轴承支撑座加工工艺及关键工序工装夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】
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目 录
1绪 论1
2 轴承支撑座的分析2
2.1轴承支撑座的工艺分析2
2.2轴承支撑座的工艺要求2
3 工艺规程设计5
3.1 加工工艺过程5
3.2确定各表面加工方案5
3.2.1影响加工方法的因素5
3.2.2加工方案的选择5
3.3 确定定位基准6
3.2.1粗基准的选择6
3.2.1精基准选择的原则6
3.4工艺路线的拟订7
3.4.1工序的合理组合7
3.4.2工序的集中与分散8
3.4.3加工阶段的划分9
3.4.4加工工艺路线方案的比较9
3.5轴承支撑座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定11
3.5.1毛坯的结构工艺要求11
3.5.2轴承支撑座的偏差计算12
3.6确定切削用量及基本工时（机动时间）12
3.7时间定额计算及生产安排18
4 钻孔夹具设计21
4．1研究原始质料21
4．2定位基准的选择21
4．3切削力及夹紧力的计算21
4．4误差分析与计算22
4.5 零、部件的设计与选用23
4.5.1定位销选用23
4.5.2夹紧装置的选用24
4.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用24
4．6夹具设计及操作的简要说明25
参考文献27
1绪 论
工艺工装设计课程设计的目的是让学生在学习了机械制造技术基础和进行了校内外的生产实习之后让学生获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力。同时，课程设计也是为了毕业设计进行一次综合训练和准备。机械制造技术基础的课程设计可以使学生在下述三方面得到铸炼：
（1）能把机械制造技术基础课程中的基本理论和在校内外生产实习中学到的实践知识有机的相结合，从而解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，从而确保零件的加工质量。
（2）提高学生的机械结构设计能力。通过针对某一典型零件的夹具（或量具）的设计，从而使学生能够通过所给出的被加工零件的加工要求，设计出高效率、低成本、装夹简单、省力、省时而能保证加工质量的夹具的能力。
（3）铸炼学生使用手册及图表资料的能力。能够熟练地依据给定的任务而
查找相关的资料、手册及图表并掌握其中的设计信息用于设计参数的确定。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。
而本次对于轴承支撑座加工工艺及夹具设计的主要任务是：
⑴ 完成轴承支撑座零件加工工艺规程的制定；
⑵ 完成某一道工序的钻孔专用夹具的设计。
通过对轴承支撑座零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出轴承支撑座加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。
2 轴承支撑座的分析
2.1轴承支撑座的工艺分析
轴承支撑座是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度要求也很高。轴承支撑座的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，轴承支撑座底面与大头孔上平面有平行度公差要求。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。
- 内容简介：
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I 工艺工装设计 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：设计“ 轴承支撑座 ”零件的机械加工工艺规程 及工艺装备（ 假设 年产量为 5000 件） 学 院 专 业 班 级 设 计 指导教师 年 月 日 nts工艺工装设计 课程设计任务书 题目：设计“ 轴承支撑座 ”零 件的机械加工工艺规程 及工艺装备（ 假设 年产量为 5000 件） 内容： 1. 零件图 1 张 2. 毛坯图 1 张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 4. 夹具装配图 1 张 5. 夹具零件图 1 张 6. 课程设计说明书 1 份 专 业 班 级 学 生 指导教师 年 月 日 nts1 目 录 1 绪 论 1 2 轴承支撑座的分析 2 2.1轴承支撑座的工艺分析 2 2.2轴承支撑座的工艺要求 2 3 工艺规程设计 5 3.1 加工工艺过程 5 3.2确定各表面加工方案 5 3.2.1影 响 加工方法的因素 5 3.2.2加工方案的选择 5 3.3 确定定位基准 6 3.2.1粗基准的选择 6 3.2.1精基准选择的原则 6 3.4工艺路线的拟订 7 3.4.1工序的合理组合 7 3.4.2工序的集中与分散 8 3.4.3加工阶段的划分 9 3.4.4加工工艺路线方案的比较 9 3.5轴承支撑座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 11 3.5.1毛坯的结构工艺要求 11 3.5.2轴承支撑座的偏差计算 12 3.6确定切削用量及基本工时（机动时间） 12 3.7时间定额计算及生产安排 18 4 钻孔夹具设计 21 4 1研究原始质料 21 4 2定位基准的选择 21 4 3切削力及夹紧力的计算 21 4 4误差 分析与计算 22 4.5 零、部件的设计与选用 23 4.5.1定位销选用 23 4.5.2夹紧装置的选用 24 nts 2 4.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用 24 4 6夹具设计及操作的简要说明 25 参考文献 27 nts1 1 绪 论 工艺工装设计课程设计的目的是让学生在学习了机械制造技术基础和进行了校内外的生产实习之后让学生获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力。同时，课程设计也是为了毕业设计进行一次综合训练和准备。机械制造技术基础的课程设计可以使学生在下述三方面得到 铸 炼： （ 1）能把机械制造技术基础课程中的基本理论和在校内外生产实习中学到的实践知识有机的相结合，从而解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，从而确保零件的加工质量。 （ 2）提高学生的机 械结构设计能力。通过针对某一典型零件的夹具（或量具）的设计，从而使学生能够通过所给出的被加工零件的加工要求，设计出高效率、低成本、装夹简单、省力、省时而能保证加工质量的夹具的能力。 （ 3） 铸 炼学生使用手册及图表资料的能力。能够熟练地依据给定的任务而 查找相关的资料、手册及图表并掌握其中的设计信息用于设计参数的确定。 