機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)軸承座

1、目 錄1 零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工藝分析11.3零件的工藝性能12 零件的生產(chǎn)類型22.1生產(chǎn)類型22.2設(shè)備選擇22.3工藝手段22.4工藝特征22.5機(jī)械加工工序的安排原則23 毛坯的確定33.1確定毛坯類型及其制造方法33.2估算毛坯的機(jī)械加工余量33.2繪制毛坯簡(jiǎn)圖，如圖34 定位基準(zhǔn)選擇34.1選擇精基準(zhǔn)34.2選擇粗基準(zhǔn)45 擬定機(jī)械加工工藝路線45.1選擇加工方法45.2擬定機(jī)械加工工藝路線46 加工余量及工序尺寸的確定66.1確定軸承座底平面的加工余量及工序尺寸66.2確定軸承座上平面的加工余量及工序尺寸76.3 確定軸承座左右兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸86

2、.4確定軸承座前后兩端面的加工余量及工序尺寸96.5確定軸承座軸承孔兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸106.6 確定軸承座槽的加工余量及工序尺寸116.7 確定軸承座通孔的加工余量及工序尺寸116.8 確定軸承座氣孔6和4的加工余量及工序尺寸126.9確定軸承孔30和35的加工余量及工序尺寸137、工序分析147.1銑面147.2鉆孔147.3粗車158、夾具設(shè)計(jì)169、設(shè)計(jì)總結(jié)16機(jī)械加工工藝卡片171機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 零件的分析1.1零件的作用目的是為了滿足滾動(dòng)軸承的外圈和軸承孔的配合要求，或者是滑動(dòng)軸承外圓與軸承孔的配合。1.2零件的工藝分析30具有較高的精度要求，表面粗糙度Ra

3、的值為1.6um，是加工的關(guān)鍵表面。軸承座上、下表面及前、后兩端面的表面粗糙度Ra為3.2 um，是加工的重要表面。軸承座的上表面有位置精度要求0.008，而且與軸承孔中心線有平行度要求0.003。軸承座的前、后端面與軸承孔中心線垂直度要求為0.003，是重要的加工表面。其余表面要求不高。1.3零件的工藝性能材料名稱：灰鐵200牌號(hào)：HT200標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 9439-2010指的是最低抗拉強(qiáng)度為200MPa的灰鑄鐵。材料硬度：163255HB抗拉強(qiáng)度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來(lái)鑄造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振動(dòng)部件。1.承受較大應(yīng)力的零件（彎曲應(yīng)力<29

4、.40MPa）2.摩擦面間的單位面積壓力>0.49MPa（大于10t在磨損下工作的大型鑄件壓力>1.47MPa）3.要求一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質(zhì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2 零件的生產(chǎn)類型2.1 生產(chǎn)類型 小批量生產(chǎn)2.2 設(shè)備選擇 X5032銑床、Z5140A鉆床、C616A車床、B6050刨床2.3 工藝手段 常規(guī)工藝2.4 工藝特征（1）毛坯采用棒料，精度適中，加工余量相對(duì)較大（2）加工設(shè)備采用車床、銑床、（3）加工設(shè)備采用組合夾具（4）工藝需編制詳細(xì)的加工工藝過(guò)程卡片和工序卡片（5）生產(chǎn)效率低，對(duì)人工的技術(shù)要求高2.5 機(jī)械加工工序的安排原則（1）先加工基準(zhǔn)面 選擇為

5、粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)該安排起始工序先進(jìn)行加工，除毛刺，以便盡快為后續(xù)工序固定位置準(zhǔn)確。 這有利于保證加工精度。 （2）劃分加工階段 根據(jù)加工質(zhì)量的要求劃分為粗加工、精加工。（3）先面后孔對(duì)于此類工件，應(yīng)先加工面后加工孔。這是因?yàn)槠矫娴妮喞秸卜藕投ㄎ槐容^穩(wěn)定可靠，若先加工好平面，就以平面定位孔，保證平面和孔的位置精度。此外，由于平面先加工好了，給平面上的孔加工也帶來(lái)方便，使刀具的初始切削條件能得到改善。（4）次要表面穿插在各加工階段進(jìn)行。3 毛坯的確定 3.1確定毛坯類型及其制造方法 選材料為HT200，可確定毛坯類型為鑄件。 3.2估算毛坯的機(jī)械加工余量 根據(jù)毛坯的最大輪廓尺寸82和加工表面

6、的基本尺寸42，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p987-表13-28可得出，軸承座上下表面機(jī)械加工余量為3.5，其余為3。 3.2繪制毛坯簡(jiǎn)圖，如圖4 定位基準(zhǔn)選擇4.1選擇精基準(zhǔn) 經(jīng)分析零件圖可知，軸承座底面為高度方向基準(zhǔn)，軸承座前端面為寬度方向基準(zhǔn)。 考慮選擇以加工的軸承座底面為精基準(zhǔn)，保證底面與30孔中心線的距離為30。該基準(zhǔn)面積較大，工件的裝夾穩(wěn)定可靠，容易操作，夾具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。 4.2選擇粗基準(zhǔn)選擇不加工的30孔外輪廓面為基準(zhǔn)，能方便的加工出30孔（精基準(zhǔn)），保證孔中心線與軸承座上端面平行度。30孔外輪廓面的面積較大，無(wú)澆口、冒口飛邊等缺陷，符合粗基準(zhǔn)的要求。5 擬定機(jī)械加工工藝路線

