机 械 加 工 工 艺 规 程 与 机 床 夹 具 设 计
学 院 机械与汽车工程学院 专 业 材料成型及控制工程 班 级 学 号 学生姓名 指导教师
一、设计任务
1. 设计课题：轴承座机械加工工艺规程设计 加工M4螺纹专用夹具设计 1. 生产纲领： 中批量生产 3．设计要求：
（1）零件毛坯图 1张
（2）机械加工工艺过程卡片 1张 （3）机械加工主要工序的工序卡片 1张 （4）定位方案图 1张 （5）夹具装配图 1张 （6）夹具零件图 1张 （7）设计说明书 1份 二、设计说明书
序言
《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。
1、 零件的分析
1.1 零件的作用：大家都知道滑动轴承由轴承座、轴瓦（轴套）和润滑装置组
成，轴承座的作用主要起支撑作用，可以直接做在机器箱壁或机体上。 2，零件的工艺分析 2.1零件图：
零件三维图如下图所示：
图1 2.2主要技术要求：
零件调质HB230~250、锐边倒钝，未注倒角0.5×45°、表面做防锈处理（发蓝）。
2.3加工表面及其要求：
+0.018
1) 从零件图上可知主要的加工难点在与Ø34-0.007 内孔的加工，表-0.025外圆与Ø22 0
面粗糙度为Ra1.6um 以及它们之间同轴度（Ø0.02）的要求。
2) 零件总长的要求保证尺寸18±0.05，同时两端面的粗糙度为Ra3.2um 。 3) 大端外圆及1. 5×Ø33为自由公差，除了保证尺寸在公差范围之内同时保证表面粗糙度Ra3.2um 即可。
4）保证4×Ø4.5通孔的尺寸要求，其定位尺寸为自由公差只要满足要求即可，同时保证表面粗糙度Ra3.2um 。
5) M4螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。 2.3零件材料:
零件材料为45号钢，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。 2.4毛坯选择
2.4.1确定毛坯的类型及制造方法
由于零件的材料为45号钢，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生
产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。
模锻加工工艺的几点优势：①由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；②锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。③锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；④生产率较高；⑤操作简单，易于实现机械化；⑥生产批量越大成本越低。
从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。
2.4.2确定毛坯的形状、尺寸及公差 毛坯的形状及尺寸如图所示 2.4.3绘制毛坯图
根据零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，毛坯图如附图所示。 2.5基准的选择
2.5.1粗基准的选择：由于所选毛坯为型材且每个表面都需要加工，零件外形规则，选用外圆表面作为粗基准是完全合理的。
2.5.2精基准的选择：从零件图中可知Ø34-0.007 -0.025外圆与Ø22+0.018 0内孔有较高的同轴度要求（Ø0.02），按照有关的精基准的选择原则[7]P151（某些位置度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度要求），同时还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进行尺寸换算。根据粗，精基准选择原则，确定各加工表面的基准如下：
（1）扩----粗铰——精铰Ø22 0
+0.018
内孔：左端面及Ø34外表面
（2）半精车右端面及Ø34-0.007 -0.025外圆：心轴及左端面 （3）半精车左端面及Ø52外圆：心轴及右端面 （4）钻——铰4×Ø4.5通孔：右端面
（5）粗铣——精铣平面至尺寸要求：心轴及互为基准 （6）精车Ø34-0.007 -0.025外圆：心轴及左端面 （7）钻M4螺纹底孔：一端面及Ø34外表面 （8）攻M4螺纹：一端面及Ø34外表面
2.6制订机械加工工艺路线
2.6.1确定各加工表面的加工方法
该轴承座的加工表面为：Ø22+0.018 内孔及端面、Ø52外圆、Ø34-0.007 0-0.025外圆、1.5×Ø33槽、高度为38的平面、4×Ø4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，Ø34-0.007 -0.025外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；Ø52外圆的加工路线为粗车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×Ø4.5通孔的加工路线是钻---铰；Ø22+0.018 内孔的加工路线为粗 0铰---精铰；高度为38的平面的加工路线是粗铣---精铣。 2.6制订机械加工工艺路线
2.6.1确定各加工表面的加工方法
该轴承座的加工表面为：Ø22+0.018 内孔及端面、Ø52外圆、Ø34-0.007 0-0.025外圆、1.5×Ø33槽、高度为38的平面、4×Ø4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，Ø34-0.007 -0.025外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；Ø52外圆的加工路线为粗车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×Ø4.5通孔的加工路线是钻---铰；Ø22+0.018 内孔的加工路线为粗 0铰---精铰；高度为38的平面的加工路线是粗铣---精铣。
①工艺路线方案一： 工序1：模锻
工序2：调质处理HB 230--250
工序3：扩----粗铰——精铰Ø22+0.018 内孔至尺寸 0工序4：半精车右端面及Ø34-0.025外圆
工序5：半精车左端面及Ø52外圆同时保证总长尺寸 工序6：钻——铰4×Ø4.5通孔 工序7：粗铣——精铣平面至尺寸要求
工序8：精车Ø34-0.007 -0.025外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸 工序9：钻M4螺纹底孔，并倒角 工序10：攻M4螺纹 工序11：钳工去毛刺
-0.007
工序12：表面防锈处理（发蓝） 工序13：检验 ②工艺路线方案二： 工序1：模锻
工序2：调质处理HB 230--250
工序3：扩---粗铰——精铰Ø22+0.018 内孔至尺寸 0工序4：半精车右端面 工序5：半精车Ø34-0.007 -0.025外圆 工序6：半精车左端面
工序7：半精车Ø52外圆同时保证总长尺寸 工序8：钻——铰4×Ø4.5通孔 工序9：粗铣——精铣平面至尺寸要求
工序10：精车Ø34-0.007 -0.025外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸 工序11：钻M4螺纹底孔，并倒角 工序12：攻M4螺纹 工序13：钳工去毛刺
工序14：表面防锈处理（发蓝） 工序15：检验 2.6.3工艺路线比较
工艺路线一是按照工序集中原则组织工序，优点是工艺路线短，减少工件的装夹次数，易于保证加工面相互位置精度，使需要的机床数量少，减少工件工序间的运输，减少辅助时间和准备终结的时间，同时产量也较高，同时在为了保证
+0.018
Ø34-0.007 内孔的相互位置精度，采用了互为基准的原则，能达到零-0.025外圆和Ø22 0
