水平軸承座的工藝設計畢業(yè)設計

1、 畢業(yè)設計（論文）水平軸承座的工藝設計 horizontal bearing seat technology design班級 計輔111 學生姓名 學號 1132204113指導教師 職稱 教授、講師 導師單位 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 論文提交日期 2013.10.20 徐州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書課題名稱水平軸承座的工藝設計課題性質(zhì) 工程設計 班 級 機械111學生姓名 學 號 1132204113指導教師 導師職稱 教授、講師 一選題意義及背景 在當代信息化技術的推動和催化下，傳統(tǒng)的制造業(yè)和制造技術也通過應用信息技術正向高效率，高精度，高自動化方向發(fā)展，數(shù)控機床，加工中心和柔

2、性制造單元以及集成制造系統(tǒng)等得到了廣泛應用。機械設計與制造是學生學完了機械制造及設計基礎課程后，對機械設計與制造過程進一步了解的練習性的教學環(huán)節(jié)，是學習深化與升華的重要過程，是對學生綜合素質(zhì)與工程實踐的能力培養(yǎng)應在指導教師指導下獨立完成一項給定的設計任務，編寫符合要求的設計說明書，并正確繪制有關圖表。二畢業(yè)設計（論文）主要內(nèi)容： 根據(jù)所給題目制定加工工藝原則：先粗后精，先主后次加工等基本原則。完成的主要工作有工件工藝性能分析、毛坯和零件圖的繪制、工藝規(guī)程中加工路線的擬定及其確定、工件在加工過程中所使用的工藝裝備、各工序間機械加工余量的確定、工藝卡和工序過程卡的填寫。三計劃進度：第8周 1、熟悉

3、水平軸承座的工藝性，選擇毛坯的制造方法。制訂工藝路線：選擇定位基準，進行尺寸計算。第9周13周 2、編寫水平軸承座的加工工藝繪制水平軸承座的工藝卡 3、繪制零件圖、毛坯圖第14周 畢業(yè)答辯四畢業(yè)設計（論文）結束應提交的材料：1、水平軸承座的零件圖、毛坯圖2、水平軸承座加工工藝設計論文3、水平軸承座的加工工序卡和工藝過程卡指導教師 教研室主任 年 月 日年 月 日論文真實性承諾及指導教師聲明學生論文真實性承諾本人鄭重聲明：所提交的作品是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，內(nèi)容真實可靠，不存在抄襲、造假等學術不端行為。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或

4、撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。如被發(fā)現(xiàn)論文中存在抄襲、造假等學術不端行為，本人愿承擔本聲明的法律責任和一切后果。畢業(yè)生簽名： 劉冰飛 日 期： 2113.10.20 指導教師關于學生論文真實性審核的聲明本人鄭重聲明：已經(jīng)對學生論文所涉及的內(nèi)容進行嚴格審核，確定其內(nèi)容均由學生在本人指導下取得，對他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學術不端行為。指導教師簽名： 日 期： iv摘 要軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅 讓內(nèi)圈轉動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉方向），并且保持平衡；,軸承座的概念就是軸承和箱

5、體的集合體,以便于應用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使用,減少了使用廠家的成本.至于形狀,多種多樣,通常是一個箱體,軸承可以安裝在其中。隨著科學技術的不斷進步，它在國民經(jīng)濟中占有越來越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊，尤其是在汽車和電子電器等高速發(fā)展的領域。本次課程設計設計的課題就是軸承座的設計，是在學完機械制造工藝及其自動化后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練?！娟P鍵詞】軸承座 工藝規(guī)格設計 工藝性 abstractthe bearing seat is used for supporting a be

6、aring, a fixed bearing outer ring, the inner ring outer ring rotation allows only, remain motionless, always with the transmission direction (such as the electric motor running direction), and keep balance; bearing seat, is the concept of bearing box and aggregates, for convenient application, the a

7、dvantage can be better cooperation, more convenient use, reducing the use cost for manufacturers. as far as the shape, variety, is usually a box, the bearing can be mounted therein.with the progress of science and technology, which in the national economy plays a more and more important role, and ve

8、ry broad prospects for development, especially in the automotive and electronic appliances and other rapidly developing fields.the course design is the subject of bearing design, is at the end of machinery manufacturing technology and automation of a teaching; under the guidance of a teacher, requir

