机械制造基础课程设计夹具设计工艺设计要点

机械制造基础课程设计设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计班级：学生：指导教师：目录设计任务书一、零件的分析………………………………………二、工艺规程设计……………………………………（一）、确定毛坯的制造形式……………………（二）、基面的选择………………………………（三）、制订工艺路线……………………………（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺才的确定……………………………………………（五）、确定切削用量及基本工时………………三、夹具设计…………………………………………四、参考文献…………………………………………订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 -一、零件的分析（一）零件的工艺分析轴承端盖具有密封，定位的作用，因此结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以Ø16mm为中心的，包括：Ø32H7mm及倒角，尺寸为Ø11mm，Ø7mm的沉头孔及螺纹孔，M5螺纹底孔，Ø11mm，Ø10mm进油孔，以及Ø56mm圆柱面，Ø16mm孔与Ø56mm柱面同心度为0.025；由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出Ø56mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出关键部分孔Ø16mm，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。

（二）基面的选择1 基准选择原则①粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。

具体选择时应考虑下列原则：1) 选择重要表面为粗基准2) 选择加工余量最小的表面为粗基准3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。

4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。

订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 -①精基准的选择1)基准重合原则 2）基准统一原则 3）自为基准原则 4)互为基准原则5)便于装夹原则2 基准选择粗基准的选择：以未加工外圆表面作为粗基准。

对于精基准而言，根据基准重合原则，选Ø16mm用设计基准作为精基准。

（三）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，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得到合理的保证。

在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。

除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一工序Ⅰ铸造成型。

工序Ⅱ时效处理。

工序Ⅲ车Ø90mm，Ø52mm外圆。

工序Ⅳ钻孔Ø32mm，Ø16mm，扩孔Ø32mm，Ø16mm，铰孔Ø32mm，Ø16mm。

工序Ⅴ粗车，半精车，精车Ø56mm外圆及端面。

工序Ⅵ钻Ø11mm沉头孔，Ø7mm螺纹孔，M5螺纹底孔。

工序Ⅶ钻油孔Ø10mm。

工序Ⅷ钻孔Ø11mm。

工序Ⅸ攻丝M5。

工序Ⅹ攻丝M12。

工序ⅩⅠ清洗检查。

2.工艺路线方案二工序Ⅰ铸造成型。

工序Ⅱ时效处理。

订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 3 -工序Ⅲ车Ø90mm，车Ø52mm及端面。

工序Ⅳ粗车Ø56mm外圆及端面。

工序Ⅴ钻孔Ø32mm至Ø31mm，Ø16mm孔至Ø15mm。

工序Ⅵ半精车，精车Ø56mm外圆及端面工序Ⅶ扩,铰Ø16mm孔工序Ⅷ半精镗,精镗Ø32mm至Ø32H8mm。

工序Ⅸ钻Ø11mm沉头孔，Ø7mm螺纹孔。

工序Ⅹ加工M5螺纹底孔, 攻丝M5工序Ⅺ钻进油孔Ø11mm。

工序Ⅻ钻进油孔Ø10mm，攻丝M12。

工序XIII清洗检验工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一先加工圆柱面，再以圆柱面为基准加工中心孔。

方案二是先加工孔，再以孔为精基准加工圆柱面。

两种方案比较，零件设计基准是中心孔，根据基准重合原则，选用方案二更合理。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定端盖零件材料为HT200，毛坯重量约为1.00Kg，生产类型为中批生产，采用金属砂型铸造。

根据上述原始资料及加工工艺，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.车外圆及端面考虑右端面的粗糙度Ra为3.2，参照《机械制造工艺设计手册》——以下简称“手册”，表1—43，确定工序尺寸为Z=1.0mm，其中粗加工的加工余量Z=0.5mm，精加工的加工余量Z=0.25mm。

2.钻孔Ø32，半精镗Ø32，精镗Ø32。

钻Ø32㎜： 2Z=30半精镗：Ø32㎜ 2Z=1.5精镗：Ø32㎜ 2Z=0.5订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 4 -订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 5 -3．钻孔Ø16㎜，扩孔Ø16㎜，铰孔Ø16㎜根据“手册”表1—49，扩孔Ø16㎜ 2Z=1.6㎜铰孔Ø16㎜ Z=0.4㎜毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。