件间所标的精度。
工艺路线二是工序分散的原则组织工序，优点是可以采用通用机床和通用夹具，缺点是工艺路线长，增加了工件的装夹次数，而且工序2与工序3、工序4与工序5重复使用粗基准，违背了[7]P149（粗基准一般不得重复使用，两次装夹重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。
为了修正由于粗基准重复使用而产生的定位误差，同时也照顾了原有的加工
路线中装夹方便的特点，因此最后的加工工艺路线确定如下：
工序1：模锻
工序2：调质处理HB 230--250 工序3：扩----粗铰——精铰Ø22 0
+0.018
内孔至尺寸
工序4：半精车右端面及Ø34-0.007 -0.025外圆
工序5：半精车左端面及Ø52外圆同时保证总长尺寸 工序6：钻——铰4×Ø4.5通孔 工序7：粗铣——精铣平面至尺寸要求
工序8：精车Ø34-0.007 -0.025外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸 工序9：钻M4螺纹底孔，并倒角 工序10：攻M4螺纹 工序11：钳工去毛刺
工序12：表面防锈处理（发蓝） 工序13：检验
2.7机械加工余量、工序尺寸及公差
轴承座零件材料为45钢，硬度为HBS 230—250，毛坯重量约为0.119389，生产类型为中批生产。
根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，查《机械制造工艺设计简明手册》（简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：
2.8选择机床设备及工艺装备
根据一般工厂现有的生产条件，为了满足生产需要，现选用各工序所用的设备为： 工序3：摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø21.8扩孔钻，Ø21.94机用铰刀，
Ø22+0.018 铰刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，0~25内径百分表，圆 0柱塞规，切削液为柴油。
工序4： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：0~125/0.02 游标卡尺，25~50mm千分尺，切削液为柴油。
工序5： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：0~125/0.02 游标卡尺，0~25mm千分尺，切削液为柴油。
工序6： 摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø4.35直柄麻花钻，Ø4.5铰刀，
量具为：0~125/0.02游标卡尺，切削液为柴油。
工序7： 立式升降台铣床型号为X5032，刀具为Ø80三面刃铣刀，量具为：
0~125/0.02游标卡尺, 切削液为柴油，切削液为柴油。
工序8： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，YT15外切槽刀刀 宽为1.5mm, 量具为：0~125/0.02游标卡尺，25~50mm千分尺，切
削液为柴油。
工序9： 摇臂钻床型号为Z3040×10/2, 刀具为Ø3.3直柄麻花钻, 0~125/0.02 游标卡尺，切削液为柴油。
工序10： 攻丝机型号为S4006，刀具为M4丝锥，量具为标准M4螺纹塞规。，
切削液为柴油。
2.9确定切屑用量及基本工时： 工序3：
（1） 扩Ø22内孔至Ø21.8 A. 确定被吃刀量：a p =0.9 mm。
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定 f=（2.2~2.4）f 钻 v c =（1/2~1/3）v 钻 取f=2.3×0.26=0.598 mm/r。 v c =0.4×15 m/min=6 m/min C. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
88 r/min
根据[4]表10-16与88 r/min相近的机床转速为80 r/min及100r/min，现选80 r/min， 实际切削速度v c =5.5 m/min。
D. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18 mm，l 1=5 mm，l 2=2 ~4mm，选l 2=2mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.52 min
（2） 粗铰Ø22内孔至Ø21.94 A. 确定被吃刀量：a p =0.07 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.33 mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表11-282，选用v c =10 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
145 r/min
根据《工艺手册》表10-16与145 r/min相近的机床转速为125 r/min与160 r/min，现选160 r/min，实际切削速度v c =11 m/min。
E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18 mm，l 1=5 mm，l 2=2 mm
t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.47 min
+0.018
（3）精铰Ø22 0
内孔至尺寸
A. 确定被吃刀量：a p =0.03 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.3 mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表11-282，选用v c =7 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
101 r/min
根据《工艺手册》表10-16与101 r/min相近的机床转速为100r/min与125 r/min，现选100r/min，实际切削速度v c =6.9 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18 mm，l 1=5 mm，l 2=5 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.833 min
工序4：
（1）半精车右端面 A. 确定被吃刀量：a p =1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.3 0mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =54m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
478 r/min
根据《工艺手册》表10-7与478 r/min相近的机床转速为350r/min与500 r/min，现选500r/min，实际切削速度v c =57 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=19 mm，l 1=2 mm，l 2=0mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.14 min
