轴承座机械加工工艺设计

河南工业职业技术学院机械加工技术课程设计说明书设计题目设计“轴承座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备班级06111设计者指导教师兰建设2008年10月27日至10月31日2机械制造工艺学课程设计任务书题目设计轴承座零件的加工工艺规程生产纲领5000件生产类型批量生产内容1产品零件图1张2产品毛坯图1张3机械加工工艺过程卡片1套4机械加工工序卡片1套5课程设计说明书50008000字1份目录前言3课程设计说明书正文一、零件的分析（一）、零件的作用（二）、零件的工艺性分析二、确定生产类型三、确定毛坯一、确定毛坯的种类二、绘制铸造件毛坯图四、工艺规程设计一定位基准的选择二工艺路线的拟定（三），机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定五、工装设计分析提设计任务书六、小结七、主要参考文献前言4机械制造工艺学课程是在学完了机械制造工艺学包括机床夹具设计和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上的一个教学环节。这是我们在进行毕业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，它在今年的学习中占有重要的地位。我个人的感想是，希望经历了这次课程的设计，对自己的将来所从事的工作，进行一次适应性的训练，通过这次课程设计锻炼自己的分析问题，解决问题的能力，为毕业后的工作打下一个良好的基础。由于自己的理论知识的不完善，实践能力的缺乏，设计之中不免有一些不合理的地方，学生我肺腑的恳请各位老师能够给予指教批评。一零件的分析（一）零件的作用5上紧定螺丝，以达到内圈周向、轴向固定的目的但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。（二）零件的工艺分析该零件为轴承支架，安装轴承，形状一般，精度要求并不高，零件的主要技术要求分析如下（参阅附图1）（1）由零件图可知，零件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求，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RA63、内孔、端面及内孔的精度要求均为63。轴承座在工作时，静力平衡。（2）铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在静力的作用下，不至于发生意外事故。二确定生产类型已知此轴承座零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量不足100KG，查机械制造工艺与夹具第7页表113，可确定该拨叉生产类型为中批生产，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，采用专用工装。三确定毛坯（1）确定毛坏种类6零件材料为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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表225,选用铸件尺寸公差等级为CT9。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。（2）绘制铸造件零件图四工艺规程的设计（一）定位基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析，知625H9的孔，轴承端面、顶面、16及12的孔等均需正确定位才能保证。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，故应选轴承底座上表面为粗基准，以此加工轴承底座底面以及其它表面。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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。（二）工艺路线的拟定7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,可以考虑采用万能性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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下方案一工序一粗铣轴承座的下底面。以轴承座的底座的上表面为定位粗基准，采用X6132卧式铣床加工。粗铣轴承座的端面，以轴承座的下底面为基准，使用X6132卧式万能铣床进行加工。铣轴承座上面的小圆柱的上顶面，还以下表面为定位基准，同样使用X6132卧式铣床铣削。工序二粗镗及半精镗625的内孔，以内孔轴线为基准，采用镗床专用夹具。工序三钻、扩12的孔，钻、扩16的孔。采用Z525立式钻床加专用夹具方案二工序一粗铣轴承座的下底面。以轴承座的底座的上表面为定位粗基准，采用X6132卧式铣床加工。工序二粗镗及半精镗625的内孔，以内孔轴线为基准，采用镗床专用夹具。工序三粗铣轴承座的端面，以轴承座的下底面8为基准，使用X6132卧式万能铣床进行加工。工序四钻、扩12的孔，钻、扩16的孔。采用Z525立式钻床加专用夹具工序五铣轴承座上面的小圆柱的上顶面，还以下表面为定位基准，同样使用X6132卧式铣床铣削。方案三工序一铣轴承座上面的小圆柱的上顶面，还以下表面为定位基准，同样使用X6132卧式铣床铣削。工序二粗铣轴承座的下底面。以轴承座的底座的上表面为定位粗基准，采用X6132卧式铣床加工。工序三粗铣轴承座的端面，以轴承座的下底面为基准，使用X6132卧式万能铣床进行加工。工序四粗镗及半精镗625的内孔，以内孔轴线为基准，采用镗床专用夹具。工序五钻、扩12的孔，钻、扩16的孔。采用Z525立式钻床加专用夹具。三个工艺方案的比较与分析方案一在第一道工序内容多，工序集中，操作方便。方案二工序分散，方案三在第一道工序时，选择的粗基准为底面，这样不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准这一原则。方案一与其相比，在铣完底面后，直接在铣床上铣削底9面及顶面，如此，相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。另外，零件的加工要求就整体来说，其精度并不高，若采用工序分散（方案二）法，其加工经济性并不是很好。但在选择方案的时候，还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等。故本次设计选择方案一。根据工序方案一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，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间铣削去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序（1）粗铣底座底面以轴承座的上表面为粗基准，将毛坯装夹在X6132万能卧式铣床上，按照粗加工的余量来进行粗铣毛坯。