机械制造技术课程设计-轴承座的加工工艺及镗孔夹具设计【全套图纸】.docx
《机械制造技术课程设计-轴承座的加工工艺及镗孔夹具设计【全套图纸】.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术课程设计-轴承座的加工工艺及镗孔夹具设计【全套图纸】.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
辽宁工程技术大学课程设计
31
辽宁工程技术大学课程设计
题 目：
轴承座的制造与设计
班 级：
机械工程及其自动化SB07-1班姓 名：
指导教师：
完成日期：
2008年7月3号
五、指导教师评语
成 绩：
指导教师
日 期
五、指导教师评语
成 绩：
指导教师
日 期
摘 要
机床夹具设计之前，首先应分析零件图以及该零件所在部件或总成的装配图，掌握该零件在部件或总成中的位置，功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟订工艺规程是采取措施予以保证。
在机械加工过程中，采用机械加工的方法，改变毛坯的形状，尺寸，相互位置关系和边面质量，使其成为可完成某种使用要求的零件过程。
在机床上加工工件时，为了是工件在该工序所加工的表面能达到规定的尺寸和位置公差要求，在开动机床进行加工之前，必须首先使工件占有一正确位置。
机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。
工件装夹是否准确，迅速，方便和可靠，将直接影响工件的加工质量，生产效率，制造成本和生产安全。
在成批，大量生产中，工件装夹是通过机床夹具来实现的。
全套图纸，加 153893706
Abstract
MachineToolfixturedesign,shouldfirstofallpartsofthemapandpartsofthecomponentsorassemblyassembly,masterofthecomponentsorpartsintheassemblyinthepositifunctionornot,aswellaspartsoftheassemblyofthetechrequirementsofspecificpartsThemainwork
surfacetoapointoforderintheformulationprocessistotakemeasurestoguarantee.Inthemachiningprocess,usingthemethodofprocessingmachinery,thechangeinroughshape,size,locationandmutual-
facequality,makingitarequirementtobecompletedusingsomeparts
oftheprocess.Intheprocessingmachineparts,inordertobepartoftheprocessbyprocessingthesurfacecanachievetherequiredsizeand
locationoftolerancerequirements,startinginmachineforprocessingbefore,wemustfirstmakeacorrectpositionoftheworkpiece
possession.MachineToolfixturemechanicalprocessingsystemisan
importantpart.Workpiececlampingtheaccuracy,rapid,convenientandreliable,willdirectlypartsoftheprocessingquality,productivity,
manufacturingcostsandproductionsafety.Inbulk,mass
production,workpiececlampingfixturethroughthemachinetoachieve.
目 录
摘要 3
序言 6
第一章 零件的分析 7
第二章确定生产类型 7
第三章确定毛坯 7
第四章工艺规程的设计 8
第五章.夹具设计 27
总结 29
参考文献 30
序言
我们进行了《机械制造基础》课的学习。
为了巩固所学知识，并且
在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此,我们进行了本次课程设计。
通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。
另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完 成了本次设计任务。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评
指正。
一、零件的分析
（一）零件的作用
题目所给的零件是轴承座。
它用于定位和承重。
（二）零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
1、小孔2-Φ8、小孔4-Φ11以及与此孔相通的 Φ16的锪平孔、
4-M8螺纹孔
2、大圆孔Φ60
3、轴承座底面、小孔端面、大圆孔端面，大圆孔两端面与小孔中心线的垂直度误差为 0.02mm，底座端面与大孔中心线的平行度误差为
0.03mm。
由上面分析可知，可以粗加工轴承座下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此轴承座零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
二、确定生产类型
已知此轴承座零件的生产纲领为 5000件，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该轴承座生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：
加工过程划分阶段；工序适当集中 ;加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
三、确定毛坯
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，生产类型为中批生产，故选择金属摸机械造型铸件毛坯。
查《机械制造工艺设计简明手册 》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公
差等级为CT-10。
2、确定铸件加工余量及形状：
简
图
加工面代号
基本尺寸
加工余量等级
加工余量
毛坯基本尺寸
公差等级CT
说明
D1
105
F
1.5
107
.4
10
单侧加工
D2
60
F
0.5
62.
