角型轴承箱零件设计说明书.doc

角型轴承箱零件设计说明书 角型轴承箱 零件设计 角型轴承箱 零件设计隐藏 窗体顶端窗体底端目 录 前言 一、零件的分析 二、工艺规程的设计 （一）确定毛坯的制造形式 （二）基准的选择 （三）工艺路线的拟定及工艺方案的分析 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 （五）各工序的定位夹紧方案及切削用量的选择 （六）各工序的基本工时 三、工装设计分析，提出设计任务书 四、总结 五、主要参考文献 前 言 机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学 （含机床夹具 设计）和大部分专业的一门课程，并进行了生产实习的基础上进行的 一个教学环节。 这是我们在进行课程设计之前对所学课程的一次深入 的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在几年的 学习中占重要地位。 就我个人而言，希望通过这次课程设计，对自己今后将从事的 工作，进行一次适应性训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题 的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计中尚有许多不足之处，希望指导老师给予 批评指教。 一、零件的分析 (一) 零件的作用 角形轴承箱是用夹固定在轴承的箱体,通过固定轴承来实现轴承的 正常运转槽 50h11 与端面 100h11 为配合表面有较高的精度及表面粗 糙度。140h11 为内圆较高的定位基准180H7 孔为轴承配合表面有 较高的精度。 （二）零件工艺分析 该零件是箱体类零件， 形状不规则， 加工面大， 尺寸精度、 形位精度、 表面精度要求均较高，零件的主要技术要求分析如下： （参阅附图零 件图- ） （1）T1、T2 两表面对180H7 孔轴线垂直度摆差不大于 0.1mm 及 圆度，主要保证轴承能正确的安装在该箱体上，角形轴承箱利用自行 的 50h11 的凹槽进行定位，因此要 T3、T4 的精度及槽的定位精度为 0.4mm。 (2)铸件要求不能有砂眼、疏松、气孔等铸造缺陷，以保证零件的强 度、硬度及刚度，在外力的作用下，不致于发生意外事故。设计夹具 时要注意该事项。 (3)由180h7 的孔是一比较重要的孔， 也是以后机床加工工序的主要定位基准，因此孔的工序是比较重要的，要在夹具设计中考虑，保证 达到该孔的精度、粗糙度、与端面的垂直度的要求，主要是确定装夹 基准和夹紧块位置。 二、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式 由于零件的结构比较复杂，又是薄璧零件，所以采用金属型铸造。 工件的材料为 HT15-33，毛坯的尺寸精度要求为 1T1112 级。 （二）基准的选择 根据零件的图纸及零件的使用情况分析,知180H7 孔,槽宽等均 应通过正确的定位才能保证,故对基准的选择应予以分析。 （1）粗基准的选择 按照粗基准的选择原则,为了保证不加工表面和加工表面的位置 的要求,应选择不加工表面为粗基准, （2）精基准的选择 在180H7 孔加工以后,各工序则以该孔为定位基准,从靠近距离 箱体上表面为 350mm 的端面为轴向尺寸的定位基准。这样满足了基 准重合的原则和互为基准的原则。在加工箱体的某些表面时,可能会 出现基准不重合,这时需要进行尺寸链的换算。 （三）工艺路线的拟定 （1）工艺路线的拟定 为了保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术 要求,必须制定合理的工艺路线。 由于生产纲领为成批生产 , 所以采用通用机床配以专用的工、 夹、 具,并考虑工序集中,以提高生产率和减少机床数量,使生产成本 下降。 工艺路线方案 铸件, 退火 工序: 1.毛坯制造 2.粗车端面。 3.粗车180H7 mm 孔并倒角。 4.钻、扩、铰孔。 5.粗铣两大平面,两小平面。 6.半精镗两端面、半精镗180H7 mm 孔。 7.铣开挡。 8.铣槽。 9.钻孔 。 10.精镗180H7 mm 孔。 11.精铣。 此方案是用车削的方法,在车端面的同时将孔一并粗车完成,这样 能更好的保证孔与端面的垂直度,然后将两个端面一次铣出,这样有较 好的平行度,在用端面定位,用滑柱钻模的钻套定中心,用钻模板直接 压紧,也可得到较好的孔与端面的垂直度。 后面的工序均以孔及端面定位,故基准是重合的。 此方案还要考虑工厂的具体条件等因素,如设备,能否借用工、 夹、 量具等。根据此方案的工艺路线制定出详细的工序划分如下所示: 毛坯为精铸件,清理后,退火处理,以清除铸件的内应力及改善机 械加工性能,在毛坯车间调整 V 型活块,铣去冒口,达到毛坯的技术要 求,然后送到机械加工车间进行加工。 工序: (1) 毛坯制造 (2) 粗车端面。 (3) 粗车180H7 mm 孔并倒角。 (4) 钻、扩、铰孔。 (5) 粗铣两大平面,两小平面。 (6) 半精镗两端面、半精镗180H7 mm 孔。 (7) 铣开挡。 (8) 铣槽。 (9) 铣面 (10) 钻 2-25mm 孔和钻 2-25mm 孔。 (11) 精镗180H7 mm 孔。 (12) 精铣。 (13)检验。 根据此工序的安排,编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。 (四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1、确定切削用量及时间定额： 工序 010 以 T1 为粗基准，粗铣 180 孔上端面。 加工条件 工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：粗铣 22 孔上端面。 机床：XA5032 立式铣床。 刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 ae=60,深度 apPcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z =0.16mm/z。 (4)计算基本工时 tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 (五)工序 020 和工序 030 以 T1 及小头孔外圆为基准180 孔上下端 面。 1. 加工条件 工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。 加工要求：精铣 55 上端面。 机床：XA5032 立式铣床。 刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 ae=60,深度 apPcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z =0.16mm/z。 (6)计算基本工时 tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 工序 030 和 040 以 T1 及小头孔外圆为基准，扩、精铰 22 孔，保证 垂直度误差不超过 0.05mm,孔的精度达到 IT7。 3. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=18mm，钻头采用双头刃磨法，后 角 o12，二重刃长度 b=2.5mm,横刀长 b=1.5mm,宽 l=3mm,棱 带长度 l1 = 1.5mm 4.选择切削用量 (1）决定进给量 2? = 120 0 = 10 = 30 查切 f = 0.70 0.86mm / r 所以， f = 0.70mm / r 按钻头强度选择 f = 1.75mm / r l d = 30 20 = 1 .5 3 按机床强度选择 f = 0.53mm / r 最终决定选择机床已有的进给量 f = 0.48mm / r 经校验 F f = 6090 Fmax 校验成功。 (2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册 ）为 0.5.mm，寿命 T = 60 min (3）切削速度 查切 vc = 18mm / r 修正系数 K TV = 1.0 K MV = 1.0 K tv = 1.0 Kxv = 1.0 K 1v = 1.0 K apv = 10 故 vc = 18mm / r 。 ns = 1000v = 318.3r / min d 0 查简明手册机床实际转速为 nc = 272r / min 故实际的切削速度 vc = 5.计算工时 tm = L 30 + 10 = = 0.10 min nf 272 1.45 d 0 n s 1000 = 15.4mm / r 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅 助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： n = 272r / min f = 0.48mm / r vc = 15.4m / min d 0 = 19.8mm 精铰： n = 272r / min f = 0.48mm / r vc = 15.4m / min d 0 = 20 IT 7 (六)工序 090 和 100 T1 及小头孔外圆为基准，扩、半精镗55 孔。 1.选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=48mm，钻头采用双头 刃磨法，后角 o11，二重刃长度 b=11mm,横刀长 b=5mm,弧面 长 l=9mm,棱带长度 l1 = 3mm 2.