（2）半精车半精车Ø34外圆 A. 确定被吃刀量：a p =0.9 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.3 2mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =1.667m/s=100 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
931r/min
根据《工艺手册》表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v c =107 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.043 min
工序5：
（1）半精车左端面 A. 确定被吃刀量：a p =1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =54 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
318r/min
根据《工艺手册》表10-7与318r/min相近的机床转速为250r/min与350 r/min，现选350r/min，实际切削速度v c =59 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=27 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.27 min
（2）半精车Ø52外圆 A. 确定被吃刀量：a p =1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r
C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =1.667m/s=100 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
590r/min
根据《工艺手册》表10-7与590r/min相近的机床转速为500r/min与700 r/min，现选700r/min，实际切削速度v c =119 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.038 min
工序6：
（1）钻4×Ø4.5通孔
A. 确定进给量：根据《切削手册》表2.13查得，按5类加工性暂定f=0.16mm/r，查《机械加工工艺手册（2）》表10.4-16查得，v c =17m/min B ． 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1245r/min
根据[4]表10-16与1245 r/min相近的机床转速为800 r/min及1250r/min，现选1250r/min，
实际切削速度v c =17 m/min。
D. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm ，l 1=5 mm ，l 2=2 ~4mm，选l 2=4mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.075 min
（2）铰4×Ø4.5通孔
A. 确定被吃刀量：a p =0.075 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.30mm/r
C. 计算切削速度：根据《机械加工工艺手册（2）》表10.4-39，选用v c =8 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
586r/min
根据《工艺手册》表10-7与590r/min相近的机床转速为500r/min与630 r/min，现选630r/min，实际切削速度v c =8.5 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm，l 1=5 mm，l 2=4 mm
t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.079 min
工序7： （1）粗铣两平面
A. 确定被吃刀量：a p =1.5 mm
B ．根据《切削手册》表3.5，查得fz=0.09-0.18mm/z，所以选fz=0.13mm/z。 ①选择铣刀磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损度为1.2mm ，耐用度T=180min ②确定切削速度及工作台每分钟进给量
根据《切削手册》表3.27查得Cr=332,Qv=0.21,Yv=0.4,Uv=0.4,Pv=0,m=0.35,Kv=1.0
v c =
c v d 0q v
t a
m
p x
v
f
z
y
v
a e
u
v
z
p
v
k
v
=149m /min
确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
πd w
=
593r/min
根据《工艺手册》表10-18与593r/min相近的机床转速为500r/min与600 r/min，现选600r/min，实际切削速度v c =151 m/min。 工作台的每分钟进给量Fm= fz×z×n w =785mm/min 根据《工艺手册》表10-18选用Fm=750 mm/min
E. 由于是粗铣平面故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件表面，利用做图法，以及按《工艺手册》表8-32，确定l=6 mm，l 1=5 mm，l 2=4 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.18 min
（2）精铣平面
A. 确定被吃刀量：a p =0.5 mm
B. 确定每齿进给量：通过查表得到f=0.5 mm/r，vf=f×n=fz×z×n 通过条件得到fz=0.05 mm/z
C. 计算切削速度：根据《切削手册》表3.27确定，即为v c =151 m/min D. 确定主轴主轴转速：
n w =
1000v c
πd w
=
593r/min
根据《工艺手册》表10-18与593r/min相近的机床转速为500r/min与600r/min, 现选600r/min, 实际切削速度v c =151 m/min。 Fm= fz×z×n w =300 mm/min
根据《工艺手册》表10-18选用Fm=300 mm/min
E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，确定l=6 mm，l 1=5 mm，l 2=4 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.05 min
工序8：
-0.007 （2）精车精车Ø34-0.007 -0.025外圆保证尺寸为Ø34-0.025
A. 确定被吃刀量：a p =0.1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.20~0.30mm/r，所以选用f=0.25mm/r
C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =1.667m/s~2.170m/s,所以选用 v c =2m/s=120m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1117r/min
根据《工艺手册》表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v c =107 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.05 min
（2）切槽尺寸
