ca10b解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及工艺装备设计

CA10B解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及工艺装备设计机械制造基础课程设计题目设计CA10B解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）班级学生学号指导教师XXXXXXXX大学20710目录前言2一、零件的分析3（一）零件的作用3（二）零件的工艺分析3二工艺规程设计4一确定毛坯的制造形式4（二）基面的选择4（三）制定工艺路线4（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定5（五）确立切削用量及基本工时6三卡具设计14（一）问题的提出14（二）卡具设计14设计小结18参考文献19任务书题目设计CA10B解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）内容1零件图一张2毛坯图一张3机械制造加工工艺过程综合卡片一张4夹具设计装配图一张5夹具设计零件图一张6说明书一份谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书。我这里还有一个压缩包，里面有相应的WORD说明书和CAD图纸（共计4张图纸）及机械加工过程综合卡片1套。需要压缩包的朋友请联系QQ客服1459919609。下载后我可以将压缩包免费送给你。需要其他设计题目直接联系1前言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体如机械制造技术基础、机械零件设计、金属工艺学、机械制图、公差于配合、等。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础在些次设计中我主要是设计CA10B解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及13孔端面的铣床卡夹具设计。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。2一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA10B汽车中间轴的轴承。它主要起到稳固滚子的作用，在安装时起到固定滚珠的作用，利于安装。零件上方的13孔起固定作用，下方的70斜孔则是用于装轴承。支撑中间轴。零件为铸件，铸造时起模度2（二）零件的工艺分析CA10B中间轴轴承支架共有两处加工表面，其间有一定斜度要求，140孔有一定的斜度为55，两个13斜孔与中间的13斜孔角度为30。分述如下1顶端13这一孔加工包括13的孔，以及其内端面，与外圆有位置要求，这个孔有高的位置度要求，与外圆中心2MM,与突台R5圆中心距离25MM，与两端13的孔的垂直距离72MM。2140孔及两端表面这一孔加工包括140的孔公差带0260，以及其前后两个端面。这两表面及孔有一定的位置度要求,即140的孔前后两个端面与顶端13的孔上表面有斜度要求，140的孔与支撑架中心有斜度55及宽度为50MM。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3两端13的孔及端平面两13的孔有位置要求232MM,与端面内侧为4MM，与突台垂直。突台要求高12MM且有斜度303二工艺规程设计一确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，加工140孔以外圆面为基准镗孔，加工前后端面相互为基准进行铣削加工。加工两个13孔的突台以突台下表面及140孔做为基准加工。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,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4产成本尽量下降。1工艺路线方案一工序一粗铣140孔前端面。工序二粗铣140孔后端面。工序三扩140孔工序四粗铣13孔上端面。工序五钻13孔。工序六粗铣两侧13孔端面。工序七钻两侧13孔。工序八检查2工艺路线方案二工序一粗铣140孔前端面。工序二粗铣140孔后端面。工序三扩140孔工序四粗铣13孔上端面。工序五粗铣两侧13孔端面。工序六钻13孔。工序七钻两侧13孔。工序八检查上面工序可以适合大多数生产。通过方案一和二的比较，选择方案一。工序八和工序九可设计用同一组专用夹具进行加工，减少了装夹误差。以上工艺过程详见工艺卡片。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定5CA10B解放汽车中间轴轴承支架零件材料为HT200，硬度据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加170220HB，毛皮重量3KG，生产类型中批量，铸造毛坯。工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（140前后端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2225，取140前后端面长度余量均分别为175,3（均为双边加工）铣削加工余量分别为粗铣1MM2MM2内孔（140已铸成孔）查工艺手册表2225，取140已铸成孔长度余量为4，即铸成孔半径为66MM。3其他端面加工余量（三个3孔端面）查工艺手册表2225，取长度余量为3,铣削加工余量分别为粗铣2MM3其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时工序以140圆前后为相互基准，粗铣140孔前后端面。1加工条件6工件材料HT200,B016GPA,HBS170220,铸造。