机械制造工艺学课程设计说明书

机械制造工艺学课程设计说明书班级： 107040203 学号： 10704020309 姓名：侯淼联系电话：指导教师：课程设计任务书题目：轴承座的机械加工工艺规程制订及车轴承孔工序专用夹具设计内容：1、绘制零件图（按1：1的比例）1张2、绘制毛坯图（按1：1的比例）1张3、填写零件机械加工工艺规程卡片1套包括：机械加工工艺过程卡片1张机械加工工序卡片4张4、机床夹具总体方案图1张5、编写零件课程设计说明书1份原始资料：零件图样1张；零件生产纲领为4000件/年；每日3班；生产类型：中批或大批生产。

我们先后进行了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削原理与刀具》、《机械制造装备设计》等专业课课程的学习，并且南车资阳机车有限责任公司进行了生产实习。

为了让我们对理论知识和实际应用之间建立密切联系，在课程结束后我们开始了专业课课程设计。

课程设计开始之前我们对所学的各相关课程进行了一次深入的综合性的回忆与温习，这次温习使我们对课程设计的内容也有了一定的认识，大家一致认为本次课程设计对我们非常重要，是我们对自己实际能力的一次历练。

通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。

在课程设计过程中我们发生过一些“争吵”，不过大家也都是出于相同的目的，那就是让本次的课程设计做到最好，让大家意识到团队协作的重要性，相信在以后的学习生活中我们也会受益。

另外，在设计过程中，经过老师的指导和同学的热心帮助，我们顺利完成了本次设计任务。

在课程设计的过程中，由于理论知识不够完善，实践能力尚不成熟，思考的尚不够周全以及一些疏忽和大意的存在，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。

一、零件分析 (4)1.1零件的用途1.2零件图样分析1.3零件的工艺分析二、确定毛坯 (5)三、工艺规程设计 (5)3.1选择定位基准3.2制定工艺路线四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)五、确定切削用量及基本工时 (8)六、车轴承孔专用夹具设计 (14)6.1定位方案确定6.2定位基准选择6.3定位误差分析6.4夹紧方案确定6.5切削力与夹紧力计算七、课程设计小结 (17)八、参考资料 (18)一、零件分析1.1 零件的用途轴承座是轴承和箱体的集合体，是用于支承轴承的，其主要工作表面是轴承孔Ф80H7Ra1.6和轴承孔端面，在设计工艺规程时应重点予以保证。

1.2零件图样分析根据图样，绘制的轴承座的零件图如下：1)侧视图右侧面对基准B（的轴线）的垂直度公差为0.025mm；2)侧视图的轴线对基准A的平行度公差为0.03mm；3)铸造后毛坯要进行时效处理；4)未注明倒角为C1；5)材料为HT200。

1.3零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。

1）轴承孔可以用车床加工，也可以用镗孔。

2）轴承孔的端面与底面应与加工轴承孔在同一道工序内完成，以保证轴承孔轴线与端面的垂直度要求。

3）轴承座的底面可以在铣床上加工，可以用端铣刀加工，也可以用立铣刀加工，但端铣刀的加工效率要高于立铣刀。

4）侧视图右侧面对基准C（轴线）的垂直度检查，可将工件用φ30mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大与最小差值为垂直度偏差值。

二、确定毛坯零件材料为HT200。

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构没有复杂外形和薄壁，生产类型为中批或大批生产，故选择金属型铸件毛坯，能够获得较好的力学性能和较准确的尺寸。

查《实用机械制造工艺设计手册》,选用铸件尺寸公差等级为CT9级，加工余量等级为F。

三、工艺规程设计3.1选择定位基准1．粗基准的选择：以轴承座主视图中底板上面为主要的定位粗基准，侧视图中左侧面为次要定位粗基准。

2．精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以已加工底面为主要的定位精基准，φ11mm 的工艺孔为定位精基准。

3．加工轴承孔端面4个M10螺纹孔时，选择轴承孔轴线为定位基准。

3.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用卧式车床、立式钻床、立式铣床以及专用夹具。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

选择合理的零件加工方法，拟定的工艺路线方案一如下：工序1：铸造工序2：清砂工序3：时效处理工序4：划外形加工线工序5：铣轴承孔的端面和底面，照顾尺寸45mm和表面粗糙度。

