轴承座机械加工工艺规程及夹具设计

目录第1章零件工艺分析和毛坯设计 11.1零件工艺分析及生产类型确定 21.2毛坯类型及毛坯确定 3第2章机械加工工艺规程设计 42.1基准选择 52.2工艺方案拟定 62.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 52.4切削用量及时间定额计算 62.5工艺方案技术经济性分析 6第3章专用夹具设计 63.1工序内容及加工要求 53.2定位基准 63.3夹具结构设计及工作过程 7第4章结论 8参考文献 9第1章零件分析和毛坯设计1.1零件工艺分析及生产类型确定零件的主要作用是支撑和固定轴承，使轴和连接部件具有一定的位置关系。∅320从零件图上得到该零件的表面要求，零件底面、顶部∅22圆台与∅24圆台达到Ra6.3，轴承座前后端面达到Ra3.2，轴承座与轴承配合处∅320+0.05达到Ra1.6，M14×1.5螺纹和∅11孔达到表1.1主要技术要求加工表面尺寸精度等级表面粗糙度左右端面∅IT103.2底面28×IT106.3上端面∅IT106.3轴承座上端面∅IT106.3Φ11的孔2IT1012.5M14×1.5的螺纹M14×IT1012.5Φ32的轴承配合孔∅IT81.61.2毛坯类型及毛坯确定由零件图可知该轴承座采用灰铸铁HT150，具有中高等强度、中等韧性和塑性，综合性能较高，耐磨性和减振性良好，铸造工艺性能良好等特点。能通过各种热处理改变其性能。由于该零件的结构较为复杂，且零件材料采用灰铸铁HT150，故毛坯类型选用铸造毛坯。生产批量为1万件/年，生产纲领为大批量生产。毛坯件如图1.1所示。图1.1轴承座铸造毛坯第2章机械加工工艺规程设计2.1定位基准选择粗基准的选择按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面作为粗基准。根据零件图所示，图中标注了底座的高度是14mm，因此为了保证加工的尺寸，选轴承座上表面作为粗基准，以此加工轴承座底面以及其它表面。图2.1粗基准的选择精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和庄家准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面作为主要的底面作为主要的定位精基准，即轴承座的底面为精基准。图2.2精基准的选择2.2工艺方案拟定2.2.1零件表面加工方法选择根据轴承座零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表2.1所示：表2.1表面加工方法选择加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/μm加工方法底座上端∅24圆台IT106.3粗铣-半精铣∅28×1IT106.3粗铣-半精铣上端面∅22圆台IT106.3粗铣-半精铣零件前后∅60端面IT103.2粗铣-半精铣-精铣底座2×∅IT1012.5钻M14×IT1012.5钻-攻丝∅320IT81.6钻-扩-镗2.2.2机械加工工艺路线拟定制定工件工件加工工艺路线时应遵循以下原则：遵循“先基准后其他”原则，首先依据粗基准“底座上端面”加工精基准“轴承座底面”遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。遵循“先面后孔”原则，先加工工件前后端面、上端面与底面，再加工各孔毛坯铸造成型后，对铸件进行退火处理以消除铸造后的铸造应力，提高材料的综合力学性能。在半精加工后，安排去除毛刺、清洗与终检工序。依据以上工序顺序安排原则的基础，该轴承座的工序安排顺序为：铸造毛坯—退火处理—加工精基准—粗加工—精加工。如下表2.2所示：。表2.2机械加工路线拟定工序号工序名称工序内容设备工艺装备0铸造铸造毛坯件Ⅰ热处理退火处理Ⅱ粗铣工件上端面做粗基准夹取前后毛坯面粗铣28×130底面铣床通用夹具，端铣刀、游标卡尺Ⅱ半精铣半精铣28×130底面铣床通用夹具，端铣刀、游标卡尺Ⅲ粗铣底面做基准夹取前后毛坯面粗铣底座上端∅24圆台铣床通用夹具，端铣刀、游标卡尺Ⅲ半精铣半精铣底座上端∅24圆台铣床通用夹具，端铣刀、游标卡尺Ⅲ粗铣粗铣轴承座上端∅22圆台铣床通用夹具，端铣刀、游标卡尺Ⅲ半精铣半精铣轴承座上端∅22圆台铣床通用夹具，端铣刀、游标卡尺Ⅵ钻钻底座上2×∅钻床通用夹具，麻花钻、游标卡尺ⅤⅤⅤⅥ钻钻∅32的轴承配合孔钻床专用夹具，麻花钻、游标卡尺Ⅵ扩扩∅32的轴承配合孔钻床专用夹具，扩孔钻、游标卡尺Ⅵ铰铰∅32的轴承配合孔钻床专用夹具，铰刀、游标卡尺Ⅶ钻钻工件上端M14×钻床通用夹具，麻花钻、游标卡尺Ⅶ攻丝攻丝工件上端M14×钻床通用夹具，丝锥、游标卡尺Ⅷ车倒角工件前端面与∅32的轴承配合孔车床专用夹具，45°倒角刀、游标卡尺Ⅶ车倒角工件后端面与∅32的轴承配合孔车床专用夹具，45°外圆车刀、游标卡尺Ⅸ去毛刺去毛刺钳工台Ⅹ清洗将零件洗净Ⅺ检验检验塞规，游标卡尺，百分表等2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定工序余量按查表法确定，其选用原则为：为缩短加工时间，降低制造成斌，应采用最小的加工余量。