攀枝花学院学生课程设计（论文）题 目： 设计侧轴承套零件的机械 加工工艺规程及其夹具 学生姓名： 吴秀丽 学 号：200410627173所在院(系)： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 2004级机制4班 指 导 教 师： 李泽蓉 职称： 副 教 授 2008年1月15日攀枝花学院教务处制课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称侧轴承套机械加工工艺规程及工装设计评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解成绩指导教师评语指导教师签名： 年 月 日11攀枝花学院本科学生课程设计任务书题 目侧轴承套机械加工工艺规程及工装设计1、课程设计的目的专业课程综合训练目的是使学生通过对所学主要专业课的综合应用，基本掌握一般机械结构及机制工艺设计的能力综合运用所学的基础知识和技能，进一步提高学生的分析及解决问题能力，培养学生创新意识和创新能力，提高机械制造分析设计的意识和工程实践能力。
2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）设计内容要求：（1）对零件进行工艺分析及画零件图（零件生产批量为中批）；（2）制定加工工艺路线（填写加工工艺过程综合卡片及编写说明）；（3）夹具设计（包括夹具装配图、夹具体零件图及设计说明）；（4）将上述内容整理成设计说明书及图纸设计结束后提交4000字左右的课程设计论文;包含上述全部内容3、主要参考文献[1]、赵家齐等 ，《机械制造工艺学课程设计指导书》，北京：机械工业出版社，1987年[2]、王小华，《机床夹具图册》，北京：机械工业出版社，2004年[3]、吴圣庄，《金属切削机床概论》，北京：机械工业出版社，1993[4]、王先逵，《机械制造工艺学》，北京：机械工业出版社，20024、课程设计工作进度计划 内容学时总体方案设计8工艺分析及画零件图8加工工艺规程设计30夹具装配图设计30夹具零件图设计8绘制所需的各类图及编制技术文件20合计3周指导教师（签字）日期2007年12 月 22 日教研室意见： 年 月 日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填写攀枝花学院综合设计课程设计（论文） 目录目录摘要……………………………………………………………………………………11 零件的分析…………………………………………………………………………1 1.1 零件的作用…………………………………………………………………………………11.2零件的工艺分析……………………………………………………………………………12 工艺规程设计………………………………………………………………………22.1 确定毛胚的制造形式………………………………………………………………………22.2基面的选择……………………………………………………………………………………22.3制定工艺路线…………………………………………………………………………………22.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………………………………………………42.5 确定切削用量及基本工时…………………………………………………………………43 夹具设计…………………………………………………………………………83.1 定位基准的选择……………………………………………………………………………83.2 切削力及夹紧力计算………………………………………………………………………83.3 定位误差分析………………………………………………………………………………93.4 夹具设计及操作说明………………………………………………………………………9参考文献………………………………………………………………………………10致谢……………………………………………………………………………………11 攀枝花学院综合设计课程设计（论文） 摘要 摘要机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.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总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导攀枝花学院综合设计课程设计（论文） 零件的分析1 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的是侧轴承套（见附图1），它位于传动轴的端部1.2零件的工艺分析侧轴承套有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求现分述如下：(1) 160孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：孔面及倒角、锥孔表面、孔外圆柱面表面，外表面以及外圆柱面及其倒角尺寸为的小端端面其中，外圆柱面为重要表面2)孔端面为中心的加工表面孔端面，4个螺纹孔，倒角面，离螺纹中心35.8mm的圆弧以及沉头孔这两组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：（1）螺纹孔为中心线与孔端面的偏转角度为65°2）锥孔表面与成25°偏转角度3）160孔的中心线与端面垂直 根据上面分析可知，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垂直度要求和位置精度要求。
