軸承套加工工藝規(guī)程與..

1、1 目錄1 序言2 2 零件的分析2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的工藝分析 2 2.3 零件的加工方案確定3 2.4 零件的加緊方案確定3 3 工藝規(guī)程設計3 3.1 確定毛坯的制造形式 3 3.2 基面的選擇 3 3.3 制定工藝路線 3 3.4 機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的確定以及基本用時 3 4 夾具設計7 4.1 定位基準的選擇 7 4.2 切削力及夾緊力的計算 7 4.3 定位誤差分析 8 4.4 夾具結構設計及操作簡要說明 8 結束語 9 謝辭 10 參考文獻 11 2 1 序言本次的課程設計是我們在學完了大三的全部基礎課，專業(yè)基礎課以及大部分專業(yè)課后進行的。這是我

2、們對這三年來所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在我們的大學三年生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練， 希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、 查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。2 零件的分析零件圖如下：3 2.1 零件的作用題目所給軸承套是機械加工中常見的一種零件，在各類機器中應用很廣泛，主要起支撐或導向作用。2.2 零件的工藝分析一般套筒類零件在機械加工中的主要工藝問題是保證內外圓的相互位置精度（即保證內、外圓表面

3、的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求）和防止變形。次軸承套的要求有如下：(1) 36js7 外圓表面粗糙度要求是ra1.6，對 20h7孔的徑向圓跳動公差為 0.01mm ，需要經(jīng)過粗車精車兩步方能滿足要求，設備為ca6140車床，夾具為專用車夾具，查機械設計工藝手冊表2-10 得粗車單邊余量 2z=1.0mm 精車單邊余量 2z=1.0mm (2) 42外圓表面粗糙度要求是ra6.3，只需一步粗車即可滿足要求， 設備為 ca6140車床，夾具為專用車夾具，查機械設計工藝手冊表2-10 得: 車單邊余量 2z=1.0mm (3) 42端面表面粗糙度要求是ra1.6，對 20h7孔軸線的垂直度公差

4、為0.01mm,需要經(jīng)過粗車精車兩步方能滿足要求，設備為 ca6140車床，夾具為專用車夾具，查機械設計工藝手冊表2-12 得粗車單邊余量 2z=1.0mm 精車單邊余量 2z=1.0mm （4）20h7孔，表面粗糙度為ra1.6，且其軸線對 42 端面的垂直度公差為 0.01mm,與36js7 外圓有位置度要求，需要經(jīng)過鉆車鉸三步方能滿足要求，設備為 z540鉆床，ca6140車床，因孔徑不大很難鑄造成型，所以采用實心鑄造。(5 )工件上的其他加工面和孔，表面粗糙度要求均為ra6.3，只需一步加工即可滿足要求，且與其他面沒有位置度要求，在此就不多做考慮。2.3 零件的加工方案的確定軸承套外圓

5、為 it7 級精度，采用精車可以滿足要求；內孔精度也為it7 級，采用鉸孔可以滿足要求。內孔的加工工序順序為：鉆孔 - 車孔 - 鉸孔。2.4 零件的夾緊方案確定由于外圓對內孔的徑向圓跳動要求在0.01mm內，用軟卡爪裝夾無法保證。4 因此精車外圓是應以內孔為定位基準，是軸承套在小錐度心軸上定位， 用兩頂尖裝夾。這樣可以加工基準和測量機床一致，容易達到圖紙要求。車削內孔時，應與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內孔軸線的垂直度在0.01mm以內。3 工藝規(guī)程設計3.1 確定毛坯的制造形式該零件為機械軸承套，材料為zqsn6-6-3，棒料，每批數(shù)量為200件，所以毛坯采用直接下料的方式制造。3

6、.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1） 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件， 則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取中心孔為粗基準。（2） 精基準的選擇。 精基準的選擇是相對于粗基準而言的。對于此軸承套精基準的選擇主要考慮到左端面與軸心線的垂直度要求、36js7mm的外圓與軸心線的圓跳動要求以及外圓和內孔的尺寸精度要求。所以在加

