軸承座機械加工工藝規(guī)程及夾具設計

目錄第1章零件工藝分析和毛坯設計 11.1零件工藝分析及生產類型確定 21.2毛坯類型及毛坯確定 3第2章機械加工工藝規(guī)程設計 42.1基準選擇 52.2工藝方案擬定 62.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 52.4切削用量及時間定額計算 62.5工藝方案技術經濟性分析 6第3章專用夾具設計 63.1工序內容及加工要求 53.2定位基準 63.3夾具結構設計及工作過程 7第4章結論 8參考文獻 9第1章零件分析和毛坯設計1.1零件工藝分析及生產類型確定零件的主要作用是支撐和固定軸承，使軸和連接部件具有一定的位置關系。?320從零件圖上得到該零件的表面要求，零件底面、頂部?22圓臺與?24圓臺達到Ra6.3，軸承座前后端面達到Ra3.2，軸承座與軸承配合處?320+0.05達到Ra1.6，M14×1.5螺紋和?11孔達到表1.1主要技術要求加工表面尺寸精度等級表面粗糙度左右端面?IT103.2底面28×IT106.3上端面?IT106.3軸承座上端面?IT106.3Φ11的孔2IT1012.5M14×1.5的螺紋M14×IT1012.5Φ32的軸承配合孔?IT81.61.2毛坯類型及毛坯確定由零件圖可知該軸承座采用灰鑄鐵HT150，具有中高等強度、中等韌性和塑性，綜合性能較高，耐磨性和減振性良好，鑄造工藝性能良好等特點。能通過各種熱處理改變其性能。由于該零件的結構較為復雜，且零件材料采用灰鑄鐵HT150，故毛坯類型選用鑄造毛坯。生產批量為1萬件/年，生產綱領為大批量生產。毛坯件如圖1.1所示。圖1.1軸承座鑄造毛坯第2章機械加工工藝規(guī)程設計2.1定位基準選擇粗基準的選擇按照粗基準的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應選擇不加工表面作為粗基準。根據零件圖所示，圖中標注了底座的高度是14mm，因此為了保證加工的尺寸，選軸承座上表面作為粗基準，以此加工軸承座底面以及其它表面。圖2.1粗基準的選擇精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和莊家準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面作為主要的底面作為主要的定位精基準，即軸承座的底面為精基準。圖2.2精基準的選擇2.2工藝方案擬定2.2.1零件表面加工方法選擇根據軸承座零件圖上各個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表2.1所示：表2.1表面加工方法選擇加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/μm加工方法底座上端?24圓臺IT106.3粗銑-半精銑?28×1IT106.3粗銑-半精銑上端面?22圓臺IT106.3粗銑-半精銑零件前后?60端面IT103.2粗銑-半精銑-精銑底座2×?IT1012.5鉆M14×IT1012.5鉆-攻絲?320IT81.6鉆-擴-鏜2.2.2機械加工工藝路線擬定制定工件工件加工工藝路線時應遵循以下原則：遵循“先基準后其他”原則，首先依據粗基準“底座上端面”加工精基準“軸承座底面”遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。遵循“先面后孔”原則，先加工工件前后端面、上端面與底面，再加工各孔毛坯鑄造成型后，對鑄件進行退火處理以消除鑄造后的鑄造應力，提高材料的綜合力學性能。在半精加工后，安排去除毛刺、清洗與終檢工序。依據以上工序順序安排原則的基礎，該軸承座的工序安排順序為：鑄造毛坯—退火處理—加工精基準—粗加工—精加工。如下表2.2所示：。表2.2機械加工路線擬定工序號工序名稱工序內容設備工藝裝備0鑄造鑄造毛坯件Ⅰ熱處理退火處理Ⅱ粗銑工件上端面做粗基準夾取前后毛坯面粗銑28×130底面銑床通用夾具，端銑刀、游標卡尺Ⅱ半精銑半精銑28×130底面銑床通用夾具，端銑刀、游標卡尺Ⅲ粗銑底面做基準夾取前后毛坯面粗銑底座上端?24圓臺銑床通用夾具，端銑刀、游標卡尺Ⅲ半精銑半精銑底座上端?24圓臺銑床通用夾具，端銑刀、游標卡尺Ⅲ粗銑粗銑軸承座上端?22圓臺銑床通用夾具，端銑刀、游標卡尺Ⅲ半精銑半精銑軸承座上端?22圓臺銑床通用夾具，端銑刀、游標卡尺Ⅵ鉆鉆底座上2×?