齒輪軸承座說明書

1、機械制造工藝學課程設計任務書題目：設計“軸承座”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為200件）內(nèi)容：1. 零件圖 1張2. 毛坯圖 1張3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1張4. 夾具裝配圖 1張5. 夾具零件圖 1張6. 課程設計說明書 1份專 業(yè) 機械設計及其自動化 班 級 機設1207 學 生 謝東陽 學 號 12405701413 指導教師 何國旗 設計任務與序言本學期我們學習了機械制造工藝學，為了鞏固所學知識，深化課堂上的學到的東西，在老師的指導下，我們進行了課題設計，我們這一組的課題設計題目為軸承座的設計。這次的課題設計是我們把課堂上的理論知識與實際生產(chǎn)相結(jié)合的一次設計體驗，

2、同時也是我們學習機械專業(yè)以來比較綜合的的進行的一次自主設計，對提高我們設計能力與團隊合作精神有重要的意義。在課題設計的這兩周里面，我們有過緊張，有過迷茫，有過喜悅，也有過失落，但在這個過程中我們感受到了學習的艱辛。 我們在完成課程設計的同時，也培養(yǎng)了我們正確使用技術(shù)資料，國家標準，有關(guān)手冊，圖冊等工具書，進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力，也為我們以后的工作打下堅實的基礎，所以我們要認真對待這次綜合能力運用的機會！其主要目的是：1.培養(yǎng)學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力，拓寬和深化所學的知識。2. 培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想，設計思維，掌握工程設計的一般程序，規(guī)

3、范和方法。3.培養(yǎng)學生正確的使用技術(shù)知識，國家標準，有關(guān)手冊，圖冊等工具書，進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力和技巧。4. 培養(yǎng)學生進行調(diào)整研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和工程技術(shù)人員學習的基本工作態(tài)度，工作作風和工作方法。課程設計說明書目錄一、零件的分析 21.零件的作用 22.零件的工藝分析23.零件的生產(chǎn)類型24.工藝分析3二、 工藝規(guī)程41.確定毛坯類型及其制造方法4 2.基面的選擇43.制訂工藝路線54.機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定65.確定切削用量及基本工時14三、 夾具設計191.銑床夾具192.問題的提出193.夾具設計194.夾具零件19四、 設

4、計體會21五、 參考資料22 一、零件的分析1.零件的作用軸承座是用于支撐軸類零件的，鏜孔的目的是為了滿足滾動軸承的外圈和軸承孔的配合要求，或者是滑動軸承外圓與軸承孔的配合，兩個孔是用于固定軸承座的，單邊固定是出于滿足結(jié)構(gòu)和安裝位置的要求。2.零件的工藝分析30及8兩孔都具有較高的精度要求，表面粗糙度Ra的值為1.6um，是加工的關(guān)鍵表面。軸承座上、下表面及前、后兩端面的表面粗糙度Ra為3.2 um，是加工的重要表面。軸承座的上表面有位置精度要求0.008，而且與軸承孔中心線有平行度要求0.003。軸承座的前、后端面與軸承孔中心線垂直度要求為0.003，是重要的加工表面。13沉孔加工表面粗糙度

5、要求較低。其余表面要求不高。3. 零件的生產(chǎn)類型（1）生產(chǎn)綱領 根據(jù)任務書已知：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領為200臺/年，每臺產(chǎn)品軸承數(shù)量2件軸承座的備品百分率為2，廢品百分率為0.4。軸承座生產(chǎn)綱領計算如下：N=Qn(1+a)(1+b) =200x2(1+2)(1+0.4) =409.632410(件/年)（2）生產(chǎn)類型及工藝特征 軸承座為支承件，軸承座屬于輕型小批量生產(chǎn)零件，工藝特征見表1（如下）：生產(chǎn)綱領生產(chǎn)類型工藝特征400臺/年小批量生產(chǎn)（1）毛坯采用鑄造，精度適中，加工余量相對較大（2）加工設備采用車床、銑床、鉆床（3）加工設備采用組合夾具（4）工藝需編制詳細的加工工藝過程卡片和工序卡片（5）