而机床夹具 是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本 而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。 它们的研究对机械工业有着很重要的意义， 因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 而本次对于 轴承支撑座 加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成 轴承支撑座 零件加工工艺规程的制定； 完成 某一道工序的钻孔 专用夹具的设计。 通过对 轴承支撑座 零件的初步分析， 了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出 轴承支撑座 加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方 式，从而设计专用夹具。 nts2 2 轴承支撑座 的分析 2.1 轴承支撑座 的工艺分析 轴承支撑座 是 一个 很 重要 的 零件，因为其零件尺寸 比 较小，结构形状 较 复杂，但 其加工 孔和底面的精度要求较高，此外还有 小头孔端 要求加工，对精度要求 也很高。 轴承支撑座 的底面 、大头孔上平面 和 小头孔 粗糙度要求都是 2.3Ra ，所以都要求精加工。其 小头孔与 底平面有 垂直度的公差要求， 轴承支撑座 底面与大头孔上平面有平行度公差要求 。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的 装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它 们 的加工是非常关键和重要的。 2.2 轴承支撑座 的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 nts 3 图 2.1 轴承支撑座 零件图 该 加工有 加工 表面 ： 平面加工包括 轴承支撑座 底面 、大头孔上平面； 孔系加工包括 大 、 小头孔、 各 小 孔 螺纹孔 ； 小头孔端 面 加工 以及 大头孔的 端面 加工 。 以 平面 为主 有 ： 轴承支撑座 底面的 粗、精铣加工，其 粗糙度要求是2.3Ra ； 大头孔端面 的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 2.3Ra 。 孔系加工有 ： 42、 32 的 大头 孔 粗、精镗加工 ， 其表面粗糙度 为1.6Ra ； 20 9H 的 小头孔 钻、扩和铰加工，其 表面粗糙度要求 1.6Ra ； 小孔 钻加工， 小孔表面粗糙度要求 5.12Ra 。 轴承支撑座 毛坯的选择 铸造 ，因为生产率很高，所以可以免去每次造型 。 单边余量一般在 13mm ，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其 年产量是 5000 件，由 3表 2.1 3 可知是中批量生产 。 上面主要是 对 轴承支撑座 零件的结构、加工精度和主要加工表面进行 了 分析，选择了其毛坯的的制造方法 为 铸造 和 中批的 批量生产 方式 ，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。 nts5 3 工艺规程设计 3.1 加工工艺过程 由以上分析可知， 该 轴承支撑座 零件的主要加工表面是平面、 孔 系 。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于 轴承支撑座 来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系 以及槽的各尺寸精度 。 由上面的一些技术条件分析得知： 轴承支撑座 的尺寸精度， 形状 精 度以及位置 关系 精度要求都 不是很高，这样对加工要求也就不是很高。 3.2 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有 好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时 使 加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计 轴承支撑座 的加工工艺来说，应选择能够满足 平面 孔系 和槽 加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也 要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较 底的机床。 3.2.1 影响 加工方法 的 因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如： 淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工 艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求 来 选定最终加工方法。 。 3.2.2 加工方案的选择 由参考文献 3表 2.1 12 可以确定， 平 面的加工方案为：粗铣 精铣（ 79IT IT: ），粗糙度为aR6.3 0.8，一般不 淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小 。 nts 6 由参考文献 3表 2.1 11确定， 大头 42、 32孔的表面粗糙度 要求为 6.3，则选择孔的加 方案 序为：粗镗 精镗。 小头孔 20 9H 加工方法 ： 加零件毛坯不能直接 铸 出孔 ， 只能 铸 出一个小坑，以便在以后加工时找正其中心， 但其 表面粗糙度的要求 为 6.1Ra ，所以选择 加工的方法是钻 扩 铰 。 小 孔加工方法 ： 因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是 12.5Ra ，所以我们采用一次钻孔的加工方法 。 3.3 确定定位基准 3.2.1 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： 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。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的 表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 轴承支撑座在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 轴承支撑座 零件图分析可知， 主要是 选择 加工 轴承支撑座 底面的装夹定位面为其 加工粗基准。 