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哈爾濱理工大學?？粕厴I(yè)論文
帶銅襯軸套的機械加工工藝及夾具設計
摘 要
機械加工行業(yè)作為一個傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進的發(fā)展，在新經(jīng)濟時代，行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，由此對其它的質(zhì)量，性能要求有了新的變化?，F(xiàn)在機械加工行業(yè)發(fā)生著結(jié)構性變化，工藝工裝的設計與改良已成為企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件，工藝工裝的設計與改良直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。
本文首先介紹了軸套作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進行了工藝規(guī)程設計，最后進行夾具設計。此次設計是對軸套的加工工藝和夾具設計，其零件為鍛件，具有體積小，零件結(jié)構簡單的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機構設計簡單，方便且能滿足要求。
關鍵詞 工藝分析；工藝規(guī)程設計；夾具設計；帶銅襯軸套
目錄
摘 要 I
第1章 緒論 1
1.1 本設計的內(nèi)容及意義 1
1.2 課題背景知識 1
1.2.1軸套相關知識介紹 1
1.2.2 機械制造工藝技術相關知識 2
1.2.3機床夾具設計基礎知識 3
第2章 零件工藝分析及毛坯，基準的選擇 6
2.1 零件圖 6
2.2 零件的作用 6
2.3 零件的工藝分析 6
2.4零件生產(chǎn)類型 7
2.5 確定毛坯類型及其制造方法 7
2.6 基面的選擇 7
2.7粗基準的選擇 7
2.8 精基準的選擇 8
第3章 擬定機械加工工藝路線 9
3.1 擬定工藝路線的依據(jù) 9
3.2兩種工藝路線方案 9
3.2.1方案一、工藝路線 9
3.2.2方案二、工藝路線 10
3.3工藝方案分析比較 10
3.4 毛坯尺寸，切削用量以及基本時間定額的確定 11
第4章 專用夾具設計 16
4.1 問題的指出 16
4.2 夾具設計 16
4.2.1 定位分析 16
4.2.2 定位基準的選擇 16
4.2.3 鉆削力的計算 16
4.2.4 夾緊力的計算 17
4.2.5 總裝圖 17
設計總結(jié) 19
參考文獻 20
致 謝 21
II
第1章 緒論
1.1 本設計的內(nèi)容及意義
本次設計是在我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及專業(yè)課之后而進行。此次的設計是對大學期間所學各課程及相關的應用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。其目的在于：
1．鞏固我們在大學里所學的知識，也是對以前所學知識的綜合性的檢驗；
2．加強我們查閱資料的能力，熟悉有關資料；
3．樹立正確的設計思想，掌握設計方法，培養(yǎng)我們的實際工作能力；
4．通過對帶銅襯軸套的機械制造工藝設計，使我們在機械制造工藝規(guī)程設計，工藝方案論證，機械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術文件及查閱技術文獻等各個方面受到一次綜合性的訓練。初步具備設計一個簡單復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。
5．能根據(jù)被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬定夾具設計方案，完成夾具結(jié)構設計，初步具備設計出高效，省力，經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。
6．通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進一步的提高。
本次設計的主要內(nèi)容為：首先運用AutoCAD軟件繪制帶銅襯軸套的二維零件圖，然后根據(jù)圖紙的技術要求等確定生產(chǎn)類型，本次設計是大批量生產(chǎn)。其次進行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，帶銅襯軸套的材料為45鋼，擬采用以鍛造的形式進行毛坯的制造，并確定零件的機械加工工藝路線，完成機械加工工序設計，進行必要的經(jīng)濟分析。最后，對某道加工工序進行夾具裝配圖及主要零件圖的設計。
1.2 課題背景知識
1.2.1軸套相關知識介紹
做成整圓筒形的保護軸的套筒稱為軸套。
軸套和軸瓦都相當于滑動軸承的外環(huán)，軸套是整體的而軸瓦是分片的。
軸套主要分為POM聚甲醛軸套，PA尼龍軸套，聚四氟乙稀軸套，鐵氟龍軸套，特氟龍軸套，PTFE軸套。
