轴承座课程设计说明书

机电及自动化学院机械制造技术基础课程设计设计题目：轴承座专业：08机电（2班学号： 0811116041姓名： 张丽云指导老师： 刘石安2011年7月前言随着所学专业知识的增加，我们急需要一个可以运用所学知识的机会，而课程设计可以作学习与工作间的过渡，正是一个初步积累经验的机会。机械制造技术课程设计是在学完了机械制造技术学和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。通过工艺学课程设计，我们系统的了解产品工艺设计的全过程，为我们将来投入实际生产中做了准备。由于对理论知识的掌握不过完善，实践经验的欠缺，以及个人能力不足，在设计中难免会有考虑不周全出现错误的地方，恳请老师多多批评指正。

、八 、.刖言 2一、零件的分析 41.1零件的作用 41.2零件的工艺分析 4二、确定毛坯 52.1确定毛坯种类 52.2确定毛坯加工余量 52.3绘制毛坯图 6三、工艺规程设计 63.1选择定位基准： 63.2各表面加工方案 63.3制定工艺路线 7四、选择加工设备 8五、各工序的加工参数计算 95.1铣底平面 95.2力口工屮30、屮35孑L 115.3铣四侧面 错误！未定义书签。5.4加工08销孔 错误！未定义书签。5.5钻06油孔 205.6钻04油孔至尺寸 22六、确定时间定额及负荷率 错误！未定义书签。课程设计小结 错误！未定义书签。参考文献 错误！未定义书签。一.零件的分析1.1零件的作用轴承座是轴承和箱体的集合体，用于支撑轴类零件的，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴承外圆与轴承孔的配合，两个孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。1.2零件的工艺分析A-A B-B,,,H 年 -H Z7IWI -JSLmH—IjU朮删匚A-A B-B,,,H 年 -H Z7IWI -JSLmH—IjU朮删匚匚二q20e-cl+lla;^拽朮要求Z未注明働角?M5勺3.^HT200零件图(P30及少8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra的值为1.6um,是加工的关键表面。同时，（p30孔是主要定位基准，加工工序尽量靠前，加工少8孔时要保证其轴线与轴孔的位置精度。2） 轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为3.2um，是加工的重要表面。轴承座的上表面有平面度要求0.008，而且与轴承孔中心线有平行度要求0.03。轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度要求为0.03，前后端面平行度要求0.03。3） p13沉孔加工表面粗糙度要求较低。保证孔与孔之间的位置精度。4） 其余表面要求不高，只需粗铣一遍即可。5） 铸造后的毛坯要进行时效处理。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•确定毛坯2.1确定毛坯种类零件材料为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、大批生产，故选择机械砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》，选用铸件尺寸公差等级为CT-10，加工余量等级为Go2.2确定毛坯加工余量查《机械余量加工手册》，选用公差尺寸等级为10级，查表4-1确定各个加工表面的余量，如下表所示：

加工面基本尺寸加工余量等级加工余量说明上表面15103.5单侧加工下表面15103.5单侧加工前、后表面38102.5双侧加工其余加工面103双侧加工2.3绘制毛坯图见附图三.工艺规程设计3.1选择定位基准1） 粗基准的选择：以轴承孔两侧毛坯为主要的定位粗基准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，以已加工少30孔和底面为主要定位精基准。3.2各表面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/um加工方案底面IT83.2粗铣一精铣两上表面IT93.2粗铣一半精铣前后表面IT93.2粗铣一半精铣屮30孔IT71.6钻f扩f扩f粗铰一精铰屮35孔25粗镗少8孔IT81.6钻f粗铰f精铰少9孔25钻

少13孔IT1012.5粗镗一半精镗少6孔25钻少4孔25钻其他加工面25粗铣3.3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，可以考虑采用卧式铣床、摇臂钻床、卧式车床及专用夹具，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：加工工序工序内容01铸造02时效处理03清洗检查04以轴承孔两侧面为粗基准并夹紧，加工底面05以为底面为精基准，夹轴承孔两侧面，加工少30、少35两孔06以已加工的少30孔为定位精基准，加工上表面，保证其平面度，及相对孔轴线的平行度和位置精度07以已加工的少30孔为定位精基准，夹住底面，加工前表面，保证其对少30孔轴线的垂直度及表面粗糙度08以已加工的前平面为定位精基准，加工后表面，保证平行