A. 确定被吃刀量：a p =0.5 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.06mm/r
C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =2.65m/s,所以选用
v c =160m/min
D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1544r/min
根据《工艺手册》表10-7与1544/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选2000r/min，实际切削速度v c =207 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=0.5 mm，l 1=10 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.16 min
工序9： （1）钻M4
A. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-10，选用f=0.08mm/r B. 计算切削速度：根据《切削手册》表2-17确定，选用v c =16m/min C. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1544r/min
D. 根据《工艺手册》表10-16与1544/min相近的机床转速为1250r/min与2000 r/min，现选1250r/min，实际切削速度v c =13m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm，l 1=7 mm，l 2=2 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.15 min
（2）孔口倒角仍为1250r/min，手动进给。 工序10： 攻M4螺纹
A. 查《工艺手册》确定切削速度：取v c =6 m/min B. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
477 r/min
根据[2]表7-161选用480 r/min，no=580 r/min（刀具的回程转速），实际切削速
度v c =6.03 m/min。
C. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm, l 1=0.5*3mm=1.5mm,
l 2=0.5*3mm=1.5mm
t=
l +l 1+l 2
n w f
+
l +l 1+l 2
n w f
=0.13 min
3、专用夹具设计 3.1问题的提出
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程地切削加工、 热处理、装配等工艺过程中。
机床夹具按在不同生产类型中的通用性，可以分为通用夹具. 专用夹具. 可调夹具. 组合夹具等。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，采用4个工件同时加工，并根据零件图实际需要，需要设计加工M4螺纹的夹具。
3.2夹具的设计
3.2.1定位方案及定位元件选择、设计
①定位方案的选择：根据加工要求，工件在夹具中的定位方案如下图所示：
定位方案一（图2） 定位方案二（图3）
方案一：如图2所示，是以Ø22+0.018 作为主要定位基准，限制4个自由度，以定 0位钉作为防转基准，限制1个自由度，以挡板作为止推基准，限制1个自由度。 方案二：如图3所示，是以Ø34-0.025作为主要定位基准，限制2个自由度，以支撑板作为辅助定位基准，限制2个自由度，以V 型块作为止推基准，限制1个自由度，外加压板限制1个自由度。
方案比较：方案一是按照基准统一及基准重合原则确定的，有利于夹具的设计制造，加紧力方向指向定位元件刚性较大的方向。
方案二是是按照基准统一原则确定的，有利于夹具的设计制造，但不
容易保证空的轴线与外圆对称面的重合，钻头进给的的轴向力完全由定位元件承受，很容易引起变形。
本工序加工M4螺纹孔，钻孔加工的切削力主要是钻头进给时的轴向力和钻削扭矩，样工件轴向几乎没有切削力，所需要的加紧力不是很大。综合考虑两个方案的优缺点，及加工的具体情况，采用方案一。
②定位元件的设计：根据定位方案的选择，设计定位元件如下图所示：
-0.007
图4
查机床夹具设计手册，用M16及M10的螺纹限制两边的移动，Ø22用来限定4个自由度，作为定位基准，因为零件定位尺寸为自由公差，一般加工即可满足定位要求。
2. 固定支撑钉：选用T7A 材料，直径为Ø5，如下图5所示
图5
3.1.2导向方案及导向元件的选择和设计
由于零件为中批生产，考虑加工孔比较小，故选择固定钻套。根据《夹具手册》表2.5-7，钻套至工件表面的距离按（1~1.5）d=4~8mm选取，考虑本工序加工时钻头较细，防止切屑将钻头憋断，应有足够的排屑空间。
根据《夹具手册》表2.5-5，钻套和钻模板的配合选H7/n6，查机床夹具设计手册，H=12，D=8，R=1,d对D 的径向跳动不大于0.01毫米，根据夹具设计手：T=0.035mm，可以保证位置精度要求。 册，导向误差计算为△
3.1.3夹紧装置的设计
以心轴定位，在两边螺母垫片夹紧的作用下，保证轴面接触良好，定位误差小，而且结构简单，操作方便。
3.1.4夹具体设计 3.1.5绘制夹具装配图
夹具装配图二维图如附图所示
3.1.6夹具零件图
按照夹具装配图，绘制零件图。夹具零件二维图如附图所示
小 结
为期两周的工艺、夹具课程设计基本结束，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。课程设计作为《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》课程的重要教学环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。
本次课程主要经过了两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段中认真复习了有关书本知识学会了如何分析零件的工艺性，学会了查各类工艺手册。选择加工余
量，确定毛胚的形状，大小等，绘制出了毛胚图。又根据毛胚图和零件图构想出了两种工艺方案，比较其中较合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择，时间定额计算等方面的知识，、。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况来选择设备，填写了工艺文件。夹具设计阶段，运用工件定位，夹紧及零件结构设计等方面的知识。
通过本次设计，我基本掌握了一个比较简单零件的加工工艺过程分析，工艺文件的编制，专用夹具设计的方法和步骤。学会查阅手册，选择使用工艺设备等。
总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题方面得到了一次较好的训练。提高了我独立思考问题，解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。
由于自己能力有限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师，同学批评指正。
参 考 书
[1] 艾心、肖钢主编 切削用量简明手册 [2] 李益民主编 机械制造工艺设计简明手册
[3] 吴拓、方琼珊主编 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导
[4] 沈鸿、孟少农主编 机械加工工艺手册 [5] 徐浩、姚丹主主编 夹具设计手册
[6] 长春汽车厂工人大学主编 机床夹具设计手册
机 械 加 工 工 艺 规 程 与 机 床 夹 具 设 计