鉆床通用夾具，麻花鉆、游標卡尺ⅤⅤⅤⅥ鉆鉆?32的軸承配合孔鉆床專用夾具，麻花鉆、游標卡尺Ⅵ擴擴?32的軸承配合孔鉆床專用夾具，擴孔鉆、游標卡尺Ⅵ鉸鉸?32的軸承配合孔鉆床專用夾具，鉸刀、游標卡尺Ⅶ鉆鉆工件上端M14×鉆床通用夾具，麻花鉆、游標卡尺Ⅶ攻絲攻絲工件上端M14×鉆床通用夾具，絲錐、游標卡尺Ⅷ車倒角工件前端面與?32的軸承配合孔車床專用夾具，45°倒角刀、游標卡尺Ⅶ車倒角工件后端面與?32的軸承配合孔車床專用夾具，45°外圓車刀、游標卡尺Ⅸ去毛刺去毛刺鉗工臺Ⅹ清洗將零件洗凈Ⅺ檢驗檢驗塞規(guī)，游標卡尺，百分表等2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定工序余量按查表法確定，其選用原則為：為縮短加工時間，降低制造成斌，應采用最小的加工余量。加工余量應保證得到工序圖上規(guī)定的精度和表面粗糙度。本工序余量要綜合考慮以下四種因素的影響：上工序留下的表面粗糙Rz和表面缺陷層深度Ha、上工序的尺寸公差Ta以及Ta值中沒有包括的上工序留下的空間位置誤差e以以上原則和考慮因素，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》中表2-21、表2-24與表2-25制出表2.3表2.3本零件各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度（mm）加工表面工序余量工序尺寸及公差表面粗糙度/粗（鉆）半精精（鉸）粗半精精粗半精精底座上端?24圓臺10.7─2.72──6.3─?28×121─1514──6.3─上端面?22圓臺10.7─3.73──6.3─零件前后?60端面1.51147.54645─3.2─底座2×?───11──12.5──M14×1.51.4─12.513.9──12.5─?32020.25─3031.75?32──1.62.4切削用量及時間定額計算工序Ⅱ平面加工本工序為粗銑，半精銑及精銑平面。工件材料為HT150，鑄件；機床為X61W臥式銑床，主電動機功率7.5KW，工件安裝在通用夾具上。2.4.1切削用量計算（1）?28×1粗銑平面①確定背吃刀量a28×130mm底面粗銑ap=2mm②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=6.3μm③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=2mmae得vc=15.12m/min查表選擇n=100r/min查表選擇f則實際切削速度v=15.7m/min⑤校驗機床功率Fc=查表得：CF=30xF=1yF=0.65ap=2ae得Pc=0.101KW<7.5KW固可用半精銑平面①確定背吃刀量a28×130mm底面粗銑ap=2mm②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=6.3μm，查表得③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=18.62m/min查表選擇n=120r/min查表選擇f則實際切削速度v=18.84m/min2.4.2基本時間（1）28×11）粗銑平面Tl=130mmKr=90°得T2）半精銑平面Tl=130mmKr=90°得T工序總時間T=工序Ⅲ平面加工2.4.3切削用量計算（1）底座上端?24圓臺：粗銑平面①確定背吃刀量a上端?24mm圓臺粗銑ap=1mm、精②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=6.3μm③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=3.88m/min查表選擇n=50r/min查表選擇f則實際切削速度v=3.76m/min半精銑平面①確定背吃刀量a上端?24mm圓臺粗銑ap=1mm、精②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=6.3μm，查表得③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=0.7mmae得vc=7.35m/min查表選擇n=50r/min查表選擇f則實際切削速度v=3.76m/min（2）上端面?22圓臺：1）粗銑平面①確定背吃刀量a上端面?22mm圓臺粗銑ap=1mm、精②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=6.3μm，查表得③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=3.88m/min查表選擇n=50r/min查表選擇f則實際切削速度v=3.76m/min2）半精銑平面①確定背吃刀量a上端?24mm圓臺粗銑ap=1mm、精②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=6.3μm，查表得③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=0.7mmae