轴承套加工工艺规程与

1、目录1 序言 22 零件的分析 22.1零件的作用 22.2 零件的工艺分析 22.3零件的加工方案确定 32.4零件的加紧方案确定 33工艺规程设计 33.1确定毛坯的制造形式 33.2基面的选择 33.3制定工艺路线 33.4机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的确定以及基本用时 34夹具设计 74.1定位基准的选择 74.2 切削力及夹紧力的计算 74.3定位误差分析 84.4夹具结构设计及操作简要说明 8结束语 9谢辞 10参考文献 111序言本次的课程设计是我们在学完了大三的全部基础课， 专业基础课以及大部分 专业课后进行的。这是我们对这三年来所学的各科课程一次深入的综合性总复 习，也是

2、一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学三年生活中占有重要 的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适 应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、 解决问题、查资料的能 力，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。2零件的分析零件图如下:1,5x45"2074U1A2.1 零件的作用题目所给 轴承套是机械加工中常见的一种零件， 在各类机器中应用很广泛， 主要起支撑或导 向作用。2.2 零件的工艺分析 一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精 度(即保证内、外圆表面的同轴度

3、以及轴线与端面的垂直度要求)和防止变形。 次轴承套的要求有如下：© 36js7外圆表面粗糙度要求是 Ra1.6,对© 20H7孔的径向圆跳动公差 为0.01mm需要经过粗车一一精车两步方能满足要求，设备为 CA6140车床，夹 具为专用车夹具，查机械设计工艺手册表 2-10 得粗车单边余量 2Z=1.0mm精车单边余量 2Z=1.0mm(2) 42外圆表面粗糙度要求是 Ra6.3，只需一步粗车即可满足要求，设备 为CA6140车床，夹具为专用车夹具，查机械设计工艺手册表 2-10得：车单边余量 2Z=1.0mm(3) 42端面表面粗糙度要求是 Ra1.6，对20H7孔轴线的

4、垂直度公差为0.01mm需要经过粗车一一精车两步方能满足要求， 设备为CA6140车床，夹具为 专用车夹具，查机械设计工艺手册表 2-12 得粗车单边余量 2Z=1.0mm精车单边余量 2Z=1.0mm(4) 20H7孔，表面粗糙度为Ra1.6，且其轴线对42端面的垂直度公差 为0.01mm,与36js7外圆有位置度要求，需要经过钻一一车一一铰三步方能满 足要求，设备为Z540钻床，CA6140车床，因孔径不大很难铸造成型，所以采用 实心铸造。(5 )工件上的其他加工面和孔，表面粗糙度要求均为Ra6.3，只需一步加工即可满足要求，且与其他面没有位置度要求，在此就不多做考虑。2.3 零件的加工方

5、案的确定轴承套外圆为 IT7 级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为 IT7 级， 采用铰孔可以满足要求。内孔的加工工序顺序为：钻孔 - 车孔 - 铰孔。2.4 零件的夹紧方案确定由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在 0.01m m内，用软卡爪装夹无法保证。因此精车外圆是应以内孔为定位基准， 是轴承套在小锥度心轴上定位， 用两顶尖 装夹。这样可以加工基准和测量机床一致，容易达到图纸要求。车削内孔时，应 与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01m m以内。3 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式该零件为机械轴承套，材料为 ZQSn6-6-3,棒料，每批数量为200件，所

6、以 毛坯采用直接下料的方式制造。3.2 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，加工工艺过程中回问题百出，更有 甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（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，现选取中心孔为粗基准。（2）精基准的选择。 精基准的选择是相对于粗基准而言的。 对于此轴承套 精基准的选择主要考虑到左端面与轴心线的垂直度要求、 36js7m m的外圆与轴 心线的

7、圆跳动要求以及外圆和内孔的尺寸精度要求。 所以在加工外圆时用左端面 和内孔作为精基准，用心轴定位，两顶尖装夹即可。3.3 制定工艺路线I:下棒料 215X © 45;U:钻中心孔；川：粗车外圆，空刀槽及两端倒角；W:钻空© 20H7至© 20mm毛坯成单件；V:车、铰；W :精车外圆© 36Js7 ；% :钻径向油孔© 4mmVffl :检查入库；3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定此轴承套的材料为 ZQSn6-6-3，零件的最大径向尺寸为 42mm查工艺手册得，机械单边 加工余量1.5。因为此轴承套为 5件同时加工，割断刀尺寸为 2m

