機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計“軸承座”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（含全套圖紙）

1、目錄1 序言-12.1零件分析-32.1.1 零件的用途-52.2確定生產(chǎn)類型-52.3確定毛坯類型-62.4 確定工藝規(guī)程-62.4.1 選擇定位基準(zhǔn)-72.4.2 制定工藝路線-72.4.3 選擇加工設(shè)備-82.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定-82.5確定切削用量及基本工時-83銑床夾具設(shè)計-93.1臥式銑床夾具設(shè)計- 103.2夾具設(shè)計及簡要操作說明- 124結(jié)束語-145參考文獻(xiàn)- 15全套完整版設(shè)計，聯(lián)系 1538937061序言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械

2、能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動化達(dá)到了一個新的階段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。

3、夾具的發(fā)展史夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床工件工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小

4、批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性。可以預(yù)見，夾具在不一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。2軸承座加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目所給的零件是軸承座。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要固定軸承作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2零件的工藝分析零件的材料為ht250，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是軸承座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：(1) 中心圓孔16。(2) 16的圓孔及其端

5、面與16中心圓孔的同軸度要求為0.03mm(3) 16與底面應(yīng)有平行度的要求為0.08mm（4）鉆底面216孔（5）銑底平面及兩側(cè)面端面由上面分析可知，可以先加工軸承座底面,以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此軸承座零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.2確定生產(chǎn)類型已知此軸承座零件年生產(chǎn)量為5000件，是生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類零件材料為ht250

6、。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)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。2.3.2確定鑄件加工余量及形狀查機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊125頁表1-4-7，選用各個加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為3mm。2.4工藝規(guī)程設(shè)計2.4.1選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以側(cè)面為輔助粗基準(zhǔn)。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，以加工后的16內(nèi)孔及其端面作為主要的定位精基準(zhǔn)2.4.2制定工藝路線根據(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

7、定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專用夾具,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：2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備機(jī)床的選擇 工序銑底面與端面采用x6022型臥式銑床 工序鉆孔攻絲 采用z535立式鉆床 工序鏜孔采用t618臥式鏜床 選擇夾具該軸承座的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鏜孔16，由于精度高，可采用硬質(zhì)合金鏜刀，其它各也的加工用高高速鋼麻花鉆便可選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。其他對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測，對角度尺寸利用

8、專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度工序號工序內(nèi)容加工余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大1銑底平面3it10156.3-0.10.12鉆m8底孔及攻m8螺紋3.5it127 m86.3-0.050.053鉆底面263.25it1066.3-0.10.14銑兩端平面3it10306.3-0.10.15鉆擴(kuò)16孔21it121612.5-0.050.056半精鏜16孔2.5it7163.2-0.0

9、50.057對零件各尺寸進(jìn)行完工檢測由于此零件結(jié)構(gòu)簡單，同時在加工中采用了工序集中原則，所以在各工序安排中不存在基準(zhǔn)不重合誤差避免了由于基準(zhǔn)不重合造成的加工難度，也滿足了零件各表面形位公差的要求，符合零件設(shè)計者最初思想，下面是采用基準(zhǔn)重合原則加工所形成軸向工序尺寸鏈.2.5確定切削用量及基本工時工序：鉆16孔.機(jī)床：z535立式鉆床工序：鉆16孔.刀具：15直柄短麻花鉆確定鉆削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-10可查出，查z535立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-9，允許的進(jìn)

10、給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力f、轉(zhuǎn)矩t及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)2，由表28-3，故查z535機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)2，表28-5，故 校驗機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-41工步輔助時間為：1.58min工序:攻m8的螺紋機(jī)床：z535立式鉆床刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（）進(jìn)給量：由于其螺距,因

11、此進(jìn)給量切削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4-105，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實(shí)際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機(jī)動時間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-41工步輔助時間為：1.33min工序：銑底平面機(jī)床：x6022型臥式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：較大所以銑削深度暫定：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時被切削

12、層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為5機(jī)動時間：，0.12753=1.91查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時間為：1.57min工序：鏜16的孔:機(jī)床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：，毛坯孔徑。進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=2.5mm。因此確定進(jìn)給量。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-9取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-41取實(shí)際切削速度：工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機(jī)動時間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-37工步輔助時間為：2.61min工序鉆26（1

13、） 鉆削要素：切削速度： r/min,=/齒，ap = d0/2mm （鉆孔直徑為d0 ），a:確定進(jìn)給量f:由切削手冊查得當(dāng) d=3-6mm時，f=0.2-0.4mm/r ，v=50-80m/min則取f=0.25mm/rb:確定主軸轉(zhuǎn)速：選擇的刀具材料是高速剛麻花鉆，根據(jù)加工的材料為ht250,選v=50m/min,則n=1061(r/min)按工藝手冊選擇主軸轉(zhuǎn)速為n=1100.選用z525的立式升降臺鉆床符合要求。其實(shí)際切削速度v=31.08m/min(2)切削工時，按工藝手冊查表的=0.076min. 第3章 銑床夾具的設(shè)計銑床夾具的裝配圖3.1 臥式銑床夾具的設(shè)計 經(jīng)過與指導(dǎo)老師的

