞绻罕聪嵌未魔遐庵凡 .............................................................. 24

9.4.1定位方案浃骱匐瞿衢赏戮行蒋椎............................................................... 24

9.4.2夹紧方案聘槎袜偏耳吝陵煎齑讪............................................................... 24

9.4.3导向方案穆僖掂菇眺骁鲎肤瓞缎............................................................... 24

9.5 夹具体的设计及类型凶疗汾粼碧适众茴惨喈 .................................................... 25

.................. 26 9.6夹具总图上的尺寸 公差及技术要求的标注舣刿勹然良螃急袋鲮汇

9.6.1夹具总图上应标注的尺寸和公差娑鹕鬏叉栲劓挠耘履逦............................ 26

9.7 工件在夹具上加工的精度分析顿乘琼趑碥疋款屎隼粼 ........................................ 26

9.7.1影响加工精度的因素贬尽懑滢嗓枘稽诨莼裉 ............................................. 26

9.7.2保证加工精度的条件勘呷弗寤枰感识驺加驶 ............................................. 27

9.8 绘制夹具装配总图和夹具零件图荸要毁垦捱着沟摁赣蜕 .................................... 28

9.8.1夹具总装图的绘制次序呵户尥昧杭辊乜眍衤孙.......................................... 28

9.8.2绘制夹具的零件图庄炅荞翌湘泗搅茇屦荚................................................. 28 结束语雷腿鳙标酋耳钜并氟惑 ........................................................................................ 29 参考文献謦掌鼯侏谊胧硒莅仲街..................................................................................... 30 附录寺荧枪使法逋渝坎揍羚............................................................................................ 31 第一章 前言

21世纪,世界机械工业的发展进入了前所未有的高速阶段,与其他行业相比,机械工业的发展具的地位化,规模化,全球化和高技术化的特点。21世纪初机械制造业的重要特征表现在它全球化,网络化,虚拟化,智能化以及环保,协调的绿色制造等,面柔性化,灵捷化,智能化,信息化便成为21世纪初机械制造业发展的总趋势。然而任何一个国家，一个社会都不可能通过复制和模仿来获得巨大的成功，这样我们毕业设计就必须学以致用，争取有所突破、有所创新。

机械工业是国民经济的装备部,是为思经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业还是新兴产业,都离不开各种各样的机械装备,机械工业所提供装备性能,质量和成本,对国民经济各部门的技术进步和经济效益;的很大和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。

在我国机械工业发展的指导思想是根据科技兴国的战略,紧紧围绕机械工业振兴的目标,大力推进科技与经济基础结合,从满足国民经济发展和出口的需求出发,以重大工程项目,重大科技装备,基础件,基础机械和轿车为载体,以先进制造技术为重点,以高技和新产品的推广应用,工程化产业,产业为桥梁,以提高企业竞争为目的,全面提高全行业的科技水,推进机械工业的振兴。

这次毕业设计使我们能综合运用机械制造工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,也是熟悉和运用有关手册,图表等技术资料及编

写技术文件等基本技能的一次实践机会。

2

第二章 毕业设计的任务概述

2.1 简述毕业设计的主要内容

2.1.1 毕业设计的任务

毕业设计通常选择一般用途的零件为题目，设计的内容包括:零件图分析、铸造设计及锻件图、工艺路线设计与比较、工艺设备的选择、工序设计、工序加工程序编制、编写设计说明书、毕业设计答辩等。

2.1.2 毕业设计的要求

在加工时，保证零件加工质量;适合一般现场条件，能显著提高生产效率;降低生产成本，适应性强;工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。 2.1.3毕业设计解决的主要问题

通过这次毕业设计，使我们利用所学的基本知识解决基本问题;回顾和加深理解以前所学的知识，优化我们的知识结构体系;运用现在新的知识解决实际问题，并且力争在原有的基础上再上一个新台阶。

2.2设计指导思想

2.2.1毕业设计的目的

1、培养学生理论联系实际的设计思想，综合运用本课程及先修课程的理论知识，结合生产实际知识，训练分析和解决一般工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。

2、通过拟定后挡模锻设计与数控加工方案，合理选择加工机床，正确分析零件尺寸的工作能力、确定尺寸、选择材料，较全面地考虑加工工艺、使用和维护等要求等，学习机械设计的一般方法，掌握通用零件、简单机械设计的设计原理和过程，培养学生初步设计的能力。

3、进一步训练学生计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、图表、国家标准和规范)以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。 2.2.2毕业设计的原则与方法

我认为毕业设计的原则是从准备质料到说明书的结束，应在符合实际生产情况下尽量提高生产效率，降低成本，遵从创新原则，保证加工质量，稳定可靠的提高经济效益。总之，毕业设计应按其具体要求与生产实际的要求来完成。

2

第三章 零件图形分析

3.1 零件图形的分析

(1)名称分析 该零件的名称为端盖

(2)材料分析 该零件的材料为HT200

3)比例分析 该零件的图形为1:1 (

(4)外形分析 该零件的外形属于中心对称图形

(5)结构分析 该零件属于对称结构

(6)总体尺寸分析 该零件的总体尺寸完整

(7)公差分析 该零件的公差精度比较低，其余的为自由公差

图样是否清晰、尺寸是否完整，图样是否是张完整的零件图还应具有以下容:

? 一组完整的图形必须是按照国家标准(GBT14689— 14691—93)和

GB4457、4—1998)和(GB44584—1998) 中的主要内容。

? 完整的尺寸，能满足零件制造和检验时所需要正确、完整、清晰、

合理的尺寸。按照国家标准(GB4458—1998)。

? 必要的技术要求(如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、热处理等)。

填写完整的标题栏(零件的名称、零件的材料、比例、数量以及图样设计者签字等)该零件图均满足以上要求和严格执行国家(GB4457、4—1998)和(GB4458、4—1998)的标准正确、清晰、合理、完整表达出设计者的意图。根据以上要求说明，该零件图样清晰、尺寸完整。零件的表面粗糙度分析

有零件图的表面粗糙度可知，最高的为φ34的内孔表面精度为 其次φ32的台阶表面精度为 φ18内孔表面精度为 还有端盖的左端面的表面精度 倒角面 再次就是φ32的台阶面面的表面精度为 其余的都用不去除材料的方法就可以达到表面要求。

零件的加工精度的分析

+0.033 通过对零件图的尺寸分析，除了尺寸φ34有尺寸精度要求外。其余0

的尺寸都没有精度要求，如φ48mm，φ32mm、φ18mm、φ6mm、φ10mm、4×φ3mm、9mm、25mm、3mm、12mm都为自由公差。该零件只有一个形位精度要求。即端盖的左端面相对φ48mm的轴线垂直度为0.03

零件的加工表面分析

该零件的名称是个端盖。需要加工的表面就是φ32mm、φ18mm、φ32mm的内孔表面，以及4×φ3mm、φ6mm、φ10mm的孔，端盖的左右端面。其余的用不去除材料的方法可以获得。

3

3.2材料及热处理分析

3.2.1零件材料的分析

零件材料为HT200，由零件的结构分析可知，该零件的毛坯为铸造成型，而且零件为大批量生产。HT200的“HT”表示灰口铸铁的牌号，HT200中的200表示灰口铸铁的最小抗拉强度为200Mpa。灰口铸铁有下列优良性能:

(1) 铸造性能好 灰铸铁熔点低、流动性好。在结晶过程中析出

体积较大的石墨，部分补偿了基体的收缩，所以收缩率较低。

(2) 减振性好 石墨割裂了基体，阻止了振动传播，并将振动能

量变为热能而消失，其减振能力比钢高10倍左右。

(3) 减摩性好 石墨本身有润滑作用。石墨从基体上剥落后所形

成的孔隙有吸附和储存润滑油的作用，可以减少磨损。

(4) 切削加工性好 片状石墨割裂了基体，使切屑易脆断，切石

墨减摩性作用，减少了刀具的磨损。

(5) 缺口敏感性低 铸铁中石墨的存在就相当与许多微裂纹，致

使外来缺口的作用相对减弱。

HT200的硬度为HBS148~236,而且耐磨性、强度、耐热、减振性能较好，需要人工时效，适用于承受较大的应力和耐磨，有一定的气密性的零件。 3.2.2热处理分析

灰铸铁的热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形状、数量、大小和分布，因此对提高灰铸铁力学性能的作用不大，故灰铸铁的热处理主要来消除应力、改善切削加工性能、稳定尺寸、提高表面硬度和耐磨性等。由于该零件的毛坯是铸造成型，为了消除铸造的残余应力，该毛坯采用时效处理，有利于加工和保证质量。

3.3 生产类型与生产纲领

3.3.1生产纲领与生产类型

该零件的成品产量一年为1万件，属于大批量生产，要求生产该零件时，废品百分率小于2,备品百分率为5%。

由计算公式:

N=Qn(1+α)(1+β)

N—零件的年产量;

Q—产品的年产量(该产品中Q=10000);

n—产品中，该零件的数量(由于是端盖，n=1);

α—备品的百分率;

β—废品的百分率;

4

N=10000(1+α)(1+β

N=10710

3.4结构工艺分析

3.4.1零件的结构分析

产品结构设计是否合理应遵循工艺为原则，并贯穿产品的结构设计的全部过程中的各阶段，一般从下列方面考虑:

?、合理划分产品结构操作组件。

?、尽量利用典型结构。

?、力求系统结构简单。

?、合理化基准、力求统一。

?、贯彻标准化，统一原则。

?、结构应能进行调整和定位。

?、合理选择零件的材料。

?、机械加工工艺结构是否合理。

综上考虑，该产品的结构设计较为合理。

3.4.2零件工艺性分析

该零件图上可以看出，主要加工面有左、右端面φ18mm、φ32mm、φ34mm、

，分析如下:φ3mm、φ6mm、φ10mm的孔，这些加工面之间有一定的尺寸精度

1、左、右端面的表面粗糙度为R=6.3，尺寸为25;左端面为φ34mm、φ3mm、a

+0。033φ6mm孔的工序基准各定位基准，相对于34mm的垂直度误差不超过0.03mm;0

右端面为φ32mm、φ18mm孔的定位基准，所以都为重要加工面。

2、以φ32mm、φ34mm、φ18mm的孔为主要加工面;除φ34的孔的表面粗糙度为R=3.2外其余的表面粗糙度为R=6.3，公差等级为IT7级，其余的为IT10,aa

11。

3、φ3mm、φ6mm的孔，因太小无法铸造，只能钻削加工，在φ6mm孔上扩φ10mm 的孔。

5

第四章 毛坯设计

4.1毛坯类型及制造的选择

因为外轮廓的外形比较复杂,其余非加工表面用不去除材料的方法得到，零件的生产类型为大批量,数量多,宜选用铸造毛坯,又因零件的精度要求不高，宜

用砂型铸造。

4.1.1毛坯余量的确定

查《机械加工工艺手册》该铸件的尺寸公差等级为CT11~CT13加工余量为等到级E~H。做CT为CT11，加工余量为H。

表4-1

加工表面 基本尺寸 加工余量等级加工余量数说明

两端面 25mm H 4mm 两端面加工

φ18的孔 φ18mm H 4mm 内孔加工 左端面 9mm H 2mm 左端面加工

查《机械加工工艺手册》，确定铸件主要尺寸公差

4.1.2主要毛坯尺寸

表4-2

主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸

左端面 9mm 2mm 11mm

两端面 25mm 2+2mm 29mm φ18mm的孔 18mm 4mm Φ10m

6

第五章 工艺路线设计

5.1加工方案的选择

选择加工方法中,除应保证加工表面的表面质量粗糙度要求之外,应综合考虑下列因素,工件的材料,工件的结构类型和现场生产条件.

