軸承座課程設(shè)計說明書---設(shè)計軸承座零件的加工工藝規(guī)程

1、<p><b>　　機械加工技術(shù)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計題目：設(shè)計“軸承座”零件的機械加工</p><p><b>　　工藝規(guī)程及工藝裝備</b></p><p>　　班 級 </p>

2、;<p><b>　　設(shè) 計 者 </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p>　　機械制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　題目：設(shè)計軸承座零件的加工工藝規(guī)程</p><p>　　生產(chǎn)綱領(lǐng)： 5000件</p><p

3、>　　生產(chǎn)類型： 批量生產(chǎn)</p><p>　　班 級 </p><p>　　學 生 </p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言……………………………………………

4、……………………………………………… </p><p>　　課程設(shè)計說明書正文…………………………………………………………………………</p><p>　　一、零件的分析……………………………………………………………………………</p><p>　　（一）、零件的作用……………………………………………………………………… （二）、零件的工藝性分析…………………

5、……………………………………………</p><p>　　二、確定生產(chǎn)類型…………………………………………………………………………</p><p>　　三、確定毛坯………………………………………………………………………………</p><p>　　(一)、確定毛坯的種類………………………………………………………………</p><p>　　(二)、

6、繪制鑄造件毛坯圖……………………………………………………………</p><p>　　四、工藝規(guī)程設(shè)計………………………………………………………………………… </p><p>　　(一)定位基準的選擇…………………………………………………………………… </p><p>　　(二)工藝路線的擬定……………………………………………………………………</p>

7、<p>　?。ㄈ?，機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………………`</p><p>　　五、工裝設(shè)計分析提設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………………</p><p>　　六、小結(jié)…………………………………………………………………………………………</p><p>　　七、主要參考文獻………………………………………………

8、………………………………</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　機械制造工藝學課程是在學完了機械制造工藝學包括機床夾具設(shè)計和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上的一個教學環(huán)節(jié)。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學課程的一次深入的全面的總復(fù)習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在今年的學習中占有重要的地位。</p><p>

9、;　　我個人的感想是，希望經(jīng)歷了這次課程的設(shè)計，對自己的將來所從事的工作，進行一次適應(yīng)性的訓練，通過這次課程設(shè)計鍛煉自己的分析問題，解決問題的能力，為畢業(yè)后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于自己的理論知識的不完善，實踐能力的缺乏，設(shè)計之中不免有一些不合理的地方，學生我肺腑的懇請各位老師能夠給予指教批評。</p><p><b>　　一 零件的分析</b&g

10、t;</p><p><b>　?。ㄒ唬┝慵淖饔?lt;/b></p><p>　　上緊定螺絲，以達到內(nèi)圈周向、軸向固定的目的 但因為內(nèi)圈內(nèi)孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治?lt;/p><p>　　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

11、下：（參閱附圖1）</p><p>　　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，只需按照鑄造時的精度即可。底座底面的精度為Ra6.3、內(nèi)孔、端面及內(nèi)孔的精度要求均為6.3。軸承座在工作時，靜力平衡。</p><p>　　鑄件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保證零件的強度、硬度及疲勞度，在靜力的作用下，不至于發(fā)

12、生意外事故。</p><p><b>　　二 確定生產(chǎn)類型</b></p><p>　　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《機械制造工藝與夾具》第7頁表1.1-3，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；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主， 采用專用工裝。</p><p>

13、;<b>　　三 確定毛坯</b></p><p><b>　　（1）確定毛壞種類</b></p><p>　　零件材料為HT200，考慮零件在機床運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《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第41頁表2.2-5,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

14、質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。</p><p>　?。?）繪制鑄造件零件圖</p><p><b>　　四 工藝規(guī)程的設(shè)計</b></p><p>　　（一）定位基準的選擇</p><p>　　根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知Φ62.5H9的孔，軸承端面、頂面、Φ16 及Φ12的孔等均需正確定位才能

15、保證。故對基準的選擇應(yīng)予以分析。</p><p>　?。?）粗基準的選擇 </p><p>　　按照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，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準。根據(jù)零件圖所示，故應(yīng)選軸承底座上表面為粗基準，以此加工軸承底座底面以及其它表面。</p><p>　　(2 )精基準的選擇</p><p>　　考慮要保證零件的加

16、工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，即以軸承座的下底面為精基準。</p><p>　?。ǘ?工藝路線的擬定</p><p>　　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到的經(jīng)濟精度，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)當考慮經(jīng)濟

