机械制造技术课程设计-轴承座机械加工工艺规程及钻φ13孔夹具设计【全套图纸】.doc

辽宁工程技术大学课程设计13辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目： 轴承座机械加工工艺规程及13孔夹具设计班级：机械10-01姓名：学 号：指导教师：完成日期：2013/7/4任 务 书一、设计题目:轴承座机械加工工艺规程及13孔夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图（A0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 。全套图纸，加153893706综合评定成绩： 指导教师日期【摘要】轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅 让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,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.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中。期中13孔是将轴承座固定的作用孔。随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔，尤其是在汽车和电子电器等高速发展的领域。本次课程设计设计的课题就是轴承座的设计，是在学完汽车制造工艺学后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。【关键词】轴承座 工艺规格设计 夹具设计 工序 工艺性 【abstract】is used to support bearing,bearing fixed bearing outering,just make innerring,outerring remain motionless,is always consistent with the transmission direction(such as motor running direction),and keep balance;and the concept of the bearing is the bearing and casing assembly,so that the application of such benefits is can have a better cooperation, theuse of more convenient,reduce the cost of using manufactuer. As for the shape,a variety,is usually a box body ,the bearing can be installed in it.Along with the advance of science and technology,it occupies more and more important position in national economy,the development prospect is very baoad,especi-ally in fast-growing sectors such as cars and electronic appliance.This design curriculum design topic is the design of the bearing seat,after learning the automotive technology is a teaching link;Under the guidance of the teacher,the requirement in the design preliminary learn to the integrated use of previously learned all courses,and independent complete a project of basic training.【key words】bearing technology specification design fixture design process manufacturability 目录1、前言 12、零件功能和结构分析 13、工艺分析 13.1 确定生产类型 23.2 确定毛坯类型 23.3 确定毛坯余量 24、工艺路线的确定 34.1 选择定位基准 34.2 制定工艺路线 34.3 选择加工设备和工艺设备 45、机械加工工序设计 45.1 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 45.2 确定切削用量及时间定额 66、夹具设计 117、参考文献 131、前言机械制造工程学课程设计是在学完了机械制造工程学等课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求我们全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。这次课程设计主要锻炼我们分析问题和解决问题的能力；培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力；培养我们识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。2、零件功能与结构分析轴承座主要用于各种承载机构中，通过轴承座安装轴承来实现支撑。零件上方的30轴承孔与轴承相连，而上面和侧面则是用于与其它零件的装配。生产时毛坯可以为铸件。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。以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1. 轴承座上面和轴承孔中心线的同轴度误差为0.01mm，平面度误差为0.008mm。2. 轴承孔内孔30，两轴承孔中心线平行度误差为0.03mm。3. 定位销孔84. 