9、ement in design can initially learn the integrated use of previously learned all courses, and complete a basic engineering training.key words bearing seat process specification design process 序言機械制造及設計是學生學完了機械制造及設計基礎課程后，對機械制造及設計過程進一步了解的練習性的教學環(huán)節(jié)，是學習深化與升華的重要過程，是對學生綜合素質(zhì)與工程實踐的能力培養(yǎng)應在指導教師指導下獨立完成一項給定的設計任務，

10、編寫符合要求的設計說明書，并正確繪制有關圖表。在課程設計工作中，應綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。應學會依據(jù)技術課題任務，進行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學生掌握有關工程設計的程序、方法與技術規(guī)范，提高工程設計計算、圖紙繪制、編寫技術文件的能力；培養(yǎng)學生掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉學生分析與解決工程實際問題的能力。通過課程設計，應能樹立正確的設計思想；培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；在工作設計中，應能樹立正確的工程意識與經(jīng)濟意識，樹立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點與全局觀點。該課程設計是學完本課程之后的一項重要的實踐，是我們步入

11、社會的一次深刻的鏈接，考察了我們獨立設計，計算，繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設計手冊的能力，需要用到的一些結構都需要我們認真查閱后繪制到圖紙上，通過課程設計我們學會了很多課本上沒有的知識。這次設計使我們能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，希望在設計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎。目錄摘 要1abstract2序言3第一章 零件的分析51.1零件的作用51.2總體結構及工藝分析51.3零件的技術要

12、求分析5第二章 零件毛坯的確定62.1 零件的生產(chǎn)類型62.2毛坯選擇62.3 零件各表面的加工方法62.4 各工序間加工余量7第三章 機械加工工藝規(guī)程設計73.1水平軸承座加工階段的選擇73.2加工階段的劃分83.3定位基準的選擇83.3.1粗基準的選擇原則83.3.2精基準的選擇原則83.4加工順序的安排和工序的確定93.5工序順序的安排103.6 16孔切削用量的計算103.6.1 鉆孔工步切削用量的計算103.6.2 鉸孔工步切削用量的計算103.7 16基本工時的計算113.7.1基本時間的計算113.7.2輔助時間t2的計算113.7.3其他時間的計算113.7.4單件時間t5的計

13、算12參考文獻12附錄一 加工工藝過程卡片14附錄二 加工工序卡片14附錄三 水平軸承座零件圖14附錄四 水平軸承座毛坯圖14致 謝15第一章 零件的分析1.1零件的作用 設計題目所給零件為軸承座，主要功用是安裝軸承以支撐軸。屬于大批量生產(chǎn)，其選用灰鑄鐵鑄造毛坯。1.2總體結構及工藝分析水平軸承座的加工尺寸要求較高，水平軸承座的制造及相關夾具設計涉及到機械制造專業(yè)多方面的內(nèi)容從毛坯的選擇、選擇生產(chǎn)類型、零件的結構工藝性分析、零件的加工工藝路線、定位基準的選擇、零件的加工方法的確定、加工階段的劃分、加工順序的安排、設備及工藝裝備的選擇、加工余量的確定、工序尺寸及其公差的確定等等方面考慮，同時還要

14、考慮機械加工生產(chǎn)率和技術經(jīng)濟分析。要從多方面考慮安排水平軸承座的制造。圖一1.3零件的技術要求分析 該水平軸承座為中批量生產(chǎn)，一般用于普通車床主軸箱內(nèi)。鑄件毛坯尺寸為65mmx45mmx65mm,其加工過程包括熱處理時效、銑削、鏜削、鉆孔四大方面，對軸承座加工表面粗糙度要求較高，尤其是鏜孔的尺寸精度、位置精度要求較高。水平軸承座毛坯材料為灰鑄鐵（ht200），加工過程中鏜削工序比較復雜，對鏜孔精度、粗糙度值要求較高，同時必須保證一側6mm孔與另一側孔的對稱度誤差及16mm與22mm的同軸度誤差要控制在允許范圍內(nèi)，所以軸承座鏜削過程中的鏜削余量、進給速度、進給量及軸承座的裝夾方式都要慎重選擇。該

