角型軸承座零件機械加工工藝規(guī)程

1、角型軸承座零件機械加工工藝規(guī)程設(shè) 計 者 張佳雨 班 級 機自132 組 名 組 員張佳雨、周月苗 、劉備 、薛良辰、檀家偉機械制造工藝及夾具課程設(shè)計說明書題目：角型軸承座零件機加工工藝及鉆直徑25孔鉆床夾具設(shè)計設(shè) 計 者 張佳雨 班 級 機自132 指導(dǎo)教師 葉泳東 工學(xué)院機械系2016年 7 月 8 日機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書題目： 角型軸承座 機加工工藝及 鉆床 夾具設(shè)計內(nèi)容：（1）零件-毛坯合圖（2）機械加工工藝規(guī)程（3）夾具總裝圖、主要零件圖（4）課程設(shè)計說明書原始資料：該零件圖樣一張；生產(chǎn)綱領(lǐng)為2000件/年，備品率為10%，加工廢品率為1%，每日一班；現(xiàn)有加工設(shè)備按我校機

2、械實訓(xùn)中心機床設(shè)備型號清單。設(shè) 計 者 張佳雨 班 級 機自132 組 別 指導(dǎo)教師 葉泳東 2016 年 7 月 8 日零件圖毛坯圖設(shè)計說明書一、前言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完機械制造工藝學(xué)（含機床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)的一門課程，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們在進行課程設(shè)計之前對所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在幾年的學(xué)習(xí)中占重要地位。就我個人而言，希望通過這次課程設(shè)計，對自己今后將從事的工作，進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，通過設(shè)計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。二、設(shè)計任務(wù)分析(一)零件的作用角形軸承

3、箱是用夾固定在軸承的箱體,通過固定軸承來實現(xiàn)軸承的正常運轉(zhuǎn)槽50h11與端面100h11為配合表面有較高的精度及表面粗糙度。140h11為內(nèi)圓較高的定位基準180H7孔為軸承配合表面有較高的精度。（二）零件工藝分析 該零件是箱體類零件，形狀不規(guī)則，加工面大，尺寸精度、形位精度、表面精度要求均較高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：（1）T1、T2兩表面對180H7孔軸線垂直度擺差不大于0.1mm及圓度，主要保證軸承能正確的安裝在該箱體上，角形軸承箱利用自行的50h11的凹槽進行定位，因此要T3、T4的精度及槽的定位精度為0.4mm。 (2)鑄件要求不能有砂眼、疏松、氣孔等鑄造缺陷，以保證零

4、件的強度、硬度及剛度，在外力的作用下，不致于發(fā)生意外事故。設(shè)計夾具時要注意該事項。 (3)由180h7的孔是一比較重要的孔，也是以后機床加工工序的主要定位基準，因此孔的工序是比較重要的，要在夾具設(shè)計中考慮，保證達到該孔的精度、粗糙度、與端面的垂直度的要求，主要是確定裝夾基準和夾緊塊位置。機械加工工藝方案選擇方案一：軸承箱孔用鏜工藝，軸承箱兩端面及兩支腳的槽均采用銑工藝，剩余的采用鉆工藝。這樣的好處在于其加工過程中的夾具設(shè)計較為簡單，夾具成本較低。方案二：軸承箱孔和軸承箱兩端面均在車床上進行（其夾具均采用一個），兩支腳的槽均采用銑工藝，剩余的采用鉆工藝。這種加工方案能保證零件圖中兩端面

5、的垂直度，但夾具設(shè)計較為復(fù)雜。 經(jīng)過小組討論，為保證零件的各個尺寸要求采用方案一。三 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式1、選擇毛坯該零件材料為HT150，考慮到軸承的正反轉(zhuǎn)和主要受徑向力等情況，以及參照零件圖上所給的該零件不加工表面的粗糙度要求，對于不進行機械加工的表面的粗糙度通過鑄造質(zhì)量保證，屬批量生產(chǎn)，且該零件的外形尺寸不復(fù)雜，又是薄壁零件，故采用金屬型鑄造。2、確定毛坯尺寸由參考文獻1表2.2-3可知，該種鑄件的尺寸公差等級CT為810級，加工余量等級由表2.24。故取CT為10級，MA為E級。參閱文獻資料可知，可用查表得方法確定各加工表面的總余量，但由于查表確定的總余量值各

