1、機(jī)械加工技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“軸承座”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備班 級(jí)設(shè)計(jì)者指導(dǎo)教師精品機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)軸承座零件的加工工藝規(guī)程生產(chǎn)綱領(lǐng)：5000 件生產(chǎn)類型： 批量生產(chǎn)內(nèi)容：1. 產(chǎn)品零件圖1張2. 產(chǎn)品毛坯圖1張3. 機(jī)械加工工藝過程卡片 1套4. 機(jī)械加工工序卡片 1套5. 課程設(shè)計(jì)說明書（50008000字）1 份班級(jí)學(xué)生指導(dǎo)教師目錄前言課程設(shè)計(jì)說明書正文一、零件的分析（一）、零件的作用（二）、零件的工藝性分析二、確定生產(chǎn)類型三、確定毛坯（一）、確定毛坯的種類（二卜 繪制鑄造件毛坯圖四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（ 一）定位基準(zhǔn)的選擇（二）工藝路線的擬定（三）

2、，機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定五、工裝設(shè)計(jì)分析提設(shè)計(jì)任務(wù)書六、小結(jié)七、主要參考文獻(xiàn)機(jī)械制造工藝學(xué)課程是在學(xué)完了機(jī) 械制造工藝學(xué)包括機(jī)床夾具設(shè)計(jì)和大部分 專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上的一個(gè) 教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì) 所學(xué)課程的一次深入的全面的總復(fù)習(xí)，也是 一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在今年 的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。我個(gè)人的感想是，希望經(jīng)歷了這次課 程的設(shè)計(jì)，對(duì)自己的將來所從事的工作，進(jìn) 行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，通過這次課程設(shè)計(jì)鍛 煉自己的分析問題，解決問題的能力，為畢 業(yè)后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于自己的理論知識(shí)的不完善，實(shí)踐能力的 缺乏，設(shè)計(jì)之中不免有一些不合理

3、的地方， 學(xué)生我肺腑的懇請各位老師能夠給予指教 批評(píng)。一 零件的分析（一）零件的作用上緊定螺絲， 以達(dá)到內(nèi)圈周向、 軸向固定的目的 但因?yàn)閮?nèi)圈內(nèi)孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。（二）零件的工藝分析該零件為軸承支架，安裝軸承，形狀一般，精度要求并不高，零件的主要技術(shù)要求分析如下： （參閱附圖 1）（ 1） 由 零件圖可知， 零件的底座底面、 內(nèi)孔、 端面及軸承座的頂面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高， 也就是說其余的表面不需要加工， 只需按照鑄造時(shí)的精度即可。底座底面的精度為Ra6.3 、內(nèi)孔、端面及內(nèi)孔的精度要求均為 6.3 。軸承座在工作時(shí)，靜力平衡。（ 2） 鑄 件要求不

4、能有砂眼、 疏松等缺陷， 以保證零件的強(qiáng)度、 硬度及疲勞度， 在靜力的作用下， 不至于發(fā)生意外事故。二 確定生產(chǎn)類型已知此軸承座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000件/ 年，零件的質(zhì)量不足100Kg,查機(jī)械制造工藝與夾具第 7頁表1.1-3 ,可確定該撥 叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)， 所以初步確定工藝安排為： 加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主， 采用專用工裝。三 確定毛坯（ 1）確定毛壞種類零件材料為HT200， 考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為

5、 CT-9。這對(duì)提高 生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時(shí)效。（ 2）繪制鑄造件零件圖四 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（一）定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知 62.5H9的 孔，軸承端面、頂面、16及12的孔等均需正確定位 才能保證。故對(duì)基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。（ 1）粗基準(zhǔn)的選擇按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。根據(jù)零件圖所示，故應(yīng)選軸承底座上表面為粗基準(zhǔn)， 以此加工軸承底座底面以及其它表面。（2 ） 精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“ 基準(zhǔn)重合 ” 原則和 “ 基準(zhǔn)統(tǒng)一 ” 原則，以粗加工后

