軸承座機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械加工技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“軸承座”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備班 級設(shè)計(jì)者指導(dǎo)教師機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)軸承座零件的加工工藝規(guī)程生產(chǎn)綱領(lǐng)：5000 件生產(chǎn)類型：批量生產(chǎn)內(nèi)容：1.產(chǎn)品零件圖1張2.產(chǎn)品毛坯圖1張3.機(jī)械加工工藝過程卡片1套4.機(jī)械加工工序卡片1套5.課程設(shè)計(jì)說明書（5000 -8000字）1份班級學(xué)生 指導(dǎo)教師目錄前言課程設(shè)計(jì)說明書正文一、零件的分析（一）、零件的作用（二）、零件的工藝性分析二、確定生產(chǎn)類型三、確定毛坯（一）、確定毛坯的種類（二）、繪制鑄造件毛坯圖四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（ 一）定位基準(zhǔn)的選擇（二）工藝路線的擬定（三），機(jī)械加工余量、

2、工序尺寸及毛坯尺寸的確定五、工裝設(shè)計(jì)分析提設(shè)計(jì)任務(wù)書六、小結(jié)七、主要參考文獻(xiàn)、八、亠前言機(jī)械制造工藝學(xué)課程是在學(xué)完了機(jī) 械制造工藝學(xué)包括機(jī)床夾具設(shè)計(jì)和大部分 專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上的一個(gè) 教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對 所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是 一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在今年 的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。我個(gè)人的感想是，希望經(jīng)歷了這次課 程的設(shè)計(jì)，對自己的將來所從事的工作，進(jìn) 行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，通過這次課程設(shè)計(jì)鍛 煉自己的分析問題，解決問題的能力，為畢 業(yè)后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于自己的理論知識(shí)的不完善，實(shí)踐能力的 缺乏，設(shè)計(jì)之中不免有一些不合理的地

3、方， 學(xué)生我肺腑的懇請各位老師能夠給予指教 批評。零件的分析（一）零件的作用上緊定螺絲，以達(dá)到內(nèi)圈周向、 軸向固定的目的 但因?yàn)閮?nèi)圈內(nèi)孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。（二）零件的工藝分析 該零件為軸承支架，安裝軸承，形狀一般，精度要求并 不高，零件的主要技術(shù)要求分析如下： （參閱附圖 1）（1）由零件圖可知，零件的底座底面、 內(nèi)孔、端面及軸承 座的頂面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不 高，也就是說其余的表面不需要加工， 只需按照鑄造 時(shí)的精度即可。 底座底面的精度為、 內(nèi)孔、 端面及內(nèi) 孔的精度要求均為。軸承座在工作時(shí)，靜力平衡。（ 2）鑄件要求不能有砂眼、 疏松等缺陷， 以保

4、證零件的強(qiáng) 度、硬度及疲勞度， 在靜力的作用下， 不至于發(fā)生意 外事故。二 確定生產(chǎn)類型已知此軸承座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000件/ 年，零件的質(zhì)量不 足100Kg,查機(jī)械制造工藝與夾具第 7頁表，可確定該撥叉生產(chǎn) 類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工 序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主， 采用專用工裝。三 確定毛坯1 ）確定毛壞種類 零件材料為HT20Q考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇 木摸手工砂型鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 第41頁表,選用鑄件尺寸公差等級為CT-9。這對提高生產(chǎn)率， 保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此

5、外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時(shí) 效。（2）繪制鑄造件零件圖四 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（一）定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析， 知的孔，軸承 端面、頂面、16及12的孔等均需正確定位才能保證。 故對基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。（ 1 ）粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位 置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。根據(jù)零件圖所示，故應(yīng) 選軸承底座上表面為粗基準(zhǔn)， 以此加工軸承底座底面以及其它 表面。（2 ） 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù) “基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底 面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底面為精基準(zhǔn)。二） 工

6、藝路線的擬定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具 , 并盡量使工序集中來提 高生產(chǎn)率。除此之外， 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果， 以便使生產(chǎn)成本盡量 下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：方案一： 工序一：粗銑軸承座的下底面。以軸承座的底座 的上表面為定位粗基準(zhǔn)，采用X6132臥式銑床加工。粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面為基準(zhǔn)，使用X6132臥式萬能銑床進(jìn)行加工。銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準(zhǔn)，同樣使用 X6132臥式銑床銑削。工序二：粗鏜及半精鏜的內(nèi)孔，以內(nèi)孔軸線為基

7、準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。工序三：鉆、擴(kuò)12的孔，鉆、擴(kuò)16的孔。采用Z525 立式鉆床加專用夾具方案二：工序一： 粗銑軸承座的下底面。 以軸承座的底座的 上表面為定位粗基準(zhǔn)，采用 X6132臥式銑床加工。工序二：粗鏜及半精鏜的內(nèi)孔，以內(nèi)孔軸線為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。工序三：粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面 為基準(zhǔn)，使用X6132臥式萬能銑床進(jìn)行加工。工序四：鉆、擴(kuò)12的孔，鉆、擴(kuò)16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具工序五： 銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準(zhǔn)，同樣使用 X6132臥式銑床銑削。方案三：工序一：銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準(zhǔn)，同樣使用 X