左右两端面的平行度误差为0.03mm，且垂直度误差为0.03mm由上面分析可知，可以粗加工轴承座的两侧面，然后以此作为精基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此轴承座零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。3、工艺分析3.1确定生产类型已知此轴承座零件的生产纲领为10000件/年，查机械制造工艺及设备设计指导手册321页表15-2，可确定该轴承座生产类型为大批生产，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。3.2确定毛坯类型零件材料为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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械加工工艺手册选用铸件尺寸公差等级IT11级。3.3确定毛坯的加工余量根据机械制造工艺及设备设计指导手册选用加工余量为MA-G级，并查表确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选择及加工余量如下表所示：示 意 图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明A42mmG4双侧加工B9mmG4.5x2孔降一级C6mmG3x2孔降一级D2X1mmG2x1单侧加工E15mmG4双侧加工F30mmG4.5x2孔降一级G8mmG4x2孔降一级H38mmG4双侧加工I4mmG2孔降一级4、工艺路线的确定4.1选择定位基准：（1） 粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以轴承孔外圆表面为辅助粗基准。（2） 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，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以轴承孔，定位销孔为辅助的定位精基准。4.2制定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,可以考虑采用通用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. 查机械制造工艺及设备设计指导手册，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：010粗铣上面与两侧面100粗镗，半精镗轴承孔020粗铣,半精铣, 精铣下端面110精磨轴承孔030粗铣前后两端面120去毛刺040铣工艺槽130清洗050半精铣, 精铣上面140检验060半精铣, 精铣后端面070钻下端面3个孔并沉孔080钻，铰定位销孔090钻4油道孔4.3选择加工设备和工艺设备（1）.机床的选择： 工序010、050、均为铣平面，可采用X5032立式铣床。工序020、030、040、060均为铣平面，可采用X6130A卧式铣床 工序070、080、090采用钻床。 工序090采用镗床 工序100采用磨床。（2）.选择夹具：该轴承座的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。（3）.选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用高速钢铣刀。（4）.选择量具：定位销孔，轴承孔，下端面3个孔采用极限量规。（5）.其他：采用千分尺。5、机械加工工序设计5.1机械加工余量、工序尺寸及公差的确定前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面工序名称工序间余量工序间最小极限尺寸工序间公差数公差值尺寸公差表面粗糙度轴承孔精磨轴承孔0.3（双边）IT70.02130300.8半精镗轴承孔3（双边）IT90.5229.71.6粗镗轴承孔5.7（双边）IT111.326.73.2铸件1.62112.5上面精铣0.3IT90.050151.6半精铣1.5IT100.0714.73.2粗铣2.2IT120.1813.26.3铸件1.61112.5下端面精铣0.3IT90.0829.921.6半精铣1.5IT100.1030.223.2粗铣2.28IT120.2531.726.3铸件1.63412.5左右两端面精铣0.5381.6半精铣3.038.53.2粗铣4.541.56.3铸件4612.5两侧面粗铣6426.3铸件1.6.12.58尺寸铰0.2IT70.01581.6钻7.8IT120.157.83.2铸件12.55.2确定切削用量及时间定额(一) 工序010 以下端面为粗基准，粗铣上面和两侧面。1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗铣上面和两侧面。机床：X5032立式铣床。刀具：高速钢莫氏锥柄立铣刀。据机械加工工艺手册（后简称工艺手册）取刀具直径do=25mm，l=45, 齿数z=4。2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，侧面ap=1.8mm，上面ap=2.2mm, 故可以选择总切深ap=3 mm一次走刀即可完成所需长度。查表af=0.12-0.07mm/z,取af=0.1 mm/z2）计算切削速度据X5032铣床参数，选择nc=800r/min, ,则切削速度V c=3.14*25*800/1000=62.8m/min, V fc=800*0.4=320 mm/min,实际进给量为f =af *z=0.1*4)=0.4mm/r5)校验机床功率 查工艺手册Pm=1.16kw,而机床所能提供功率为PPm。故校验合格。最终确定 ap=3mm，nc=800r/min,Vfc=320mm/min，V c=62.8m/min，f z=0.4mm/r6）计算基本工时tmL/ Vf=70/320=0.21min。