17、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：</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　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， 采用X6132臥式銑床加工。</p><p>　　粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面為基準，使用X6132臥式萬能銑床進行加工。</p&

18、gt;<p>　　銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準，同樣使用X6132臥式銑床銑削。</p><p>　　工序二：粗鏜及半精鏜Ф62.5的內(nèi)孔， 以內(nèi)孔軸線為基準，采用鏜床專用夾具。</p><p>　　工序三：鉆、擴Ф12的孔，鉆、擴Ф16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具</p><p><b>　　方案二： &l

19、t;/b></p><p>　　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，采用X6132臥式銑床加工。</p><p>　　工序二：粗鏜及半精鏜Ф62.5的內(nèi)孔， 以內(nèi)孔軸線為基準，采用鏜床專用夾具。</p><p>　　工序三：粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面為基準，使用X6132臥式萬能銑床進行加工。</p><

20、p>　　工序四：鉆、擴Ф12的孔，鉆、擴Ф16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具</p><p>　　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，同樣使用X6132臥式銑床銑削。</p><p><b>　　方案三：</b></p><p>　　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，同樣使用X6

21、132臥式銑床銑削。</p><p>　　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，采用X6132臥式銑床加工。</p><p>　　工序三： 粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面為基準，使用X6132臥式萬能銑床進行加工。</p><p>　　工序四：粗鏜及半精鏜Ф62.5的內(nèi)孔， 以內(nèi)孔軸線為基準，采用鏜床專用夾具。</p>&

22、lt;p>　　工序五：鉆、擴Ф12的孔，鉆、擴Ф16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具。</p><p>　　三個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，選擇的粗基準為底面，這樣不符合粗基準選擇的原則，即不了保證加工面與不加工面的位置要求時，應(yīng)選擇不加工面為粗基準這一原則。</p><p>　　方案一與其相比

23、，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)濟性并不是很好。但在選擇方案的時候，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)計選擇方案一。</p><p>　　根據(jù)工序方案一制定出詳

24、細的工序劃分如下所示：</p><p>　　毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機械加工性能，在毛坯車間銑削去澆冒口，達到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機械加工車間來加工。</p><p><b>　　工序：</b></p><p>　　粗銑底座底面 以軸承座的上表面為粗基準，將毛坯裝夾在</p><

25、p>　　X6132萬能臥式銑床上，按照粗加工的余量來進行粗銑毛坯。</p><p>　　精銑底座底面 以粗銑床的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況，調(diào)整銑床的相關(guān)參數(shù)，精加工軸承座的 下底面。</p><p>　　粗銑端面 </p><p><b>　　粗銑頂面</b></p><p><

26、b>　　鏜Φ62.5的內(nèi)孔</b></p><p><b>　　鉆Φ12的孔</b></p><p><b>　　鉆Φ16的孔</b></p><p><b>　　去毛刺</b></p><p><b>　　檢驗</b></p>

27、;<p>　　根據(jù)此工序安排，編出機械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表10：機械加工工藝過程卡；附表20～90；機械加工工序卡。</p><p>　?。ㄈ?，機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定。</p><p>　　1 .毛坯尺寸的確定，畫毛坯圖。</p><p>　　軸承座其材料為HT200。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

28、用砂型鑄造。毛坯鑄出后進行退火處理，以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。</p><p>　　由文獻（1）表2-2，該種鑄件的尺寸公差等級為IT9級。</p><p>　　由文獻（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：</p><p>　　由此，可繪出其零件的毛坯圖（見附圖2）</p><p><b>

29、　　2.粗銑底底座底面</b></p><p>　　底面由粗銑和精銑兩次加工完成，采用三面刃圓盤銑刀（高速鋼），銑刀的規(guī)格為Ф120x15， 機床的型號………X6132 </p><p>　　刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。由于銑刀在工作時，是斷續(xù)切削，刀齒受很大的機械沖擊，在選擇幾何角度時，應(yīng)保證刀齒具有足夠的強度。由金屬切削原理與刀具可取γ＝５～λ＝-10 κ=60 =10。&

30、lt;/p><p>　　加工要求 粗銑軸承座的下底面。</p><p><b>　　確定加工余量</b></p><p>　　由毛坯圖可知：總加工余量為2mm，文獻表8-30可知精加工余量為1mm，由于兩腳底面較小，根據(jù)實際情況，調(diào)整為0.2mm，故其粗加工余量為(2-0.2)=1.8mm。</p><p><b&