加工余量应保证得到工序图上规定的精度和表面粗糙度。本工序余量要综合考虑以下四种因素的影响：上工序留下的表面粗糙Rz和表面缺陷层深度Ha、上工序的尺寸公差Ta以及Ta值中没有包括的上工序留下的空间位置误差e以以上原则和考虑因素，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》中表2-21、表2-24与表2-25制出表2.3表2.3本零件各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度（mm）加工表面工序余量工序尺寸及公差表面粗糙度/粗（钻）半精精（铰）粗半精精粗半精精底座上端∅24圆台10.7─2.72──6.3─∅28×121─1514──6.3─上端面∅22圆台10.7─3.73──6.3─零件前后∅60端面1.51147.54645─3.2─底座2×∅───11──12.5──M14×1.51.4─12.513.9──12.5─∅32020.25─3031.75∅32──1.62.4切削用量及时间定额计算工序Ⅱ平面加工本工序为粗铣，半精铣及精铣平面。工件材料为HT150，铸件；机床为X61W卧式铣床，主电动机功率7.5KW，工件安装在通用夹具上。2.4.1切削用量计算（1）∅28×1粗铣平面①确定背吃刀量a28×130mm底面粗铣ap=2mm②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=6.3μm③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=2mmae得vc=15.12m/min查表选择n=100r/min查表选择f则实际切削速度v=15.7m/min⑤校验机床功率Fc=查表得：CF=30xF=1yF=0.65ap=2ae得Pc=0.101KW<7.5KW固可用半精铣平面①确定背吃刀量a28×130mm底面粗铣ap=2mm②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=6.3μm，查表得③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=18.62m/min查表选择n=120r/min查表选择f则实际切削速度v=18.84m/min2.4.2基本时间（1）28×11）粗铣平面Tl=130mmKr=90°得T2）半精铣平面Tl=130mmKr=90°得T工序总时间T=工序Ⅲ平面加工2.4.3切削用量计算（1）底座上端∅24圆台：粗铣平面①确定背吃刀量a上端∅24mm圆台粗铣ap=1mm、精②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=6.3μm③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=3.88m/min查表选择n=50r/min查表选择f则实际切削速度v=3.76m/min半精铣平面①确定背吃刀量a上端∅24mm圆台粗铣ap=1mm、精②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=6.3μm，查表得③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=0.7mmae得vc=7.35m/min查表选择n=50r/min查表选择f则实际切削速度v=3.76m/min（2）上端面∅22圆台：1）粗铣平面①确定背吃刀量a上端面∅22mm圆台粗铣ap=1mm、精②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=6.3μm，查表得③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=3.88m/min查表选择n=50r/min查表选择f则实际切削速度v=3.76m/min2）半精铣平面①确定背吃刀量a上端∅24mm圆台粗铣ap=1mm、精②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=6.3μm，查表得③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