軸承座加工工藝規(guī)程及鏜削φ120孔專用夾具設(shè)計

1、軸承座加工工藝規(guī)程及鎮(zhèn)削巾120孔專用夾具設(shè)計遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計目錄1、軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 11.1軸承座的用途112、軸承座的技術(shù)要求: 21.3、審查軸承座的工藝性 214、確定軸承座的生產(chǎn)類型32、確定毛胚、繪制毛胚簡圖32.1選擇毛胚32.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量3221公差等級32.2.2軸承座鑄造毛坯尺寸工差及加工余量 3223繪制軸承座毛坯簡圖43、擬定軸承座工藝路線43.2、定位基準的選擇43.1.1. 精基準的選擇43.1.2. 粗基準的選擇43.2. 表面加工方法的確定 43.3、加工階段的劃分53.4、工序的集中與分散53.5、工序順序的安排

2、53.5.1機械加工工序53.5.2. 熱處理工序63.5.3. 輔助工序63.6、確定工藝路線64、加工余量、工序尺寸和工差的確定75、切削用量、時間定額的計算 75.1、切削用量的計算7遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計ii575.2、時間定額的計算85.2.1. 基本時間tj的計算 85.2.2. 輔助時間ta的計算85.2.3. 其他吋間的計算 8524單件時間tdj的計算96夾具設(shè)計96.1提出問題96.2設(shè)計思想 106.3夾具設(shè)計 106.3.1定位分析 10632切削力及夾緊力的計算 10633夾具操作說明 117.體會與展望12參考文獻13遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計iii遼寧工程技術(shù)大學

3、課程設(shè)計11、軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1軸承座的用途1零件的作用上緊定螺絲，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。2零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）由零件圖可知，零件的底座底面、 端曲、槽及軸承座的頂曲有粗糙度要求，其余的表煩精度要求并不高，也 就是說其余的表面不需要加工，只需按照鑄造吋的精度即可。底座底面的 精度為ra63,端面及內(nèi)孔的精度要求為ral2.5,槽的精度要求為ral.6, 軸承座頂面精度要求為ra3.2o軸承座在工作時，靜力平衡。遼寧工程

4、技術(shù)大學課程設(shè)計21.2、軸承座的技術(shù)要求：該軸承座的各項技術(shù)要求如下表所示：1.3、審查軸承座的工藝性該軸承座結(jié)構(gòu)簡單，形狀普通，屬一般的底座類零件。主要加工表面有120上側(cè)端面，要求其兩個端面平行度滿足0.06mm,其次就是；25 和©26孔通過專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要 加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需耍高精度機床加工，通過 銃削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝 性較好。1.4. 確定軸承座的生產(chǎn)類型已知此軸承座零件的牛產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量不足lookg, 查機械制造工藝與夾具表1.1-3,可確定該撥

5、叉生遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計3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。2、確定毛胚、 繪制毛胚簡圖2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1選擇毛胚零件材料為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)，故選擇木摸機械砂型鑄件毛坯。 選用鑄件尺寸公差等級為ctloo這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。 此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量由表2-1至表2-5可知,可確定毛胚的尺寸公差及機械加工余量。2.2.1 公差等級由軸承座的功用和技術(shù)要求，確定

6、該零件的公差等級為ct=10o2.2.2軸承座鑄造毛坯尺寸工差及加工余量遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計2.2.3繪制軸承座毛坯簡圖3、擬定軸承座工藝路線3.1. 定位基準的選擇3.1.1. 精基準的選擇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血以及其它表血。3.1.2. 粗基準的選擇考慮耍保證零件的加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。3.2. 表面加工方法的確定根據(jù)軸承座零件圖上的各加工表面的尺

7、寸精度和表面粗糙度，確定加 工件各表面的加工方法，如下表所示：遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計53.3. 加工階段的劃分該軸承座加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工 兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準（軸承座右端面和"26孔）準備好，使 后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銃 軸承座左端面、方形端面。在半精加工階段，完成軸承座左端面的精銃加 工和4）120孔的鏗半精鎮(zhèn)加工及© 25孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中與分散選用工序集中原則安排軸承座的加工工序。該軸承座的生產(chǎn)類型為大 批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率

8、；而且運 用工序集屮原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在 一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準一一軸承座右端 面和"26孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工 序。遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計6（3）遵循“先面后孔”原則，先加工軸承座右端面，再加工g25孔。3.5.2. 熱處理工序鑄造成型后，對鑄件進行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力， 提高材料的綜合力學性能。該軸承座在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒 有各種應(yīng)力，故采用退

9、火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3.輔助工 序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該軸承座工序的安排順序為：在、熱處理一一基準加工一粗加工一一精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了軸承座的工 藝路線遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計74、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定鉆0120孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表228可查得鉆孔余量z鎮(zhèn)=3.3mm0查表120可依次確定各工 序尺寸的加工精度等級為，w： itloo根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值 表可確定各工步的公差值分別為，0.16mmo綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，

10、it： eizoo+o.mmm,它們的相互關(guān)系如下圖所示。5、切削用量、時間定額的計算在這只計算粗鋰半精鋰e 120孔此工序的切削用量和時間定額。5.1、切削用量的計算5.粗鋰120孔該孔可選由高速鋼鎮(zhèn)刀鎮(zhèn)出半孔由文獻表5-29,11孔的進給量f=0.3mm/r,由文獻(2)表5-22求得鎮(zhèn) 孔時的切削速度v=30m/min1000vl000x30由此算出轉(zhuǎn)速為:n二 n d二 n xll7.4=81.38r/min按鎮(zhèn)床的實際轉(zhuǎn)速取n=100r/min,則實際切削速度為：nx200x24 v=ndn/1000=1000=36.86m/mi n半精鋰120孔該孔可選由高速鋼鏗刀鏗出半孔由文獻(

