設(shè)計(jì)軸承蓋零件加工工藝規(guī)程及加工26孔專用夾具講解

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)遼寧 00 工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)題 目：設(shè)計(jì)軸承蓋零件加工工藝規(guī)程及加工 26 孔專用夾具班 級(jí)：姓 名：指導(dǎo)教師： 完成日期： 2011-3-10遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)“軸承蓋”零件加工工藝規(guī)程及加工26 孔專用夾具、原始資料(1)被加工零件的零件草圖1張(2)生產(chǎn)類型 : 50000 件/ 年三、上交材料(1)被加工工件的零件圖1張(2)工件的毛坯圖1張(3)機(jī)械加工工藝過程卡片1張(4)與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張(5)夾具裝配圖1張(7)課程設(shè)計(jì)說明書 （5000-8000字 )1份四、進(jìn)度安排 （ 參考）(1)熟悉零

2、件 , 畫零件圖2天(2)選擇工藝方案 , 確定工藝路線, 填寫工藝過程綜合卡片5 天(3)工藝裝備設(shè)計(jì) （ 畫夾具裝配圖及夾具體圖 ） 9天(4)編寫說明書3天(5)準(zhǔn)備及答辯2天五、指導(dǎo)教師評(píng)語成 績(jī)：指導(dǎo)教師日期成績(jī)?cè)u(píng)定采用五級(jí)分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。優(yōu)秀： 設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。 在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；良好： 設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、 內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過程中 勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)中等： 設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。 在設(shè)計(jì)過程中比較勤 奮、創(chuàng)新思想不明

3、顯；及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤，說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè) 計(jì)過程中勤奮精神不夠：不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤， 設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過程 中勤奮好學(xué)精神不夠。摘要本文是有關(guān)軸承座工藝步驟的說明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體 闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后， 在 生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上， 綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程 的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)， 根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線 和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。據(jù)資料所示， 軸承座是變速器中的主要外部零件， 其主要作用是 實(shí)現(xiàn)變速器中傳動(dòng)作用和正常工作的。 在設(shè)計(jì)

4、軸承座機(jī)械加工工藝過 程時(shí)要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差， 合理選擇 機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩 等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。關(guān)鍵詞 機(jī)械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、軸承座遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)目錄1 軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 61.1 軸承座的用途 . 61.2 軸 承座的技 術(shù)要 求 71.3 軸 承座工藝 分析 72 確定毛坯 、繪制毛坯簡(jiǎn)圖. 82.1 選 擇 毛坯 82.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 82.3 繪 制軸承座 毛胚 的鑄 造簡(jiǎn) 圖 93、擬定軸承座工藝路線 93.1 、定位基準(zhǔn)的選擇 93.1.1

5、 精基準(zhǔn) 的 選擇 . 103.1.2 粗基準(zhǔn) 的 選擇 . 103.2 各 面、孔加 工方 法的 確定 103.3 加 工階段的 劃分 113.4 工 序的集中 與分 散 113.5 工 序順序的 安排 113.51 機(jī)械加工工序 113.52 熱 處 理 工序 113.53 輔 助工序 113.6 確定加工路線 124 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 . 134.1 機(jī) 床設(shè)備的 選用 134.2 工 藝裝備的 選用 135 加工余量、工序尺寸和公差的確定 136 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 . 136.1 切 削用量的 計(jì)算 136.11 鉆孔工步. 146.2 時(shí) 間定額的 計(jì)算 錯(cuò) 誤！未定

6、 義書簽。6.21 基本時(shí)間 tj 的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。6.22 輔助時(shí)間 tf 的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。6.23 其他時(shí)間的 計(jì)算 錯(cuò) 誤！未定 義書簽。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)6.24 單件時(shí)間 tdj的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。7 夾具設(shè)計(jì). 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.1 問 題的提出 錯(cuò) 誤！未定 義書簽。7.2 夾 具設(shè)計(jì) 錯(cuò) 誤！未定 義書簽。7.21 定位方案. 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.22 夾緊機(jī)構(gòu). 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.23 夾具與機(jī)床聯(lián)接元件. 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.24 定位誤差分析. 錯(cuò)誤！未定義書簽。7.25 切削力及夾 緊力 的計(jì)算 錯(cuò) 誤！未定 義書簽。8 設(shè)計(jì)

7、體會(huì). 189 參考文獻(xiàn). 19軸承蓋零件圖遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)1、軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 、軸承座的用途（ 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(chǎng)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）由零件圖可知，零件的底座底面、端 面、槽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，端面及內(nèi)孔的精度要求為 Ra12.5，槽的精