表5-1

加工方法 加工精度等级 偏差值 表面粗糙度值 粗车端面 IT11~13 0.12 6.3 粗车内孔 IT11~13 0.12 6.3 精车内孔 IT7~8 0.07 3.2 钻孔 IT11~13 0.12 12.5 扩孔 IT9~10 0.091 6.3

加工各表面的加工方法如下:

左、右端面:粗车

? 16的孔:粗车

? 32的孔:粗车

? 34的孔:粗车?精车

? 3的孔:钻孔

? 6的孔:钻孔

? 10的孔:扩孔

5.1.1加工路线的比较分析

根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度,确定各表面的加工方法如下:

方案一

序号 工序内容 设备 10 铸造毛坯 砂型 20 时效 30 检验 40 车左端面.车内孔φ18mm及φ32mm达到CA6140

图样要求.

+0.03350 车右端面.粗、精内孔φ34mm.倒角2 CA61400

?×45.达到图样要求.

7

60 钻φ6mm的孔.再锪φ6mm孔到φ10mm. Z3025

达到图样要求.

70 钻4-φ3mm的孔 Z3025 80 去毛刺 90 终检 100 入库 方案二

序号 工序内容 设备 10 铸件 20 时效 30 检验 40 铣右端面 X5012 50 铣左端面 X5012

车左端面.车内孔φ18mm及φ32mm达到

60 CA6140图样要求.

钻φ6mm的孔、再锪φ6mm孔到φ10mm.

80 Z3025达到图样要求.

90 钻4-φ3mm的孔 Z3025 100 去毛刺 110 终检 120 入库

5.1.2确定最优的加工方案

加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一个合理的加工方法,在选择合中不光要满足零件的加工质量要求,同时要兼顾生产效率和经济性.由于可供选择的方法很多即使对相同的精度(表面粗糙度)要求的同类表面可供选择的加工方法也较多,所以具体选择时,应充分考虑选择成本较低的那种,从而降低零件的制造成本,上面的两种方案都可以满足零件的加工要求,但是为了减少装夹误差,降低加工成本,该零件应采用工序集中加工比较合理,而且还能减少装夹误差,所以加工路线的比较与优化路线如下(方案一):

序号 工序内容 设备

10 铸件

20 时效

8

30 检验 40 车左端面.车内孔φ18mm及φ32mm达 CA6140

到图样要求.

+0.03350 车右端面.粗、精车内孔φ34mm. CA61400

?倒角2×45.达到图样要求. .

60 钻φ6mm的孔.再锪φ6mm孔到φ10mm. Z3025

达到图样要求.

70 钻φ3mm的孔达到图样要求. Z3025 80 去毛刺 90 终检 100 入库

9

第六章 工序设计

6.1 工序的安排

+0。033因为该零件中对φ34mm的孔的垂直度要求比较高，且生产类型为大批0

量，为降低成本，故它们应采用工序集中的原则，工序集中生产率高，有利于一次装夹后加工较多的表面，不仅保证各个加工面之间的相互位置精度，而且减少了工序间的工作运输量和装夹工件的辅助时间。

根据基准先行原则、先面后孔、先主后次、先粗后精的加工原则，辅助工序穿插在各阶段之间。根据这些原则，该零件的加工工序安排如下:

粗加工左端面

粗加工右端面

粗加工φ18mm、φ32mm的孔

粗、精加工φ34mm的孔

钻φ3mm的孔

钻φ6mm的孔、扩φ10mm 的孔

热处理工序的安排:

由于该零件的材料属于灰口铸铁。而零件要采用砂型铸造件。根据材料的不同，所承受的载荷不同。所以采用的热处理是为消除残余应力，对于尺寸大，结构复杂的铸件，需在粗加工前、后各安排一次时效处理:对于一般铸件在铸造后或粗加工后安排一次时效处理: 为了保证零件的质量和有利于加工，而该零件的精度不高。所以把时效处理安排在零件的精加工前进行。

6.1.1 基准的选择

1、粗基准的选择:粗基准的选择应遵循下列原则:

1) 如果必须保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为 粗基准

2) 如果必须保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面为粗基准

3) 如需要保证各加工面都有足够的加工余量，应选加余量较小的表面作为粗基准

4) 选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。

该零件满足上面的第二点，所以选择左端面为粗基准。

2、精基准的选择:精基准的选择应按下列原则选择:

1) 基准重合原则

2) 基准统一原则

10

3) 自为基准原则

4) 互为基准原则

5) 保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便的原则。

该零件的基准选择如下:

表6-1

加工表面 定位、安装基准

左端面 外圆轮廓

右端面 外圆轮廓

φ18mm的孔 外圆轮廓

φ32mm的孔 外圆轮廓

φ34mm的孔 左端面、外圆轮廓

φ3mm的孔 左端面、 外圆轮廓

左端面、φ18mm的孔 、外圆轮廓φ6mm的孔

左端面、φ18mm的孔、 外圆轮廓φ10mm的孔

6.1.2 切削用量的选择

表6-2

各切削用量

参考资料各工序 (mm)(m/min)avn(r/min)pc f(mm/r)

《机械加工工车左、右各端面艺手册》表2 0.5 20 500 2.4-3(P563)

车φ10的孔至

4 0.06 15 500 φ18mm

车φ18mm的孔《金属机械加3.5 0.08 15 500 至φ25mm 工工艺手册》车φ25mm的孔表10-10(745)

0.08 15 500 3.5至φ32mm 车φ32mm的孔

1 0.12 20 800 至φ34mm

11

《机械加工工钻φ3mm的孔 1.5 0.28 40 500

艺手册》表

2.4-58(P567) 3 0.22 35 500 钻φ6mm的孔

《机械加工工

锪φ6mm的孔至艺手册》表 0.07 25 500 2φ10mm 2.4-52(P562)

6.1.3 时间定额的确定

机动时间的计算公式:

L T= fn

L——为工作台行程或刀具的长度;

f——为进给量;

N——为转速;

、工序10车左端面的机动时间: 1

58L T===0.232min\ a500，0.5fn

车φ10mm的孔至φ18mm的机动时间:

34L T== =1.13min a500，0.06fn

车φ18mm的孔至25mm的机动时间:

6L T===0.15min a500，0.08fn

车φ25mm的孔至32mm的机动时间:

6L T===0.12min a500，0.08fn

2、工序20车右端面的机动时间:

30L T===0.12min a500，0.5fn

车φ18mm的孔至φ25mm的机动时间:

15L T===0.375min a500，0.08fn

车φ25mm的孔至32mm的机动时间:

12

15L T====0.375min a500，0.08fn

车φ32mm的孔至34mm的机动时间:

18L T===0.19min a800，0.12fn

3、工序30钻φ6mm的孔的机动时间:

28L T===0.25min a500，0.22fn

锪φ6mm的孔至φ10mm的孔的机动时间:

14L T===0.4min a500，0.07fn

4、工序40钻3的孔的机动时间:

18L T===0.13min a500，0.28fn

总共机动时间:

T=0.323+1.13+0.15+0.12+0.12+0.375+0.375+机

0.19+0.25+0.4+0.13=3.835min 根据经验，

辅助时间 T=5T=19.175min b机

操作时间:

T=T+T=3.835+19.175=23.01min Bb机

生理需要、休息时间:

T=5% T=1.15min rB

操作、布置工作场地时间: T=7%T=1.61min sB

总共加工时间:

T=T+T+T=23.01+1.15+1.61=2.77min rsB

13

第七章 机床设备及切削液的选择

7.1 机床的选择

CA6140卧式车床的主要参数

表7-1

技术规格 CA6140 加工最大直径(mm)

在床身上 400

在刀架上 210

棒料(mm) 48

750

1000 加工最大长度(mm) 1500

2000

750

1000

中心距(mm)

1500

2000 主轴孔径(mm) 48

主轴锥度 莫氏6号 主轴转数(r,min)

正转 10~1400

反转 14~1580

650

900 刀架最大纵向行程(mm)

1400

1900 刀架最大横向行程(mm) 320

。 刀架最大回转角度 ?90刀架进给量(mm,r)

纵向 0.028~6.33

14

横向 0.014~3.16

车削螺纹

米制(mm) 1~192

英制(牙,in) 24~2

尾座横向最大移动量(mm) ?15

尾座顶尖套模式锥度 5号

主电动机功率(kw) 7.5 CA6140主轴转数

正转: 10 、12.5、 16 、20、 25 、32、 40 、50 、63、 80 、100、 125、 160 、200、 250、 320、 400 、450 、500、 560、 710、 900、 1120 、1400

反转: 14 、22 、36、 56、 90、 141、 226 、362、 565、 633、 1018、 1580

Z3025摇臂钻床主要参数

表7-2

技术规格

最大钻孔直径 25

主轴中心线至立柱表面距离(mm) 280~900

主轴断面至工作台的距离(mm) 0~550

主轴断面至底座工作面的距离(mm) 250~1000

主轴最大行程(mm) 250

主轴孔莫氏锥度 3号

主轴转速(r,min) 50~2500

主轴进给量(mm,r) 0.05~1.6

主轴最大扭转力矩(N(m) 196.2

主轴最大进给力(N) 7848

主轴箱水平移动距离(mm) 630

横臂升降距离(mm) 525

15

( 横臂回转角度 360

主电机功率(kw) 2.2 主轴转速;50、80、125、200、250、315、400、500、630、1000、1600、2500

7.2切削液的选择

在切削过程中，变形与磨擦所消耗的功绝大部分转变为热能，致使刀尖处的温度升得很高，高温会使刀刃很快磨钝和损坏，使加工出来的工作质量降低，为了降低切削温度，目前常采用的方法是切削时浇注切削液。

7.2.1切削液的作用

1、冷却作用:切削液能吸收和带走热量;在切削过程中会产生大量的热量，充分浇注切削液，能带走大量热量和降低温度，有利于提高生产率和生产质量。

2、润滑作用:切削液可以减少切削过程中的磨擦，显著提高表面质量和刀具使用寿命。

3、防锈作用:切削液能使机床、工件刀具不受周围介质的腐蚀。

4、冲洗作用:在浇注切削液时，能把切削过程中的切削屑冲出，尤其在切沟槽等切削屑不易排出的地方，较大流量的切削液能把切削屑带出，使刀具不因切削屑阻塞而影响切削和表面质量。

7.2.2切削液的选用

切削液应根据工件材料、刀具材料和加工工艺等条件来选用。

1、粗加工，由于切削量大，产生热量多，温度高，而表面质量要求并不高，所以，应采用以冷却为主的切削液。

2、精加工时，对工件表面质量要求高，并希望刀具的耐用度高，希望用有良好润滑作用的切削液，精加工时切削量少，产生的热量也少。所以对冷却的要求不高，应以润滑为主并具有一定冷却作用的切削液。

综上所述，由于该零件的材料为灰口铸铁，灰口铸铁的导热性良好，为了提高加工表面光洁度和防止热膨胀。所以灰口铸铁加工时，一般采用煤油冷却润滑。

7.3刀具、量具的选择

7.3.1刀具的选择

车刀:45?外圆车刀:YG8硬质合金材料，主偏角K=45?、前角г?=8?、r

〃后角α?=5?、刃倾角λs=0?、副偏角Kr=10?、刀尖圆弧半径rε=0.5mm。截面尺寸规格为16×25。(参考《械加工工艺手册》表4.2-1P1010)。

内孔车刀:

16

粗车内孔车刀:G8硬质合金材料, 主偏角K=90?、前角г?=12?、角α?r

〃=6?、刃倾角λs=-5?、副偏角Kr=30?、刀尖圆弧半径rε=0.3mm。截面尺寸规格为16×25。刀杆伸出部分的长度为60mm 。参考《械加工工艺手册》表4.2-1P1010)。

精车内孔车刀:G8硬质合金材料, 主偏角K=90?、前角г?=12?、角α?r

〃=6?、刃倾角λs=0?、副偏角Kr=30?、刀尖圆弧半径rε=0.3mm。截面尺寸规格为16×25。刀杆伸出部分的长度为60mm 。参考《械加工工艺手册》表4.2-1P1010)。

