轴承盖的机械加工工艺规程及工艺装备设计.docx

7目 录1.轴承盖的工艺分析及生产类型的确定11.1 轴承盖的用途11.2 轴承盖的技术要求11.3 审查轴承盖的工艺性21.4 确定轴承盖的生产类型32. 确定毛坯、绘制毛坯简图32.1选择毛坯32.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量32.3 绘制轴承盖毛坯简图43.拟定轴承盖工艺路线43.1 定位基准的选择43.11精基准的选择43.12粗基准的选择53.2表面加工方案的确定63.3加工阶段的划分63.4工序的集中与分散73.5工序顺序的安排73.51机械加工工序73.52热处理工序73.53辅助工序73.6机床设备及工艺装备的选用83.61机床设备的选用83.62工艺装备的选用83.7确定工艺路线84.确定加工余量和工序尺寸105.确定切削用量及基本工时106.夹具设计116.1问题提出126.2定位基准的选择126.3切削力和夹紧力的计算136.4定位误差分析156.5定向键和对刀装置156.51定向键156.52对刀装置156.6夹具设计及操作说明167.总结188.参考文献19设计内容计算说明结论1轴承盖的工艺分析及生产类型的确定2确定毛坯、绘制毛坯简图3拟定轴承盖工艺路线1.1轴承盖的用途LX-31轴承盖的作用一是为了固定轴承进行轴向定位，二是起密封保护作用，防止尘土进入轴承造成轴承损坏。除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用。图1-1轴承盖零件图1.2轴承盖的技术要求零件的材料为HT150，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,零件的主要技术要求分析如下：(1)由零件图可知，零件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra6.3、内孔、端面及内孔的精度要求为12.5，部分端面精度为3.2，轴承盖在工作时，静力平衡。1.3审查轴承盖的工艺性轴承座有2组加工面有位置度要求。这2组加工面的分别为：（1）以160mm的2端面互为基准的加工面，这组加工面包括，上下端面及170mm的2侧面及距离这个面为20mm的台阶面。（2）以下端面和4-26为基准的加工面这组加工面包括剩下的其余各面和孔。1.4确定轴承盖的生产类型已知此轴承盖零件的生产纲领为4000件/年。依设计题目知：N=4000台/年，m=1件/台;结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取为3%和5%。代入机械制造技术基础课程设计指导教程中式（1-1）得：N=Qm(1+a%)(1+b%)=4000X1X(1+3%)X(1+5%)=4326件/年根据轴承盖的质量查机械制造工艺设计简明手册第2页表1.1-2，可确定该轴承盖生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。2.1选择毛坯零件材料为HT150。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，故选择选用砂型机铸造毛坯。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量根据机械制造技术基础课程设计指导教程第二章第二节确定模锻毛坯的尺寸公差及机械加工余量，查表2-1至表2-5，首先确定如下因素。2.3 绘制轴承盖毛坯简图图2-1轴承盖毛坯简图3.1定位基准的选择3.11精基准的选择精基准的选择：精基准的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合，选择下端面和426孔（一面两销）作为定位基准为精基准。3.12粗基准的选择 (1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。3.2 表面加工方案的确定 根据端盖零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定各表面加工方案，如表3-133加工阶段的划分3.4工序的集中与分散工序的集中与分散是确定工序内容多与少的依据，他直接影响整个工艺路线的工序数目及设备、工装的选用等。由于此为轴承盖零件的生产类型为中批生产选用工序集中原则安排端盖的加工工序。该端盖的生产类型为中批生产，可以采用万能通用、机床配以专用夹具，以提高生产率；另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度，并可以缩短辅助时间。3.5工序顺序的安排3.51机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工端面，再加工孔。3.52热处理工序铸造成型后，对铸件进行时效处理，可消除铸造后产生的残余应力，提高材料的综合力学性能。3.53辅助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该端盖工序的安排顺序为：热处理基准加工主要表面加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工，其间穿插一些辅助工序。（参见表3-2）3.6机床设备及工艺装备的选用3.61机床设备的选用在中批生产条件下，可以选用通用万能设备和数控机床设备。本设计各工序所选机床设备详见表3-2。3.62工艺装备的选用工艺装备主要包括道具、夹具、量检具和辅具等。本设计各工序所选刀具、量具详见表3-2。夹具均采用专用机床夹具。 3.7确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了轴承盖的工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定了轴承盖的工艺路线，详见表3-2。6.1问题提出本夹具主要用来加工50端面，粗糙度是12.5，加工精度要求不高，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。6.2定位基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。1. 设计基准 在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2. 工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。6.3切削力和夹紧力的计算6.4.定位误差分析工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin=0.056-0.023=0.033 本工序采用挡销和支承钉定位，工件始终靠近挡块的一面。但是，因此本道工序要求不高，故应当能满足定位要求。6.5定向键和对刀装置6.51定向键定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定向键结构如图6-1所示。我们选用B型定位键，具体的尺寸查表可得。6.52对刀装置6.6夹具设计及操作说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比