学 院 机械与汽车工程学院 专 业 材料成型及控制工程 班 级 学 号 学生姓名 指导教师
一、设计任务
1. 设计课题：轴承座机械加工工艺规程设计 加工M4螺纹专用夹具设计 1. 生产纲领： 中批量生产 3．设计要求：
（1）零件毛坯图 1张
（2）机械加工工艺过程卡片 1张 （3）机械加工主要工序的工序卡片 1张 （4）定位方案图 1张 （5）夹具装配图 1张 （6）夹具零件图 1张 （7）设计说明书 1份 二、设计说明书
序言
《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。
1、 零件的分析
1.1 零件的作用：大家都知道滑动轴承由轴承座、轴瓦（轴套）和润滑装置组
成，轴承座的作用主要起支撑作用，可以直接做在机器箱壁或机体上。 2，零件的工艺分析 2.1零件图：
零件三维图如下图所示：
图1 2.2主要技术要求：
零件调质HB230~250、锐边倒钝，未注倒角0.5×45°、表面做防锈处理（发蓝）。
2.3加工表面及其要求：
+0.018
1) 从零件图上可知主要的加工难点在与Ø34-0.007 内孔的加工，表-0.025外圆与Ø22 0
面粗糙度为Ra1.6um 以及它们之间同轴度（Ø0.02）的要求。
2) 零件总长的要求保证尺寸18±0.05，同时两端面的粗糙度为Ra3.2um 。 3) 大端外圆及1. 5×Ø33为自由公差，除了保证尺寸在公差范围之内同时保证表面粗糙度Ra3.2um 即可。
4）保证4×Ø4.5通孔的尺寸要求，其定位尺寸为自由公差只要满足要求即可，同时保证表面粗糙度Ra3.2um 。
5) M4螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。 2.3零件材料:
零件材料为45号钢，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。 2.4毛坯选择
2.4.1确定毛坯的类型及制造方法
由于零件的材料为45号钢，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生
产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。
模锻加工工艺的几点优势：①由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；②锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。③锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；④生产率较高；⑤操作简单，易于实现机械化；⑥生产批量越大成本越低。
从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。
2.4.2确定毛坯的形状、尺寸及公差 毛坯的形状及尺寸如图所示 2.4.3绘制毛坯图
根据零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，毛坯图如附图所示。 2.5基准的选择
2.5.1粗基准的选择：由于所选毛坯为型材且每个表面都需要加工，零件外形规则，选用外圆表面作为粗基准是完全合理的。
2.5.2精基准的选择：从零件图中可知Ø34-0.007 -0.025外圆与Ø22+0.018 0内孔有较高的同轴度要求（Ø0.02），按照有关的精基准的选择原则[7]P151（某些位置度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度要求），同时还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进行尺寸换算。根据粗，精基准选择原则，确定各加工表面的基准如下：
（1）扩----粗铰——精铰Ø22 0
+0.018
内孔：左端面及Ø34外表面
（2）半精车右端面及Ø34-0.007 -0.025外圆：心轴及左端面 （3）半精车左端面及Ø52外圆：心轴及右端面 （4）钻——铰4×Ø4.5通孔：右端面
（5）粗铣——精铣平面至尺寸要求：心轴及互为基准 （6）精车Ø34-0.007 -0.025外圆：心轴及左端面 （7）钻M4螺纹底孔：一端面及Ø34外表面 （8）攻M4螺纹：一端面及Ø34外表面
2.6制订机械加工工艺路线
2.6.1确定各加工表面的加工方法
该轴承座的加工表面为：Ø22+0.018 内孔及端面、Ø52外圆、Ø34-0.007 0-0.025外圆、1.5×Ø33槽、高度为38的平面、4×Ø4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，Ø34-0.007 -0.025外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；Ø52外圆的加工路线为粗车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×Ø4.5通孔的加工路线是钻---铰；Ø22+0.018 内孔的加工路线为粗 0铰---精铰；高度为38的平面的加工路线是粗铣---精铣。 2.6制订机械加工工艺路线
2.6.1确定各加工表面的加工方法
该轴承座的加工表面为：Ø22+0.018 内孔及端面、Ø52外圆、Ø34-0.007 0-0.025外圆、1.5×Ø33槽、高度为38的平面、4×Ø4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，Ø34-0.007 -0.025外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；Ø52外圆的加工路线为粗车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×Ø4.5通孔的加工路线是钻---铰；Ø22+0.018 内孔的加工路线为粗 0铰---精铰；高度为38的平面的加工路线是粗铣---精铣。
①工艺路线方案一： 工序1：模锻
工序2：调质处理HB 230--250
工序3：扩----粗铰——精铰Ø22+0.018 内孔至尺寸 0工序4：半精车右端面及Ø34-0.025外圆
工序5：半精车左端面及Ø52外圆同时保证总长尺寸 工序6：钻——铰4×Ø4.5通孔 工序7：粗铣——精铣平面至尺寸要求
工序8：精车Ø34-0.007 -0.025外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸 工序9：钻M4螺纹底孔，并倒角 工序10：攻M4螺纹 工序11：钳工去毛刺
-0.007
工序12：表面防锈处理（发蓝） 工序13：检验 ②工艺路线方案二： 工序1：模锻
工序2：调质处理HB 230--250
工序3：扩---粗铰——精铰Ø22+0.018 内孔至尺寸 0工序4：半精车右端面 工序5：半精车Ø34-0.007 -0.025外圆 工序6：半精车左端面
工序7：半精车Ø52外圆同时保证总长尺寸 工序8：钻——铰4×Ø4.5通孔 工序9：粗铣——精铣平面至尺寸要求
工序10：精车Ø34-0.007 -0.025外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸 工序11：钻M4螺纹底孔，并倒角 工序12：攻M4螺纹 工序13：钳工去毛刺
工序14：表面防锈处理（发蓝） 工序15：检验 2.6.3工艺路线比较
工艺路线一是按照工序集中原则组织工序，优点是工艺路线短，减少工件的装夹次数，易于保证加工面相互位置精度，使需要的机床数量少，减少工件工序间的运输，减少辅助时间和准备终结的时间，同时产量也较高，同时在为了保证
+0.018
Ø34-0.007 内孔的相互位置精度，采用了互为基准的原则，能达到零-0.025外圆和Ø22 0
件间所标的精度。