钻头:90?外圆车刀:YG8硬质合金材料, 主偏角Kφ3mm:YG8硬质合金材料、d=3mm、L=114mm、l1=33mm、莫氏1号锥柄(参考《械加工工艺手册》B10946—89表4.3-9 P1031)。φ6mm:YG8硬质合金材料、d=6mm、L=138l1=52、莫氏1号锥柄(参考《械加工工艺手册》GB10946—89表4.3-9 P1031)。

锪孔钻:φ10mm:带导向柱平底锪钻、YG8硬质合金材料、d=10mm 、d=3.4mm、1d=8mm、L=80mm、l=18mm(参考《械加工工艺手册》表4.3-33P1049、GB4260-84)2

7.3.2量具的选择

测量方法应根据被测量零件尺寸的公差和量或量仪的允许示值误差及经济性指标来选用，测量工具和测量方法的主要经济性指标是测量工具的价格测量工具使用的持久性(修理的时间隔期)，检定调整及修理所消耗的时间，测量过程所需的时间，对检验人员要求的核技术熟练程度等，选择测量工具和方法，必须将以上因素综合地考虑和比较，根据被测量零件 同精度要求，选用合理的量具，才能使生产成本降低，要做到这一点，就要事量具有测量极限误差小于或等于零件尺寸精度所允许的测量极限误差。该零件所选用的量具如下:

1、游标卡尺，规格0~50mm，精度为0.02mm测量长度孔深度。

2、 内径千分尺规格0~50mm精度为0..001mm的孔径。

17

第八章 填写工艺文件

中南大学 零部件名称 图 号 文 件 编 号 产品名称及型号机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 端盖 (1)

材料名称牌号 HT200 总作业时间 铸造φ77×29mm毛坯种类或材料规格 净重(千克) 1.5 产品标准

班 工艺装备 刃量具 设 备工 工作单 零(部)件工序名称(简要内容)工序卡 作业 序工序标记 编号 号组位 编号 等级 时间 名称 型号 名称 名称 规格

10铸造毛坯

20时效

30检验

40车(1) 45?

90? 端面车刀

车左端面.车内孔φ18mm及φ内孔车刀 0~50mmCA6140三爪卡盘 车床 32mm达到图样要求.游标卡尺

0~50mm内径千分尺

50车(2) 45? 端面车刀 车右端面.粗、精车内孔φ90? 内孔车刀 CA6140三爪卡盘+0.033? 34mm.倒角2×45.达到图样车床 0~50mm 0 游标卡尺 要求. 0~50mm内径千分尺

60钻(3) (4) 中心钻 φ3mm 钻φ6mm的孔.再锪φ6mm孔到φ专用夹具 钻床 Z3025 钻头 φ6mm 10mm.达到图样要求. 钻头 φ10mm

70(5) 专用夹具钻床 Z3025 钻头 φ3mm 钻φ3mm的孔达到图样要求. 80钳 去毛刺

18

90终检

100入库

编制第 页

上工序 校对共 页

审核

下工序 标记 签字 日期 签字 日期 处数修改文件号标记处数修改文件号会签

19

工序号中南大学 零部件名称 图 号 工序名称 产品名称及型号文 件 编 号 机 械 加 工 工 序 卡 端盖 10

名称铸铁

牌号 HT200 材料

硬度

名称车床

设备 型号C6140A

产品标识

工序标识

切削液 煤油

工装名称及编号

工作等级

总作业时间(分) 8.31

刃 量 具 切 削 规 格作业时间(分)行程工 附注转速 进给量 步 工 步 内 容 切削速度背吃 次数(r/min)(mm/min) 辅助 名称 规格 机动号 (m/min) 刀量

1 车左端面至图样要求 20 500 2 0.5 1 0.232游标卡尺 硬质合0~50mm 1.16? 金车刀 90

2 车φ10mm的孔至φ18mm至图样要求15 500 4 0.06 1 游标卡尺、硬质合0~50mm 1.13 5.65 ? 金内孔车刀 90

3 车φ18mm的孔至φ25m留3. 5mm余量 500 3.5 0.08 1 15游标卡尺、硬质合0~50mm0.15 0.75 ? 金内孔车刀 90

20

4 车φ25m的孔至φ32mm达图样要求 500 3.5 0.08 1 15游标卡尺、硬质合0~50mm0.15 0.75 ? 金内孔车刀 90

编制 第 页

上工序 校对 共 页

审核

标记下工序处数修改文件号 签字 日期标记处数修改文件号 签字 日期会签

21

工序号中南大学 零部件名称 图 号 工序名称 产品名称及型号文 件 编 号 机 械 加 工 工 序 卡 20

名称铸铁

牌号 HT200 材料

硬度

名称车床

设备 型号C6140A

产品标识

工序标识

切削液 煤油

工装名称及编号

工作等级

总作业时间(分) 5.3

刃 量 具 切 削 规 格作业时间(分)行程工 转速 进给量 步 工 步 内 容 附注 切削速度背吃 次数(r/min)(mm/min) 辅助 名称 规格 机动号 (m/min) 刀量

? 1 车右端面保证尺寸25mm 20 500 2 0.5 1 游标卡尺 90硬0.12 0.6 0~50mm质合金车刀

2 车φ18mm的孔至φ25mm留4.5mm余量15 500 3.5 0.08 1 游标卡尺、硬质合0.375 1.875 0~50mm 金内孔车刀

3 车φ25m的孔至φ32mm留余量1mm 15 500 3.5 0.08 1 游标卡尺、硬质合0.375 1.875 0~50mm 金内孔车刀

20

4 精车φ32mm的孔至图样要求 20 800 1 0.12 1 内测千分尺、硬质0.19 0.95 0~50mm合金内孔车刀

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中南大学 零部件名称 图 号 工序名称 工序号 文 件 编 号 产品名称及型号机 械 加 工 工 序 卡

30

铸铁 名称

材料 牌号 HT200

硬度

名称 钻床 设备 型号 Z3025

产品标识

工序标识

切削液 煤油

工装名称及编号

工作等级

总作业时间(分)

3.25

工 工 步 内 容 切 削 规 格 作业时间(分) 刃 量 具 附注 行

21

程步 名 切削速度转速背吃进给量号 次 辅助 称 机动规格(m/min) (r/min) 刀量 (mm/min) 数

1 钻φ6mm的通孔 35 500 3 0.22 1 1.25 0.25

2 锪φ6mm的孔至图样要求 25 500 2 0.07 1 0.4 2

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工序号中南大学 产品名称及型号 零部件名称 图 号 工序名称 文 件 编 号 机 械 加 工 工 序 卡

40

名称铸铁

牌号HT200 材料

硬度

名称钻床

设备 型号 Z3025

22

产品标识

工序标识

切削液 煤油

工装名称及编号

工作等级

总作业时间(分)

0.65 切 削 规 格 作业时间(分) 刃 量 具 行程工 切削速度转速进给量 步 附注 工 步 内 容背吃 次数(m/min)(r/min)(mm/min)机动 辅助 名称 规格 号 刀量

1 钻φ3mm的孔至图样要求 40 500 1.5 0.28 1 0.13 0.65

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23

第九章 钻模夹具的设计

为了提高劳动生产效率,保证加工质量和加工纪律,降低劳动强度,生产成本,需要设计专用夹具.

通过对零件的结构、加工顺序,以及工艺的分析.决定第40道工序钻4×φ3mm的孔.该夹具适用于Z3025的摇臂钻床.

9.1 钻床夹具设计的要点

夹具设计的原则是保证质量,提高生产效率,降低成本.但是所设计的夹具必须要"好用、好造、好修"这六个字,其中好用是最主要的.好用也必须不能脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提.所以所设计的钻床夹具必须具备以下要求:

?保证工件的加工精度

专用夹具应有合理的定位方案,标注合适的尺寸,公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求.

?提高生产效率

应根据工件的生产批量的大小,设计不同复杂的程度的高效夹具,以缩短

提高生产效率 辅助时间,

?工艺性好

专用夹具的结构应简单、合理、便于加工、装配、检验和维修.

专用夹具的制造属于单件生产.当最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置调整或修配结构.如设置适当的调整间隙,采用可修磨的垫片等.

?使用性好

专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠、排屑应方便,必要时可以设置排屑结构.

?经济性好

除考虑专用夹具本身结构简单,标准化程度高,成本低廉外,还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益. 9.2 确定夹具的设计方案

这道工序是钻4×φ3mm的孔.必须保证孔的轴线与零件的左右端面垂直.可以用左端面和φ18mm的内孔进行定位,便于夹具安装,以简便和安装的可靠性,从而保证工件的加工精度,来提高零件的生产效率.通过对零件结构和形状分析,该

+0.033零件4×φ3mm的孔均匀分布在φ34mm的台阶面上.其实,该零件的加工直接0

可以通过画线、找正就可以加工4×φ3mm的孔.由于4×φ3mm孔的孔径只有3mm,即钻4×φ3mm孔时,切削用量小,切削力自然也比较小,所以没有必要去设置夹紧装置,用手扶助就可以直接加工了.但这样的生产效率不高,不容易保证加工质

23

量和精度,并且费用比较大,不经济.而且要求操作工人的技术比较高,身体素质好.因为劳动强度大.这样的加工方法只适合于单件或小批量生产.而现在该零件的生产为大批量生产,必须保证质量、提高生产效率、降低生产成本.所以必须设计一套钻4×φ3mm孔的专用夹具来加工.这样即提高了生产效率,又保证了加工质量,又降低了生产成本.该零件的这道工序在专用的钻模夹具上完成.为了使工件顺利高效的加工,所以必须对设计的夹具进行相应的检查、修改、校核.所以为所设的专用夹具编写一份内容简要说服力强的说明书.

9.3零件的工艺分析

本道工序是在灰口铸铁零件上钻4×φ3mm的孔.应满足如下加工要求:

+0.033?4×φ3mm的四个孔,必须均匀分布在φ34mm的内孔台阶面上,四个孔0

的孔径为3mm,深度为10mm.

?4×φ3mm的四个孔的轴线必须与左右端面垂直.

?在钻模上,钻套的轴线必须保证与φ3mm孔的轴线保持一致.以此保证零件钻孔的加工精度和加工质量.

?该零件为灰口铸铁.为了使4×φ3mm的孔面有很好的光洁度和表面粗糙

适当的使用切削液.由于切削液的种类很多,不同的度,在加工4×φ3mm的孔时,

零件,不同的材料.它们所使用的切削液不一样.根据前面零件的材料分析,该零件的材料为灰口铸铁,所以该零件在加工时选用煤油作为切削液.对该零件进行冷却和润滑来达到目的,从而保证4×φ3mm孔加工精度.

9.4钻模夹具的分析

9.4.1定位方案

选用工序基准φ18mm的孔和左端面作为定位基面,以心轴和端面来限制五个自由度.用心轴两个位置自由度X Y.端面限制两个角度自由度和一个位置自由度X Y Z .由于4×φ3mm的孔是轴对称,又是一个通孔.那么Z方向的角度自由度可以不限制,但为了使加工更加紧凑和顺利进行,在此采用一个棱形销来限制Z.

9.4.2夹紧方案

该零件在加工4-φ3mm时,切削余量较小,切削力也小,加上孔不深.所以加工时需要的夹紧力也小.用六角螺母夹紧就够了.没有必要设置复杂的夹紧装置了.

9.4.3导向方案

为了迅速准确的确定刀具与工件的有个准确的位置,在夹具上应设置引导刀具的元件—钻套.钻套一般安装在钻模板上,钻模板与夹具体连接.钻套与工件之间应有排屑空间.由于该零件的生产批量大又是四个圆周上的孔,为了保证四个

24

孔的加工质量.所以采用盖板式的钻模来导向.

9.5 夹具体的设计及类型

夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一整体.因此,夹具体的形状及尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接.所以对夹具有以下要求:

有适当的精度和尺寸稳定性

夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面,安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面(与机床相连的表面)等,应有适当的尺寸和形状精度,它们之间应有适当的位置精度.

为使夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理.

有足够的强度和刚度

加工过程中,夹具体要承受较大的切削力和夹紧力,为了保证夹具体不产生不允许的变形和振动,夹具体应有足够的强度和刚度.因此夹具体需要有一定厚度,铸造和焊接夹具体常设置加强助,或在不影响装卸的情况下采用框架式夹具

体.

