軸承座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計-課設(shè).doc

《軸承座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計-課設(shè).doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《軸承座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計-課設(shè).doc（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(論文) 工藝綜合課程 課程設(shè)計(論文) 題　目: 軸承座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 學(xué)生姓名 楊 進(jìn) 專 業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號_ 222012322220278 班 級_ 2012 級 5班 指導(dǎo)教師 何 輝 波 成 績_ 工程技術(shù)學(xué)院 2015年 7 月 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：軸承座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 生產(chǎn)綱領(lǐng)： 40000件 生產(chǎn)類型： 大批大量生產(chǎn) 內(nèi)容： 1. 產(chǎn)品零件圖 1張 2. 產(chǎn)品毛坯圖 1張 3. 夾具零件圖 2張 4. 夾具裝配圖 1張 5. 夾具體圖 1張 6. 機(jī)械加工工藝過程卡片 1張 7. 機(jī)械加工工序卡片 2張 8. 課程設(shè)計說明書 1份 目錄 目錄 3 1 引言 4 2 課程設(shè)計目的 4 3 零件的工藝分析 5 3.1 零件的機(jī)構(gòu)及工藝性分析 5 3.2 零件技術(shù)要求分析 6 4毛坯的選擇 6 5零件機(jī)械加工工藝路線擬定 7 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 7 5.1.1 粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)的選擇 7 5.2擬定工藝路線 8 5.2.1 加工方法的選擇及加工階段劃分 8 5.2.2零件加工工藝路線 9 5.3 機(jī)械加工余量及工序尺寸擬定 10 5.4 切削用量確定 11 5.5 時間定額的確定 13 6. 夾具設(shè)計 15 6.1 確定設(shè)計方案 15 6.2 定位方式及定位元件 15 6.3導(dǎo)向裝置的分析 15 6.4 確定夾緊機(jī)構(gòu) 16 6.5定位誤差分析 16 7.小結(jié) 16 8.參考文獻(xiàn) 17 9.致謝 17 軸承座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 楊進(jìn) 工程技術(shù)學(xué)院機(jī)制五班 1 引言 這個學(xué)期我們進(jìn)行了《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的學(xué)習(xí)，對機(jī)床夾具及其設(shè)計有了一定的了解和掌握，并通過此次課程設(shè)計檢驗自己的學(xué)習(xí)成果，從而進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉和加強自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設(shè)計過程中，通過我們認(rèn)真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。在課程設(shè)中我們分組進(jìn)行設(shè)計，在團(tuán)隊的實際操作過程中也發(fā)生過一些摩擦，不過在大家的責(zé)任心驅(qū)使下結(jié)果還是團(tuán)結(jié)一致去分析，不僅完成了任務(wù)，而且也讓大家培養(yǎng)了團(tuán)隊協(xié)作的意識，相信在以后的學(xué)習(xí)生活中我們也會受益于此。 