7、5.1選擇加工方法根據(jù)加工表面的精度和表面粗糙要求，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p981-表13-15加工方案，見(jiàn)如下方案：軸承座各面的加工方案底面，精度IT9，表面粗糙度3.2Ra/um，加工方案粗銑精銑兩上表面，精度IT9，表面粗糙度3.2Ra/um，加工方案粗銑精銑四端面，精度IT9，表面粗糙度3.2Ra/um，加工方案粗銑精銑30外壁面，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案粗刨兩槽，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案粗刨30孔，精度IT7，表面粗糙度1.6Ra/um，加工方案鉆、鉸35孔，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案粗車9孔，精度IT8，表面

8、粗糙度6.3Ra/um，加工方案鉆6、4孔，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案鉆5.2擬定機(jī)械加工工藝路線，如下軸承座的機(jī)加工工藝方案01，檢驗(yàn)，外協(xié)毛坯檢驗(yàn)02，銑削，夾軸承孔兩側(cè)毛坯，銑軸承底面，照顧尺寸30mm和表面粗糙度，加工設(shè)備X5032銑床03，銑削，以已加工底面定位基準(zhǔn)，在軸承孔處壓緊，銑軸承座兩上表面，加工設(shè)備X5032銑床04，銑削，以已加工底面定位基準(zhǔn)，銑82mm兩側(cè)面，加工設(shè)備X5032銑床05，銑削，以上下兩底面為基準(zhǔn)，并夾緊，銑前后兩端，加工設(shè)備X5032床06，銑削，以82mm兩側(cè)面為基準(zhǔn)，夾緊前后兩端面，銑42mm兩側(cè)面，加工設(shè)備X5032銑床07，

9、刨削，把工件旋轉(zhuǎn)一定角度，刨2mm×1mm槽，加工設(shè)備B6050刨床08，鉆削，鉆9孔，加工設(shè)備Z5140A鉆床09，鉆削，以上下兩平面為基準(zhǔn)，夾緊前后兩端面，鉆6孔，加工設(shè)備Z5140A鉆床10，鉆削，以后端面為基準(zhǔn)，夾緊兩側(cè)面，鉆4孔，并保證中心線到地面的距離為7mm，加工設(shè)備Z5140A鉆床11，車削，以底平面和前端面為基準(zhǔn)，夾緊兩側(cè)面，鉆、鉸30的孔，并保證孔中心線到底平面的距離為30mm，間接保證上底面到30孔中心線的距離及其公差值15+0.05 0mm，加工設(shè)備Z5140A鉆床12，車削，以底平面和前端面為基準(zhǔn)，夾緊兩側(cè)面，車35孔，加工設(shè)備C616A車床13，車削，車2

10、x45倒角，加工設(shè)備C616A車床14，去毛刺15，總見(jiàn)入庫(kù)6.加工余量及工序尺寸的確定6.1確定軸承座底平面的加工余量及工序尺寸（1）軸承座底平面的加工過(guò)程如圖所示；（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p987-表13-28得出粗銑、精銑底面的工序偏差，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30mm。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：底面工序毛坯，基本尺寸21.5，工序單邊余量3.5mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25粗銑，基本尺寸19，工序單邊余量2.5mm，公差等

11、級(jí)IT12，表面粗糙度12.5精銑，基本尺寸18，工序單邊余量1mm，公差等級(jí)IT8，表面粗糙度3.26.2確定軸承座上平面的加工余量及工序尺寸（1）軸承座上平面的加工過(guò)程如圖所示；（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p987-表13-28得出粗銑、精銑上底面的工序偏差。方便銑削，并要間接保證尺寸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：兩上底面工序毛坯，基本尺寸18，工序單邊余量3mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25粗銑，基本尺寸16，工序單邊余量2mm，公差等級(jí)IT12，表面粗糙度12.5精銑，基本尺寸15，工序單邊余量1

12、mm，公差等級(jí)IT8，表面粗糙度3.26.3 確定軸承座左右兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸（1）軸承座左右兩側(cè)平面的加工過(guò)程如圖所示；（2）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銑、精銑兩側(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： 兩側(cè)面工序毛坯，基本尺寸88，工序單邊余量3mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25粗銑，基本尺寸84，工序單邊余量2mm，公差等級(jí)IT12，表面粗糙度12.5精銑，基本尺寸82，工序單邊余量1mm，公差等級(jí)IT8，表面粗糙度3.26.4確定軸承座前后兩端面的加工余量及工序尺寸（1） 軸承座前后端面的加工過(guò)程如圖所示