10
双侧加工
´2
4
Z1
60
F
4
单侧加工
查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-F级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：
3、绘制铸件毛坯图四、工艺规程设计
（一）选择定位基准：
1粗基准的选择：
作为粗基准的平面应平整，没有飞边，毛坯
或其他表面缺欠，以凸台侧面为粗基准。
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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准。
（二）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 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,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。
查
《机械制造工艺设计简明手册 》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-
11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
工序1 粗铣，半精铣，精铣底端面，以D,D‘为粗基准，采用
2 2
X51立式铣床加用三爪夹盘夹具；
工序2 粗铣D,D‘端面，以D‘，D为定位基准，采用X51立
2 2 2 2
式铣床加专用夹具；
工序3精铣D,D‘端面，以D‘，D为定位基准，采用X51立式
2 2 2 2
铣床加专用夹具；
工序4钻4-Φ11孔，以底端面为定位基准，采用Z550卧式镗床加专用夹具；
工序5 锪4-Φ16孔，以底端面为定位基准，保证表面粗糙度为6.3，采用Z550立式钻床加专用夹具；
工序6 钻2-Φ8孔，以底端面为定位基准，采用Z550立式钻床加专用夹具；
工序7粗镗，粗铰，精铰Φ60孔，以底端面为定位基准，采用Z550立式钻床加专用夹具；
工序8 钻4-M8螺纹孔，以底端面为定位基准，采用Z550立式钻床加专用夹具；
工序9 粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，采用
Z525立式钻床加专用夹具；工序10 去毛刺；
工序11 终检。
1、孔工序尺寸：
加工表面
加工内容
加工余量
精度等级
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
Φ60
铸件
4
CT10
±1.2
粗镗
0.5
IT8
+0.046
59.50
3.3
3.5
3.546
粗铰
0.1
IT8
0.046
59.90
3.2
0.354
0.446
精铰
0
IT7
+0.03
600
3.0
0.054
0.130
4-Φ11
钻
0
IT11
11+0.11
0
11
11.11
4-Φ16
锪
0
IT10
16+0.07
0
6.3
5.07
5
2-Φ8
钻
0
IT9
8+0.036
0
8
8.036
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
2、平面工序尺寸：
工序
号
工序内容
加工余
量
基本尺
寸
经济精
度
工序尺
寸偏差
工序余量
最小
最大
铸件
2.4
CT10
±1.4
01
粗铣,半精铣，精铣，底端
面
0.2
105
6
0
-0.3
1.5
7.75
02
粗铣
D,D‘端
2 2
面
0.7
61.7
10
0
-0.3
1.5
7.75
03
精铣
D,D‘端
2 2
面
0.5
60
7
0
-0.3
1.8
6.38
3、确定切削用量及时间定额：
工序1一 粗铣底端面，以D,D‘为粗基准
2 2
1.加工条件
工件材料：
HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：
aemax=60mm，l=150mm;
加工要求：
粗铣底端面，加工余量 2.4mm;
机床：
X51立式铣床；
刀具：
YG6硬质合金端铣刀。
铣削宽度 ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册 》（后简称《简明手册》）表
3.1，取刀具直径d0=125mm。
根据《切削用量手册》（后简称
《切削手册》）表3.16，选择刀具前角 γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃
Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2.切削用量
1）确定切削深度 ap
因为余量较小，故选择 ap=1.4mm，一次走刀即可完成。
2）确定每齿进给量 fz
由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。
根据 《切削手册》表
3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为 4.5kw（据
《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：
fz=0.09~0.18mm/z
故选择：
fz=0.18mm/z。
3）确定刀具寿命及磨钝标准
根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由
于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据《简明手册》表3.8）。
4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf
根据《切削手册》表3.16，当
d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，
vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。
各修正系数为：
kMV=1.0，kSV=0.8。
切削速度计算公式为：
vc=
cvd0qv kv
Tmapxvfzyvaeuvzpv
其中 ae=60mm，ap=1.4mm，Cv=245，qv=0.2，xv=0.15，yv=0.35，
kv=kMv×kSv=1.0´0.8=0.8，uv=0.2，p=1，m=0.32，T=180min，
fz=0.18mm/z，Z=12，将以上数据代入公式：
vc=
245´125´0.2
1800.32´1.4´0.15´0.08´0.35´60´0.2´12
´0.8=215m/min
确定机床主轴转速：
=1000vc=547r/min。
n
s pdw
根据《简明手册》表4.2-36，选择nc=490r/min,vfc=585mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：
v=pd0n=3.14´125´490m/min=192m/min
c1000
1000
fzc=vfc/ncz=585/490×12mm/z=0.1mm/z
5）校验机床功率
根据《切削手册》表3.24，近似为:
0 f
p n pm
Pm=92.4´10-5´d0.14´a 0.72´a ´z´k kw=0.2785kw根据机床使用
说明书，主轴允许功率 Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw> Pm。
故校验合格。
最终确定:
ap=1.4mm，nc=490r/min，vf=585mm/s，vc=192m/min，fz=0.1mm/
z。
6）计算基本工时
tm＝L/vf，L=l+y+Δ，l=150mm.