軸套的特性：耐酸、堿、腐蝕、機械強度，具有良好的耐磨性、耐熱性、耐油性及耐化學藥品性，較高的自潤滑性能。 軸套的材質(zhì)有PTFE/鐵氟龍/特氟龍/聚四氟乙烯，聚甲醛POM，尼龍PA，聚丙烯PP。軸套主要用于航天，汽車零件，傳感器，制藥，衛(wèi)星，閥門，泵，衛(wèi)浴，電子，軸承，電器，等工業(yè)。
1.2.2 機械制造工藝技術相關知識
1．機械加工工藝基礎知識
（1）根據(jù)零件圖和產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析
在對帶銅襯軸套進行工藝規(guī)程設計時，應掌握該零件在部件或總成中的位置、公用以及部件或總成對該零件提出的技術要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規(guī)程過程中采取措施予以保證掌握零件的結(jié)構形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點，形成工藝規(guī)程設計的總體構想。
分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等方面的技術要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時重點考慮；對全部技術要求應進行歸納整理。
（2）計算零件的生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型
根據(jù)零件圖查表可知，帶銅襯軸套為輕型零件，根據(jù)生產(chǎn)要求將確定該零件為大批量生產(chǎn)。
（3）確定毛坯種類和制造方法
機械加工中毛坯種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。根據(jù)帶銅襯軸套零件圖所選擇的材料，帶銅襯軸套零件加工工程中應達到的技術指標和加工特點，零件生產(chǎn)的經(jīng)濟性，如何選擇合適的毛坯種類也是設計重點。其次，如何選擇毛坯制造方法也是設計中必不可少的環(huán)節(jié)，一般地，選擇毛坯的制造方法應考慮一下幾個方面因素：a、材料的工藝性能；b、毛坯尺寸、形狀和精度要求；c、零件生產(chǎn)綱領；d、采用新型材料、新工藝、新技術的可能性。
（4）確定毛坯尺寸和公差
如何確定毛坯尺寸，也就是如何確定加工余量，對確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。余量不能確定過大或是過小，所以應當選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項尺寸及技術指標。同時，選擇合適的尺寸公差對零件加工和零件生產(chǎn)的經(jīng)濟型也有很大的影響。
（5）擬定工藝路線
擬定工藝路線包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。這也將是帶銅襯軸套機械加工工藝規(guī)程設計制定的重點
（6）確定各個工序的加工余量，計算工序尺寸及公差
（7）選擇各個工序的機床設備及刀具、量具等工藝裝備
（8）確定各個工序的切削用量和時間定額
（9）編制工藝文件
1.2.3機床夾具設計基礎知識
在機械制造的各個加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備，成為夾具。如檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。
在機床上對工件進行切削加工時，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對于刀具和機床占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了保護這個正確圍著在加工過程中穩(wěn)定不變，應該對工件施加一定的夾緊力，這個過程稱為“夾緊”。這兩個過程總稱為“安裝”。在機床上實現(xiàn)安裝人物的工藝裝備，就是“機床夾具”。
機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標準化，由專業(yè)廠進行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務的專用夾具，則必須由各個制造廠自行設計制造。
由于專用夾具的設計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術人員必須掌握的基礎知識。
1．機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用：
(1）保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量
夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。
(2）提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本
提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。
(3）改善工人勞動條件
采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設計保護裝置，確保操作者安全。