（2）精铣底座底面以粗铣床的基础上，根据实际情况，调整铣床的相关参数，精加工轴承座的下底面。（3）粗铣端面（4）粗铣顶面（5）镗625的内孔10（6）钻12的孔（7）钻16的孔（8）去毛刺（9）检验根据此工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。见附表10机械加工工艺过程卡；附表2090；机械加工工序卡。（三），机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。1毛坯尺寸的确定，画毛坯图。轴承座其材料为HT200。由于产品的精度要求不高，生产纲领为中批生产，所以毛坯选用砂型铸造。毛坯铸出后进行退火处理，以消除铸件在铸造过程中产生的内应力。由文献（1）表22，该种铸件的尺寸公差等级为IT9级。由文献（1）表22，可查出铸件主要尺寸的公差，现将主要毛坯尺寸及公差所示主要面尺寸零件尺寸总余量公差IT主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差IT625两端面85229内孔62545859底面3029由此，可绘出其零件的毛坯图（见附图2）2粗铣底底座底面底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为120X15，机床的型号X613211刀具YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取10O0S06010。R00加工要求粗铣轴承座的下底面。A确定加工余量由毛坯图可知总加工余量为2MM，文献表830可知精2加工余量为1MM，由于两脚底面较小，根据实际情况，调整为02MM，故其粗加工余量为20218MM。B）确定每齿进给量由切削加工简明实用手册表895，取每齿粗铣的进给量为02MM/Z,取精加工每齿的进给量为15MM/Z粗铣走刀一次AP18MM，精铣走刀一次AP02MM。C计算切削用量由表856，取粗铣、精铣的主轴转速分别为150R/MIN和300R/MIN，由前面选择的刀具直径120MM，故相应的切削速度分别为VDN/10005652M/MINV粗1052X精DN/1000M/MIN113M/MIN1032XD校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。由文献表2496得切削功率为P924X105ZNK2M140D86EA720FPMP取Z16N25R/S10MM02MM6015EAF1218MMPA而KKKF2由文献表2494可知K1KF21MV2V故K1故924XXXXX18X16X25X1035KWMP51014086720其所消耗量功率远小于机床功率，故可用。3625两端面的加工两端面的加工由铣削来完成，此时，刀具YG6硬质合金端铣刀，刀具不变，机床不变。工序单边总余量由毛坯图与零件图可知为MM，由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。由表895可得2MMF2MM/R由文献表856可PA2得N600R/MIN则就可确定相应的切削的速度故V10DN22608M/MIN1062X412顶面的加工顶面的加工由铣削来完成，工序余量为2MM由文献表8295可得3MM且上表面精度要求不高，故上表面可一次性加PA工完成。由于上表面较小，可采用端铣刀加工，但是增加了换刀时间，降低了效率。故刀具仍可用刀具刀具直径为120的YG6硬质合金面铣刀。可取F15MM/R由文献表856可取2N600R/MIN则相应的切削速度V11775M/MIN10DN602X135625内孔074由零件图及毛坯图知，加工总余量为MM，由于精度要求，须粗镗和半精镗各一次。由文献表886，粗加工时，取2进给量F05MM/RMM精加工时，PA1MM,F02MM/R。由表887查得粗镗625MM内孔PA的切削速度V12M/MINV16M/MIN由此算出转速粗精为N6115R/MIN粗DV105621XN815M/MIN精6钻12孔该孔可选由高速钢钻头钻出底孔后，再由扩孔钻钻出。由文献表881得扩孔时的余量为MM，根据实际情况可2取为2MM,故钻孔的余量为Z12210MM钻钻孔工序尺寸及公差为拉孔工序尺寸及公差为04112H9043由文献表869,钻孔的进给量F02MM/R，由文献表22871求得钻孔时的切削速度V035M/S21M/MIN由知扩孔的进给量为08MM/S由此算出转速为N6688R/MINDV1021X按钻床的实际转速取N600R/MIN，则实际切削速度为VDN/10002185M/MIN106X由表878得FCFDFFFK5886XDXFXKXYF08F14MCDMFKX1022563XDXFXKX0MX0YM39108M3因为加工灰铸铁时KK由文献表878，可查的MF3K1，故F5886X116X02X118841NF80M22563X116X02X1X1066NM91803它们均小于机床所能提供的进给率和扭转力矩,故机床刚度足够。7钻16的孔该孔先由高速钢钻头钻出底孔后，再由圆孔拉刀拉出。由文献表824拉孔时的余量为05MM，故3Z775MM钻25016钻孔工序尺寸及公差为15504拉孔工序尺寸及公差为16H9（）30由文献表869取钻孔的进给量F025MM/R由文献3表871求得钻孔时的切削速度为V035M/S21M/MIN3由此算出转速为N4314R/MIN。按钻床DV10521X的实际转速为480R/MIN。则实际切削速度为V10DN2336M/MIN。由表878得F5886XDXFXK10485X8FM22563XXFXKX10910D8M3因为加工灰铸造铁时，KKF由878可查得K1故F5886FX155X025X130096N80M22563X155X025X1X10136NM9180315它们均小于机床所能提供的进给率和扭转力矩，故机床刚度足够。8时间定额计算根据设计要求，只计算一道工序的工时，下面计算加工12孔的工时定额。（）机动时间由文献机械加工工艺手册表257得钻孔时的计算公式为TFNL21式中LCOTK112DYL，钻盲孔时，L022L30L2F03N6002LCOT155118因此，T0206MIN所以T4T0824MIN30615XB辅助时间由机械加工工艺手册表2541确定开停车0015MIN升降钻杆0015MIN主轴运转002MIN清除铁屑004MIN卡尺测量01MIN装卸工件时间由机械加工工艺手册表2542取MIN故辅助时间T00150015002004011119MINA163作业时间TT（824）2014MINBAB（4）常量工作场地时间T由机械制造工艺学取则TSSX2014X3006。（）休息与生理需要时间R由机械制造工艺学取则X006。RB（）准备与终结时间E详细DWG图纸三二1爸爸五四0六全套资料低价拾元起由机械加工工艺手册可知表2544取部分时间为简单件26MIN深度定位03MIN使用钻模式6MIN由设计给定5000件，则T/N26036/5000000646MIN。E（7）单件时间TTTT134MINPABSR（8）单件计算时间T/N214MIN。CPE17五工装设计分析提设计任务书；从前述的基准选择的分析及制定的工艺规程和工序卡。选择几个工序的工艺装备提出“专用工艺装备设计任务书”以便交给工装设计人员进行设计