3.2.1 精基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则， 应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证nts 7 各表面间的 位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则， 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以 选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 轴承支撑座在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 轴承支撑座 零件图分析可知，它的底平面与 20 9H 小头 孔，适于作精基准使用。但用一个平面 和一个孔定位限制工件自由度 不够 ，如果使 用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以 用 44 的孔为 加工基准 。 选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准 。 3.4 工艺路线的拟订 对于 中 批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。 轴承支撑座 的加工的第一个工序 也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔 和面 定位粗、精加工 轴承支撑座 底 面 大头孔上平面 。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 3.4.1 工序 的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 nts 8 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积， 也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 80 90 c: 的含 0.4% 1.1%苏打及 0.25% 0.5%亚硝酸钠溶液 中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 mg200 。 3.4.2 工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点 工序数目少，工件装 夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于 保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备， 简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术 水平 要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种 原则。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。 nts 9 3.4.3 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好 的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11 IT12。粗糙度为 Ra80 100 m。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9 IT10。表面粗糙度为 Ra101.25 m。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 .另外精加工工序安排在最后 ,可防止或减少工件精加工表面损伤 。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6 IT7，表面粗糙度为 Ra10 1.25 m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加 工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 3.4.4 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条 件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表： 表 3.1加工工艺路线方案比较表 工序号 方案 方案 nts 10 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗铣平面 E、 F 平 面和 20孔 粗、精铣 E 平面 平 面和 20孔 020 精铣平面 E、 F 平 面和 20孔 粗、精铣 F 平面 平 面和 20孔 030 钻、扩、铰： 20孔 底面和侧面 钻、扩 、铰 ： 20孔 底面和侧面 040 粗 镗 42、32 孔 底面和 20 孔 粗 、精 镗 32孔 孔 底面和 20 孔 050 精镗 42孔 底面、 20 孔和孔 粗、精 镗 底面 、 20 孔 060 钻 各小孔攻丝各螺纹孔 检验 加工工艺路线方案的论证 ： 从前两步工序可以看出： 方案 把粗、精加工都安排在一个工序中， 以便装夹、安装工件。 再看后面的镗孔、工序， 方案 把粗、精加工分在两个不同的工序中，而 方案 都在一个工序中，这样不但有利于工件的安装，且在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。 方案 2中其工序较为集中，如粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。 由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表： 表 3.2加工工艺 过程表 工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸 造 铸造 铸件毛坯尺寸： 020 热处理 退火 030 铣 粗、精铣 E平面 工件用专用夹具装夹； 双立 轴 圆 工 作 台 铣 床nts 11 )52( KX 040 铣 粗、精铣 F平面 工件用专用夹具装夹； 双立 轴 圆 工 作 台 铣 床)52( KX 050 钻、扩 、铰 将孔 20 钻到直径 17d mm 再 将17 扩孔到 19.7 最后进行铰加工到要求尺寸 20 9H 工件采有专用夹具装夹，机床选用 摇臂钻床（ 3025Z ） 060 粗 、精镗 粗、精 镗 孔 42、 32 孔 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 68T ） 070 钻 钻 小孔 到要求尺寸 攻丝各螺纹孔 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 )3025(Z 080 检验 090 入库 清洗，涂防锈油 3.5 轴承支撑座 的偏差， 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 轴承支撑座 的 铸 造采用的是 HT200 铸造 制造，其材料是 HT200， 生产类型为中批量生产 ，采用 铸造 毛坯。 