(4）在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍
工藝工程中，當某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。
2．機床夾具分類
(1）專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設計的。因為不需要考慮通用性，所以夾具可以設計得結(jié)構緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機構、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強，并且設計和制造周期較長，制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。
(2）可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件?？烧{(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術，用于裝夾和加工一組結(jié)構與工藝相似的工件。因為這類夾具是在專門夾具基礎上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達有限目標的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟性。
(3）專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實現(xiàn)制造好的通用性較強的標準化元件和部件拼裝組成。從這個特點來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點。
(4）自動化生產(chǎn)用夾具 自動化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動線上所使用的夾具。基本上分為兩類：一類是固定式夾具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔負的安裝工件任務外，還擔負著沿自動線輸送工件的任務，即在這工件從一個工位移動到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。屬于自動化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機床夾具。
3．夾具設計的特點和基本要求
(1）夾具設計的特點
1）針對性強，設計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的情況。
專用夾具是為某零件的某工序設計的，設計人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。
2）保證加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率是夾具設計的兩項主要任務，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設計時應重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關。對于制造精度要求不高的零件，其夾具設計應該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。
3）夾緊機構對整個夾具結(jié)構起決定性作用。
夾緊裝置的結(jié)構形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動機構的設計對夾具結(jié)構的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設計的結(jié)構可能大不相同。而不同復雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟效果也不一樣，設計人員必須使自己的設計和生產(chǎn)規(guī)模相適應，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟性。
4）夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設計時應考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。
5）設計周期短，一般不進行強度剛度計算。
夾具設計是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務的生產(chǎn)技術準備工作，其設計周期要求短，因此設計時多采用參照法或是憑經(jīng)驗確定的辦法來保證受力件的強度和剛度，通常不進行詳細計算，有時采用簡便公式或用圖表做為設計參考。倒是應注意，在設計一些具有較高精度的夾具時，應該對定位精度、夾緊力等進行必要的計算和分析。
(2）設計的基本要求
夾具設計的原則是經(jīng)濟和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為：
