機械制造技術(shù)基礎課程設計設計齒輪軸承座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝類裝備

1、 徐州工程學院課程設計說明書班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 目錄設計要求2一、 零件的分析 3零件的主要技術(shù)要求. .3零件的工藝分析.3二、 工藝規(guī)程 3確定毛坯的制造形式 .3基面的選擇 .4制訂工藝路線.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.6確定切削用量及基本工時.6三、 夾具設計12問題的提出.12夾具設計.13四、設計小結(jié).15五、參考資料.16 設計要求：機械制造技術(shù)基礎課程設計題目為：設計齒輪軸承座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝類裝備。生產(chǎn)綱領為年產(chǎn)量為4000件/年設計要求：零件圖1張 毛壞圖1張 機械加工工藝過程綜合卡片1張 工藝裝備主要零件圖1張 課程設計說明

2、書1份一、零件的分析（一）零件的工藝分析齒輪軸承座共有三組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下：1、以80h7的空心圓柱的內(nèi)表面、上表面、下表面及其倒角，其主要為80h7的內(nèi)表面。2、與兩個圓柱體相連接的平面。 這組加工面包括：兩個長為30寬為25的坑面，以及梯形狀的平面一個底面為140，另一面與52h7的空心圓柱相接。3、52h7孔的空心圓柱的加工面。 這組加工面包括：一個52h7的空心圓柱的內(nèi)表面、下表面、倒角及6個m6螺紋孔。4、這三組加工表面有一定的位置要求：兩空心圓柱底面與52h7孔中心的垂直度公差為0.005。由以上分析可知，對于這幾組加工表面而言，可以先加工其中一組表面

3、，然后用專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。（二）工藝分析：工件毛坯為鑄件，在鑄造后機械加工前，一般要經(jīng)過清理和退火，以消除鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力。粗加工后，會引起工件內(nèi)應力的重新分布，為使內(nèi)應力分布均勻，也應經(jīng)適當?shù)臅r效處理。1.在單件生產(chǎn)直徑小于30-50mm的孔一般不鑄出，可采用鉆擴鉸的工藝。本零件的兩個孔都是鑄出，對于已鑄出的孔可采用粗鏜半精鏜清鏜的工藝。2.為了保證零件主要表面粗糙度的要求，避免加工時由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面，故整個工藝過程分為粗加工和精加工。3.整個加工過程中，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應該遵循“先面后孔”的加工原則

4、。二、工藝規(guī)程（一）確定毛坯的制造形式：零件材料為ht120，硬度170-200hbs，由于對材料性能無太高要求，故先用鑄件，能保證零件工作可靠。這是從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮的。（二）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擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，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，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇：按照有關(guān)粗基準的選擇原則，按照粗基準的選擇原則：選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。以52mm孔為粗基準加工下表面。用v形塊定52mm孔的外表面，

5、除x和y方向的平動，再以成型塊輔助定們，消除x、y、z方向的轉(zhuǎn)動。（2）精基準的選擇：主要應該考慮基準重合、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?？蛇x零件的下表面為精基準。（三）制訂工藝路線：制訂工藝路線的出發(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(shù)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工夾具，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。1、 根據(jù)工序順序的安排原則確定工藝路線如下：工藝路線方案一：工序 粗鏜80mm、50mm內(nèi)表面。工序 精鏜80mm、50mm內(nèi)表面

6、。工序 倒角145。工序 鉆孔m6底孔4mm。工序 車螺紋6-m6mm。工序 粗銑兩空心圓柱上下表面。工序 精銑兩空心圓柱上下表面。工序 磨兩空心圓柱上下表面。工序 半粗銑長度為70mm的平面。工序 精銑長度為70mm的平面。工藝路線方案二：工序 粗銑長度為70mm的平面。工序 精銑長度為70mm的平面。工序 粗鏜80mm、50mm內(nèi)表面。工序 精鏜80mm、50mm內(nèi)表面。工序 倒角145。工序 鉆孔m6底孔4mm。工序 攻螺紋m6mm。工序 粗銑兩空心圓柱上下表面。工序 半精銑兩空心圓柱上下表面。工序 粗銑底座下表面，精銑底座下表面。工序 磨削，研磨下表面。2、工藝方案的分析以上加工方案大

