设计齿轮轴承座零件的机械加工工艺规程及工艺类装备

1、1 / 17太原理工大学阳泉学院课程设计说明书班级：04机制二班姓名：王豆豆学号:0405110061指导 教师： 赵彤涌成绩评阅 教师日期1 / 17目录设计要求.2一、零件的分析.31零件的主要技术要求 . .32.零件的工艺分析 .11二、工艺规程.11确定毛坯的制造形式 .112基面的选择.113制订工艺路线 .124机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .135确定切削用量及基本工时.16三、夹具设计.23问题的提出.232夹具设计.23四、设计小结.28五、参考资料.281 / 17设计要求：机械制造技术基础课程设计题目为：设计齿轮轴承座零件的机械加工 工艺规程及工艺类装备。生产

2、纲领为中批或大批生产。 设计要求：零件图1张毛坏图1张 机械加工工艺过程综合卡片1张 工艺装备设计1-2套 工艺装备主要零件图1张 课程设计说明书1份1 / 17、零件的分析（一）零件的工艺分析齿轮轴承座共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分析如下：1、以80H7的空心圆柱的内表面、上表面、下表面及其倒角，其主要为 80H7的内表面。2、与两个圆柱体相连接的平面。这组加工面包括：两个长为30宽为25的坑面，以及梯形状的平面一 个底面为140,另一面与52H7的空心圆柱相接。3、52H7孔的空心圆柱的加工面。这组加工面包括：一个 52H7的空心圆柱的内表面、下表面、倒角及6个M6螺纹孔

3、。4、这三组加工表面有一定的位置要求：两空心圆柱底面与 52H7孔中心的垂直度公差为0.005。 由以上分析可知，对于这几组加工表面而言，可以先加工其中一组表 面，然后用专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。（二）工艺分析：工件毛坯为铸件，在铸造后机械加工前，一般要经过清理和退火，以 消除铸造过程中产生的内应力。粗加工后，会引起工件内应力的重新分布， 为使内应力分布均匀，也应经适当的时效处理。1.在单件生产直径小于30-50mm的孔一般不铸出，可采用钻扩一 铰的工艺。本零件的两个孔都是铸出，对于已铸出的孔可采用粗镗 半精镗清镗的工艺。2.为了保证零件主要表面粗糙度的要求， 避

4、免加工时由于切削量较大 引起工件变形或可能划伤已加工表面，故整个工艺过程分为粗加工和精加 工。3.整个加工过程中，无论是粗加工阶段还是精加工阶段，都应该遵循 “先面后孔”的加工原则。1 / 17二、工艺规程（一）确定毛坯的制造形式：零件材料为HT120,硬度170-200HBS，由于对材料性能无太高要求，故先用铸件，能保证零件工作可靠。这是从提高生产率、保证加工精度上 考虑的。（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。 基面选择的正确与合理， 可以使加工质量的到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问 题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基

5、准的选择 ：按照有关粗基准的选择原则， 按照粗基准的选择原则： 选择要求加工余量小而均匀的重要表面的粗基准，以保证该表面有足够而均匀的加工余量。以 52mm孔为粗基准加工下表面。用V形块定52mm孔的外表面，除X和丫方向的平动，再以成型块辅助定们，消除X、丫、Z方向的转动。（2）精基准的选择 ：主要应该考虑基准重合、基准不变的问题，当设计基 准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。可选零件的下表面为精基准。（三）制订工艺路线：制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为大批生产的条件 下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，

6、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。1、根据工序顺序的安排原则确定工艺路线如下： 工艺路线方案一：工序I粗镗80mm50mn内表面。工序II精镗80mm50mn内表面。工序川 倒角1X45。工序IV钻孔M6底孔4mm工序V车螺纹6-M6mm工序W粗铣两空心圆柱上下表面。工序VD精铣两空心圆柱上下表面。1 / 17工序Vffl磨两空心圆柱上下表面。工序IX半粗铣长度为70mm的平面。工序X精铣长度为70mm的平面。工艺路线方案二：工序I粗铣长度为70mm的平面。工序I精铣长度为70mm的平面。工序 川粗镗80mm50mn内表面。工序V精镗80mm

7、50mn内表面。工序V倒角1X45。工序 切钻孔M6底孔4mm工序V攻螺纹M6mm工序Vffl粗铣两空心圆柱上下表面。工序X半精铣两空心圆柱上下表面。工序X粗铣底座下表面，精铣底座下表面。工序磨削，研磨下表面。2、工艺方案的分析以上加工方案大致看来是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的手段之后，最后的加工工艺路线如下：工序I粗铣平面（140X70）,以厚为12mm的板作为粗基准，选用X5020B立式升降铣床。工序II精铣平面（140X70）。工序 川 钻孔M6，底孔4mm空心圆柱体外轮廓及上端面。以圆柱外圆面作为粗基准，选用ZTQ4106特轻型台式钻床。工序IV攻螺纹6-M6mm