31、gt;　　b）確定每齒進給量</b></p><p>　　由《切削加工簡明實用手冊》表8-95 ，取每齒粗銑的進給量為0.2mm/Z,取精加工每齒的進給量為1.5mm/Z.粗銑走刀一次ap=1.8mm，精銑走刀一次ap= 0.2mm。</p><p><b>　　c)計算切削用量</b></p><p>　　由表8-56，取粗銑、精

32、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Ф120mm，故相應(yīng)的切削速度分別為：V =dn/1000= =56.52m/min V=dn/1000=m/min=113m/min</p><p>　　d) 校核該機床功率（只需校核粗加工即可）。</p><p>　　由文獻表2.4-96得切削功率為P=92.4x10-5ZnK&

33、lt;/p><p>　　取Z=16 n==2.5r/s =10mm =0.2mm =1.8mm </p><p>　　而K=KKF2 由文獻表2.4-94可知K=1 KF2=1 故K=1 </p><p>　　故=92.4xxxxx1.8x16x2.5x1=0.35KW </p>&

34、lt;p>　　其所消耗量功率遠小于機床功率，故可用。</p><p>　　3.Ф62.5兩端面的加工</p><p>　　兩端面的加工由銑削來完成，此時，刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，刀具不變，機床不變。工序單邊總余量由毛坯圖與零件圖可知為２mm，由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。由表8-95可得：=2mm f=2mm/r

35、 由文獻表8-56可得n=600r/min 則就可確定相應(yīng)的切削的速度：故V===226.08m/min</p><p>　　4.Ф12頂面的加工</p><p>　　頂面的加工由銑削來完成，工序余量為2mm 由文獻表8-95可得=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，但是增加了換刀時間，降低了效率。故刀具仍可用刀

36、具刀具直徑為Ф120的YG6硬質(zhì)合金面銑刀?？扇=1.5mm/r 由文獻表8-56可取n=600r/min 則相應(yīng)的切削速度V===117.75m/min </p><p><b>　　5.Ф62.5內(nèi)孔</b></p><p>　　由零件圖及毛坯圖知，加工總余量為４mm，由于精度要求，須粗鏜和半精鏜各一次。由文獻表8-86，粗加工時，取進給量F=0.5

37、mm/r =３mm 精加工時，=1mm,F=0.2mm/r。 由表8-87查得粗鏜Ф62.5mm內(nèi)孔的切削速度 V =1.2m/min V=1.6m/min 由此算出轉(zhuǎn)速為 n===61.15r/min</p><p>　　n==81.5m/min</p><p><b>　　6.鉆Ф12孔</b></p><p>　　該孔可選由高速鋼

38、鉆頭鉆出底孔后，再由擴孔鉆鉆出。由文獻表8-81得擴孔時的余量為３mm，根據(jù)實際情況可取為2mm,故鉆孔的余量為Z=12-2=10mm</p><p>　　鉆孔工序尺寸及公差為Ф拉孔工序尺寸及公差為Ф12H9()</p><p>　　由文獻表8-69,鉆孔的進給量f=0.2mm/r，由文獻表8-71求得鉆孔時的切削速度v=0.35m/s=21m/min由８－７９知擴孔的進給量為0.8mm/

39、s</p><p>　　由此算出轉(zhuǎn)速為：n===668.8r/min</p><p>　　按鉆床的實際轉(zhuǎn)速取n=600r/min，則實際切削速度為：v=dn/1000==21.85m/min</p><p>　　由表8-78得F=CFdFfFK=588.6xdxfxK</p><p>　　M=CdmfKx10=225.63x dxfx Kx0

40、</p><p>　　因為加工灰鑄鐵時K=K 由文獻表8-78，可查的K=1，故F=588.6x11.6x0.2x1=1884.1N</p><p>　　M=225.63x11.6x0.2x1x10=6.6N.m</p><p>　　它們均小于機床所能提供的進給率和扭轉(zhuǎn)力矩,故機床剛度足夠。</p><p><b>　　7.鉆Ф16

41、的孔</b></p><p>　　該孔先由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由圓孔拉刀拉出。由文獻表8-24拉孔時的余量為0.5mm，故 Z==7.75mm</p><p>　　鉆孔：工序尺寸及公差為Ф15.5</p><p>　　拉孔：工序尺寸及公差為Ф16H9（）</p><p>　　由文獻表8-69取鉆孔的進給量F=0.25mm/r