7、致看來是合理的。但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的手段之后，最后的加工工藝路線如下：工序 粗銑平面（14070），以厚為12mm的板作為粗基準，選用x5020b立式升降銑床。工序 精銑平面（14070）。工序 鉆孔m6，底孔4mm，空心圓柱體外輪廓及上端面。以圓柱外圓面作為粗基準，選用ztq4106特輕型臺式鉆床。工序 攻螺紋6-m6mm。工序 粗銑，精銑80mm上表面，選用x5020b立式銑床。工序 粗銑，精銑零件兩空心圓柱體底面，選用x5020b立式銑床工序 倒角145。工序 磨削，研磨底座下表面。利用圓柱體外表面為基準定位。選用m7332a臥式磨床。工序 粗鏜，半精鏜，精鏜兩空心

8、圓柱體內(nèi)表面，選用q012深孔鏜床。以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：齒輪軸承座的零件材料為ht150，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。采用鑄造毛坯，根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別明確各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.長140mm，寬70mm的平面。已能滿足加工要求。 考慮其加工長為140mm寬70mm的平面，表面粗糙度3.2um要求精加工，查表6-29其粗加工余量為2.0mm精加工余量為0.7mm，此時可計算加工余量為：2.0+0.7=2.7mm，可滿足其加工余量要求。2.兩空心圓柱體下端面根據(jù)已知條件，表面粗糙度為3.2um

9、。 查工藝手冊表6-15粗銑80h7端面余量1.4mm；粗銑52h7端面余量1.6mm。查工藝手冊表6-16，精銑80h7端面余量0.7mm；精銑52h7端面余量0.8mm。查工藝手冊表6-17，磨削80h7端面余量0.2mm；磨削52h7端面余量0.2mm。查工藝手冊表6-18研磨80h7端面余量0.3mm；研磨52h7端面余量0.4mm。3. 80h7空心圓柱體上端面的加工余量。 根據(jù)前面已知原始數(shù)據(jù)表面粗糙度為3.2um，同上述一樣查工藝手冊加工余量為1.2mm。 4. 80h7、52h7空心圓柱內(nèi)表面的加工余量。 毛坯為鑄出兩孔，參照實用加工工藝手冊表6-22粗鏜、半精鏜、精鏜80h7

10、、52h7的加工余量都為0.5mm。（五）確定切削用量及基本工時：工序 粗銑平面14070，本工序用計算法確定切削用量。工件材料：ht120加工要求：鑄造，硬度170-200hbs，表面粗糙度為3.2。刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，齒數(shù)。計算切削用量（粗銑整個平面）：查工藝手冊得： 進給量： 切削速度：；則 現(xiàn)采用x5020b立式銑床，查工藝手冊取，故實際切削速度為：當時，工作臺的每分鐘進給量應為：切削工時：，機動工時：粗銑兩個長30，寬25的坑面。查工藝手冊得：進給量：切削速度：；則：現(xiàn)采用x5020立式銑床，查工藝手冊取，故實際切削速度為：當時，工作臺的每分鐘進給量應為：切削工時：，機動