6、的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底面為精基準(zhǔn)。（二） 工藝路線的擬定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具, 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 除此之外， 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果， 以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：方案一：工序一：粗銑軸承座的下底面。以軸承座的底座采用 X6132 臥式銑床加工。粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面為基準(zhǔn)，使用X6132 臥式萬能銑床進(jìn)行加工。銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準(zhǔn)，同樣使用X6132臥式銃床銃削。

7、工序二：粗鏈及半精鏈中62.5的內(nèi)孔，以內(nèi)孔軸線為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。工序三：鉆、擴(kuò)中12的孔，鉆、擴(kuò)中16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具方案二：工序一： 粗銑軸承座的下底面。 以軸承座的底座的上表面為定位粗基準(zhǔn)，采用X6132 臥式銑床加工。工序二：粗鏈及半精鏈中62.5的內(nèi)孔，以內(nèi)孔軸 線為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。工序三：粗銑軸承座的端面，以軸承座的下底面為基準(zhǔn)，使用X6132臥式萬能銃床進(jìn)行加工。工序四：鉆、擴(kuò)中12的孔，鉆、擴(kuò)中16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具工序五： 銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準(zhǔn)，同樣使用X6132 臥式銑床銑削。方案三：工序一

8、：銑軸承座上面的小圓柱的上頂面，還以下表面為定位基準(zhǔn)，同樣使用X6132 臥式銑床銑削。工序二：粗銑軸承座的下底面。以軸承座的底座的上表面為定位粗基準(zhǔn)，采用X6132 臥式銑床加工。工序三： 粗銑軸承座的端面， 以軸承座的下底面為基準(zhǔn)，使用 X6132 臥式萬能銑床進(jìn)行加工。工序四：粗鏈及半精鏈中62.5的內(nèi)孔，以內(nèi)孔軸線 為基準(zhǔn)，采用鏜床專用夾具。工序五：鉆、擴(kuò)中12的孔，鉆、擴(kuò)中16的孔。采用Z525立式鉆床加專用夾具。三個(gè)工藝方案的比較與分析方案一： 在第一道工序內(nèi)容多，工序集中，操作方便。方案二工序分散，方案三在感謝下載載第一道工序時(shí)，選擇的粗基準(zhǔn)為底面，這樣不符合粗基準(zhǔn)選擇的原則，即

9、不了保證加工面與不加工面的位置要求時(shí)，應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)這一原則。方案一與其相比，在銑完底面后，直接在銑床上銑削底面及頂面，如此，相對(duì)來說，裝夾次數(shù)少，可減少機(jī)床數(shù)量、操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作并能生產(chǎn)率高。另外，零件的加工要求就整體來說，其精度并不高，若采用工序分散（方案二）法，其加工經(jīng)濟(jì)性并不是很好。但在選擇方案的時(shí)候，還應(yīng)考慮工廠的具體條件等因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等。 故本次設(shè)計(jì)選擇方案一。根據(jù)工序方案一制定出詳細(xì)的工序劃分如下所示：毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機(jī)械加工性能，在毛坯車間銑削去澆冒口，達(dá)到毛坯的技術(shù)要求，

10、然后送到機(jī)械加工車間來加工。工序：(1) 1） 粗銑底座底面 以軸承座的上表面為粗基準(zhǔn)，將毛坯裝夾在X6132 萬能臥式銑床上，按照粗加工的余量來進(jìn)行粗銑毛坯。(2) 2）精銑底座底面 以粗銑床的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況， 調(diào)整銑床的相關(guān)參數(shù)， 精加工軸承座的下底面。(3) 粗銃端面(4) 粗銃頂面(5) 鎮(zhèn)62.5的內(nèi)孔(6) 鉆12的孔(7) 鉆16的孔(8) 去毛刺(9) 檢驗(yàn)根據(jù)此工序安排，編出機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表10:機(jī)械加工工藝過程卡；附表 2090;機(jī)械加工工序卡。(三)，機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定。1 .毛坯尺寸的確定，畫毛坯圖。軸承座其材料為HT20Q

