CA10B主軸箱設(shè)計說明書

1、序言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。這次設(shè)計是在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。是對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。這次設(shè)計，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為以后走出社會，適應(yīng)社會工作建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于水平和能力有限，此設(shè)計不足之處定是不少，懇請老師們給予指教。謝謝！目錄一 設(shè)計題目-二 軸承支架的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定-三 工藝規(guī)程的設(shè)計-四加工余量、工序尺寸和公差的確定-五 切削用量，時間定額的確定-六 專用銑

2、床夾具的設(shè)計-七 總結(jié)-八 參考文獻-一 設(shè)計題目：第一張圖是CA10B解放牌汽車的中間軸軸承支架的零件圖。已知：零件材料為灰鑄鐵HT200，重量為3kg，年產(chǎn)量Q=5000臺/年（每臺一件）。試為該軸承支架零件編制工藝規(guī)程。二 軸承支架的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定、軸承支架的用途該軸承支架應(yīng)用在CA6140B解放牌汽車的中間軸上。該零件主要用于CA10B解放牌汽車固定中間軸的,應(yīng)具有足夠的強度，剛度和韌性，以適應(yīng)其工作條件。它的主要工作面是1400+0.26孔,在設(shè)計時候要保證其工藝。、 軸承支架的工藝分析 此軸承支架主要是以孔為中心對各個表面進行加工。其中的加工表面包括：孔及其兩端面、3-孔

3、其中兩側(cè)面孔還有兩端平面。其中各平面之間沒有太高的位置要求，只是對其標出一般的相對位置，并無具體位置精度，其它要求就是對孔及其兩端面和孔上的倒角、正中孔和兩側(cè)孔端面的一些粗糙度要求。由以上分析可知，對上面所說的各個加工表面可以先加工出孔的兩端面和孔，并保證它們的表面粗糙度要求，然后借助專用夾具加工其余的各個加工表面，并保證它們的表面粗糙度要求和位置要求。、 確定軸承支架的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知：Q=5000臺/年，m=1件/臺，綜合實際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。參考機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程（以下簡稱指導(dǎo)）公式1-1，得： N=50001（1+3%）（1+0.5%）=

4、5175.75件/年軸承支架重量為3kg，由指導(dǎo)表13和表14查得，屬輕型零件，大批生產(chǎn)。三 工藝規(guī)程的設(shè)計、確定毛坯零件材料為灰鑄鐵HT200?？紤]到零件在汽車運動過程中的作用，且須有一定的力學(xué)性能，故采用鑄造工藝，拔模斜度為5。、基面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。否則，加工工藝過程中問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（）粗基準的選擇對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，盡可能選擇不加工表面為粗基準。可先選擇本零件140孔的B端面為粗基準，粗銑一下A端面；再以140孔的A端面為基準，粗銑

5、和精銑B端面。（）精基準的選擇粗精銑平面和精銑平面的時候，都采用互為基準原則，銑140孔時，以B平面為精基準。、表面加工方法的確定根據(jù)軸承支架零件圖上個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度， 由指導(dǎo)表16，表17確定加工工作各表面的加工方法，如表所示表 軸承支架零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m加工方案50+00.4IT1250粗銑1400+0.26IT96.3粗車-半精車13+00.4IT1250鉆、制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用以專用機床、組合機床及專用

6、夾具為主體組建的流水生產(chǎn)線，按工藝分散原則組織工藝過程，實現(xiàn)高生產(chǎn)率生產(chǎn)。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。表 列出了軸承支架的工藝路線表 軸承支架工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機床設(shè)備刀具量具1鑄造出毛坯立式銑床X52k 莫氏錐柄立銑刀游標卡尺2以端面B為粗基準定位,銑端面A3以端面A為基準銑平面B立式銑床X52k莫氏錐柄立銑刀刀形平尺4再以B端面為精基準銑端面A立式銑床X52kC620臥式車床莫氏錐柄立銑刀硬質(zhì)合金車刀刀形平尺游標卡尺5以A端面為精基準粗車孔140H7,倒角6倒角140H7(另一端)C620臥式車床硬質(zhì)合金車刀游標卡尺7粗車后半精車C620臥式

7、車床硬質(zhì)合金車刀刀形平尺8以孔140H7為定心基準,B端面為定位精基準,鉆孔隙- 立式鉆床Z525 高速鋼麻花鉆 游標卡尺9銑孔平面立式銑床X51立銑刀刀形平尺10利用分度尺調(diào)整角度,再鉆孔立式鉆床Z525高速鋼麻花鉆 游標卡尺11銑床孔平面立式銑床X51立銑刀刀形平尺12再調(diào)整角度,鉆孔立式鉆床Z525高速鋼麻花鉆 游標卡尺13銑床孔平面立式銑床X51立銑刀刀形平尺14測量,檢查四 加工余量、工序尺寸和公差的確定“CA10B解放牌汽車的中間軸軸承支架”，零件材料為，是碳的質(zhì)量分數(shù)大于0.65%的鑄鐵。毛坯重量約為kg,生產(chǎn)類型大批量，金屬型鑄造毛坯。據(jù)以上資料及加工路線，分別確定各家工表面的