11、工時：粗銑平面與空心圓柱的連接面：查工藝手冊得：進給量：轉(zhuǎn)速：；工作臺的每分鐘進給量：機動工時：工序 精銑平面（14070）。銑刀直徑：精銑余量：0.7mm。查工藝手冊得：每轉(zhuǎn)進給量：；工作臺的每分鐘進給量：機動工時：工序 鉆孔m6-4mm。查工藝手冊得：；切削速度：查工藝手冊得：，。按機床?。汗使ば?攻螺紋6-m6mm。查工藝手冊得：切削速度：；按機床?。簞t機動工時：工序 粗銑，精銑80mm上表面，選用x5020b立式銑床。粗銑 選刀桿查工藝手冊得： 計算切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則切削工時：精銑查工藝手冊得： 切削速度：確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則切削工時：工序 粗銑，精銑零件兩空心圓柱

12、體底面，選用x5020b立式銑床。粗銑空心圓柱下端面。選刀桿尺寸：查工藝手冊表得： 切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則切削工時：粗銑空心圓柱下端面。查工藝手冊表得： 切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則切削工時：精銑兩空心圓柱下端面：查工藝手冊表得： 切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 取 則 切削工時： 工序 倒角145。查工藝手冊表得： 采用高速鋼車刀時，切削速度選則： 取 則 切削工時： 工序 磨削，研磨底座空心圓柱下表面，選用m7332a臥式磨床。選砂輪：a46kv6p 砂輪磨粒為棕剛玉，粒度為46#，硬度為中軟一級陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平行砂輪，其尺寸為（）。切削用量選擇：查工藝手冊

13、得：下端：下端：砂輪速度：軸向進給量：縱向進給量：單行程磨削深度： 切削工時：，。工序 粗鏜，半精鏜，精鏜兩空心圓柱體內(nèi)表面，選用q012深孔鏜床。精鏜查工藝手冊得： 鏜孔的單邊余量0.25mm。主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：細鏜由于細鏜與精鏜共用一個鏜桿利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故主軸轉(zhuǎn)速及工時均與精鏜相同。，。將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。三、夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。決定設計中工序的銑床夾具。本夾具將用于x5020b立式銑床銑床夾具經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計的工序中銑平面的銑床夾具。

14、本夾具將用于x5020b立式銑床，刀具d=40mm的錐柄端面銑刀，使用高速剛刀具。為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需設計專用夾具。（一） 問題的提出經(jīng)考慮設計中工序銑平面的夾具比較特別，費工費時需要設計專用夾具,且需要保證其加工的精度，為保證加工準確，故設計此夾具，同時本設計考慮的是中批量生產(chǎn)，還要考慮提高勞動生產(chǎn)率，故設計此工序的夾具較為合理在給定的零件中，對本步加工的定位有具體的要求，且表面粗糙度要求不同。所以該平面可以依次銑削完成，即可達到尺寸及表面粗糙度的要求。因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上，以提高生產(chǎn)率、降低勞動強度方面著重考慮。（二） 夾具設計1 定位基準的選

15、擇由零件圖可知，該工序加工簡單，一次銑削即可完成加工，而且也沒其它的要求。出于定位簡單和快速的考慮，選擇工件底平面基準，即以工件高度尺寸40上各加一塊壓板壓主（自由度限制數(shù)：3），再配合底平面根據(jù)三點定位原則用三條支撐條定位（自由度限制數(shù)：3）。由于其它的橫向移動和縱向移動均不會影響到上平面的銑削，所以可以不用考慮該方向上的定位。而且此平面的銑削的加工余量不大，所需的夾緊力也不太大，使用螺旋壓緊壓板進行卡緊。這樣一來夾具的結(jié)構(gòu)也簡單，所夾持部位也不會變形，工人安裝也比較方便快捷。2. 定位誤差分析本工序采用支撐條定位和壓板壓緊會產(chǎn)生一定的定位誤差，但是由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。

16、3. 夾具設計及操作的簡要說明夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。（三）夾具零件1. 六角頭壓緊螺釘查機械設計課程設計手冊（1）. 材料: 45按gb699-65優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。（）.熱處理：hrc3540。（）.其他技術(shù)條件按gb2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。標記： g=m16,l=128mm的a型六角頭壓緊螺釘： 螺釘gb2161-80 am16*1002. 六角螺母 查機械設計課程設計手冊（1）. 材料: 45按gb699-65優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。（）.熱處理：hrc3540。（）.其他技術(shù)條件按gb2259-8