攀枝花学院综合设计课程设计（论文） 工艺规程设计 2 工艺规程设计2.1 确定毛胚的制造形式零件材料为42Cr考虑到轴承在工作当中要经常正、反转，零件在工作过程当中则经常受到交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠2.2基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中重要工作之一基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产率否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行1)粗基准的选择因为和160的位置要求很高，对于该零件，一般要求壁厚均匀，因此选为粗基准2)精基准的选择该零件主要考虑支承轴颈 与前锥孔有严格的同轴度要求为了达到这一要求，工艺是一般都选用互为基准原则，以支承轴颈定位加工锥孔，又以锥孔定位加工支承轴颈从粗加工到精加工，经过几次反复，因该零件锥面精度要求不高，而支承轴颈精度要求比较高，故最后以锥面定位加工支承轴颈2.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的集合形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证在生产纲领确定为中批生产的条件下，可以采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外，还应考虑经济效果，以便减低生产成本1.工艺路线方案一：工序1：车左端面，粗车小端外圆200，224以及235工序2：车右端面，打中心孔，粗车大端外圆325，304台阶面，外圆锥面工序3：粗镗内孔160，粗镗内圆锥面，精镗内孔160工序4：精车外圆200，倒角，精车224，235，倒圆弧R10，车退刀槽工序5：精车外圆325，304台阶面，外圆锥面，倒角，倒圆弧R10工序6：锪孔30钻通孔8钻304台阶面上螺纹孔工序7：金刚车支承轴颈200工序8：攻螺纹孔4-M1020攻304台阶面上螺纹孔工序9：检查2.工艺路线方案二：工序1：车左端面，钻中心孔工序2：车右端面，钻中心孔工序3：粗车小端外圆200，224以及235工序4：粗车大端外圆325，304台阶面，外圆锥面工序5：粗镗内孔160，粗镗内圆锥面，精镗内孔 160工序6：精车325，304台阶面，外圆锥面，倒角，倒圆R10工序7：精车200，倒角，精车224，235，倒圆R10，车退刀槽工序8：锪孔30工序9：钻通孔8螺纹孔8工序10：攻螺纹孔4-M1020攻304台阶面上螺纹孔2-M1015工序11：金钢车支承轴颈200。
工序12：检查3.工艺方案的比较与分析上诉两个工艺方案的特点在于方案一先加工以160孔为中心的加工表面，再加工以孔端面为中心的加工表面方案而则与此相反经比较可以看出，方案一精简加工工序，减少了装夹次数，以达到提高生产率的目的方案二先加工螺纹孔再加工支承轴颈，保证了加工精度和位置度要求经方案I 和方案二综合改进，具体方案如下：工序1：车左端面，粗车小端外圆200，224以及235工序2：车右端面，粗车大端外圆325，外圆锥面工序3：钻中心孔，粗镗孔160，粗镗内圆锥面，精镗内孔160工序4：精车200，倒角，精车224，235，倒圆R10，车退刀槽工序5：精车325，外圆锥面，倒角，倒圆R10工序6：锪孔30，钻孔8工序7：钻304台阶面上螺纹孔2-M1015工序8：金钢车支承轴颈200和螺纹4-M1020工序9：检查以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“侧轴承套”零件材料为40Cr，硬度190～210HB，生产类型中批量，锻造毛坯据以上原始资料及加工路线，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.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（，端面）。
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取200，235端面长度余量均为4（均为双边加工）车削加工余量为：粗车3mm精车 0.5mm2. 内孔工序尺寸加工余量：钻孔2mm粗镗 0.2mm精镗 0mm3. 其他尺寸铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认取余量为：4 mm2.5 确定切削用量及基本工时工序Ⅰ：车左端面，粗车小端外圆200，224以及235本工序采用计算法确定切削用量1.加工条件工件材料：45Cr正火，、模锻加工要求：粗车200mm的端面及200、224、235的外圆机床：C6140卧式车床2.计算切削用量以外圆为粗基准，粗车外圆及其左端面，由于余量为8mm，因此每一次切削，吃刀深度分别为=4mm和3mm查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r （表1.4）计算切削速度，耐用度t=30min169m/min 确定机床主轴转速：===270r/min按机床取=300r/min=5r/s实际切削速度为v=5r/s =188.4m/min粗车右端面时：吃刀深度=4mm，==0.8min车外圆200时：==0.99min倒角10时：吃刀深度为=4mm，==0.094min粗车224外圆时：吃刀深度为=3mm，==0.27min粗车235外圆时：吃刀深度为=3mm，==0.43min（在本工序未注明的进给量f和机床主轴转速分别为0.4mm/r和300r/min） 工序II：车削条件和参数跟工序I一致。