加工要求粗铣140孔前后端面。机床X5012立式铣床。刀具硬质合金端铣刀,牌号YG8合金钢。铣削宽度AW60,深度AP4,齿数Z6,故据机械加工工艺师手册（后简称工艺手册）取刀具直径DO80MM。查表2118选择刀具前角O5,后角O14，副后角O8,刃倾角S15,主偏角KR50,副偏角KR5,KR25,过渡刃宽B1MM。2铣削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择AP15MM，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量机床功率为15KW。查工艺手册AF015030MM/Z。选择较小量AF015MM/Z。3）查后刀面最大磨损及寿命查工艺手册表3011，后刀面最大磨损为1520MM。查工艺手册表3025，寿命T180MIN4）计算切削速度按工艺手册表3023，切削速度范围为60110M/MIN,现选用VC72M/MIN，N125R/MIN,AF02MM/Z,VFAFZN150MM/MIN据X5012则铣实床际参切数削，速选度F择VZCVNC125R/MIN,VFC125MM/S,C31480125/1000314M/MIN,FC/NCZ125/1251001MM/Z。实际进给量为5校验机床功率查工艺手册表3025得PCC116KW,而机床所能提供功率为PCMPCC。故校验合格。7最终确定AP15MM，NC125R/MIN,VFC125MM/S，VC314M/MIN，FZ01MM/Z。6）计算基本工时TMVW1F24013545039MIN150工序以140孔外圆为基准，扩140孔，保证孔的精度达到IT7。选择钻床Z535立式钻床。加工刀具分别为扩孔140MM标准高速钢扩孔钻；1选择扩孔切削用量1确定进给量F根据表2831F1620MM/R根据Z535机床说明书,取F18MM/R2确定切削速度V及N根据表2833取V表10M/MIN修正系数KMV10,KAPV10,故V表10M/MIN101010M/MIN,N1000V表/D059R/MIN,查机床说明书得N10R/MIN,实际切削速度为VD0N1017M/MIN3计算工时TMLLLW1F3NF3035186MIN1018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。6各工序实际切削用量8根据以上计算，该工序切削用量如下扩孔D0139MM,F18MM/R,N10R/MIN,V17M/MIN7钻头磨钝标准及寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查工艺手册）为09MM，寿命T60MIN8计算工时TMLLLW1FNF300520067MIN3025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。工序粗铣13孔上端面1加工条件工件材料HT200,B016GPAHB170220,铸造。加工要求粗铣140前后端面。机床X5012立式铣床。刀具硬质合金端铣刀,牌号YG8合金钢。铣削宽度AW60,深度AP4,齿数Z6,故据机械加工工艺师手册（后简称工艺手册）取刀具直径DO80MM。查表2118选择刀具前角O5,后角O14，副后角O8,刃倾角S12,主偏角KR50,副偏角KR5,KR25,过渡刃宽B1MM。2切削用量1）铣削深度查表3043因为切削量较小，故可以选择AP05MM，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量机床功率为15KW。查工艺手册AF015030MM/Z。由于是对称铣，选较小量AF015MM/Z。93）查后刀面最大磨损及寿命工序以140孔及后端面为精基准，钻13孔，保证垂直度误差不超过005MM,孔的精度达IT7。1选择钻床Z535立式钻床。加工刀具分别为钻孔13MM标准高速钢麻花钻；2确定钻削用量（1）确定进给量查工艺手册表2810得F070086MM/R取F08MM/R，根据表288，按钻头强度所允许的进给量F175MM/R,由于机床进给机构允许的轴向力FMAX15690N由机床说明书查出,根据表289允许的进给量F18MM/R。由于所选进给量F远小于F及F，故所选F可用。（2）确定切削速度V，轴向力F，转矩T及切削功率PM根据工艺手册表2815，由插入法得V表135M/MIN,F表6460N,T表58NM,PM表134KW由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结果进行修正由表283得KMV10,KLV10,故V表135M/MIN1010135M/MINN1000V表2389R/MIND0查Z535机床说明书，取N245R/MIN实际切削速度为VD0N1000139M/MIN由表285得10KMTKMF094,故F64600946072N，T58094545NM（3）校验机床功率切削功率PMPM表（N/N）KMM132KW,机床有效功率PEPE365KWPM,故选择的钻削用量可用即D018MM,F08MM/R,N245R/MIN,V139M/MIN相应的F6072N,T545NM,PM132KW,计算工时TMLLLW1FNF5029031MIN24508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。工序粗铣两侧13孔上端面1加工条件工件材料HT200,B016GPAHB170220,铸造。加工要求精铣140前后端面。机床X5012立式铣床。刀具硬质合金端铣刀,牌号YG8合金钢。铣削宽度AW60,深度AP4,齿数Z6,故据机械加工工艺师手册（后简称工艺手册）取刀具直径DO80MM。查表2118选择刀具前角O5,后角O14，副后角O8,刃倾角S12,主偏角KR50,副偏角KR5,KR25,过渡刃宽B1MM。