查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：
y+Δ=40mm，则：
tm＝L/Vf=（150+40）/585=0.32min。
二 半精铣底端面，以D,D‘为粗基准
2 2
1.加工条件:
机床：
X51立式铣床；
刀具：
YG6硬质合金端铣刀。
铣削宽度 ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册 》（后简称《简明手册》）表
3.1，取刀具直径d0=125mm。
根据《切削用量手册》（后简称
《切削手册》）表3.16，选择刀具前角 γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃
Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
工件材料：
HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：
aemax=60mm，l=150mm;
加工要求：
粗铣底端面，加工余量 0.8mm;
2.切削用量
1）确定切削深度 ap
因为余量较小，故选择 ap=0.8mm，一次走刀即可完成。
2）确定每齿进给量 fz
由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。
根据 《切削手册》表
3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为 4.5kw（据
《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：
fz=0.09~0.18mm/z
故选择：
fz=0.12mm/z。
3）确定刀具寿命及磨钝标准
根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由
于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据《简明手册》表3.8）。
4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf
根据《切削手册》表3.16，当
d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，
vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。
各修正系数为：
kMV=1.0，kSV=0.8。
切削速度计算公式为：
vc=
cvd0qv kv
Tmapxvfzyvaeuvzpv
其中 ae=60mm，ap=0.8mm，Cv=245，qv=0.2，xv=0.15，yv=0.35，
kv=kMv×kSv=1.0´0.8=0.8，uv=0.2，p=1，m=0.32，T=180min，
fz=0.12mm/z，Z=12，将以上数据代入公式：
vc=
245´125´0.2
1800.32´0.8´0.15´0.08´0.35´60´0.2´12
´0.8=358m/min
确定机床主轴转速：
=1000vc=910r/min。
n
s pdw
根据《简明手册》表4.2-36，选择nc=725r/min,vfc=585mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：
vc=pd0n=3.14´125´725m/min=285m/min
1000 1000
fzc=vfc/ncz=585/725×12mm/z=0.1mm/z
5）校验机床功率
根据《切削手册》表3.24，近似为:
0 f
p n pm
Pm=92.4´10-5´d0.14´a 0.72´a ´z´k kw=0.8783kw根据机床使用
说明书，主轴允许功率 Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw> Pm。
故校验合格。
最终确定:
ap=1.4mm，nc=725r/min，vf=585mm/s，vc=358m/min，fz=0.1mm/
z。
6）计算基本工时
tm＝L/vf，L=l+y+Δ，l=150mm.
查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：
y+Δ=40mm，则：
tm＝L/Vf=（150+40）/585=0.32min。
三 精铣底端面，以D,D‘为定位基准
2 2
1.加工条件:
机床：
X51立式铣床；
刀具：
YG6硬质合金端铣刀。
铣削宽度 ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册 》（后简称《简明手册》）表
3.1，取刀具直径d0=125mm。
根据《切削用量手册》（后简称
《切削手册》）表3.16，选择刀具前角 γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃
Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
工件材料：
HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：
aemax=60mm，l=150mm;
加工要求：
粗铣底端面，加工余量 0.2mm;
2.切削用量
1）确定切削深度 ap
因为余量较小，故选择 ap=0.2mm，一次走刀即可完成。
2）确定每齿进给量 fz
由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。
根据 《切削手册》表
3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为 4.5kw（据
《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：
fz=0.09~0.18mm/z
故选择：
fz=0.09mm/z。
3）确定刀具寿命及磨钝标准
根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由
于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命 T=180min（据《简明手册》表3.8）。
4）计算切削速度 vc和每分钟进给量 vf
根据《切削手册》表3.16，当
d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，
vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。
各修正系数为：
kMV=1.0，kSV=0.8。
切削速度计算公式为：
vc=
cvd0qv kv
Tmapxvfzyvaeuvzpv
其中 ae=60mm，ap=0.2mm，Cv=245，qv=0.2，xv=0.15，yv=0.35，
kv=kMv×kSv=1.0´0.8=0.8，uv=0.2，p=1，m=0.32，T=180min，
fz=0.12mm/z，Z=12，将以上数据代入公式：
vc=
245´125´0.2
1800.32´0.2´0.15´0.08´0.35´60´0.2´12
´0.8=439m/min
确定机床主轴转速：
=1000vc=1250r/min。
n
s pdw
根据《简明手册》表4.2-36，选择nc=1225r/min,vfc=980mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：
vc=pd0n=3.14´125´1225m/mi
升级会员 