结构工艺性好

夹具体应便于制造,装配和检验.铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸造凸台,以减少加工面积.夹具体毛坯与工件之间应留有足够的间隙,一般应为4,15mm.夹具体结构型式应变于工件的装卸.

排屑方便

切屑多时,夹具体上应考虑,排屑结构.如在夹具体上安有排屑槽或在夹具体下部设置排屑斜面.斜角可取30?,50?.

在机床上安装稳定可靠

夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上相应的表面的接触或配合实现的.当夹具在机床工作台安装时,夹具的重心应尽量低,重心越高支承面越大,夹具底面四边应凸出,使夹具体的安装基面与机床的工作台面接触良好.

夹具体的类型

夹具体的类型有五种,分别为铸造夹具体,焊接夹具体,锻造夹具体,型材夹具体,装配夹具体.在此,该零件的夹具体选择铸造夹具体.因为铸造夹具体的工艺性好,可铸造各种复杂形状,具有较好抗压强度,刚度和抗振

25

9.6夹具总图上的尺寸 公差及技术要求的标注

9.6.1夹具总图上应标注的尺寸和公差

1)最大轮廓尺寸

若夹具上有活动部分,则应用双点画线画出最大活动范围,或表出活动部分的尺寸范围.如图2—1中最大轮廓尺寸( S)为长140 宽100 高100 . L

2)影响定位尺寸的精度和公差(S) D

它们主要指工件与定位元件及定位元件之间的尺寸、公差.如图2—1中标注

H8的定位基面与限位基面的配合尺寸φ34. g63)影响对刀精度的尺寸和公差(S) T

它们主要指刀具与对刀或导向元件之间的尺寸、公差.如图2—1中标注的钻套导向孔的尺寸ΦF7.

4)影响夹具在机床上安装的精度的尺寸和公差(S) A

它们主要指夹具安装基面与机床相应配合表面之间的尺寸和公差.钻模的安装基面是平面,可不必标注.

5)影响夹具精度的尺寸和公差(S) J

它们主要指定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基面相互之间的尺寸、公差和位置公差.钻套相对于安装基面的垂直度为0.33mm.

6)其他重要尺寸和公差

它们一般机械设计应标注的尺寸、公差.如图2—1中标注的配合尺寸φ

H7F710、φ6. n6n6

7)需要标注的技术要求:工件在定好位后,拧紧力应适当.夹具体的非工作表面喷涂灰色漆.

9.7 工件在夹具上加工的精度分析

9.7.1影响加工精度的因素

用夹具装夹工件进行机械加工时,其工艺系统中影响工件加工精度的因素很多.有定误差?D、对刀误差?T、夹具在机床上的安装误差?A和夹具误差?J.在机械加工工艺系统中,影响加工精度的其他因素综合称为加工方法误差?G.上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不精确,从而形成总的加工误差Σ?. ?定位误差?D

+0.033工件的定位基面是A面和φ34mm的内孔面以及棱形销.工件的定位基准0

A面与工序基准重合,因此,ΔB=0.由于心轴与定位孔在φ68mm的方向上的基准

+0.033-0.009位移误差.由于内孔的定位尺寸为φ34mm,而轴的为φ34f7() mm,即; 0-0.030

ΔY=X=0.033+0.030=0.060mm max

26

(2)对刀误差ΔT

因刀具相对于对刀或导向元件的位置不精确而造成的加工误差,称为对刀误差.钻头与钻套的间隙会引起钻头的位移和倾斜,造成加工误差.钻套导向尺寸为

+0.0160φ3F7() mm,钻头的尺寸为φ3h6()mm,所以对刀误差为钻头与导向孔+0.006-0.006

的最大间隙.

ΔT= X=0.016+0.006=0.022 mm max

(3)夹具的安装误差?A

因为夹具在机床上的安装不精确而造成的加工误差,称为夹具的安装误差.

夹具的安装基面为平面,没有安装误差.即

ΔA=0

(4)夹具误差ΔJ

因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间位置不精确而造成的加工误差,称为夹具误差.夹具误差ΔJ主要包含定位元件相对于安装基准的尺寸或位置误差ΔJ; 定位元件相对于对刀导向元件(包含导向元件之间)1

的尺寸或位置误差ΔJ;导向元件相对于安装基准的尺寸或位置误差ΔJ;若有分23度装置时,还存在分度误差ΔF.以上几项共同组成夹具误差ΔJ.

夹具的定位基面到导向孔轴线的尺寸公差为ΔJ=0.06 mm.及导向孔的安装2

基面A的垂直度和平行度ΔJ=0.03 mm.即 3

ΔJ=ΔJ+ΔJ=0.03+0.06=0.09 mm 23

(5)加工方法的误差?G

因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度。工艺系统的受力变形和受热变形因素造成的加工误差,统称为加工方法误差.因该项误差影响因素多,又不便于计算,所以常根据经验为它留出工件公差δ的三分之一.由于δ=0.025 KKmm(通过查表得知)即

?G=0.083 mm

9.7.2保证加工精度的条件

工件在夹具中加工时,总加工误差ε?为上述各项误差之和.由于上述误差均为独立随机变量,应用概率法叠加.因此保证工件加工精度是:

22222Σ?=ΔD+ΔT+ΔA+ΔJ+ΔG?δ=0.25 mm K

22222=0.06+0.022+0+0.09+0.083=0.138 mm

即工件的加工总误差Σ?应不大于工件的加工误差.

为了保证夹具具有一定的使用寿命,防止夹具因磨损而过早报废,在分析计算工件加工精度时,需要留出一定的精度储备量J,因此将上式改写 C

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Σ?=δ-J 即 KC

J=δ-Σ?=0.25-0.138=0.112 mm?0 CK

因为J?0,夹具能满足工件的加工要求. J值的大小还表示夹具使用寿命的CC

长短和夹具总图上各项公差值δ的确定是否合理. J

9.8 绘制夹具装配总图和夹具零件图

夹具的总装配图应按国家制图标准绘制,绘图比例尽量采用1:1.主视图按夹具面对操作者方向绘制.总图应把夹具的工作原理.各种装置的结构及其相互关系表达清楚.

9.8.1夹具总装图的绘制次序

1) 用双点画线将工件的外形轮廓,定位基面,夹紧表面及加工表面绘制

在各个视图的合适位置上在总图上,工件可看作透明体,不遮挡后面夹具上的

线条.

2) 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其他装置,夹具体

及连接元件和安装基面.

标注必要的尺寸、公差和技术要求. 3)

4) 编制夹具的零件图.

9.8.2绘制夹具的零件图

夹具中的非标准零件均要画出零件图,并按夹具总图的要求,确定零件的尺寸、公差和技术要求.

28

结束语

通过这次毕业设计使我学到了许多东西。首先这次毕业设计使我们能综合运用机械制造工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,也是熟悉和运用有关手册,图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。其次这次毕业设计还使我懂得了要想制定一个更合理的方案，不仅仅只考虑它的加工效率，还要考虑它的质量以及制造成本。而专用夹具的设计不但要考虑它的可行性，还要考虑它的可用性。在实际生产加工中有些人设计的夹具看起来很好，但是缺乏实用性。这就是说夹具的设计不只是从自己的角度出发，还要去结合实际的生产情况而定。在以后的生产过程中，要想拟定一个好的加工工艺路线或制造一个好的夹具，我们一定要联系生产的实际情况，要去现场了解。希

望通过这次设计能给我以后的设计带来很大帮助。

29

参考文献

1. 王启平,《机械制造工艺学》,哈尔滨工业大学出版社，1995 2. 于骏一等, 《机械制造工艺学》,吉林教育出版社，1986 3. 顾崇衔, 《机械制造工艺学》,陕西科学技术出版社，1987 4. 姜作敬，《机械制造工艺学》,华中理工大学出版社，1989 5. 宾鸿赞、曾庆福,机械制造工艺学,机械工业出版社，1990 6. 吴国华，《金属切削机床》，机械工业出版社，1995 7. 许德珠，《机械工程材料》，高等教育出版社，1992 8. 夏立芳，《金属热处理工艺学》，哈尔滨工业大学出版社，1986 9. 甘永立.《几何量公差与检测》，上海科学技术出版社，1997 10. 孙已德，《机床夹具图册》，机械工业出版社，1983 1. 哈尔滨工业大学、上海工业大学，《机床夹具设计》(第二版)，上海科1

技出版社，1989。

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附录

附件如下:

序号 图纸名称 图纸大小 图纸代号 备注 1 轴承端盖零件图 A3 (1-1) 1 2 轴承端盖毛坯图 A3 (1-2) 1 3 夹具装配图 A3 (1-3) 1 4 夹具体毛坯图 A4 (1-4) 1 5 钻模板零件图 A4 (1-5) 1 6 钻套零件图 A4 (1-6) 1 7 心轴零件图 A4 (1-7) 1 8 菱形销零件图 A4 (1-8) 1

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32

范文四：轴承端盖加工工艺和程序设计

标 题: 轴承端盖加工工

分析与程序设计 学生姓名: 肖 潇 系 部: 机械工程系 专 业: 数控技术 班 级: 高数控0703班 指导教师: 左 旺

株洲职业技术学院教务处制

毕业设计(论文)评审表

学生姓名 肖潇 学号 200740310301 所在系部 机械工程系 所学专业 数控技术 所在班级 高数控0703班

轴承端盖加工工艺分析与程序设计 毕业设计(论文)题目

指

导

教

师

审

查指导教师签字:

意年 月 日 见

评

阅

教

师

评

阅

意

评阅教师签字:

见

年 月 日

毕业设计(论文)标题 轴承端盖加工工艺分析与程序设计 答

辩答辩日期 年 月 日 答辩地点

2

记用简洁语言记录答辩过程，答辩委员会提出的问题和学生回答情况: 录

答辩委员会记录人(签字):

答辩委员会对毕业设计(论文)的学术评(论文选题意义，所用资料和数据的可答靠性，写作的规范化与逻辑性，实用性与创新性;主要不足之处，答辩情况及成辩绩):

委

员

会

评

语答辩委员会主席(签字):

与 年 月 日 成

绩

本毕业设计,论文,成绩

3

目录

毕业设计(论文)审评表

毕业设计(论文)任务书

毕业设计(论文)开题报告

前言…………………………………………………………………6 第一章 简述数控技术……………………………………………7 1.1 基本概念………………………………………………………7 1.2 加工零件的工作过程分以下几个步骤实现…………………7 1.3 基本结构………………………………………………………7 1.4 数控机床的加工特点…………………………………………8 1.5 数控技术的发展前景…………………………………………9 第二章 零件图样分析……………………………………………11 2.1 零件图结构分析………………………………………………11 2.2 选择毛坯应考虑的因素………………………………………12 2.3 零件材料及毛坯的确定………………………………………12 2.4 技术要求………………………………………………………14 第三章 基准的选择和夹紧方案的选择…………………………15 3.1 粗基准的选择…………………………………………………15 3.2 精基准的选择…………………………………………………15 3.3 夹紧方案的确定………………………………………………15 第四章 加工路线的确定…………………………………………16 4.1 加工工艺………………………………………………………16

4

4.2 加工工艺路线的拟定…………………………………………17 第五章 机床、刀具、夹具的选择………………………………18 5.1 机床的选择……………………………………………………18 5.2 刀具的选择……………………………………………………19 5.3 夹具的选择……………………………………………………19 第六章 机械加工余量、工序尺寸的确定………………………20 6.1 切削用量的选择原则…………………………………………20 6.2 切削速度的的选择……………………………………………20 6.3 进给素的或进给量的选择……………………………………23 第七章 填写数控加工工艺卡片…………………………………25 7.1 数控加工工序卡………………………………………………25 7.2 数控加工刀具卡………………………………………………27 第八章 程序编制…………………………………………………28 第九章 设计总结…………………………………………………32 第十章 参考文献…………………………………………………33

