CA6140軸套設計說明書共22頁

1、ca6140 軸套工藝規(guī)程設計沈陽航空航天大學課 程 設 計題目 ca6140 軸套工藝規(guī)程設計班 級：學 號：學生姓名：指導教師：ca6140軸套工藝規(guī)程設計目錄前言 1一、零件的分析 21、零件的作用 22、零件的工藝分析 23、零件的生產(chǎn)類型 2二、工藝規(guī)程設計 31、毛坯的設計 31.1 、毛坯的種類 31.2 、選擇毛坯 31.3 、毛坯鍛件公差等級 31.4 、毛坯鍛件材質系數(shù) 31.5 、毛坯鍛件質量及復雜系數(shù) 31.5.1 、毛坯鍛件質量估算 31.5.2 、毛坯復雜系數(shù)計算 41.6 、確定毛坯尺寸及加工余量 41.6.1 毛坯高度方向尺寸加工余量 51.6.2 毛坯鍛件圓角

2、的選擇 51.6.3 模鍛斜度的選擇 5、定位基準的選擇 52.1 、粗基準的選擇 52. 、精基準的選擇 6ca6140軸套工藝規(guī)程設計3、表面加工方法的確定 63.1 、ca6140車床軸套表面加工方案 63.2 工序安排原則 73.3 工序的擬定 73.4 加工余量、工序尺寸以及公差的確定 84、切削刀具的選擇 135、量具的選擇 146、機床的選擇 14三、專用夾具的設計 151、凸緣槽 5h9工藝性要求 152、定位基準的選擇 173、定位誤差的計算 174、夾具尺寸確定及零件選取 185、非標準件的設計 176、夾具操作方法 18總結 19參考文獻 19ca6140 軸套工藝規(guī)程設

3、計前言汽車制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術課、專業(yè)課以及實習之后進行的。這是讓我們在畢業(yè)設計之前進行一個理論聯(lián)系實際的訓練，因此這次課程設計在我們的大學四年生活中占有重要作用。通過本次課程設計，我得到了得到下述各方面的鍛煉：1 能熟練運用機械制造工藝設計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、 夾緊以及工藝路線安排、 工藝尺寸確定與換算等問題，保證零件的加工質量。2 提高結構設計的能力。 通過設計夾具的訓練， 應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。3 學會使用手冊及圖表資料。掌握與

4、本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。加工工藝和夾具的設計無論是在國內還是在國外都占有十分重要的比重，正確的全理的加工工藝和合適的夾具的運用能夠大降低勞動強度和提高生產(chǎn)效率，從而降低成本，特別是夾具正在向著半自動化和自動化發(fā)展。關鍵詞：“定位”“工藝路線”“工藝尺寸”“夾具”- 1 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計一、零件圖的分析1、零件的作用題目所給的 ca6140 軸套是套在轉軸上，在機器中可起支撐、定位、導向或保護軸的作用2、零件的工藝分析（1）以外圓 70mm 端面的加工表面，粗糙度為 3.2（2）以外圓 42mm 端面的加工表面，粗糙度為 6.3（3）以外圓 70mm

5、凸緣端面的加工表面，粗糙度為 1.6（4）25mm 孔與31mm 孔的接觸面與凸緣端面的加工表面的平行度為誤差 0.05，25mm孔壁粗糙度為 1.6，31mm 孔壁粗糙度為 3.2（5）以外圓 70mm 凸緣端面與 25mm 孔中心的跳動度為 0.05（6）45mm 外圓與25mm 孔中心的跳動度為 0.03，45mm 外圓壁面粗糙度為 1.6（7）孔8(+0.0360 ) 中心距凸緣端面為 74(+0.075-0.075 ) mm，孔壁粗糙度為 1.6（8）外圓70 凸緣端面的槽口 5(+0.0360 ) 相對于8 中心線孔以及 25 孔中心線的對稱度為誤差 0.15，槽口壁面粗糙度為 3

6、.23、零件的生產(chǎn)類型由指導老師所給的任務，軸套的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。經(jīng)過對零件加工表面的分析，我們可以先選出粗基準，加工出精基準所在的表面然后借助夾具對其他表面進行加工，保證位置精度。二、工藝規(guī)程設計1、毛坯的設計- 2 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計.、毛坯的種類毛坯的種類主要有碳鋼、合金鋼、不銹鋼與耐熱鋼、鑄鐵與黃銅、青銅、鋁合金；在選擇毛坯制造方法時首先考慮材料的工藝特性， 如鑄鐵不能鍛造， 這類材料只能選擇鑄造；高碳鋼的鑄造性和焊接性都較差，一般選擇鍛造。.、選擇毛坯零件材料鋼，由于該軸套在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強軸套的強度和沖擊韌度， 獲得纖維組織， 毛坯選用鍛件。 該軸