度和表面粗糙度09以轴承孔为定位精基准，夹住底面，粗铣左侧面10以轴承孔为定位精基准，夹住底面，粗铣右侧面11轴承孔为主要定位精基准，底面为辅助定位精基准，夹住两侧面，钻少8、少9两孔，铣少8孔12上表面为定位精基准，夹两侧面，钻屮6孔13钻少4孔14底面为定位精基准，夹住两侧面，镗少13孔，车少30孔的倒角15去毛刺16总检入库四•选择加工设备根据加工要求选择加工设备如下：底面采用X6132卧式铣床，刀具用三面刃圆盘铣刀，用通用夹具./、9其他加工平面采用X6132卧式铣床，刀具用YG6硬质合金端铣刀，用专用夹具；加工孔少30用卧式车床CA6140.钻孔用高速钢麻花钻.扩孔用YG6硬质合金锥柄扩孔钻.铰孔用硬质合金铰刀.使用专用夹具；加工少35孔，用卧式车床CA6140，YG6硬质合金钢镗刀，专用夹具；加工少8孔，用摇臂钻床Z3025,钻孔用直柄麻花钻，铰孔用硬质合金铰刀，使用专用夹具;加工少9孔，用摇臂钻床Z3025,直柄麻花钻；加工少6孔，用摇臂钻床Z3025，高速钢麻花钻；加工少4孔，用摇臂钻床Z3025,硬质合金铰刀；加工少13孔，用卧式车床CA6140,YG6硬质合金钢镗刀五•各工序加工参数计算5.1铣底平面5.11粗铣底平面1） 底面由粗铳和精铳两次加工完成，采用三面刃圆盘铳刀（高速钢），铳刀的规格为①120x12，机床的型号为X6132。2） 刀具：YG6硬质合金端铳刀。由于铳刀在工作时，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丫=5o，，s=-100，K=6Oo，0 ra=1Oo。o3） 加工要求:粗铳轴承座的下底面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为3.5mm，《工艺设计简明手册》表1.4-8和表2.3-21可知精加工余量为1mm。4） 确定每齿进给量，由《切削加工简明实用手册》表3.5,YG6硬质合金端铳刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但采用的不对称铳，f=0.14mm/z，ap=2mm。5） 计算切削用量由《切削加工简明实用手册》表3.16，当d=125mm时，

Z=12,ap〈3.5mm,f〈0.24mm/z时，Vt=97m/min,nt=248r/min,Vft二333mm/min。各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89Ksv=Ksn=Ksv=1故：Vc二Vt*0.89*l=86.33m/minn=nt*0.89*l=220.7r/minVf=Vft*0.89*l=296.4mm/min由机床可得：n=235r/minVf=375mm/min则实际切削速度和进给量为:兀dn125x235兀__-..v= = =92.3m/mm粗1000 1000F二VfZ二375二0.13mm/zzncz235*12校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。由《切削简明手册》表3.24得当174〈HBS〈207,ae^100mm,apW2.0mmd=125mm,z=12,Vf=475mm/min切削功率为P=3.8kw〈4.5kw,其所消耗量功率小于机床功率，故可用。6）计算基本工时=0.15minL35+7t= ==0.15minmvf3004.12精铣底平面1） 刀具和机床不变2） 由《切削加工简明实用手册》表3.5得，要使表面粗糙度达到Ra3.2时，f=0.6-0.14mm/z,ap=1mm

3）决定切削速度和进给量由《切削加工简明实用手册》表3.16，当d=125mm时，Z=12,ap〈1.5mm,f〈0.1mm/z时，Vt二124m/min，nt二316r/min,Vft二304mm/min。各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89Ksv=Ksn=Ksv=1故：Vc二Vt*0.89*1=110.4m/minn=nt*0.89*1=281.2r/minVf=Vft*0.89*1=270.6mm/min由机床X52K可得：n=300r/min，Vf=300mm/min则实际切削速度和进给量为：3.14x125x300v=dn/1000二 1000 =117.75m/min精Vfz 300Fz=nCT=300*12=0.08mm/z计算基本工时88+88+12300=0.33min5.2加工Q30、Q35孔5.21钻Q15的孔1） 钻床选用：Z3025摇臂钻床刀具选择：高速钢麻花钻头，其直径d0=15mm钻头几何形状（表2.1及表2.2）双锥修模横刃f=0.61-0.75mm/r

