CA10B主軸箱設計說明書

1、序言機械制造技術基礎課程設計在我們四年的大學生活中占有重要的地位。這次設計是在我們學完大學的全部基礎課，技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。是對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。這次設計，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為以后走出社會，適應社會工作建設打下一個良好的基礎。由于水平和能力有限，此設計不足之處定是不少，懇請老師們給予指教。謝謝！目錄一 設計題目-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、床夾具的設計-七 總結-八 參考文獻-一 設計題目：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,應具有足夠的強度，剛度和韌性，以適應其工作條件。它的主要工作面是1400+0.26孔,在設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%。參考機械制造技術基礎課程設計指導教程（以下簡稱指導）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)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，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，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(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備、工裝的選用工序號工序名稱機床設備刀具量具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臥式車床硬質合金車刀游標卡尺7粗車后半精車C620臥式

7、車床硬質合金車刀刀形平尺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，內孔精度要求界于查指導表，機械制造技術基礎，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查指導表2-4可得孔平面的加工余量為,查指導表2-3得其極限偏差為。4利用分度尺調整角度,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表2-28，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：13mm 銑平面：(1)查指導表2-13，可得的加工余量為,查指導表2-3得其極限偏差為。.再調整角度,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）確定機床主軸轉速（5）切削工時，按指導表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）確定機床主軸轉速由 （5）切削工時，按指導表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（指導表410），現(xiàn)取0.mm/r(b)切削速度：根據(jù)指導表522，查得切削速度=m/min。所以 =r/min根據(jù)機床說明書（指導表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 指導表57現(xiàn)取0.12mm/z切削速度：確定.m/min.(指導表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為=0.12.（mm/min）查機床說明書（指導表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，并能夠保質保量生產(chǎn)，降低勞動強度，則需要設計專用夾具。 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。因此，定位方案合理。（）夾緊機構采用手動夾緊，通過手柄拉桿機構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。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 總結這次設計是對已學的專業(yè)課程的一次總體檢驗，對機械原理、機械設計、機械制造技術基礎、機械制造裝備設計等主干基礎專業(yè)課的一次總體綜合要求。通過這次設計，我對本專業(yè)的一些基礎課的理解更深刻了，同時還掌握了利用已學專業(yè)基礎理論知識，對機械加工工藝的選擇和機床專用夾具的設計。這次的課程設計不但是對以前學過的專業(yè)基礎理論知識進行一次有聯(lián)系的復習，還是對以前學過的專業(yè)基礎理論知識的一次綜合性應用。在設計的過程中，使自己學會了如何去查找相關資料，如何去解決在設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習都起到很好的作用。最后，非常感謝老師的指導和幫助，還有同學們對我的幫助，使得這次的設計能夠順利的進行。八 參考文獻1 機械制造技術基礎課程設計指導教程鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2007.7第一版。2 互換性與技術測量王伯平主編，機械工業(yè)出版社，