6、生產(chǎn)效率低，對人工的技術(shù)要求高4.工藝分析：工件毛坯為鑄件，在鑄造后機械加工前，一般要經(jīng)過清理和退火，以消除鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力。粗加工后，會引起工件內(nèi)應力的重新分布，為使內(nèi)應力分布均勻，也應經(jīng)適當?shù)臅r效處理。（1）在單件生產(chǎn)直徑小于30-50mm的孔一般不鑄出，可采用鉆擴鉸的工藝。本零件的兩個孔都是鑄出，對于已鑄出的孔可采用粗鏜半精鏜清鏜的工藝。（2）為了保證零件主要表面粗糙度的要求，避免加工時由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面，故整個工藝過程分為粗加工和精加工。（3）整個加工過程中，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應該遵循“先面后孔”的加工原則。二、工藝規(guī)程1. 確定毛坯類

7、型及其制造方法 毛坯材料為HT200，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查機械制造工藝設計簡明手冊，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。 （1）確定鑄件加工余量及形狀： 根據(jù)毛坯的最大輪廓尺寸（82）和加工表面的基本尺寸（42），查附表6可得出，軸承座上下表面機械加工余量為3.5，其余為3。 （2）繪制鑄件零件圖，如圖1 2.基面的選擇：基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1

8、）粗基準的選擇：按照有關(guān)粗基準的選擇原則，按照粗基準的選擇原則：選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。以52mm孔為粗基準加工下表面。用V形塊定52mm孔的外表面，除X和Y方向的平動，再以成型塊輔助定們，消除X、Y、Z方向的轉(zhuǎn)動。（2）精基準的選擇：主要應該考慮基準重合、基準不變的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算?？蛇x零件的下表面為精基準。3.制訂工藝路線：制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序

9、集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1）根據(jù)工序順序的安排原則確定工藝路線如下：工藝路線方案一：工序 01 粗鏜80mm、50mm內(nèi)表面。工序 02 精鏜80mm、50mm內(nèi)表面。工序 03 倒角1×45°。工序 04 鉆孔M6底孔4mm。工序 05 車螺紋6-M6mm。工序 06 粗銑兩空心圓柱上下表面。工序 07 精銑兩空心圓柱上下表面。工序 08 磨兩空心圓柱上下表面。工序 09 半粗銑長度為70mm的平面。工序 10 精銑長度為70mm的平面。工藝路線方案二：工序 01 粗銑長度為70mm的平面。工序 02 精銑長度為70mm的

10、平面。工序 03 粗鏜80mm、50mm內(nèi)表面。工序 04 精鏜80mm、50mm內(nèi)表面。工序 05 倒角1×45°。工序 06 鉆孔M6底孔4mm。工序 07 攻螺紋M6mm。工序 08 粗銑兩空心圓柱上下表面。工序 09 半精銑兩空心圓柱上下表面。工序 10 粗銑底座下表面，精銑底座下表面。工序 11 磨削，研磨下表面。（2）工藝方案的分析以上加工方案大致看來是合理的。但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的手段之后，最后的加工工藝路線如下：工序 01 粗銑平面（140×70），以厚為12mm的板作為粗基準，選用CA6140升降銑床。工序 02 精銑平面（1

11、40×70）。工序 03 鉆孔M6，底孔4mm，空心圓柱體外輪廓及上端面。以圓柱外圓面作為粗基準，選用ZTQ4106特輕型臺式鉆床。工序 04 攻螺紋6-M6mm。工序 05 粗銑，精銑80mm上表面，選用CA6140銑床。工序 06 粗銑，精銑零件兩空心圓柱體底面，選用CA6140銑床工序 07 倒角1×45°。工序 08 磨削，研磨底座下表面。利用圓柱體外表面為基準定位。選用M7332A臥式磨床。工序 09 粗鏜，半精鏜，精鏜兩空心圓柱體內(nèi)表面，選用Q012深孔鏜床。以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”。4.機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：（1）確

