1048H2090型对开式二螺柱正滑动轴承座气动式镗孔夹具课设正文三维设计装配图CAD零件CAD工艺卡工序卡

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1、 课程设计 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 报告(论文)题目： H2090对开式滑动轴承座工艺及其镗孔工装设计 作者所在系部： 作者所在专业： 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ：

2、 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 目 录 摘要 第1章 绪论 3 1.1 机床夹具概述 4 1.1.1机床夹具 7 1.1.2机床夹具优点 7 1.2 机床夹具发展趋势 4 1.2.1 机床夹具现状 5 第2章 工艺规程设计 6 2.1零件的分析 7 2.1.1零件的作用 7 2.1.2零件的工艺分析 7 2.2毛胚的选择 8 2.3工艺路线的拟定 8 2.3.1孔和平面的加工分析 7

3、2.3.2定位基准的选择 9 2.3.3拟定工艺路线 10 2.4加工余量的确定 8 2.4.1侧面的的加工余量 7 2.4.2 刀具选择 10 2.4.3 量具选择 10 第3章 切削用量及工时 16 3.1粗铣尺寸90侧面 16 3.1.1加工刀具 16 3.1.2计算切削用量 17 3.1.3 计算切削工时 17 3.2粗铣搭子侧面 17 3.2.1加工条件 18 3.2.2计算切削用量 18 3.2.3 计算切削工时 18 3.3精铣尺寸90侧面 19 3.1.1加工条件 19 3.1.2计算切削用量 20 3.1.3 计算切

4、削工时 20 3.4精铣搭子侧面 21 3.4.1加工条件 21 3.4.2计算切削用量 22 3.4.3 计算切削工时 22 3.5钻刮沉孔 23 3.6镗内孔105 23 3.6.1粗镗 23 3.6.2精镗 23 3.7钻M12螺纹孔 24 第4章 专用夹具设计 25 4.1镗床夹具 26 4.1.1加工目标 26 4.1.2夹具设计 27 4.1.2.1定位基准的选择 27 4.1.2.2夹紧力和切削里计算 28 4.1.2.3定位误差分析 29 4.1.2.4夹具的结构组成 29 4.1.2.5夹具主要操作方法 30 第5章 夹具

5、的三维设计 30 5.1三维软件介绍 32 5.2镗孔夹具三维设计 33 第6章 结论 34 参考文献 35 第1章 绪论 1.1机床夹具概述 1.1.1机床夹具 为了保证产品的质量、生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本设计专用夹具进行针对性加工，这就是夹具的设计初衷。夹具的作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置。在大批量生产中，夹具的使用更加频繁，是提高劳动效率的重要加工辅助手段。 1.1.2机床夹具的优点 （1）工件的加工精度高。用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。

6、 （2）劳动生产率高 使用夹具装夹工件、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。 （3）扩大机床的使用范围 （4）在批量生产中使用夹具后降低成本，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，有明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。 1.2机床夹具的发展趋势 科学技

7、术日新月异的发展历程也让夹具设计的发展突飞猛进，不断优化设计，有效保证了现代机加工的要求。 1.2.1机床夹具的现状 现如今仍然由于技术的限制以及经济因素的限制夹具设计存在瓶颈，另一方面，夹具的发展过程中存在较大的磨损，损耗严重。由于目前数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）不断大幅应用，机床夹具设计要求我们需要适应一下六点： 1）安装夹具的方便快捷，缩短加工周期，降低成本。 2）多组同时应用加工。 3）精密加工上夹具应用。 4）现代化制造技术中夹具应用。 5）液压或气压夹紧在夹具中应用。 6）提高机床夹具的标准化程度。 1.2.2现代机

8、床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 1.精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。 2.高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。 3.柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。 4.标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或

9、变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。 第2章 工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1零件的作用 根据任务书要求，本次设计对象是对开式滑动轴承座。对开式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和双头螺柱等组成。剖分面常作成阶梯形，以便对中和防止横向错动。轴承盖上部开有螺纹孔，用以安装油杯。轴瓦也是剖分式的，通常由下轴瓦承受载荷。为了节省贵重金属或其它需要，常在轴瓦内表面上浇注一层轴承衬。在轴瓦内壁非承载区开设油槽，润滑油通过油孔和油槽流进轴承间隙。轴承剖分面最好与载荷方向近似垂直，多数轴承的剖分面