得vc=7.35m/min查表選擇n=50r/min查表選擇f則實際切削速度v=3.76m/min2.8.2基本時間底座上端?24圓臺：1）粗銑平面Tl=24mmKr=90°得T2）半精銑平面Tl=24mmKr=90°得T上端?22圓臺：1）粗銑平面Tl=24mmKr=90°得T2）半精銑平面Tl=24mmKr=90°得T工序總時間T=工序Ⅴ平面加工2.4.5切削用量計算零件前后?60端面：粗銑平面①確定背吃刀量a零件前后?60端面粗銑ap=1.5mm、半精銑ap=1mm②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=3.2μm③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1.5mmae得vc=6.55m/min查表選擇n=40r/min查表選擇f則實際切削速度v=6.28m/min半精銑平面①確定背吃刀量a零件前后?60端面粗銑ap=1.5mm、半精銑ap=1mm②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=3.2μm，查表得③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=7.4m/min查表選擇n=50r/min查表選擇f則實際切削速度v=7.85m/min精銑平面①確定背吃刀量a零件前后?60端面粗銑ap=1.5mm、半精銑ap=1mm②確定每齒進給量本精銑工步加工后表面粗糙度為Ra=3.2μm，查表得③選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為0.3mm，刀具壽命T=120min④確定切削速度v和進給量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=7.4m/min查表選擇n=50r/min查表選擇f則實際切削速度v=7.85m/min2.4.6基本時間零件前后?60端面：1）粗銑平面Tl=60mmKr=90°得T半精銑平面Tl=60mmKr=90°得T4）精銑平面Tl=60mmKr=90°得T工序總時間T=工序Ⅳ孔加工底座2×?11通孔本工序為鉆孔。材料為HT150，鑄件；機床為Z35搖臂鉆床，主電動機功率4.5KW,使用通用夾具。2.4.7切削用量1）鉆孔①確定背吃刀量a本工步加工余量a②確定進給量f查表得：進給量f=0.10mm/r③確定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=5.5mm得vc=18.89m/min查表選n=545r/min2.4.8基本時間鉆孔Tl=14mmKr=45°得T工序Ⅴ孔加工M14×本工序為鉆孔與攻螺紋。材料為HT150，鑄件；機床為Z35搖臂鉆床，主電動機功率4.5KW,使用通用夾具。2.4.9切削用量1）鉆孔①確定背吃刀量a本工步加工余量a②確定進給量f查表得：進給量f=0.30mm/r③確定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=1.5mm得vc=22.95m/min查表選n=345r/min2）攻螺紋①確定背吃刀量a本工步加工余量a②確定進給量f查表得：進給量f=0.30mm/r③確定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=1.4mm得vc=16.16m/min查表選n=160r/min2.4.10基本時間鉆孔Tl=17mmKr=45°得T攻螺紋Tl=17mmKr=45°得T工序總時間得T=工序Ⅵ孔加工?320本工序為鉆孔、擴孔與鉸孔。材料為HT150，鑄件；機床為Z35搖臂鉆床，主電動機功率4.5KW,使用專用夾具。2.4.11切削用量1）鉆孔①確定背吃刀量a本工步加工余量a②確定進給量f查表得：進給量f=0.50mm/r③確定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=2mm得vc=17.92m/min查表選n=190r/min2）擴孔①確定背吃刀量a本工步加工余量a②確定進給量f查表得：進給量f=0.30mm/r③確定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=0.25mm得vc=30.03m/min查表選n=305r/min3）鉸孔①確定背吃刀量a本工步加工余量a②確定進給量f查表得：進給量f=0.05mm/r③確定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=0.05mm得vc=78.30mm/min查表選n=780r/min2.4.12基本時間鉆孔Tl=17mmKr=45°