GY01-086@升降杠杆轴承座零件的工艺规程及夹具设计
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机械毕业设计全套
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GY01-086@升降杠杆轴承座零件的工艺规程及夹具设计,机械毕业设计全套
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1 目录 序言 . 1 一 .零件的分析 . 1 （一）、零件的作用： . 1 （二）、图纸技术要求分析 . 2 （三）生产纲领确定 . 3 （四）材料、毛坯制造方法的选择以及毛坯图 . 4 （五）确定主要加工面的工序 . 4 二工艺规程设计 . 5 （一）、基面的选择及定位： . 5 （二）、确定整个零件工艺路线 . 6 三加工工作量 . 7 （一）轴承孔连接板底面油槽的加工过程： . 7 （二）两轴承孔内搭子面的加工及距离确定过程： . 9 （三）两轴承孔外搭子面的加工及距离的确定过程： . 9 （四）轴承孔外圆的搭子外面的加工过程： . 10 （五）轴承孔 52mm的加工过程： . 11 （六）轴承孔 56mm的加工过程： . 12 （七） 螺纹孔 M6的加工过程： . 14 四轴承支撑孔外搭子面的加工夹具设计 . 15 五设计总结 . 15 六参考文献 . 16 nts 1 序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完大学全部公共基础课、专业基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学学习中占有很重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己将来从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后所参加的工作打下基础。 1、由于本次课程设计是在学完了机械制造工艺学和机械制造生产 实习后进行的，它是一个重要的实践性环节。 2、熟悉机械制造工艺的基本理论和工艺规程设计的基本原则、步骤和方法。 3、对过去所学知识的综合应用，加深基础知识在实践中的应用。增强分析问题，解决问题的能力。 4、学会使用金属机械加工工艺人员手册和机床夹具设计手册及其他有关机械加工的图表资料。 由于能力有限，设计中不足之处，请各位老师同学批评指正 ! 一 .零件的分析 （一） 、零件的作用： 升降杠杆轴承座是 F506 型细纱机中用来支撑传动轴的，在材料上，是铸铁 HT200；在结构上，轴承座的连接板上加上 了一加强筋，同时连接板上有个深度为 2mm的油槽，给润滑提供了一空间的条件，在装轴承的两个孔的周围各有三个螺纹孔，可以让它和细纱机的外机箱固定连接有好的效果。在该轴承座的两个孔分别安装型号 6000 和 6001 的轴承，两个孔的中心线要求和底面的平行度为， 以此约束条件来保证轴的对中性，又该轴承座的两孔也轴承的外nts 2 圈配合，所以，要求两孔的精度较高粗糙度为 ，保证了轴承的寿命。该轴承的其他地方精度上没什么特别的要求，允许铸造出来。 （二） 、 图纸技术要求分析 图 1 从零件图上可 以知道，该零件有镗内孔、铣两端面、钻螺纹空、铣油槽、铣搭子面等主要工艺。对这些加工部位的主要技术要求分析如下： 1 镗出的两轴承支撑孔的中心线与零件的底面存在 0.12的平行度公差。 2 镗出的两轴承支撑孔与孔的外圆保持同圆度。 3 镗出的两孔的粗糙度为 Ra3.2。 4 铣搭子外面的表面的粗糙度 Ra12.5。 5 铣出的孔的外端面粗糙度 Ra6.3。 6 铣出的孔的内端面粗糙度 Ra12.5。 nts 3 7 铸造尺寸精度为 IT18。 8 未标柱倒角为 2 45。 9 为标柱圆角的半径为 35mm。 （三）生产纲领确定 查表 1（划分类型的参考数据）可知： 表 1 生产类型 同一种零件的年产量 重型零件 中型零件 轻型零件 单件生产 小批量生产 中批量生产 大批量生产 大量生产 1 5 5 100 100 300 300 1000 1000以上 1 10 10 200 200 500 500 5000 5000以上 1 100 100 500 500 5000 5000 50000 50000以上 1、确定生产类型： 按计算公式 N=Q n(1+ %+ %) 其中零件在每台产品中的数量 n=1（ 件 /台），年产量 Q=10000（件 /年）， 废品率 %=2%，备品率 %=3% 所以 N=Q n(1+ %+ %) =1000 1（ 1+2%+3%） =10500 由于属于轻型零件，确定轴承座的生产属于大批量生产。 