2切削用量1）铣削深度查表3043因为切削量较小，故可以选择11AP05MM，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量机床功率为15KW。查工艺手册AF015030MM/Z。由于是对称铣，选较小量AF015MM/Z。3）查后刀面最大磨损及寿命查工艺手册表3011，后刀面最大磨损为04MM。查工艺手册表3025，寿命T180MIN4）计算切削速度按工艺手册，查得VC72M/MIN，N125R/MIN,AF02MM/Z,VFAFZN150MM/MIN据X5012铣床参数，选择NC125R/MIN,VFC125MM/S,则实际切削速度实际进给量为FVZCVC31480125/1000314M/MIN,FC/NCZ125/1251001MM/Z。5校验机床功率查工艺手册PCC15KW,而机床所能提供功率为PCMPCC。故校验合格。最终确定AP15MM，NC125R/MIN,VFC125MM/S，VC314M/MIN，FZ01MM/Z。6）计算基本工时TMVW12F4013545039MIN150工序以140孔，端面，及顶端3孔为精基准，钻3孔（两侧）1选择钻头及钻床选择高速钢麻花钻钻头，钻床为Z512A粗钻时DO6MM，横刃斜角4060锋角2118后角F16螺旋角28122确定切削用量1）确定进给量查工艺手册F027033MM/R,选F按钻头强度选择根据表288，按钻头强度所允许的进给量F06072MM/R按钻头强度选择F070MM/R最终决定选择机床已有的进给量F03MM/R经校验校验成功。2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查工艺手册表）为008MM，寿命T35MIN）确定切削速度V，轴向力F，转矩T及切削功率PM根据工艺手册表2815，由插入法得V表M/MIN,F表1295N,T表288NM,PM表021KW由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结果进行修正由表283得KMV10,KLV065,故V14M/MIN0651091M/MIN,1000V表483R/MIND0表N查Z535机床说明书，取N500R/MIN实际切削速度为VD0N942M/MIN1000由表285得KMTKMF11,故F1295111424N，T28811316NM134）校验机床功率切削功率PMPM表（N/N）KMM024KW,机床有效功率PEPE037KWPM,故选择的钻削用量可用即D06MM,F03MM/R,N500R/MIN,V942M/MIN相应的F1424N,T316NM,PM024KW,计算工时TMLLLW1FNF402303MIN50003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。工序检查其余几步数据见工艺卡片。三卡具设计经过与老师协商，决定设计第道工序铣13孔端面的铣床卡具。本卡具将用于X5012立式铣床。刀具选用硬质合金端铣刀,牌号YG8合金钢。（一）问题的提出在给定的零件中，对本步加工的定位有较高的要求，是自由公差，定位要求较高。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上，保证加工面的平整。（二）卡具设计14定位基准在选择定位方案时，由于定位方式多种多样，对定位基准、限位基准的确定也有几种不同方法，此处采用以下观点当工件中140的侧面作为定位基面时，其本身为定位基准。当工件以平面与定位元件接触，此平面就是定位基面，它的理想状态平面度误差为零是定位基准。但对于已经加工过的平面，通常忽略其平面度误差，所以认为，定位基面就是定位基准，二者重合。定位元件的确定选择140孔的内侧面为基准，再配以其上的一大圆销（自由度限制数5）来定位。夹紧装置是采用带固定手柄压紧螺钉和螺旋压板压紧装置。操作时只需拧动螺母就可将工件夹紧。夹具上还设有对刀块，用来确定铣刀的位置。此夹具定位元件采用一面和一销定位,两个辅助支撑钉做辅助支撑，拟用不完全限位方式定位。夹紧装置夹紧基本原理理论夹紧的目的是保证工件在夹具中的定位，不致因工时受切削力，重力或伴生离心力，惯性力，热应力等的作用产生移动或振动。夹紧装置是夹具完成夹紧作用的一个重要的而不可以缺少的组成部分，除非工件在加工过程中所受到的各种力不会使它离开定位时所需确定的位置，才可以设有夹紧装置。夹紧装置设计的15优劣，对于提高夹紧的精度和加工作效率，减轻劳动强度都有很大的影响。该夹紧装置是采用螺旋压斑的联动夹紧机构。操作时只需拧动螺母就可将工件夹紧。夹具上还设有对刀块，用来确定铣刀的位置1切削力和卡紧力计算刀具高速钢直齿三面刃铣刀，63MM,Z14FZCPT083SZ065DO83BZKP见切削手册356表解得FZ200N其中CP52，T8MM,SZ008MM/S,B8MM,D63MM,Z14,KPHB/198055在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数KK1K2K3K4水平切削分力FH11FZ220N垂直切削分力FV03FZ60N其中K1为基本安全系数15K1为加工性质系数11K1为刀具钝化系数11K1为断续切削系数11F,KFH15111111200400N实际加紧力为WKKFH/U1U2400/05800N其中U1和U2为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，16U1U20025螺母选用M16X15细牙三角螺纹，产生的加紧力为W2M/D2TGA655066D3D3/D2D2解得W1O405N其中M19000NMD2148MMA2029,D23MMD16MM此时螺母的加紧力W已大于所需的800N的加紧力，故本夹具可安全工作。17设计小结为期两周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组三名同学在赵彤涌老师的指导下，取得了可喜的