7、套的輪廓尺寸不大且生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用模鍛的方法來制造毛坯。毛坯的拔模斜度為°1.3 、毛坯鍛件公差等級：由零件的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。1.4 、毛坯鍛件材質系數(shù)：由于車床軸套的材料選定為 45鋼，為最高含碳量小于 0.65%的碳素鋼或合金元素總含量小于3.0%的合金鋼，材質系數(shù)為 m1級。參考文獻：機械加工余量手冊 p6下角，對于材質系數(shù)的定義。1.5 、毛坯鍛件質量及復雜系數(shù)：1.5.1 、毛坯鍛件質量估算：毛坯基本尺寸即： 估算底座高度 11mm，高度95mm，底座直徑74mm，桿部直徑49mm（尺寸約等便于估算體積） 。

8、由相關五金手冊查得 45剛密度 =7.85g/cm3，則鍛件質量 mf= × （74/2）2× 11+× （49/2 ）2× （95-11） × 7.85× 10-6=1.64kg1.5.2 、毛坯復雜系數(shù)計算：毛坯鍛件形狀復雜系數(shù) s，s=mf/mn， mn為鍛件外廓包容體重量。mn=× （74/2）2 × 95 × 7.85 × 10（-6 ）= 3.23kg- 3 -ca6140軸套工藝規(guī)程設計則s=1.64/3.23 0.504,根據(jù)s值大小，鍛件復雜系數(shù)分為4個等級：s1級（簡單）：

9、0.63 s 1s2級（一般）： 0.32 s 0.63s3級（較復雜）： 0.16 s 0.32s4級（復雜）： 0s 0.16則0.507在s2級別范圍內，鍛件復雜等級為s2級。.6、確定毛坯尺寸及加工余量ca6140車床套鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量 ：單位： mm項目 加工余量 尺寸公差備注底座 70 1.52.0 (+1.2-0.6 ) 取2.0底座厚度 4.5 1.5 2.0 (+1.1-0.5 ) 粗取2.0軸段 45 1.5 2.0 (+1.0-0.5 ) 取2.0鍛件高度 90 1.5 2.0 (+1.4-0.6 ) 粗取2.0模鍛斜度： h/b=85.5/49=1.7 參

10、考文獻得 模鍛斜度 7°。經(jīng)過調整后的毛坯尺寸為： 74mm， 49mm，95mm，11mm。外圓角半徑 r=4.0mm，內圓角半徑 r=10m。m參考文獻：機械加工工藝設計手冊 ， p120 表 2-10錘上模鍛件余量和公差（10kn模鍛錘）、p111 表 2-1 模鍛斜度、 p122,123 表 2-11,2-12 雙面單面尺寸公差 ，p130 表 2-24 模鍛件的圓角半徑。1.6.1毛坯高度方向尺寸加工余量調整：- 4 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計由于加工工藝過程步驟的要求對底座高度 4.5 及鍛件高度 90 的加工余量進行調整，大端面及凸緣端面要進行粗車、半精車以及精車

11、（工作面） ，因此加工余量為，粗車1.6，半精車 1.0，精車 0.8（見后參考文獻及分析） ，小端端面粗車 1.2，半精車 1.0，故鍛件高度定為 95mm，加工總余量 5.0mm，底座高度定位 11mm，加工總余量為 6.5mm。1.6.2毛坯鍛件圓角的選擇：根據(jù)表模鍛件的圓角半徑，外圓角半徑 r=4.0mm，內圓角 r=10.0mm。1.6.3模鍛斜度的選擇：根據(jù)參考文獻表計算： h=90-4.5=85,5，h/b=85.5/49=1.7，查得=7°2、定位基準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

12、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。由零件圖附圖 1 可知，多數(shù)尺寸及形位公差都以車床套 70 圓柱面外端面及25h7孔為設計基準， 因此必須首先將 70 圓柱面外端面及 25h7孔加工好， 為后續(xù)工序準備基準。2.1、粗基準的選擇對于零件而言，按照有關粗基準的選用原則（當零件有不加工面時，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 45m6的外圓毛坯面作為粗基準，用三爪卡盤卡緊定位，可以消除 xv, vz, x), z) 四個自由度。.精基準的選擇