13、（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p987-表13-28得出粗銑、精銑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：前后兩端面工序毛坯，基本尺寸44，工序單邊余量3mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25粗銑，基本尺寸40，工序單邊余量2mm，公差等級(jí)IT12，表面粗糙度12.5精銑，基本尺寸38，工序單邊余量1mm，公差等級(jí)IT8，表面粗糙度3.26.5確定軸承座軸承孔兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸（1）軸承座軸承孔的兩側(cè)平面的加工過(guò)程如圖所示（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)

14、械加工工藝人員手冊(cè)p987-表13-28得出粗銑、精銑上表面的工序偏差，為方便裝夾。軸承孔兩側(cè)面的加工余量及工序：軸承孔兩側(cè)面的工序毛坯，基本尺寸46，工序單邊余量2mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25粗銑，基本尺寸42，工序單邊余量2mm，公差等級(jí)IT12，表面粗糙度12.56.6 確定軸承座槽的加工余量及工序尺寸（1）軸承座槽的加工過(guò)程如圖所示（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p981-表13-15得刨削時(shí)尺寸。為了在組裝后在直角處出現(xiàn)應(yīng)力集中。軸承孔槽的加工余量及工序：軸承座槽的工序粗刨，基本尺寸2*1，工序單邊余量2*1mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度256.

15、7 確定軸承座沉孔的加工余量及工序尺寸（1）軸承座沉孔的加工過(guò)程如圖所示（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p981-表13-15得出鉆削內(nèi)表面的工序偏差可以一次鉆削除，要求精度并不高。軸承座孔的加工余量及工序：軸承座通孔工序毛坯，基本尺寸9，工序單邊余量4.5mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25粗銑，基本尺寸9，工序單邊余量4.5mm，公差等級(jí)IT10，表面粗糙度106.8 確定軸承座氣孔6和4的加工余量及工序尺寸（1）軸承座氣孔6和4的加工過(guò)程如圖所示（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p981-表13-15得鉆削內(nèi)圓表面的工序偏差。軸承座氣孔的加

16、工余量及工序：軸承座氣孔的工序鉆，基本尺寸6，工序單邊余量3mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25鉆，基本尺寸4，工序單邊余量2mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度256.9確定軸承孔30和35的加工余量及工序尺寸（1）軸承孔30和35的加工過(guò)程如圖所示（2）根據(jù)工序尺寸和公差等級(jí)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)p981-表13-15得圓表面的工序偏差。軸承孔的加工余量及工序：軸承孔工序毛坯，基本尺寸24，工序單邊余量3mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度25鉆，基本尺寸30，工序單邊余量3mm，公差等級(jí)IT10，表面粗糙度12.5鉸，基本尺寸30，工序單邊余量0.1mm，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度1

17、.6粗車，基本尺寸35，工序單邊余量2.5mm，公差等級(jí)IT14，表面粗糙度12.57、工序分析7.1 銑端面粗銑底面、兩上表面、四端面 機(jī)床：X5032 主軸功率：7.5KW 進(jìn)給功率：1.5kw使用高速鋼端面圓盤銑刀，加工余量2、2.5mm，齒數(shù)Z=16，銑刀直徑=40mm.根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)查表得，每齒進(jìn)給量：0.12 mm/z背吃刀量：a=2、2.5mm確定主軸轉(zhuǎn)速：查X5032說(shuō)明書(shū)N=118r/min vc=dn1000 vc=14.82mm/minvf=fz×z×n= 226.56mm/min （2）精銑端面底面、兩上表面、四端面使用高速鋼端面銑刀，加工

18、余量1mm，齒數(shù)Z=16，銑刀直徑=40mm.根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)查表得，每齒進(jìn)給量：0.05mm背吃刀量：a=1mm確定主軸轉(zhuǎn)速：查X5032說(shuō)明書(shū)N=118r/minvc=dn1000vc=14.82mm/minvf=fz×z×n= 94.4mm/min 7.2 鉆孔(1) 鉆30孔使用高速鋼鉆頭，鉆頭直徑30mm,鉆頭螺旋角30°，鉆尖角120°根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)查表得鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)后刀面最大磨損限度0.3mm-0.8mm查Z5140A說(shuō)明書(shū)主軸轉(zhuǎn)速有12級(jí)31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000

19、、1400.確定主軸轉(zhuǎn)速為125r/min vc=dn1000確定鉆削速度為10.602mm/min進(jìn)給量為0.224mm/r（3）鉸30孔使孔的表面粗糙度達(dá)到1.6根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)使用莫式錐柄機(jī)用鉸刀，刀頭直徑30mm。查Z5140A說(shuō)明書(shū)主軸轉(zhuǎn)速有12級(jí)31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400.確定主軸轉(zhuǎn)速為125r/min vc=dn1000確定鉸孔速度為21.205mm/min進(jìn)給量為0.224mm/r7.3粗車刀具為YT15內(nèi)圓車刀量具為：0125/0.02游標(biāo)卡尺使用20*20的車刀桿,刀體一般材料為45號(hào)鋼。查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)