6、不相同，一般情況下，除非有另有規(guī)定，一般要求的機械加工余量適用于整個毛坯鑄件，即對所有需要機械加工的表面只規(guī)定一個值，且該值應(yīng)根據(jù)最終機械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸，在相應(yīng)的尺寸范圍內(nèi)選取。故取所有兩基準面面額單邊余量為5mm；L形平臺單邊余量2.5mm；兩端面雙邊余量2mm，內(nèi)孔雙邊余量3.5mm。其毛坯圖外型尺寸的公差要求及公差值詳見毛坯圖。3.設(shè)計毛坯圖根據(jù)上面毛坯尺寸的確定，將零件圖轉(zhuǎn)變?yōu)槊鲌D。詳見毛坯零件圖。（二）基準的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。粗基準選擇：選擇重要孔180的毛坯孔作為粗基準加工軸承座右

7、端面，選擇軸承座右端面、兩支腳外側(cè)面作為粗基準加工重要孔180，便于后續(xù)加工。精基準選擇：基準重合原則（ 上支腳上端面與下支腳右端面）、基準統(tǒng)一原則（很多尺寸以重要孔180作為基準）。（三）工藝路線的擬定及工藝方案的分析由上述的零件分析和查閱相關(guān)文獻，根據(jù)本零件的加工要求，使用到的主要機床有：銑床，鏜床，鉆床；銑床主要用來銑削直角邊、槽；鏜床主要用來鏜削端面，鏜孔；鉆床主要用來鉆孔。根據(jù)零件的表面粗糙度質(zhì)量要求和尺寸公差要求，對要求機械加工的各端面和孔，現(xiàn)制定加工方法如下：1、對于兩個直角面，其表面粗超度值為6.3um，由機械制造工藝設(shè)計手冊可知：需通過粗銑和半精銑的加工工序獲得。2、對于長度

8、為75mm的凹臺，其表面粗糙度值為12.5um，由機械制造工藝設(shè)計手冊可知：只需進行一次銑削即可獲得。3、對于180H7mm的孔，其表面粗糙度值為1.6um，由機械制造工藝設(shè)計手冊可知：可通過粗鏜，精鏜的加工工序獲得。4、對于250mm的兩個端面，其表面粗糙度為6.3um，由機械制造工藝設(shè)計手冊可知：這兩端面可以通過粗銑和半精銑的加工方法獲得要求的表面質(zhì)量。5、對于零件上的6-13+，這6個孔，其表面粗糙度為12.5um，只需通過一次鉆削即可獲得。6、對于兩個直角面上的50h11mm的槽，其表面粗超度值為6.3um，由參考文獻11.4-7可知：這兩個槽通過粗銑和半精銑的加工工序可獲得。7、對于

9、零件側(cè)面上的2-25的兩個通孔其表面粗糙度為12.5um，只需通過一次鉆削即可獲得。按照圖紙要求，其余未加工表面質(zhì)量，通過鑄造工藝保證。制定工藝路線，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來制定工藝路線?？梢钥紤]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(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（四）各工序的基本工時1.工序4-粗車軸承座右端面根據(jù)指導(dǎo)教程手冊參考文獻1表5-2中硬質(zhì)合金車刀的粗車時的背吃刀量和進給量和切削速度的范圍，再根據(jù)表4-1中當(dāng)初所選的車床型號C630的各參數(shù)范圍選定該工藝的進給量f=0.8mm

10、/r，切削速度v=45m/min，背吃刀量ap=2mm。根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速公式，所以該工序的基本時間為：tj=，輔助時間tf=0.2tj=11.662s，其他時間tb+tx=6%*（58.311s+11.662s）=4.2s,則單間時間tdj=58.311s+11.662s+4.2s=74.173s2.工序9-粗銑一邊凸臺、支腳內(nèi)側(cè)面根據(jù)指導(dǎo)教程手冊參考文獻1表4-14選用立式銑床X53K，選用中齒莫氏錐柄立銑刀20X123 GB/T 6117.2-1996。由表5-9，該工序每轉(zhuǎn)進給量，d=ae，根據(jù)表5-13取切削速度v=30m/min，根據(jù)零件尺寸得，輔助時間tf=0.2tj=0.1min3.

