機(jī)械工藝課程設(shè)計(jì)說明說明書(軸承座軸承孔的)

1、西姿交通丸學(xué)城卞學(xué)fit課程設(shè)計(jì)說明書柚承座車孔專用夾具及工藝設(shè)計(jì)雄名:xxx學(xué)號(hào)：xxx年級(jí)：三年級(jí)專業(yè)：xxx學(xué)生類別：四年本科指導(dǎo)教師：xxx教學(xué)單住：西安交通大學(xué)城市曉2010 年 5 月 29 q軸承座工藝設(shè)計(jì)【摘要】軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅 讓內(nèi)圈 轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈保持不動(dòng)，始終與傳動(dòng)的方向保持一致（比如電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方 向），并且保持平衡；，軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體，以便 于應(yīng)甩 這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使用，減少了使用 廠家的成本至于形狀，多種多樣，通常是一個(gè)箱體，軸承可以安裝在 其中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，它在國民經(jīng)濟(jì)中占有越來越重要的 地位

2、，發(fā)展前景十分廣闊，尤其是在汽車和電子電器等高速發(fā)展的領(lǐng) 域。本次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的課題就是軸承座的設(shè)計(jì)，是在學(xué)完汽車制造 工藝學(xué)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初 步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基 本訓(xùn)練?！娟P(guān)鍵詞】軸承座工藝規(guī)格設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì) 工序工藝性、設(shè)計(jì)任務(wù)1二、工藝性分析22.1零件的作用22. 2零件的工藝性分析2三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3. 1零件材料33.2毛坯選擇33. 3基準(zhǔn)的選擇73. 4制訂工藝路線83. 5機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差10四、夾具設(shè)計(jì)124. 1提出問題12124. 2夾具設(shè)計(jì)五、 設(shè)計(jì)心得17六、參考文獻(xiàn)18一、

3、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)課題：軸承座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)加丁30、435孔專用夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)耍求：（1）零件毛坯圖1張（2）機(jī)械加工工藝過程卡片1張（3）機(jī)械加工主耍工序的工序卡片1張（4）夾具裝配圖1張（5）夾具零件圖1張（6）設(shè)計(jì)說明書1份零件簡圖：如圖1-1所示.名稱：軸承座生產(chǎn)批量：中批量材料:ht200要求設(shè)計(jì)此工件的鉆床夾2x91210j064±0.38一- 一i x!fnd-hoz枝術(shù)耍求時(shí)效處理2水汪刪倒角3材料ht2001a圖零件三維圖：如圖12所示圖1-2二、工藝性分析2. 1零件作用設(shè)計(jì)題日所給零件為軸承座，主要作用是安裝軸承以支撐軸。2. 2零件工藝性分析軸承座共有4組主要

4、加工表血。1、以30mm/0 35mm孔為中心的加工表面。這組加工表面包括：30mni孔和35孔及倒角以及尺寸為38mm與30imn孔 軸線垂直的兩個(gè)端面。還有一個(gè)41伽的油孔。這組加工表面位置要求為：30mm孔兩外端面的平行度謀差為0. 03価2、以6mm孔為中心的加工表面。這組加工表面包括：6mni油孔，兩個(gè)13mm沉孔，兩個(gè)09mm通孔，兩個(gè)8nmi配作孔，以及與30nini軸線之間尺寸為mm的6mm孔的外端面。3 09mm孔的外端面。這個(gè)加工表面的位置要求為：（1）與30mm孔的軸線的平彳亍度誤差為0. 03mm；（2）表面平面度誤差為0. 008mm （只允許屮間向材料內(nèi)凹下），位置

5、度誤差為 0. 01mm.4、槽 2x 1mm。三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1零件材料零件材料為ht200,是中碳鋼，其強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚高，焊接性差。 用于承受較大載荷的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火件，以及對(duì)心部要求不 高的表面淬火件：曲軸、傳動(dòng)軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時(shí)有形成裂紋的 傾向，形狀復(fù)雜的零件應(yīng)在熱水或油水屮淬火。3.2毛坯選擇3.2.1確定毛坯的類型及制造方法由于零件的材料為ht200,零件的形狀規(guī)則，同時(shí)出于零件屬于中批生產(chǎn), 零件的輪廓尺寸不大，為了便于生產(chǎn)故選用模鍛毛壞。模鍛加工t藝的兒點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：由于有模膛引導(dǎo)金屬的流動(dòng)，鍛件的形狀可 以比較復(fù)雜；鍛件內(nèi)部的鍛造流線比

