机械制造工艺学课程设计示例轴承座的工艺设计

机械制造工艺学

课程设计

设计题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程

班级：

学号

姓名：

指导教师:

2023年11月29日

目录

机械制造工艺学课程设计任务书.............

轴承座零件图..............................

设计规定..................................

课程设计说明书

1零件的分析..............................

1.1零件的作用.........................

1.2零件的工艺分析.....................

2零件的生产类型.........................

2.1生产大纲...........................

2.2生产类型及工艺特性.................

3毛坯的拟定..............................

3.1拟定毛坯类型及其制造方法...........

3.2估算毛坯的机械加工余量.............

3.2绘制毛坯简图，如图1...............................

4定位基准选择...........................

4.1选择精基准.........................

4.2选择粗基准.........................

5拟定机械加工工艺路线...................

5.1选择加工方法.......................

5.2拟定机械加工工艺路线，如表3.....................

6加工余量及工序尺寸的拟定.............

6.1拟定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸

6.2拟定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸

6.3拟定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸

6.4拟定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸

6.5拟定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸

6.6拟定轴承座槽的加工余量及工序尺寸......

6.7拟定轴承座沉孔的加工余量及工序尺寸…

6.8拟定轴承座气孔66和64的加工余量及工序尺寸

6.10拟定轴承孔①30和①35的加工余量及工序尺

7、设计总结...............................

机械加工工艺卡片.........................

参考文献..................................

机械制造工艺学课程设计任务书

题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程

内容：1、零件图一张

2、毛坯图一张

3、机械加工工艺卡片一套

4、课程设计说明书一份

轴承座零件图

其余十

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O

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0O

口o

1铸后时效处理

2未注倒角C1

3材料：HT200

设计规定

1.产品生产大纲

（1）产品的生产大纲为200台/年，每台产品轴承座数量2件

（2）轴承座的备品百分率为2%,废品百分率为0.4%

2.生产条件和资源

（1）毛环为外协件，生产条件可根据需要拟定

（2）现可供选用的加工设备有：

X5030A铳床1台

B6050刨床1台

CA6140车床1台

Z3025钻床1台（含钻模或组合夹具）

各设备均达成机床规定的工作精度规定，不再增长设备

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程

班级：

学号：

姓名：

2023年11月29日

1零件的分析

1.1零件的作用

轴承座是用于支撑轴类零件的，像孔的a的是为了满足滚动轴承的外圈和轴

承孔的配合规定，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，单边固定是出于涉足结构和安装位置的规定。

1.2零件的工艺分析

(1)630及68两孔都具有较高的精度规定,表面粗糙度Ra的值为1.6um,

是加工的关键表面。

⑵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。轴承座的上表面有位置精度规定0.008,并且与轴承孔中心线有平行

度规定0.003。轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度规定为0.003,是重要

的加工表面。

⑶(M3沉孔加工表面粗糙度规定较低。

⑷其余表面规定不高。

2零件的生产类型

2.1生产大纲

根据任务书已知：

⑴产品的生产大纲为200台/年，每台产品轴承数量2件

⑵轴承座的备品百分率为2%,废品百分率为0.4%。

轴承座生产大纲计算如下：

N=Qn(l+a)(1+b)

=200x2(1+2%)(1+0.4%)

=409.6321410（件/年）

2.2生产类型及工艺特性

轴承座为支承件，查附表2拟定，轴承座属于轻型小批量生产零件，工艺特性

见表1（如下）:

表1

生产大纲生产类型工艺特性

（1）毛坯采用铸造，精度适中，加工余量相对

较大

400台/年小批量生（2）加工设备采用车床、铳床、钻床

产（3）加工设备采用组合夹具

（4）工艺需编制具体的加工工艺过程卡片和工

序卡片

（5）生产效率低，对人工的技术规定高

3毛坯的拟定

3.1拟定毛坯类型及其制造方法

有附表5《常见毛坯类型》可知，材料为HT200,可拟定毛坯类型为铸件。

3.2估算毛坯的机械加工余量

根据毛环的最大轮廓尺寸（82）和加工表面的基本尺寸（42）,查附表6《》

可得出，轴承座上下表面机械加工余量为3.5,其余为3。

3.2绘制毛坯简图，如图1

图1毛坯简图绘制步辍

4定位基准选择

4.1选择精基准

经分析零件图可知，轴承座底面为高度方向基准，轴承座前端面为宽度方向

基准。

考虑选择以加工的轴承座底面为精基准，保证底面与<1>30孔中心线的距离为

30。该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简

朴。

4.2选择粗基准

选择不加工的630孔外轮廓面为基准，能方便的加工出小30孔（精基准），

保证孔中心线与轴承座上端面平行度。4）30孔外轮廓面的面积较大，无浇口、

冒口飞边等缺陷，符合粗基准的规定。

5拟定机械加工工艺路线

5.1选择加工方法

根据加工表面的精度和表面粗糙规定，查附表可得内孔、平面的加工方案,

见表2如下：

表2轴承座各面的加工方案

加工表面精度规定表面粗糙度加工方案

Ra/um

底面IT93.2粗铳一精铳

两上表面IT93.2粗铳一精铳

四端面IT93.2粗铳一精铳

4)30外壁ITI425粗刨

两槽IT1425粗刨

4)30孔IT71.6粗车半精车

f精车

635孔ITI425粗车

69、613孔IT86.3钻削

66、64孔IT1425钻削

5.2拟定机械加工工艺路线，如表3

表3轴承座的机加工工艺方案

工序号工序名工序内容加工设备

称

01检查外协毛坯检查

02铳削夹轴承孔两侧毛坯，铳轴承底面，照顾尺寸X5030A铳

床

30mm和表面粗糙度

03铳削以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，X5030A铳

铳轴承座两上表面

床

04铳削以已加工底面定位基准，铳82mm两侧面X5030A铳

床

05铳削以上下两底面为基准，并夹紧，铳前后两端X5030A铳

面床

06铳削以82mm两侧面为基准，夹紧前后两端面，X5030A铳

铁42mm两侧面

床

07刨削把工件旋转一定角度，刨2mmX1mm槽B6050刨床

()8钻削钻69孔和613孔，保证613孔深8+0.2Z3025钻床

0mm

09钻削以上下两平面为基准，夹紧前后两端面，钻Z3025钻床

66孔

10钻削以后端面为基准，夹紧两侧面，钻64孔，Z3025钻床

并保证中心线到地面的距离为7mm

11车削以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，车

630和635两孔,并保证孔中心线到底平CA6140车

面的距离为30mm,间接保证上底面到630床

孔中心线的距离及其公差值15+0.050mm

12车削车2x45倒角CA6140车

床

13去毛刺

14总见入

,摩

6加工余量及工序尺寸的拟定

6.1拟定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸

（1）轴承座底平面的加工过程如图2所示;

精仪底面

图2轴承座底面加工过程图

(2)根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铳、精

铳底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸

基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆面为粗基

准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量

及工序尺寸见表4：

表4底面工序尺寸表

工序基本尺寸工序单边余公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙

量/mm度

毛坯21.53.5IT14土18.5±1.025

1.0

粗铳192.5IT1212.5

精铳181IT83.2

6.2拟定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸

(1)轴承座上平面的加工过程如图3所示;

毛坯笥图粗铳上面

图3轴承座上面加工过程图

（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铳、精

铳上底面的工序偏差。方便铳削，并要间接保证尺寸15+0.050,以及平面

度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表

5：

表5两上底面工序尺寸表

工序基本尺寸工序单边余公差等偏差尺寸及公差表面粗糙

量/mm级度

毛坯183IT14±1.018±1.025

粗铳162IT1212.5

精铳151IT83.2

6.3拟定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸

（1）轴承座左右两侧平面的加工过程如图4所示;