13、根據(jù)基準重合原則，選取 25h7 孔及及其已加工端面作為精基準。安排軸套 70 圓- 5 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計柱外端面作為精基準表面，安排在第一道工序進行加工，以便為后續(xù)工序定位創(chuàng)造條件，而且主要的粗、 精加工要分開， 次要的表面加工， 如果不能和主要的表面的加工同時進行，應另行加工，并且有合適的定位基準；孔的加工應減少多次裝夾的誤差，提高精度。3、表面加工方法的確定3.1 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法，以及達到的加工精度，確定各表面的加工方法如下表：ca6140 車床軸套表面加工方案 尺寸精度 表面粗加工表面 加工方案 等級 糙度大端端面 it8 6.3 粗車半精車小端端面

14、it8 6.3 粗車半精車粗車半精車精車 凸緣端面 it6 1.642，70it8 6.3 粗車半精車 外圓45 外圓 it6 1.6 粗車半精車精車端面槽口， it8 3.2 銑槽口凸緣槽口鉆粗鏜半精鏜 25 孔 it7 1.6精鏜31 孔 it9 3.2 鉆粗鏜半精鏜8 孔 ， it8 1.6 鉆鉸；锪孔10 孔- 6 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計7 孔 ，13 錐形沉頭 it9 6.3 鉆孔；锪孔孔3.2 工序安排原則：1) 對于形狀復雜、尺寸較大的毛坯或尺寸偏差較大的毛坯，應首先安排劃線工序，為精基準加工提供找正基準。2) 按“先基面后其他”的順序，首先加工精基準面。3) 在重要表

15、面加工前應對精基準進行修正。4) 按“先主后次、先粗后精”的順序，對精度要求較高的各主要表面進行粗加工、半精加工和精加工。5) 對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應安排在主要表面加工之后加工。6) 對于易出現(xiàn)廢品的工序精加工和光整加工可適當提前，一般情況主要表面的精加工和光整加工應放在最后階段進行。3.3 工序的擬定：ca16140軸套工藝路線工序號 工序名稱0 錘鍛毛坯5 粗車外圓 70 及大端面10 粗車外圓 45 小端面及凸緣15 鉆 25 孔20 中間檢驗25 淬火調質- 7 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計30 半精車外圓 70 及大端面35 半精車外圓 45，42 ，小端面及凸

16、緣端面40 精車外圓 4545 粗鏜 25 ，31 孔50 半精鏜 31 孔，精鏜 25 孔55 銑端面槽口60 鉆，鉸 8 孔65 銑凸緣槽口70 鉆 7 孔，锪 13 孔75 8 孔淬火80 清洗85 最終檢驗90 油封3.4 加工余量、工序尺寸以及公差的確定：3.4.1粗車外圓 70 及大端面高度方向尺寸 9.3(0-0.15) ，粗車余量 z1=1.7mm （毛坯底座高度 11mm）徑向尺寸 71.5 (0-0.3) , 粗車余量 z2=2.5mm ( 毛坯底座 74mm)參考文獻實用機械加工工藝手冊 p907 表9-29 端面第一次粗車加工余量鍛造：尺寸 50120（最大直徑）時，余

17、量 1.41.8 取 1.7參考文獻實用機械加工工藝手冊 p901 表 9-9 粗車及半精車外圓加工余量及偏差加工余量 2.3 ，調整取加工余量 2.5 。- 8 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值 （gb/t1800.3-1998 ）粗車加工精度 it12，根據(jù)基本尺寸，公差為 0.15 及 0.3 ，按偏差注向體內原則標注。3.4.2粗車外圓 45 小端面及凸緣高度方向尺寸 7.3(0-0.15) ， 粗車余量 z1=2.0mm徑向尺寸 46.7(0-0.25) ， 粗車余量 z2=2.3mm軸向尺寸 92± 0.35 ， 粗車余

18、量 z3=1.3mm參考文獻實用機械加工工藝手冊 p907 表 9-29 ，調整取 2.0 ；p901 表 9-9 ，調整取 2.3 ，表 9-29 余量 1.0 1.4 ，取 1.3參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值 （gb/t 1800.3-1998 ）粗車加工精度 it12，公差取 0.15,0.25 及 0.35 。3.4.3鉆 25 孔鉆孔保證尺寸 23(+0.210 )參考文獻實用機械加工工藝手冊 p905 表 9-21 基孔制 7 級精度（h7）孔的加工25，鉆孔 23參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值 （gb/t 1800.3-1998 ）鉆

19、孔加工精度 it12，公差 0.21.3.4.4中間檢驗3.4.5淬火調質3.4.6半精車外圓 70 及大端面高度方向尺寸 6.3(0-0.03) ，半精車余量 z1=1.0mm徑向尺寸 70(0-0.5) ， 半精車余量 z2=1.5mm參考文獻實用機械加工工藝手冊 表 9-9 經(jīng)熱處理后半精車外圓加工余量 基本尺- 9 -ca6140軸套工藝規(guī)程設計寸 50 80，折算長度 200，取 1.5 。參考文獻機械加工工藝設計手冊 表 8-6 半精車端面的加工余量及公差長度 50 80 取 1.0 。參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值（gb/t 1800.3-1998 ）半精車