12、定軸承座底平面的加工余量及工序尺寸軸承座底平面的加工過程如圖2所示；根據(jù)工序尺寸和公差等級，粗銑、精銑底面的工序偏差，按入體原則標注，考慮到高度方向上以下底面為尺寸基準，并要保證中心線到地面的高度為30mm。因此以軸承孔外圓面為粗基準先加工下底面，以加工后的平面為后面加工的精基準。底面的加工余量及工序尺寸見表4：表4 底面工序尺寸表工序基本尺寸工序單邊余量/mm公差等級偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯21.53.5IT14±1.018.5±1.025粗銑192.5IT1212.5精銑181IT83.2(2)確定軸承座上平面的加工余量及工序尺寸軸承座上平面的加工過程如圖3所示；根

13、據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14平面加工方案得出粗銑、精銑上底面的工序偏差。方便銑削，并要間接保證尺寸15+0.05 0，以及平面度，側(cè)以下底面為精基準加工兩底面。兩上底面的加工余量及工序尺寸見表5：表5 兩上底面工序尺寸表工序基本尺寸工序單邊余量/mm公差等級偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯183IT14±1.018±1.025粗銑162IT1212.5精銑151IT83.2(3) 確定軸承座左右兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸軸承座左右兩側(cè)平面的加工過程如圖4所示；根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14平面加工方案得出粗銑、精銑兩側(cè)面的工序偏差。為后面加工做基準，且加工后面工序裝夾方

14、便。兩側(cè)平面的加工余量及工序尺寸見表6：表6 兩側(cè)面工序尺寸表工序基本尺寸工序單邊余量/mm公差等級偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯883IT14±1.088±1.025粗銑842IT1212.5精銑821IT8823.2(4)確定軸承座前后兩端面的加工余量及工序尺寸 軸承座前后端面的加工過程如圖5所示根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14平面加工方案得出粗銑、精銑前后兩端面的工序偏差。因前端面是寬度方向上的尺寸基準，并為加工孔30的一個精基準，因此在次道工序中以基準加工。下底面為兩端面的加工余量及工序尺寸見表7：表7 前后兩端面工序尺寸表工序基本尺寸工序單邊余量/mm公差等級偏差

15、尺寸及公差表面粗糙度毛坯443IT14±1.044±1.025粗銑402IT1212.5精銑381IT83.2(5)確定軸承座軸承孔兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸軸承座軸承孔的兩側(cè)平面的加工過程如圖6所示根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14平面加工方案得出粗銑、精銑上表面的工序偏差，為方便裝夾。軸承孔兩側(cè)面的加工余量及工序尺寸見表8：表8 軸承孔兩側(cè)面的工序尺寸表工序基本尺寸工序單邊余量/mm公差等級偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯462IT14±146±1.025粗銑422IT1212.5(6)確定軸承座槽的加工余量及工序尺寸軸承座槽的加工過程如圖7所示根據(jù)工序

16、尺寸和公差等級，查附表14平面加工方案得刨削時尺寸。為了在組裝后在直角處出現(xiàn)應力集中。軸承孔槽的加工余量及工序尺寸見表9：表9 軸承座槽的工序尺寸表工序基本尺寸工序單邊余量/mm公差等級偏差尺寸及公差表面粗糙度粗刨2×12×1IT1425(7)確定軸承座沉孔的加工余量及工序尺寸軸承座沉孔的加工過程如圖8所示根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表13內(nèi)圓表面加工方案得出鉆削內(nèi)表面的工序偏差可以一次鉆削除，由于要求精度并不高，但應保證孔沉孔13的深度及其公差精度。軸承座兩沉頭孔的加工余量及工序尺寸見表10：表10 軸承座兩沉頭孔工序尺寸表工序基本尺寸工序雙邊余量/mm公差等級偏差尺寸及