8、度要求為 Ra1.6，軸承座頂面精度要求 為 Ra3.2 。軸承座在工作時(shí)，靜力平衡。1.2 、軸承座的技術(shù)要求 ：該軸承座的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等 級(jí)表面粗糙度（um）形位公差 （mm）軸承座底面140IT96.3軸承座上表面140IT93.254的上端面60IT1112.5前端面和 后 端面160IT1112.5160x170的槽170IT81.6120 的半孔 120IT1112.570x140的槽70x140IT1112.525的孔25IT1112.5 0.06 A26的孔26IT1112.5遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)71.3 、審查軸承蓋的工藝性。

9、1.4、軸承座的生產(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。 2、確定毛胚、繪制毛胚簡(jiǎn)圖2.1 選擇毛胚零件材料為 HT150，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(jiǎn)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。 選用鑄件尺寸 公差等級(jí)為 CT-10。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。2.2 確定毛胚的尺寸公

10、差和機(jī)械加工余量由 表 2-1 至 表 2-5 可 知 ，可 確 定 毛 胚 的 尺 寸 公 差 及 機(jī) 械 加 工 余 量遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)2.2.1 公差等級(jí)由 軸 承 蓋 的 功 用 和 技 術(shù) 要 求 ， 確 定 該 零 件 的 公 差 等 級(jí) 為 CT=112.2.2 端蓋鑄造毛坯尺寸工差及加工余量項(xiàng)目機(jī)械加工余量 /mm尺寸工差 /mm毛坯尺寸 /mm備注軸承座底面5.26060.52表 2-4軸承座上端面5.0140145表 2-454 上端面5.26065.2表 2-4前端面和后端面5.2160165.2表 2-4170x160 的槽5.0170165.0表 2-4120

11、 的半孔4.4120115.6表 2-42.2.3 繪制軸承蓋毛坯簡(jiǎn)圖遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)3、擬定軸承蓋工藝路線3.1 、定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1 精基準(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。3.2.2 粗基準(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)。3.2 、表面加工方法的確定根據(jù)端蓋零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面

12、的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案?jìng)渥⑤S承座底面IT96.3粗銑 -半精銑表 1-8軸承座上表面IT93.2粗銑 -半精銑表 1-854的上端面IT1112.5粗銑表 1-8前端面和 后 端面IT1112.5粗銑表 1-8160x170的槽IT81.6粗銑 -精銑表 1-8120 的半孔IT1112.5粗鏜 -半精鏜表 1-770x140的槽IT1112.5粗銑表 1-825的孔IT1112.5鉆表 1-726的孔IT1112.5鉆表 1-7遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)103.3 、加工階段的劃分該端蓋加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加 工兩個(gè)

13、階段。在 粗 加 工 階 段 ， 首 先 將 精 基 準(zhǔn) （ 端 蓋 右 端 面 和 26 孔 ） 準(zhǔn) 備 好 ， 使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然 后粗銑端蓋左端面、方形端面。在半精加工階段，完成端蓋左端面的 精銑加工和120 孔的鏜-半精鏜加工及25 孔等其他孔的加工。3.4 、工序的集中與分散選 用工序集 中原則安排端 蓋的加工 工序。該 端蓋的生 產(chǎn)類 型為 大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率； 而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間， 而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相 對(duì)位置精度要求。

14、3.5 、工序順序的安排3.5.1 機(jī)械加工工序（ 1 ）遵 循“ 先 基 準(zhǔn) 后 其 他 ”原 則 ，首 先 加 工 精 基 準(zhǔn) 端 蓋 右 端 面和26 孔。2）遵循“ 先粗后精”原 則，先安排粗加工工序，后 安排精加工工序遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)11（3）遵循“先面后孔”原則 ，先加工端蓋 右端面，再加工 25 孔。3.5.2 熱處理工序鑄造成型后，對(duì) 鑄件進(jìn)行退火處理，可 消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造 應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該端蓋在工作過程中不承受沖擊載 荷，也沒有各種應(yīng)力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3 輔助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該

15、端蓋工序的安排順序?yàn)椋涸?、熱處理基?zhǔn)加 工粗加工精加工。3.6 、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了端蓋 的工藝路線。4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在 這只 確定鉆25 孔的加工 余量 、工序尺 寸和公差由表 2-28 可查得鉆孔余量 Z 鉆=25mm 。查表 1-20 可依次確定各工 序尺寸的加工精度等級(jí)為，鉆：IT10 。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差 數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，鉆：0.15mm 。綜 上所 述，該工 序各工 步的工 序尺寸及 公差分別為，鉆：25mm,遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)12它們的相互關(guān)系如下圖所示。5、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算在

