軸承座工藝設(shè)計

荊州長江大學(xué)機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書題目：軸承座車孔專用夾具及工藝設(shè)計姓名:學(xué)號:年級:專業(yè):學(xué)生類別:指導(dǎo)教師:小明姓名:學(xué)號:年級:專業(yè):學(xué)生類別:指導(dǎo)教師:小明200903578三年級機械設(shè)計制造四年本科陳義厚【摘要】軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外圈保持不動,始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉(zhuǎn)方向），并且保持平衡；，軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體，以便于應(yīng)用，這樣的好處是可以有更好的配合，更方便的使用，減少了使用廠家的成本?至于形狀，多種多樣,通常是一個箱體，軸承可以安裝在其中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，它在國民經(jīng)濟中占有越來越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊，尤其是在汽車和電子電器等高速發(fā)展的領(lǐng)域。本次課程設(shè)計設(shè)計的課題就是軸承座的設(shè)計，是在學(xué)完汽車制造工藝學(xué)后進行的一項教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓(xùn)練。關(guān)鍵詞】軸承座工藝規(guī)格設(shè)計夾具設(shè)計工序工藝性目錄TOC\o"1-5"\h\z、設(shè)計任務(wù) 1、工藝性分析 22.1零件的作用 22.2零件的工藝性分析 2三、工藝規(guī)程設(shè)計3.1零件材料 33.2毛坯選擇 33.4制訂工藝路線TOC\o"1-5"\h\z3.5機械加工余量、工序尺寸及公差 10四、 夾具設(shè)計 12\o"CurrentDocument"4.1提出問題 12\o"CurrentDocument"4.2夾具設(shè)計 12五、 設(shè)計心得 17六、 參考文獻 18、設(shè)計任務(wù).設(shè)計課題：軸承座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計加工①30、①35孔專用夾具設(shè)計設(shè)計要求:(1)零件毛坯圖1張(2)機械加工工藝過程卡片1張⑶機械加工主要工序的工序卡片1張(4)夾具裝配圖1張(5)夾具零件圖1張(6)設(shè)計說明書1份零件簡圖：如圖1-1所示名稱：軸承座生產(chǎn)批量：中批量圖1—2、工藝性分析2.1零件作用設(shè)計題目所給零件為軸承座，主要作用是安裝軸承以支撐軸。2.2零件工藝性分析