工艺路线二是工序分散的原则组织工序，优点是可以采用通用机床和通用夹具，缺点是工艺路线长，增加了工件的装夹次数，而且工序2与工序3、工序4与工序5重复使用粗基准，违背了[7]P149（粗基准一般不得重复使用，两次装夹重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。
为了修正由于粗基准重复使用而产生的定位误差，同时也照顾了原有的加工
路线中装夹方便的特点，因此最后的加工工艺路线确定如下：
工序1：模锻
工序2：调质处理HB 230--250 工序3：扩----粗铰——精铰Ø22 0
+0.018
内孔至尺寸
工序4：半精车右端面及Ø34-0.007 -0.025外圆
工序5：半精车左端面及Ø52外圆同时保证总长尺寸 工序6：钻——铰4×Ø4.5通孔 工序7：粗铣——精铣平面至尺寸要求
工序8：精车Ø34-0.007 -0.025外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸 工序9：钻M4螺纹底孔，并倒角 工序10：攻M4螺纹 工序11：钳工去毛刺
工序12：表面防锈处理（发蓝） 工序13：检验
2.7机械加工余量、工序尺寸及公差
轴承座零件材料为45钢，硬度为HBS 230—250，毛坯重量约为0.119389，生产类型为中批生产。
根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，查《机械制造工艺设计简明手册》（简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：
2.8选择机床设备及工艺装备
根据一般工厂现有的生产条件，为了满足生产需要，现选用各工序所用的设备为： 工序3：摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø21.8扩孔钻，Ø21.94机用铰刀，
Ø22+0.018 铰刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，0~25内径百分表，圆 0柱塞规，切削液为柴油。
工序4： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：0~125/0.02 游标卡尺，25~50mm千分尺，切削液为柴油。
工序5： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：0~125/0.02 游标卡尺，0~25mm千分尺，切削液为柴油。
工序6： 摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø4.35直柄麻花钻，Ø4.5铰刀，
量具为：0~125/0.02游标卡尺，切削液为柴油。
工序7： 立式升降台铣床型号为X5032，刀具为Ø80三面刃铣刀，量具为：
0~125/0.02游标卡尺, 切削液为柴油，切削液为柴油。
工序8： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，YT15外切槽刀刀 宽为1.5mm, 量具为：0~125/0.02游标卡尺，25~50mm千分尺，切
削液为柴油。
工序9： 摇臂钻床型号为Z3040×10/2, 刀具为Ø3.3直柄麻花钻, 0~125/0.02 游标卡尺，切削液为柴油。
工序10： 攻丝机型号为S4006，刀具为M4丝锥，量具为标准M4螺纹塞规。，
切削液为柴油。
2.9确定切屑用量及基本工时： 工序3：
（1） 扩Ø22内孔至Ø21.8 A. 确定被吃刀量：a p =0.9 mm。
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定 f=（2.2~2.4）f 钻 v c =（1/2~1/3）v 钻 取f=2.3×0.26=0.598 mm/r。 v c =0.4×15 m/min=6 m/min C. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
88 r/min
根据[4]表10-16与88 r/min相近的机床转速为80 r/min及100r/min，现选80 r/min， 实际切削速度v c =5.5 m/min。
D. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18 mm，l 1=5 mm，l 2=2 ~4mm，选l 2=2mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.52 min
（2） 粗铰Ø22内孔至Ø21.94 A. 确定被吃刀量：a p =0.07 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.33 mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表11-282，选用v c =10 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
145 r/min
根据《工艺手册》表10-16与145 r/min相近的机床转速为125 r/min与160 r/min，现选160 r/min，实际切削速度v c =11 m/min。
E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18 mm，l 1=5 mm，l 2=2 mm
t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.47 min
+0.018
（3）精铰Ø22 0
内孔至尺寸
A. 确定被吃刀量：a p =0.03 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.3 mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表11-282，选用v c =7 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
101 r/min
根据《工艺手册》表10-16与101 r/min相近的机床转速为100r/min与125 r/min，现选100r/min，实际切削速度v c =6.9 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18 mm，l 1=5 mm，l 2=5 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.833 min
工序4：
（1）半精车右端面 A. 确定被吃刀量：a p =1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.3 0mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =54m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
478 r/min
根据《工艺手册》表10-7与478 r/min相近的机床转速为350r/min与500 r/min，现选500r/min，实际切削速度v c =57 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=19 mm，l 1=2 mm，l 2=0mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.14 min