2、检查主要技术要求： （ 1）首先检查图纸，检查公差制定、形位公差、表面粗糙度是否合理。 （ 2）升降杠杆轴承座主要加工部位有：轴承支撑孔、搭子面、端面和底面（装配面）等。对这些主要加工面加工的主要技术要求有： a. 底面和轴承支撑孔的中心线必须平行，其误差不超过 0.12mm； b. 轴承支撑孔和孔 的外圆必须保持同圆度； c. 轴承支撑孔的表面粗糙度 Ra值为 3.2um； d. 轴承支承孔的尺寸公差为 H8，表面粗糙度 Ra值小于 1.6 m，圆柱度误差不超过孔径公差的一半，孔内搭子面距离精度允许为 0 0.22 mm，孔外搭子面距离精度允许为 0 0.40 mm； e. 轴承座的两外端面的表面粗糙度 Ra值 6.3um,两内端面的表面粗糙度 Ra值为12.5um。 （ 3）底面的主要技术要求： a. 铣出的卡位面粗糙度为 Ra12.5； nts 4 b. 铣出的油槽深为 2mm； （ 4）整个轴承座其他的技术要求： a. 未标注的铸 造圆角半径 R=3 5mm； b. 未标注的倒角尺寸为 2 450。 （四）材料、毛坯制造方法的选择以及毛坯图 由于该升降杠杆轴承座外形和内腔比较简单，有加强筋、搭子面、凹槽，壁厚较薄，主要用与轴承配合，支撑轴，故选用流动性好，减振性好，加工工艺性强和成本低的灰口铸铁，材料牌号为 HT200。 优点： 1.由于有石墨存在，有利于润滑及储油，故耐磨性能好，且消震性 好 ； 2.工艺性能好。由于灰铸铁含碳量高，接近与共晶成分，故熔点比钢低，因而铸造流动性好，切削、加工性好。 3.经济效率高； 缺点：力学性能低，抗 拉强度远低于钢。 若无灰铸铁，可选蠕墨铸铁，它的抗拉强度、屈服强度、弯曲强度、伸长率、弹性模量、断面收缩率均优于灰铸铁。 热处理方法：退火，高频感应加热表面淬火。 升降杠杆轴承座属于大批量生产，采用铸造的方法，金属模造模，必须采用金属模机器造型，两箱造型。这样轴承座的主要轴承孔在铸造成直接铸出，只有油槽铸不出，留待机械加工时铣出。 上、下箱的分型面分别选在轴承孔中心线上。由于采用这种方式，起模方便，且有利于型芯的定位、固定、排气与清理，以及便于检查铸件壁厚与不易错箱。 浇注口的选择有以下原则：铸件的重要 加工面或主要工作面应在下面，因为在浇注位置的上面部位，缺陷（砂眼、气孔、）出现的机会较下部多；铸件的大平面应放在下面；铸件的厚实部分容易形成缩孔，这些部分的浇注位置应放在分型面附近的上部或侧面。 （五）确定主要加工面的工序 1.两孔表面加工的精确度与粗糙度确定 根据两通 孔 的直径分别为 26mm 和 28mm， 表面粗糙度（ Ra=3.2）确定外圆表面加工工序：粗镗孔 半精镗孔 精镗孔 2.孔的内外搭子面的精确度和粗糙度确定 nts 5 根据内外搭子面的距离分别为 105mm和 151mm，表面粗糙度（ Ra=12.5 、 Ra=6.3）确定它们的加工工序：粗铣 精铣 3.倒 2 78两面孔的角：一次成形 4.钻轴承孔两外搭子面的六个孔并攻螺纹 根据所要求的内容为钻孔、锪孔、攻 M6螺纹，确定它们的加工工序：钻孔 锪孔 攻螺纹 5.倒 M6的角：一次成形 6.外搭子面的表面加工精确度和粗糙度确定 根据外搭子面的尺寸 40mm 18mm， 表面粗糙度 （ Ra=12.5）确定表面的加工工序： 粗铣 精铣 7.钻外搭子面的两孔并攻螺纹 由于要求得到 M6的螺纹孔，所以确定它们的加工工序：钻孔 攻螺纹 8.倒 M6的角：一次成形 由以上分 析可知，对这些主要的工序而言，我们可以先加工内外搭子面，然后借助夹具对其他的工序进行加工，并且保证它们之间的位置精度、基准、粗糙度要求。 二工艺规程设计 （一） 、基面 的 选择 及 定位： 以两轴承孔连接板不加工面为粗基准，夹具夹紧一端的轴承孔的搭子面和连接板来粗铣和精铣另一个轴承孔的外搭子面，用组合夹具来限定X ，Y ，X ，Y 四个自由度 ，从而满足加工要求。 以加工好的轴承孔的外搭子面基准，夹具夹紧该轴承孔的搭子面和连接板来粗铣和精铣另一端轴承孔的外搭子面，用组合夹具来限定X ，Y ，X ，Y 四nts 6 个自由度，从而来满足加工要求。 