8、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 端平面的加工余量及公差（）查指導(dǎo)表，毛坯鑄件的公差等級為級，鑄件尺寸公差為2.5，機械加工余量等級為,要求的鑄件機械加工余量為1.5mm。因此，鑄件偏差為。查指導(dǎo)表2-23，可得端面精加工余量為2.0mm。粗銑加工余量為2.25。2以A平面為基準粗車孔140H7,倒角毛坯為空心，出孔，內(nèi)孔精度要求界于查指導(dǎo)表，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，確定工序尺寸及余量為粗車：136mm2Z=4mm半精車：140mmZ=0锪兩端面孔mm的倒角,加工余量為1mm3以孔140H7為定心基準,B平面為定位精基準,鉆孔隙-3，銑孔平面毛坯為空心，鑄造出孔，孔精度要求界于查指導(dǎo)表2-

9、28，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：12mm Z=1mm 鉆孔：13mm Z=0查指導(dǎo)表2-4可得孔平面的加工余量為,查指導(dǎo)表2-3得其極限偏差為。4利用分度尺調(diào)整角度,再鉆孔3，再銑平面毛坯為空心，鑄造出孔，孔精度要求界于查指導(dǎo)表2-28，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：13mm 銑平面：(1)查指導(dǎo)表2-13，可得的加工余量為,查指導(dǎo)表2-3得其極限偏差為。.再調(diào)整角度,鉆孔3，再銑平面同上五 切削用量、時間定額的計算、切削用量 工序1以平面B為粗基準定位,銑平面面A，以平面A為基準銑平面B，再以B平面為精基準銑平面A（1）背吃刀量ap =mm（2）進給量由切削用量簡明手冊，按9，齒數(shù)為的立銑刀

10、，選fz=0.05mm/z f=0.055=0.25mm/r（3）銑削速度 由切削用量簡明手冊查得 v=30m/min 由 由表415取n=1500r/min 實際. 時間定額當1500r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為=0.251015003750（mm/min）切削工時：整個銑刀刀盤必需銑過整個工件，可得出銑刀的行程mm,則機動工時為 t=工序2 以A平面為精基準粗車孔140H7,倒角、切削用量（1）背吃刀量ap =1mm（2）進給量由指導(dǎo)表，選fz=0.mm/r（3）銑削速度 由表5查得 v=m/min 由前面已知毛坯的加工余量為所以最大加余量為.mm,粗加工余量為mm,據(jù)指導(dǎo)表5-

11、2,當材料為碳鋼時粗車.取,一次加工（4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速（5）切削工時，按指導(dǎo)表5-39 mm (2)粗車止口的倒角由于對倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀工序3 半精車孔140H7、切削用量（）背吃刀量取ap =.mm（）進給量由表查得 , （）切削速度由表取v=m/min（4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速由 （5）切削工時，按指導(dǎo)表5-39 mm 工序 以孔140H7為定心基準,B平面為定位精基準,鉆孔隙（）背吃刀量取ap =2mm（）進給量此工步采用專用擴孔鉆，根據(jù)指導(dǎo)表522，當鑄鐵的強度為為,mm時，0.100.20mm/r。由于本零件在加工mm孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，

12、則 (0.100.20)0.75=0.090.15mm/r根據(jù)機床說明書（指導(dǎo)表410），現(xiàn)取0.mm/r(b)切削速度：根據(jù)指導(dǎo)表522，查得切削速度=m/min。所以 =r/min根據(jù)機床說明書（指導(dǎo)表49），取r/min,故實際切削速度為 =m/min2)計算工時：mm mm 3mm=min工序鉆mm側(cè)面兩個孔、切削用量）背吃刀量取ap =2mm）進給量 由表5查得f=(0.100.20)mm/r, 結(jié)合表選f0.10mm/r）切削速度由表5，v可取mmin，由式n=r/min，參照表，取n=960r/min實際v=m/min、時間定額mm mm 3mm=min工序銑孔平面與兩側(cè)面孔平面