8、m毛坯零件轴向尺寸为 40.5mm,轴向单边加工余量为 1.5mm,所以零件的毛坯尺寸可定为：45mmx215m<m分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.42mm的外圆工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差半精车1.442IT8 42-0.039粗车1.6 43.4IT12 43.4 -0.25毛坯452.36js7的外圆工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差精车0.536IT7/is QO 0.0125 36-0.0125半精车1.4 36.5IT8 36.5 -0.039粗车7.1 37.9IT12 37.9 00.25毛坯45-3.24的内孔工序名称工序

9、余量工序尺寸公差等级尺寸公差扩3.524IT10 24 00.084钻- 20.5IT11 20.5 00.13毛坯-4.20H7的内孔工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差精铰0.0620IT7 2000.021粗铰0.14 19.94IT9 19.94 00.052扩1.3 19.8IT10 19.8 00.084钻- 18.5IT11 18.5 00.13毛坯-3.5确定切削用量及基本工时工序川：粗车外圆，空刀槽及两端倒角;车外圆© 42长度为6.5mm时;1、选择刀具;外圆车刀，刀具几何形状：=60=10°,0 = 10=5=0°= 1.0; 2.2、选

10、择切削用量(1) 确定切削深度:由于余量为3mm所以一次切削，ap=1.5mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：Cv292V= =mKv=161m/min (2.70m/s)TApf0.18x4x0.4(4) 确定机床主轴转速：1000V 1000x2.7ns=' =15.72r/s (935r/mi n)nd3.14x55')按机床取 n w=900r/min=15r/s3、计算基本用时X l 214.5tm1=fn=15x0? =28.6s车外圆© 36Js7至U © 37mrfl寸；1、选择刀具；外圆车刀

11、，刀具几何形状：=0°s2、选择切削用量(1) 确定切削深度：由于余量为7mm所以两次切削，ap=1.75mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：=60 ° ,=1.0;2.=10°,0=100 =5 °，Cv-292_V= TAf Kv=0.18x4x0.5 =128.8m/min (2.15m/s)(4)确定机床主轴转速:-1000V 1000x2.15_n s=inr = 3.14x35 =15.12r/s (907r/min)按机床取 n w=900r/min=15r/s3、计算基本用时=23s+ J

12、 172.5 t m1=fn =15x0.5W:钻孔 © 20H7至 © 20mm1、选择刀具© 20mn钻头2、选择切削用量(1) 确定切削深度： 确定进给量：查手册知钻4孔时f i=2mm/r 确定切削速度：V=14m/min(4)确定机床主轴转速：小 1000V 1000x14n s= =3X22 =743r/mi n按机床取 n 1=680r/min=11r/s2、计算基本用上 l 214.5t m1=fn = 11x2=9.8sV:车、铰；车内孔© 20H7至© 20+Zmm寸;1、选择刀具外圆车刀，刀具几何形状：=60 °

13、 ,' =10°,n=10 ° ,=50 0 s=0o, =1.0； 2.2、选择切削用量(1) 确定切削深度：由于余量为0.5mm所以一次切削，ap=0.25mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：_ a292V= TAf Kv=0.18x0.5x0.5=128.8m/min (2.15m/s)(4)确定机床主轴转速:100叫 nd1000x2.153 14x22 =16.12r/s (967r/mi n)按机床取 n w=960r/min=16r/s3、计算基本用l 214.5m1=fn = 11x2=9.8s车内槽

14、© 24x16mn至尺寸时;1、选择刀具外圆车刀，刀具几何形状：=60 ° ,s=0。， =1.0； 2.2、选择切削用量(1) 确定切削深度：由于余量为2mm所以一次切削，ap=1mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：=100 = 10=5V=CvTAPfK=_29L_0.18x1x0.5=128.8m/min (2.15m/s)(4) 确定机床主轴转速:ns=1000V 1000x2.15nd=3.14x22=16.12r/s (967r/mi n)按机床取 n w=960r/min=16r/s4、计算基本用X l12=1