6、較完整，從而提高了零件的機(jī)械性能和使 用壽命。鍛件表面光潔，尺寸精度高，節(jié)約材料和切削加工工時(shí)；生產(chǎn)率較 高；操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化；生產(chǎn)批量越大成木越低。從零件材料及力學(xué)性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小，生產(chǎn)類型，現(xiàn)有生 產(chǎn)條件，充分利用新工藝、新材料等多方而綜合考慮選擇模鍛加t工藝中的錘上 模鍛。322確定毛坯的形狀、尺寸及公差毛坯的形狀及尺寸如圖31所示圖 3-1 o3. 2. 3毛坯加工余量.工序尺寸及公差的確定（1）、確定軸承座底平面的加工余量及工序尺寸a）、軸承座底平面的加工過程如圖3-2所示in 竹和詵底而e坯簡圖蒂銃底面圖3-2b）、根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表14平面加工方

7、案得出粗銃、精銃底面的工序偏差，按入體原則標(biāo)注，考慮到高度方向上以下底面為尺寸基準(zhǔn)，并要保證中心線到地面的高度為30mmo因此以軸承孔外圓面為粗基準(zhǔn)先加工下底面，以加工后的平面為后面加工的精基準(zhǔn)。底面的加工余量及工序尺寸見表1表3-1up基本尺寸1：序單邊余暈/mm公差等級(jí)偏k.尺寸及公差表面粗糙度毛坯21.53.5it14土1.018.5±1.025粗銃192.5it1212.5精銃181it83.2（2）、確定軸承座上平而的加丁余量及丁序尺寸a）、軸承座上平面的加工過程如圖3-3毛壞簡圖粗銃上面桔銃i.血圖3-3b）、根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表14平面加工方案得出粗銃、精 銃

8、上底面的工序偏差。方便銃削，并耍間接保證尺寸15+0.05 0,以及平面度，側(cè)以下底面為精基準(zhǔn)加工兩底面。兩上底面的加工余量及工序尺寸見表3-2 表3-2工序基本尺寸工序單邊余昴/mm公差等級(jí)偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯183iti4土1018±1.025粗銃162it1212.5精銃151it83.2（3）、確定軸承座左右兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸a）、軸承座左右兩側(cè)平面的加丁過程如圖3-4所示88圖3-4b)、根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查附表14平面加工方案得出粗銃、精詵兩側(cè)面的工序偏差。為后面加工做基準(zhǔn)，且加工后面工序裝夾方便。兩側(cè) 平面的加工余量及工序尺寸見表3-3表3-3序基

9、本尺 寸匸序單邊余暈/mm公差等級(jí)偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯883it14±1.088±1.025粗銃842iti212.5精銃821it8823.2(4)、確定軸承座前后対端面的加工余量及工序尺寸a)、軸承座前后端面的加工過程如圖3-5所示744zzzz/zzza3iq毛坯簡圖40粗銃端面38精銃端面圖3-5b）、根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，杏附表14平面加工方案得出粗銃、精 銃前后兩端面的工序偏差。因前端面是寬度方向上的尺寸基準(zhǔn)，并為加工孔30的一個(gè)精基準(zhǔn)，因此在次道工序中以基準(zhǔn)加工。下底面為兩端面的加工 余量及工序尺寸見表3-4表3-4寸丁序單邊余量/mm公差等級(jí)偏差尺

10、寸及公差表面粗糙度毛坯443it14±1.044±1.025粗銃402it1212.5精銃381it83.23. 3基準(zhǔn)的選擇3. 3. 1粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于加工表面較多的零件，按照粗基準(zhǔn)的一般選取原則：（1）各表血有足夠 的加工余量；（2）對(duì)一些重耍表面和內(nèi)表面，應(yīng)盡量使加工余量分布均勻；（3） 各加工表面上的總切削量最小。（4）盡量以不加工表面為粗基準(zhǔn)。結(jié)合本零件的 加工情況，選取9伽】孔的外端面為粗基準(zhǔn)。該表面位置要求較高，要求加工余 量分布盡可能均勻。以此加工軸承底座底而以及其它表而，用平口鉗夾持30nini兩側(cè)面可實(shí)現(xiàn)完全定位。3. 3. 2精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)零件圖上

