設(shè)計(jì)齒輪軸承座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝類裝備

1、1 / 17太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書班級(jí)：04機(jī)制二班姓名：王豆豆學(xué)號(hào):0405110061指導(dǎo) 教師： 趙彤涌成績(jī)?cè)u(píng)閱 教師日期1 / 17目錄設(shè)計(jì)要求.2一、零件的分析.31零件的主要技術(shù)要求 . .32.零件的工藝分析 .11二、工藝規(guī)程.11確定毛坯的制造形式 .112基面的選擇.113制訂工藝路線 .124機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .135確定切削用量及基本工時(shí).16三、夾具設(shè)計(jì).23問題的提出.232夾具設(shè)計(jì).23四、設(shè)計(jì)小結(jié).28五、參考資料.281 / 17設(shè)計(jì)要求：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目為：設(shè)計(jì)齒輪軸承座零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝類裝備。生產(chǎn)

2、綱領(lǐng)為中批或大批生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)要求：零件圖1張毛壞圖1張 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片1張 工藝裝備設(shè)計(jì)1-2套 工藝裝備主要零件圖1張 課程設(shè)計(jì)說明書1份1 / 17、零件的分析（一）零件的工藝分析齒輪軸承座共有三組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下：1、以80H7的空心圓柱的內(nèi)表面、上表面、下表面及其倒角，其主要為 80H7的內(nèi)表面。2、與兩個(gè)圓柱體相連接的平面。這組加工面包括：兩個(gè)長(zhǎng)為30寬為25的坑面，以及梯形狀的平面一 個(gè)底面為140,另一面與52H7的空心圓柱相接。3、52H7孔的空心圓柱的加工面。這組加工面包括：一個(gè) 52H7的空心圓柱的內(nèi)表面、下表面、倒角及6個(gè)M6螺紋孔

3、。4、這三組加工表面有一定的位置要求：兩空心圓柱底面與 52H7孔中心的垂直度公差為0.005。 由以上分析可知，對(duì)于這幾組加工表面而言，可以先加工其中一組表 面，然后用專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。（二）工藝分析：工件毛坯為鑄件，在鑄造后機(jī)械加工前，一般要經(jīng)過清理和退火，以 消除鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。粗加工后，會(huì)引起工件內(nèi)應(yīng)力的重新分布， 為使內(nèi)應(yīng)力分布均勻，也應(yīng)經(jīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)效處理。1.在單件生產(chǎn)直徑小于30-50mm的孔一般不鑄出，可采用鉆擴(kuò)一 鉸的工藝。本零件的兩個(gè)孔都是鑄出，對(duì)于已鑄出的孔可采用粗鏜 半精鏜清鏜的工藝。2.為了保證零件主要表面粗糙度的要求， 避

4、免加工時(shí)由于切削量較大 引起工件變形或可能劃傷已加工表面，故整個(gè)工藝過程分為粗加工和精加 工。3.整個(gè)加工過程中，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應(yīng)該遵循 “先面后孔”的加工原則。1 / 17二、工藝規(guī)程（一）確定毛坯的制造形式：零件材料為HT120,硬度170-200HBS，由于對(duì)材料性能無太高要求，故先用鑄件，能保證零件工作可靠。這是從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上 考慮的。（二）基面的選擇：基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。 基面選擇的正確與合理， 可以使加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問 題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基

5、準(zhǔn)的選擇 ：按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則， 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則： 選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。以 52mm孔為粗基準(zhǔn)加工下表面。用V形塊定52mm孔的外表面，除X和丫方向的平動(dòng)，再以成型塊輔助定們，消除X、丫、Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）精基準(zhǔn)的選擇 ：主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)不變的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算?？蛇x零件的下表面為精基準(zhǔn)。（三）制訂工藝路線：制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置 精度等技術(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，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，