8、工序V粗铣，精铣80mn上表面，选用X5020B立式铣床。工序W粗铣，精铣零件两空心圆柱体底面，选用X5020B立式铣床工序VD倒角1X45。工序Vffl磨削，研磨底座下表面。利用圆柱体外表面为基准定位。选用1 / 17M7332A卧式磨床。工序IX粗镗，半精镗，精镗两空心圆柱体内表面，选用Q012深孔镗床。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡片” 。（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：齿轮轴承座的零件材料为HT150，生产类型为大批量生产。采用铸造 毛坯，根据上述原始资料及加工工艺，分别明确各加工表面的机械加工余 量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.长140mm，宽70mm的平面。已

9、能满足加工要求。考虑其加工长为140mm宽70mm的平面，表面粗糙度3.2um要求精加 工，查表6-29其粗加工余量为2.0mm精加工余量为0.7mm,此时可计算加 工余量为：2.0+0.7=2.7m m,可满足其加工余量要求。2.两空心圆柱体下端面根据已知条件，表面粗糙度为3.2um。查工艺手册表6-15粗铣80H7端面余量1.4mm粗铣52H7端面 余量1.6mm查工艺手册表6-16，精铣80H7端面余量0.7mm精铣 52H7端面余量0.8mm查工艺手册表6-17，磨削80H7端面余量0.2mm磨削52H7端面余量0.2mm查工艺手册表6-18研磨80H7端面余量0.3mm研磨52H7端

10、面余量0.4mm。3.80H7空心圆柱体上端面的加工余量。根据前面已知原始数据表面粗糙度为3.2um，同上述一样查工艺手册 加工余量为1.2mm。4.80H752H7空心圆柱内表面的加工余量。毛坯为铸出两孔，参照实用加工工艺手册表6-22粗镗、半精镗、 精镗80H752H7的加工余量都为0.5mm（五）确定切削用量及基本工时：工序I粗铣平面140X70,本工序用计算法确定切削用量。工件材料：HT120加工要求：铸造，硬度170-200HBS，表面粗糙度为3.2。 刀具：采用高速钢镶齿三1 / 17面刃铣刀，dw= 200mm，齿数Z = 20。计算切削用量（粗铣整个平面）：1 / 17查工艺手

11、册得:进给量：fz= 0.10(mm/z)切削速度：v =20m/min；现采用X5020B立式铣床，查工艺手册取 nw= 37.5r/min，故实际切削速度为：v=Pdw%=P创20037.5= 24.5m/min1000 1000当 nw=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量 fm应为:fm= fz* z* nw= 0.10 仓创 20 37.5 = 75mm/min切削工时：i = 140mm,粗铣两个长30,宽25的坑面 查工艺手册得：进给量：fz= 6(mm/ r)Pdw现采用X5020立式铣床，查工艺手册取 nw= 37.5r/min，故实际切削PdwnwP 创 200 37

12、.5速度为： v二-一二=24.5m /min1000 1000当 nw= 37.5r/min 时，工作台的每分钟进给量J 应为：z* nw= 6? 37.5225mm/min切削工时：I = 160.26mm，l55机动工时：tm= 一 = -= 0.24(mi n)fm225粗铣平面14070与F52空心圆柱的连接面: 查工艺手册得：进给量：fz= 4mm1000v =Pdw1000 20P? 200=31.8r /min机动工时：tm=140 =751.87(min)切削速度：v= 20m/min；就1000v1000 20.则：ns= 31.8r / minP? 2001 / 17转速

13、：v = 20m/min;1 / 17工作台的每分钟进给量 fm:fm= fz* nw= 4? 37.5150mm/ min机动工时：tm= =195= 1.3(mi n) fm150工序n精铣平面(140X70)。铣刀直径：dw= 200mm精铣余量：0.7mm。查工艺手册得： 每转进给量：fz= 0.7mm ； 工作台的每分钟进给量 fm:fm= fz* nw= 0.7? 37.526mm/ minl 140机动工时：tm= 一 =5.38(mi n) fm26工序川 钻孔M6-4mm按机床取：500r/mi n故v = 6.28mm/ min工序IV攻螺纹6-M6mm查工艺手册得：f二0

14、.4mm切削速度：v= 8mm/min；查工艺手册得:f = 0.3mm ；切削速度:Cd dzvTmaX0f查工艺手册得：T = 20,Cv= 8.1,Zv= 0.25,Xv= 0，丫v= 0.4,m= 0.2,kmv= 1.0,kXv= 0.84,ksv= 0.75,屁=1.0。kv= kmvkxvksvkiv= 1.0 创 0.84 0.75? 1.00.638.1 1 40.25200.2创 10.30.40.636mm/min1000 6 =P? dw=478r / min1 / 17n= 100028= 424r/minP? 6按机床取：n = 380r/min贝U v = 7.2mm/min机动工时：tm=12+6= 0.12minmP? 0.4工序V粗铣，精铣80mmk表面，选用X5020B立式铣床。粗铣 选刀杆16 25取n = 280r / min贝U v = 70m/m in22切削工时： 280 0.6=0.17 min精铣查工艺手册得:切削速度：创时ap= 0.6mm f = 0.7mm/rCvyv=158v-020150460 创 0.60.7确定机床主轴转速:158=86m/ min1.84471000v1000v=342r / minPd 3.14? 80取n = 350r / min