设计“轴承座”零件的机械加工工艺规程.doc

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1、 目 录机械制造工艺学课程设计任务书. 序 言.11 零件分析.21.1零件的生产类型.21.2零件的作用 .21.3零件的工艺分析.22 锻造毛坯工艺方案设计.32.1确定毛坯.32.2轴承毛坯的加工.32.3轴承座轴座的加工.43 机械加工工艺规程设计4 3.1基准的选择.4 3.2制定工艺路线.83.3确定切削用量及基本工时.134 夹具选用.185 总结.19 参考文献.20I机械制造工艺学课程设计任务书设计题目： 设计“轴承座”零件的机械加工工艺规程（大批生产）设计要求：1.未注明铸造圆角R2R3 2.去毛刺锐边3.材料灰铸铁设计内容：1.熟悉零件图 2.绘制零件图（1张） 3.绘制

2、毛坯图（1张） 4.编写工艺过程综合卡片(1张)5.工序卡片（10张） 6.课程设计说明书（1份） 2014年2月17日 序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。此次课程设计，需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如运用软件绘制零件图、毛坯图，零件加工工艺路线的定制等

3、。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到最充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。本设计的内容是制订轴承座加工工艺规程。通过分析轴承座从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。针对轴承座零件的主要技术要求。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。 1 零件分析1.1 零件的生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进

4、度计划。在本次课程设计题目中，已知该零件的生产类型为大批生产。1.2 零件的作用本次课程设计题目给定的零件是轴承座是轴承和底座的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本。轴承座是机械行业量大面广的基础件，广泛应用于机床，汽车，摩托车，农机，建筑机械，工程机械，航空，兵器，工具等领域。因此对轴承座材料的基本要求是：应使轴承座表面具有足够的硬度和耐磨性，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到轴承座的各种技术要求。1.3 零件的工艺分析由零件图可知，零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削为此以下是轴承座

5、需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1.3.1 62H6mm轴承孔可以用车床加工、也可以用铣床镗孔。1.3.2 轴承孔两侧面用铣床加工，以便加工5mm1mm槽。1.3.3 两个12mm定位销孔，与销要过渡配合，精度达到IT8，要先钻后铰才能达到要求。1.3.4 侧视图右侧面对基准C（62H6mm轴线）的垂直度检查，可将工件用62mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大与最小差值为垂直度偏差值。2 铸件毛坯工艺方案设计2.1 确定毛坯零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯

6、。查表3-2-4,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。加工余量等级为G.此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件，可获得较好的尺寸精度和较高的生产效率。2.2 毛坯的加工轴承底座的毛坯加工，在整个加工过程中占有很重要的地位。因为底面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时底面加工所占工时的比例较大，无论从提高生产率，还是从保证轴承座的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。在轴承座图样的技术部要求中，如果规定以底面为基准来测定孔中心时，应注意侧面的精度要求，因为侧面的检测是以底面为测量基准的。侧面精度太低，必然使测量出的无法正确反映出大小，所以，在这一

7、加工过程中应注意以下三个问题：2.2.1 当以底面作为测量基准时，应严格控制底面的尺寸精度；2.2.2 保证定位端面和定位孔的平行度；2.2.3 提高轴承内孔的制造精度，减少与夹具心轴的配合间隙；3 机械加工工艺规程设计3.1 基准的选择对于轴承座加工基准的选择常因轴承座的结构形状不同而有所差异。粗基准的选择：以轴承座上表面毛坯为主要的定位粗基准。以内孔和端面定位。这种定位方式是以内孔定位，确定定位位置，再以端面做为轴向定位基准，并对着端面夹紧。这样可使定位基准，装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合批量生产，但对于夹具的制造精度较高。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依

8、据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以已加工底面为主要的定位精基准,12mm的销孔为定位精基准。3.2制定工艺路线生产为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。工艺路线方案如下：工序：夹轴承孔两侧毛坯，铣轴承座底面，照顾尺寸20mm和表面粗糙度。工序：钻12销孔。工序：以已加工底面和销孔定位基准，钻17孔及锪26沉头孔工序：夹底座两侧面，按底面找正，铣底座内侧面工序：刨退刀槽。工序：车42孔至尺寸43.工序：镗56及62孔。工序：铣左视图上左右两个侧面。工序：钻M6螺纹孔工序：钻M8螺纹孔 毛坯图3.3 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原