2、以①6mn孔為中心的加工表面。這組加工表面包括：①6mm?由孔，兩個①13mm沉孔，兩個①9mm通孔，兩個①8mn配作孔，以及與①30mn軸線之間尺寸為mm的①6mn孔的外端面。3、 ①9mn孔的外端面。這個加工表面的位置要求為：與①30mn孔的軸線的平行度誤差為0.03mm表面平面度誤差為0?008mm(只允許中間向材料內(nèi)凹下)，位置度誤差為0.01mm.4、 槽2工1mm三、工藝規(guī)程設(shè)計3.1零件材料零件材料為HT20Q是中碳鋼，其強度較高，塑性和韌性尚高，焊接性差。用于承受較大載荷的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火件， 以及對心部要求不高的表面淬火件：曲軸、傳動軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時有形成裂紋的傾向，形狀復(fù)雜的ZaP -thtLz?/rl-t—Lzr-l-t?/■<<>Iz模鍛加工工藝的幾點優(yōu)勢：①由于有模膛引導(dǎo)金屬的流動，鍛件的形狀可以比較復(fù)雜；②鍛件內(nèi)部的鍛造流線比較完整，從而提高了零件的機械性能和使用壽命。③鍛件表面光潔，尺寸精度高，節(jié)約材料和切削加工工時；④生產(chǎn)率較高；⑤操作簡單，易于實現(xiàn)機械化；⑥生產(chǎn)批量越大成本越低。從零件材料及力學(xué)性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小，生產(chǎn)類型，現(xiàn)有生產(chǎn)條件，充分利用新工藝、新材料等多方面綜合考慮選擇模鍛加工工藝中的錘上模鍛。322確定毛坯的形狀、尺寸及公差毛坯的形狀及尺寸如圖3-1所示圖3-1o3.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的確定(1)、確定軸承座底平面的加工余量及工序尺寸a)、軸承座底平面的加工過程如圖3-2所示圖3-2b)、根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14《平面加工方窒》得出粗銑、精2）、確定軸承座上平面的加工余量及工序尺寸a）、軸承座上平面的加工過程如圖3-3圖3-3b）、根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14《平面加工方案》得出粗銃、精銑上底面的工序偏差。方便銑削，并要間接保證尺寸 15+0.050，以及平面3-2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尺寸見表表3-23-2（3）、確定軸承座左右兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸a）、軸承座左右兩側(cè)平面的加工過程如圖 3-4所示圖3-4(4)、確定軸承座前后兩端面的加工余量及工序尺寸a)、軸承座前后端面的加工過程如圖3-5所示圖3-5b)、根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14《平面加工方案》得出粗銑、精銃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①30的一個精基準(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尺寸見表3-4表3-4匚序率本尺4匸序單邊余量/mm公差尊級儲差尺寸及公#表面粗糧度443n14+1.044+1.025粗銃4()21112精銃3&IITS3.23?3基準(zhǔn)的選擇①9mn?L的外端面為粗基準(zhǔn)。該表面位置要求較高，要求加工余量分布盡可能均勻。以此加工軸承底座底面以及其它表面， 用平口鉗夾持①30mm兩側(cè)面可實現(xiàn)完全定位。3.3.2精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)零件圖上標(biāo)注的平行度，垂直度等位置要求，主要考慮互為基準(zhǔn)和基準(zhǔn)統(tǒng)一與基準(zhǔn)重合原則，以粗加工后的底面（①13孔外端面）為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底面為精基準(zhǔn)。基準(zhǔn)不重合時應(yīng)該在下文專門進行尺寸換算， 此處不再重復(fù)。3.4制訂工藝路線3.4.1工藝路線方案一工序1鑄造毛坯；工序2檢驗；工序3銃①30端面，以軸承座底面（①13孔外端面）為定位基準(zhǔn)；工序4掉頭銃①30端面;工序10銃①9外端面；工序11鉆孔①9、①&①6,總孔①13；工序12鉆孔①4；工序13去毛刺；工序14檢查；342工藝路線方案二工序1鑄造毛坯；工序2檢驗；工序3銃軸承座底面（①13孔外端面）端面）為定位粗基準(zhǔn)；工序4刨槽2x1mm工序5銃孔①30側(cè)面、①8側(cè)面；,以軸承座的底座的上表面（①9外工序10銑①9外端面；工序11鉆孔①9、①&①6,锪孔①13；工序12鉆孔①4；工序13去毛刺；工序14檢查；3.4.3兩個個工藝方案的比較與分析以上方案大致看上去都是合理的，但仔細(xì)考慮零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一：在工序3先以軸承座底面（①13孔外端面）為定位粗基準(zhǔn)銃①30端面，不符合粗基準(zhǔn)選擇的原則，即不了保證加工面與不加工面的位置要求時，應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。同時也不能保證端面與孔① 30軸線的位置要求。方案二：在工序7車孔①30、①35及端面，然后再銃其端面，這樣可以保證其端面與孔①30軸線的位置要求。方案二相對來說，裝夾次數(shù)少，可減少機床數(shù)量、操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作并能生產(chǎn)率高。考慮工廠設(shè)備，能否借用工、夾、工序3銃軸承座底面（①13孔外端面），以軸承座的底座的上表面（①9外端面）為定位粗基準(zhǔn)，選用X628銑床；工序4刨槽2Xlmm以軸承座底面（①13孔外端面）為基準(zhǔn)，選用B665牛頭刨床；工序5銃孔①30側(cè)面、①8側(cè)面，選用X628銃床；工序6掉頭銃孔①30側(cè)面、①8側(cè)面，選用X628銃床；工序7車孔①30、①35及端面以軸承座底面（①13孔外端面）為基準(zhǔn)，選用C6136普通車床及專用夾具；工序8銑①30端面，選用X628銑床；工序9掉頭銑①30端面，選用X628銑床；工序10銃①9外端面，選用X628銃床；工序11鉆孔①9、①&①6,锪孔①13,選用Z4116臺鉆及專用夾具;工序12鉆孔①4,選用Z4116臺鉆及專用夾具;工序13去毛刺；工序14檢查；3.5機械加工余量、工序尺寸及公差軸承座零件材料為HT200鋼，硬度為HBS230—250,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的工序尺寸、機械加工余量如下：3.5.1半精車?30內(nèi)圓面確定被吃刀量：a=0?9mmP確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》表8-5確定，選用f=0?32mm/r計算切削速度：根據(jù)《工藝手冊》表8-6，選用v=1?667m/s=100m/minc1000vD?確定主軸主軸轉(zhuǎn)速： nw c931r/minwdw根據(jù)《工藝手冊》表10-7與931r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為700r/min與1000r/min,現(xiàn)選3.5.2精車？30：°。23內(nèi)圓A?確定被吃刀量：a=0.1mmpB.確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》表8-5確定，選用f=0.20?0?30mm/r,所以選用f二0.25mm/rC?計算切削速度：根據(jù)《工藝手冊》表8-6,選用Vc=l.667m/s"2.170m/s,所以選用v=2m/s=120m/mincD?