8、6132臥式銑床銑削。工序二：粗銑軸承座的下底面。以軸承座的底座的上表面為定位粗基準(zhǔn)，采用 X6132臥式銑床加工。工序三： 粗銑軸承座的端面， 以軸承座的下底面為 基準(zhǔn)，使用X6132臥式萬能銑床進(jìn)行加工。工序四：粗鏜及半精鏜的內(nèi)孔，以內(nèi)孔軸線為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。工序五：鉆、擴(kuò)12的孔，鉆、擴(kuò)16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具。三個(gè)工藝方案的比較與分析 方案一：在第一道工序 內(nèi)容多，工序集中，操作方便。方案二工序分散，方案三在 第一道工序時(shí)，選擇的粗基準(zhǔn)為底面，這樣不符合粗基準(zhǔn)選 擇的原則，即不了保證加工面與不加工面的位置要求時(shí)，應(yīng) 選擇不加工面為粗基準(zhǔn)這一原則。方案一與其相比，

9、在銑完底面后，直接在銑床上銑削底面及頂面，如此，相對來說，裝夾次數(shù)少，可減少機(jī)床數(shù)量、操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作 并能生產(chǎn)率高。另外，零件的加工要求就整體來說，其精度 并不高，若采用工序分散（方案二）法，其加工經(jīng)濟(jì)性并不 是很好。但在選擇方案的時(shí)候，還應(yīng)考慮工廠的具體條件等 因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等。 故本次 設(shè)計(jì)選擇方案一。根據(jù)工序方案一制定出詳細(xì)的工序劃分如下所示： 毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及 改善機(jī)械加工性能，在毛坯車間銑削去澆冒口，達(dá)到毛坯的 技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間來加工。工序：（ 1） 粗銑底座底面 以軸承座的上

10、表面為粗 基準(zhǔn)，將毛坯裝夾在X6132 萬能臥式銑床上，按照粗加工的余量來 進(jìn)行粗銑毛坯。（ 2） 精銑底座底面 以粗銑床的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況， 調(diào)整銑床的相關(guān)參數(shù)， 精加工軸承座的下底面。（3）粗銑端面（4）粗銑頂面（5）鏜的內(nèi)孔(6)鉆12的孔(7)鉆16的孔(8)去毛刺(9)檢驗(yàn)根據(jù)此工序安排，編出機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表10:機(jī)械加工工藝過程卡；附表 2090;機(jī)械加工工序卡。（三），機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定。1 .毛坯尺寸的確定，畫毛坯圖。軸承座其材料為HT20Q由于產(chǎn)品的精度要求不高，生產(chǎn)綱領(lǐng) 為中批生產(chǎn)，所以毛坯選用砂型鑄造。毛坯鑄出后進(jìn)行退火處理，

11、以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。由文獻(xiàn)（1）表2-2，該種鑄件的尺寸公差等級為IT9級。由文獻(xiàn)（1）表2-2，可查出鑄件主要尺寸的公差，現(xiàn)將主要毛坯尺寸及公差所示：主要面尺寸零件尺寸總余量公差I(lǐng)T主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差I(lǐng)T兩端面852+29內(nèi)孔 62. 549底面3029由此，可繪出其零件的毛坯圖（見附圖 2）2. 粗銑底底座底面底面由粗銑和精銑兩次加工完成，米用三面刃圓盤銑刀X6132（高速鋼），銑刀的規(guī)格為120x15,機(jī)床的型號刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。由于銑刀在工作時(shí)，是斷續(xù)切削， 刀齒受很大的機(jī)械沖擊，在選擇幾何角度時(shí)，應(yīng)保證刀齒具有足夠 的強(qiáng)度。由金屬切削原理與

12、刀具可取丫 。=5 0入s = -100 K r=6000=100。加工要求粗銑軸承座的下底面。a）確定加工余量由毛坯圖可知：總加工余量為 2mm文獻(xiàn)表8-30可知精 加工余量為1mm由于兩腳底面較小，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整為， 故其粗加工余量為=。b）確定每齒進(jìn)給量由切削加工簡明實(shí)用手冊表 8-95，取每齒粗銑的進(jìn) 給量為乙取精加工每齒的進(jìn)給量為 乙粗銑走刀一次ap=,精銑走刀一 次 ap=。c）計(jì)算切削用量由表8-56，取粗銑、精銑的主軸轉(zhuǎn)速分別為 150r/min 和300r/min，由前面選擇的刀具直徑120mm故相應(yīng)的切削速度分 別為：V粗 = dn/1000= 120x150 =min