42、 由文獻表8-71求得鉆孔時的切削速度為V=0.35m/s=21m/min 由此算出轉(zhuǎn)速為：n===431.4r/min。按鉆床的實際轉(zhuǎn)速為480r/min。則實際切削速度為V===23.36m/min。由表8-78得F=588.6xdxfxK</p><p>　　M=225.63xxfxKx10</p><p>　　因為加工灰鑄造鐵時，K= K</p><p&g

43、t;　　由8-78可查得K=1 故F=588.6 x15.5x0.25x1=3009.6N</p><p>　　M=225.63x15.5x0.25x1x10=13.6N.m</p><p>　　它們均小于機床所能提供的進給率和扭轉(zhuǎn)力矩，故機床剛度足夠。</p><p><b>　　8.時間定額計算</b></p><p

44、>　　根據(jù)設(shè)計要求，只計算一道工序的工時，下面計算加工Ф12孔的工時定額。</p><p><b>　　機動時間</b></p><p>　　由文獻《機械加工工藝手冊》表2.5-7得鉆孔時的計算公式為：t= </p><p>　　式中l(wèi)=cotK+(1～２)</p><p>　　l=１～４，鉆盲孔時，l＝0<

45、;/p><p>　　l=30 l=2 f=0.3 n=600 </p><p>　　l=cot()+1.5=5.1</p><p>　　因此，t==0.206min 所以t=4t=0.824min</p><p><b>　　(２)輔助時間</b></p><p>　　由機械加工工藝手冊表

46、2.5-41確定</p><p>　　開停車 0.015min</p><p>　　升降鉆桿0.015min</p><p>　　主軸運轉(zhuǎn)0.02min</p><p>　　清除鐵屑0.04min</p><p>　　卡尺測量0.1min</p><p>　　裝卸工件時間由機械加工工藝手冊表2

47、.5-42?。眒in</p><p>　　故輔助時間t=(0.015+0.015+0.02+0.04+0.1+1)=1.19min</p><p><b>　　(3)作業(yè)時間</b></p><p>　?。裕絫 ＋t＝（１.１９＋０.824）=2.014min</p><p>　?。?）常量工作場地時間T 由機械制造工藝

48、學?。剑常tT＝Ｔx=2.014x3%=0.06。</p><p>　?。ǎ担┬菹⑴c生理需要時間Ｔ</p><p>　　由機械制造工藝學取＝３％則Ｔ＝Ｔx=0.06。</p><p>　?。ǎ叮蕚渑c終結(jié)時間Ｔ　</p><p>　　由機械加工工藝手冊可知表2.5-44取部分時間為</p><p>　　簡單件　　　　　

49、　26min</p><p>　　深度定位　　　　　0.3min</p><p>　　使用鉆模式　　　　6min</p><p>　　由設(shè)計給定5000件，則T/n=(26+0.3+6)/5000=0.00646min。</p><p><b>　?。?） 單件時間</b></p><p>　?。?/p>

50、＝t ＋t＋T＋T＝２.134min</p><p>　?。?） 單件計算時間　　Ｔ＝Ｔ＋T/n＝2.14min。</p><p>　　五：工裝設(shè)計分析提設(shè)計任務(wù)書；</p><p>　　從前述的基準選擇的分析及制定的工藝規(guī)程和工序卡。選擇幾個工序的工藝裝備提出“專用工藝裝備設(shè)計任務(wù)書”以便交給工裝設(shè)計人員進行設(shè)計。</p><p><

51、;b>　　六：小結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計使我進一步的理解了所學的理論知識及具體運用了這些知識。通過這次課程設(shè)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、手冊等工具書。通過實例對工藝規(guī)程的編制。和切削用量的選擇計算等做了一次練習。</p><p>　　總之，通過這次課程設(shè)計使我受益非淺，為我今后的學習及工作打下了堅實而良好的基

52、礎(chǔ)。在此，忠心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo)。</p><p><b>　　七．主要參考文獻 </b></p><p>　　1．公差配合與測量技術(shù)……………………機械工業(yè)出版社 2. 切削加工簡明實用手冊…………………化學工業(yè)出版社 3. 機床制造工藝與夾具……………………機械工業(yè)出版社

53、 4. 金屬切削原理與刀具……………………機械工業(yè)出版社 5. 機械加工工藝手冊………………………北京出版社 6. 機械制造工藝學…………………………機械工業(yè)出版