以两加工好的外搭子面为基准，夹具夹紧两轴承孔两端来粗铣和精铣轴承孔连接 板的底面，用组合夹具来限定X ，Y ，X ，Y 四个自由度，从而来满足加工要求。 以加工好的轴承孔连接板为基准，夹具夹紧加强筋来粗铣和精铣轴承孔的内搭子面，用组合夹具来限定X ，Y ，X ，Y 四个自由度，从而来满足加工要求。 以加工好的轴承孔连接板为基准，夹具夹紧加强筋来粗铣和精铣轴承孔的搭子外，用组合夹具来限定X ，Y ，X ，Y 四个自由度，从而来满足加工要求。 以加工好的轴承孔连接板为基准，夹具 夹紧加强筋来粗镗、半精镗和精镗两轴承孔，用组合夹具来限定 X ，Y 两个自由度，从而来满足加工要求。 （ 二 ）、 确 定 整个零件 工艺路线 工序：（ 5）粗、次、精镗孔 2 52H8孔 控制 （ 10）粗、精铣 B面。控制 （ 15）粗、精铣 2 78内搭子面 控制 105H11 （ 20）粗、精铣 2 78外搭子面 控制 0.400151 （ 30）倒 2 78H8两面孔的角 1 45 （ 35）铣 20 78角尺面 ,深 6 （ 40）铣 18 40搭子面 (D向 ),挖制 1 及 40 （ 45）钻两面共 6 M6螺孔 6 5,深 15 （ 50）锪两面共 6 8 90,沉孔 （ 55）攻 6 M6螺孔 ,深 12 nts 7 （ 60）钻 M6 孔 5(钻通 ),保证居中 （ 65）倒 M6的角 6.3 120 （ 70）攻 M6 螺孔 （ 75）钻 2 M6 孔 5,深 13,控制 24(40 18搭子外 )控制 40及居中 （ 80）倒 2 M6孔的角 6.3 120 （ 85）攻 2 M6螺孔 ,深 10 （ 90）钻 M6 孔 5,控制 45 （ 95）倒 M6孔的角 6.3 120 （ 100）攻 M6 螺孔 （ 105）拉尺 1.5 120油槽 ,控制深 2 及 11.5 （ 110）拉尺 1.5 120油槽 ,控制深 2 及 11.5 （ 115）去全部毛刺 (包括孔内主刺 ) （ 120）完工检验 三加工工作量 1.主要加工面：轴承孔连接板底面油槽，轴承孔内外搭子面，轴承孔外圆的搭子外面。 2.主要孔：两轴承支撑孔 52mm Ra3.2 和 56mm Ra3.2 3.其他加工部分主要有：轴承外搭子面共 6 个螺纹孔、轴承搭子外表面的 2个螺纹孔、轴承孔外圆的 2个螺纹孔。 具体加工工艺过程见工序卡 （一）轴承孔连接板底面油槽的加工过程： 表 2 工序名称 加工余量（ mm） 经济精度 工序尺寸 公 差（ um） 粗 铣 2 IT13 0.89 13 0.89 Ra12.5 毛 坯 2 2.5 15 2.5 2.5 nts 8 1.铣削用量的选择： 根据表 2可知，铣削加工余量为 Z=2mm 可一铣削完成，根据查 查得 v 0.45m/s (27m/min) 采用高速钢锭齿三面刃铣刀，wd=9mm,齿数 Z=6 2.主轴转速的选择： ns=wdv1000 =15.9r/s (954 r/min) 按机床选取 nw=19.7 r/s (1180 r/min)。 实际切削速度 v=1000 ww nd =0.56 m/s 3.校验机床功率： Ps=32.7 610 kw/mm3 /min 由表 3-2查得，当 f=0.5 mm/r时， KFfz=0.93,故切削功率： Pm=Ps paV f K1000=32.7 610 93.010005.05.1157 =3.58 4.校验机床进给强度 由表 3-4查得单位切削力 F=1962MPa，故主切削力为 1 9 6 2 0 . 7 5 0 . 4 0 . 9 6 5 6 5Zz p f FF F a K N 在一般切削加工中，刀尖圆弧半径对yF、xF的影响较大，对zF影响较小。 由表 3-8查得 2mm 时， 1.37yFK ， 0.73xFK 又从表查得当 75rK 时， / 0.5yzFF， / 0.5xzFF，故径向力和轴向力分别为 ( / ) 5 6 5 0 . 5 1 . 3 7 3 8 7yy z y z FF F F F K N ( / ) 5 6 5 0 . 5 0 . 7 3 2 0 6xx z x z FF F F F K N 取机床导轨与溜板之间的摩擦系数 =0.1, 则机床进给机构沿纵进给方向所承受的力为 nts 9 ( ) 2 0 6 0 . 