3.5.1 毛坯的结构工艺要求 轴承支撑座 为 铸 造件，对毛坯的结构工艺性 有一定要求： 由于 铸造 件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面 。 为了使金属容易充满模膛和减少工序， 铸造 件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免 铸造 件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构 。 铸造 件的结构中应避免深孔或多孔结构 。 铸造 件的整体结构应力求简单 。 工艺基 准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛nts 12 坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 3.5.2 轴承支撑座 的偏 差计算 轴承支撑座 底平面 和大头孔上平面 的 偏差及 加工余量计算 底平面加工余量 的计算 。根据工序要求， 其 加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣： 由参考文献 4表 11 19。其余量值规定为 2.0 2.5mm ，现取 2mm。查 3可知其粗铣 时精度等级 为 IT12，粗铣平面时厚度偏差取 0.21mm 精铣： 由参考文献 3表 2.3 59，其余量值规定为 1.0mm 。 铸 造毛坯的基本尺寸为 42-2-4=36， 又由参考文献 4表 11 19 可得铸件尺寸公差为 1.40.6。 。 大小头 孔的偏差及加工余量计算 参照 参考文献 3表 2.2 2， 2.2 25,2.3 13 和 参考文献 15表 1 8，可以查得： 孔 20： 钻孔 的精度等级： 12IT ，表面粗糙度 12.5Ra um ，尺寸偏差是 mm21.0 。 扩孔 的精度等级： 10IT ，表面粗糙度 3.2Ra um ，尺寸偏差是 mm084.0 。 铰孔的精度等级： 8IT ，表面粗糙度 1.6Ra um ，尺寸偏差是 0.043mm 。 根据工序要求， 小头孔加工分为钻、扩、铰三 个工序，而大头孔加工分为粗镗、精镗二 个工序完成，各工序余量如下： 钻 20孔 参照参考文献 3表 2.3 47，表 2.3 48。确定工序尺寸及加工余量为 ： 加工该 孔的工艺是：钻 扩 铰 钻孔： 17 扩孔： 19.7 2 2.7Z mm （ Z为单边余量） 铰孔： 20 2 0.3Z mm （ Z为单边余量） 3.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 1：粗 、精 铣 E平 面 。 机床： 卧式 铣床 X52K 刀具：硬质合金 可转位 端铣刀（面铣刀） ， 材料 ： 15YT ， 100D mm ， 齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2.2mm 所以 铣削深度pa： 精铣该平面的单边余量： Z=1.0mm nts 13 铣削深度pa： 1.0pa mm每齿进给量fa：根据参考文献 3表 2.4 73，取 0 .1 5 /fa m m Z：根据参考文献 3表 2.4 81，取铣削速度 2.8 /V m s 每齿进给量fa：根据 参考文献 3表 2.4 73，取 Zmmaf /18.0根据 参考文 献 3表 2.4 81，取 铣削速度 2.47 /V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照参考文献 3表 3.1 74，取 475 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i nmff V m m s m m a：根据 参考文献 3表 2.4 81,取 mma 60切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l mm ， 68l mm 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121 1 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i n4 2 7 . 5jml l lt f 机动时间 1jt： 121 6 8 1 2 2 0 . 1 9 m i n4 2 7 . 5jml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 2： 粗、 精铣 F面 。 机床： 卧式 铣床 X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 8，此为细齿铣刀。 nts 14 因其单边余 量： Z=2mm 所以铣削深度pa： mmap 2精铣该平面的单边余量： Z=1.0mm 铣削深度pa： 1.0pa mm每齿进给量fa：根据参考文献 3表 2.4 73，取 Zmmaf /18.0根据参考文 献 3表 2.4 81，取铣削速度 2.47 /V m s 每齿进给量fa：根据 参考文献 3表 2.4 73，取 0 .1 5 /fa m m Z： 根据 参考文献 3表 2.4 81，取 铣削速度 2.8 /V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 8 6 0 5 3 5 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照参考文献 3表 3.1 31，取 600 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 5 8 6 0 0 / 6 0 1 2 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 1 2 / 7 2 0 / m i nmff V m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l mm ， 68l mm 刀具切入长度 1l ：精铣时1 100l D m m刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间2jt：122 1 4 1 1 0 0 2 0 . 3 4 m i n720jml l lt f 机动时间2jt： 122 6 8 1 0 0 2 0 . 2 4 m i n720jml l lt f 所以该工序总机动时间 22 0 . 5 8 m i nj j jt t t 工序 3：钻、扩、铰 20 9H 孔 。 机床： 立式钻床 Z525 刀具：根据参照参考文献 3表 4.3 9 选 高速钢 锥柄麻花钻头。 钻孔 20 钻孔 20时先采取的是钻 17 孔， 再扩到 19.7 ，所以 17D mm 。 切削深度pa： 8.5pa mmnts 15 进给量 f ：根据参考文献 3表 2.4 38，取 rmmf /33.0 。 切削速度 V ：参照参 考文献 3表 2.4 41，取 0.48 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i n3 . 