10、是水平的(也有做成倾斜的)。这种轴承装拆方便，并且轴瓦磨损后可以用减少剖分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。 由于零件作用的重要地位，故需要研究其成型和金加工的工艺过程，并设计他的相关重要夹具来针对其重要工序进行典型的夹具设计。 2.1.2零件的工艺分析 1、零件形状： 本次设计的对开式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和双头螺柱等组成，其中轴承座与轴承盖是该件的主要组成部分，结合面采用阶梯接触结构以方便后续装配对和并承受更多的径向冲击作用力，由于组合的两零件结构较为复杂故需要我们采用铸造工艺来进行下料完成初步造型。在工艺过程中主要加工面是轴承座的底面以及两零件的拼合阶梯面。同时从零件的

11、外形上可以发现零件的各个螺孔以及安装通孔端面都需要进行加工以方便后续安装，底部是近四方形，是整个夹具的基准面可以通过刮研工艺达到要求。 2、轴承座技术要求如下： （1）尺寸精度 轴承座剖分面内孔的尺寸精度直径105（+0.06,+0.03）、表面粗糙度6.3要求，对底面的平行度要求为0.02 （2）轴承座与轴承盖结合处的阶梯面处有尺寸5（+0.05，+0.02）以及开档尺寸120（+0.06，+0.03）进行保证，粗糙度值为3.2，两面与底面的平行度要求为0.02 （3）轴承座零件还有两个直径为28内孔以及2-M12螺钉安装孔需要进行加工 （4） 零件的底面是整个零件的定位基准，可

12、进行刮研保证安装接触面的平面度0.015 图2.1 零件图 2、轴承座上盖的技术要求如下： （1）尺寸精度 轴承座上盖的剖分面内孔的尺寸精度直径105（+0.06,+0.03）、表面粗糙度6.3要求，对侧面靠山的垂直度要求为0.03 （2）轴承座与轴承盖结合处的阶梯面处有尺寸10±0.03以及开档尺寸120（-0.02，-0.05）进行保证，粗糙度值为3.2，两面相互之间垂直度要求为0.03 （3）轴承座上盖零件还有两个直径为13内孔以及M20螺钉安装孔以及其端面需要进行加工，粗糙度为6.3 （4）零件的尺寸80左右侧面是后续加工校正的一侧基准需要进行铣削，粗糙度为6.

13、3 图2.2 轴承上盖零件图 2.2毛坏的选择 根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状不规则，外形较为复杂，为了保证准确造型并、减少加工余量，减轻劳动强度，提高劳动效率，同时兼顾本次大批生产的生产要求，因此选用铸造毛坯工艺，这样的下料方式可以让毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。这里我们可以选择金属型来进行铸造加工，毛胚余量放2-3mm。 图2.3 轴承座零件毛胚图 图2.4 轴承上盖零件毛胚图 2.3工艺路线的拟定 2.3.1孔和平面加工分析 本次需要对轴承底座以及轴承座上盖单独进行加工最后合并后进行镗孔加工。在对两个拼合件进行单独铣削加工时，需要重点加工出合理的定

14、位面然后在正确的位置加工孔的尺寸，这样才能最后保证拼合后镗孔尺寸的正确。故本次加工主要是保证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，并采用合理的加工工序与加工机床进行工艺保证。 1、孔和平面的加工顺序 本次加工我们采用先面后孔，因为底面是一个平整的大底面同时与其他零件特征有位置关系，所以先加工后体零件上的基准底面A，以基准底A面定位加工其他平面，然后再进行钻孔和镗孔等孔的加工。加工顺序这样安排可减少刀具调整与工件装夹，同时保证零件的制造工艺精度。 粗精加工基准面在粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。同时遵循先加工重要精度后加工次要精度的原则，这样可以有效避免因为后加工有难

15、度的尺寸精度产生高的报废率引起的损失。另外还可以使精度的传递有效，同时在粗加工产生应力后有效的时效处理减少后期应力引起的变形。 2、镗孔加工方案选择 前面工艺分析可知两个拼合件在组合后需要根据下底面进行定位工时利用轴承座的左右两个直径为28内孔进行定位，这样定位方式满足了一面两销定位模式可以很好的固定零件的位置，限制零件各个自由度要素。零件的的形状精度和位置精度都要求我们采用镗削工艺来完成该道工艺以保证两孔本身的形状精度和位置精度。由于要进行大批量生产的要求，所以初步决定选择底面作为定位基准来进行加工制造。 （1）用镗模法镗孔 镗削加工过程中镗模可提高镗杆的刚度和抗振性。可以多刀同时加