11、標(biāo)注的平行度，垂直度等位置要求，主?？紤]互為基準(zhǔn)和基準(zhǔn)統(tǒng) 一與基準(zhǔn)重合原則，以粗加工后的底面（13孔外端面）為主要的定位精基準(zhǔn), 即以軸承座的下底而為精基準(zhǔn)。基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該在下文專門進(jìn)行尺寸換算，此 處不再重復(fù)。3. 4制訂工藝路線3. 4. 1工藝路線方案一工序1鑄造毛坯；工序2檢驗(yàn)；工序3銃30端面，以軸承座底面（13孔外端面）為定位基準(zhǔn)；工序4掉頭銃30端血；工序5銃軸承座底面（13孔外端面），以軸承座的底座的上表面（9外 端面）為定位粗基準(zhǔn)；工序6刨槽2 xlmm；工序7銃孔30側(cè)面、8側(cè)面；工序8掉頭銃孔30側(cè)面、8側(cè)面；工序9車孔30、35；工序10銃9外端面；工序11鉆孔9、8

12、、06,乍忽孔13；工序12鉆孔4；工序13去毛刺；工序14檢查；342工藝路線方案二工序1鑄造毛壞；工序2檢驗(yàn)；工序3銃軸承座底面（013孔外端面），以軸承座的底座的上表面（9外 端面）為定位粗基準(zhǔn)；工序4刨2xlmm；工序5銃孔30側(cè)面、8側(cè)面;工序6掉頭銃孔30側(cè)面、8側(cè)面;工序7車孔30、35及端血；工序8銃30端面；工序9掉頭銃30端面；工序10銃9外端而；工序11鉆孔9、8、6,辛忽孔13；工序12鉆孔4；工序13去毛刺；工序14檢查；3. 4. 3兩個(gè)個(gè)工藝方案的比較與分析以上方案大致看上去都是合理的，但仔細(xì)考慮零件的要求及可能采取的加工手段 分析可知方案一:在工序3先以軸承座底

13、面（013孔外端面）為定位粗基準(zhǔn)銃 30端面，不符合粗基準(zhǔn)選擇的原則，即不了保證加工面與不加t面的位置耍求時(shí), 應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。同時(shí)也不能保證端面與孔30軸線的位置要求。方 案二：在工序7車孔0 30. 035及端面，然后再銃其端面，這樣可以保證其端 面與孔30軸線的位置要求。方案二相對(duì)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?？紤]工廠設(shè)備，能否借用工、夾、 量具等具體條件，選擇方案二。最后根據(jù)工序方案二制定出詳細(xì)的工序劃分如下 所示：工序1鑄造毛坯；工序2檢查；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

14、工性能，在毛坯車間銃削去澆冒口，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3銃軸承座底面（13孔外端面），以軸承座的底座的上表面（9外 端面）為定位粗基準(zhǔn)，選用x628銃床；工序4創(chuàng)槽2xlmm,以軸承座底面（13孔外端面）為基準(zhǔn)，選用b665 牛頭刨床；工序5銃孔30側(cè)面、8側(cè)面，選x628銃床；工序6掉頭銃孔30側(cè)面、8側(cè)面，選用x628銃床；工序7車孔630、35及端面以軸承座底面（613孔外端面）為基準(zhǔn)，選 用c6136普通車床及專用夾具;工序8銃30端面，選用x628銃床；工序9掉頭銃30端面，選用x628銃床；t序10銃9外端面，選用x628銃床；工序11鉆孔9、8、0