由于l/d二38/15二2.56，故应乘孔净修正系数邛=1f=0.61〜0.75m/r2） 按钻头强度决定进给量，根据《切削手册》表2.8,当a二200HBS， d0=15mm ，钻头强度进给量f二1.45mm/r3） 根据机床决定进给量，由表2.9得，机床允许的进给量f=0.64mm/r此时钻孔需要扭转力为6960N而机床可以承受7848N综合所述得f二0.64mm/r由表2.19可查出钻孔的轴向力，当f二0.60mm/r时d0二15mm24270N Kmf=】・。Ff=4270N所以机床Z3025Fmax二7848N>Ff可用。4） 决定钻头磨钝标准及寿命由表2.12可查得，当d二15mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.60T=60mm5） 决定切削速度，查表2.14加工性分类为第5类由表2.13得v二11m/mint切削速度的修正系数为K二1.0vV二V*K二11m/mint v10000 1000X11n= = 二兀d 3.14x15由机床转速，可选取n二250r/mincn兀n兀d^00=11.78m/min6）检验机床扭矩及效率木根据表2.20,当f=0.64mm/r，d二15mm，M二53.86N-m0 t扭矩修正系数均为1.0,M二53.86N-mc由机床Z3025可得，m二196.2〉M故机床此项参数选用合格cmax c7） 验算机床功率由表2.22得，p二1.1KWc根据Z3025得，p=2.2x0.81=1.782KWE由于P〉P可知选用机床功率合格Ec8） 计算基本工时t=—= 38+7 =0.28minnf250x0.645.22 扩孔至申28+0.1300各项参数选择如下钻床选用Z3025摇臂钻床©28YG6硬质合金锥柄扩孔钻f=（1.1〜1.3）mm/r1扩孔进给量f=（1.2〜1.3）mm/r，f=（0.704〜0.832）mm/rTOC\o"1-5"\h\z2 钻取进给量f=1.60mm/r1 111V=（—〜）*V=（—〜一）x11=（3.7〜5.5）m/min123 钻23则主轴转速n=1000V=（41.7〜62.6）r/minndn=50r/minw切削速度选择V=空土=4.4m/min1000基本工时t=38+7=0.9min50x15.23镗申35孔至尺寸，保证孔的位置1） 加工条件：机床：CA6125卧式车床刀具：YG6硬质合金刚镗刀d=25mmr=lmm£2） 计算切削用量：a=3.5mmp由《切削用量手册》表1.6可知：f=0.4—0.5mm/r取f=0.4mm/r由《切削用量手册》表1.11可知：当HBS=200a=3.5mmf=0.4mm/r时pVc=80m/min,n=1000Vc二1000x80二 r/min兀d 3.14x25由CA6140机床取n=1120r/min实际的切削速度：Vc"dn二87.9m/min10003） 计算基本工时：Tj二L=1’ =0.03minnf1120*0.45.24扩孔至029.81） 机床：z3025摇臂钻床2） 刀具：YG硬质合金钢扩孔钻，d=29.8mm。由《切屑简明手册》表2.10可得f=1.1T.3mm/r3） 按加工要求决定进给量：根据《切屑简明手册》表2.7,当加工要求为IT10级精度时，进给量为0.9-1.1mm/r故选择f=1.1mm/r4）确定钻头磨钝标准及寿命由表2.12可得，当d〉20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.3mm,寿命T=140min5） 确定切削速度由表2.14,HBS=200，加工属性四类由表2.13得，f=0.36mm/r标准do<=30mm时V=10m/minc切削速度的修正系数为KTV=1.0KCV=1.0KLV=0.85见表2.31V二VT•Kv=10x1.0x1.0x0.85x1.0=8.5m/minn二1000v=92r/min兀d根据机床取Nc=125r/min6） 基本工时计算tm=L二23+4=0.20minnf125x1.15.25粗铰申29.7孔至申29.931） 刀具：硬质合金铰刀由《切屑简明手册》表2.25查得2） 决定进给量f=0.4-0.7mm/r Vc=10-15m/r取f=0.5mm/r3） 决定钻头磨钝标准及寿命，查表得，当d0=少29.93mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6~0.9mm，寿命T=140min4） 决定切削速度查表切削速度修正系数为k=1.0,k=1.0,k=0.85,k=1.0,故TV cv lv tvX1.0X1.0X1.0X0.85m/min=8.5~13m/minv=vk=(10~15)cvcdX1.0X1.0X1.0X0.85m/min=8.5~13m/minv=vk=(10~15)cvcdzvkvopkTmaPn二1000v=1000x12r/min=131r/minnd03.14x29.93根据Z3025钻床说明书，可考虑选择n=200r/min,czvv=vo.c f15.6x29.93o.2=^_. _ x085r/min=12r/min1400.3x0.1050.1x1.22o.50.855）计算基本工时L—23+7—=0.3minL—23+7—=0.3mint二二 二mnf200*0.55.26精铰孔至申30+0.021，0保证孔的粗糙度Ral.61）刀具：硬质合金铰刀由《切屑简明手册》表2.25得2)f=0.4-0.7mm/rVc=10-15m/r取f=0.5mm/r2)决定钻头磨钝标准及寿命，查表得，当d0=p30mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6~0.9mm，寿命T=140min3)决定切削速度查表切削速度修正系数为k=1.0,k=1.0,k=0.85,k=1.0,故TV3)决定切削速度查表切削速度修正系数为k=1.0,k=1.0,k=0.85,k=1.0,故TVcvlvtvv=vk=(10~15)cvcdzvv=vk=(10~15)cvcdzv「v okTmaPr/min=14r/min4)计算基本工时X1.0X1.0X1.0X0.85m/min=8.5~13m/min= 15.6x300-21400.3x0.0350.1xO.5o.5x°.85n二1000v=1000x14r/min=150r/minnd03.14x30根据Z3025钻床说明书，可考虑选择n=200r/min,cLL=23+7=0.3min5.3t二二二mnf200*0.5铣四侧面