图1 毛坯图（五）确定切削用量及基本工时1）工序Ⅲ 车Ø90mm ，车Ø52mm 及端面。

机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时：确定加工余量为2mm ， 查《切削用量简明手册》，加工切削深度 mm a p 2= 由表4 r mm f /6.0~5.0=，根据［3］表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： mm a p 7≤ s m v t /82.1=;切削修正系数：65.0=tv k 92.0=xtv k 8.0=sv k订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 6 -0.1=tv k 0.1=Tv k故 s m k v v v t /87.00.10.18.092.065.082.1=⨯⨯⨯⨯⨯== s r Dv n /86.21000==π 由机床 min /171/86.2r s r n c == s m Dn v cc /808.0100086.29014.31000=⨯⨯==π min 271.06056.086.25211=⨯⨯+==nf L t m min 187.06056.086.25132=⨯⨯+==nf L t m 车端面 45.0/3==nf L t m min2）粗车Ø56mm 外圆及端面。

机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时确定加工余量为1mm ， 查《切削用量简明手册》，加工切削深度 mm a p 1= 由表4 r mm f /6.0~5.0=，根据［3］表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： mm a p 7≤ s m v t /82.1=;切削修正系数：65.0=tv k 92.0=xtv k 8.0=sv k0.1=tv k 0.1=Tv k故 s m k v v v t /87.00.10.18.092.065.082.1=⨯⨯⨯⨯⨯== s r Dv n /03.51000==π 由机床 min /320/03.5r s r n c ==订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 7 - s m Dn v cc /884.0100003.55614.31000=⨯⨯==π min 04.06056.003.552=⨯⨯+==nf L t m 车端面 34.0/2==nf L t m min3）工序Ⅴ 钻孔Ø32mm 至Ø31mm ，Ø16mm 孔至Ø15mm机床：Z535刀具：高速钢麻花钻确定切削用量及工削工时f=0.75mm/r ·K f l =0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38)ν=0.35m/s （21m/min ） （表3—42）n s =wd 1000⋅⋅πv =323.1435.01000⨯⨯=3.48r/s (334r/min) 按机床选取 n w =338r/min=5.63r/s故实际切削速度 ν=1000n d s w ⋅⋅π=0.35m/s 切削工时 l=80mm ，l 1= 10mm ，l 2=2mmt m =f⋅++w 21n l l l = 71.063.520112⨯++=6s=0.1min 钻Ø16mm 孔至Ø15mm机床：Z535刀具：高速钢麻花钻确定切削用量及工削工时f=0.75mm/r ·K f l =0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38)ν=0.35m/s （21m/min ） （表3—42）n s =wd 1000⋅⋅πv =4.513.1435.01000⨯⨯=5.2r/s (334r/min)订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 8 -按机床选取 n w =338r/min=5.63r/s故实际切削速度 ν=1000n d s w ⋅⋅π=0.35m/s 切削工时 l=80mm ，l 1= 10mm ，l 2=2mmt m =f⋅++w 21n l l l = 71.063.520120⨯++=0.133min 4）工序Ⅴ 半精车，精车Ø56mm 外圆及端面机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时确定加工余量为0.25mm ， 查《切削用量简明手册》，加工切削深度 mm a p 25.0= 由表4 r mm f /6.0~5.0=，根据［3］表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： mm a p 7≤ s m v t /82.1=;切削修正系数：65.0=tv k 92.0=xtv k 8.0=sv k0.1=tv k 0.1=Tv k故 s m k v v v t /87.00.10.18.092.065.082.1=⨯⨯⨯⨯⨯== s r Dv n /03.51000==π 由机床 min /320/03.5r s r n c == s m Dn v cc /884.0100003.55614.31000=⨯⨯==π min 04.06056.003.552=⨯⨯+==nf L t m 半精车端面 34.0/2==nf L t m min 精车min 04.06056.003.552=⨯⨯+==nf L t m订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计- 9 - 精车端面 34.0/2==nf L t m min4）工序Ⅵ 粗镗Ø32mm 至Ø31mm机床：卧式镗床618T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT切削深度p a ：0.5p a mm =进给量f ：根据参考文献[3]表 2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为F a =0.5mm 。