20、加工精度 it8，查得公差 0.03 ，徑向尺寸公差零件圖中給定。3.4.7半精車外圓，小端面及凸緣半精車小端面，保證最終高度尺寸 90±0.11 ， 半精車加工余量 z1=1.0mm半精車及精車凸緣端面保證底座高度 4.5(0-0.012 ) ，半精車加工余量 z2=1.0mm，精車加工余量 z3=0.8mm徑向尺寸 45.1(0-0.046 ) ， 42(0-0.046 ) ， 半精車加工余量調整 z4=1.6mm退刀槽尺寸： 3×0.5參考文獻實用機械加工工藝手冊 表 9-9經(jīng)熱處理后半精車外圓加工余量，長度 3050，調整取 1.6 。參考文獻實用機械加工工藝手冊

21、表 9-17 精車端面的加工余量 全長及直徑50120，取 0.8 。參考文獻 機械加工工藝設計手冊 表 8-6 半精車端面的加工余量及公差長度50 80 取 1.0 。參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值（gb/t1800.3-1998 ）半精車加工精度等級it8，查得公差為0.046，按偏差注向體內原則標注。3.4.8 精車外圓45+0.025精車外圓 45 保證 45h7(+0.009 ) 加工余量 0.1mm參考文獻實用機械加工工藝手冊 p903表 9-12 精車外圓加工余量基本尺寸 100，- 10 -ca6140軸套工藝規(guī)程設計直徑加工余量 0.2 mm 注：如果采

22、用兩次車削（半精車及精車），則精車加工余量為0.1mm3.4.9 粗鏜25，31 孔粗鏜 25保證尺寸 24.2(+0.0520 ) ，粗鏜加工余量 1.2mm粗鏜孔 31 保證尺寸 30(+0.0620 ) ，加工余量 1.5mm參考文獻機械加工工藝設計手冊 p398表 8-17 孔的加工余量 , 尺寸>1830，粗鏜孔余量 1.2尺寸>3050,粗鏜孔余量為1.5參 考 文 獻 實用 機 械 加 工 工藝手 冊 p906 表 9-23 尺 寸 30 的 粗鏜偏 差 為+0.0330.052 ，取 0.052尺寸 3050的粗鏜偏差為+0.039+0.062 ，取 0.0623.

23、4.10半精鏜31 孔，半精鏜25 孔半精鏜孔 31(+0.0620 ) , 半精鏜加工余量 z1=1.0mm半精鏜孔 24.9(+0.0330 ) , 半精鏜加工余量 z2=0.7mm+0.021精鏜孔 25h7(0 ) ， 精鏜加工余量 z3=0.1mm參考文獻 機械加工工藝設計手冊 p398 表 8-17 孔加工余量鉆孔后的半精鏜孔余量， 1830 取 0.7mm， 余量 3050 取 1.0mm。參考文獻 機械加工工藝設計手冊 p399 表 8-20 粗鏜精鏜孔加工余量 前一工序偏差 30 偏差取 +0.033 按注向體內原則標注。3.4.11銑端面槽口尺寸 55 ±0.12

24、5尺寸 29 ±0.026- 11 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值 （gb/t 1800.3-1998 ）銑槽口加工精度 it9 根據(jù)基本尺寸 29 查得公差為 +0052，按上下偏差均分± 0.026 標注。3.4.12 鉆，鉸 8 孔鉆孔 7.8(+0.150 )+0.036 鉸孔 8h9(0 )锪孔 10參考文獻 實用機械加工工藝手冊 表 9-22 基孔制 8 級精度以上孔的加工 零件基本尺寸8 即鉆 7.8 鉸孔至 8h9參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值 （gb/t 1800.3-1998 ）

25、鉆孔鉸孔加工精度 it12 及 it9 查得公差為 +0.15，+0.0363.4.13 銑凸緣槽口+0.036槽口寬度 5h9(0 )尺寸 26± 0.042 該偏差為零件圖中給定，加工至要求精度即可。參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標準公差數(shù)值 （gb/t 1800.3-1998 ）銑槽口加工精度 it9 根據(jù)基本尺寸查得公差為 +0.036 。3.4.14 鉆 7 孔，锪 13 孔鉆孔（7 固定鉆頭） 7(+0.150 )锪孔 13(+0.180 )選用錐形锪鉆，鉆頭直徑 1260mm，選擇 13mm鉆頭，錐角 90°參考文獻幾何量公差與測量技術 p17 表標