17、公差表面粗糙度毛坯94.5IT14925鉆94.5IT10910鉆132IT10136.3(8) 確定軸承座氣孔6和4的加工余量及工序尺寸軸承座氣孔6和4的加工過程如圖9與圖10所示根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表14內(nèi)圓表面加工方案得鉆削內(nèi)圓表面的工序偏差。為潤滑軸承座與軸承軸的輸油孔，要求不高，可以一次鉆削而成。軸承座氣孔的加工余量及工序尺寸見表11：表11 軸承座氣孔的工序尺寸表工序基本尺寸工序雙邊余量/mm公差等級偏差尺寸及公差表面粗糙度鉆63IT1425鉆42IT1425(10)確定軸承孔30和35的加工余量及工序尺寸軸承孔30和35的加工過程如圖11所示根據(jù)工序尺寸和公差等級，查附表

18、12內(nèi)圓表面加工方案得出粗車、精車內(nèi)圓表面的工序偏差。軸承孔的加工余量及工序尺寸見表13：表13 軸承孔工序尺寸表工序基本尺寸工序雙邊余量/mm公差等級偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯243IT14±124±125粗車301.5IT10± 0.533.5± 0.512.5半精車301.0IT8±0.130±0.13.2精車300.5IT2+0.021 30+0.021 01.6粗車352.5IT143512.55.確定切削用量及基本工時：工序 01 粗銑平面140×70，本工序用計算法確定切削用量。工件材料：HT120加工要求：

19、鑄造，硬度170-200HBS，表面粗糙度為3.2。刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，齒數(shù)。計算切削用量（粗銑整個平面）：查工藝手冊得： 進給量： 切削速度：； 現(xiàn)采用CA6140銑床，查工藝手冊取，故實際切削速度為： 當時，工作臺的每分鐘進給量應為：切削工時：，機動工時：粗銑兩個長30，寬25的坑面。查工藝手冊得：進給量：切削速度：；則：現(xiàn)采用X5020立式銑床，查工藝手冊取，故實際切削速度為：當時，工作臺的每分鐘進給量應為：切削工時：，機動工時：粗銑平面與空心圓柱的連接面：查工藝手冊得：進給量：轉(zhuǎn)速：；工作臺的每分鐘進給量：機動工時：工序 02 精銑平面（140×70）。銑刀直徑：

20、精銑余量：0.7mm。查工藝手冊得：每轉(zhuǎn)進給量：；工作臺的每分鐘進給量：機動工時：工序 03 鉆孔M6-4mm。查工藝手冊得：；切削速度：查工藝手冊得：，。按機床?。汗使ば?04 攻螺紋6-M6mm。查工藝手冊得：切削速度：；按機床?。簞t機動工時：工序 05 粗銑，精銑80mm上表面，選用CA6140銑床。粗銑 選刀桿查工藝手冊得： 計算切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則切削工時：精銑查工藝手冊得： 切削速度：確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則切削工時：工序 06 粗銑，精銑零件兩空心圓柱體底面，選用CA6140銑床。粗銑空心圓柱下端面。選刀桿尺寸：查工藝手冊表得： 切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則

21、切削工時：粗銑空心圓柱下端面。查工藝手冊表得： 切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速：取則切削工時：精銑兩空心圓柱下端面：查工藝手冊表得： 切削速度：，。確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 取 則 切削工時： 工序 07 倒角1×45°。查工藝手冊表得： 采用高速鋼車刀時，切削速度選則： 取 則 切削工時： 工序 08 磨削，研磨底座空心圓柱下表面，選用M7332A臥式磨床。選砂輪：A46KV6P 砂輪磨粒為棕剛玉，粒度為46#，硬度為中軟一級陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平行砂輪，其尺寸為（）。切削用量選擇：查工藝手冊得：下端：下端：砂輪速度：軸向進給量：縱向進給量：單行程磨削深度： 切削工時：，。t

22、1=0.6min t2=0.29min工序 09 粗鏜，半精鏜，精鏜兩空心圓柱體內(nèi)表面，選用Q012深孔鏜床。精鏜查工藝手冊得： 鏜孔的單邊余量0.25mm。主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：細鏜由于細鏜與精鏜共用一個鏜桿利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故主軸轉(zhuǎn)速及工時均與精鏜相同。，。將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。三、夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。決定設計中工序的銑床夾具。本夾具將用于CA6140銑床1.銑床夾具經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計的工序中銑平面的銑床夾具。本夾具將用于CA6140銑床，刀具D=

