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

辽宁工程技术大学课程设计辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：轴承座的机械加工工艺规程及工艺装备设计班级：机械10-2班 姓名： 学 号： 指导教师： 完成日期：2013年7月2日全套图纸，加153893706任 务 书一、 设计题目 轴承座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计二、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，答辩辽宁工程技术大学课程设计五、指导教师评语综合评定成绩： 指导教师日期摘要本机械制造技术基础课程设计主要是以研究轴承座机械工艺加工工艺规程和设计加工轴承座孔专用镗床夹具为目的。针对轴承座的基本结构，用查表法制定出其工序及工艺流程。按大批量生产条件，确定其铸件的尺寸公差与机械加工余量。并确定孔加工的基本时间与辅助时间。在详细制定镗削轴承座孔的工艺过程中，需要根据加工余量、镗刀切削用量、及选用的机床相应的主轴转速级数来选用每个工步的背吃刀量、进给量、切削速度。在设计镗床夹具部分，应用六点定位原理，确定出工件的定位方案。其中夹具应包括定位元件及定位装置、夹紧装置、对刀与导引元件、夹具体、其他元件及装置。通过设计加工工艺规程和夹具能够实现加工轴承座孔的整个过程。关键词：机械加工工艺规程、镗床、夹具、孔加工、六点定位原理、夹具体。 AbstractThe design of the curriculum of Foundation of Mechanical Manufacture Technology is focus on the research of the bearing blocks machining procedure and the chucking appliance for boring mill of it. According to the fundamental structure of the bearing block, we can establish its production processes and machining technology . using the method of look-up table. In terms of its large production manufactural condition , we make sure of the dimensional tolerance the mechanical machining allowance of this foundry good and its machining fundamental and auxiliary time. In the process of establishing its machining technology , we need depend on machining allowance boring cutters cutting parameters and the lathe main axiss techographs to figure out the back engagement of the cutting edge the load and the cutting speed. At the part of designing the chucking appliance for the boring lathe, we use the Six Points Setting Principle to lay down the setting plan. And the chucking appliance is composed of setting elements gripping holder guiding arrangement and the clamp. Through designing the procedure of machining and the clamp we can achieve the goal of machining the hole of the bearing block.Keyword: The procedure of mechanical machining production technology Boring lathe Chucking appliance Machining hole Six Points Setting Principle Clamp目 录1机械加工工艺规程的制订错误！未定义书签。1.1 轴承座的工艺分析及生产类型的确定错误！未定义书签。1.1.1 轴承座的用途错误！未定义书签。1.1.2 轴承座的技术要求：错误！未定义书签。1.1.3 轴承座的工艺性分析错误！未定义书签。1.1.4 确定轴承座的生产类型错误！未定义书签。1.2 工序尺寸及其公差的确定错误！未定义书签。1.2.1 确定加工方案错误！未定义书签。1.2.2 用查表发确定加工余量错误！未定义书签。1.2.3 计算各工序尺寸的基本尺寸错误！未定义书签。1.2.4 确定各工序尺寸的公差及其偏差错误！未定义书签。1.3 拟定轴承座工艺路线错误！未定义书签。1.3.1 定为基准的选择错误！未定义书签。1.3.2 表面加工方法的确定错误！未定义书签。1.3.3加工阶段的划分错误！未定义书签。1.3.4 工序的集中与分散错误！