1）选择机床：由于采用的是对称铣，故选择专用卧式机床X612）刀具:YG6硬质合金d=125mm。由表3.7得：刀具寿命T=180min由于所选择的刀具、机床与铣两直角边的刀具、机床完全相同，所以该工序中的参数大部分完全相同，只有最后的基本工时不相同。故基本工时计算为：铣轴承孔两侧的边：L88+17L88+17：且=vf= 300=0.35minL88+17t精=vf=300=0.35min铣轴承孔前后的边:L38+L38+7：且=Vf=300=0.15minL88+7t精=Vf=300=0.15min5.4加工申8孔销孔加工由钻和铰两次加工完成，机床为摇臂钻床,型号 Z3025。加工要求：钻、铰①8销孔，表面粗糙度为Ral.6。5.41钻孔1）确定加工余量刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=7.8L=109, 1=69。查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《简明手册》）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。2）确定进给量按加工要求决定进给量根据《切削用量简明手册》表2.7，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、d0=7.8时f=0.36-0.44mm/r由于1/d=15/7.8=1.9故f=0.36-0.44mm/r按钻头强度决定进给量根据表2.8，当材料为HT200，d0=7.8mm时，f=0.86mm/r按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9，当HBS=200，d〈=10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r可由表2.19可查出钻孔时当f=0.36mm/r、d〈10.5mm时Ff=3000N，轴向力的修正系数均为0.85故Ff=2550N根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=7848N。故f=0.36mm/r可用。3）确定钻头磨钝标准及寿命

由表2.12可得，当d〈20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min4） 确定切削速度由表2.14,HBS=200,加工属性四类由表2.13得，f=0.36mm/r标准d0〈=9.6mm时Vc=14m/min切削速度的修正系数为Ktv=1.0Kcv=1.0Klv=0.85见表2.31V=V•KV=14x1.0x1.0x0.85x1.0=11.9m/minL1000v .n= =480r/mmnd根据机床取Nc=500r/min5） 基本工时计算=0.1minL 15+=0.1mint= =mnf500x0.365.42铰孔至尺寸1）确定进给量刀具选择硬质合金铰刀，d0=8由表2.25可得：ap=0.06〜0.09mm ， f=0.2〜0.3mm/rVc=8〜12m/min，切削液：无，f=0.25mm/r