1 ( 5 6 5 3 8 7 ) 3 0 1 . 2x Z yF F F （二）两轴承孔内搭子面的加工及距离确定过程： 两加工表面粗糙度都是 Ra12.5 表 3 工序名称 加工余量（ mm） 经济精度 工序尺寸 公 差（ um） 粗 铣 2 3 IT11+0.89 105+0.89 Ra12.5 毛 坯 2 3 2.5 111 2.5 2.5 1.铣削用量的选择： 根据所给的尺寸可知，铣削加工余量为 Z=3mm 可一次铣削完成，采用高速钢锭 齿三面刃铣刀，wd=40mm,齿数 Z=6 根据查 切削用量简明手册 查得 v=0.45 m/s (27m/min) 2.主轴转速的选择： ns=wdv1000 =3.5r/s (208 r/min) 按机床选取 nw= 210 r/min 实际切削速度 v=1000 ww nd =0.56 m/s （三）两轴承孔外搭子面的加工及距离的确定过程： 两加工表面粗糙度都是 Ra6.3 表 4 工序名称 加工余量（ mm） 经济精度 工序尺寸 公 差（ um） 精 铣 2 2 IT12+0.40 151+0.40 Ra6.4 粗 铣 2 5 IT14 0.89 155 0.89 Ra12.5 毛 坯 2 7 2.5 165 2.5 2.5 1.粗铣削用量的选择： 根据所给的尺寸可知，铣削加工余量为 Z=5mm 可一次铣削，即 a1p=5mm,. 采用高速钢锭齿三面刃铣刀，wd=40mm,齿数 Z=6 nts 10 根据查 切削用量简明手册 查得 v=0.6 m/s (33m/min) 主轴转速的选择： ns=wdv1000 =3.5r/s (208 r/min) 按机床选取 nw= 210 r/min 实际切削速度 v=1000 ww nd =0.56 m/s 2.精铣削用量的选择： 根据所给的尺寸可知，铣削加工余量为 Z=2mm 可一次铣削，即 a1p=2mm,. 采用高速钢锭齿三面刃铣刀，wd=40mm,齿数 Z=6 根据查 切削用量简明手册 查得 v=0.45 m/s (27m/min) 主轴转速的选择： ns=wdv1000 =3.8r/s (232 r/min) 按机床选取 nw= 260 r/min 实际切削速度 v=1000 ww nd =0.6 m/s （四）轴承孔外圆的搭子外面的加工过程： 表面粗糙度为 Ra12.5 表 5 工序名称 加工余量（ mm） 经济精度 工序尺寸 公 差（ um） 粗 铣 IT11 0.89 0.89 Ra12.5 毛 坯 2.5 2.5 2.5 1.铣削用量的选择： 根据所给的尺寸可知，铣削加工余量为 Z=2mm 可分次铣削，即 a1p=2mm. 采用高速钢锭齿三面刃铣刀，wd=9mm,齿数 Z=6 根据查 切削用量简明手册 查得 v=0.45 m/s (27m/min) nts 11 主轴转速的选择： ns=wdv1000 =15.9r/s (954 r/min) 按机床选取 nw=19.7 r/s (1180 r/min)。 实际切削速度 v=1000 ww nd =0.56 m/s （五）轴承孔 52mm的加工过程： 表面粗糙度为 Ra3.2 表 6 工序名称 加工余量（ mm） 经济精度 工序尺寸 公 差（ um） 精 镗 1 H8 52 Ra3.2 半精镗 2 H10 51 Ra6.3 粗 镗 4 H13 49 Ra12.5 毛 坯 7 2.5 45 2.5 2.5 1. 粗镗孔 49mm 取力杆直径 D=20，镗杆伸出量 100 mm 单边余量 Z=2 mm,一次加工，令 ap=2mm 选用硬质合金 YT5， 900 镗刀。 f=0.20 mm/r (查 切削用量简明手册 表 3-15) v=1.6 m/s %)201( =1.28 m/s (查 切削用量简明手册 表 3-15及手册第十项镗孔切削用量 ) ns=wdv1000 =11.65 r/s (699 r/min) 按机床选取 nw=12 r/s (720 r/min) 2. 半精镗 孔 51mm 取力杆直径 D=20，镗杆伸出量 100 mm 单边余量 Z=1 mm,一次加工，令 ap=1mm nts 12 选用硬质合金 YT5， 900 镗刀。 