15、水平軸承座其他未加工面要打噴漆以防氧化。表1軸承座技術要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等級表面粗糙度/um軸承座底面4-6.316內(nèi)孔0.018/it71.616內(nèi)孔端面24-3.22x6通孔-3.2第二章 零件毛坯的確定2.1 零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領是包括備品和廢

16、品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領n可按下試計算n=qm（1+a）（1+b）其中 n是零件的生產(chǎn)綱領（件/年）； q產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛/年）； m每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）； a備品率，一般取24； b廢品率，一般取0.30.7；根據(jù)上式結合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出泵蓋的生產(chǎn)綱領，進而確定出其生產(chǎn)類型。n=80001（1+3%）（1+0.6%）=8028.4（件/年）。軸承座為輕型零件，該軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。2.2毛坯選擇在確定毛坯時應考慮以下因素：1）零件材料及其力學性能 當零件的材料選定以后，毛坯的類型就大體確定了。例如，材料為鑄鐵的零件，自然選擇鑄造毛坯；而

17、對于重要的鋼質(zhì)零件，力學性能要求高時，可選擇鍛造毛坯。2）零件的結構和尺寸 形狀復雜的毛坯常采用鑄件，但對于形狀復雜的薄壁件，一般不采用砂型鑄造；對于一般用途的階梯軸，如果各段直徑相差不大、力學性能要求不高時，可選擇棒料做毛坯，倘若各段直徑相差較大，為了節(jié)省材料，應選擇鍛件。水平軸承座材料的選擇應根據(jù)其不同的工作狀況選擇不同的材料及熱處理規(guī)范，并需要考慮工藝性和經(jīng)濟性。由于是鑄造毛坯選用鑄造性能較好的灰鑄鐵。2.3 零件各表面的加工方法當零件的加工質(zhì)量要求較高時，一般要經(jīng)過粗加工、半精加工和精加工三個階段，如果零件的加工精度要求特別高、表面粗糙度特別小時，還要經(jīng)過光整加工階段。通過對泵蓋的各加

18、工表面的分析，選擇前面一系列的預備工序的加工方法和順序。表2 各表面加工方案加工表面表面粗糙度/um加工方案軸承座16內(nèi)孔1.6鉆-粗鉸精鉸內(nèi)孔兩端面3.2半精銑削26孔3.2鉆軸承座底面6.3粗銑-精銑2.4 各工序間加工余量表3 各工序間加工余量主要面尺寸毛坯尺寸零件尺寸總余量公差it粗糙度16內(nèi)孔47內(nèi)孔兩端面20242+23.2底座的底面4626.3底座上兩孔23.2第三章 機械加工工藝規(guī)程設計3.1水平軸承座加工階段的選擇為了保證零件的加工質(zhì)量和合理地使用設備、人力，零件往往不可能在一個工序內(nèi)完成全部加工工作，而必須將整個加工過程劃分為粗加工、半精加工和精加工三大階段。水平軸承座的加

19、工分三大加工階段即銑削加工階段、鏜削加工階段、鉆削加工階段，其中各加工階段分別包括粗加工、半精加工和精加工。3.2加工階段的劃分粗加工階段的任務是高效地切除各加工表面的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品；半精加工階段的任務是消除粗加工留下的誤差，為主要表面的精加工做準備，并完成一些次要表面的加工；精加工階段的任務是從工件上切除少量余量，保證各主要表面達到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。另外，對零件上精度和表面粗糙度要求特別高的表面還應在精加工后增加光整加工，稱為光整加工階段。3.3定位基準的選擇水平軸承座的主要定位基準面為：水平軸承座底面，水平軸承座兩軸承孔已加工端面。定位基準的選擇對于保證零件的尺

20、寸精度和位置精度以及合理安排加工順序都有很大影響，當使用夾具安裝工件時，定位基準的選擇還會影響夾具結構的復雜程度。因此，定位基準的選擇是制訂工藝規(guī)程時必須認真考慮的一個重要工藝問題?；鶞蕟栴}的分析分析基準時，必須注意以下幾點：3.3.1粗基準的選擇原則(1)保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則 若零件上有某個表面不需要加工，則應以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時則應與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準。這樣做能夠提高加工表面和不加工表面之間的相互位置精度。 （2）保證各加工表面的加工余量合理分配的原則 1）為了保證重要加工表面的加工余量均勻，應選重要加工