7、工外圓時用左端面和內孔作為精基準，用心軸定位，兩頂尖裝夾即可。3.3 制定工藝路線：下棒料 21545；：鉆中心孔；：粗車外圓，空刀槽及兩端倒角；：鉆空 20h7至 20mm ，毛坯成單件；：車、鉸；: 精車外圓 36js7；：鉆徑向油孔 4mm ；5 : 檢查入庫；3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定此軸承套的材料為zqsn6-6-3，零件的最大徑向尺寸為42mm ，查工藝手冊得，機械單邊加工余量1.5 。因為此軸承套為5 件同時加工，割斷刀尺寸為2mm ，毛坯零件軸向尺寸為40.5mm ，軸向單邊加工余量為1.5mm ，所以零件的毛坯尺寸可定為：45mmx215mm。分別確定個加工

8、表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 42mm的外圓工序名稱工序余量工序尺寸公差等級尺寸公差半精車1.4 42 it8 420039.0-粗車1.6 43.4 it12 43.4025.0-毛坯45 2. 36js7 的外圓工序名稱工序余量工序尺寸公差等級尺寸公差精車0.5 36 it7 360125.00125.0-半精車1.4 36.5 it8 36.50039.0-粗車7.1 37.9 it12 37.9025.0-毛坯45 - - - 3. 24 的內孔工序名稱工序余量工序尺寸公差等級尺寸公差擴3.5 24 it10 24084.00鉆- 20.5 it11 20.513.

9、 00毛坯- - - - 4. 20h7的內孔工序名稱工序余量工序尺寸公差等級尺寸公差精鉸0.06 20 it7 20021.00粗鉸0.14 19.94 it9 19.94052.00擴1.3 19.8 it10 19.8084. 00鉆- 18.5 it11 18.513. 00毛坯- - - - 3.5 確定切削用量及基本工時工序：粗車外圓，空刀槽及兩端倒角；車外圓 42 長度為 6.5mm時；1、選擇刀具；外圓車刀，刀具幾何形狀：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、選擇切削用量(1) 確定切削深度：6 由于余量為 3mm. 所以一次切削，ap=1.5mm(2) 確定進

10、給量：查切削用量簡明手冊得，f=0.5mm/r(3) 確定切削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x4x0.4 =161m/min (2.70m/s) (4) 確定機床主軸轉速：ns=1000vd =1000 x2.73.14x55 =15.72r/s (935r/min) 按機床取nw=900r/min=15r/s 3、計算基本用時tm1=lfn =214.515x0.5 =28.6s 車外圓 36js7 到 37mm 時；1、選擇刀具；外圓車刀，刀具幾何形狀：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、選擇切削用量(1) 確定切削深度：由于余量為 7mm. 所以兩次切

11、削，ap=1.75mm(2) 確定進給量：查切削用量簡明手冊得，f=0.5mm/r(3) 確定切削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x4x0.5 =128.8m/min (2.15m/s) (4) 確定機床主軸轉速： ns=1000vd =1000 x2.153.14x35 =15.12r/s (907r/min) 按機床取nw=900r/min=15r/s 3、計算基本用時tm1=lfn =172.515x0.5 =23s 7 ：鉆孔 20h7至 20mm ；1、選擇刀具20mm 鉆頭2、選擇切削用量(1) 確定切削深度：(2) 確定進給量：查手冊知鉆4 孔時f1=2mm/r

12、(3) 確定切削速度： v=14m/min (4) 確定機床主軸轉速：ns=1000vd =1000 x143.14x22 =743r/min 按機床取n1=680r/min=11r/s 2、計算基本用tm1=lfn =214.511x2 =9.8s：車、鉸；車內孔 20h7至 20+0.05 -0.05mm 時；1、選擇刀具外圓車刀，刀具幾何形狀：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、選擇切削用量(1) 確定切削深度：由于余量為 0.5mm.所以一次切削，ap=0.25mm(2) 確定進給量：查切削用量簡明手冊得，f=0.5mm/r(3) 確定切削速度：v= cvtmapf

13、kv=2920.18x0.5x0.5 =128.8m/min (2.15m/s) (4) 確定機床主軸轉速：ns=1000vd =1000 x2.153.14x22 =16.12r/s (967r/min) 按機床取nw=960r/min=16r/s 3、計算基本用8 tm1=lfn =214.511x2 =9.8s 車內槽 24x16mm 至尺寸時；1、選擇刀具外圓車刀，刀具幾何形狀：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、選擇切削用量(1) 確定切削深度：由于余量為 2mm. 所以一次切削，ap=1mm(2) 確定進給量：查切削用量簡明手冊得，f=0.5mm/r(3) 確定切

