轴承座与齿轮的加工工艺规程及工序的专用夹具设计说明书

轴承座与齿轮的加工工艺规程及工序的专用夹具设计说明书内容摘要：

0 . 2 2 0 3 7 . 5 1 5 0 / m i nm z wf f z n m m     查机床说明书，刚好有 60 / minmf mm ，就直接选用这个值。 切削工时，粗铣，一次行程，由作图法 12 4 0 0 1 1 4 3 5 1 7l l l m m      则机动工时为： 517 44 m in150mt  工序四 铣Φ 22上端面 (1)加工条件 工件材料： HT200。 加工要求：粗铣。 机床： X63 卧式铣床。 刀具材料：高速钢镶齿三面刃铣刀， 50wd mm ，齿数 z ＝ 10。 (2)计算切削用量 由切削手册，确定 /v m s 由所选铣刀， 10 00 10 00 28 .67 4 50s w vn d   （ r/mim） 由机床性能参数，取 / minwnr 故实际切削速度 5 / m in1000wwdnvm 当 / minwnr 时，工作台每分钟进给量 0 . 2 2 0 3 1 . 5 6 3 / m i nm z wf f z n m m     查机床说明书，刚好有 60 / minmf mm ，就直接选用这个值。 切削工时，粗铣，一次行程，由作图法 12 1 0 2 1 1 4 3 2 1 9l l l m m      则机动工时为： 219 m in63mt  工序五 钻孔Φ 22及沉孔Φ 40 工件材料： HT200。 加工要求：钻孔Φ 22 及沉孔Φ 40。 机床： Z3050 型立式钻床。 刀具材料：高速钢麻花钻头， 0 22d mm , 0 40d mm 由［ 2］表 ，确定 /f mm r / minvm 10 00 10 00 12 .25 4 22swvn d    r/mim 由机床参数［ 1］表 － 15，取 200 / minwnr 故实际切削速度 13 .8 16 / m in1000wwdnvm 切削工时，由作图法 则底孔Φ 22 11 3 0 1 0 33 3 0 .6 4 5 m in2 0 0 1 .0m wl l lt nf      11 30 0 10 3 1. 56 5 m in20 0 1. 0mwl l lt nf    钻沉孔 11 5 103 3 m in200 wl l lt nf      工序六 粗铣 ,半精铣两轴承孔端面 (1)加工条件 工件材料： HT200。 加工要 求：粗铣 ,半精铣两轴承孔端面。 机床： X63 卧式铣床。 刀具材料：高速钢镶齿三面刃铣刀， 350wd mm ，齿数 z ＝ 20。 (2)计算切削用量 由切削手册，确定 2/v ms 由所选铣刀， 1000 1000 2 350s w vn d   （ r/mim） 由机床性能参数，取 / minwnr 故实际切削速度 5 / m in1000wwdnvm 当 / minwnr 时，工作台每分钟进给量 0 . 2 2 0 3 7 . 5 1 5 0 / m i nm z wf f z n m m     查机床说明书，刚好有 60 / minmf mm ，就直接选用这个值。 切削工时，粗铣，一次行程，由作图法 12 3 0 4 1 7 5 5 4 8 4l l l m m      则机动工时为： 4844 m in150mt    工序七 粗镗轴承孔Φ 240,半粗镗Φ 240,精 镗Φ 240 工件材料： HT200。 加工要求：粗镗孔  240，半精镗孔  240，精镗孔  240。 机床： T618。 刀具材料：高速钢浮动镗刀， 45rk 。 由 [1]表 ，确定单边余量分别为 1 2z mm ， 2 mm ， 3 mm 每个工步一次镗去全部余量，则 1 2pa mm ， 2 mm ， 3 mm 进给量 /f mm r 由 [2]表 由 [1]表 —— 26 机床性能参数， 300 / minsnr （ r/mim） 切削工时， 粗镗： 121 110 3 4 l lt nf    min 半精镗： 122 1 1 0 3 42 1 .9 53 0 0 0 .2sl l lt nf     min 精镗： 123 11 0 3 4 530 0 l lt nf    min 则总的机动工时为： 1 2 3 5 .8 5mt t t t   min 工序八 钻孔Φ 32及沉孔Φ 50 工件材料： HT200。 加工要求：钻孔Φ 32 及沉孔Φ 50。 机床： Z3050 型立式钻床。 刀具材料：高速钢麻花钻头， 0 32d mm , 0 50d mm 由［ 2］表 ，确定 /f mm r / minvm 1000 1000 32swvn d    r/mim 由机床参数［ 1］表 － 15，取 125 / minwnr 故实际切削速度 12 .5 6 / m in1000wwdnvm 切削工时，由作图法 则底孔Φ 32 11 3 0 1 0 3 3 .4 5 m in1 2 5 1 .0m wl l lt nf    11 30 0 10 3 1. 56 5 m in20 0 1. 