1 4 1 7vnrd ， 按照参考文献 3表 3.1 31， 取 630 / m innr 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l mm 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622rDl c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间1jt：14 2 6 3 0 . 2 5 m i n0 . 3 3 6 3 0jLt fn 扩孔 20 刀具：根据参照参考文献 3表 4.3 31 选择硬质合金锥柄麻 花 扩孔钻头。 片型号： E403 因 钻孔 20 时先采取的是 先 钻到 17 孔 再扩到 19.7 ，所以 19.7D mm ，1 17d 切削深度pa： 1.35pa mm进给量 f ：根据参考文献 3表 2.4 52，取 0.6 /f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 2.4 53，取 0.44 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i n3 . 1 4 1 9 . 7vnrD 按照参考文献 3表 3.1 31， 取 500 / m innr 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l mm 刀 具切入长度 1l 有： nts 16 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322rDdl c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： mml 412 ， 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间2jt：24 2 3 3 0 . 1 6 m i n0 . 6 5 0 0jLt fn 铰孔 20 刀具：根据参照参考文献 3表 4.3 54， 选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度pa： 0.15pa mm，且 20D mm 。 进给量 f ：根据参考 文献 3表 2.4 58， rmmf /0.20.1 取rmmf /0.2 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 2.4 60，取 smV /32.0 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i n3 . 1 4 2 0VnrD 按照参考文献 3表 3.1 31取 315 / m innr 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l mm 刀具切入长度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922rDdl c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间3jt：34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i n2 3 1 5jLt nf 该工序的加工机动时间的总和是jt： 0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i njt 工序 4 ： 粗、精镗 孔 。 机床： 卧式 金刚 镗床 740TK 刀具： 硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT nts 17 粗镗 42、 32孔 单边余量 Z=1.1mm,一次镗去全部余量 1.1pa mm， 进给量 f ：根据 参考文献 3表 2.4 66，刀杆伸出长度取 mm200 ，切削深度为 1.1mm 。因此确定进给量 0.2 /f mm r 。 切削速度 V ：参照 参考文献 3表 2.4 45， 取 2 . 0 / 1 2 0 / m i nV m s m 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 9 1 2 . 1 1 / m i n3 . 1 4 4 3 . 2Vnrd ， 按照参考文献 3表 3.1 41， 取 1 0 0 0 / m innr 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 4 3 . 2 1 0 0 0 2 . 2 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工作台每分钟进给量mf： 0 . 2 1 0 0 0 2 0 0 / m i nmf f n m m 被切削层长度 l ： 15l mm 刀具切入长度 1l ：12 . 2( 2 3 ) 2 3 . 2 730p ral m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt：121 1 5 3 . 2 7 4 1 0 . 1 1 m i n200jml l lt f 精镗 42、 32孔 粗加工后单边余量 Z=0.4mm，一次镗去全部余量， 0.4pa mm进给量 f ：根据 参考文献 3表 2.4 66，刀杆伸出长度取 mm200 ，切削深度为 0.4mm 。因此确定进给量 0 .1 5 /f m m r 切削速度 V ：参照 参考文献 3表 2.4 45，取 2 . 1 / 1 2 6 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： m in/9484214.3 1261 0 001 0 00 rd Vn ， 按照参考文献 3表 3.14 41， 取 1 0 0 0 / m innr 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 4 4 1 0 0 0 2 . 6 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工作台每分钟进给量mf： 0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i nmf f n m m 被切削层长度 l ： 15l mm nts 18 刀具切入长度 1l ： mmtgtg kalrp 5.3230 8.0)32(1 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间2jt：122 1 5 3 . 5 4 1 0 . 1 0 4 m i n2 1 7 . 5jml l lt f 所以该工序总 机动工时 0 . 1 1 0 . 1 5 0 . 2 6 m i
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