11、由于產(chǎn)品的精度要求不高，生產(chǎn)綱領(lǐng) 為中批生產(chǎn)，所以毛坯選用砂型鑄造。毛坯鑄出后進(jìn)行退火處理， 以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。由文獻(xiàn)表2-2，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)為IT9級(jí)。由文獻(xiàn)表2-2,可查出鑄件主要尺寸的公差，現(xiàn)將主要毛坯尺寸及公差所示：主要向尺寸零件尺寸總余量公差I(lǐng)T主要向尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差I(lǐng)T62.5兩端面852+29內(nèi)孔 62. 54 58.59底向3029由此，可繪出其零件的毛坯圖(見附圖 2)2 .粗銃底底座底面底面由粗銃和精銃兩次加工完成，采用三面刃圓盤銃刀（高速鋼），銃刀的規(guī)格為120x15,機(jī)床的型號(hào) X6132刀具：YG6®質(zhì)合金端銃刀。由于

12、銃刀在工作時(shí)，是斷續(xù)切削，刀齒受很大的機(jī)械沖擊，在選擇幾何角度時(shí)，應(yīng)保證刀齒具有足夠的強(qiáng)度。由金屬切削原理與刀具可取丫。=50入s=-100 Kr=6000=100。加工要求粗銃軸承座的下底面。a）確定加工余量由毛坯圖可知：總加工余量為 2mm文獻(xiàn)表8-30可知精 加工余量為1mm由于兩腳底面較小，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整為 0.2mm故其粗加工余量為（2-0.2）=1.8mm。b）確定每齒進(jìn)給量由切削加工簡明實(shí)用手冊表 8-95 ,取每齒粗銃的進(jìn) 給量為0.2mm/Z,取精加工每齒的進(jìn)給量為1.5mm/乙粗銃走刀一次 ap=1.8mm 精銃走刀一次 ap= 0.2mm。c）計(jì)算切削用量由表8-56

13、,取粗銃、精銃的主軸轉(zhuǎn)速分別為 150r/min 和300r/min ,由前面選擇的刀具直徑中120mm故相應(yīng)的切削速度分 別為： V = dn/1000= 120x150 =56.52m/min1000120x300V 精=dn/1000=m/min=113m/mind) 校核該機(jī)床功率(只需校核粗加工即可)。由文獻(xiàn)表 2.4-96 得切削功率為 Pm=92.4x10-5 D；4 a0.86 a072 apZnKpm150 一取 Z=16 n= =2.5r/sae = 10mmaf=0.2mm60ap=1.8mm p而Kpm=K/KF2由文獻(xiàn)表2.4-94可知Kv=1KF 2=1故 Kpm

14、= 1故 pm=92.4x 10 5x1200.14x100.86x0.2072x1.8x16x2.5x1=0.35KW其所消耗量功率遠(yuǎn)小于機(jī)床功率，故可用。3 .62.5兩端面的加工兩端面的加工由銃削來完成，此時(shí)，刀具：YG6M質(zhì)合金端銃刀，刀具不變，機(jī)床不變。工序單邊總余量由毛坯圖與零件圖 可知為2 mm由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不 考慮，從而可采用不對(duì)稱端銃，以提高進(jìn)給量提高加工效率。由表8-95可得：ap=2mm f=2mm/r 由文獻(xiàn)(2)表8-56可得n=600r/min則就可確定相應(yīng)的切削的速度：故V=dn =120x600 =226.08m/min10001000

15、4 .12頂面的加工頂面的加工由銃削來完成，工序余量為2mm由文獻(xiàn)表8-95可得ap=3mm且上表面精度要求不高，故上表面可一次性加工完成。由于上表面較小，可采用端銃刀加工，但是增加了換刀時(shí)間，降低了效率。故刀具仍可用刀具刀具直徑為 120的YG6硬質(zhì)合金面銃刀。可取f=1.5mm/r 由文獻(xiàn)表8-56可取n=600r/min則相應(yīng)的切削速度dn 120x600V=1OOO = 1QQQ =117.75m/min5 . 62.5 00.074 內(nèi)孔由零件圖及毛坯圖知，加工總余量為4 mm由于精度要求, 須粗鏈和半精鏈各一次。由文獻(xiàn) 表8-86,粗加工時(shí)，取 進(jìn)給量F=0.5mm/r ap =