13、1）加工條件工件材料： 加工要求：粗銑mm平面面，Ra機床：立式銑床X51刀具：高速鋼立銑刀，D=mm,齒數(shù)為（查指導(dǎo)表323）2）計算切削用量粗銑mm的端面，最大的加工余量為2mm, 0.08mm/z0.15mm/z 指導(dǎo)表57現(xiàn)取0.12mm/z切削速度：確定.m/min.(指導(dǎo)表59)采用高速鋼立銑刀，mm，齒數(shù)為。則 1000/=（r/min）現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（指導(dǎo)表418），取 r/min,故實際切削速度為 = (m/min)當r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為=0.12.（mm/min）查機床說明書（指導(dǎo)表419），取=mm/min,切削工時：由于是粗銑

14、，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，可得出銑刀的行程mm,則機動工時為 t=113/280=0.40min六 專用銑床夾具設(shè)計根據(jù)所加工零件是中間軸軸承支架，其加工數(shù)量是屬于大批量生產(chǎn)，為了提高勞動生產(chǎn)率，并能夠保質(zhì)保量生產(chǎn)，降低勞動強度，則需要設(shè)計專用夾具。 由于此加工工序較多，經(jīng)過與同組人協(xié)商決定，由本人設(shè)計第1道工序，銑的孔端面的專用夾具，此夾具將用在立式銑床52k中。刀具為莫氏錐柄立銑刀，材料為硬質(zhì)合金。問題的提出：本夾具使用來加工的孔端面，此孔的加工精度的高低，有助以后工件加工的定位夾緊，所以對其有一定的技術(shù)要求。孔右端面為主要定位基準。（）定位方案工件以140孔端平面為定位基準，并在

15、孔外圓用固定型塊及在工件旁側(cè)加一擋銷實現(xiàn)完全定位。其中定位平面限制工件三個自由度，固定型塊限制兩個自由度，擋銷限制一個自由度。定位誤差分析:由于端面的尺寸設(shè)計基準與定位基準重合,故尺寸無基準不重合度誤差。次方案的定位誤差只與夾具和對刀裝置的制造誤差有關(guān)。因此，定位方案合理。（）夾緊機構(gòu)采用手動夾緊，通過手柄拉桿機構(gòu)帶動浮動型壓頭壓緊工件，實現(xiàn)夾緊。切削力及夾緊力的確定。查金屬切削機床夾具設(shè)計手冊表35，由切削力計算公式：，式中 -銑刀直徑（mm） z -每齒進給量（0.05mm）B -銑削寬度 （6mm） Z - 銑刀的齒數(shù)（5）求得P=3.55kgf=34.83N在計算切削力時，必須把安全系

16、數(shù)考慮在內(nèi)。式中-基本安全系數(shù)，取1.5-加工狀態(tài)，取1.2-刀具鈍化系數(shù)，取1.4-切削特點系數(shù)，取1.0-考慮夾緊動力穩(wěn)定性系數(shù)，取1.3-考慮手動夾緊時手柄位置的系數(shù)，取1.0-考慮支承面接觸情況的系數(shù)，取1.0求得kgf水平切削分力F1=83.67N 垂直切削分力F2=22.82N實際夾緊力W=p/（f1+f2）=76.7/0.5=152.14N其中f1和f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f1=f2=0.25（）對刀裝置采用圓形對刀塊及平塞尺對刀。（）夾具與機床連接元件采用兩個標準定位鍵，固定在夾具體地面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對于機床工作臺進給方向的正確位置。并

17、保證定位鍵的寬度與機床工作臺T型相匹配的要求。（）夾具體通過夾具體把夾具各組成部分聯(lián)結(jié)起來。銑1400+0.26兩端面專用銑床夾具，夾具體零件圖裝配圖見圖紙。七 總結(jié)這次設(shè)計是對已學(xué)的專業(yè)課程的一次總體檢驗，對機械原理、機械設(shè)計、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械制造裝備設(shè)計等主干基礎(chǔ)專業(yè)課的一次總體綜合要求。通過這次設(shè)計，我對本專業(yè)的一些基礎(chǔ)課的理解更深刻了，同時還掌握了利用已學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，對機械加工工藝的選擇和機床專用夾具的設(shè)計。這次的課程設(shè)計不但是對以前學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識進行一次有聯(lián)系的復(fù)習(xí)，還是對以前學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的一次綜合性應(yīng)用。在設(shè)計的過程中，使自己學(xué)會了如何去查找相關(guān)資料，如何去解決在設(shè)計過程中所遇到的問題，并且有解決不了的問題，經(jīng)過跟老師、同學(xué)們的討論，都找到了較好的解決的辦法。所有這些對我以后的學(xué)習(xí)都起到很好的作用。最后，非常感謝老師的指導(dǎo)和幫助，還有同學(xué)們對我的幫助，使得這次的設(shè)計能夠順利的進行。八 參考文獻1 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2007.7第一版。2 互換性與技術(shù)測量王伯平主編，機械工業(yè)出版社，