粗车右端面时：吃刀深度为=4mm，==1.4min粗车大端外圆325时：吃刀深度为=4mm，==0.21min粗外圆锥面时：吃刀深度为=4mm，==0.4min 工序Ⅲ：以右端面为基准，打中心孔，粗镗孔160，粗镗内圆锥面，精镗钻中心孔时：根据Z5150钻床说明书，钻50可考虑选择 ，故取f=0.3mm/r粗镗孔160时：吃刀深度为=0.45mm，==9min粗镗内圆锥面时：吃刀深度为=0.45mm，==3min精镗时：吃刀深度为=0.1mm，==20min工序Ⅳ：以大端为基准，半精车200，倒角，半精车224，235，倒圆R10，车退刀槽精车200时：吃刀深度mm，==1.98min倒角时：吃刀深度mm，==0.17min精车224时：吃刀深度mm，==0.53min精车235时：吃刀深度mm，==0.87min工序Ⅴ：以外圆200为基准，精车325，外圆锥面，倒角，倒圆R10精车325时：吃刀深度mm，==0.25min精车外圆锥面时：吃刀深度mm，==0.8min倒角时：吃刀深度mm，==0.17min倒圆R10时：吃刀深度mm，==0.17min工序Ⅵ：以大端面为基准，钻孔418，锪孔30钻孔418时：、由于速度是一样的所以查表可知道取 =0.08mm ， =0.10 mm工序Ⅶ：以内圆为基准，精车，由于的精度比较高，必须使用专用夹具。
精车时：吃刀深度为mm，==1.85min工序Ⅷ：以大端面为基准，攻螺纹4-M1020和2-M1015攻螺纹4-M1020和2-M1015时，切削用量一律按加工M10选取 ∴ 按机床选取，则机动工时 攻M10孔 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片，见附表1攀枝花学院综合设计课程设计（论文） 夹具设计 3 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指导老师协商，决定设计第Ⅶ道工序—精车的车床夹具本夹具将用于CA6140卧式车床刀具为高速钢金钢刀3.1 定位基准的选择由零件图可知，由于左端面和右侧端面有一定的垂直度要求，为了减少定位误差，以右左端面为主要定位基准面以内孔穿芯轴为辅助定位面，在左侧端面用夹紧螺母夹紧，再以螺钉锁定侧轴承套沿芯轴方向的旋转自由度，这一定位方案夹具设计简单，装夹方便可靠且容易拆卸工件，固可行3.2 切削力及夹紧力计算刀具：高速金钢车刀， ，其中 所以，其中，水平分力： 垂直分力：在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。
安全系数 ，式中 K————基本安全系数1.2；K————加工性质系数1.1；K————刀具钝化系数1.1，K————断续切削系数1.0；所以，查文献[4]表3-26，知d=12mm的螺栓许用加紧力由于φ12mm钩型螺栓长度小于所需夹紧长度，所以为方便夹紧，选用φ16mm的钩型夹紧螺栓夹紧，因此选用该螺栓加紧足以满足夹紧要求3.3 定位误差分析夹具的主要定位元件为芯轴，该芯轴的尺寸公差规定为本零件在工作时与其相配的尺寸与公差相同由于该芯轴是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对φ160H7mm孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计因此精车时的位置加工偏差主要由芯轴中心位置尺寸偏差决定查文献[4]表3-17，普通精度位置尺寸的极限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此精车的位置偏差可以保证3.4 夹具设计及操作说明在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率为此，应首先着眼于机动夹紧而不是手动夹紧，因为这是提高劳动生产率的重要途径本道工序的车床夹具就选择了气动夹紧方式本工序由于是精加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这样将使整个夹具过于庞大因此，应首先设法降低切削力。
目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的斜楔夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比；三是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由增至），以增加气缸推力结果，本夹具总的结构还比较紧凑夹具有装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）车床夹具的装配图及夹具体零件图见附图攀枝花学院综合设计课程设计（论文） 参考文献 参考文献[1]、赵家齐等 ，《机械制造工艺学课程设计指导书》，北京：机械工业出版社，1987[2]、王小华，《机床夹具图册》，北京：机械工业出版社，2004[3]、吴圣庄，《金属切削机床概论》，北京：机械工业出版社，1993[4]、王先逵，《机械制造工艺学》，北京：机械工业出版社，2002 [5]、席伟光，《切削用量简明手册》，北京：高等教育出版社，2002[6]、李波，《机械加工工艺手册》，重庆教育出版社，1998攀枝花学院综合设计课程设计（论文） 致谢致谢经过将近一个月的忙碌和学习，本次课程设计已经接近尾声，作为一个本科生的课程设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师您的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。
感谢我的指导老师李教授您平日里工作繁忙，但在我做课程设计的每个阶段，从讲解到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计整个过程中都给予了我悉心的指导在本次的课程设计中我也学到了不少关于零件加工工艺规程的编制和夹具设计的思路和技巧其次要感谢和我一起作课程设计的同学们，他们在本次设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次课程设计，并承担了大部分的工作量如果没有他们共同的努力工作，我也不会有这么大的信心搞好此次设计。