16、3mm精加工時(shí)，ap=1mm,F=0.2mm/r 由表8-87查得粗鏈中62.5mm內(nèi)孔 的切削速度 V粗=1.2m/min V精=1.6m/min由此算出轉(zhuǎn)速 為。粗= W00v = W00x112=61.15r/mind x62.5n 精=W00v=1000x1.681.5m/min d x62.56 .鉆中12孔該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由擴(kuò)孔鉆鉆出。由文獻(xiàn)表8-81得擴(kuò)孔時(shí)的余量為3 mm根據(jù)實(shí)際情況可取為2mm故鉆孔的余量為Z鉆=12-2=10mm鉆孔工序尺寸及公差為1 000.0044拉孔工序尺寸及公差為小12H 9 ( 00.043)由文獻(xiàn)表8-69,鉆孔的進(jìn)給量f=0.

17、2mm/r ,由文獻(xiàn)表8-71求得鉆孔時(shí)的切削速度 v=0.35m/s=21m/min由8 79知擴(kuò)孔的進(jìn)給量為0.8mm/s由此算出轉(zhuǎn)速為：n=1000v =1000x21 =668.8r/min D x10按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=600r/min ,則實(shí)際切削速度為：x11 6v= dn/1000=21.85m/min1000由表 8-78 得 F=CFdX Ff yFKF =588.6xd °xf “xKfM=(；d0mfymKmx10 3=225.63x d 0.9xf 0.8x Kmx0 3因?yàn)榧庸せ诣T鐵時(shí)KM=Kf由文獻(xiàn)表8-78,可查的Kf=1,故 F=588.6x11.

18、6x0.2 0.8x1 = 1884.1NM=225.63x11.61.9x0.2 0.8x1x10 3=6.6N.m它們均小于機(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩，故機(jī)床剛度足夠。7 .鉆中16的孔該孔先由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由圓孔拉刀拉出。由文獻(xiàn)(3)表8-24拉孔時(shí)的余量為0.5mni故-716 0.5 .Z 鉆=-=7.75mm鉆孔：工序尺寸及公差為中15.5 00.0044拉孔：工序尺寸及公差為16 H9 J0.043 )由文獻(xiàn)表8-69取鉆孔的進(jìn)給量F=0.25mm/r 由文獻(xiàn)(3)表8-71求得鉆孔時(shí)的切削速度為 V=0.35m/s=21m/min由此算出轉(zhuǎn)速為：n=1000v =

19、1000x21 =431.4r/min。按鉆床的 d x11.5實(shí)際轉(zhuǎn)速為480r/min。則實(shí)際切削速度為V=dn= x15.5x480=23.36m/min。由表 8-78 得 10001000F=588.6xd0xf 0.8xKfM=225.63xd0.9xf 0.8xKmx10 3因?yàn)榧庸せ诣T造鐵時(shí)，&=Kf由8-78可查得Kf=1 故F=588.6x15.5x0.25 0.8x1=3009.6NM=225.63x15.51.9x0.25 0.8x1x10 3=13.6N.m它們均小于機(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩，故機(jī)床剛度足夠。8 . 時(shí)間定額計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求，只計(jì)算一道工

20、序的工時(shí)，下面計(jì)算加工中12 孔的工時(shí)定額。(1 ) 機(jī)動(dòng)時(shí)間由文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-7得鉆孔時(shí)的計(jì)算公式為：t=22 fn式中 l 1 = DC0tKy+(1 2 ) 2l 2=14 ,鉆盲孔時(shí)，l 2 =0 l=30 l 2 =2 f=0.3 n=600l 1=12cot( 118)+1.5=5.1因止匕，t= 30 5.12=0.206min 所以 t b=4t=0.824min600x0.3(2 )輔助時(shí)間由機(jī)械加工工藝手冊表2.5-41確定 開停車0.015min 升降鉆桿0.015min 主軸運(yùn)轉(zhuǎn)0.02min清除鐵屑0.04min卡尺測量0.1min裝卸工件時(shí)間由機(jī)械加工工藝手冊表2.5-42取1 min故輔助時(shí)間 t a =(0.015+0.015+0.02+0.04+0.1+1)=1.19min(3) 作業(yè)時(shí)間T B=t a +t b= ( 1 . 1 9 + 0 .824) =2.014min(4)常量