9、始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：3.3.1 铣轴承底面根据底面的精度要求，查2-1，得可用粗铣再半精铣达到要求精度，参照，确定工序尺寸，余量为单侧余量3mm，具体工序尺寸如表3-1表3-1工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣2H10Ra6.323半精铣1H10Ra1.6213.3.2钻12mm销孔根据内孔面的精度要求，查3-2，得可用钻后铰达到要求精度，内孔面参照2-3，确定工序尺寸，余量为3mm；具体工序尺寸如表3-2。表3-2 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗

10、糙度/钻3H8Ra6.310铰0.5H6Ra1.611.53.3.3 钻17mm孔和锪26孔根根据端面的精度要求，查4-1，得可用钻，锪达到要求精度，外圆面参照2-3，确定工序尺寸；具体工序尺寸如表3-3。表3-3工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗糙度/钻H12Ra2517锪H12Ra12.5263.3.4 铣底座内侧面根据端面的精度要求，查2-5，得可用粗铣达到要求精度，端面。参照3-2，确定工序尺寸，余量为3mm，具体工序尺寸如表3-4。表3-4工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣3H11Ra6.3

11、403.3.5 刨退刀槽 表3-5 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗糙度/刨1H8Ra1.653.3.6 车42孔至尺寸表3-6 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗糙度/车1H8Ra12.5433.3.7 镗56及62孔表3-7 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗糙度/粗镗2H8Ra6.356半精镗1H6Ra1.6623.3.8 铣左视图左右侧面表3-8 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm经济精度/表面粗糙度/粗铣3H8Ra6.365粗铣2H

12、6Ra3.2653.3.9 钻M6螺纹孔3.3.10 钻M8螺纹孔3.4 确定切屑用量及基本工时3.4.1 铣底平面（1）底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为120x12，机床的型号专用机床 （2）刀具：YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。（3）加工要求:粗铣轴承座的下底面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为3mm，1-4-8和表1-4-4可知精加工余量为1mm。（4）确定每齿进给量，由2-1-73，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但采用

13、的不对称铣，f=0.14mm/z，ap=2mm。（5）计算切削用量，由表2-18，当d=125mm时，Z=12,ap3.5mm,f0.24mm/z时，Vt=97m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min。各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89Ksv=Ksn=Ksv=1，故：Vc=Vt*0.89*1=86.33m/min，n=nt*0.89*1=220.7r/minVf=Vft*0.89*1=296.4mm/min，由机床可得：n=235r/min Vf=375mm/min则实际切削速度和进给量为：（3-1）（3-2）（6）计算基本工时（3-3） 3.4.2 钻12销

14、孔（1）确定加工余量刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=12mm l=205mm l1=69mm。查表2-3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。（2）确定进给量1）按加工要求决定进给量，根据表3-4-2，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、d=12时f=0.25-0.40mm/r，钻孔深度不大于直径是3倍，所以f=0.25-0.40mm/r2）按钻头强度决定进给量，根据表3-4-3，当材料为HT200，d=7.8mm时，f=0.86mm/r3）按机床进给机构强度决定进给量，根据表3-4-4，当HBS=200，d=10.2mm，F=78488330得机床进给量

15、f=1.6mm/r，可由表3-4-10可查出钻孔时当f=0.36mm/r、d10.5mm时F=3000N，轴向力的修正系数均为0.85故F=2550N，根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.36mm/r可用。4）确定钻头磨钝标准及寿命，由表3-4-7可得，当d20mm时钻头后面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min5）确定切削速度由表3-4-8，HBS=200，加工属性四类，切削速度的修正系数为K=1.0 K=1.0 K=1.15，Zv=0.45 xv=0 yv=0.3 m=0.2，由切削速度公式得V= 52.3m/min6）基本工时计算0.04mi

16、n3.4.3 钻17孔及锪26的沉头孔（1）确定加工余量刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=17mm ，查表2-3-8可得，精加（铰）的加工余量为0.2mm。（2）确定进给量1) 按加工要求决定进给量，根据表3-2-21，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、=17mm时f=0.3-0.5mm/r，钻孔深度小于3倍的直径，故不用乘于修正系数2) 按钻头强度决定进给量，根据表3-2-8，当材料为HT200，d0=17mm时，得钻头强度允许的进给量，f=1.45mm/r3) 按机床进给机构强度决定进给量，根据表3-2-9，当HBS=200，d20mm，F=78488330得