16、工也可以单刀加工。生产效率高。镗模的主要缺点是结构复杂、制造难度大、成本较高，装配要求高、镗杆和镗套易磨损等。 （2）用卧式镗孔 为适应大批量、多品种的生产批量要求。我们采用我是镗床进行加工。这样可以有效的提高生产效率并且简化工艺过程保证内孔105（+0.06，+0.03）的加工精度要求。 2.3.2定位基准的选择 轴承座以及轴承座上盖初步单独加工时粗基准采用尺寸80左右侧面，原因是该面加工后为后续加工端面以及镗孔和端面孔钻削提供了保证。 轴承座精基准的选择可以选用尺寸90下侧大底面进行定位，同时辅助以尺寸80一侧面定位。而轴承座上盖精基准的选择可以继续选用80左右侧面进行定位，这样

17、也可以做到前后基准一致，方便加工装夹等 这样的定位方式遵循了“基准统一”的原则，同时轴承座的定位模式是一面两销的定位模式。可以有效保证加工基准的统一防止位置公差偏差。 2.3.3拟定工艺路线 轴承座的工艺路线： 工序1　　铸造毛坯。 工序2 人工时效温度（500°～550°）消除应力。 工序3 非加工表面喷漆。 工序4 划线备铣削 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 工序11 镗孔，镗安装孔尺寸φ105（+0.06，+0.03）至尺寸，光出端面 工序12 钳工去毛倒钝 工序13 质检 工序14 入库 轴承座上

18、盖的工艺路线： 工序1　　铸造毛坯。 工序2 人工时效温度（500°～550°）消除应力。 工序3 非加工表面喷漆。 工序4 划线备铣削 工序5 粗铣尺寸80左右侧面、各个安装台阶面尺寸120、结合搭子面。 工 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 工序13 质检 工序14 入库 轴承座零件机加工工艺卡如下： 工序号 工序名称 工序内容 车间 1 铸造 金属型铸造、喷砂及其清理 铸造车间 2 热处理

19、 时效处理人工时效：加热到530°~560°保温6-8小时，冷却速度小于30° 热处理车间 3 油漆 非加工表面喷漆 4 划线 备铣削 5 铣 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 1. 铣削车间 6 铣 台 铣削车间 7 划线 备钻 车间 8 钻 钻孔2-φ28，钻铰孔2-φ10.8 钻削车间 9 钻 攻司2-M12 钻削车间 10 钳 11 镗床 铣削车间 12 钳 修去锐边，去毛倒钝 钳工车间 13 质检 铣削车间 14 入库 铣削车间 工序号

20、 工序名称 工序内容 轴承座上盖零件机加工工艺卡如下： 工序号 工序名称 工序内容 车间 1 铸造 金属型铸造、喷砂及其清理 铸造车间 2 热处理 时效处理人工时效：加热到530°~560°保温6-8小时，冷却速度小于30° 热处理车间 3 油漆 非加工表面喷漆 4 划线 备铣削 5 铣 2. 铣削车间 6 铣 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件）

21、 铣削车间 7 划线 备钻 车间 8 钻 钻孔2-φ13，钻铰孔2-φ17.5 钻削车间 9 钻 攻司2-M20 钻削车间 10 钳 将下轴承座与轴承上盖根据尺寸120（+0.06，+0.03）及其靠山面进行配合装夹并校正，用螺栓及其螺母垫圈配套装夹，并检查 11 镗床 专用夹具上活，校正尺寸80记号面，允差0.02 1.镗安装孔尺寸φ105（+0.06，+0.03）至尺寸要求 2.光出一刀落端面 铣削车间 12 钳 修去锐边，去毛倒钝 钳工车间 13 质检 铣削车间 14 入库 铣削车间

22、 2.4加工余量的确定 灰铸铁材HT200，查《金属机械加工工艺手册》工艺表17-5 机械加工车间的生产性质为轻型，确定为大批生产。查《机械制造技术基础》第3版表6-4，确定毛坯铸件的制造方法为金属模机器造型。 大批生产模式下，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查《机械 制造工艺设计简明手册》表2.2-5根据铸造的类别、特点、应用范围和铸造方法的经济合理性，按表确定机器造型金属模的加工余量等级为F级,尺寸公差等级为7-9级，选择CT8级精度。 1.轴承座周边侧面及其搭子面的加工余