未定义书签。1.3.5 工序顺序安排错误！未定义书签。2热处理工序错误！未定义书签。3辅助工序错误！未定义书签。1.3.6 确定工艺路线错误！未定义书签。1.4 切削用量、时间定额的计算错误！未定义书签。1.4.1 切削用量的计算错误！未定义书签。1.4.2时间定额的确定错误！未定义书签。2 镗床专用夹具设计错误！未定义书签。2.1 定位方案错误！未定义书签。2.1.1确定定位元件错误！未定义书签。2.1.2 定位误差的分析错误！未定义书签。2.1.3 定位元件的配合尺寸错误！未定义书签。2.2 确定导向装置错误！未定义书签。2.3确定夹紧机构错误！未定义书签。2.3.1夹紧力的计算错误！未定义书签。2.3.2 确定定位元件之间及定位元件与工件之间的尺寸错误！未定义书签。3 本课程设计体会错误！未定义书签。4 参考文献错误！未定义书签。1机械加工工艺规程的制订1.1 轴承座的工艺分析及生产类型的确定1.1.1 轴承座的用途 通过给轴承座上紧紧定螺丝，来达到内圈周向、轴向固定的目的，但轴承外圈与轴承座内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。轴承座在工作时，静力平衡。该轴承座零件，用来安装轴承，形状一般，精度要求较高，零件的主要技术要求分析如下： 由零件图可知，零件的底座底面、端面、孔有粗糙度要求，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Ra1.6，端面精度为Ra6.3,孔的精度要求为Ra1.6，孔的精度要求为Ra1.6，孔内表面精度要求为Ra12.5，孔内表面精度为Ra6.3、底面精度为Ra3.2。 图1-11.1.2 轴承座的技术要求：该轴承座的各项技术要求如下表所示：表1-1加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度(um)形位公差(mm)轴承座左端面60 IT136.3孔内表面IT81.6孔 IT8 1.6孔内表面 IT13 6.3孔底面 IT13 3.2孔 IT13 12.5轴承座底面 IT13 1.61.1.3 轴承座的工艺性分析该轴承座结构简单，形状普通，属一般类零件。主要加工表面有35孔内表面，要求其轴线与底面的平行度满足0.01mm，其次就是；11、16和8孔通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。1.1.4 确定轴承座的生产类型 本课程设计轴承座的生产类型定为大批量生产。1.2 工序尺寸及其公差的确定1.2.1 确定加工方案 查阅机械制造基础课程设计指导书表2-40，对于基本尺寸为，公差为0.039mm,其公差等级为IT8。再由表1-7，确定其加工方案为粗镗半精镗精镗。1.2.2 用查表发确定加工余量 毛坯总余量：由表2-1和2-5，对于大批量生产，砂型机造型，取尺寸公差等级为10级，加工余量等级为G级，这是底、侧面的加工余量等级。砂型铸造孔的加工余量等级降低一级选用，其加工余量等级为CT10级，RMA-H级。再由表2-4查得，每侧的加工余量数值为3mm,故毛坯孔的加工总余量为。 精镗余量 （表229） 半精镗余量 粗镗余量 (表229)1.2.3 计算各工序尺寸的基本尺寸精镗后工序基本尺寸为（设计尺寸）；其他各工序基本尺寸依次为： 半精镗 35-0.3=34.7mm 粗镗 34.7-3.7=31mm毛坯 31-2=29mm1.2.4 确定各工序尺寸的公差及其偏差工序尺寸的公差按加工经济精度确定：精镗：IT8,公差值为0.039mm(表240)；半精镗：IT9 (表17)；公差值为0.062mm(表240)；粗镗： IT11（表17）；公差值为0.160mm(表240)；毛坯：CT10;公差值为2.6mm(表23)。工序尺寸偏差按“入体原则”标注：精镗：；半精镗：粗镗：； 毛坯孔： 工序尺寸及公差计算表（表1-2）工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精镗0.3350.039半精镗3.734.70.062粗镗2310.160毛坯6292.6轴承座的毛坯图如下图所示： 图1-21.3 拟定轴承座工艺路线1.3.1 定为基准的选择1.粗基准的选择 按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，应选轴承底座上表面和右端面为粗基准，以此加工轴承底座底面和左端面以及其它表面。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，以粗加工后的底面和左端面为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面和左端面为精基准。1.3.2 表面加工方法的确定根据轴承座零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示：表1-3加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案轴承座左端面 IT136.3粗铣孔内表面IT81.6粗镗半精镗精镗 孔 IT8 1.6钻粗铰精铰孔内表面 IT13 6.3钻扩孔底面 IT3 3.2钻扩铰孔 IT12 12.5钻扩轴承座10460底面 IT13 1.6粗铣精铣1.3.3加工阶段的划分 该轴承座加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工加工三个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（轴承座底面和左端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗镗孔，钻、孔。 