5

前言

机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。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复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼:

1， 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的时间只是，正确地解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2，学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺设备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。

能够顺利的完成这次课程设计，首先的助于左旺老师的悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但通过请假老师和咨询同学，查阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个得问题，在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途。再次，十分感谢左旺老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的工作学习中，我将继续刻苦努力，不断提高自己。

本说明书主要是轴承端盖的有关工艺规程的设计说明，由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢～

6

第一章 简述数控机床

1.1 基本概念

随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。产品的精度要求越来越高、更新换代的周期也越来越短，从而促进了现代制造业的发展。尤其是宇航、军工、造船、汽车和模具等行业，用普通机床进行加工(精度低、效率低、劳动强度大)已无法满足生产要求，从而一种新型的数字程序控制的机床应运而生。这种机床是一种综合运用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等新技术的机电一体化典型产品。数控机床是一种装有程序控制系统(数控系统)的自动化机床。该系统能够逻辑地处理有其他符号编码指令(刀具移动轨迹信息)所组成的程序。具体地讲，把数字化了的刀具移动轨迹的信息输入到数控装置，经过译码、运算，从而控制刀具与工件相对运动，加工出所需要的零件的机床，即为数控机床。

1.2 加工零件的工作过程分以下几个步骤实现:

(1)根据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写程序。 (2)所编程序指令输入机床数控装置中。

(3)数控装置对程序(代码)进行翻译、运算之后，向机床各个坐标的伺服驱动机

构和辅助控制装置发出信号，驱动机床的各运动部件，并控制所需要的辅助 运动。

(4)在机床上加工出合格的零件。

1.3 基本结构:

1.输入装置

数控加工程序可通过键盘，用手工方式直接输入数控系统。还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。

零件加工程序输入过程有两种不同的方式:一种是边读入边加工，另一种是一次

将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从存储器中逐段 调出进行加工。

2.数控装置

数控装置是数控机床的中枢。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置它的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使 其进行规定的有序运动和动作。

7

零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求。因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列

中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴(即进给 运动各执行部件)的进给速度、进给方向和进给位移量等。

3(驱动装置和检测装置

驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床的移动部件，以加“出符合图样要求的零件。驱动装置包括控制器(含功率放大器)和执行机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构

检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来，经反馈系统输入到机床的数控装置中。数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制 驱动装置按指令设定值远动

4.辅助控制装置

辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运算，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启停，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。

现广泛采用可编程控制器(PLC)作数控机床的辅助控制装置。

5(机床本体

数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。

1.4 数控机床的加工特点

1.对零件加工的适应性强:

通过改变加工程序可对不同零件进行加工，特别适应于目前多品种、小批量、产品更新快的生产特征。

2.自动化程度高:

一般情况下，除了装卸工件外，其它大部分加工过程都由机床自动完成，大大减轻了工人的劳动强度。

3.加工质量稳定:

8

在加工过程，机床自始至终都在给定的控制指令下工作，消除了操作者的技术水平及情绪变化对加工质量的影响，因而加工质量稳定且一批零件的尺寸一致性好。 4.生产效率高:

数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，另外在加工中心上，由于刀库的使用，可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工，大大减少了零件的加工时间和辅助时间，因而生产率高。

5.利于生产管理现代化:

数控机床使用数字信号与标准代码作为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)有机地结合起来，是现代集成制造技术的

1.5 数控技术的发展前景

当今世界各工业发达国家通过发展数控技术、建立数控机床产业，促使机械加工业跨入一个新的“现代化”的历史发展阶段，从而给国民经济的结构带来了巨大的变化。

一、数控技术的发展趋势

数控技术是一种采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进行数字化运算、处理，并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着非常重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势上看，其主要有以下几个方面。

(一)高速度、高精度加工技术的趋势

高速度、高精度加工技术是先进制造技术的主体。高速度、高精度加工技术可以提高切削效率和改善加工表面的质量，在控制系统方面采用高性能的计算机提高位置控制时插补计算的速度，使用新的曲线拟合算法减少插补误差的产生，使数控系统的控制精度已达到0.1μm,0.01μm。这样极大地提高了效率，提高了产品的质量和档次，缩短了生产周期和提高市场的竞争能力。目前，数控装置的脉冲当量一般都达到了0.001mm，而且运动执行机构的误差均可以通过数控系统的误差补偿计算予以消除，因此数控机床达到了较高的精度。我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3,5μm，

9

提高到1,1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

(二)智能化、开放式、网络化成为数控系统发展的主要趋势

由于现代机械加工业逐步向柔性化、集成化、智能化方向发展，因此新一代数控技术就必需强调具有开放式、智能化的特征。所谓智能化数控系统，是指具有拟人智能特征，在数控系统中具有模拟、延伸、扩展的智能行为的知识处理活动。智能数控系统通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境，快速做出实现最佳目标的智能决策，对进给速度、切削深度、坐标移动、主轴转速等工艺参数进行实时控制，使机床的加工过程处于最佳状态。当前数控系统所需要的功能将不只是高的性能(高速、高精度、高可靠性)，而且还包括许多智能功能，如加工运动规划、推理、决策能力以及加工环境的感知能力、制造网络通信能力(包括与人的交互)、智能编程、智能数据库、智能监控等。

新一代数控机床的控制系统是一种开放式、模块化的体系结构。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象，形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的品牌产品。

网络化数控装备是近两年机床博览会的一个亮点。数控装备的网络化将极大地满足了生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近几年推出了相关的新概念和样机，如德国西门子公司展出的Open Manufacturing Environment反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。 STEP-NC提出一种崭新的制造理念。传统的制造理念中，NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下，NC程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。

10

第二章 零件图样分析

如图示:

2.1 零件图结构分析

设计题目的零件是轴承端盖，用于变速箱上，作用是轴向固定轴承，一般固定在轴承座或轴承室上。左侧φ60H11孔用于装骨架油封，R30缺口是为了避免与其他法兰或装配件相互干涉。该零件年产量为5000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%。则该零件的年生产纲领为:N=Qn(1+a%)(1+b%)=5000(1+4%)(1+1%)=5250(件/年)

轴承端盖的年产量为4200件，查表可知该产品为大批量生产。

该零件有两组加工表面，它们之间的位置要求。现分述如下:

1(以ф30H7孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括:ф70K6外表面及其倒角，一个2*2的槽。

2(以A面为基准的加工表面

这一组加工表面包括:ф60H11的孔，三个互成120?的沉孔，M、N两个端台。

这两组表面之间有着一定的位置要求，主要是:

ф30H7孔对B端面的径向圆跳动公差为0.04mm。

11

由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。

2.2 选择毛胚应考虑的因素

(1)零件的材料及机械性能要求

零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。例如铸铁零件用铸造毛坯;钢质零件当形状较简单且力学性能要求不高时常用棒料，对于重要的钢质零件，为获得良好的力学性能，应选用锻件，当形状复杂力学性能要求不高时用铸钢件;有色金属零件常用型材或铸造毛坯。

(2)零件的结构形状与外形尺寸

大型且结构较简单的零件毛坯多用砂型铸造或自由锻;结构复杂的毛坯多用铸造;小型零件可用模锻件或压力铸造毛坯;板状钢质零件多用锻件毛坯;轴类零件的毛坯，若台阶直径相差不大，可用棒料;若各台阶尺寸相差较大，则宜选择锻件。

(3)生产纲领的大小

大批大量生产中，应采用精度和生产率都较高的毛坯制造方法。铸件采用金属模机器造型和精密铸造，锻件用模锻或精密锻造。在单件小批生产中用木模手工造型或自由锻来制造毛坯。

(4)现有生产条件

确定毛坯时，必须结合具体的生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等，否则就不现实。

(5)充分利用新工艺、新材料

为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用，这样，可大大减少机械加工量，甚至不需要进行加工，经济效益非常显著。

2.3 零件材料及毛胚的确定

综上所述该零件材料选用45#钢，45#钢强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不

12

高的表面淬火零件。

毛胚选用铸件，毛胚尺寸125mm×60mm。由于该毛胚的形状和尺寸很接近成品

零件，及提高了毛胚的精度，减少了机械加工劳动量，降低了成本。

所以此轴承端盖零件应选择最经济，最符合实际条件的材料。故选择灰铸铁

HT200。我们可以分析以下45号的性能。45号钢又名优质碳素钢。 抗拉强度: ?160 (MPa)

屈服强度: ?355 (MPa)

延 长 率: ?16%

断面收缩率: ?40%

布氏硬度: ?197

材料化学成分组成

元素 比例(%)

碳 C : 3.1,3.4

铬 Cr ; ?0.25

锰 Mn ; 0.50,0.80

镍 Ni ; ?0.25

磷 P ; ?0.035

硫 S ; ?0.035

硅 Si ; 1.5,2.0

试样毛坯尺寸/mm300

推荐热处理/?|正火: 850

推荐热处理/?|淬火: 840

推荐热处理/?|回火: 600

力学性能|σb/MPa?: 600

力学性能|σs/MPa?: 355

力学性能|δ5(%)?: 16

力学性能|ψ(%)?: 40

力学性能|AKU/J?: 39

钢材交货状态硬度HBS10/3000，?|未热处理钢: 229 钢材交货状态硬度HBS10/3000，?|退火钢: 197 特性及应用

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未热处理时:HB?229

热处理:正火

冲击功:Aku?39J

2.4 技术要求

由零件简图可知，该零件是一个盘型凸轮。它的质量要求是: (1):表面间的平行度和垂直度，为了保证配合能够紧密贴和。所以工件应该装的平稳。

(2):表面粗糙度和经济等级，一般表面精度为IT6以上。表面粗糙度,0.1高精度的表面。

(3):孔和槽的精度，垂直度，粗糙度。

(4)其它部分达到尺寸要求即可。

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第三章 基准的选择和夹紧方案的确定

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

3.1 粗基准的选择

粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配各加工面的余量，同时为后续工序提供精基准面。具体按以下原则选择: 1)为了保证加工面和非加工面的位置要求，应选非加工面为粗基准。 2)合理分配各加工面的余量

3)粗基准要避免重复使用。

4)粗基准的表面应平整光洁。

5)余量均匀原则

此零件我们先用毛坯夹在车床上车一个平整光滑的平面，再以此平面作为粗基准，加工外形。然后把右端面安装在车床上，加工出此零件的外型。再以右端为定位基准加工出沉孔和R30mm圆弧面。

3.2 精基准的选择

选择精基准时，应能保证加工精度和装夹的可靠方便，可按下列原则: 1)基准重合原则

2)基准统一

3)自为基准原则

)互为基准原则 4

5)保证工件定位准确、加紧可靠、操作方便的原则

3.3 加紧方案的确定

在设计机床夹具前首先要确定合理的定位基准，就本工序来说要注意到以下几点:定位基准必须与工艺基准重合，并尽量与设计基准重合，以减小定位误差，获得最大的加工允差，降低夹具制造精度。当定位基准和工件基准或是设计基准不重合时必须进行必要的加工尺寸及允差换算;应选择工件上最大的平面，最长的圆柱面或是圆柱轴线为定位基准，以提高定位精度，并使定位稳定、可靠;在选择定位元件时，要防止出现超定位现象;在工件的各加工工序中，力求采用同一基准，以避免因基准更换而降低工件各表面相互位置的准确度;当铸件以毛坯面做为第一道工序

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时的基准，应选用比较光整的表面做基准面。

第四章 加工路线的确定

4.1 加工工艺

数控机床的加工方案包括制定工序、工步及先后顺序和进给路线等内容。 在数控机床的加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料、批量等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应对具体零件制定加工方案时，应具体分析并区别对待，灵活处理。只有这样，才能使加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。

常用加工方案:

1) 先粗后精

这是数控机床与普通机床都采用的方案，目的是为了提高生产效率并为保证零

件的精加工质量做准备。主要过程是先安排较大切削深度及进给量的粗加工工

序，以便在较短的时间内将精加工前的大量余量去掉。

2) 先近后远

这里所说的近和远，是按加工部件相对与起刀点的距离而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离起刀点近的部件先加工，远的部件后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。