17、机床进给量f=1.6mm/r，故综合所述：进给量f=0.41mm/r4) 轴向力校核，可由表3-2-4可查出钻孔时的轴向力公式和式中的系数，Ff=Cfd0（zF）f（yF）Kf,zF=1.2 yF= 0.75 kF=0.85.算出轴向力Ff=5350N.根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.41mm/r可用。5) 确定钻头磨钝标准及寿命，由表3-2-1可得，当d20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min6）确定切削速度，由表3-2-2，HBS=200，加工属性四类，切削速度的修正系数为 。由切削速度公式得V=42.187) 基本工时计

18、算3.4.4 铣底座内侧面（1）选择机床：由于采用的是对称铣，故选择专用卧式机床X61（2）刀具：YG6硬质合金 d=125mm。由表3.7得：刀具寿命T=180min（3）加工要求:粗铣轴承座的下底面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量3mm，表1-4-8和表2-3-21可知精加工余量为1mm。（4）确定每齿进给量，由表2-1-73，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但采用的不对称铣，f=0.14mm/z，ap=2mm。（5）计算切削用量，由表2-18，当d=125mm时，Z=12,ap3.5mm,f0.24mm/z时，Vt=97m/minnt=248r/

19、min，各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89，Ksv=Ksn=Ksv=1，故：Vc=Vt*0.89*1=86.33m/min n=nt*0.89*1=220.7r/min，Vf=Vft*0.89*1=296.4mm/min由机床可得：n=235r/min Vf=375mm/min。则实际切削速度和进给量为： 校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。由表3-24得当174HBS207，ae100mm，ap2.0mm d=125mm，z=12，Vf=475mm/min 切削功率为P=3.8kw4.5kw，其所消耗量功率小于机床功率，故可用。（6）计算基本工时 3.4.5 刨退刀槽（1）选择

20、刀具：由于退刀槽是比较特殊的，故要自制宽度为1mm的的硬质合金刀。（2）机床：普通牛头刨床。（3）在大批量生产，为了节省工时，在刨退刀槽的时候可以一次性刨10的工件。（4）根据牛头刨床的主要技术参数可得：刨一次需要的时间为：=0.03min因此每件工件的基本工时t=0.003min3.4.6车42mm孔至尺寸（1）加工条件：机床: CA6125卧式车床，刀具：YG6硬质合金刚镗刀 d25mm r1mm（2）计算切削用量：=3.5mm 由表1-6可知：f0.40.5mm/r 取f0.4mm/r，由表1-11可知：当HBS =200 =3.5mm f0.4mm/r时，Vc80m/min。 n=由C

21、A6140机床取 n=1120r/min实际的切削速度：Vc=（3）计算基本工时：Tj=3.4.7 镗56mm孔及62孔 （1）粗镗56和62孔1）选用卧式镗床，刀具选用硬质合金刀头2）粗镗的加工双边余量为4mm3）切削用量。查表1-2-33 V=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r ap=5-8mm，加工精度要求较高,所以ap取小值,即ap=5mm，以镗套支承,v取中间值即v=60m/min基本用时 t=l/nf=0.15min（2）半精镗56和62孔1）选用卧式镗床，刀具选用硬质合金刀头刀2）粗镗的加工双边余量为2mm3）切削用量。查表1-2-33 V=60-100m/min

22、f=0.2-0.8mm/r ap=1.5-3mm加工精度要求较高,所以ap取小值,即ap=1.5mm以镗套支承,v取中间值即v=80m/min基本用时 t=l/nf=0.16min3.4.8 铣左视图上左右两侧面（1）选择机床：由于采用的是对称铣，故选择专用卧式机床X61（2）刀具：YG6硬质合金 d=125mm。由表3.7得：刀具寿命T=180min。（3）决定切削速度Vc和进给量f，由表3-16当d=125mm，z=12，ap3.5，fz0.14mm/z时，Vt=97m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min，各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89，Ksv=Ks