23、量 轴承底座底面及尺寸80左、右两侧面及各处搭子面粗糙度要求为 ，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，查得采用粗铣、精铣两道加工工序完成，经济精度选为IT11。 其加工余量规定为，现取。 2.轴承底座台阶面的加工余量 轴承底座台阶面及尺寸120（+0.06，+0.03）左、右两侧面及其靠山面，要求为 ，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，查得采用粗铣、精铣两道加工工序完成，经济精度选为IT10。 其加工余量规定为，现取。 3.镗Φ105孔的加工余量 Φ105孔：内孔表面粗糙度要求，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，采用粗镗、精镗两个工序完成，经济精度选

24、为IT10。 粗镗：Φ105孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为； 精镗：Φ105孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为。 2.4.4钻Φ28孔的加工余量 Φ28孔：内孔表面粗糙度要求，参照《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，采用钻孔、扩孔两个工序完成，经济精度选为IT10。 钻孔：Φ28孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为； 扩孔：Φ18孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10,其余量值为。 2.4.2刀具的选用 铣刀 镗刀 钻头 类型 镶齿端铣刀 单刃镗刀 麻花钻

25、材料 硬质合金 硬质合金 高速钢 2.4.3量具的选用 铣平面采用的量具为游标卡尺 镗孔采用的量具为塞规和千分尺或者量缸表 第3章 切削用量及工时的确定 3.1粗铣尺寸90侧面 3.1.1加工刀具 工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：铣的端面，粗糙度要求下底面为，上顶面为12.5 机床：X62W卧式万能铣床 选择刀具：根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，切削余量单边为3mm ，，铣刀直径选择，。 3.1.2计算切削用量 1）决定每齿进给量 采用不对称铣削以提高进给

26、量。 根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），，但因采用不对称铣削，故可以取。 2）决定切削速度和每分钟进给量 切削速度可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切削用量简明手册》表3.16查得：、、 各修正系数为 所以： 根据X62W型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择、。 因此，实际切削速度与每齿进给量为： 3.1.3计算切削工时 计算基本工时 式

27、中， 根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7， 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 3.2粗铣搭子面 3.2.1加工条件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：铣削尺寸40的搭子侧面，粗糙度要求。 机床：X52 选择刀具：根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，确定的该面毛胚余量为3mm， ，，铣刀直径选取。 根据《切削用量简明手册》表3.16，选择，。 3.2.2计算切削用量 1）决定每齿进给量 采用不对称铣削以提高进给量。 根据《切削

28、用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），，但因采用不对称铣削，故可以取。 2）决定切削速度和每分钟进给量 切削速度可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切削用量简明手册》表3.16查得：、、 各修正系数为 所以： 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 根据X52型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择、。 因此，实际切削速度与每齿进给量为： 3）

29、校验机床功率 根据《切削用量简明手册》表3.24，当，，，，，，近似为。 根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38，机床主轴允许功率为 故,所以选择的切削余量是正确的。 确定，，，，。 3.2.3计算切削工时 计算基本工时 式中， 根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7， ， 3.3精铣尺寸90侧面 3.3.1加工条件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：铣尺寸83上下两端面，粗糙度要求上端面Ra为12.5，下底面为。 机床：X62W卧式万能铣床 选择刀具：根据《切削用量简明手册》表1.2，选择YG

30、6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，根据前面工艺分析确定了上下两端面在精加工时所放余量1mm，根据， 铣刀直径选取。 根据《切削用量简明手册》表3.16，选择，。 3.3.2计算切削用量 1）决定每齿进给量 采用不对称铣削以提高进给量。 根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），，但因采用不对称铣削，故可以取。 2）决定切削速度和每分钟进给量 切削速度可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切削用量简明手册》表3.16，，查得：、、 各修正系数为

31、 所以： 根据X62W型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择、。 因此，实际切削速度与每齿进给量为： 3.3.3计算切削工时 计算基本工时 式中， 根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7， 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 3.4精铣搭子侧面 3.4.1加工条件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金属型铸造。 加工要求：铣削尺寸53搭子侧面，粗糙度要求。 机床：X52 选择刀具：根据《切削用量简明手册》