6、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(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、根據(jù)工序順序的安排原則確定工藝路線如下： 工藝路線方案一：工序I粗鏜80mm50mn內(nèi)表面。工序II精鏜80mm50mn內(nèi)表面。工序川 倒角1X45。工序IV鉆孔M6底孔4mm工序V車螺紋6-M6mm工序W粗銑兩空心圓柱上下表面。工序VD精銑兩空心圓柱上下表面。1 / 17工序Vffl磨兩空心圓柱上下表面。工序IX半粗銑長(zhǎng)度為70mm的平面。工序X精銑長(zhǎng)度為70mm的平面。工藝路線方案二：工序I粗銑長(zhǎng)度為70mm的平面。工序I精銑長(zhǎng)度為70mm的平面。工序 川粗鏜80mm50mn內(nèi)表面。工序V精鏜80mm

7、50mn內(nèi)表面。工序V倒角1X45。工序 切鉆孔M6底孔4mm工序V攻螺紋M6mm工序Vffl粗銑兩空心圓柱上下表面。工序X半精銑兩空心圓柱上下表面。工序X粗銑底座下表面，精銑底座下表面。工序磨削，研磨下表面。2、工藝方案的分析以上加工方案大致看來是合理的。但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的手段之后，最后的加工工藝路線如下：工序I粗銑平面（140X70）,以厚為12mm的板作為粗基準(zhǔn)，選用X5020B立式升降銑床。工序II精銑平面（140X70）。工序 川 鉆孔M6，底孔4mm空心圓柱體外輪廓及上端面。以圓柱外圓面作為粗基準(zhǔn)，選用ZTQ4106特輕型臺(tái)式鉆床。工序IV攻螺紋6-M6mm

8、工序V粗銑，精銑80mn上表面，選用X5020B立式銑床。工序W粗銑，精銑零件兩空心圓柱體底面，選用X5020B立式銑床工序VD倒角1X45。工序Vffl磨削，研磨底座下表面。利用圓柱體外表面為基準(zhǔn)定位。選用1 / 17M7332A臥式磨床。工序IX粗鏜，半精鏜，精鏜兩空心圓柱體內(nèi)表面，選用Q012深孔鏜床。以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡片” 。（四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：齒輪軸承座的零件材料為HT150，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。采用鑄造 毛坯，根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別明確各加工表面的機(jī)械加工余 量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.長(zhǎng)140mm，寬70mm的平面。已

9、能滿足加工要求。考慮其加工長(zhǎng)為140mm寬70mm的平面，表面粗糙度3.2um要求精加 工，查表6-29其粗加工余量為2.0mm精加工余量為0.7mm,此時(shí)可計(jì)算加 工余量為：2.0+0.7=2.7m m,可滿足其加工余量要求。2.兩空心圓柱體下端面根據(jù)已知條件，表面粗糙度為3.2um。查工藝手冊(cè)表6-15粗銑80H7端面余量1.4mm粗銑52H7端面 余量1.6mm查工藝手冊(cè)表6-16，精銑80H7端面余量0.7mm精銑 52H7端面余量0.8mm查工藝手冊(cè)表6-17，磨削80H7端面余量0.2mm磨削52H7端面余量0.2mm查工藝手冊(cè)表6-18研磨80H7端面余量0.3mm研磨52H7端

10、面余量0.4mm。3.80H7空心圓柱體上端面的加工余量。根據(jù)前面已知原始數(shù)據(jù)表面粗糙度為3.2um，同上述一樣查工藝手冊(cè) 加工余量為1.2mm。4.80H752H7空心圓柱內(nèi)表面的加工余量。毛坯為鑄出兩孔，參照實(shí)用加工工藝手冊(cè)表6-22粗鏜、半精鏜、 精鏜80H752H7的加工余量都為0.5mm（五）確定切削用量及基本工時(shí)：工序I粗銑平面140X70,本工序用計(jì)算法確定切削用量。工件材料：HT120加工要求：鑄造，硬度170-200HBS，表面粗糙度為3.2。 刀具：采用高速鋼鑲齒三1 / 17面刃銑刀，dw= 200mm，齒數(shù)Z = 20。計(jì)算切削用量（粗銑整個(gè)平面）：1 / 17查工藝手