1）夾具的構造應與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關系。
2）保證工件精度。
3）保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。
4）注意結(jié)構工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應通盤考慮，以降低制造成本。
第2章 零件工藝分析及毛坯，基準的選擇
2.1 零件圖
帶銅襯軸套的零件圖如圖2-1所示
圖2-1 帶銅襯軸套
2.2 零件的作用
題目給定的零件是一個簡單的，小型的可更換，起保護作用的零件。
軸套，一般起保護作用，在運動部件中，因為長期的磨擦而造成零件的磨損，當軸和孔的間隙磨損到一定程度的時候必須要更換零件，因此設計者在設計的時候選用硬度較低、耐磨性較好的材料為軸套，這樣可以減少軸和座的磨損，當軸套磨損到一定程度進行更換，這樣可以節(jié)約因更換軸或座的成本。
帶銅襯軸套是軸套中的一種，因為錫青銅銅的硬度低耐磨性好，所以用錫青銅在軸套里面用離心澆注法澆注一層。
2.3 零件的工藝分析
該零件是軸類零件，形狀不太復雜，尺寸精度要求比較高。零件的主要技術要求分析如下：
1．Φ95的外圓和Φ50的內(nèi)圓,都有很高的尺寸精度要求,主要是為了和其裝配件很好的裝配。
2．在Φ95的外圓切了一個槽,槽的兩面有一定的粗糙度要求。
3．在Φ95的端面上打了2個M8的螺紋孔,要注意他們的相互位置。
2.4零件生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。
已知此帶銅襯軸套零件屬于大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。
2.5 確定毛坯類型及其制造方法
毛坯是根據(jù)零件（或產(chǎn)品）所要求的形狀、工藝尺寸等而制成的供進一步加工用的生產(chǎn)對象。毛坯的種類、形狀、尺寸及精度對機械加工工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量、材料消耗和生產(chǎn)成本由有著直接的影響。因此，在設計工藝規(guī)程時必須正確地選擇毛坯的種類和確定毛坯的形狀。
該零件的材料為45鋼，考慮到在工作過程中會受到一定的載荷,因此選擇鍛件,以使金屬纖維不被切斷,保證零件工作可靠。
2.6 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，不會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運行，因此，在設計中對其基面的選擇一定要在確保達到零件的需要和達到零件的精度前提下，方可確定，因此對基準選擇予以下分析：
1．所謂基準就是用來確生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系。所依據(jù)的那些點、線、面，它往往是計算、測量、或標注尺寸的起點。
2．定位基準，在加工時用以確定零件在機床夾具具有正確的位置，可分為粗基準，精基準和輔助基準。精基準是指已經(jīng)過機械加工的定位基準，而沒有經(jīng)過機械加工的定位基準為粗基準。
2.7粗基準的選擇
粗基準的選擇要注意一下原則：
1．如果必須保證工件加工表面與不加工表面之間的位置以不加工表面作為粗基準，如果在工件上有很多的不需要加工的表面則應以其中與加工面的位置精度要求較高的表面，作為粗基準。
2．如果必須保證某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面為粗基準。
3．如需要保證各加工表面都有足夠加工余量，應選加工余量最小的表面做粗基準。
4．選做粗基準的表面應平整，沒有澆口、置口、飛邊等，缺陷以便定位可靠，夾緊方便。
5．粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，毛坯面的粗糙度精低，重復使用會產(chǎn)生很大的位置誤差。按粗基準的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求；因此以毛坯外圓柱面的左端為第一基準，以毛坯的外圓柱面的右端為第二基準。
根據(jù)以上原則，外圓定位基準，而后打中心孔。
對于精基準而言，主要應該考慮基準重合問題和基準統(tǒng)一問題。
2.8 精基準的選擇
選擇精基準時主要考慮基準重合、基準不變的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。可選擇零件的下表面為精基準。
1．用設計基準作精基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。
2．當工件以某一組基準定位可以較方便的加工很好的表面時，應盡可能采用精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免產(chǎn)生基準轉(zhuǎn)換誤差。
3．當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”的原則。
4．加工的原則。