粗钱倒面

毛坯筒图

潦帙倒而

图4轴承座侧面加工过程困

（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铳、精

铳两侧面的工序傀差。为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧

平面的加工余量及工序尺寸见表6：

表6两侧面工序尺寸表

工序基本尺工序单边余量公差等偏差尺寸及公差表面粗糙

寸/mm级度

毛坯883IT14±1.088±1.025

粗铳842IT1212.5

精铳821IT8823.2

6.4拟定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸

（1）轴承座前后端面的加工过程如图5所示

---

毛坯简图粗铳端面精铳端面

图5轴承座前后面加工过程图

（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铳、精

铳前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔

中30的一个精基准，因此在次道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工

余量及工序尺寸见表7：

表7前后两端面工序尺寸表

工序基本尺工序单边余量公差等偏差尺寸及公差表面粗糙

寸/mm级度

毛坯443IT14±1.044±1.025

粗铳402IT1212.5

精铳381IT83.2

6.5拟定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸

（1）轴承座轴承孔的两侧平面的加工过程如图6所示

粗铳轴承孔两侧面

图6轴承座轴承孔两侧面加工过程图

(2)根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铳、精

铳上表面的工序偏差，为方便装夹。轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸

见表8：

表8轴承孔两侧面的工序尺寸表

工序基本工序单边余量公差等偏差尺寸及公差表面粗糙

尺寸/mm级度

毛坯462IT14±146±1.025

粗铳422IT1212.5

6.6拟定轴承座槽的加工余量及工序尺寸

(1)轴承座槽的加工过程如图7所示

槽毛坯简图粗刨槽

图7轴承座槽的加工过程图

（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得刨削时尺寸。为

了在组装后在直角处出现应力集中。轴承孔槽的加工余量及工序尺寸见表9：

表9轴承座槽的工序尺寸表

工序基本尺寸工序单边余公差等偏差尺寸及公差表面粗糙

量/mm级度

粗刨2X12X1IT1425

6.7拟定轴承座沉孔的加工余量及工序尺寸

（1）轴承座沉孔的加工过程如图8所示

沉孔毛/简图

图8轴承座沉孔加工过程图

(2)根据工序尺寸和公差等级，查附表13《内圆表面加工方案》得出钻削内表

面的工序偏差可以•次钻削除，由于规定精度并不高，但应保证孔沉孔中13的深

度及其公差精度。轴承座两沉头孔的加工余量及工序尺寸见表1()：

表10轴承座两沉头孔工序尺寸表

工序基本尺寸工序单边余公差等偏差尺寸及公差表面粗糙

量/mm级度

毛坯<1>94.5IT14①925

钻①94.5IT1()<1>910

钻①132IT1()①136.3

6.8拟定轴承座气孔66和64的加工余量及工序尺寸

(1)轴承座气孔。6和64的加工过程如图9与图10所示

气孔毛坯简图钻孔

图9轴承座气孔加工过程图

图10轴承座气孔加工过程图

(2)根据工序尺寸和公差等级，查附表14《内圆表面加工方案》得钻削内

圆表面的工序偏差。为润滑釉承座与轴承轴的输油孔，规定不高，可以一次

钻削而成。轴承座气孔的加工余量及工序尺寸见表11：

表11轴承座气孔的工序尺寸表

工基本尺1：序单边余量公差偏差尺寸及公差表面粗

序寸/mm等级糙度

钻663IT1425

钻642IT1425

6.10拟定轴承孔①30和①35的加工余量及工序尺寸

(1)轴承孔①30和①35的加工过程如图11所示

\(2)根据工序尺寸和公差等级，查附表12《内圆表面加工方案》得出粗车、

精车内圆表面的工序偏差。轴承孔的加工余置及工序尺寸见表13：

半精车030

粗车035

图11轴承孔的加工过程图

表13轴承孔工序尺寸表

工序基本尺工序单边余公差等偏差尺寸及公差表面粗糙

寸量/mm级度

毛坯<T)243IT14±1⑴24±125

粗车①3()1.5IT1()±①33.5土12.5

().5().5

半精车0301.0IT8±0.1o30±0.13.2

精车

①300.5IT2+0.0中30+0.0211.6

210

0

粗车①352.5IT14①3512.5

7、设计总结

通过三周的设计，轴承座的设计已经完毕。这次设计不仅巩固了也学知识,

也是对个人能力及团队合作的训练，这次设计是分工合作，整体讨论，具有极好

的成果。

在设计中，每个人都提出自己的想法发，然后整个组的在一起讨论，有什么

好的或者不好的想法都发表出来，各抒己见，取长补短，讨论设计方案和设计环

节。

课程设计是锻炼个人能力的最佳方法，对于安排给自己的任务必须独自完

毕，有问题就和老师同学讨论，设计中不仅要考虑方法，也要考虑设计后用于实

践的成本，以及合用性，因此设计也要和实际相联系，源于实践，处在理论，用

于实践。

最后，感谢老师和同学在这次设计中的帮助。

机械加工工艺卡片

零件名称

学号:

姓名:

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材料编号|HT200钛媵|/犍j|*极叫牌||死停*||a

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