32、表1.2，选择YG6的硬质合金端铣刀。 根据《切削用量简明手册》表3.1，， 铣刀直径选取。 根据《切削用量简明手册》表3.16，选择，。 3.4.2计算切削用量 1）决定每齿进给量 采用不对称铣削以提高进给量。 根据《切削用量简明手册》表3.5，当使用YG6时，铣床功率为（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-38），，但因采用不对称铣削，故可以取。 2）决定切削速度和每分钟进给量 切削速度可以根据《切削用量简明手册》表3.27中的公式计算，也可以根据《切削用量简明手册》表3.16查得：、、 各修正系数为 所以：

33、根据X52型铣刀说明书，《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-39与4.2-40，选择、。 因此，实际切削速度与每齿进给量为： 3.4.3计算切削工时 计算基本工时 式中， 根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-7， ， 3.5 钻孔2×Φ28孔 3.5.1钻2×Φ28孔 1选择钻头 机床：立式钻床Z535 钻头：直径为，其几何形状和角度由《切削用量简明手册》表2.1 2计算切削用量 1）进给量 根据《切削用量简明手册》表2.7查得 ，取。 2）计算切削速度 根据《切削用量简明手册》表2.15，查的

34、切削速度。 各修正系数为 故 根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-12，与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。 所以实际切削速度。 3计算切削工时 切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 3.6 镗Φ105内孔 3.6.1 粗镗 1.切削用量的选择 由《实用金属切削手册》表6-188，粗镗ap=6mm（直径上），f=0.5mm/r，v=20m/min。 2. 确定主轴转速 根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2

35、-20，与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。 所以实际切削速度。 3.6.2 精镗 镗床选择为卧式镗床T611。 1.切削用量的选择 由《实用金属切削手册》表6-188，粗镗ap=2mm（直径上），f=0.3mm/r，v=15m/min。 2.确定主轴转速 根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-20，与相近的机床转速为与。现取，速度损失较小。 所以实际切削速度。 3.6.2.4 计算工时 根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-1， 3.8钻孔 3.8.1 钻攻M12深24 （1）选择高速钢麻花钻头的切削用量 A、按加工要求决定进给量：当加工

36、精度为IT12～IT13精度，时，。 由于，故应乘孔深修正系数，则 B、按钻头强度决定进给量；当，，钻头强度允许的进给量。 C、按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8800N，进给量为0.53。 （2）选择高速钢麻花钻头的切削速度 由表2.15《切削用量手册》，HBS=161～181MPa的灰铸铁，。 切削速度的修正系数为：，故 （3）计算切削工时 切削工时，根据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5。 第4章 专用夹具设计 4.2镗床夹具 图4.1 镗孔夹具三视图 4.2.1加工目标 本次设计的夹具主要是负责工序中镗孔工艺

37、，在轴承底座与轴承座上盖利用两侧的双头螺柱装配完毕后，镗削孔105（+0.06，+0.03）并光出两侧端面，为了保证孔的加工精度以及形位公差，本次我们采用粗镗和精镗相互结合的方式来进行，利用我们设计的镗孔夹具来进行，满足大批量生产的需求。 图4.2 加工位置精度要求图示 4.2.2夹具设计 4.2.2.1定位基准的选择 对开式轴承座镗孔105（+0.06，+0.03）的加工工序需要以整个组合件的大底面为设计基准，然后采用轴承座底面内孔2-Φ28作为径向定位基准，并在组合件的两侧面利用压板将组合件压实。这样就完全限制了整个待加工组合件的自由度方向。根据分析可知这样的定位是类似一面两销的经

38、典定位模式。可以有效保证加工的准确性。 4.2.2.2夹紧力和切削力的计算 工件的定位夹紧主要是通过，压板压住工件底面，使得定位面与夹具体面紧紧贴合。夹紧力计算公式为 其中，粗镗时，半精镗时。， 为作用力。一般为500N。那么理论夹紧力估算为 ： 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 切削时所用刀具为普通高速钢单刃镗刀，粗镗时，；半精镗时，。 镗削力计算公式为： 圆周分力 ： 式中： ———— 切削深度 ———

39、— 进给量 HBS ———— 材料硬度 由前面计算和查表可得： 粗镗时 ， 半精镗时 ， HBS=190 在镗削中受到的扭矩为： 即 半精镗时代入上述公式得： 在镗削中受到的扭矩为： 从此处得出本次夹具设计满足镗孔要求 4.2.2.3 定位误差分析 工件的定位模式采用的是一面两孔定位。孔由定位销进行定位，公差为H7，公差待宽度为0.03，将会影响整个组合件的定位误差，同时误差存在于底面定位的平面度0.02，定位销钉的间隙

