机械制造技术基础课程设计

1、 机械制造技术基础课程设计 说明书设计题目：“轴承座”零件机械加工工艺及42/47孔车夹具设计学院名称：机电工程学院专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：10级2班 设 计 者： 学 号：100612004指导老师： 2013年4月6日摘 要【摘要】轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅 让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中。随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越

2、来越重要的地位，发展前景十分广阔，尤其是在汽车和电子电器等高速发展的领域。本次课程设计设计的课题就是轴承座的设计，是在学完机械制造技术基础后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。【关键词】轴承座 工艺规格设计 夹具设计 工序 工艺性目 录摘要2第一章绪 论41.1课程设计题目及目的41.2设计内容介绍41.3机构简介6第二章机械加工工艺规程设计62.1轴承座的工艺分析及生产类型的确定62.2确定毛坯、绘制毛坯简图72.3拟定轴承座工艺路线82.4机床设备及工艺设备的选用8第三章 车夹具的设计93.1车床夹具的主要

3、类型93.2车床夹具的设计要点103.3轴承座零件的车床专用夹具的总体设计12第四章结论与展望124.1结论134.2展望14参 考 文 献14致谢14第一章 绪 论1.1课程设计题目及目的设计题目：“轴承座”零件机械加工工艺及42/47孔车夹具设计机械制造技术基础课程设计的主要目的是通过课程设计的实践，综合地运用机械制造技术基础和其他先修课程的理论和实践知识，进一步培养学生与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力，使学生掌握夹具设计的一般方法和步骤。1.2设计内容介绍 1 产品零件图（一张，CAD图，打印）2 产品毛坯图（铸造毛坯）（一张，CAD图打印）3 机械加工工艺过程卡片（该零件

4、完整的工艺过程，手写或打印）4 机械加工工序卡片（所设计夹具对应的工序，一张，手写或打印）5 夹具设计（装配图一张，主要零件图三张，全部为1：1铅笔图）6 工艺、夹具设计说明书1.3机构简介 图1-1为轴承座的零件图。已知零件的材料为HT250，批量生产。试为该轴承座零件编制工艺规程。 图1-1 轴承座零件图第二章 机械加工工艺规程设计2.1 轴承座的工艺分析及生产类型的确定一 轴承座的用途1. 保持轴承的位置作为载荷的支撑2. 防止外界物质侵入轴承3. 提供一种将保持轴承良好润滑的结构二 轴承座的技术要求全部技术要求列于表1-1中加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度/m形位

5、误差/mm底面95IT86.3孔4747+0.03 0IT76.3前后端面40IT86.3孔2222IT86.3孔1212 IT86.3表2-1三 审查轴承座的工艺性 分析零件图可知，轴承座前后端面要求切削加工和倒角加工，并在轴向方向上均大于相邻表面。12mm孔和22mm孔的端面均为平面可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；47mm孔和前后俩个端面由车床加工出来；底面用铣床加工；另外，该零件其余表面精度都较低，不需要加工，通过铸造就可以达到加工要求。由此可见，该零件的工艺性较好。2.2 确定毛坯、绘制毛坯简图一、 选择毛坯由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，

6、并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座。箱体等形状复杂的零件。又由于灰铸铁具有良好的铸造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以选择灰铸铁作为铸造的材料。二、 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1、 公差等级 由轴承座的功用和技术要求，确定零件的公差等级为普通等级。2、 零件表面粗糙度由零件图可知，该轴承座各加工表面的粗糙度Ra均大于等于6.3m。根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表1-2中。项目/mm铸件基本尺寸/mm加工余量等级机械加工余量/mm说明160.172.4孔双侧加工240.274.2底面单侧加工

7、34874前面单侧加工44874后面单侧加工2-2 铸造件主要表面的机加工余量三、 绘制轴承座铸造毛坯简图由表1-2所得结果，绘制毛坯简图。2.3拟定轴承座工艺路线一、定位基准的选择1、粗基准的选择 选择粗基准的出发点是为后续的工序提供合理的定位基准，保证各加工表面的余量足够并分配合理，由于粗基准是对毛坯进行第一次机械加工的定位基准，因此与毛坯的状况关系很大。在铣床上加工顶面的时候，以顶面作为粗基准，然后以顶面为基准来加工底面。 2、精基准的选择 选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度的实现，以及定位安装的准确方便。选择精基准应遵循以下的原则：基准重合原则；基准统一原则