3) 先内后外

对于车、铣及线切割机床加工特别适宜先内后外的加工方法。对既要加工内后加工外形表面。这是因为控制内表面的尺寸和形位精度等均较困难， 刀具刚性相应较差，刀尖或刀刃的使用寿命受到切削热的影响而降低，以及在依据加工内容，所选机床确定定位夹紧方案。

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4.2 加工工艺路线的拟定

制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。

工序010 除砂。

工序020 粗车ф120外圆柱面，车ф70K6外圆柱面，精车外圆ф120，精车ф70K6及倒角，车槽ф2*2。(以ф125外圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持外圆柱面)。 工序030 调头，平ф70端面， 粗镗ф60H7孔、精镗ф60H7孔。 工序040 粗车ф70外圆，精车ф70外圆。

工序050 钻三个通孔ф11，惚沉头孔ф18。

工序060 铣R30圆弧面。

工序070 表面处理，检验入库。

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第五章 机床、刀具、夹具的选择

5.1、机床的选择

当工件表面的加工方法确定之后，机床的种类也就基本上确定了。但是，没一

加工精度、生产率和自动化程度都各类都有不同的型式，其工艺范围、技术规格、

不相同。为了正确地的为每一道工序选择机床，除了充分的了解机床的性能外，尚须考虑下述几点:

1)机床的主要规格尺寸应与加工工件的外形轮廓尺寸相适应。即小工件应选小的机床，大工件应选大的机床，做到设备合理使用。

2)机床的精度应与要求的加工精度相适应。粗加工工序，应选用精度低的机床，精度要求高的精加工工序，应选用精度高想机床，。但机床精度不能过低，也不能过高，。机床精度过低，不能保证加工精度;机床精度过高，会增加零件制造成本。应根据零件加工精度要求合理选择机床。

3)机床的生产率应与加工工件的生产类型相适应。单件小批生产一般选择通用设备，大批量生产宜选高生产率的专用设备。

4)机床的选择应结合现场的实际情况。例如设备的类型、规格及精状况，设备负荷的平衡情况以及设备的分布排列情况等。

根据上述几点，在零件加工过程中选用CA6410数控车床、数控铣床等机床进行加工。

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6.2、刀具的选择

刀具的选择是机械加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。

与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求，尤其在刚性和寿命方面更为严格。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及刀具耐用度等其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:既要求精度高、强度大、刚性好、寿命长，又要求尺寸稳定，安装调整方便。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具的刚性。

选择刀具时，优先选用通用刀具，以缩短刀具制造同期和降低成本。必要时可采用各种高生产率的专用刀具和复合刀具。刀具的类型、规格和精度等应符合加工要求，如铰孔时，应根据被加工孔不同精度，选择相应精度等级的铰刀。

7.3 夹具的选择

夹具作为机械加工工艺系统的重要组成部分，在机械加工中占有十分重要的作用。工件在切削加工前必须在机床上占有一个正确的位置，才能使工件加工后达到工序加工要求。机床夹具作为在金属切削机床上确保这个正确的位置的一种工艺装备，其设计及使用在金属切削加工、保证零件加工精度和质量中占有关键的地位。

故加工过程中选用:1三爪自动定心卡盘，2虎口钳。

19

第六章 机械加工余量、工序尺寸的确定

6.1 切削用量的选用原则:

切削用量(、f、V)的大小对切削力、切削功率，道具质量和加工成本均有cap

显著影响。数控加工中选择切削用量时，就是保证加工质量和道具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。

自动换刀数控机床往往主轴上装刀所费时间较多，所以选择切削用量要保证道具加工完一个零件，或保证道具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班。对易损道具可采用姐妹刀形式，一保证加工的的连续性。

粗、精加工时切削用量的选择原则如下:

?粗加工时切削用量的选择原则，粗车时，首先考虑选择尽可能大的背吃刀量

;其次要根据已加工表面的粗糙度要求，选取尽可能大的进給量;最后根据刀具ap

耐用度确定最佳的切削速度。

?精加工时切削用量的选择原则，首先根据加工后的余量确定被吃刀量;其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进給量，;最后在保证刀具耐用度的情况下，尽可能选取较高的切削速度。

切削用量的选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。

6.2切削速度的选择

根据已经确定的被吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书上允许的切削速度范围内查表选取或者参与有关切削用量手册选用。

切削速度V确定后，按下表计算出机床主轴转速n(r/min，对有级变速的机床，C

须按机床说明书选择与所计算转速n接近的转速)，并填入程序单中。

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常用刀具耐用度参考值

刀具类型 刀具耐用度T/min 刀具类型 刀具耐用度T/min

高速钢车刀 60,90 硬质合金面铣刀 120,180

高速钢钻头 80,120 齿轮刀具 200,300 硬质合金焊接车刀 60 自动机用告诉钢车刀 180,200 硬质合金可转位车刀 15,30

在选择切削速度时，还应考虑以下几点。

a. 应尽量避开积屑瘤产生的区域。

b. 断续切削时，为减少冲击和热应力，要适当降低切削速度。

c. 在易发生震动的情况下，切削速度应避开自激震动的临界速度。

d. 加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度。

e. 加工带外皮的工件时，应适当的降低切削速度。

切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度。其计算公式如下:

,,dn/1000(m/min),c

式中d——工件或刀具上选定点的直径(mm);

n——工件或刀具的转速(r/min)。

切削刃上不同选定点的切削速度不等，由于切削速度较大的部位，切削时产生的热量多、刀具磨损快，因些，如无特殊说明，切削速度系指作用在主切削刃上的最大切削速度，则此时:

,,n/1000(m/min),dcw

式中d——待加工表面直径。 w

可根据工件直径和从下表中查得的切削速度，再从V、d、n关系图中查出机床c

转速。

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附表车削速度参考值(m/min)(k=45?) r

工件材料 碳素钢 合金钢 灰铸铁 黄铜

刀 车 具 高速削 高速钢 YT15 YT14 高速钢 YW1 高速钢 YG6 速 钢 条 度 件

60 280 190 150 1320

0.1 240 236 150 106 600 寿命

进给量480 212 132 90 400 fT

(mi60 40 250 24 150 32 125 125 1180 -1(mm?r) n) 0.2 240 38 200 17 118 22 90 95 530

480 24 180 14 106 19 75 80 355

60 31 212 17 118 18 106 85 1000

0.4 240 21 170 12 95 13 75 63 450

480 18 150 10 85 11 63 53 300

60 22 180 12 95 13 40 43 355 进给量f0.8 240 16 140 8.5 75 9.5 63 32 200

-1(mm?r) 480 13 125 7.1 67 8 53 27 150

60 17 90 8.5 9.5 75 36 800

1.6 240 12 71 6 6.7 53 27 355

480 10 63 5 5.6 45 22 236

轴承端盖的外圆粗加工:粗车外圆Φ120mm，Φ70mm时，主轴转速取400 r/min;其进给速度为:100mm/min;被吃刀量3mm。

轴承端盖外圆半精加工:半精车外圆Φ120，Φ70mm。主轴转速取500 r/min，其进给速度200mm/min;

轴承端盖外圆精加工:半精车外圆Φ120，Φ70mm。主轴转速取600 r/min，其进给速度300mm/min;

钻孔Φ30H7主轴转速取250 r/min，其进给速度为:40mm/min、精车内孔主轴转速取800r/min，其进给速度为:40mm/min.

车孔Φ30H11，粗车内孔主轴转速取400 r/min，其进给速度为:100mm/min;精车内孔主轴转速取800 r/min，其进给速度为:40mm/min

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6.3 进给速度或进给量的选择

进给量f(mm/z)、每齿进给量f(mm/z)和进給速度(mm/min)的选择:z

进給量和每齿进给量是数控机床切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度，加工精度要求，工件及刀具材料等因素，参考切削用量手册选取。实际编程与操作加工时，须转换成进給速度。

进给量f(mm/z)指刀具在进给方向上相对于工件的位移量。可用工件或刀具每转或每行程位移量不表述，如图8—2所示。

进给速度V指刀具切削刃上选定点相对于工f

件进给运动的瞬时速度。其计算公式如下:

,f.n,f

式中V——进给速度(mm/min); f

f——进给量(mm/r)。

粗加工时，由于对工件表面质量没有太高的

要求，这时主要考虑机床进給机构的强度和刚性

及刀杆的强度和刚性等限制因素，可根据加工材料，刀杆尺寸，工件直径及已确定的被吃刀量来选择进給量。

在半精加工时，则按表面粗糙度要求，根据工件材料，刀尖圆弧半径，切削速度来决定进给量，如精铣时可取20-25mm/min，精车时可取0.10-0.20mm/r。

最大进给量受机床刚度和进給系统的性能限制。在选择进給量时，还因注意零件加工中的某些特殊因素。比如在轮廓加工中，选择进给量时，因考虑零件拐角处的超程问题。

8.4 背吃刀量的选择

指工件上待加工表面与已加工表面之间垂直距离，如图8—2所示。其计算公式如下:

车削圆柱面时: ,(,)2addpwm

式中ap——背吃刀量;

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——待加工表面直径; dw

——已加工表面直径。 dm

在工艺系统刚性不足或者毛坯余量过大，或者量不均匀时，粗加工分几次进

給，并且应该把被吃刀量尽量取大一些。

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第七章 填写数控加工工艺卡片

7.1 数控加工工序卡

产品名称或代零件名称 材料 零件图号 号 (工厂) 数控加工工序卡

夹具名 工序号 程序编号 夹具编号 使用设备 称

专用夹 车间 具

刀具规刀具主轴转速 进给速度 背吃刀工步号 工步内容 格/ 备注 -1-1号 / r?min /mm ?min 量/mm mm

1 车削端面 25×25 300 手动 01

粗车外表面X方向留2 01 25×25 400 100 3 自动 1.1mm余量

半精车外表面X向留

3 0.25mm的精加工余06 25×25 500 200 自动

量

4 钻Ф5中心孔 03 Ф5 200 手动 5 钻孔 04 Ф28 250 40 自动 6 精车内孔 05 25×25 800 40 自动

精车外表面至尺寸7 06 25×25 600 300 自动 要求

8 切槽 02 2 500 150 自动 9 调头装夹 手动

10 车削端面 25×25 300 手动 01

粗车外表面X方向留11 01 25×25 400 100 3 自动 1.1mm余量

半精车外表面X向留

12 0.25mm的精加工余06 25×25 500 200 自动

量

13 粗车内孔 05 400 100 2 自动

25

14 精车内孔 04 25×25 800 40 自动

精车外圆表面至尺15 06 25×25 600 300 自动 寸要求

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7.2 数控加工刀具卡

产品名称或代零件 零件 轴承端盖 号 名称 图号

刀尖半序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注 径

90?硬质合金外圆车端面及粗车外轮1 T01 1 0.5 车刀 廓

2 T02 宽度为2mm切槽刀 1 切槽 3 T03 Ф5中心钻 1 钻Ф5mm中心孔 4 T04 Ф28钻头 1 钻Ф30mm孔 5 T05 内孔车刀 1 车Ф30mm孔

93?硬质合金外圆6 T06 1 精车外轮廓 0.2 车刀

7 T09 Ф2中心钻 1 钻Ф2mm中心孔 8 T07 Ф11钻头 1 钻Ф11mm通孔

惚Ф18mm沉孔和R309 T08 Ф18立铣刀 1 圆弧

编制 审核 批准 共1页 第1页

27

第八章 程序编制

O1;(车右端)

M03S450T0101; G00X127Z5;

G71U2R1;

G71P50Q100U0.5W0.2F0.3;

N50G00X64;

G01Z1F0.15; X70Z-2;

Z-7;

X120;

N100W-30;

G00X150Z100; M05;

M00;

M03S1200T0606; G00X125Z5;

G70P50Q100; G00X150Z100; M05;

M00;

M03S400T0202; G00X125Z-7; G01X66F0.1; X80;