40、0.03会造成整体径向偏差，不过由于间隙较小不会产生较大的影响，为了进一步减小误差可以采用在底面与夹具体底面安装面的贴合面采用刮研工艺，刮点要求在12x12内8点以上并用研磨板进行研磨，以提高整个组合体的定位准确度。 4.2.2.4 夹具的结构组成 本镗孔夹具主要的组成部分有：夹具体（夹具底板）、镗套座、镗套、螺柱、螺母、垫片、待加工工件等。 图4.3 夹具的装配明细栏目 镗孔夹具的底板作用主要是作为夹具与机床链接的中间主体，同时承载夹具上各个零部件的安装定位任务，包括待加工零件、镗套座等。 图4.7 夹具底板 镗套座主要的作用是支撑镗套的以供镗杆穿过在远距离加工时，镗杆不

41、会偏差引起让刀从而影响加工，本夹具的设计可以加工保证孔的尺寸要求和定位精度要求，在批量加工时保证各个工件之间的误差较小。为了保证工件加工的理想状态，可以刮研镗套座的底面保证中心高度与夹具体定位面的高度要求，刮研要求见技术要求，同时在底面打销钉固定，方便维修更换时精度偏差较小。镗套座内孔与镗套采用基孔制定位，将镗套穿过镗套内孔，端面贴实并用内六角螺钉进行紧固。 图4.8 镗套座 4.2.2.5夹具的操作方法 在按照要求装配镗孔夹具（安装前采用轻柴油进行清洗），清洁清理周毛刺，检查镗套是否都加入了润滑油或者润滑油脂（从侧面孔内加入），将夹具安装到机床工作台面处，并用T型螺钉进行紧固。

42、将轴承底座与轴承座上盖进行拼合并用双头螺柱进行固定，螺母拧紧。拼合时注意将两个分件的台阶面进行组合对齐，并用双头螺钉转入到轴承底座后转入轴承座上盖，安装固定。 将拼合好的组合件，底座底面向下，底孔对准夹具体处两个直径为28的销钉，缓慢放下后，起动气动夹具将工件压紧。检查完毕后将镗杆缓慢穿过镗孔，然后安装所需刀具，此后进行镗孔工序的操作，注意余量进刀速度与吃刀量。 加工完毕后将镗刀完全退出工件内孔，并松开气动压板，取出工件。至此加工完毕，此后循环加工往复。 第五章 夹具的三维设计 5.1Solidworks软件介绍    Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数

43、据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品Solidworks提供一系列的三维（3D）设计产品，帮助设计师减少设计时间，增加精确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。 Solidworks软件组成： 1.2D到3D转换工具 将2D工程图拖到SolidWorks工程图中的功能；支持包括外部参考的可重复使用2D几何；视图折叠工具，可以从DWG资料产生3D模型。 2.内置零件分析 测试零件设计，分析设计的完整性。 3.机器设计工具 具有整套熔接结构设计和文件工具，以及完全关联的钣金功能。 4.模具设计工具 测试塑料射出制模零件的可制造性。 5.消费产品设计工具 保持设计中

44、曲率的连续性，以及产品薄壁的内凹零件，可加速消费性产品的设计。 6.对现成零组件的线上存取 让3D CAD系统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。 7.模型组态管理 在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化，简化设计的重复使用。 8.零件模型建构 利用伸长、旋转、薄件特征、进阶薄壳、特征复制排列和钻孔来产生设计。 9.曲面设计 使用有导引曲线的叠层拉伸和扫出产生复杂曲面、填空钻孔，拖曳控制点以进行简单的相切控制。直观地修剪、延伸、图化、缝织曲面、缩放和复制排列曲面。 5.2镗孔夹具的三维设计 三维的设计模式可以有效的保证零件的参数化设计，可以即时对夹具进行

45、修改不会影响后续设计，并且可以直观的展示夹具的外形，利用干涉功能可以观察零件有无干涉部分。 图5-1气动夹具零部件三维外形 图5-2气动夹具镗套座三维外形 图5-3气动夹具镗套三维外形 图5-4气动夹具底座三维外形 以底板的三维为例初步经过草图绘制后将大致的零件外形确定后进行绘制，经过拉伸命令成型后，分别添加其他的周边凸台外形及其中间凸台后，初步确定零件的三维尺寸，而后根据定位需要和配合绘制孔型与位置尺寸。 5-5底板成型命令 机械产品有10%~25%的零件为标准件，使用标准件到每个设计师的产品中可以节省产品的制造成本，同时也方便实际生产中的标准方便大批量进行