11、工序11、12-鉆孔 工序11：13孔。根據(jù)指導(dǎo)教程手冊參考文獻1表4-5選用搖臂鉆床Z3025，由表3-3選用直柄麻花鉆13，GB/T 6135.2-2008。由表5-22再根據(jù)實際情況選用切削速度v=20m/min，進給量f=0.2mm/r。根據(jù)公式及表4-6計算出合適的主軸轉(zhuǎn)速，輔助時間tf=0.2tj=0.4min工序12：25孔，計算方法與上述同理。切削速度v=20m/min，進給量f=0.4mm/r，輔助時間tf=0.2tj=0.2min四 鉆床夾具設(shè)計鉆25mm孔夾具設(shè)計零件的加工要求為：孔的基本公差上偏差0.4下偏差0，位置度公差為0.6，需滿足最大實體尺寸要求，粗糙度為12.

12、5。（一）專用夾具設(shè)計的基本要求1.保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進行必要的定位誤差計算與分析，確保所設(shè)計夾具滿足加工精度要求。2.提高生產(chǎn)率，降低成本夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)批量大小選用各種快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。另外考慮到經(jīng)濟型要求，設(shè)計夾具時夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，并盡可能采用標準件。3具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計的夾具應(yīng)便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修。4.實用性好夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，且便于切屑的清理、排除。（二）定位方案及定位夾緊元件選擇和設(shè)計1.定位方案的選擇根據(jù)工序加工要求，工件在夾具

13、中的定位方案如下：以底面為主要定位基準，限制3個自由度（繞X，Y軸轉(zhuǎn)動、 Z方向的移動），180mm孔處的定位銷限制2個自由度（X，Y方向移動），右邊的支承釘限制一個自由度（繞Z軸的轉(zhuǎn)動）。按照基準重合以及精基準的原則，X,Z方向用設(shè)計基準作為定位基準，以避免基準不重合而引起的基準不重合誤差，有利于保證加工精度。.定位元件設(shè)計 本工序采用側(cè)面和支撐板、支撐釘作為主要定位元件。如夾具總裝圖所示這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時，工件相對與刀具的位置由夾具保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度。能提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。采用夾具后，

14、工件不需劃線找正，裝夾方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產(chǎn)率。定位誤差計算 因為定位基準與工序基準重合，B=0又因為基準位移誤差為0，Y=0。D=B+Y=0夾緊力的計算：因采用的是手動夾具故夾緊力無須計算。3.確定導(dǎo)向裝置本工序所鉆的空無精度要求，一次裝夾要完成2個孔的加工，采用固定鉆套；有考慮到要求結(jié)構(gòu)簡單且能保證精度，因此采用可拆卸鉆模板，鉆模板與夾具體需螺栓緊固。4.夾緊裝置的選擇及設(shè)計夾緊機構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。夾緊力作用點的選擇應(yīng)遵循的規(guī)則：a 為了使定位穩(wěn)定，夾緊力作用點應(yīng)該落在主要的定位支承面上，活絡(luò)在主要的定位支承面上的支

15、承點所圍成的面積內(nèi)。b 夾緊力應(yīng)作用在工件剛性較好的部位上，不應(yīng)該使工件產(chǎn)生夾緊變形或使工件產(chǎn)生翻磚力矩；c 為了防止工件在加工過程中產(chǎn)生振動，夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近被加工表面；d 夾緊力作用點的數(shù)目，應(yīng)盡量在工件的整個接觸面上分布均勻，以減小夾緊變形。5.夾具體毛坯制造方法的選擇 綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體； 夾具體的外形尺寸：在繪制夾具總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機構(gòu)在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。五、課程設(shè)計總結(jié)與感想縱觀我們以前學(xué)過的課程：工程圖學(xué)教會我們?nèi)绾巫R圖，理論力學(xué)和材料