2 課程設(shè)計目的 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計旨在繼承材料成型技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，讓學(xué)生完成一次機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制定和典型夾具設(shè)計的鍛煉，其目的如下： （1） 在結(jié)束了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等前期課程的學(xué)習(xí)后，通過本次設(shè)計使學(xué)生所學(xué)到的知識得到鞏固和強化，培養(yǎng)學(xué)生全面綜合得應(yīng)用所學(xué)知識去分析和解決機(jī)械制造中問題的能力。 （2）通過設(shè)計提高學(xué)生的自學(xué)能力，使學(xué)生熟悉機(jī)械制造中的有關(guān)手冊、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂和夾具設(shè)計方面的資料，并學(xué)會結(jié)合生產(chǎn)實際正確使用這些資料。 （3）通過設(shè)計使學(xué)生樹立正確的設(shè)計理念，懂得合理的設(shè)計應(yīng)該在技術(shù)上是先進(jìn)的、在經(jīng)濟(jì)上是合理的，并且在生產(chǎn)實踐中是可行的。 （4）通過編寫設(shè)計說明書，提高學(xué)生的技術(shù)文件整理、寫作和組織編排能力，為學(xué)生將來撰寫專業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)?！?〗 3 零件的工藝分析 3.1 零件的機(jī)構(gòu)及工藝性分析 軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致，并且保持平衡；軸承座是軸承和箱體的集合體,以便于應(yīng)用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的換用,減少了換件的成本。其零件圖如圖2-1。軸承座的主要幾何元素為支承孔、安裝底面，因為這是與其他零件直接接觸的表面，對加工及加工精度有很大的要求。 分析零件圖可知，軸承座前后端面要求切削加工和倒角加工，并在軸向方向上均大于相鄰表面。12mm孔和22mm孔的端面均為平面可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；47mm孔和42mm孔由車床加工出來；底面和前后孔倆個端面用銑床加工；另外，該零件其余表面精度都較低，不需要加工，通過鑄造就可以達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的工藝性較好。 圖2-1 軸承座零件圖 3.2 零件技術(shù)要求分析 本零件的主要作用是支承作用，根據(jù)零件的復(fù)雜程度，我們選擇鑄件為制作毛坯。材料為HT250，其強度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性良好，鑄造性能較優(yōu)，需要進(jìn)行人工時效處理。 4毛坯的選擇 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，本零件是大批大量生產(chǎn)，還有零件的復(fù)雜程度及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求，我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。零件材料為HT250，采用金屬型鑄造。 是由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機(jī)架、底座、箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料 根據(jù)文獻(xiàn)〖2〗表5-7至5-11，鑄件的公差等級為CT8～10，取CT9。加工余量等級為D～F，取F級。 尺寸40的機(jī)械加工余量為0.5mm，即其基本尺寸為40.5mm，尺寸公差為2mm,即毛坯尺寸42.5mm。 孔?42mm的機(jī)械加工余量為0.5mm，即該孔的基本尺寸為?41.5mm，尺寸公差為2mm,即孔的直徑為?39.5mm。 底面機(jī)械加工余量為0.5mm，尺寸公差為1.7mm，。其它尺寸參照零件圖查得。最后按入體形式標(biāo)注毛坯尺寸，得到圖2-2所示毛坯尺寸。 