5．有多種方案可供選擇時應選擇定位準確；穩(wěn)定，夾緊可靠，是使用夾具簡單的表面作為精基準。
根據(jù)精基準的選擇原則，考慮以上原則和零件的尺寸和加工要求現(xiàn)主要考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。
第3章 擬定機械加工工藝路線
生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)化為成品的過程。它包括材料的準備、運輸和保存，生產(chǎn)的準備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機械的質(zhì)量檢查及其運行試驗、調(diào)試，機械的油漆與包裝等。
3.1 擬定工藝路線的依據(jù)
制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.2兩種工藝路線方案
3.2.1方案一、工藝路線
工序1、下料
工序2、正火處理
工序3、粗車右端面，粗車外圓，以外圓及左端面為基準。
保證：工藝尺寸保證長度98.5mm。
工序4、調(diào)頭，粗車右端面，粗車內(nèi)圓，以外圓及右端面為基準。
保證：車外圓至Φ97mm，車Φ54的內(nèi)孔至尺寸。
工序5、離心澆注銅襯套（銅層厚度4mm）。
工序6、車右端面，車外圓，車內(nèi)孔，以Φ97外圓及左端面為基準。
保證 ：內(nèi)孔至Φ50mm。
工序7、車左端面，車外圓，以Φ50的內(nèi)孔及右端面為基準。
保證：保長度96mm，Φ95mm的外圓至尺寸。
工序8 、車沉孔，以Φ95mm的外圓及右端面為基準。
保證：車Φ75的沉孔至尺寸。
工序9、車沉孔，車油槽，以Φ95mm的外圓及左端面為基準。
保證：Φ54深10mm的沉孔至尺寸，油槽至尺寸。
工序10、銑深2.5mm沉槽。
工序11、鉆3-Φ10H11的孔，以Φ50H9的的孔和左端面，及沉槽為基準。
工序12、鉆2-M8深15mm的螺紋底孔及攻絲。
工序13、鉆2-M8深20mm的螺紋底孔及攻絲。
工序14、鉆φ2mm的底孔，擴Φ8H7的孔至Φ7.9mm，鉸Φ8H7的孔至尺寸，锪120°沉孔。
工序15、終檢。
3.2.2方案二、工藝路線
工序1、下料
工序2、正火處理
工序3、粗車右端面，粗車外圓，以外圓及左端面為基準。
保證：工藝尺寸保證長度98.5mm。
工序4、調(diào)頭，粗車右端面，以外圓及右端面為基準。
工序5、車右端面，車外圓，以Φ97外圓及左端面為基準。
工序6、車左端面，車外圓，右端面為基準。
保證：保長度96mm，車Φ95mm的外圓至尺寸。
工序7、車沉孔，以Φ95mm的外圓及右端面為基準。
保證：車Φ75的沉孔至尺寸。
工序8、車沉孔，以Φ95mm的外圓及左端面為基準。
保證：Φ54深10mm的沉孔至尺寸。
工序9、銑深2.5mm沉槽。
工序10、鉆3-Φ10H11孔，以Φ50H9的的孔和左端面，及沉槽為基準。
工序11、鉆2-M8深15mm的螺紋底孔及攻絲。
工序12、鉆2-M8深20mm的螺紋底孔及攻絲。
工序13、鉆φ2mm 的底孔，擴Φ8H7的孔至Φ7.9mm，鉸Φ8H7的孔至尺寸，锪120°沉孔。
工序14、車內(nèi)孔，以外圓及右端面為基準。
保證：車Φ54的內(nèi)孔至尺寸。
工序15、離心澆注銅襯套（銅層厚度4mm）。
工序16、車油槽
工序17、終檢
3.3工藝方案分析比較
在方案二中，內(nèi)孔的加工放在整個工藝的最后面，與加工外圓分離，而在外圓加工后，多次鉆孔，鉸孔，銑平面，锪孔的過程中，定位要多次用到此內(nèi)孔，否則鉆、鉸、锪、的孔位置精度都很難到，銑的沉孔位置精度也難達到，很容易產(chǎn)生殘次品，同時在后續(xù)設計夾具的時候困難重重。方案二中，在車床加工時沒有同時加工內(nèi)孔，這無疑是造成了人力資源的浪費，刀具的浪費，人與機床的勞動強度增加，同時生產(chǎn)率下降，所以把該工序應安排在于外圓加工同時進行，這樣生產(chǎn)率、經(jīng)濟性、等問題都會提高。
最后準定以方案一為加工該零件的路線為經(jīng)濟合適都時省力。
3.4 毛坯尺寸，切削用量以及基本時間定額的確定
“帶銅襯軸套”零件材料為45鋼，硬度為207～241HBW，毛坯重量約為2kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用鍛錘上合模模鍛毛坯。
根據(jù)上述確定毛坯尺寸如下：
“帶銅襯軸套”零件材料為45鋼，硬度為207～241HBW，毛坯重量約為2kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用鍛錘上合模模鍛毛坯。
根據(jù)上述原始材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
查[1]其中鍛件重量為2kg，鍛件復雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）＞80～120mm，其余量值規(guī)定為1.7～2.5mm，現(xiàn)取2.5mm。
查[1]其中鍛件重量為2kg，鍛件復雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）＞80～120mm，故長度方向偏差為（+1.0；-0.4）mm.