按同样的方法计算出工序50半精铣,精铣上面的切削用量：f=0.4mm/r v=62.8m/min nc=800r/min Vfc=320mm/min tmL/ Vf=60/320=0.187minf=0.32mm/r v=62.8m/min nc=800r/min Vfc=256mm/min tmL/ Vf=60/256=0.24min工序20粗铣,半精铣, 精铣下端面和铣上面计算方法相似查表得：ap=2.25mm，nc=450r/min,Vfc=720mm/min,V c=89m/min，f z=1.6mm/r , tm0.15minf=1.2mm/r v=89m/min nc=450r/min Vfc=540mm/min tmL/ Vf=100/540=0.12minf=0.8mm/r v=89m/min nc=450r/min Vfc=360mm/min tmL/ Vf=100/360=0.3min工序30粗铣前后端面和粗铣上面相似查表得：ap=55mm，nc=500r/min,Vfc=800mm/min，V c=98m/min，f =1.6mm/r tm0.15min ap=5 5mm，nc=500r/min,Vfc=800mm/min，V c=198m/min，f =1.6mm/r tm0.15min工序60半精铣,精铣前后端面和半精铣,精铣上面相似f=2mm/r ,v=89m/min ,nc=450r/min ,Vfc=900mm/min , tmL/ Vf=120/900=0.14minf=1.0mm/r v=118m/min nc=600r/min Vfc=600mm/min tmL/ Vf=120/600*1.0=0.2minf=2mm/r ,v=89m/min ,nc=450r/min ,Vfc=900mm/min , tmL/ Vf=120/900=0.14minf=1.0mm/r v=118m/min nc=600r/min Vfc=600mm/min tmL/ Vf=120/600*1.0=0.2min(二) 工序40铣工艺槽1. 加工条件工件材料：HT200, HB=190241,铸造。加工要求：粗铣工艺槽。机床：X1532铣床。刀具：片状铣刀。铣削宽度ae=2,深度ap=1,故据工艺手册取刀具直径do=50mm，d1=13, ,z=20。2. 切削用量1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每转进给量查工艺手册af=0.15mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查工艺手册后刀面最大磨损为0.150.20mm。查工艺手册寿命T=20min4） 计算切削速度 按工艺手册，查得n=600r/min,则Vc95m/min，据X1532铣床参数，则实际进给速度V f= n af z=600*0.15*20/1000= 4.5m/min。5)校验机床功率 查工艺手册Pm=0.73kw,而机床所能提供功率为PPm。故校验合格。最终确定 ap=1mm，nc=600r/min,Vfc=4.5m/min，V c=95m/min，f =3mm/r。6）计算基本工时tmL/ Vf=200/600*3=0.12min。（三）工序070钻3个孔并沉孔钻6的孔，孔深15，通孔，精度H7，机床-E3040 x 16摇臂钻。1. 选择钻头 根据GB-1435-85,选择直柄短麻花钻钻头， do=6mm. 2.选择切削用量 （1）决定进给量查工艺手册进给量为0.27-0.33mm/r 确定进给量f=0.30mm/r ap=3（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查工艺手册）为0.50.8mm，寿命T=35min（3）切削速度切削条件Cv=8.1 Zv=0.25 Xv=0 Yc=0.55 m=0.125Kwv=1.0 Ktv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.75 Kxv=0.84 Kv=0.63 查表修正得出：V =10m/minnc =1000*10/(3.14*6)=530r/min查机床转速数据取nc =550r/min实际切削速度V=3.14*6*550/100=10.5m/min3.计算工时9孔 孔深15，通孔，精度H7，机床-E3040 x 16摇臂钻 ap=313孔 孔深15，通孔，精度H7，机床-E3040 x 16摇臂钻 ap=3按同样的方法计算出9孔和13孔的切削用量f=0.5mm/r v=12m/min nc=450r/min Vfc=13m/min tmL/ Vf=40/450*0.5=0.18minf=0.6mm/r v=12m/min nc=300r/min Vfc=12.5m/min tmL/ Vf=200/300*0.6=0.12min（四）工序80 钻，铰定位销孔。8孔 孔深15，通孔，精度H7，机床-E3040 x 16摇臂钻1. 选择钻头 选择锥柄麻花钻钻头， 2.选择切削用量（1）决定进给量查工艺手册 （2）切削速度查工艺手册。 修正系数 故。查工艺手册机床实际转速为故实际的切削速度3.计算工时tmL/ Vf=0.13min按同样的方法计算出铰的切削用量 f=0.65 v=16.56m/min n=750r/min Vf=19m/min tmL/ Vf=0.041min按同样的方法计算出工序90钻4油道孔的切削用量f=0.2mm/r v=12m/min nc=950r/min Vfc=12m/min tm0.16min（五）100粗镗 ，半精镗轴承孔镗孔 d=20 1.确定进给量根据加工条件选择进给量0.3-1.0mm/r，受限于工艺要求，选择进给量为：f=0.3mm/r.2.计算切削速度：查表：，v=25-40m/min 选择v=30m/minnc =1000*30/(3.14*20)=413r/min 查钻床参数选择：nc =450r/min 3.计算工时：tmL/ Vf=0.7min按同样的方法计算出半精镗轴承孔的切削用量 f= 0.5mm/r v=40m/min nc =650r/min tmL/ Vf=0.3min（六）110工序精磨轴承孔选择平形砂轮，宽度40mm，d25mm 内圆磨床 MGD2110查手册主轴转速nw50-500r/min，砂轮转速ns8000-18000r/min取vs=23m/min ns17579.6r/min 取 ns17600r/min取nw400r/min dw=29.7 计算主轴转速vwnd/1000，得vw37.3 m/