轴承座钻模加工工艺及夹具设计.doc

轴承座钻模加工工艺及夹具设计
加工Φ5mm工艺孔夹具设计
王 伟
【摘要】本设计是设计轴承座钻模加工Φ5孔的夹具，编制轴承座钻模的加工工艺，主要包括零件的工艺分析，毛坯的制造方式，毛坯尺寸的确定，确定加工工序，加工余量是选择。然后设计加工Φ5孔的夹具，结合零件图的精度要求，粗糙度要求设计满足要求的夹具。画出夹具装配图跟零件图。
【关键词】轴承座钻模 加工工艺 夹具设计

第一章 零件的分析
1.1零件的作用
已知题目给出的零件是轴承座。对Φ5mm工艺孔加工的夹具设计。轴承座的主要作用是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中因此轴承座零件的加工质量会影响的工作精度、使用性能和寿命，夹具设计必须保证精度要求。
1.2零件的工艺分析
分析轴承座零件图，主要加工P孔，P孔在Φ80外圆面上。现分析如下：
由已知孔Φ57孔进行粗定位，再以圆柱销进行定位，分别在需要加工孔的位置放置两个钩形压板，进而对其进行压紧，用固定钻套进行刀位的准确切削，以C面支靠，E定位，K孔（1）个角向定位，B面压紧，进行对P孔的加工。

第二章 机械加工工艺规程概述
2.1机械加工工艺规程的定义
车间生产过程包括直接改变工件形状﹑尺寸﹑位置和性质等主要过程，还包括运输﹑保管﹑磨刀﹑设备维修等辅助过程。生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的形状﹑尺寸﹑位置和性质使其成为预期产品的这部分主要过程称之为工艺过程。零件依次通过的全部加工过程称为工艺路线或工艺流程。技术人员根据工件产量﹑设备条件和工人技术情况等，确定并且用工艺文件规定的机械加工工艺过程，称为机械加工工艺规程。
2.2机械加工工艺规程的主要内容
由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平
面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该零件来说，加工过程中的
主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。
该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。轴承座的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。
轴承座零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
由于轴承座的生产量为中批。怎样满足后轴承座生产率要求也是过程中的主要考虑因素。

第三章 工艺规程分析
3.1确定毛坯的制造形式
零件材料35刚，中批量生产，外形简单，强度要求高，所以采用锻造。采用锻造的优点是生产效率高，精度高。
3.2工序的安排
由于该零件的生产类型为中批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应降低生产成本，保证加工精度。
3.3 加工任务确定各工序顺序及工序卡
如表1-1所示

4
钻工
钻P孔

C面支靠, E定位， K孔（1个）角

向定位，B面压紧

P孔钻Φ5 引导Φ5G7
绘制工序卡（见图另附）
3.4热处理
人工时效放在毛坯后，移动压板A形一般选用HRC35～40是常用的选择，钻套与刀具容易产生摩擦，故钻套必须有很高的耐磨性，用T0A钢制造。
3.5确定切削用量
钻孔时应该根据所要加工的材料的性质，钻头的大小，选择切削量。还要考虑图纸对孔的尺寸精度的要求和孔粗糙度的要求，选择合适的加工程序。比如对孔的尺寸和粗糙度要求比较高时，钻孔就应该先钻底孔，然后再扩孔，再绞孔，以达到产品图纸的要求。
3.6切削力的计算与夹紧力分析
由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由《切削手册》得：
钻削力 式（4-1）
钻削力矩 式（4-2）
式中：
代入公式（4-1）和（4-2）得

本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。

第四章 加工Φ5孔夹具的设计
夹具图、装配图见附录一、附录二。
4.1定位基准的选择
第一道工序，选择产品图重要的面（此时是毛坯面）作为粗基准，加工其它的面，以保证下一工序时，重要的面的加工余量均匀、能保留组织细密的表面，位置尺寸容易保证。第二道工序，以第一序加工出的面做基准，加工第一序的粗基准面。加工顺序一般是先面后孔。后面的加工精基准，尽量是产品图中的设计基准、装配基准，并遵循统一基准、统一基准的原则。
4.2粗基准的选择
粗基准的选择，一般情况下也就是第一道工序定位基准的选择。粗基准的选择影响各加工面的余量分配以及不加工表面与加工表面间的位置精度。这两方面的要求常常是互相矛盾的，在选择粗基准时，必须首先明确哪一方面是主要的。另外，在选着粗基准时还要考虑尽量减少装夹次数。

4.3精基准的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算。
本夹具主要用来钻一个工艺孔。这一个工艺孔均有尺寸精度要求为，表面粗糙度要求，表面粗糙度为，与端面垂直。并用于以后加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为轴承座加工的第五道工序，本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
4.4 夹具设计及操作的简要说明
本夹具以两钩形压板进行压紧，采用现有孔及圆柱销定位，实用起来方便简单，便于拆装，降低生产成本，提高劳动生产率，采用钩形压板进行压紧，使得工人在装卸过程中省去不必要的繁琐，这样一来此套夹具更有实用性。

小 结

轴承座钻模零件个加工工艺及加工的夹具设计。先要确定加工
工艺，确定加工余量。编制加工工序，选择最合理的工序，这样可以提高加工速度，保证加工精度。是我们设计时都必须要考虑的问题。夹具的设计也要合理在设计中需要考虑到很多问题，如工艺路线的选择，必须保证加工所要求达到的精度。再进行夹具设计。
设计时，要合理选择定位基准选择，同时考虑定位以及由定位造成对加工的零件的精度的影响。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。在这个过程中，对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。夹具要在完成基本定位夹紧的前提下，尽量精简设计。越是精简的夹具越是优秀的，越是复杂的越是影响加工，所以我们设计夹具应该考虑这些问题，夹具设计不是越复杂越好。

【参考文献】
【1】王力：机械制造工艺学，中国人民大学出版社2010
【2】晋其纯：机床夹具设计，北京大学出版社2009
【3】杨老记，马英：机械制图，机械工业出版社2009
【4】李建跃：机械制造基础II，中南大学出版社2006
致谢
毕业设计即将完成之际我先要谢谢辅导老师郑华洲，她对我的毕业设计给予了很大的帮助，帮我找资料参考书，在我设计遇到问题时候，能够及时帮助我解决，有问题时候能够在线得到他的帮助。让我能够及时的完成我的毕业设计，非常感谢你，郑老师。也感谢陈榕芳老师的帮助，当我画图遇到问题时候，都能够得到他的及时帮助。感谢你们，老师。通过这次的毕业设计，不仅使我综合了大学三年所学的知识，也使我对这些知识跟熟悉，融会贯通。对我即将到来的工作有很大的帮助，使我认识到我的知识水平。降低了即将面对社会的紧张感。
设计中还有很多同学也给我帮助，我们一起讨论夹具的设计问题，装夹方案，定位方式。指出我设计的错误地方，使我的设计越趋完善。真的很感谢我的同学们和老师们。谢谢你们给了我如此多的帮助。能让我顺利完成毕业设计。

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