=0.7mmae得vc=7.35m/min查表选择n=50r/min查表选择f则实际切削速度v=3.76m/min2.8.2基本时间底座上端∅24圆台：1）粗铣平面Tl=24mmKr=90°得T2）半精铣平面Tl=24mmKr=90°得T上端∅22圆台：1）粗铣平面Tl=24mmKr=90°得T2）半精铣平面Tl=24mmKr=90°得T工序总时间T=工序Ⅴ平面加工2.4.5切削用量计算零件前后∅60端面：粗铣平面①确定背吃刀量a零件前后∅60端面粗铣ap=1.5mm、半精铣ap=1mm②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=3.2μm③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1.5mmae得vc=6.55m/min查表选择n=40r/min查表选择f则实际切削速度v=6.28m/min半精铣平面①确定背吃刀量a零件前后∅60端面粗铣ap=1.5mm、半精铣ap=1mm②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=3.2μm，查表得③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=7.4m/min查表选择n=50r/min查表选择f则实际切削速度v=7.85m/min精铣平面①确定背吃刀量a零件前后∅60端面粗铣ap=1.5mm、半精铣ap=1mm②确定每齿进给量本精铣工步加工后表面粗糙度为Ra=3.2μm，查表得③选择铣刀磨钝标准及寿命查表得后刀面最大磨损限度为0.3mm，刀具寿命T=120min④确定切削速度v和进给量fv查表得：Cv=25qv=0.7m=0.25xv=0.3取ap=1mmae得vc=7.4m/min查表选择n=50r/min查表选择f则实际切削速度v=7.85m/min2.4.6基本时间零件前后∅60端面：1）粗铣平面Tl=60mmKr=90°得T半精铣平面Tl=60mmKr=90°得T4）精铣平面Tl=60mmKr=90°得T工序总时间T=工序Ⅳ孔加工底座2×∅11通孔本工序为钻孔。材料为HT150，铸件；机床为Z35摇臂钻床，主电动机功率4.5KW,使用通用夹具。2.4.7切削用量1）钻孔①确定背吃刀量a本工步加工余量a②确定进给量f查表得：进给量f=0.10mm/r③确定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=5.5mm得vc=18.89m/min查表选n=545r/min2.4.8基本时间钻孔Tl=14mmKr=45°得T工序Ⅴ孔加工M14×本工序为钻孔与攻螺纹。材料为HT150，铸件；机床为Z35摇臂钻床，主电动机功率4.5KW,使用通用夹具。2.4.9切削用量1）钻孔①确定背吃刀量a本工步加工余量a②确定进给量f查表得：进给量f=0.30mm/r③确定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=1.5mm得vc=22.95m/min查表选n=345r/min2）攻螺纹①确定背吃刀量a本工步加工余量a②确定进给量f查表得：进给量f=0.30mm/r③确定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=1.4mm得vc=16.16m/min查表选n=160r/min2.4.10基本时间钻孔Tl=17mmKr=45°得T攻螺纹Tl=17mmKr=45°得T工序总时间得T=工序Ⅵ孔加工∅320本工序为钻孔、扩孔与铰孔。材料为HT150，铸件；机床为Z35摇臂钻床，主电动机功率4.5KW,使用专用夹具。2.4.11切削用量1）钻孔①确定背吃刀量a本工步加工余量a②确定进给量f查表得：进给量f=0.50mm/r③确定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=2mm得vc=17.92m/min查表选n=190r/min2）扩孔①确定背吃刀量a本工步加工余量a②确定进给量f查表得：进给量f=0.30mm/r③确定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=0.25mm得vc=30.03m/min查表选n=305r/min3）铰孔①确定背吃刀量a本工步加工余量a②确定进给量f查表得：进给量f=0.05mm/r③确定切削速度vv查表得：Cv=22.7m=0.1xv=0.15取ap=0.05mm得vc=78.30mm/min查表选n=780r/min2.4.12基本时间钻孔Tl=17mmKr=45°