（2）半精车半精车Ø34外圆 A. 确定被吃刀量：a p =0.9 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.3 2mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =1.667m/s=100 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
931r/min
根据《工艺手册》表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v c =107 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.043 min
工序5：
（1）半精车左端面 A. 确定被吃刀量：a p =1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =54 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
318r/min
根据《工艺手册》表10-7与318r/min相近的机床转速为250r/min与350 r/min，现选350r/min，实际切削速度v c =59 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=27 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.27 min
（2）半精车Ø52外圆 A. 确定被吃刀量：a p =1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r
C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =1.667m/s=100 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
590r/min
根据《工艺手册》表10-7与590r/min相近的机床转速为500r/min与700 r/min，现选700r/min，实际切削速度v c =119 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.038 min
工序6：
（1）钻4×Ø4.5通孔
A. 确定进给量：根据《切削手册》表2.13查得，按5类加工性暂定f=0.16mm/r，查《机械加工工艺手册（2）》表10.4-16查得，v c =17m/min B ． 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1245r/min
根据[4]表10-16与1245 r/min相近的机床转速为800 r/min及1250r/min，现选1250r/min，
实际切削速度v c =17 m/min。
D. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm ，l 1=5 mm ，l 2=2 ~4mm，选l 2=4mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.075 min
（2）铰4×Ø4.5通孔
A. 确定被吃刀量：a p =0.075 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.30mm/r
C. 计算切削速度：根据《机械加工工艺手册（2）》表10.4-39，选用v c =8 m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
586r/min
根据《工艺手册》表10-7与590r/min相近的机床转速为500r/min与630 r/min，现选630r/min，实际切削速度v c =8.5 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm，l 1=5 mm，l 2=4 mm
t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.079 min
工序7： （1）粗铣两平面
A. 确定被吃刀量：a p =1.5 mm
B ．根据《切削手册》表3.5，查得fz=0.09-0.18mm/z，所以选fz=0.13mm/z。 ①选择铣刀磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损度为1.2mm ，耐用度T=180min ②确定切削速度及工作台每分钟进给量
根据《切削手册》表3.27查得Cr=332,Qv=0.21,Yv=0.4,Uv=0.4,Pv=0,m=0.35,Kv=1.0
v c =
c v d 0q v
t a
m
p x
v
f
z
y
v
a e
u
v
z
p
v
k
v
=149m /min
确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
πd w
=
593r/min
根据《工艺手册》表10-18与593r/min相近的机床转速为500r/min与600 r/min，现选600r/min，实际切削速度v c =151 m/min。 工作台的每分钟进给量Fm= fz×z×n w =785mm/min 根据《工艺手册》表10-18选用Fm=750 mm/min
E. 由于是粗铣平面故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件表面，利用做图法，以及按《工艺手册》表8-32，确定l=6 mm，l 1=5 mm，l 2=4 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.18 min
（2）精铣平面
A. 确定被吃刀量：a p =0.5 mm
B. 确定每齿进给量：通过查表得到f=0.5 mm/r，vf=f×n=fz×z×n 通过条件得到fz=0.05 mm/z
C. 计算切削速度：根据《切削手册》表3.27确定，即为v c =151 m/min D. 确定主轴主轴转速：
n w =
1000v c
πd w
=
593r/min
根据《工艺手册》表10-18与593r/min相近的机床转速为500r/min与600r/min, 现选600r/min, 实际切削速度v c =151 m/min。 Fm= fz×z×n w =300 mm/min
根据《工艺手册》表10-18选用Fm=300 mm/min
E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，确定l=6 mm，l 1=5 mm，l 2=4 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.05 min
工序8：
-0.007 （2）精车精车Ø34-0.007 -0.025外圆保证尺寸为Ø34-0.025
A. 确定被吃刀量：a p =0.1 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.20~0.30mm/r，所以选用f=0.25mm/r
C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =1.667m/s~2.170m/s,所以选用 v c =2m/s=120m/min D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1117r/min
根据《工艺手册》表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v c =107 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12 mm，l 1=2 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.05 min