选择切削用量 (1）决定进给量 查简明手册 f = 1.0 1.2mm / r 按钻头强度选择 f = 2mm / r 按机床强度选择 f = 0.53mm / r 经校验 2? = 120 0 = 10 = 30 最 终 决 定 选 择 Z550 机 床 已 有 的 进 给 量 f = 0.40mm / r F f = 12260 24520 = Fmax 校验成功。 (2)钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度 简明手册 为 0.81.2mm， （查 ） 寿命 T = 140 min 扩孔后刀面最大磨损限度（查简明手册 ）为 0.9.mm，寿命 T = 60 min 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查简明手册 ）为. mm，寿命 T = 120 min (3)切削速度 查切 vc = 20mm / r 修正系数 K TV = 1.0 K MV = 1.0 K tv = 1.0 Kxv = 1.0 K 1v = 1.0 K apv = 10 故 vc = 20mm / r 。 ns = 1000v = 132.6r / min d 0 查简明手册机床实际转速为 nc = 125r / min 故实际的切削速度 vc = d 0 n s 1000 = 18.8mm / r 扩铰和半精铰的切削用量同理如下： 扩钻： n = 125r / min 半精铰： n = 125r / min 3.计算工时 tm = L 17 + 18 = = 0.52 min nf 125 0.53 f = 0.40mm / r f = 0.40mm / r vc = 19.5m / min d 0 = 49.75mm vc = 19.6m / min d 0 = 50 IT 7 所有工步工时相同。 四、小结通过这次课程设计,使我进一步地了解了所学过的理论知识及具体 运用了这些知识. 通过这次课程设计,使自己对工艺人员所从事的工作有了轻身的体 验,学会了查图表、资料、手册等工具书.通过实力对工艺规程的编制 和切削用量的选择计算等做了一次练习. 总之,通过这次课程设计使我受益匪浅,为我今后的学习与工作大下 了一个坚实而良好的基础.在此,衷心的感谢指导老师的帮助. 五、参考文献 李洪主编.机械加工工艺手册.北京：北京出版社，1990 艾兴，肖诗纲主编.切削用量手册.北京：机械工业出版社， 1994， 东北重型机械学院.洛阳工学院.第一汽车制造厂职业大学编. 机床夹具设计手册.上海：上海科技出版社 1990 赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册.上海：上海科学技 术出版社，1990. 郑修本，冯冠大主编.机械制造工艺学.北京：机械工业出版 社，1992. 画了个镗夹具简图，主要是确定装夹基准和夹紧块位置。v 型块为活块，做夹紧用。另 一边的阴影部分机构为定位基准面。铣夹具简图过几天上来。因为不知道毛坯情况，基准不 好找。 讨论是2006版教育版的 用07可以打开 HT150毛坯 其他的都得自己弄 那个180的孔为镗， 设计这个夹具！ 工艺： 1工序铣 飞100厚度到尺寸，注意控制对称度和平行度，平行度误差要求小于0.05。 2工序车 用回转直径在450以上的车床， 2抓卡盘加靠山以轴承套外型定位车内孔到178正负 0.2 90厚度的安装臂车到尺寸，注意平行度。 3工序铣 铣安装臂58的厚度尺寸，50h11的槽，注意垂直度以及外型350和360的尺寸。 4工序镗 镗180孔到尺寸。 5工序钻 钻25的孔和6-13的孔。 为什么不直接车100的厚度？是因为零件为不规则形状，车的话重心不在圆心，跳动大，会 影响180尺寸与端面的垂直度。 机械工程学院 机械加工工艺过程卡 零件名称 角形轴承箱 材料 HT150 供应状态 毛坯种类 毛坯重量(kg) 每一毛坯可制零件数 零件重量(kg) 大批量 铸造毛坯 35.6 1 30.8 部门 工序号 工序名称 设备 主要工艺装备名称及规格 名称 型号 夹具 刀具 量具 1 毛坯制造 2 粗车两端面、 粗车180H7 mm孔并倒角 卧式车床 CA6140 通用车夹具 45弯头车刀 分度值为0.01mm外径千分尺 光滑极限量规 3 钻、扩、铰工艺孔 立式钻床 Z525 专用钻夹具 钻头、扩孔钻、铰 刀 分度值为0.01mm游标卡尺 4 粗铣两大平面 万能升降台铣床 X6140 专用铣夹具 硬质合金端铣 刀 分度值为0.01mm外径千分尺 5 粗铣两小平面 万能升降台铣床 X6140 专用铣夹具 套装式直齿三 面刃铣刀 分度值为0.01mm外径千分尺 6 粗铣两定位槽、半粗铣两定位槽 立式升降台铣床 XA5032 专用铣夹 具 高速钢直柄立铣刀 分度值为0.01mm外径千分尺 7 半精镗两端面、半精镗180H7