15、6,鎧孔13,選h1z4116臺(tái)鉆及專用夾具；工序12鉆孔4,選用z4116臺(tái)鉆及專用夾具；工序13去毛刺；工序14檢查；35機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差軸承座零件材料為ht200鋼，硬度為hbs 230250,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的工序尺寸、機(jī)械加工余量 如下：3.5.1半精車030內(nèi)a. 確定被吃刀量：ap=0.9 mmb. 確定進(jìn)給量：根據(jù)工藝手冊(cè)表85確定，選用f=0.3 2mm/rc. 計(jì)算切削速度:根據(jù)工藝手冊(cè)表86,選用v =1.667m/s=100 m/minvd. 確定主軸主軸轉(zhuǎn)速：n = 1°°°匕=9

16、31i7min 磯根據(jù)t藝手冊(cè)表10-7與931r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為700r/min與1000 r/min,現(xiàn)選1000r/min,實(shí)際切削速度v =107 m/minove計(jì)算基本時(shí)間:按工藝手冊(cè)表8-32, 1=12 mm, zt=2 mm, l2 =0 mm=0-043 min35.2精車03o023內(nèi)a. 確定被吃刀量：ap=0.1 mmb. 確定進(jìn)給量：根據(jù)工藝手冊(cè)表85確定，選用f=0.20-0.30mm/r，所以選 用 f=0.25mm/rc計(jì)算切削速度：根據(jù)工藝手冊(cè)表選用v( =1.667m/s-270m/s,所以選用 v r =2m/s= 120m/mind.確定主軸主

17、軸轉(zhuǎn)速：n =1222=ni7r/min根據(jù)工藝手冊(cè)表10-7與1117i7min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min與2000 r/min, 現(xiàn)選1000r/min,實(shí)際切削速度vc = 107 m/min。.e.計(jì)算基本時(shí)間：按工藝手冊(cè)表8-32, l=12mm, =2 mm, l2 =0 mmt,二 / + 厶 + 厶=0.05 min叭j353粗車030內(nèi)圓面a. 確定被吃刀量:ap=0.9 mmb. 確定進(jìn)給量：根據(jù)工藝手冊(cè)表85確定，選用f=0.3 2mm/rc. 計(jì)算切削速度:根據(jù)工藝手冊(cè)表86,選用vr = 1.667m/s=100 m/mind. 確定主軸主軸轉(zhuǎn)速：%=”）（）

18、（）"、=931i7min根據(jù)工藝手冊(cè)表10-7與931r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為700r/min與1000 r/min,現(xiàn)選1000r/min,實(shí)際切削速度v . = 107 m/min o.e.計(jì)算基木時(shí)間：按t藝手冊(cè)表8-32, 1=12 mm, /,=2 mm, /2 =0 mmt產(chǎn)凹嚴(yán)=0 043 minnj3.5.4精車035內(nèi)圓面a. 確定被吃刀量：ap=0.1 mmb. 確定進(jìn)給量：根據(jù)工藝手冊(cè)表85確定，選用f=0.20-0.30mm/r,所以選用 f=0.25mm/rc. 計(jì)算切削速度：根據(jù)工藝手冊(cè)表86,選用j = 1.667m/s2.170m/s,所以選用 v

19、=2m/s= 120m/mind. 確定主軸主軸轉(zhuǎn)速：n艸°°°冬=117r7min根據(jù)工藝手冊(cè)表10-7與1117r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min與2000 r/min,現(xiàn)選1000r/min,實(shí)際切削速度v . = 107 m/mino.e.計(jì)算基本時(shí)間：按工藝手冊(cè)表8-32, 1=12 mm, /嚴(yán)2 mm, 12 =0 mm二 / + 厶 +/?二。05 min4.專用夾具設(shè)計(jì)4.1問題的提出夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程地切削加 工、熱處理、裝配等工藝過程屮。機(jī)床夾具按在不同生產(chǎn)類型屮的通用性，可以分為通用夾具.專用

20、夾具.可調(diào)夾 具.組合夾具等。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加丄質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，采用4 個(gè)工件同時(shí)加工，并根據(jù)零件圖實(shí)際需耍，需耍設(shè)計(jì)加工m4螺紋的夾具。4.2夾具的設(shè)計(jì)4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)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(zhǔn)進(jìn)行加工。圖41方案一如圖4-1所示1而也就是整個(gè)軸承座的截而定位限制兩個(gè)自由度。2面是軸承座的地面定位限制三個(gè)自由度3面是側(cè)面定位限制一個(gè)自由度。方案二1面是軸承座的底面限制三個(gè)口出度。2而是側(cè)而限制一個(gè)自由度。3面是軸承孔外端面定位限制兩個(gè)自由度。方案比較：方案一：是按照基準(zhǔn)統(tǒng)一及基準(zhǔn)重合原則確定的，有利于夾具