確定主軸主軸轉(zhuǎn)速：n=1000Vc1117r/minwdw根據(jù)《工藝手冊》表10—7與1117r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1000r/min與2000r/min,現(xiàn)選1000r/min,實際切削速度v二107m/minoC?E?計算基本時間：按《工藝手冊》表 1=12mm,1^=2mm1iili2——二0.05minnfw3.5.3粗車？30內(nèi)圓面A?確宗被吃刀量：a=0.9mm=0mm2根據(jù)《工藝手冊》表10-7與931r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為700r/min與1000r/min,現(xiàn)選1000r/min,實際切削速度v=107m/min。c?E?計算基本時間：按《工藝手冊》表?E?計算基本時間：按《工藝手冊》表t=—匕=0.043minnwfbw3?5?4精車?35內(nèi)圓面確定被吃刀量：a=0.1mmp確定進給量：根據(jù)《工藝手冊》表選用f=0.25mm/r計算切削速度：根據(jù)《工藝手冊》表選用v=2m/s=120m/minc8-32,1=12mm,h=2mmS=0mm8-5確定，選用f=0?20~0?30mm/r，所以8-6，選用v=1.667m/s~2.170m/s,所以cD. 確定主軸主軸轉(zhuǎn)速：n=1000Vc1117r/mindww根據(jù)《工藝手冊》表10-7與1117r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1000r/min與2000r/min，現(xiàn)選1000r/min，實際切削速度v=107m/min。c?E?計算基本時間：按《工藝手冊》表8-32，1=12mm,h=2mmJ=0mm機床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具?專用夾具?可調(diào)夾具?組合夾具等。為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，采用4個工件同時加工，并根據(jù)零件圖實際需要，需要設(shè)計加工M4螺紋的夾具。4.2夾具的設(shè)計4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)《夾具手冊》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進行加工。圖4-1方案一如圖4-1所示面也就是整個軸承座的截面定位限制兩個自由度。面是軸承座的地面定位限制三個自由度面是側(cè)面定位限制一個自由度。方案二：是是按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計制造，但不容易保證空的軸線與外圓對稱面的重合，鉆頭進給的的軸向力完全由定位兀件承受，很容易引起變形。本工序車？30、？35內(nèi)圓弧面，加工的切削力主要是刀頭進給時的軸向力和鉆削扭矩，樣工件軸向幾乎沒有切削力，所需要的加緊力不是很大。綜合考慮兩個方案的優(yōu)缺點，及加工的具體情況，采用方案一。422定位元件的設(shè)計通過方案一來選擇設(shè)計定位元件限制1平面的元件三維圖如圖4-3所示圖4-3限制2、3面的元件三維圖如圖4-4所示圖4-44.2.3切削力及夾緊力的計算圓周分力Fc=902卜予F〃〃Kp徑向分力Fp=2383時嚴(yán)％WKp軸向分力Ff=3326Kp其中引 背吃刀量2.3mm(?30)4mm(?35)f 每轉(zhuǎn)進給量°?16mm(?30)0.3mm(?35)Vc-切削速度m/min60(?30)40(?35)Kp-修正系數(shù)1.081.630.70所以切削？3°時的各切削力Fc仁566.8NFp2=801.5NFf3=416.4N切削？35時的各切削力Fcl=1579.5NFd2二2494.7NKp-修正系數(shù)1.081.630.70所以切削？30時的各切削力Fc1=105.45NFp2=57.23NFf3=97.96N切削?35時的各切削力Fc1=194.3NFp2=421.4NFf3=303.4N②車削夾緊力：查《機床夾具設(shè)計手冊》P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位時所需夾緊力計算公式：KEsin□號Wk=加上式中Wk實際所需夾緊力K—安全系數(shù)3、定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合厶 B=0,由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差?！鱕=0.5Sd=0.5X0.12mm0.06mm424加緊元件的設(shè)計圖4-5加緊元件由一個V型塊給軸承座頂端一個向下的力來使工件加緊，而后的螺桿是為了在裝卸工件方便所做的設(shè)計4.2.5整個夾具裝配圖的三維圖圖4-64.2.6緊固元件的選擇由于夾具零件都是固定在夾具體上面的， 所以應(yīng)該選擇螺釘，由于夾具的設(shè)計尺寸面的寬度多為15或者20cm尺寸較小，為了滿足強度要求以及在這么小的空間裝配拆裝，故選擇內(nèi)六角圓柱頭螺釘。為期兩周的工藝、夾具課程設(shè)計基本結(jié)束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。課程設(shè)計作為《汽車制造工藝學(xué)》課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。本次課程主要經(jīng)過了兩個階段。第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段中認(rèn)真復(fù)習(xí)了有關(guān)書本知識學(xué)會了如何分析零件的工藝性，學(xué)會了查各類工藝手冊。選擇加工余量，確定毛胚的形狀，大小等，繪制出了毛胚圖。又根據(jù)毛胚圖和零件圖構(gòu)想出了兩種工藝方案，比較其中較合理的方案來編制工藝。其中運用了基準(zhǔn)選擇，時間定額計算等方面的知識，、。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實習(xí)中所看到的實際情況來選擇設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計階段，運用工件定位，夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。汽車制造工藝設(shè)計使我們學(xué)完了大學(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?這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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，因此,它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。通過本次設(shè)計，我基本掌握了一個比較簡單零件的加工工藝過程分析， 工藝文件的編制，專用夾具設(shè)計的方法和步驟。學(xué)會查閱手冊，選擇使用工藝設(shè)備等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題方面得到了一次公司機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號共12頁產(chǎn)品名稱零（部）件名稱軸承座第1頁車間工序號工序名稱材料牌號金工3銃底平面HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件66X77.2x104mm1111設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)工 工步內(nèi)容工藝設(shè)備時夾具編號夾具名稱切削液端面專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準(zhǔn)終單件0.15主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量背吃刀量進給次數(shù)工步工排圖排校1粗銃底平面2精銃底平面專用夾具裝夾，二面刃圓盤銃刀裝用同上248300