（2）切槽尺寸
A. 确定被吃刀量：a p =0.5 mm
B. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.06mm/r
C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用v c =2.65m/s,所以选用
v c =160m/min
D. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1544r/min
根据《工艺手册》表10-7与1544/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选2000r/min，实际切削速度v c =207 m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=0.5 mm，l 1=10 mm，l 2=0 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.16 min
工序9： （1）钻M4
A. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-10，选用f=0.08mm/r B. 计算切削速度：根据《切削手册》表2-17确定，选用v c =16m/min C. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
1544r/min
D. 根据《工艺手册》表10-16与1544/min相近的机床转速为1250r/min与2000 r/min，现选1250r/min，实际切削速度v c =13m/min。
.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm，l 1=7 mm，l 2=2 mm t b =
l +l 1+l 2
n w f
=0.15 min
（2）孔口倒角仍为1250r/min，手动进给。 工序10： 攻M4螺纹
A. 查《工艺手册》确定切削速度：取v c =6 m/min B. 确定主轴主轴转速：n w =
1000v c
=
πd w
477 r/min
根据[2]表7-161选用480 r/min，no=580 r/min（刀具的回程转速），实际切削速
度v c =6.03 m/min。
C. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6 mm, l 1=0.5*3mm=1.5mm,
l 2=0.5*3mm=1.5mm
t=
l +l 1+l 2
n w f
+
l +l 1+l 2
n w f
=0.13 min
3、专用夹具设计 3.1问题的提出
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程地切削加工、 热处理、装配等工艺过程中。
机床夹具按在不同生产类型中的通用性，可以分为通用夹具. 专用夹具. 可调夹具. 组合夹具等。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，采用4个工件同时加工，并根据零件图实际需要，需要设计加工M4螺纹的夹具。
3.2夹具的设计
3.2.1定位方案及定位元件选择、设计
①定位方案的选择：根据加工要求，工件在夹具中的定位方案如下图所示：
定位方案一（图2） 定位方案二（图3）
方案一：如图2所示，是以Ø22+0.018 作为主要定位基准，限制4个自由度，以定 0位钉作为防转基准，限制1个自由度，以挡板作为止推基准，限制1个自由度。 方案二：如图3所示，是以Ø34-0.025作为主要定位基准，限制2个自由度，以支撑板作为辅助定位基准，限制2个自由度，以V 型块作为止推基准，限制1个自由度，外加压板限制1个自由度。
方案比较：方案一是按照基准统一及基准重合原则确定的，有利于夹具的设计制造，加紧力方向指向定位元件刚性较大的方向。
方案二是是按照基准统一原则确定的，有利于夹具的设计制造，但不
容易保证空的轴线与外圆对称面的重合，钻头进给的的轴向力完全由定位元件承受，很容易引起变形。
本工序加工M4螺纹孔，钻孔加工的切削力主要是钻头进给时的轴向力和钻削扭矩，样工件轴向几乎没有切削力，所需要的加紧力不是很大。综合考虑两个方案的优缺点，及加工的具体情况，采用方案一。
②定位元件的设计：根据定位方案的选择，设计定位元件如下图所示：
-0.007
图4
查机床夹具设计手册，用M16及M10的螺纹限制两边的移动，Ø22用来限定4个自由度，作为定位基准，因为零件定位尺寸为自由公差，一般加工即可满足定位要求。
2. 固定支撑钉：选用T7A 材料，直径为Ø5，如下图5所示
图5
3.1.2导向方案及导向元件的选择和设计
由于零件为中批生产，考虑加工孔比较小，故选择固定钻套。根据《夹具手册》表2.5-7，钻套至工件表面的距离按（1~1.5）d=4~8mm选取，考虑本工序加工时钻头较细，防止切屑将钻头憋断，应有足够的排屑空间。
根据《夹具手册》表2.5-5，钻套和钻模板的配合选H7/n6，查机床夹具设计手册，H=12，D=8，R=1,d对D 的径向跳动不大于0.01毫米，根据夹具设计手：T=0.035mm，可以保证位置精度要求。 册，导向误差计算为△
3.1.3夹紧装置的设计
以心轴定位，在两边螺母垫片夹紧的作用下，保证轴面接触良好，定位误差小，而且结构简单，操作方便。
3.1.4夹具体设计 3.1.5绘制夹具装配图
夹具装配图二维图如附图所示
3.1.6夹具零件图
按照夹具装配图，绘制零件图。夹具零件二维图如附图所示
小 结
为期两周的工艺、夹具课程设计基本结束，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。课程设计作为《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》课程的重要教学环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。
本次课程主要经过了两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段中认真复习了有关书本知识学会了如何分析零件的工艺性，学会了查各类工艺手册。选择加工余
量，确定毛胚的形状，大小等，绘制出了毛胚图。又根据毛胚图和零件图构想出了两种工艺方案，比较其中较合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择，时间定额计算等方面的知识，、。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况来选择设备，填写了工艺文件。夹具设计阶段，运用工件定位，夹紧及零件结构设计等方面的知识。
通过本次设计，我基本掌握了一个比较简单零件的加工工艺过程分析，工艺文件的编制，专用夹具设计的方法和步骤。学会查阅手册，选择使用工艺设备等。
总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题方面得到了一次较好的训练。提高了我独立思考问题，解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。
由于自己能力有限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师，同学批评指正。
参 考 书
[1] 艾心、肖钢主编 切削用量简明手册 [2] 李益民主编 机械制造工艺设计简明手册
[3] 吴拓、方琼珊主编 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导
[4] 沈鸿、孟少农主编 机械加工工艺手册 [5] 徐浩、姚丹主主编 夹具设计手册
[6] 长春汽车厂工人大学主编 机床夹具设计手册