21、表面為粗基準。 2）應以余量最小的表面作為粗基準，以保證每個表面都有足夠的加工余量。 （3）保證定位準確、夾緊可靠以及夾具結構簡單、操作方便原則 為了保證定位準確、夾緊可靠，首先要求選用的粗基準盡可能平整、光潔和有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口或其他缺陷，不能選分型面作為粗基準。 （4）粗基準盡量不重復使用的原則 當毛坯精度較低時，如果在倆次安裝中重復使用同一粗基準，就會造成相當大的定位誤差（有時可達幾毫米）。3.3.2精基準的選擇原則根據(jù)精基準的選擇原則，選擇精基面時，首先應考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應盡量選擇加工表面的設計基準作為定位基準。本支架零件以加工好的支架底

22、面作為后續(xù)工序如銑圓柱孔上端面、鏜肋板孔等工序的精基準。 （1）基準重合原則 。選擇工序基準作為定位基準稱為基準重合原則。這樣可以消除基準不重合誤差，有利于提高加工精度。 （2）基準統(tǒng)一原則 （3）自為基準原則。 當加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。改加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 （4）互為基準原則。 為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準”的原則，反復加工各表面。 （5）所選的定位基準，應能夠使工件定位基準、穩(wěn)定、變型小，夾具結構簡單。 上述基準選擇的各項原則，都是在保證工件加工質(zhì)量的前提

23、下，從不同角度提出的工藝要求和措施，有時這些要求和措施會出現(xiàn)相互矛盾。在制定工藝過程時，應根據(jù)具體情況進行綜合的分析，分清主次，解決主要矛盾，靈活運用各項原則。3.4加工順序的安排和工序的確定復雜零件的機械加工要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序，在擬定工藝路線時必須將三者統(tǒng)籌考慮，合理安排順序。1.切削加工工序順序的安排原則基準先行 按照“先基面后其它”的順序，先加工精基準面，再以加工出的精基準面為定位基準，安排其它表面的加工。先粗后精 按先粗后精的順序，對精度要求高的各主要表面進行粗加工、半精加工和精加工。 先主后次 先考慮主要表面加工，再考慮次要表面加工。次要表面的加工，通常從加工方便與經(jīng)濟

24、角度出發(fā)進行安排。次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位加工主要表面。先面后孔 當零件有較大的平面可以作定位基準時，先將其加工出來,再以面定位孔加工，這樣可以保證定位準確、穩(wěn)定。關鍵工序 對易出現(xiàn)廢品的工序，精加工或光整加工可適當提前。在一般情況下，主要表面的精加工和光整加工應放在最后階段進行。熱處理的安排 熱處理工序在工藝路線中的安排，主要取決于零件的材料和熱處理的目的，水平軸承座安排時效處理。2.輔助工序的安排輔助工序包括工件的檢驗、去毛刺、清洗、去磁和防銹等。輔助工序也是機械加工的必要工序，安排不當或遺漏，會給后續(xù)工序和裝配帶來困難，影響產(chǎn)品質(zhì)

25、量甚至機器的使用性能。例如，未去毛刺的零件裝配到產(chǎn)品中會影響裝配精度或危及工人安全，機器運行一段時間后，毛刺變成碎屑后混入潤滑油中，將影響機器的使用壽命。檢驗是最重要的輔助工序，它對保證產(chǎn)品質(zhì)量有重要的作用。檢驗工序應安排在： 1）粗加工階段結束后； 2）轉換車間的前后，特別是進入熱處理工序的前后； 3）重要工序之前或加工工時較長的工序前后； 4）特種性能檢驗，如磁力探傷、密封性檢驗等之前； 5）全部加工工序結束后。3.5工序順序的安排根據(jù)表2各加工表面的加工方法和表3各工序間的加工余量，考慮加工過程中定位基準的選擇原則，確定工序順序。在工序順序安排中，不僅要考慮機械加工工序，還應考慮熱處理和