長度方向的余量查[1]其余量值規(guī)定為1.7～2.2mm,現(xiàn)取2.0mm。
帶銅襯軸套的鍛件毛坯圖見圖4-1
圖4-1 帶銅襯軸套毛坯圖
確定切削用量及基本工時
1. 車削左端面及外圓
（1)加工條件
工件材料：45鋼正火，бb=670MP,模鍛。
加工要求：粗車左端面及外圓，表面粗糙度為m。
機床：CA6140臥式車床。刀具材料YT15，刀桿尺寸為16mm25mm，，，，r=0.5mm。
確定切削深度由于單邊余量僅為1.5mm，可在一次走刀內(nèi)切完故
ap
（2)確定進給量：根據(jù)[3]得：=0.5～0.7mm/r，按CA610車床說明書[3]取：
=0.5mm/r
（3)計算切削速度:
按[3]表1.27,切削速度的計算公式為：
V=(m/min)
=242，=0.15，[3]即k=1.0，k=0.8，k=1.04，k=0.81，k=0.97，所以切削速度：
V==179.2r/min
（4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
n===570 (r/min)
按機床說明書[1]與570r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取560r/min。實際切削速度 V=179.2m/min
（5)計算公時
1）粗車左端面
根據(jù)[1]表6.2-1，取
, 3mm,=0,=0
Tm=
2)車外圓
,1mm ,=0 ,=0
Tm=
2.粗車右端面及外圓，車內(nèi)孔
(1） 確定進給量
根據(jù)[3]得：=0.5～0.7mm/r，按CA610車床說明書[3]取：
=0.5mm/r
(2）計算切削速度
按[3]表1.27,切削速度的計算公式為：
V=（m/min)
=242, =0.15，,m=0.2修正系數(shù)[3],即k=1.0, k=0.8,k=1.04,k=0.81,k=0.97，所以切削速度：
V==179.2r/min
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
n===570 r/min
按機床說明書[1]與570r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取560r/min，實際切削速度 V=179.2m/min
(4)確定基本工時
1）粗車左端面
根據(jù)[1]取
,3mm,=0 ,=0
Tm=min
2）粗車外圓
,1mm,=0,=0
Tm=min
（3）車內(nèi)圓
由[1]查得采用螺釘夾緊力的計算公式4.2-20查得取
由[3]查得取
計算切削工時
,1.0mm,=0,=0
Tm=
3. 車右端面，車外圓，車內(nèi)孔
(1)確定切削深度由于單邊余量僅為1.0mm，可在一次走刀內(nèi)切完故
ap
(2)確定進給量：
根據(jù)[3]表1.4,當?shù)稐U16mmx25mm, a5mm時,以及工件直徑為97mm時。f=0.5～0.7mm/r，按CA610車床說明書[3]?。?
=0.5mm/r
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：
n==647r/min
按機床說明書[3]與647r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取710r/min。實際切削速度 V=216.2m/min
(4)確定基本工時：
1)粗車左端面
根據(jù)[1]取
,2mm,=0,=0
Tm=min
2)粗車外圓
，1mm ,=0 ,=0
Tm=min
4．車Φ75深10mm的沉孔至尺寸
(1)確定切削深度：
由于單邊余量為12.5mm，可在兩次走刀內(nèi)切完故
ap
(2）確定進給量：
根據(jù)[3]當?shù)稐U16mmx25mm, a時,以及工件直徑為95mm時。f=0.3～0.5mm/r，取：
=0.5mm/r
(3）計算切削速度：
按[3]表1.27切削速度的計算公式為
V=(m/min)
=242 =0.15，[3]表1.28,
即k=1.0, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97，所以切削速度：
V=220.3
(4）確定基本工時：
根據(jù)[1]取,2mm,=0,=0
Tm=min
第4章 專用夾具設計
要保證工件在加工時有足夠的尺寸精度和形位公差精度，就需要夾具能夠準確可靠的定位，本設計中需要對工序鉆2-M8深15mm的螺紋底孔，及攻絲。
設計專用夾具，以提高勞動生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量、降低勞動強度。
已知：工件材料45鋼，毛坯為模鍛件，所用機床為Z35 搖臂鉆床，成大批量生產(chǎn)規(guī)模。
4.1 問題的指出
本夾具主要用于鉆2-M8深15mm的螺紋底孔，及攻絲，主要的技術要求是保證孔的軸心線的位置精度，精度要求高。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何能保證加工工件定位的精度要求，以及同其他工序之間的位置精度要求，同時還應考慮如何可以提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。