14、削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x1x0.5 =128.8m/min (2.15m/s) (4) 確定機床主軸轉速：ns=1000vd =1000 x2.153.14x22 =16.12r/s (967r/min) 按機床取nw=960r/min=16r/s 4、計算基本用tm1=lfn =1216x0.5 =1.5s 鉸孔 20h7至尺寸時；ap=0.01 f=0.27mm/min v=9.6m/min 所以n=1000vd =1000 x9.63.14x16 , 取 n=195 所以tm1=l+ lfnc =12+12195x0.27 =1.9min : 精車外圓 36j

15、s7 至尺寸；1、選擇刀具；外圓車刀，刀具幾何形狀：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、選擇切削用量9 (1) 確定切削深度：由于余量為 0.01mm.所以一次切削，ap=0.005mm(2) 確定進給量：查切削用量簡明手冊得，f=0.5mm/r(3) 確定切削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x/0.01x0.5 =161m/min (2.70m/s) (4) 確定機床主軸轉速：ns=1000vd =1000 x2.73.14x55 =15.72r/s (935r/min) 按機床取nw=900r/min=15r/s 3、計算基本用時tm1=lfn =214.

16、515x0.5 =28.6s ：鉆徑向油孔 4mm ；1、選擇刀具選用 ?4mm 麻花鉆，刀具材料為高速鋼鉆頭2、選擇切削用量(1) 確定切削深度：(2) 確定進給量：查切削用量簡明手冊 ，進給量 f=0.81mm/r(3) 確定切削速度：v=14m/min (4) 確定機床主軸轉速：n=1000vd =1000 x143.14x4 =330r/min 查表可知道取 n=392r/min 3、計算基本用t=lfn =60.81x392 =0.18s=0.003min 10 4 夾具設計4.1 定位基準的選擇由零件圖可知， 本夾具是為了加工4 孔而設計的。 工件以內孔和端面作為定位基準，工件由心

17、軸和軸端小端面實現(xiàn)工件的五點定位，軸端面與工件端面相配合限制 3 個自由度，心軸與工件內孔配合限制2 個自由度。采用螺母、墊圈、心軸夾緊工件。鉆模板上采用可換鉆套、鉆套用襯套、螺釘實現(xiàn)導向。4.2 切削力及夾緊力的計算切削力px=419ds0.8kp刀具選用高速鋼材料：查機床夾具設計手冊表1-2-8 kp=1.03 d=8.4 s1=0.25 s2=0.125 px1=419ds0.8 1kp=419x8.4x0.250.8x1.03=1195.8n px2=419ds0.8 2kp=419x9x0.1250.8x1.03=735.9n 夾緊力計算：查機床夾具設計手冊由表1-2-23 可以知道

18、采用點接觸螺旋副的當量摩擦半徑 r=0 查表 1-2-21 ：d=10mm p=1.25 rz=4.594 =229 q=25n l1.4d =40mm 選用梯形螺紋有利于自鎖2=850w0=qlrtg 1+ rztg( +2) =1120n 由于工件為垂直安裝在夾具之間， 所以夾緊力 w0w所以夾具設計符合要求。4.3 定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為心軸。 夾緊主要有夾緊螺母，還有定位銷對鉆模板的定位以及螺釘對鉆套的夾緊和定位。一面一心軸定位誤差移動時基準位移誤差yjyjmin111xdd（式5-5）式中：1d套筒孔的最大偏差11 1d套筒孔的最小偏差1min套筒

19、定位孔與外圓面最小配合間隙代入（式 5-5）得：yjmin111xdd=0.00900.016 =0.025mm4.4 夾具結構設計及操作簡要說明：在設計夾具進應該注意提高勞動生產(chǎn)率。本工序是鉆4 孔，切削力較小，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的徑向力指向定位面，和夾緊力方向垂直， 所以夾緊力不直接對切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩，應該使夾緊力平衡。裝夾工件時，先把心軸固定在夾具體上， 然后再放上工件， 接著放上開口墊圈， 再擰緊螺母即可實現(xiàn)工件的夾緊；反之則可以取出工件。裝配圖如下所示：12 結束語通過這次設計， 基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設計，機床專用夾具等工藝裝備的設計等。 并學會了使用和查閱各種設計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識