圖2-2 軸承座零件毛坯尺寸 5零件機(jī)械加工工藝路線擬定 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5.1.1 粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)的選擇 1、粗基準(zhǔn)面的選擇可依據(jù)以下原則： ①不加工表面與加工表面有位置要求， ②主要表面要求保證余量均勻 ③粗基準(zhǔn)表面的質(zhì)量要求要高 ④粗基準(zhǔn)不可以重復(fù)使用。 2、在銑床上加工底面的時候，考慮到軸承座上的支承孔的加工余量要保證均勻，故可以以軸承座上的支承孔作為粗基準(zhǔn)來加工底面。 選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循以下的原則： ①基準(zhǔn)重合原則； ②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則； ③互為基準(zhǔn)原則； ④自為基準(zhǔn)原則； ⑤便于安裝原則。 在遵循上述原則的前提下，軸承座前后端面的加工，就是互為精基準(zhǔn)，遵循互為基準(zhǔn)原則。孔φ47mm的精加工以一面?zhèn)z孔定位，自為基準(zhǔn)加工。（同時以兩孔的軸線為精基準(zhǔn)，保證孔的同軸度，精加工時，還以端面為精基準(zhǔn)，保證孔與端面的垂直度，孔的圓柱度。） 5.2擬定工藝路線 5.2.1 加工方法的選擇及加工階段劃分 ⑴根據(jù)軸承座零件圖上各加工表面的表面粗糙度，確定加工件個表面的加工方法選擇、加工階段劃分，如表2-1，2-2。 表2-1 軸承座各表面加工方法 加工表面 表面粗糙度 尺寸精度 形位公差 加工方法 Φ42 Ra 12.5 IT12 無 粗鏜孔 Φ47 Ra 1.6 IT8 圓柱度0.01 粗鏜→半精鏜→精鏜 底面 Ra 6.3 IT8 孔的平行度為0.08 粗銑 →半精銑 支承孔左右端面 Ra 6.3 IT8 要求有一定的對中性 粗銑→半精銑 4個螺栓孔 Ra 6.3 IT8 無 鉆 4個沉頭孔 Ra12.5 IT12 無 粗銑 4個軸承蓋連接螺紋孔 無 IT8 無 鉆→攻絲 表2－2軸承座零件加工階段的劃分 加工階段 加工內(nèi)容 說明 基準(zhǔn)面加工 粗銑底面 互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工 粗銑支承孔左端面 粗銑支承孔右端面 精銑支承孔右端面 粗銑支承孔右端面 精銑支承孔右端面 粗加工 粗鏜孔 去除材料，達(dá)到精加工基本尺寸（含精加工余量），為精加工做準(zhǔn)備。 粗鏜孔 鉆螺栓孔 粗銑沉頭孔 精加工 半精鏜、精鏜內(nèi)孔φ47mm 倒角、去毛刺 5.2.2零件加工工藝路線 毛坯為精鑄件，清理后，進(jìn)行人工時效處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯車間銑削去澆冒口，達(dá)到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間加工。 方案如下表： 加工工序表 工序號 加工內(nèi)容 說明 010 鑄造毛坯 020 夾軸承孔兩側(cè)毛坯，粗銑軸承座底面，半精銑底面 達(dá)到圖樣要求 030 粗銑φ42mm側(cè)的φ77mm端面 留精銑余量 半精銑φ42mm側(cè)的 φ77mm端面 達(dá)到圖樣要求 040 粗銑φ47mm側(cè)的φ77mm端面 留精銑余量 半精銑φ47mm側(cè)的φ77mm端面 達(dá)到圖樣要求 050 粗鏜內(nèi)孔φ42mm 達(dá)到圖樣要求 060 粗鏜內(nèi)孔mm ， 達(dá)到圖樣要求 半精鏜內(nèi)孔 mm, 精鏜內(nèi)孔mm 070 鉆4-φ12的孔 達(dá)到圖樣要求 080 鉆4-M6螺紋孔，孔口倒角 達(dá)到圖樣要求 090 攻4-M6螺紋孔 達(dá)到圖樣要求 100 銑4-φ22的沉頭孔 達(dá)到圖樣要求 110 去毛刺，倒角 手工倒孔口角及去銳邊毛刺 120 檢驗 抽樣檢測 130 入庫 5.3 機(jī)械加工余量及工序尺寸擬定 表2-4加工余量、工序尺寸 工序 工序基本尺寸 工序尺寸偏差 粗銑底面 16mm，加工余量1.2mm 半精銑地面 15mm,加工余量1mm 粗銑內(nèi)孔側(cè)端面（左端面） 42.25mm,加工余量0.25mm 半精銑內(nèi)孔側(cè)端面（左端面） h=41.25mm,加工余量1mm 粗銑右端面 d=41mm,加工余量0.25mm 半精銑右端面 h=40mm,加工余量1mm 內(nèi)孔 φ42mm，加工余量2.5mm 內(nèi)孔 粗鏜：φ45.5mm 半精鏜：φ46.5mm 精鏜：φ47mm 鉆孔 加工余量為12mm，深度為15mm 銑孔 加工余量為22mm深度為2mm， 鉆4*M6連接螺孔 加工余量為5mm，深度為40mm 攻4*M6連接螺紋 攻絲的加工余量為1mm，深度為40mm。 