15、.5st m1=fn 16x0.5铰孔© 20H7至尺寸时；ap=0.01 f=0.27mm/minV=9.6m/min,取 n=195十、 1000V 1000x9.6所以nFT =討荷l+ 412+12所以 t m1= fnc =195x0.27 =1.9minW :精车外圆© 36Js7至尺寸;1、选择刀具;外圆车刀，刀具几何形状：=60=100 = 10=5=0°= 1.0; 2.2、选择切削用量(1) 确定切削深度：由于余量为0.01mm所以一次切削，aP=0.005mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：c

16、v292V= =mKv=161m/min (2.70 mTApf0.18x/0.01x0.5(4) 确定机床主轴转速：1000V 1000x2.7ns=' =15.72r/s (935r/mi n)nd3.14x55')按机床取 n w=900r/min=15r/s3、计算基本用时l m仁 fn214.5= 15x0.5=28.6s% :钻径向油孔© 4mm1、选择刀具选用?4mm麻花钻，刀具材料为高速钢钻头2、选择切削用量(1) 确定切削深度：(2) 确定进给量：查切削用量简明手册，进给量f=0.81mm/r(3) 确定切削速度：v=14m/min(4) 确定机床主

17、轴转速：1000Vn= nd =1000x14=3.14x4 =330r/min查表可知道取n=392r/min3、计算基本用l6t=fr?：= 0.81x392 =°.18s=°.003min4夹具设计4.1定位基准的选择由零件图可知，本夹具是为了加工©4孔而设计的。工件以内孔和端面作为 定位基准，工件由心轴和轴端小端面实现工件的五点定位， 轴端面与工件端面相 配合限制3个自由度，心轴与工件内孔配合限制 2个自由度。采用螺母、垫圈、 心轴夹紧工件。钻模板上采用可换钻套、钻套用衬套、螺钉实现导向。4.2切削力及夹紧力的计算0.8 .切削力 px=419DS kp刀

18、具选用高速钢材料：查机床夹具设计手册表1-2-8kp=1.03D=8.4 S1=0.25 S 2=0.1250.8x1.03=1195.8N0.8 iPX1 =419DS kp=419x8.4x0.250.8 i0.8PX2=419D$ kp=419x9x0.125x1.03=735.9N夹紧力计算：查机床夹具设计手册由表1-2-23可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径r ' =0查表 1-2-21 : d=10mm p=1.25 r z=4.594a2° 29'Q=25N L 1.4d =40mm选用梯形螺纹有利于自锁书2=8° 50'=1120

19、NQLW6=rr tg ©+ r ztg( a ©)由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力W0<w所以夹具设计符合要求。4.3定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为心轴。夹紧主要有夹紧螺母，还有定位销对钻模板的定位以及螺钉对钻套的夹紧和定位。 一面一心轴定位误差移动时基准位移误差j y5-5)d1D11 min（式式中：d1套筒孔的最大偏差Di套筒孔的最小偏差套筒定位孔与外圆面最小配合间隙代入（式 5-5）得： jydiDi Ximin =0.009 0 0.016=0.025mm4.4夹具结构设计及操作简要说明：在设计夹具进应该注意提高劳动生产率

20、。本工序是钻4孔，切削力较小，但是由于钻削重要生产的径向力指向定位面，和夹紧力方向垂直，所以夹紧力不直接对切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力平衡。装夹工件时，先 把心轴固定在夹具体上，然后再放上工件，接着放上开口垫圈，再拧紧螺母即可 实现工件的夹紧；反之则可以取出工件。装配图如下所示:14MHemtt-w1三1 *2屿nmnnLc.LMT血lrimi mit1auT-ma空J fli闊pswLMTM7.L1WnLr伽耳J n4.MMLMT SCO3pPBHM31Ll3M4G1H< >tf】L3JE3LU结束语通过这次设计， 基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计， 机床专用夹具 等工艺装备的设计等。 并学会了使用和查阅各种设计资料、 手册、和国家标准等。 最