8、；互为基准原则；自为基准原则；便于安装原则。 精基准选择时，一定要保证加工面自身形状精度，二位置精度则由前面的工序保证。同时，精基准选择时，一定要保证工件的夹、压稳定可靠，夹具结构简单及操作简便。在遵循上述原则的前提下，轴承座前后端面的最终精加工，就是互为精基准，遵循互为基准原则。孔60.1mm的精加工就是以一面俩孔定位。自为基准加工出来的。二、表面加工方法的确定根据轴承座零件图上各加工表面的表面粗糙度，确定加工件个表面的加工方法，如表2-3所示。加工表面尺寸等级精度表面粗糙度Ra/m加工方案轴承座底面IT76.3粗铣 半精铣 轴承座前面IT96.3粗车 半精车 轴承座后面IT96.3粗车 半

9、精车 孔42IT712.5粗车 孔47IT71.6半精车，精车孔12IT116.3钻 扩孔22IT1212.5钻 扩表2-3 轴承座零件个表面加工方案三、制定工艺路线 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,选择采用立式铣床、摇臂钻床、卧式镗床及专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序 1 砂型铸造毛胚 工序 2 粗铣底面，以轴承座左、右端面为定位粗基准；工序 3 粗铣左端面，以轴承座底面为定位粗基准；工序 4 粗铣右端面，以轴承座底面为定位粗基准； 工序 5 精铣底面，以轴承座左、右

10、端面为定位精基准；工序 6 半精铣左端面，以轴承座底面为定位精基准；工序 7 半精铣右端面，以轴承座底面为定位精基准；工序 8 加工42孔；工序 9 加工47孔；工序 10 钻12孔，锪22孔； 工序 11 加工M6螺纹孔； 工序 12 倒角；工序 13 检验入库。2.4 机床设备及工艺设备的选用一、机床设备的选用 选用X6132卧式铣床、C6140车床、Z525立式钻床二、工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片中应简要写出它们的名称。 轴承座的生产类型为大批生产，所选用的夹具均为专用夹具。第三章 车床具设计车床夹具主要用于零件的旋转表面以及端面。因而车床夹具的主要特点是工

11、件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。3.1 车床夹具的主要类型（1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开

12、有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。（2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以轴承座零件在车床上加工用专用夹具。3.2车床夹具的设计要点 根据工件的形状和加工的内孔，选用角铁式车床夹具。（1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工

13、的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心力的作用，转速越高离心力越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。3.3轴承座零件的车床专用夹具的总体设计夹具的总体结构应力力求紧凑、轻便，悬臂尺寸要短，重心尽可能靠近主轴。夹具三维图如3-1所示。图3-1 夹具三维图 夹具采用底

14、面为基准，一面两销定位，圆柱销和菱形销，两销成对角线分布。用摆动V型块压住轴承座上部圆柱部分夹紧，采用螺栓夹紧装置。夹具的主要零部件如图3-2所示。 3-2 夹具的零部件三维图 夹具体采用过度盘与主轴连接，螺栓杆采用M18的螺栓杆，螺母与螺栓配套使用，连接销统一采用直径为8的圆柱销。夹具铸造成型，夹具体下部质量用特质平衡快用螺栓连接，平衡夹具体下部以及工件的重力。第五章 结论与展望5.1结论课程设计是我们专业课程知识综合应用的实现训练，使我们迈向社会，从事职业工作前一个必不可少的过程。在此次课程设计当中，使我学到了好多生产实践中的知识，理论联系实际。同时我也感到作为一个设计者是非常的不容易的，

15、设计过程中考虑的东西也很多，设计过程中必须严肃、认真，并且要有极大的耐心来对待每一个设计的细节，这样设计出来的东西才更具有实用性。在创新方面，我们不仅要大胆发挥想像去构思，努力创新，还要多积累机械制造技术基础理念。好多机械方面的只是都是靠积累的。这次实训，认识到自己的不足及自己在理论结合实际中的不足，在日后的学习中要加强理论结合实际。5.2 展望 希望通过这次的课程设计，能增加我的综合素质的能力，激发我的学习动力，为今后走出社会打下坚定的基础。参 考 文 献1 机械制造工艺学 第2版 清华大学 王先逵 主编 机械工业出版社2 机械制造技术基础 熊良山 主编.武汉：华中科技大学出版社3机械制造装备课程设计/陈立德主编.-北京：高等教育出版4 机械加工技术 卜迟武等译杨；孙智慧审.北京：科学出版社5 金属切削机床/周宗明主编；周杨萍，汤道军副主编.-北京：清华大学