4.2 夾具設計
4.2.1 定位分析
由零件圖可知：要鉆2-M8深15mm的螺紋底孔，及攻絲,主要的技術要求是保證軸心線的位置精度。則設計夾具時，必須要限制零件的移動、轉(zhuǎn)動。
4.2.2 定位基準的選擇
根據(jù)分析，采用定位銷及左端面定位可以約束工件的所有自由度，同時可以保證加工精度。
4.2.3 鉆削力的計算
查[1]表7-56，鉆銷力的計算公式
由公式
得最大切削力為
該公式中：
------鉆削最大孔徑時所需要的力，即鉆削過程中所需要的最大鉆削力；
------材料系數(shù)，根據(jù)材料查表得=320；
------鉆削孔徑，此式中=8mm；
------等于1；
------等于0.7；
------ 進給量，此式中=0.75mm/r；
------工件的硬度系數(shù)，取=1.0
4.2.4 夾緊力的計算
軸要轉(zhuǎn)動，我們的夾緊力就不須很大。查[1]表7-56，采用螺釘夾緊力的計算公式：
其中：
Q—原始作用力
L—作用力的力臂
r—作用力與工件間的當量半徑，r=0
—螺旋角當量摩擦角，為0°
—螺旋升角，2.5°
—螺紋半徑的一半
經(jīng)過估算=2217.65N，完全能夠夾緊。因為我們在用磨具時將磨頭放在內(nèi)孔中偏下，在重力作用下只需要很小的力就可以夾緊工件，同時鐵削就會落下減少對工件的劃傷，對于磨削完全達到要求。
這種結(jié)構的夾具，工件加工精度能穩(wěn)定達到錐孔對支承軸頸的徑向跳動精度(300mm處0.005mm)要求，表面粗糙度Ra0.4μm，用標準錐度樣規(guī)涂色檢驗，接觸面在80%以上。滿足了主軸的技術要求，并有很大的精度儲備量，且操作方便，提高了生產(chǎn)率。
4.2.5 總裝圖
根據(jù)軸承座零件的設計，夾具零件的設計，夾緊力的計算，切削力的計算，機床夾具計算以及其他夾具的相關設計分析等，繪制裝配圖5-1
圖5-1 夾具總裝圖
1-夾具底座 2-回轉(zhuǎn)手柄螺母 3-開口墊圈 4-擋板 5-鉆模板 6-鉆套 7-定位銷 8-夾具主體 9-定位心軸 10-墊圈 11-螺母 12-螺栓
設計總結(jié)
通過這次畢業(yè)設計，使我進一步理解了所學過的理論知識及具體運用了這些知識。
通過這次畢業(yè)設計，使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學會了查圖表、資料、手冊與工具書，使自己學到了很多在課堂上學不到的實踐性知識。并且通過所學的理論知識配合入廠實習及指導老師的輔導,充實了自己,拓寬了自己的知識面,鞏固了自己在這三年來所學過的所有理論知識。讓自己對將來走入的工作崗位有了很好的認識。
綜上所述，通過這次畢業(yè)設計使我受益非淺，豐富了我各方面的經(jīng)驗，增強了自己分析問題與解決問題的能力。為我今后的學習與工作奠定了堅實而良好的基礎。
在此，我衷心的感謝各位老師的精心指導和幫助。
參考文獻
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8 孫光華,陶福春.工裝設計.機械工業(yè)出版社,1998；53~143
致 謝
首先，我要感謝我的畢業(yè)設計指導老師張寶海教授，他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣，給了起到了指明燈的作用，沒有他的幫助和提供資料，沒有他的鼓勵和加油，這次畢業(yè)設計就不會如此的順利進行。
此次畢業(yè)設計歷時四個月，是我大學學習中遇到過的時段最長、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設計。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設計相當如是把以前的小課程設計綜合在一起的過程，只要把握住每個小課設的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強邏輯，那么這次的任務也就不難了。雖說老師說的話讓此次的畢業(yè)設計看起來不是那么的可怕，但是當我真的開始著手時，還的確是困難重重。
俗話說的好，“磨刀不誤砍柴工”，當每次遇到不懂得問題時，我都會第一時間記在本子上面，然后等答疑的時候問老師，老師對于我提出來的問題都一一解答，從來都不會因為我的問題稍過簡單加以責備，而是一再的告誡我做設計該注意的地方，從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持，他真正起到了“傳道授業(yè)解惑疑”的作用，讓人油然而的敬佩。除此之外，我們組和老師還有另外兩個交流途徑：打電話和上網(wǎng)，為此老師還特意建立一個群，以便大家第一時間接收到畢業(yè)設計的最新消息和資料，每次大家都在群不亦樂乎的討論著畢業(yè)設計的事情。他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向張寶海老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
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