17、0機床夾具零件及部件技術(shù)條件。螺紋規(guī)格d=m16 性能等級為10級，不經(jīng)表面處理，a級的1型六角螺母的標記為：螺母 gb6170-86 m16。 3. u形壓板查機械夾具設計手冊（1）. 材料: 45按gb699-65優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。（）.熱處理：hrc3540。（）.其他技術(shù)條件按gb2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。標記：公稱直徑=16mm ，l= 200mm的a型u型壓板。壓板a16*200 gb2185-80 4. 支撐條 機械夾具設計手冊（1）. 材料: t8按gb699-65碳素工具鋼技術(shù)條件。（）.熱處理：hrc5560。（）.其他技術(shù)條件按gb2259-

18、80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。標記： 支撐條 長*寬*高=60*10*10 gb2226-805. 墊圈查機械設計課程設計手冊機械夾具設計手冊（1）. 材料: 45按gb699-65優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。（）.熱處理：hrc3540。（）.其他技術(shù)條件按gb2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。公稱尺寸d=16mm 性能等級為140hv級，不經(jīng)表面處理，標記為：墊圈 gb848-85 16-140hv。6. 夾具體 查機械夾具設計手冊 在選擇夾具體結(jié)構(gòu)時,應以合理性、工藝性、經(jīng)濟性、標準化的可能性以及工廠的具體條件為綜合依據(jù)考慮。標記為：長*寬*高=300*120*40材料為h

19、t150。 7. 方形對刀快 查機械夾具設計手冊（1）. 材料: 20按gb699-65優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。（）.熱處理：滲碳深度0.81.2mm,hrc5864。（）.其他技術(shù)條件按gb2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。標記為： 對刀塊 gb2241-80 長*寬*高=60*16*788、開平槽端緊定螺釘查機械設計課程設計手冊螺紋標記為m=8、公稱長度l=20、性能等級為14h級、表面氧化的開平槽端緊定螺釘標記為：螺栓 gbg73-85 m8*40 9、開平槽端緊定螺釘查機械設計課程設計手冊螺紋標記為m=5、公稱長度l=16、性能等級為14h級、表面氧化的開平槽端緊定螺釘

20、標記為：螺栓 gbg73-85 m5*16四、設計體會 課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.此次課程設計是在學完機械制造技術(shù)基礎和機械裝備等課程后的一次對專業(yè)知識的綜合性的實際運用；更是在學完大學四年來所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。此次課程設計涉及到的知識面很廣，涉及到了材料力學、機械工程材料、機械制造技術(shù)基礎、機械制造裝備設計、公差配合與技術(shù)測量、機械設計、工程材料與熱處理等課程的相關(guān)知識，同時還聯(lián)系到了生產(chǎn)實習中的一些經(jīng)驗，應用到的知識廣、全面。隨著社會的快速發(fā)展

21、，制造業(yè)的不斷更新，制造能力和質(zhì)量的飛速發(fā)展與更加高精、高速、高能。而對與一個走機械制造專業(yè)方向的人來說，社會對他們的要求已愈來愈高，搞工藝不但要會搞工藝，更要能搞設計、搞開發(fā)、搞創(chuàng)新，懂得材料、設備、控制所以，搞自己的專業(yè)，要在自己專業(yè)的道路上搞出成就，就應該時時充實自己，更新自己，增加自己的專業(yè)知識及其它綜合能力；更新自己的思維方式和思想觀念。更加明確自己的人生觀，價值觀，世界觀。力爭將自己培養(yǎng)成有志向、有道德、懂科學、愛國家，能適應不同社會環(huán)境的優(yōu)秀社會主義青年?；仡櫰鸫舜握n程設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整三星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，