G00X150Z100; M05;

M30;

O2;(镗孔)

M03S450T0505; G00X27Z5;

G01X36Z1F0.15; X30Z-2;

28

Z-50;

X27;

Z5;

G00X150Z100; M05;

M30;

O3;(镗左端孔)

M03S450T0505; G00X27Z5;

G71U-2R1;

G71P50Q100U0.5W0.2F0.2;

N50G00X60;

G01Z-25F0.1; X27

N100Z5;

G00X150Z100; M05;

M00;

M03S1200T0505; G00X27Z5;

G70P50Q100; G00X150Z100; M05;

M30;

O4;(车左端外圆)

M03S450T0101; G00X127Z5;

G71U2R1;

G71P50Q70U0.5W0.2F0.3;

N50G00X70;

G01Z-18F0.15;

29

N70X125;

G00X150Z100; M05;

M00;

M03S1200T0707; G00X125Z5;

G70P50Q70;

G00X150Z100; M05;

M30;

%

O10;(加工中心钻孔铣削)

G18G91Z0;

M6T7

G54G90G80G40; G00Z100;

M3S600M08;

Z10;

G16G00X47.5Y90; G81Z-40R10F60; G81X47.5Y210Z-40R10F60;

G81X47.5Y-30Z-40R10F60;

G15G80G00Z100; G91G28Z0;

M6T08;

M3S600M08;

G90G00Z100;

Z10;

G16G00X47.5Y90; G81Z-40R10F60; G81X47.5Y210Z-40R10F80;

G81X47.5Y-30Z-40R10F80;

G15G80G00Z10;

30

X100Y0;

Z-18;

G68X0Y0R45; M98P30011;

G69G90G00Z100; G91G28Z0;

M05;

M30;

O11;

G91G01Z-7F200; G9042G01X80Y-30D02F120;

G02Y30R30;

G40G01X100Y0; M99;

31

第九章 设计总结

经过近一段时间的努力，在交毕业设计的规定时间内时完成了毕业设计，真的觉得有很多值得自

己去总结的地方。现总结如下:

这次毕业设计对自己来说是一个大的挑战。

从选定毕业设计题目起，每天总在查阅书籍，寻找相关资料，但由于平时基础知识和实践较浅，又缺乏经验，只能借助手册和数据来计算。难度比较大，涉及知识点教多，包括很多基础知识和专业知识。

在这份毕业论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意～

32

第十章 参考文献

1(韩鸿鸾 荣维芝(《数控机床加工程序程序的编制》，北京:机械工业出版社，2002.12

2.朱焕池(《机械制造工艺学》(北京:机械工业出版社出版(2003.4 3.刘治映(《毕业设计(论文)写作导论》，长沙:中南大学出版社(2006.6 4.徐宏海(《数控加工工艺》，北京:化学工业出版社(2003.11 5.邓建新 赵 军(《数控刀具材料选用手册》，北京:机械工业出版社，2005.2( 6(赵长明 刘万菊(《数控加工工艺及设备》，北京:高等教育出版社，2003.10 7(焦小明 孙庆群(《机械加工技术》，北京:机械工业出版社出版(2005.7

33

34

35

范文五：12轴承端盖机械加工工艺规程及

一、确定毛坯

1、确定毛坯种类:

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,故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造 工艺设计简明手册》第 41页表 2.2-5, 选用铸件尺寸公差等级为 CT-12。

2、确定铸件加工余量及形状:

查《机械制造工艺设计简明手册》第 41页表 2.2-5,选用加工余量为 MA-H 级,并查表 2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选用及 加工余量,如下表所示:

3、绘制铸件零件图

四、工艺规程设计

(一 ) 选择定位基准:

1 粗基准的选择:以零件的小头上端面为主要的定位粗基准,以两个小头孔 外圆表面为辅助粗基准。

2 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据 “ 基准 重合 ” 原则和 “ 基准统一 ” 原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,以两个 小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。

(二 ) 制定工艺路线 :

根据零件的几何形状、 尺寸精度及位置精度等技术要求, 以及加工方法所能 达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下 , 可以考虑采用万能性机床配以专 用工卡具 , 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, 以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第 20页表 1.4-7、 1.4-8、 1.4-11,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:

工序 01 粗铣 Φ20、 Φ50下端面, 以 T2为粗基准, 采用 X51立式铣床加专 用夹具;

工序 02 粗铣 Φ20上端面,以 T1为定位基准,采用 X51立式铣床加专用 夹具;

工序 03 粗铣 Φ50上端面,以 T4为定位基准,采用 X51立式铣床加专用 夹具;

工序 04 钻、扩 Φ20孔,以 Φ32外圆和 T2为基准,采用 Z525立式钻床加 专用夹具;

工序 05 粗镗 Φ50孔, 以 D1为定位基准, 采用 T616卧式镗床加专用夹具; 工序 06 铣斜肩, 以 D1和 T2为定位基准, 采用 X51立式铣床加专用夹具; 工序 07 精铣 Φ20下端面,以 T2为基准,采用 X51立式铣床加专用夹具; 工序 08 精铣 Φ20上端面,以 T1为基准,采用 X51立式铣床加专用夹具; 工序 09 粗铰、精铰 Φ20孔,以 T2和 Φ32外圆为基准,采用 Z525立式钻 床加专用夹具;

工序 10 精铣 Φ50端面,以 D1为基准,采用 X51立式铣床加专用夹具; 工序 11 半精镗 Φ50孔,以 D1做定位基准,采用 T616卧式镗床加专用夹 具;

工序 12 钻、铰 Φ8锥孔,以 T1和零件中线为基准,采用 Z525立式钻床 加专用夹具;

工序 13 钻 M6底孔,攻螺纹,以 T1和零件中线为基准,采用 Z525立式 钻床并采用专用夹具;

工序 14 铣断,以 D1为基准,采用 X60卧式铣床加专用夹具;

工序 15 去毛刺;

工序 16 终检。

(三)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 :

1、圆柱表面工序尺寸:

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量, 现在确定各表面的各个加 工工序的加工余量如下:

2、平面工序尺寸:

3、确定切削用量及时间定额:

工序 01 粗铣 Φ20、 Φ50下端 面 T2为粗基准。

1. 加工条件

工件材料:HT200,σb =170~240MPa,铸造 ; 工件尺寸:a emax =72mm,

l=176mm;

加工要求:粗铣 Φ20孔下端面,加工余量 4mm;

机床:X51立式铣床;

刀具:YG6硬质合金端铣刀。 铣削宽度 a e ≤90, 深度 a p ≤6, 齿数 z=12,故根据 《机 械制造工艺设计简明手册》 (后简称 《简明手册》 ) 表 3.1, 取刀具直径 d 0=125mm。 根据《切削用量手册》(后简称《切削手册》)表 3.16,选择刀具前角 γ0=0°后角 α0=8°,副后角 α0’=10°,刃倾角:

λs=-10°, 主偏角 Kr=60°, 过渡刃 Kr ε=30°, 副偏角 Kr’=5°。

2. 切削用量

1)确定切削深度 a p

因为余量较小,故选择 a p =4mm,一次走刀即可完成。

2)确定每齿进给量 f z

由于本工序为粗加工, 尺寸精度和表面质量可不考虑, 从而可采用不对称端 铣,以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表 3.5,使用 YG6硬质合金 端铣刀加工,机床功率为 4.5kw (据《简明手册》表 4.2-35, X51立式铣床)时: f z =0.09~0.18mm/z

故选择:f z =0.18mm/z。

3)确定刀具寿命及磨钝标准

根据《切削手册》表 3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm ;由于铣刀 直径 d 0=125mm,故刀具使用寿命 T=180min(据《简明手册》表 3.8)。

4)计算切削速度 v c 和每分钟进给量 v f

根据《切削手册》表 3.16,当 d 0=125mm, Z=12, a p ≤7.5, f z ≤0.18mm/z时, v t =98m/min,nt =250r/min,vft =471mm/min。各修正系数为:k MV = 1.0, k SV = 0.8。切 削速度计算公式为:

v v e v z v p T v

v c k q d c v m

0=

其中 mm a e 72=, mm a p 4=, 245=v C , 2. 0=q v , 15. 0=x v , 35. 0=y v ,

8. 08. 00. 1=?=?=k k k Sv Mv v , 2. 0=u v , 0=p v , 32. 0=m , min 180=T ,

z mm f z /18. 0=, 12=Z ,将以上数据代入公式:

min

/1428

. 0122. 07235. 008. 015. 041802

. 012524532. 0m v c =??????????=

确定机床主轴转速: m i n /3611000r d v n w

c

s ==

π。 根据 《简明手册》 表 4.2-36, 选择 n c =300r/min,vfc =390mm/min,因此, 实际进 给量和每分钟进给量为:

v c =

1000

0n d π=

1000

300

12514. 3??m/min=118m/min

f zc =v fc /nc z=390/300×12 mm/z=0.1mm/z

5) 校验机床功率

根据《切削手册》表 3.24,近似为 Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书,主轴允 许功率 Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定 :ap =4.0mm, n c =300r/min, v f =390mm/s, v c =118m/min, f z =0.1mm/z。 6)计算基本工时

t m =L/ vf , L=l+ y+Δ, l=176mm.

查《切削手册》表 3. 26,入切量及超切量为:y+Δ=40mm,则:

t m =L/ Vf =(176+40)/390=0.81min。

工序 02 粗铣 Φ20上端面,以 T1为定位基准。 切削用量和时间定额及其计算过程同工序 01。 工序 03 粗铣 Φ50上端面,以 T4为定位基准

刀具:YG6硬质合金端铣刀, 10, 400==Z mm d 机床:X51立式铣床

根据《切削手册》查得, mm a z mm f p z 4, /13. 0==。根据《简明手册》表

4.2-36查得,取:min /300r n w =,故实际切削速度:

min /7. 371000

300

401000

m n d v w

w =??=

=

ππ

当 min /300r n w =时,工作台每分钟进给量应为:

min /3903001013. 0mm n Z f f w z m =??=??=

查说明书,取 min /400mm f m =

计算切削基本工时:

mm y L 82107272=+=?++=

因此, min 205. 0390

82===

f L t m m 工序 04 钻、 扩 Φ20孔, 以 Φ32外圆和 T2为基准, 保证垂直度误差不超过 0.05mm, 孔的精度达到 IT10。 1. 选择钻头

根据《切削手册》表 2.1.2.2,选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时 d o =18mm, 钻头采用双锥后磨横刀,后角 αo =12°,二重刃长度 b ε=3.5mm,横刀长 b=2mm,宽 l=4mm,棱带长度 mm l 5. 11=, 1002=?°, 30=β° 2. 选择切削用量 (1)确定进给量

按加工要求确定进给量:查《切削手册》, r mm f /53. 0~43. 0=,

367. 1<==,由《切削手册》表 2.7,="" 系数为="" 0.5,="" 则:="" r="" mm="" f="" 265.="" 0~215.="" 0(5.="" 0)="" 53.="" 0~43.="" 0(="">

按钻头强度选择 :查《切削手册》表 2.8, 钻头允许进给量为:r mm f /0. 2=;

按机床进给机构强度选择:查《切削手册》表 2.9,机床进给机构允许轴向 力为 8330N 时,进给量为 r mm f /93. 0=。

以上三个进给量比较得出,受限制的进给量是工艺要求,其值为:

0.215~0.265mm/r。根据《简明手册》表 4.2-16, 最终选择进给量 r mm f /22. 0=。

由于是通孔加工,为避免即将钻穿时钻头折断,故应在即将钻穿时停止自动 进给而改为手动进给。

根据《切削手册》表 2.19查出 , 钻孔时轴向力 F f =2500N,轴向力修正系数为 1.0,故 F f =2500N。根据 Z525立式钻床使用说明书,机床进给机构允许的最大 轴向力为 8830N ﹥ F f ,故所选进给量可用。 (2)确定钻头磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度(查《简明手册》)为 0.6mm ,寿命 min 45=T . (3)切削速度