16、力學(xué)教會我們?nèi)绾畏治龉ぜ牧W(xué)性能，機械原理和機械設(shè)計教會我們?nèi)绾卧O(shè)計出機械來，現(xiàn)代加工技術(shù)教會我們多種加工方式，互換性教會我們?nèi)绾螜z驗工件，剩下來沒解決的問題就是如何把它加工出來了，而工藝就是這樣的一門課程。 一學(xué)期下來，我收獲頗多，而現(xiàn)在又有幸借機械制造工藝與裝備課程設(shè)計這樣一個機會來小試牛刀，真實體會了一下零件加工全過程。 從選擇毛柸到制定工藝路線，再到專用夾具的設(shè)計，需要查詢很多書和手冊，有關(guān)于材料的，關(guān)于互換性的，關(guān)于各種零件的，關(guān)于機床和刀具的，還要考慮零件的力學(xué)性能等，深刻體會到了工藝是一門復(fù)合性的學(xué)科，其中包含了很多方面的知識。在這個過程中，我收獲了許多。1. 提升了分析、解決

17、問題的能力。在開始構(gòu)思的時候以為這種方案沒問題了，可到真正把它畫在圖紙上的時候才會發(fā)現(xiàn)有問題，這時候你就得想怎么辦，怎么改進才能在保證要求的前提下盡可能弄得好一些。在這樣的一邊做一邊改中收獲了幾許經(jīng)驗，鍛煉了解決問題的能力。2. 對理論知識起到了加深鞏固的作用。在設(shè)計的過程中我們翻閱了許多書籍，對材料如何選擇，工藝路線如何制定及常用的定位夾緊方案和元件等都有了個了解，對于課堂內(nèi)容有了更加深刻的認識。3. 熟練掌握常用工程繪圖軟件的使用。AutoCAD是我們最常接觸的一款繪制工程圖的軟件，也是一款比較傳統(tǒng)的繪圖方式。如今市面上三維繪圖軟件眾多，繪制三維圖時比較直觀，而且智能性比AutoCAD要高

18、，常見的如CATIA，UG，Pro/E，Solidworks等等都可以先繪制三維圖后生成工程圖，但往往需要自己再改動。 現(xiàn)在三維繪圖軟件正逐漸成為工程制圖的主流4. 課程設(shè)計師理工科學(xué)生必不可少的一個實踐環(huán)節(jié)，可以很好地鍛煉學(xué)生的思維和實踐能力。在這次課程設(shè)計中，我需要對書本的知識（工藝路線，夾具，加工路線等）一系列內(nèi)容有基本的了解，進行理論聯(lián)系實際的整體考慮。然而在課設(shè)中我們要自己設(shè)計工藝路線來對零件進行加工，這使得我們必須熟練的利用這些夾具設(shè)計原則來設(shè)計，不然我們設(shè)計的路線就會有很多沖突的地方，導(dǎo)致加工出的零件理論上不合格或者加工的成本很高。5. 再是在設(shè)計過程要綜合很多的方面進行設(shè)計，理論驗證中要考慮到的方方面面很多，我們不可能考慮得非常全面，但是課程設(shè)計讓我們有了一次這樣的鍛煉機會，對于我們以后工作中在細節(jié)方面的把握會有很大的幫助，至少我們能考慮的方面會越來越全面。在課設(shè)中還夾雜著以前知識的復(fù)習(xí)，盡管可能忘了很多，可是通過翻閱相關(guān)的書籍，我們還是可以獲得所需要的知識，一次課設(shè)不僅可以拓展和鞏固理論知識，還讓我們接觸到相關(guān)的實踐加工的經(jīng)驗知識。通過這次課程