16、這只 計(jì)算鉆25 孔此工序 的切 削用量和 時(shí)間定額5.1 、切削用量的計(jì)算5.1.1 鉆孔工步. 鉆25 孔該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出底孔 由文獻(xiàn)(2)表5-22,鉆孔的進(jìn)給量 f=0.3mm/r ，由文獻(xiàn) (2)表5-22求得鉆孔時(shí)的切削速度 v=16m/min由此算出轉(zhuǎn)速為： n=1000v =1000 x16 =212.31r/minv= dn/1000=x200x251000=15.072m/minD x25按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=200r/min ，則實(shí)際切削速度為：5.2 、時(shí)間定額的計(jì)算5.2.1基本時(shí)間 tj 的計(jì)算( 1) 鉆 孔 工步根 據(jù) 表 5-41 ， 鉆 孔 的 基

17、 本 時(shí) 間 可 由 公 式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得 。式 中切削工時(shí)l=140mm; l 2 =4mm;l 1=D/2*cotk r +(12)=26/2*cot54+1mm=10mm; f=0.1mm/r;n=392mm/r. 。將 上述結(jié)果 代入 公式，則 該工序的 基 本 時(shí) 間 2.5min 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)13.2.2 輔助時(shí)間 t a 的計(jì)算根 據(jù)第 五章第二節(jié)所述， 輔助 時(shí)間 ta與基 本時(shí) 間 tj 之間 的關(guān) 系為 ta=（0.150.2） t j ,這里取 ta=0.15 t j ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆 孔 工 步 的 輔 助 時(shí)

18、 間 為 ： ta=0.15x150s=22.5s;5.2.3. 其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單 件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié) 時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與 終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間 tb是作業(yè)時(shí)間的 2%7% ， 休息與生理需要時(shí)間 tx 是作業(yè)時(shí)間的 2%4% ，這里均取 3%，則各工 序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3% ）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：鉆 孔 工 步 的 其 他 時(shí) 間 為 ： tb+tx =6%x（150s+22.5s）=10.35s;5.2.4 單

19、件時(shí)間 t dj 的計(jì)算這里的各工序的單件時(shí)間分別為：鉆 孔工 步 tdj 鉆 =150s+22.5s+10.35s=182.85s;因 此 ， 此 工 序 的 單 件 時(shí) 間 tdj =t dj 鉆 =182.85s將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)146. 夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備， 它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工， 檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。 在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀 器的制造業(yè)中， 提高加工精度和生產(chǎn)率， 降低制造成本， 一直都是生產(chǎn)廠家所追 求的目標(biāo)。 正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具， 是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率， 從而

20、 降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。 同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要 手段。6.1 提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制 3 個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱銷限制 2 個(gè)自由 度，定位銷限制 1 個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊工件。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)15（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過鉆模板與工 件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2 設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度， 保證夾具的操作方便， 夾緊可靠，使用安全， 有合理的裝卸空間， 還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用， 使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對(duì) 25 孔進(jìn)行加

21、工，這個(gè)孔尺寸精度要求為 IT10，表面粗 糙度 Ra12.5，鉆以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng) 生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。6.3 夾具設(shè)計(jì)6.3.1 定位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè) 知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合， 在同一工件的各道工序中， 應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工 25 孔時(shí)，采用軸承座底面和 26 孔內(nèi)圓柱面作為定位基準(zhǔn)。（2）定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。 夾具的主要定位元件為一個(gè)面與兩個(gè)孔定位， 因?yàn)?該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合 b=0，由于存在間隙，定位 基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。j= （

22、 TD+T d+S）/2TD =0.060mmT d =0.011mmS=0.010mm j=0.0365mm遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)166.3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具： 25 的麻花鉆。鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) P70表 3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 0.9 0.6P 70.6 D S HB式中 P 鉆削力t 鉆削深度 ,140mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 , 0.3mmD麻花鉆直徑 , 25mm HB布氏硬度， 140HBS 所以0.9 0.6P 70.6 D S HB=7443（ N）0.0142 0.94 D2 S0.6HB0.6鉆孔的扭矩：式中 S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 , 0.3mmD麻花鉆直徑

23、 , 25mmHB布氏硬度， 140HBS2 0.94 0.6M 0.014 D S HB=54(NM)鉆孔夾緊力：查 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) P70表 3-6 ，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè) 孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)17式中 d1dz則所需夾緊力2Q LW2dz tg () 3螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑f d1工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù) ,0.16螺桿直徑螺紋升角手柄作用力手柄長(zhǎng)度2Q LW2f d1dz tg () 23=766 （ N）根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。6.3.3 夾具操作說明此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為： 通過26孔和底面為定位基準(zhǔn)， 在圓柱 32 銷、 平面和定位銷實(shí)現(xiàn)完全定位， 以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。 采用手動(dòng)螺旋快速夾 緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。定位元件： 定位元件是用以確定正確位置的