工藝設(shè)備工 工步內(nèi)容工藝設(shè)備步

專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準(zhǔn)終單件0.14主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量背吃刀量進給次數(shù) 工步工時(r/min)(m/min)(mm/r)mm機動 輔助

車間工序號工序名稱材料牌號金工5銃主視圖上平面及軸承孔左右側(cè)面42mmHT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件66X77.2x104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)臥式機床X611工藝設(shè)備工 工步內(nèi)容工藝設(shè)備步

專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準(zhǔn)終單件0.3主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量背吃刀量進給次數(shù)工步工時(r/min)(m/min)(mm/r)mm機動 輔助專用夾具裝夾硬質(zhì)合金銃刀車間工序號工序名稱材料牌號金工刨退刀槽HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件66X77.2x104mm設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件第牛頭刨床B635工藝設(shè)備工 工步內(nèi)容工藝設(shè)備步專用夾具工位器具編號 工位器具名稱 工序工時準(zhǔn)終單件0.03主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量(r/min)(m/min)(mm/r)背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時mm機動輔助

車間工序號工序名稱材料牌號金工7銃四側(cè)面HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件66X77.2x104mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件多臥式機床X61X611夾具編號夾具名稱切削液工藝設(shè)備工 工步內(nèi)容工藝設(shè)備步

專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準(zhǔn)終單件1主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量背吃刀量 進給次數(shù) 工步工時(r/min)(mm/s)(mm/r(r/min)(mm/s)(mm/rmm機動輔助精銃軸承孔兩側(cè)邊粗銃軸承孔前后邊精銃軸承孔前后邊專用夾具裝夾硬質(zhì)合金刀裝用同上裝用同上公司機械加工工序卡片產(chǎn)品型號產(chǎn)品名稱