f=0.20 mm/r (查 切削用量简明手册 表 3-15) v=1.6 m/s %)201( =1.28 m/s (查 切削用量简明手册 表 3-15及手册第十项镗孔切削用量 ) ns=wdv1000 =11.65 r/s (699 r/min) 按机床选取 nw=12 r/s (720 r/min) 3. 精镗孔 52mm 取力杆直径 D=20，镗杆伸出量 100 mm 单 边余量 Z=0.5 mm,一次加工，令 ap=0.5mm 选用硬质合金 YT5， 900 镗刀。 ,/40.025.0 rmmfz 取为 0.27mm/r。 (查 切削用量简明手册 表3-15) min/100 mv (查 切削用量简明手册 表 3-15及手册第十项镗孔切削用量 ) m i n/637501001 0 0 01 0 0 0 rdvnww 查 切削用量简明手册 nw 取为 630r/min。 （六）轴承孔 56mm的加工过程： 表面粗糙度为 Ra3.2 表 7 工序名称 加工余量（ mm） 经济精度 工序尺寸 公 差（ um） 精 镗 1 H8 56 Ra3.2 半精镗 2 H10 55 Ra6.3 粗 镗 4 H13 53 Ra12.5 毛 坯 7 2.5 49 2.5 2.5 1. 粗镗孔 53mm nts 13 取力杆直径 D=20，镗杆伸出量 100 mm 单边余量 Z=2 mm,一次加工，令 ap=2mm 选用硬质合金 YT5， 900 镗刀。 f=0.20 mm/r (查 切削用量简明手册 表 3-15) v=1.6 m/s %)201( =1.28 m/s (查 切削用量简明手册 表 3-15及手册第十项镗孔切削用量 ) ns=wdv1000 =11.65 r/s (699 r/min) 按机床选取 nw=12 r/s (720 r/min) 2. 半精镗孔 55mm 取力杆 直径 D=20，镗杆伸出量 100 mm 单边余量 Z=1 mm,一次加工，令 ap=1mm 选用硬质合金 YT5， 900 镗刀。 f=0.20 mm/r (查 切削用量简明手册 表 3-15) v=1.6 m/s %)201( =1.28 m/s (查 切削用量简明手册 表 3-15及手册第十项镗孔切削用量 ) ns=wdv1000 =11.65 r/s (699 r/min) 按机床选取 nw=12 r/s (720 r/min) 3. 精镗孔 56mm 取力杆直径 D=20，镗杆伸出量 100 mm 单边余量 Z=0.5 mm,一次加工，令 ap=0.5mm 选用硬质合金 YT5， 900 镗刀。 ,/40.025.0 rmmfz 取为 0.27mm/r。 (查 切削用量简明手册 表3-15) nts 14 min/100 mv (查 切削用量简明手册 表 3-15及手册第十项镗孔切削用量 ) m i n/637501001 0 0 01 0 0 0 rdvnww 查 切削用量简明手册 nw 取为 630r/min。 （七）螺纹孔 M6 的加工过程： 1.钻螺纹底孔 5 mm 机床： Z5125-1立式钻床 刀具：高速钢麻花钻 根据 切削用量简明手册 查得， 进给量为 f 0.18 0.22mm/r,现取 f=0.22mm/r， v=17m/min，则： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 7 1 1 2 8 / m i n5swv rnd 查 切削用量简明手册 取 min/960 rn w 。 所以实际切削速度为： 5 9 6 0 1 4 . 4 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwd nvm 2.攻螺纹 机床： Z5125-1立式钻床 刀具： M6丝锥 进给量为 f 0.18 0.22mm/r,现取 f=0.18mm/r， v=1.2m/min，则： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 2 9 4 / m i n6swv rnd 查 切削用量简明手册 取 nw=60r/min 所以实际切削速度为： 6 6 0 1 . 0 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwd nvm nts 15 四轴承支撑孔外搭子面的加工夹具设计 根据加工要求可知，理论上在该工序中
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