14、協(xié)商，本夾具用在臥式銑床上加工底平面。機(jī)床臥式銑床。刀具為50的端面銑刀。3.1.1問題的提出本夾具主要用來底面,有一定的技術(shù)要求，要求相對于16h8的軸線的平行度為0.2，表面粗糙度為6.3。主要應(yīng)考慮機(jī)械加工的精度，而提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度為次要因素。3.1.2定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。本次設(shè)計是基準(zhǔn)重合的/3.1.3夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計夾具的總體結(jié)構(gòu)為盤類形狀。3.1.4定位元件的選擇及要求：本夾具選用的定位元件是一個定位塊和一個定位盤。限制了水平三個自由度。用一個定位盤上的面限制底面的三個自由度。定位盤的定位基面必

15、須有足夠的精度，因為工件的定位是通過定位副的接觸實(shí)現(xiàn)的，定位盤的精度直接影響工件的定位精度，因此，該定位盤基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)的加工要求。該定位盤應(yīng)有足夠剛度和強(qiáng)度，定位盤不僅限制工件的自由度，還有支撐工件，承受夾緊力和切削力的作用，所以應(yīng)該有足夠剛度和強(qiáng)度，以免使用中變形或破壞。定位盤的耐磨性好，定位盤的工藝性要好，定位盤的的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，合理，便于加工，裝配和更換。定位盤的材料：453.1.5夾緊元件的選擇本夾具夾緊元件，采用移動螺栓。3.1.6夾具體的設(shè)計夾具材料選用45，盤類結(jié)構(gòu)。夾具體采用鑄件。3.1.7夾緊方案的設(shè)計夾緊力的作用點(diǎn)在軸承座定位基面的對面，落在定位盤的支承范圍

16、內(nèi)，保證定位可靠，作用點(diǎn)處在零件剛性較好的部位，減小了夾緊變形。夾緊力的方向：夾緊力的方向朝向零件定位底面以保證水泵葉輪的定位精度。該夾緊力的方向有利于減小夾緊力，在工件上銑床上銑銷，夾緊力因于銑銷軸向力工件的重力同向，切削力、重力由夾具的固定支承承受。切削扭矩由夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力矩平衡，軸向力和重力所產(chǎn)生的摩擦力矩有利于減小所需夾緊力。故所需夾緊力可最小。夾緊力對工件定位的可靠性、工件和夾具的變形、夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度和傳動裝置的選擇有很大的影響。夾緊力的大小計算涉及到復(fù)雜的動力平衡問題，這里只作粗略的估算。 fj=kfj0=1.5600=900n1. 夾緊元件的結(jié)構(gòu)：在夾緊機(jī)構(gòu)中多數(shù)是以斜

17、鍥夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)以及偏心夾緊機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)成的，這三種夾緊機(jī)構(gòu)合稱為基本夾緊機(jī)構(gòu)。本夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)形式變化最多，選用典型的移動壓板，它的結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。2. 夾具與工作臺安裝聯(lián)結(jié)方式：本銑夾具通過定位鍵與銑床工作臺t形槽的配合來確定夾具在機(jī)床上的位置。定位鍵采用沉頭螺釘固定在夾具體底面的縱向槽中，使用兩個，兩定位鍵的距離較遠(yuǎn)，定位精度較好。定位鍵與夾具體的配合為h7/h6。為提高夾具安裝精度，定位鍵的下部（與工作臺t形槽配合部分）可留有余量進(jìn)行修配，或者在安裝夾具時使定位鍵一側(cè)與工作臺t形槽靠緊，以小軸間隙的影響。 銑床夾具的夾具體設(shè)計有耳座，并通過m16的螺栓將

18、夾具緊固在機(jī)床的工作臺t形中，耳座的間距與t形槽的間距一致。 3.2 夾具設(shè)計及操作的簡要說明工件以底面,側(cè)面,定位，在孔16的地方用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，旋轉(zhuǎn)手柄，當(dāng)加工完畢后，壓緊手柄螺旋轉(zhuǎn)動，使工件與夾具體之間松開。及可換另一零件加工.該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。故適用于加工要求精度不高的情況下。銑床夾具的裝配圖及夾具主要零件圖分別見圖紙 第五部分結(jié)束語 首先，先對零件進(jìn)行了分析，通過對零件有一個大概的了解。然后就是找資料了。查資料是做課程設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作，好的開端就相當(dāng)于成功了一半，到圖書館、資料室去雖說是比較原始的方式，但確實(shí)也在那里找到了好多有用的資料?？傊还芡ㄟ^哪種方式查的資

19、料都是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用。其次，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。最后，就是著手搞了。剛開始設(shè)計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計。老師給我們詳細(xì)講解了機(jī)械設(shè)計應(yīng)注意的條件，讓我們先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖在設(shè)計期間，遇到不懂的問題時，指導(dǎo)老師們都能細(xì)心的幫助我。同學(xué)之間雖然每個人的設(shè)計課題不一樣，但我們之間還是會經(jīng)常討論，互相幫助，不緊學(xué)會了知識，而且還鍛煉了我們的團(tuán)隊精神。在這次