5.4 切削用量確定 工序：銑底面 1、確定背吃刀量：=1.2mm。 2、確定進(jìn)給量f：查文獻(xiàn)〖2〗表5-86得，每齒粗銑的進(jìn)給量為mm/Z,取0.3mm。每齒精銑的進(jìn)給量為0.2mm. 3、計算切削速度： 選取銑床的主軸轉(zhuǎn)速為200r/min（粗銑）300r/min(半精銑)，銑刀的直徑為10mm，所以切削速度為： 粗銑切削速度 ： (5-1) 半精銑切削速度：(5-2) 工序：粗銑φ42mm側(cè)的φ77mm端面及粗銑φ47mm側(cè)的φ77mm端面 1、確定背吃刀量：每個工序=0.25mm。 2、確定進(jìn)給量f：查文獻(xiàn)〖2〗表5-86得，每齒粗銑的進(jìn)給量為0.3mm/Z。 3、計算切削用量：用10mm的圓柱立銑刀來加工，取銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=200r/min（粗銑），300r/min(半精銑)，則切削速度 粗銑切削速度： (5-3) 半精銑切削速度： (5-4) 工序：粗鏜內(nèi)孔φ42mm 1、確定背吃刀量：粗車=2.5mm。 2、確定進(jìn)給量f：查文獻(xiàn)〖2〗表5-83得取值范圍為,f=0.5 mm/r。 3、確定切削速度：粗鏜時的取值范圍是,取值。 主軸轉(zhuǎn)速定為n=550r/min。 (5-5) 工序：粗鏜、半精鏜、精鏜內(nèi)孔φ47mm 粗鏜： 1、確定背吃刀量： =3.5mm。 2、確定進(jìn)給量f：又上已查文獻(xiàn)〖2〗表5-83，可取f=0.5 mm/r。 3、確定切削速度：粗鏜時，取,主軸轉(zhuǎn)速定為n=450r/min， 半精鏜： 1、確定背吃刀量： =1mm。 2、確定進(jìn)給量f：查文獻(xiàn)〖2〗表5-83得f的取值范圍,取f=0.5 mm/r。 3、確定切削速度：粗車時，的取值范圍為,取. 主軸轉(zhuǎn)速定為n=600r/min， (5-6) 精鏜： 1、確定背吃刀量： =0.5mm。 2、確定進(jìn)給量f：查文獻(xiàn)〖2〗表5-83得f的取值范圍,取f=0.3mm/r。 3、確定切削速度：精鏜時，的取值范圍是,. 主軸轉(zhuǎn)速定為n=550r/min， (5-7) 工序：銑4-φ22mm沉頭孔 1、確定背吃刀量： =22mm，深度為2mm。 2、進(jìn)給量f：查文獻(xiàn)〖 2 〗表5-78得f的取值范圍, f=0.80mm/r。 3、轉(zhuǎn)速n：n=300r/min。 4、確定切削速度：=20.7m/min=0.3m/s (5-8) 5.5 時間定額的確定 工序：銑底面 查文獻(xiàn)〖2〗表3-14 粗銑基本時間0.3min=18s, （5-9） 半精銑基本時間 （5-10） 其中=70mm為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度； 為工作臺水平進(jìn)給量。 (5-12) (5-13) 其中d=10mm；，=3~5，取=4mm， =240mm/min。 (5-14) (5-15) 工序：粗鏜、半精鏜、精鏜內(nèi)孔φ47mm 粗鏜： （5-16） 其中=27mm ，取 ，取，。 =2～3，取=3mm，=5mm,進(jìn)給兩次，即i=2。 半精鏜： （5-17） 精鏜： (5-18) 時間總額 （5-19） 工序：粗鏜內(nèi)孔φ42mm 粗鏜： （5-20） 6. 夾具設(shè)計 設(shè)計對象：軸承座銑削φ77端面銑床夾具。 設(shè)計要求：銑寬度為77mm的兩端面，兩端面間距42.5mm，通過每端銑1.25mm，使兩端面間距達(dá)到40mm。 6.1 確定設(shè)計方案 本夾具體是鑄件，由于軸承座上端為非加工表面，所以采用浮動V形塊夾緊，可以避免較低加工精度，安裝調(diào)節(jié)螺栓時，采用螺母防松機(jī)構(gòu)。夾緊采用螺旋夾緊與鉸鏈夾緊方式，結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠，V型塊可以伴隨夾緊螺旋一起運動，實現(xiàn)基本的機(jī)械自動化，除此之外，V型塊，夾緊螺旋，鉸鏈夾緊元件都可以更換，更大限度提升了夾具體的利用率。其次，可以讓夾具在車床上進(jìn)行鏜孔加工。 