21、的設(shè)計(jì) 制造，加緊力方向指向定位元件剛性較大的方向，定位相對(duì)簡單。方案二：是是按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計(jì)制造，但 不容易保證空的軸線與外圓對(duì)稱面的重合，鉆頭進(jìn)給的的軸向力完全 由定位元件承受，很容易引起變形。本工序車030、035內(nèi)圓弧面，加工的切削力主要是刀頭進(jìn)給時(shí)的軸向力和鉆削 扭矩，樣工件軸向幾乎沒有切削力，所需要的加緊力不是很大。綜合考慮兩個(gè)方 案的優(yōu)缺點(diǎn)，及加工的具體情況，采用方案一。4.2.2定位元件的設(shè)計(jì)通過方案一來選擇設(shè)計(jì)定位元件限制1平面的元件三維圖如圖43所示圖43圖4-3限制2、3面的元件三維圖如圖4-4所示圖4-44.2.3切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：粗云j

22、j削力：查現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)h04表，得車削切削力計(jì)算公式:圓周分力 fc = 902ap /0，/5 kp門0.9匸0.6”0.3徑向分力fp二2383吟/譏 kp軸向分力ff =3326kp具中qp背吃刀量2. 3mm(030) 4mm(035)f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0. 16mm (030)0. 3mm (035)vc切削速度 m/min 60(030)40 (035)kp修正系數(shù) 1.08 1.63 0. 70所以切削030時(shí)的各切削力fcl= 566.8nfp2=801.5nff3= 416. 4n切削035時(shí)的各切削力fcl= 1579.5nfp2二2494. 7nff3=1167.4n精車

23、切削力：中背吃刀量0. 5mm(030)0. 7mm(035)f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0. 13mm(03o)0. 2mm (035)vc切削速度 m/min 38(030) 20(035)kp修正系數(shù) 1.08 1.63 0. 70所以切削030時(shí)的各切削力fcl= 105.45nfp2二 57. 23nff3= 97. 96n切削035時(shí)的各切削力fcl= 194. 3nfp2=421.4nff3=303. 4n 車削夾緊力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)p70表3-6,查得工件以v形塊和定位 塊定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：kf sin門號(hào)wk =2"式屮wk實(shí)際所需夾緊力k安全系數(shù)a彈簧夾頭的半錐角u

24、2工件與夾具支承面的摩擦系數(shù)則所需夾緊力wk=399 (n)根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。3、定位誤斧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v形塊與定位塊，因?yàn)?該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合ab二0,由于存在間隙，定位 基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。y=o. 5 5 由0. 5x0. 12/n/ipq. 06/nn4.2.4加緊元件的設(shè)計(jì)圖4-5加緊元件出一個(gè)v型塊給軸承座頂端一個(gè)向下的力來使工件加緊，而后的螺桿是為了在裝卸:t件方便所做的設(shè)計(jì)4. 2. 5整個(gè)夾具裝配圖的三維圖圖464. 26緊固元件的選擇由于夾具零件都是同定在夾具體上而的，所以應(yīng)該選擇螺釘，由于夾具的設(shè) 計(jì)尺寸面的寬度多為15或者20cm,尺寸較小，為了滿足強(qiáng)度要求以及在這么小 的空間裝配拆裝，故選擇內(nèi)六角圓柱頭螺釘。4. 2. 7夾具操作說明先將定位元件及加緊元件固定在夾具體上面，然后只需擰松螺桿將v型塊退 回即可將元件按照定位基準(zhǔn)放置好，最后擰緊螺桿將元件加緊。當(dāng)加工完成之后 擰松螺桿將元件取下，在放入下一個(gè)零件。五、設(shè)計(jì)心得為期兩周的工藝、夾具課程設(shè)計(jì)基本結(jié)朿，回顧整個(gè)過程，我覺得受益匪淺。 課程設(shè)計(jì)作為汽車制造