在半精加工阶段，完成半精镗孔，粗铰孔，扩、孔。 在精加工阶段，完成精镗孔，精铰、孔以及M8内螺纹的加工。1.3.4 工序的集中与分散选用工序集中原则安排轴承座的加工工序。该轴承座的生产类型为大批生产，采用工序集中原则可以提高生产率；而且可以减少工件的装夹次数，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。1.3.5 工序顺序安排1.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准轴承座底面和左端面。（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“先面后孔”原则，先加工轴承座底面和左端面，再加工各孔。2热处理工序 铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该轴承座在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。3辅助工序在精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该轴承座工序的安排顺序为：热处理基准加工粗加工半精加工精加工。1.3.6 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，下表列出了轴承座的工艺路线表1-4 工 序 号 工序名称 工 序 内 容设 备工 艺 装 备1粗铣底面以轴承底座的上表面为粗基准加工轴承座的下底面卧式铣床X61 铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺粗铣左端面以轴承右端面为粗基准加工轴承座的左端面卧式铣床X61 铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺精铣底面进一步精加工底面卧式铣床X61 铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺精铣左端面进一步精加工左端面卧式铣床X61 铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺2镗35孔以下底面为精基准粗镗、半精镗、精镗35孔镗床T68 镗刀、镗床专用夹具、游标卡尺3钻8孔 以左端面为精基准钻、粗铰、精铰两个8孔立式钻床535 钻头、钻床专用夹具、游标卡尺 钻11孔 以左端面为精基准钻、扩四个11孔立式钻床535 钻头、钻床专用夹具、游标卡尺 钻16孔 以左端面为精基准钻、扩、铰四个16孔立式钻床535 钻头、钻床专用夹具、游标卡尺4 攻M8螺纹 以左端面为精基准攻M8内螺纹卧式车床CA6140丝锥、车床专用夹具、游标卡尺5去毛刺 去除加工后铸件表面的毛刺钳工台平锉6 中检 对半成品的尺寸进行中期检验 塞规、百分表、卡尺等7热处理 轴承座35孔局部淬火、低温回火 淬火机 8磨削加工 磨削轴承座底面和左端面平面磨床M7120A 砂轮、磨床专用夹具、游标卡尺9清洗 清洗加工后的轴承座 清洗机10终检 对最终成品进行尺寸上的检验塞规、百分表、卡尺等1.4 切削用量、时间定额的计算在这只计算粗镗半精镗精镗35孔此工序的切削用量和时间定额。1.4.1 切削用量的计算粗镗阶段（1）背吃刀量的选择： 粗镗前孔的直径是29mm,因此粗镗的背吃刀量 （2）进给量的选择： （表529）（3）切削速度的选择：由表529知灰铸铁件上粗镗的孔暂将切削速度v取为 由公式又由镗床t68的18级转速 取实际切削速度半精镗阶段（1）背吃刀量的选择：半精镗孔的直径是31mm,因此粗镗的背吃刀量 （2）进给量的选择：（表529）（3）切削速度的选择：由表529知灰铸铁件上粗镗的孔暂将切削速度v取为 由公式又由镗床t68的18级转速 取实际切削速度精镗阶段（1）背吃刀量的选择：精镗孔的直径是34.7mm,因此粗镗的背吃刀量 （2）进给量的选择：（表529）（3）切削速度的选择：由表529知灰铸铁件上粗镗的孔暂将切削速度v取为 由公式又由镗床t68的18级转速 取实际切削速度1.4.2时间定额的确定工步1：粗镗 工步2：半精镗 工步3：精镗 - 19 -2 镗床专用夹具设计2.1 定位方案2.1.1确定定位元件 轴承座以底面、右端面、轴承座底座侧面为定位基准，根据六点定位原理采用采用平面与定位销组合的定位方案。底面三个定位销限制 X Y Z轴承座侧面两个定位销限制 Z X轴承座右端面的定位销限制 Y定位元件能限制工件的六个自由度，能实现工件的正确定位。2.1.2 定位误差的分析对于工序尺寸55.02mm而言 2.1.3 定位元件的配合尺寸定位孔与定位销的配合尺寸取为 在夹具上标出定位销配合尺寸。2.2 确定导向装置 本工序要求对被加工孔依次进行粗镗半精镗精镗等3个工步的加工，最终达到规定的加工要求，故选用快换镗套作为刀具的导向元件。 通过查阅机床夹具设计手册确定镗套的长度H=(12.5d)=50mm,排屑空间h=0.5d=14.5mm。2.3确定夹紧机构2.3.1夹紧力的计算螺旋夹紧机构夹紧力 （21）式中 螺纹摩擦角平头螺杆端的直径工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16螺杆直径 螺纹升角Q 手柄作用力L 手柄长度查机床夹具设计手册，螺纹直径为12m