6.2 定位方式及定位元件 1）工件定位方式 定位方案：根據(jù)加工要求，用定位銷定位軸承座底座側(cè)邊，限制兩個自由度,，用定位板定位底面消除三個自由度、、，以浮動V形塊定位大端外圓Φ77，可以消除一個自由度，實現(xiàn)完全定位。 2） 定位元件 定位銷*2，滑動V型塊，支承板 6.3導(dǎo)向裝置的分析 ⑴夾具體中浮動V型塊的運動路線要保證，故選用兩塊有溝槽的結(jié)構(gòu)塊限制V型塊的運動。 ⑵對刀裝置：采用對刀塞尺4 JB/8032.1-1999，對刀塊。 6.4 確定夾緊機(jī)構(gòu) 1）工件夾緊方案及夾緊裝置 因為軸承座的大端外圓用浮動V形塊定位及壓緊，零件底面的夾緊選用鉸鏈壓板，兩者共同作用。 6.5定位誤差分析 該夾具以底面、側(cè)面和孔中心線為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差?？着c左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料〖6〗《互換性與技術(shù)測量》表可知： ?。ㄖ械燃墸┯伞稒C(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得： ① 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故 ② 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 7.小結(jié) 通過這次設(shè)計，使我對工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及工裝的選擇和設(shè)計有了更深刻的了解和掌握。也使我對于一個工藝員所從事的工作有了深層次體會，培養(yǎng)了實際工作能力，特別是分析問題和解決問題的能力，可以說這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過經(jīng)過同組成員共同努力，最終大家都很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。 在課設(shè)的過程中，由于理論知識不夠完善，實踐能力尚不成熟，以及一些疏忽和大意的存在，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予批評指正。 圖5-1 軸承座銑端面夾具總裝簡圖 8.參考文獻(xiàn) 【1】 機(jī)械制造工藝學(xué).第2版.清華大學(xué).王先逵.機(jī)械工業(yè)出版社 【2】 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程.鄒青.機(jī)械工業(yè)出版社 【3】 機(jī)床夾具設(shè)計.張權(quán)民.科學(xué)出版社 【4】 機(jī)械精度設(shè)計與檢測技術(shù)基礎(chǔ).楊沿平.機(jī)械工業(yè)出版社 【5】 機(jī)械加工工藝手冊.北京出版社 【6】 互換性與技術(shù)測量. 9.致謝 專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計制造的，它廣泛用于大量生產(chǎn)中，它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度，改善勞動條件。 通過這次課程設(shè)計，我個人對夾具有了更進(jìn)一步的了解，夾具體是夾具的主體部分，是與銑床相接的部位、也是支撐夾緊元件、工件的主要部分：要求其有一定的強度和剛度、穩(wěn)定性，自己的能力在這次課程設(shè)計中也得到了提升。在設(shè)計的過程中又一次把所學(xué)的知識做了一次綜合式的復(fù)習(xí)，為接下來要做的畢業(yè)設(shè)計做好了很好的準(zhǔn)備工作；同時在設(shè)計中也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處：缺乏實際的經(jīng)驗，有些實物沒有見過很難想像，只能通過找相應(yīng)的參考資料，然后再通過想象把他們綜合到一起，再通過實例對比，進(jìn)行設(shè)計。因此在夾具設(shè)計中存在有很多的不足之處，還懇請老師您予以指導(dǎo)和指正。同時，也感謝老師在設(shè)計過程中的諄諄教導(dǎo)，使自己及時改正錯誤，收益良多. 指導(dǎo)教師評語： 成績評定： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 18