26、輔助工序，遵循先基準后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原則，最終確定的工序順序見表4.表4加工工序工序工序名稱工序內(nèi)容1銑粗精銑左右端面至24mm2鉆-鉸鉆出的孔，粗鉸、精鉸3銑削半精銑削兩端面4锪锪2孔5鉸鉸2孔至6.0mm6時效熱處理7去毛刺鉗工8終檢 3.6 16孔切削用量的計算3.6.1 鉆孔工步切削用量的計算 背吃刀量的確定，取ap=15mm。進給量的確定，選取該工步的每轉進給量f=0.20mm/r。切削速度的計算，按工件材料為鑄鐵、硬度為187hbs的條件選擇，切削速度v可取為18m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉速n=358.1r/min，所選z525型立

27、式鉆床的主軸轉速，取轉速n=392r/min。再將數(shù)據(jù)代入公式得出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=3923.1415/1000=18.5m/min。3.6.2 鉸孔工步切削用量的計算（1）粗鉸背吃刀量的確定，取ap=0.95mm。進給量的確定，選取該工步的每轉進給量f=0.9mm/r。切削速度的計算，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉速n=80r/min，參照所列z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=97r/min。再將此轉速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=973.1416/1000=4.8m/min。（2）精鉸背吃刀量的

28、確定，取ap=0.05mm。進給量的確定，選取該工步的每轉進給量f=0.9mm/r。切削速度的計算，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉速n=80r/min，參照所列z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=97r/min。再將此轉速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=973.1416/1000=4.8m/min。3.7 16基本工時的計算3.7.1基本時間的計算(1)鉆孔工步查表得鉆孔的基本時間可有公式t1=l/fn=（l+l1+l2）求得試中l(wèi)=13mm；l2=0mm；l1=dcotk/2+（12）=152/cot54+0mm=5.4m

29、mf=0.20mm/r；n=392r/min。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間t1=（13mm+5.4mm+0mm）/（0.20mm/r392r/min）0.234min=14.5s。 （2）粗鉸孔工步 根據(jù)表得：鉸圓柱孔基本時間由公式t1=l/fn=（l+l1+l2）求得試中l(wèi)1、l2。按k=15、ap=（d-d）/2=（16-15.95）/2=0.025mm的條件查得l1=0.37mm；l2=0mm；而l=13mm；f=0.9mm/r；n=97r/min。將上述結果代入公式t=l/fn=（l+l1+l2）中，經(jīng)計算即可得出該工序的基本時間：t1=（13mm+0.37mm+0）/（0.

30、9mm/r97r/min）0.153min=9.6s。（3）精鉸孔工步根據(jù)表得：鉸圓柱孔基本時間由公式t1=l/fn=（l+l1+l2）求得試中l(wèi)1、l2。按k=15、ap=（d-d）/2=（16-15.95）/2=0.025mm的條件查得l1=0.19mm；l2=0mm；而l=13mm；f=0.9mm/r；n=97r/min。將上述結果代入公式t=l/fn=（l+l1+l2）中，經(jīng)計算即可得出該工序的基本時間：t1=（13mm+0.19mm+0）/（0.9mm/r97r/min）0.151min=9.1s。3.7.2輔助時間t2的計算 輔助時間t2與基本時間t1之間的關系為t2=0.15t1

31、，則各工序的輔助時間分別為： 鉆孔工步的輔助時間：t2=0.1514.1s=2.12s； 粗鉸孔工步的輔助時間：t2=0.159.2s=1.38s； 精鉸孔工步的輔助時間：t2=0.159.1s=1.37s。3.7.3其他時間的計算 除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要時間和準備與結束時間。由于泵蓋的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分攤到每個工件的準備和結束時間不是很多，可忽略不記；布置工件的時間t3是作業(yè)時間的27，休息與生理需要時間t4是作業(yè)時間的24，本工件均取3，則各工序的其他時間（t3+t4）可按關系式3+3（t1+t2）計算，分別為：鉆孔工步的其他時間：t3+t4=6（2.12s+14.1s）=0.97s粗鉸孔工步的其他時間：t3+t4=6（9.2s+1.38s）=0.63s精鉸孔工步的其他時間：t3+t4=6（9.1s+1.37s）=0.62s3.7.4單件時間t5的計算（1）鉆孔工步t鉆=2.1