23、40mm的高速鋼直齒三面刃銑刀。為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需設計專用夾具。2.問題的提出經(jīng)考慮設計中工序銑平面的夾具比較特別，費工費時需要設計專用夾具,且需要保證其加工的精度，為保證加工準確，故設計此夾具，同時本設計考慮的是中批量生產(chǎn)，還要考慮提高勞動生產(chǎn)率，故設計此工序的夾具較為合理在給定的零件中，對本步加工的定位有具體的要求，且表面粗糙度要求不同。所以該平面可以依次銑削完成，即可達到尺寸及表面粗糙度的要求。因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上，以提高生產(chǎn)率、降低勞動強度方面著重考慮。3.夾具設計（1）定位基準的選擇由零件圖可知，該工序加工簡單，一次銑削即可完成加工，而

24、且也沒其它的要求。出于定位簡單和快速的考慮，選擇工件底平面基準，即以工件高度尺寸34上各加一塊壓板壓主（自由度限制數(shù)：3），再配合底平面根據(jù)三點定位原則用三條支撐條定位（自由度限制數(shù)：3）。由于其它的橫向移動和縱向移動均不會影響到上平面的銑削，所以可以不用考慮該方向上的定位。而且此平面的銑削的加工余量不大，所需的夾緊力也不太大，使用螺旋壓緊壓板進行卡緊。這樣一來夾具的結(jié)構(gòu)也簡單，所夾持部位也不會變形，工人安裝也比較方便快捷。（2）定位誤差分析軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。 （3）夾具設計及操作的簡要說明 夾具的卡緊力不大，故使用手

25、動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。4.夾具零件（1）六角螺母 查機械設計課程設計手冊材料: 45按GB54-80優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。熱處理：HRC3540。其他技術(shù)條件按GB2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。螺紋規(guī)格D=M20 性能等級為10級，不經(jīng)表面處理，A級的1型六角螺母的標記為：螺母 GB54-80 M20。 （2）支撐板 機械夾具設計手冊 材料: T8按GB699-65碳素工具鋼技術(shù)條件。熱處理：HRC5560。其他技術(shù)條件按GB2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。標記： 支撐板 長*寬*高=60*10*10 GB2226-80（3）墊圈 查機械

26、設計課程設計手冊機械夾具設計手冊材料: 45按GB699-65優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。熱處理：HRC3540。其他技術(shù)條件按GB2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。公稱尺寸d=16mm 性能等級為140HV級，不經(jīng)表面處理，標記為：墊圈 GB848-85 16-140HV。（4）夾具體 查機械夾具設計手冊 在選擇夾具體結(jié)構(gòu)時,應以合理性、工藝性、經(jīng)濟性、標準化的可能性以及工廠的具體條件為綜合依據(jù)考慮。標記為：長*寬*高=300*120*20材料為HT200。（5）對刀塊 查機械夾具設計手冊材料: 20按GB699-65優(yōu)質(zhì)碳素給構(gòu)綱號和一般技術(shù)條件。熱處理：滲碳深度0.81.2m

27、m,HRC5060。其他技術(shù)條件按GB2259-80機床夾具零件及部件技術(shù)條件。標記為：對刀塊 GB2241-80 長*寬*高=60*16*78（6）螺釘 查機械設計課程設計手冊螺紋標記為M=8、公稱長度l=20、性能等級為14H級、表面氧化的開平槽端緊定螺釘標記為：螺栓 GBG70-80 M10*30一、 設計體會 課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.此次課程設計是在學完機械制造技術(shù)基礎和機械制造工藝學等課程后的一次對專業(yè)知識的綜合性的實際運用；更是在學完大學四年來所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。此次課程設計涉及到的知識面很廣，涉及到了材料力學、機械工程材料、機械制造技術(shù)基礎、