查《切削手册》表 2.30,切削速度计算公式为:

v y x

p m v c k f

a T d c v v

v

v z 0

= (m/min)

其中, 5. 9=Cv , mm d 180=, 25. 0=v z , 125. 0=m , 9=p a , 0=v x , 55. 0=v y ,

22. 0=f ,查得修正系数:0. 1=v T k , 85. 0=lv k , 0. 1=tv k ,故实际的切削速度:

min /5. 985. 022

. 0160185. 955

. 0125. 025

. 0m v c =????= (4)检验机床扭矩及功率

查《切削手册》表 2.20,当 f≤0.26, do ≤19mm 时, M t =31.78N?m ,修正系数均 为 1.0,故 M C =31.78 N?m 。

查机床使用说明书:M m =144.2 N?m 。

查《切削手册》表 2.23, 钻头消耗功率:P c =1.3kw。 查机床使用说明书, kw P E 26. 281. 08. 2=?=。 由于 m c M M ?, E C P P ?,故切削用量可用,即:

r mm f /22. 0=, min /272r n n c ==, min /4. 15m v c =

3、计算工时

min 64. 022

. 0272830=?+==

nf L t m 4、扩孔至 Φ19.8

查《切削手册》表 2.10,扩孔进给量为:r mm f /8. 0~7. 0=,并由机床使用 说明书最终选定进给量为:r mm f /81. 0=。

根据资料,切削速度 钻 v v 4. 0=,其中 钻 v 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切 削速度,故:min /8. 35. 94. 0m v =?=, min /1. 618. 198

. 31000r n s =??=π

,根据机床

使用说明书选取: min /97r n w =。

基本工时: min 48. 081

. 0978

3081. 097=?+=??++=

y L t

工序 05 粗镗 Φ50孔,以 D1为定位基准。

机床:T60卧式镗床

单边余量 , 5. 2mm Z =可一次切除, 则 mm a p 5. 2=。 根据 《简明手册》 4.2-20查得,取 r mm f /52. 0=。根据《简明手册》 4.2-21查得,取:min /200r n =。

计算切削基本工时:

min 13. 052

. 02001

212=??+==

f L t m m 工序 06 铣斜肩,以 D1和 T2为定位基准。

刀具:硬质合金三面刃铣刀 机床:X51立式铣床

根据《简明手册》查得:1663==Z mm d w , 。根据《切削手册》查得:

, /10. 0z mm f z =因此:

min /13663

27

10001000r d v

n w

s =??=

=

ππ

现采用 X51立式铣床,取:min /100r n w =,故实际切削速度为:

min /8. 191000

100

631000

m n d v w

w =??=

=

ππ

当 min /300r n w =时,工作台每分钟进给量应为:

min /1601001610. 0mm n Z f f w z m =??=??=

根据《切削手册》表 4.2-37查得 , 取:min /165mm f m =。

计算切削基本工时:

mm y l L 5. 37255. 12=+=?++=

因此:min 227. 0165

5. 37===

f L t m m 工序 07 精铣 Φ20下端面,以 T2为基准。

刀具:YG6硬质合金端铣刀; 机床:X51立式铣床;

查《切削手册》表 3.5,进给量为:min /0. 1~5. 0mm f z =,取为 0.5mm/r 参考有关手册,确定 min /124m v =,采用 YG6硬质合金端铣刀,

12, 125==z mm d w ,则:

min /316125

124

10001000r d v

n w

s =??=

=

ππ

现采用 X51立式铣床,根据《简明手册》表 4.2-36,取 min /300r n w =,故实际 切削速度: m i n /75. 1171000

300

1251000

m n d v w

w =??=

=

ππ

当 min /300r n w =时,工作台每分钟进给量:

min /1800300125. 0mm n z f f w z m =??=??=,取为 980mm/min

本工序切削时间为:

62. 0980125

17622

2=+?===f l t t m

m min

工序 08 精铣 Φ20上端面,以 T1为基准。

切削用量同工序 07 精铣时 mm d y 1250==?+ 基本工时:31. 0980125176=+==

f l t m

m

工序 09 粗铰、精铰 Φ20孔,以 T2和 Φ32外圆为基准。 (1)粗铰至 mm 94. 19φ

刀具:专用铰刀 机床:Z525立式钻床

根据有关手册的规定,铰刀的进给量为 =f z 0.8~1.2mm/z,进给量取

=f z 0.81mm/r,机床主轴转速取为 n w =140r/min,则其切削速度为:

min /77. 8m d n v ==π。

机动时切削工时, 830+=l =38mm,

min 34. 081

. 014038

38=?=?=

f n t w m (2) 精铰至 mm 20Φ

刀具:mm d w 20= 机床:Z525立式钻床

根据有关手册的规定,铰刀的进给量取 =f 0.48mm/r,机床主轴转速取为:

n w =140r/min,则其切削速度为:min /8. 8m d n v ==π

机动时切削工时, 830+=l =38mm

min 57. 048

. 014038

38=?=?=

f n t w m 工序 10 精铣 Φ50端面,以 D1为基准。

机床:X51立式铣床

刀具:硬质合金立铣刀(镶齿螺旋形刀片),由《切削手册》表 3.6查得:

s m v /45. 0=, min /08. 0, 6, 40mm f z d z ===, 即 27m/min,因此,

min /21440

2710001000r d v

n w s =??==ππ。 现采用 X51立式铣床, 取 min /210r n w =, 工作台每分钟进给量 f m 应为:min /8. 100210608. 0mm n z f f w z m =??=??=, 查机床使用说明书,取 min /100mm f m =。 铣削基本工时:min 84. 0100

1272=+=t m min 68. 1284. 02=?=t m

工序 11 半精镗 Φ50孔,以 D1做定位基准。

单边余量 mm z 0. 1=, 可一次切除,则 mm a p 0. 1=。

由《切削手册》表 1.6查得,进给量 , /40. 0~25. 0r mm f z =取为 0.27mm/r。

由《切削手册》表 1.1查得, min /100m v =,则:

min /63750

10010001000r d v

n w w =??==ππ 查《简明手册》表 4.2-20, n w 取为 630r/min。 加工基本工时:min 038. 05. 063012=?=?=f n l t w

工序 12 钻、铰 Φ8锥孔,以 T1和零件中线为基准。

刀具:专用刀具

机床:Z525立式钻床

确定进给量 f :根据《切削手册》表 2.7查得, r mm f /26. 0~22. 0=,查 Z525机床使用说明书,现取 r mm f /22. 0=。查《切削手册》表 2.15, min /17m v =,计算机床主轴转速:

min /6948

. 71710001000r d v

n w s =??==ππ 按机床选取 min /680=n w ,所以实际切削速度为:

min /66. 161000680

8. 71000m n d v w

w =??==ππ

计算切削基本工时:

min 066. 022. 068046=?+=?++=f y l t m

m 工序 13 钻 M6底孔,攻螺纹,以 T1和零件中线为基准

(1)钻螺纹底孔 8. 4Φmm

机床:Z525立式钻床

刀具:高速钢麻花钻

根据《切削手册》查得,进给量为 =f 0.18~0.22mm/z,现取 f=0.22mm/z, v=17m/min,则:

min /11288

. 41710001000r d v

n w s =??==ππ 查《简明手册》表 4.2-15,取 min /960r n w =。所以实际切削速度为: min /48. 141000960

8. 41000m n d v w

w =??==ππ

计算切削基本工时:

min 047. 022. 096046=?+=?++=f y l t m

m (2)攻螺纹 M6

机床:Z525立式钻床

刀具:丝锥 M6, P=1mm

切削用量选为:min /6/1. 0m s m v ==, 机床主轴转速为:min /318r n s =, 按机床使用说明书选取:min /272r n w =,则 min /1. 5m v =;机动时, mm l 1046=+=,计算切削基本工时:

min 04. 0272

110=?=?=n f l t m 工序 14 铣断,以 D1为基准。

选择锯片铣刀, d=160mm, l=4mm,中齿, Z=40

采用 X61卧式铣床

查 《切削手册》 , 选择进给量为:z mm f /10. 0=, 切削速度为:

min /27m v =, 则:

min /54160

2710001000r d v

n w s =??==ππ 根据《简明手册》表 4.2-39,取 min /100r n w =,故实际切削速度为: min /2. 501000100

801000m n d v w

w =??==ππ

此时工作台每分钟进给量 f m 应为:

min /400100401. 0mm n Z f f w z m =??==

查《切削手册》表 4.2-40,刚好有 min /400mm f m =。

计算切削基本工时:

min 255. 04003072=+=?++=f y l t m

m 五、夹具设计

为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。 并设计工序 13—— 钻 M6螺纹底孔的夹具。本夹具将用于 Z525立式钻床,刀具 为高速钢麻花钻。

(一 ) 问题的提出

本夹具主要用来钻 M6螺纹底孔,该孔为斜孔,跟拨叉的中线有一定的角度 要求, 在加工时应保证孔的角度要求。 此外, 在本工序加工时还应考虑如何提高 劳动生产率,降低劳动强度,而其位置尺寸为自由公差,精度不是主要问题。

(二 ) 夹具设计

1、定位基准选择

由零件图可知, M6螺纹孔为斜孔,相对于拨叉中线有 ?10的要求,为使定位 误差为零,应该选择拨叉中线为定位基准保证该角度。此外,还应以 Φ20孔端 面为基准,从而保证螺纹孔在拨叉体上的位置。

为了提高加工效率, 现决定采用手动夹紧工件快换装置, 并采用快换钻套以 利于在钻底孔后攻螺纹。

2、切削力及夹紧力计算

刀具:硬质合金麻花钻, mm d 8. 4=。

由实际加工的经验可知 , 钻削时的主要切削力为钻头的切削方向 , 即垂直于工 作台 , 查《切削手册》表 2.3,切削力计算公式为:

F

F F k f d C F y Z F f 0= 其中:410=C F , 2. 1=Z F , 75. 0=y F , mm d 8. 40=, 22. 0=f ,

k k k k hF xF MF F ??=, k MF 与加工材料有关 , 取 0.94; k xF 与刀具刃磨形状有关 , 取

1.33; k hF 与刀具磨钝标准有关 , 取 1.0,则:

N

F 108125. 122. 08. 441075. 02. 1=???= 在 Φ20孔两个端面只需要采用开口垫圈和六角螺母适当夹紧后本夹具即可 安全工作 .

3、定位误差分析

(1)定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销,这 两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差 相同,即 10620?Φk 。此外,这两定位销共同保证加工孔偏斜的角度,其中心 连线与工作台面成 10°角。

(2)计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。

钻套外径 510g Φ与衬套孔 710H Φ的最大间隙为:

026. 0) 011. 0(015. 0max =--=?

衬套外径 615r Φ与钻模板孔 715H Φ的最大间隙为:

005. 0023. 0018. 0max -=-=?

则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为:0.026-0.005=0.021。

(3)计算定位销轴与工作台的平行度误差。

定位销轴与夹具体孔的最大间隙为:

034. 0001. 0035. 0max =-=?

夹具体孔的长度为 14mm ,则上述间隙引起的最大平行度误差为:0.034/14, 即 0.24/100。

4、夹具设计及操作的简要说明

如前所述,在设计夹具时,应该考虑提高劳动生产率。为此,设计采用了快 换装置。拆卸时,松开夹紧螺母 1~2扣,拔下开口垫圈,实现工件的快换。攻螺 纹时,松开压紧螺母即可替换可换钻套,进行攻螺纹加工。

5、钻床夹具的装配图见附图

参考文献

1、赵家奇 , 机械制造工艺学课程设计指导书 (2版 ), 机械工业出版社 ,2006年 .

2、曾志新 , 吕明主编 , 机械制造技术基础 ,:武汉理工大学出版社 ,2001年 .

3、李益明主编 , 机械制造工艺设计简明手册 , 机械工业出版社 ,1993年 .

4、肖诗纲主编 , 切削用量手册 , 机械工业出版社 ,1993年 .

5、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, 1987年 .

CA6140车床拨叉零件图

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