26、準公差數(shù)值 （gb/t 1800.3-1998 ）鉆孔锪孔加工精度 it12 根據(jù)基本尺寸查得公差為 +0.15 及+0.18。- 12 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計3.4.15 清洗3.4.16 最終檢驗3.4.17 油封4 、切削刀具的選擇零件材料為 45 鋼，熱處理前硬度 hb200，熱處理后硬度 hrc3，0 同時考慮到加工精度等因素，對刀具進行如下選擇：加工 刀具內容外圓 外圓車刀、端面車刀、切斷車刀端面加工孔加直柄長麻花鉆 ( 25)、直柄麻花鉆（ 7、8）、中工 心鉆、鏜刀、锪鉆、鉸刀銑削 直柄立銑刀 細齒鋸片銑刀加工工序 05：車外圓及端面 gb5343.2-85切斷端面

27、a 型切斷車刀工序 10：預制中心孔 gb6087-85 （d=4mm）工序 15：鉆孔 gb1437-85 （d=23mm）工序 30：車外圓及端面 gb5343.2-85q工序 35：車外圓端面及凸緣端面 gb5343.2-85q工序 45：鏜孔 通孔鏜刀、推切鏜刀工序 55：銑槽口 直柄立銑刀 gb1115-85工序 60: 鉆孔 gb1141-84 （d=7.8mm）鉸孔 gb1133-84 （d=8mm）锪孔 gb4258-84 （d=10mm，=90° ）工序 65：銑槽口 細齒鋸片銑刀 gb1121-85（l=5mm）工序 70: 鉆孔 gb1436-85 （d=7mm

28、）- 13 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計锪孔 gb4258-84 （d=13mm，=90° ）5、量具的選擇根據(jù)加工過程中所檢驗的項目和精度來選取量具，這樣不但可以正確反應工件的實際加工情況，而且能及時避免廢品的產(chǎn)生。此外還要考慮量具在測量過程中可能產(chǎn)生的微小測量錯誤。根據(jù)上面所述，軸套加工過程中所需量具如下：（1）游標卡尺；(2 ）內徑千分尺；(3) 外徑千分尺；(4) 深度尺；(5) 塞規(guī)；(6) 角度尺；6 、機床的選擇目前在軸套加工中大多采用數(shù)控機床。對機床的選擇主要依據(jù)加工零件尺寸，加工精度，生產(chǎn)效率，加工難易程度及經(jīng)濟性等，在工藝規(guī)程制定過程中也應考慮金屬切削機床的各

29、種可能性，從而做出選擇。參照實用機械加工工藝手冊 ，結合零件的尺寸及加工精度等對機床選擇如下表所示：加工內容 機床名稱 機床型號車外圓端面 臥式車床 ca6140鉆孔 臺式鉆床 z512銑臺階面凸緣槽口 臥式升降臺銑床 x62鏜孔 臥式鏜床 tx618清洗 噴淋式清洗機 qxlb-80熱處理鍛造毛坯 錘鍛機三、專用夾具的設計- 14 -ca6140 軸套工藝規(guī)程設計1、凸緣槽 5h9工藝性要求：+0.036 對零件圖進行分析可知，在加工 5h9槽口時應滿足零件對 26± 0.042 及 5h9(0 ) 兩個主要尺寸的加工要求，同時還要保證 5h9槽口相對 25h7孔軸線與 8h9孔軸

30、線的對稱度誤差為 0.15，表面粗糙度為 3.2 。2、定位基準的選擇：分析零件結構， 在定位時考慮到工藝性要求， 零件加工時除相對于 25 孔軸線的移動對零件加工要求無影響外，其余五個自由度均需加以限制，所以選用如下定位基準：1. 以25 孔軸線為一個定位基準，保證零件對尺寸 26± 0.042 及槽口相對于 25 孔軸線的平行度要求。2. 以8 孔位一定位基準，保證零件槽口相對于 8 孔軸線的平行度要求。3、定位誤差的計算：3.1 、對尺寸 26± 0.042 加工的定位誤差計算：h7 軸孔配合 25h625h7孔 it7 公差為 0.021mm，h6定位心軸軸段 it6 公差為 0.013mmj ，b = 0j ，y = （td + td）/2 = （0.021+0.013 ）/ 2 =0.017mmd=j ，b + j ，y = 0.017mm定位誤差 0.017 0.042因此滿足定位要求。3.2 、對稱度要求的定位誤差計算：h9 定位銷和 8h9 過渡配合8h9孔 it9 公