0mwl l lt nf    钻沉孔 11 5 1 0 0 .1 2 m in1 2 5 1 .0m wl l lt nf    6 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。 经过考虑，决定设计工序七 —— 粗镗孔  240，半精镗孔  240，精镗孔  240的夹具，刀具为高速钢 浮动镗刀，对孔  240 进行加工， 保证其位置精度与形状精度 . 定位基准选择 由零件图知道， 240 孔其设计基准为底面，为使定位误差为零，应选择以底面定位的平面结构，为使轴承孔定心，加用一个定位销和削边销，这样，便实现了完全定位。 为提高生产率，缩短辅助时间，采用气动夹紧。 夹紧装置设计及切削力计算 刀具：高速钢浮动镗刀， Fe FexmypcF p e FeF C f v k （见切削手册表 ） 其中 1120FC  ， Fexp ＝ ， ypcf ＝ ， Femev ＝ 4， Fek ＝ 得 2688F N 水平分力： 0 . 7 5 2 6 8 8 0 . 7 5 2 0 1 6HF F N    垂直分力： 0 . 8 5 2 6 8 8 0 . 8 5 2 2 8 5VF F N    在计算时，必须考虑安全系数， 1 2 3 4K K K K K 其中由（切削手册表 ~）可知 1  2  3  4  所以， 1 2 3 4 1 . 5 1 . 1 1 . 1 1 . 1K K K K K    ＝ 39。 1 .9 9 6 5 2 6 8 8F K F  ＝ 5367 N 为保证结构紧凑，不选用任何扩力机构，直接用气缸推动 V 形块进行夹紧。 气缸直径的选取： 由上知 39。 5367FN ， 239。 4 wwF d p 则 4 39。 4 5367 wwFp pd   由 [机械制造工艺学课程设计指导书，赵家齐，机械工业出版社， 1994]附录表 14，取 18wd mm ， 则 wp ， 由 [机械制造工艺学课程设计指导书，赵家齐，机械工业出版社， 1994]附录表 14—— 18，取 Mp 由 [机械制造工艺学课程设计指导书，赵家齐，机械工业出版社， 1994]附录表 15 及 18wd mm ，取 100D mm 气缸选用  100mm，当压缩空气单位压力为 时，气缸推力为 5850N,气缸已大于所需的压紧力 5367N ，故本夹具可安全工作。 定位误差分析 夹具的主要定位元件为一平面和一定位销一削边销： 使用夹具加工工件时，加工表面的位置误差与工件在夹具中的定位的因素密切相关。 为了保证工件的加工精度，必须使工序中各项加工误差的总和小于或者等于该工序规定的公差 值， pw 1 式中△ 1…… ..与机床夹具有关的加工误差； △ w………… .与工序中夹具以外其他因素有关的误差 p ………… .工序误差 夹具有关的加工误差△ 1 一般包括工件夹具中的定位误差△ b。 工件在加紧时产生的误差。 夹具相对于机床成形运动的位置误差。 夹具想对于刀具的位置误差。 以及夹具产生磨损造成的加工误差等。 为了给加工中其他误差因素能占有更大一些比例，由上式可见，应当尽量减小与夹具有关的误差。 其中除了在夹具的制造，安装，调整，使用中产生的误差外。 在夹具设计时的的正确计算和减小工件在夹具中的定位误差，是必须解决的重要问题之一。 定位误差是工件在夹具中定位时 ，工序基准（一批零件的）位置在工序尺寸方向或沿加工要求方向上的变动所引起的，因此在夹具设计时，应当尽可能选折工序基准为定位基准并选折精度较高的表面作为定位基准。 一般应使定位误差控制在有关尺寸内或者位置公差的 1/3～ 1/5。 阀体零件为一面两孔零件，因此它的定位我们主要采用一平面，一定位销和一削边削，定位方式如下图： 图 3 零件加工定位方式 因此夹具的主要定位元件为一平面和一定位销一削边销： 平面的尺寸公差须要保证零件尺寸  ，若平面公差太大，若超过，则零件尺寸公差无法保证，因此，平面公差只能比零件公差小，由相关经验，一般取平面公差为零件公差的 1/3，所以，取平面公尺寸公差为  ； 定位销和削边是与零件孔 22 相配合的，通过定位销削边销与零件孔的配合来确定加工孔的中心，最后达到完全定位。 因此，定位销与其相配合的孔的公差相同，即公差为 h7,其尺寸为  。 本夹具是用来在卧式车床上加工，所 以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。 此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。 工件的定位基准为孔心。 工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=DmaxDmin 本工序采用一定位销，一削边销定位，工件始终靠近定位销的一面，而削边销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不 在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。 但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。