13、1000V精 = dn/1000= 120x300 m/min=113m/min1000d）校核該機(jī)床功率（只需校核粗加工即可）。由文獻(xiàn)（2）表得切削功率為Pm二D；14 a0.86 a0.72 ap Pm取 Z=16 n= 150 =sae=10mmaf =ap =60 p而 Kpm 二K/KF2Kpm = 1由文獻(xiàn)表可知Kv = 1KF 2=1 故故 pm=10 5 1200.14 10086 0.20.72其所消耗量功率遠(yuǎn)小于機(jī)床功率，故可用。3. 兩端面的加工兩端面的加工由銑削來完成，此時(shí)，刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，刀具不變，機(jī)床不變。工序單邊總余量由毛坯圖與零件圖 可知為2 mm由

14、于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不 考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。由表8-95可得：ap=2mm f=2mm/r 由文獻(xiàn)(2)表8-56可得n=600r/mi n則就可確定相應(yīng)的切削的速度：故V=120x600 =min1000 10004. 12頂面的加工頂面的加工由銑削來完成，工序余量為2mm 由文獻(xiàn)表8-95 可得ap=3mm且上表面精度要求不高，故上表面可一次性加工 完成。由于上表面較小，可采用端銑刀加工，但是增加了換刀 時(shí)間，降低了效率。故刀具仍可用刀具刀具直徑為120的YG6硬質(zhì)合金面銑刀?？扇=r 由文獻(xiàn)(2)表8-56可取n=600r/min 則

15、相應(yīng)的切削速度V=120x600二min1000 10005. 00.074內(nèi)孔由零件圖及毛坯圖知，加工總余量為4 mm由于精度要求，須粗鏜和半精鏜各一次。由文獻(xiàn)(2)表8-86，粗加工時(shí)，取進(jìn)給量F=r ap = 3 mm精加工時(shí)，ap=1mm,F二。由表8-87查得粗鏜內(nèi)孔的切削速度 V粗二min V精二min由此算出轉(zhuǎn)速為n粗=晉=疇2=minn精=晉d=1000x1.6 x62.5min6. 鉆12孔該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由擴(kuò)孔鉆鉆出。由 文獻(xiàn)表8-81得擴(kuò)孔時(shí)的余量為3 mm根據(jù)實(shí)際情況可取 為2mm故鉆孔的余量為Z鉆=12-2=10mm鉆孔工序尺寸及公差為1OoO.00

16、44拉孔工序尺寸及公差為12H 9 ( 00.043)由文獻(xiàn)表8-69,鉆孔的進(jìn)給量f=r，由文獻(xiàn)表8-71求 得鉆孔時(shí)的切削速度v=s=21m/min由8-79知擴(kuò)孔的進(jìn) 給量為s由此算出轉(zhuǎn)速為：n=00v =1000x21 =mi nD x10按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=600r/min，則實(shí)際切削速度為：x11 6v= dn/1000L1=mi n1000由表 8-78 得 F二CFd Ff y FKf = 0.8 fM二Gd0mfymKmX10 3= d 0.9xf 0.8x KmX0 3因?yàn)榧庸せ诣T鐵時(shí)Km二Kf由文獻(xiàn)表8-78，可查的Kf=1, 故f=0.8 1.9 0.8 3它們均小于

17、機(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩,故機(jī)床剛度足夠7. 鉆16的孔該孔先由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由圓孔拉刀拉出。由文獻(xiàn)(3)表8-24拉孔時(shí)的余量為，故Z鉆二丄05二2鉆孔：工序尺寸及公差為腭044 拉孔：工序尺寸及公差為16 H9(畀43)由文獻(xiàn)表8-69取鉆孔的進(jìn)給量F=r由文獻(xiàn)表8-71 求得鉆孔時(shí)的切削速度為 V=s=21m/mi n 由此算出轉(zhuǎn)速為：n=l°°匹二1QQQx21=min。按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速為480r/min d x11.5則實(shí)際切削速度為二x15.5x48Q=min。由表8-78得1QQQ 1QQQQ.8M式J 3 因?yàn)榧庸せ诣T造鐵時(shí)，Km= Kf由8

18、-78可查得Kf =1 故F= 081.9 0.8 3它們均小于機(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩，故機(jī)床剛度足夠。8. 時(shí)間定額計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求，只計(jì)算一道工序的工時(shí)，下面計(jì)算加工12 孔的工時(shí)定額。(1) 機(jī)動(dòng)時(shí)間l1由文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝手冊表得鉆孔時(shí)的計(jì)算公式為：t=fn式中l(wèi)產(chǎn)DcotKy+(12 )l 2 = 14,鉆盲孔時(shí)，I 2 = 01=30 I 2=2 f= n=600I 1=cot(坐)+=2 2因此，t= 30 5.1 2=所以 t b=4t=600x0.3(2 )輔助時(shí)間由機(jī)械加工工藝手冊表確定開停車升降鉆桿主軸運(yùn)轉(zhuǎn)清除鐵屑卡尺測量裝卸工件時(shí)間由機(jī)械加工工藝手冊表取1min故輔助時(shí)間t a=+1)=(3)作業(yè)時(shí)間T B = t a +1 b =( 1 . 1 9 + 0 .824 )=(4) 常量工作場地時(shí)間Ts由機(jī)械