2）确定主轴转速查表2.30得：Cv=15.6,Zv=0.2,Xv=0,Yv=0.5T=45d0=8ap=0.08利用公式得Kv=8.7m/min1000x1000x8.73.14x8=348r/min选取Nc=400r/min3）计算基本工时Tm= 15+5—=0.2min400x0.255.5钻06油孔1）机床为摇臂钻床，型号 Z3025。2） 确定加工余量刀具采用高速钢麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=6mm查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《简明手册》）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0mm。3） 确定进给量按加工要求决定进给量根据《切削用量简明手册》表2.7，知当材料为HT200、d0=6时f=0.36~0.44mm/r由于l/d=15/6=2.5故f=0.36~0.44mm/r按钻头强度决定进给量根据表2.8，当材料为HT200,d0=6mm时，f=0.50mm/r按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9，当HBS=200,d〈=10.2mm,F=7848〈8330得机床进给量f=1.6mm/r可由表2.19可查出钻孔时当f=0.36mm/r、d〈10.5mm时Ff=3000N，轴向力的修正系数均为0.85故Ff=2550N根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=7848N。故f=0.36mm/r可用。4） 确定钻头磨钝标准及寿命由表2.12可得，当d〈20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=20min5） 确定切削速度由表2.14,HBS=200，加工属性四类由表2.13得，f=0.36mm/r标准d0<=9.6mm时Vc=14m/min切削速度的修正系数为KTV=1.0KCV=1.0KLV=0.85见表2.31V二V•K=14x1.0x1.0x0.85x1.0=11.9m/minT Vn二1000v=480r/min根据机床取Nc=500r/min兀d6）基本工时计算

L15+5tm=nf=500x0.36=0.1min5.6钻炉4油孔至尺寸1）确定进给量刀具选择硬质合金铰刀，d=40由表2.25可得：a=0.03〜0.06mm f=0.2〜0.3mm/rpVc=8〜12m/min切削液：无f=0.25mm/r2）确定主轴转速Xv=0,Y=0.5V查表Xv=0,Y=0.5VV VT=45dT=45d=4a=0.04利用公式V二11.9m/minCK=4.7m/minVn=1000x4.7二374r/min3.14x4选取Nc=500r/min3）计算基本工时Tm= 15+5=0.16min500x0.25六确定时间定额及负荷率1）作业时间包括加工时间和辅助时间两部分，则各工序的作业时间计算如下:（1）铣轴承座底面的作业时间：粗铣和精铣基本时间已求出为0.15min和0.33min,作业时间如下：t=0.5+0.03+0.01+0.03+0.02+0.16+0.15+0.33+0.5+0.5=2.55min（2） 钻e9孔及镗e13的沉头孔的作业时间：钻e9孔及镗e13的沉头孔基本时间已求出为0.09min和0.05min,作业时间如下：t=0.5+0.03+0.04+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04+0.09+0.5+0.05+0.5+0.5=2.33min（3） 铣两直角边的的作业时间：粗铣和精铣基本时间已求出为0.15min和0.15mm，作业时间如下：t=0.5+0.03+0.01+0.03+0.02+0.16+0.15+0.15+0.5+0.5=2.05min（4） 刨退刀槽的作业时间：基本时间已求出为0.03min,作业时间如下：t=（0.5+0.03+0.01+0.03+0.02+0.16+0.5）/10+0.03=0.15min（5） 铣四侧面的作业时间：基本时间已求出为0.35+0.35+0.15+0.15=1.0min,作业时间如下：t=0.5+0.04+0.01+0.05+0.05+0.07+0.03+0.03+0.16+1+1.5=3.54min钻(铰)08销孔的作业时间：基本时间已求出为0.1+0.2=0.3min,作业时间如下：t=0.5+0.03+0.04+0.04+0.01+0.03+0.02+0.02+0.04+0.04+0.3+0.5+0.5=1.99min钻06油孔的作业时间：基本时间已求出为0.1,作业时间如下：t=0.5+0.03+0.04+0.04+0.01+0.03+0.02+0.02+0.04+0.04+0.1=0.59min钻04油孔的作业时间：基本时间已求出为0.1min，作业时间如下：t=0.5+0.03+0.04+0.04+0.01+0.03+0.02+0.02+0.0