11、2)表529縫孔的進給量f=0.2mm/r,由文獻(2)表5-22求得鎮(zhèn) 孔時的切削速度v=30m/min1000vl000x30由此算出轉(zhuǎn)速為：n = ji d= ji xll7.4=79.61r/min遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計8按鏗床的實際轉(zhuǎn)速取n=80r/min,則實際切削速度為：nx200x24v=ndn/1000=1000=30.1445.2、時間定額的計算5.2.1.基本吋間tj的計算粗纟堂孔工步根據(jù)表541,鋰孔的基本時間可由公式tj =l/fn=(160+4+2)/fn求得。 式中切削工時l=160mm; i2=2mm;il=ap/2*cotkr+(12)=4/2*cot54+

12、l.lmm=4mm;f=0.3mm/r;n=100mm/r.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間5.53s o半精鎮(zhèn)孔工步根據(jù)表5-41, 孔的基本時間可由公式tj =l/fn=(160+3+2)/fn求得。 式中切削工時l=160mm; i2=2mm;il=ap/2*cotkr+(12)=2.6/2*cot54+1.2mm=3mm;f=0.2mm/r;n=100mm/r.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間 10.3s。5.2.2輔助時間ta的計算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關(guān)系為ta=(0.15-0.2) tj，這里取ta=0.15 tj，則各工序的輔助時間分

13、別為：粗鏗孔工步的輔助時間為:ta=0.15x5.53s=0.83s;半精鎮(zhèn)孔工步的輔助時間為:ta=0.15xl0.3s=1.55s;5.2.3. 其他時間的計算除了作業(yè)時間(基本時間和輔助時間之和)以外，每道工序的單件時 間還包括布置工作的吋間、休息與生理需要的吋間和準備與終結(jié)吋間。由 于軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚 微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%,休息與生理 需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%,這里均取3%,則各工序的其他時間可 按關(guān)系式(3%+3%) (tj+ta)計算，它們分別遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計9為：粗鏗孔工步的其他時間為

14、：tb+tx =6%x(5.53s+0.83s)=0.38s;半精鎮(zhèn)孔工步的其他時間為:tb+tx =6%x(10.3s+1.55s)=0.711s5.2.4單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為：鋰孔工步 tdj 鉆=5.53s+0.83s+10.3s+1.55s+0.38s +0.71s =19.30s;因此， 此工序的單件時間tdj二tdj鉆=19.301s;將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填 入工藝文件。6. 夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn) 代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精

15、度和生產(chǎn)率，降低制造成本, 一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。止確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證 加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重耍技術(shù)環(huán)節(jié)z-o同時也 擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。6.1提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，長圓柱銷限 制2個自由度，定位銷限制1個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊工件。（3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和較刀，排削遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計10通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間

16、，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾 具完全符合要求。本夾具主耍用來對（）120孔進行加工，這個孔尺寸精度耍求為it10, 表面粗糙度ral2.5,以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。6.3夾具設(shè)計6.3.1定位分析（1）定位基準的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的 各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。故加工©120孔時，采 用軸承座底面和"26孔內(nèi)圓柱面作為定位基準。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個銷 定位，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以

17、基準重合ab二0,由 于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。j二（td+td+as） /2td =0.060mmt d =0.011mmas=0.010mmaj=0.0365mm6.3.2切削力及夾緊力的計算刀具:120的鎮(zhèn)刀。f=f） f+ p （fc+fp鎮(zhèn)孔切削力：查機床夾具設(shè)計手冊p70表36,得鎮(zhèn)削力計算公式:遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計11fc=cfcapxfcfyfcvczfckfc=2795x2.2x0.30.75x36.86-0.15x0.89=1291.4nfp=cfpapxfpfyfpvczfpkfp =1940x2.20.9x0.30.6x36.86-

18、0.3x0.5 =324.5nff=cffapxfffyffvczffkff =2880x2.2x0.30.5x36.8604xl17=959.3nf=ff+n(fc+fp)=959.3n+0.1x(1291.4+324.5)n=1120.89鎮(zhèn)孔夾緊力：查機床夾具設(shè)計手冊p70表36,查得工件以一個 血和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式：2q?lw=dz?tg(a+4)+2?f?dl3式中1)螺紋摩擦角dl平頭螺桿端的直徑fdz工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16 螺桿直徑a 螺紋升角q手柄作用力l 手柄長度則所需夾緊力2q?lw 二dz?tg(a+(|)+2?f?cll3=766 (n)根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。6.3.3夾具操作說明此次設(shè)計的夾具夾緊原理為：通過"26孔和底面為定位基準，在圓柱 32銷、平面和定位銷實現(xiàn)完全定位，。采用手動螺旋快速夾緊機構(gòu)夾緊工 件。遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計12定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與 夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。該設(shè)計用可換定位銷7. 體會與展望通過這三個星期的學習，我們在老師的修改與指導(dǎo)下下，終于完成了 夾具的設(shè)計。在這次設(shè)計中歷練了我的設(shè)計的能力，以及對于一個零件加 工方法的認知。本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個