11、冊(cè)得:進(jìn)給量：fz= 0.10(mm/z)切削速度：v =20m/min；現(xiàn)采用X5020B立式銑床，查工藝手冊(cè)取 nw= 37.5r/min，故實(shí)際切削速度為：v=Pdw%=P創(chuàng)20037.5= 24.5m/min1000 1000當(dāng) nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 fm應(yīng)為:fm= fz* z* nw= 0.10 倉創(chuàng) 20 37.5 = 75mm/min切削工時(shí)：i = 140mm,粗銑兩個(gè)長(zhǎng)30,寬25的坑面 查工藝手冊(cè)得：進(jìn)給量：fz= 6(mm/ r)Pdw現(xiàn)采用X5020立式銑床，查工藝手冊(cè)取 nw= 37.5r/min，故實(shí)際切削PdwnwP 創(chuàng) 200 37

12、.5速度為： v二-一二=24.5m /min1000 1000當(dāng) nw= 37.5r/min 時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量J 應(yīng)為：z* nw= 6? 37.5225mm/min切削工時(shí)：I = 160.26mm，l55機(jī)動(dòng)工時(shí)：tm= 一 = -= 0.24(mi n)fm225粗銑平面14070與F52空心圓柱的連接面: 查工藝手冊(cè)得：進(jìn)給量：fz= 4mm1000v =Pdw1000 20P? 200=31.8r /min機(jī)動(dòng)工時(shí)：tm=140 =751.87(min)切削速度：v= 20m/min；就1000v1000 20.則：ns= 31.8r / minP? 2001 / 17轉(zhuǎn)速

13、：v = 20m/min;1 / 17工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 fm:fm= fz* nw= 4? 37.5150mm/ min機(jī)動(dòng)工時(shí)：tm= =195= 1.3(mi n) fm150工序n精銑平面(140X70)。銑刀直徑：dw= 200mm精銑余量：0.7mm。查工藝手冊(cè)得： 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：fz= 0.7mm ； 工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 fm:fm= fz* nw= 0.7? 37.526mm/ minl 140機(jī)動(dòng)工時(shí)：tm= 一 =5.38(mi n) fm26工序川 鉆孔M6-4mm按機(jī)床取：500r/mi n故v = 6.28mm/ min工序IV攻螺紋6-M6mm查工藝手冊(cè)得：f二0

14、.4mm切削速度：v= 8mm/min；查工藝手冊(cè)得:f = 0.3mm ；切削速度:Cd dzvTmaX0f查工藝手冊(cè)得：T = 20,Cv= 8.1,Zv= 0.25,Xv= 0，丫v= 0.4,m= 0.2,kmv= 1.0,kXv= 0.84,ksv= 0.75,屁=1.0。kv= kmvkxvksvkiv= 1.0 創(chuàng) 0.84 0.75? 1.00.638.1 1 40.25200.2創(chuàng) 10.30.40.636mm/min1000 6 =P? dw=478r / min1 / 17n= 100028= 424r/minP? 6按機(jī)床取：n = 380r/min貝U v = 7.2mm/min機(jī)動(dòng)工時(shí)：tm=12+6= 0.12minmP? 0.4工序V粗銑，精銑80mmk表面，選用X5020B立式銑床。粗銑 選刀桿16 25取n = 280r / min貝U v = 70m/m in22切削工時(shí)： 280 0.6=0.17 min精銑查工藝手冊(cè)得:切削速度：創(chuàng)時(shí)ap= 0.6mm f = 0.7mm/rCvyv=158v-020150460 創(chuàng) 0.60.7確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:158=86m/ min1.84471000v1000v=342r / minPd 3.14? 80取n = 350r / min