23、n=Ksv=1故：Vc=Vt*0.89*1=86.33m/min n=nt*0.89*1=220.7r/min Vf=Vft*0.89*1=296.4mm/min由机床X61机床可得：n=255r/min，Vf=300mm/min，则实际切削速度和进给量为： （4）由表3-24得当174HBS207，ae42mm，ap2.0mm d=125mm，z=12，Vf=300mm/min 切削功率为P=1.1kw4.5kw，其所消耗量功率远小于机床功率，故可用。（5）计算机工时3.4.9 钻M6螺纹孔（1）机床为摇臂钻床，型号Z3025。 （2）确定加工余量刀具采用高速钢麻花钻（硬质合金），麻花钻规格

24、为d=5.3mm （3）确定进给量1）按加工要求决定进给量根据表3-4-2，知当材料为HT200、d=5.3时f=0.200.35mm/r钻后要攻螺纹，所以取小值，故f=0.20mm/r2）按钻头强度决定进给量根据表3-4-3，当材料为HT200，d=5.3mm时，f=0.60mm/r3）按机床进给机构强度决定进给量根据表3-4-5，当HBS=200，d=10.2mm，F=78488330得机床进给量f=1.6mm/r，可由表3-4-10可查出钻孔时当f=0.20mm/r、d10.5mm时F=3000N，轴向力的修正系数均为0.85故F=2550N根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴

25、向力F=7848N。故f=0.20mm/r可用。（4）确定钻头磨钝标准及寿命由表3-4-7可得，当d20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=20min（5）确定切削速度由表3-4-8，查得cv=22.2 zv=0.45 xv=0 yv=0.3 ，切削速度的修正系数为K=1.0 K=1.0 K=0.85，由切削速度公式得V=12m/min 根据机床取Nc=500r/min（6）基本工时计算t=0.1min3.4.10 钻M8螺纹孔（1）机床为摇臂钻床，型号Z3025。 （2）确定加工余量，刀具采用高速钢麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=5.3mm （3）确定进给量1）按加工要求决

26、定进给量根据表3-4-2，知当材料为HT200、d=7.3时f=0.200.35mm/r，钻后要攻螺纹，所以取小值，故f=0.20mm/r2) 按钻头强度决定进给量根据表3-4-3，当材料为HT200，d=7.3mm时，f=0.72mm/r3) 按机床进给机构强度决定进给量根据表3-4-5，当HBS=200，d=10.2mm，F=78488330得机床进给量f=1.6mm/r，可由表3-4-10可查出钻孔时当f=0.20mm/r、d10.5mm时F=3000N，轴向力的修正系数均为0.85故F=2550N根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.20mm/r可

27、用。（4）确定钻头磨钝标准及寿命由表3-4-7可得，当d20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=20min（5）确定切削速度由表3-4-8，查得cv=22.2 zv=0.45 xv=0 yv=0.3 ，切削速度的修正系数为K=1.0 K=1.0 K=0.85，由切削速度公式得V=12m/min （6）基本工时计算t=0.12min4 夹具选用组合夹具是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。经生产实践表明，与一次性使用的专用夹具相比，它是以组装代替设计和制造，故具有以下特点：（1） 灵活多变、适应范围广，可大大缩短生产准备周期。（2） 可节省大量人力、物力，减少金属材料的消耗。（

28、3） 可大大减少存放专用夹具的库房面积，简化了管理工作。现采用槽系组合夹具，即以槽和键相配合的方式来实现元件间的定位，元件的位置可沿槽的纵向作无级调节，故组装灵活，适用范围广。可选的元件有：方形基础件、垫片、垫板、支承块、定位销、V型块、定位支承块、钻模板、压板、螺栓、螺母等。组装夹具并经过适当调整以达到加工精度。5总结为期两周的课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下，我取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造工艺学课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床

29、选用、时间定额计算、以及夹具设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析以及零件图、毛坯图的绘制、工艺文件的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。此次课程设计对我来说获益匪浅，让我体会到了实际解决问题的重要性。在设计过程中，要运用所学的理论知识，要查阅各种资料，尽管有些繁琐，同时也让我意识到自己还有许多还未掌握的知识，这些知识只有在实际设计中才能学会的。总的来说，这次设计，使我们的基本理论知识在实际解决问题中得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！19