46、加工制造。这样变相的节约了成本。避免了非标的不必要。另外设计过程中标准件库能节省大量的设计成本，因为在没有标准件库的情况下工程师重复建模简单的一些零件浪费大量的时间，不能投入到主要零部件的设计中去，建立一个合格的模型少则十几分钟多则几个小时但是如果从标准件库中选用只需要1分钟。 世界上主流标准库与零件图有traceParts零件库、Cadenas 零件库、Strack Norma 模具标准件库。国际市场上常用的标准件库有：发恩特标准件库、新迪3D零件图、迈迪标准件库、LinkAble PATcommunity。 Solidworks软件开发的标准件三维模型图库里面有螺栓，螺母，螺钉，螺柱，

47、键，销，垫圈，挡圈，密封圈，弹簧，型材，法兰等非常常用的紧固件，密封件，定位件。在软件的操作界面处有Toolbox可供调用。Toolbox中有美国、中国、英国、发过、澳大利亚等众多国家的标准件。涵盖范围广，品种多，是提高设计速度与能力的重要手段。 图5-6Soldiworks标准件库的应用 夹具的设计过程中引用了有ISO标准以及中国的GB标准，插入了螺栓、螺钉、螺母、垫片等零部件。从本零件库中选取标准件后可以对标准件的尺寸进行调整，同时在进行大型装配时可以讲一些零件特征进行隐藏以减轻电脑运行速度，调整内部零件的数值进行参数化设计时该零件库的灵活性体现。

48、 第6章 结论 对开式轴承座组件专用夹具的设计从零件的分析到工艺制定，然后进行夹具草图绘制直到利用三维设计软件初步绘制零件和夹具外形并进行后续调整。最终利用CAD软件绘制工程图，完成整个设计过程。夹具的结构和针对的零件是息息相关的，并且和加工设备刀具的使用等因素是相辅相成的关系。定位元件或定位装置、夹紧元件或夹紧装置、对刀及引导元件、夹具体组成、连接元件等是夹具的重要组成部分。镗床夹具是镗孔工序中的重要工装辅助设备，在成批加工过程中对零件的成型加工有较大作用。本后体零件的定位采用类似一面两销定位模式，定位采用底面定位同时辅助利用两定位销钉进行固定；侧面两边采用压板进行紧固。

49、这样在镗削力的作用下才能稳定；本夹具的夹具体主要是底座，用于支承零件及连接镗套等；次夹具的主要连接元件是螺钉、销等。 选题到定稿，理论到实践，收益颇多，巩固所学过的知识，是对大学生涯的一个总结，有着里程碑的意义。实践出真知，理论与实际相结合是相当重要的，读万卷书不如行万里路的道理是对的。理论知识不能纸上谈兵，生产过程中错中复杂的设计需求要求我们不断总结与实践 这次设计暴露出我缺乏设计经验的缺点没有考虑到的问题比较多，以前所学过的知识遗忘的也比较多，有些知识掌握得不够。这次毕业设计的过程让自己明白以后的学习方向和努力目标，这为自己以后踏上设计的工作岗位明确了方向。

50、 参考文献 [1] 陈宏钧.机械加工工艺手册[M].机械工业出版社，2003 [2] 王先逵.机械制造工艺学[M].机械工业出版社，2006 [3] 徐学林.互换性与测量技术基础[M].湖南大学出版社，2005 [4] 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].化学工业出版社，2007 [5] 胡农.车工技师手册[M].机械工业出版社，2004 [6] 王光斗.机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社，2000 [7] 曾庆福.机械制造工艺学[M].清华大学出版社，1989 [8] 赵如福.金属机械加工工艺人员手册[M].上海科学技术出版社，2000 [9] 王启平.机床夹具设计 [M]. 哈尔滨工业大学出版社，1996 [10] 陈宏钧.车工实用技术[M].机械工业出版社，2004 [11] 艾兴.切削用量简明手册[M].机械工业出版社，2004 此处文档有重要部分删减（本文档附有CAD图等详细附件） 第 35 页 共 35 页