工序6：铣孔的端面工序7：铣轴承座底面工序8：铣凸台工序9：划轴承孔加工线工序10：车孔和孔工序11：划其余各空加工线工序12：钻2个孔，钻5个M10的孔至并攻丝工序13：去毛刺、清洗工序14：检验各部尺寸及精度拟定的工艺路线方案二如下：工序1：铸造工序2：清砂工序3：时效处理工序4：划外形、轴承孔与底面孔的加工线工序5：按划线找正，铣轴承座底面，照顾尺寸65mm工序6：钻、扩、绞轴承座底面2个工艺孔，锪2个沉头孔工序7：以轴承座底面和两工艺孔为基准，粗车孔、孔的端面、底面以及孔工序8：以轴承座底面和两工艺孔为基准，半精车孔的端面、底面、孔，精车孔至图样要求工序9：划其余各孔加工线工序10：钻凸台上螺纹孔M10至，锪平端面，并攻丝工序11：钻端面上4个M10螺纹孔至，保证深度23mm，并攻丝至图样要求深度工序12：去毛刺、清洗工序13：检验各部尺寸及精度比较以上两种方案可以看出：方案一明显存在工序过于集中的问题，并且粗精加工同在一道工序内完成，粗加工中的残余应力还未来得及重新分布就直接进行精加工，待加工完成后，残余应力重新分布，会使得工件的加工精度无法保证。

另外，轴承孔的加工和轴承孔端面与轴承孔底面的加工时在两台机床（卧式车床和立式铣床）上进行的，存在二次装夹误差，并且还无法保证孔和端面的垂直度要求。

方案二将粗、精加工分开，使工序不会很集中，符合大批量生产要求。

轴承孔的加工和轴承孔端面与轴承孔底面的加工同在卧式车床上加工，不存在方案一中的孔与端面的垂直度问题。

另外，半精加工、精加工都采用轴承座底面作为基准，符合基准统一原则。

故选择方案二作为轴承孔加工的工艺路线。

四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（一）、底面（55X170mm）。

查《实用机械制造工艺设计手册》表7-23，其粗加工余量值规定为2~2.7mm，现取2.5mm。

查《实用机械制造工艺设计手册》表7-25，其半精加工余量值规定为1mm.。

（二）、孔（mm）。

查《实用机械制造工艺设计手册》表7-11及表7-13，《机械制造工艺学》表1-15，取粗车孔余量4.5 mm，半精车孔余量1 mm，精车孔余量0.5mm。

其计算顺序是：先确定各工序的基本尺寸，再由后往前逐个工序推算，即由零件上的设计尺寸开始，由最后一道工序开始向前工序推算，直到毛坯尺寸。

工序尺寸的公差则都按各工序的经济精度确定，并按照“入体原则”确定册》表7-2，取粗车端面余量2.3mm。

查《实用机械制造工艺设计手册》表7-4，（四）、孔mm的底面（计算直径为n 74~n80mm）。

查《实用机械制造工艺设计手册》表7-23，取粗车底面余量2mm。

查《实用机械制造工艺设计手册》表（五）、凸台（n22mm）。

查《实用机械制造工艺设计手册》表7-23，取粗加工余量2mm。

（六）、孔（n20mm）。

查《实用机械制造工艺设计手册》表2-4，由于其精度要求不高，Ra12.5μm，故取铸造后留钻头扩孔余量2mm。

（七）、孔（mm）。

查《机械加工工艺手册》表3.2-9，取钻孔至mm，扩孔麻花钻直径为 8.5mm。

（九）、孔mm的锪钻。

查《机械加工工艺手册》表3.3-40，取d1X d2=22X11mm 锪钻。

确定的总的加工余量如下表所示：五、确定切削用量及基本工时工序5:粗、半精铣底面55X170mm工步1:粗铣底面55X170mm 查《机械加工工艺手册》表2.1-32，采用可转位面铣刀，D=100mm ，齿数6；查《机械加工工艺手册》表2.1-73，取每齿进给量a f =0.2mm/r ；查《机械加工工艺手册》表2.1-76，寿命T=180min ；查《机械加工工艺手册》表2.1-81，取切削速度ν=65m/min 。

查《机械加工工艺手册》表2.1-101，取切入和切出行程长度1210.5()l l mm +=则主轴转速1000207vn Dπ==（r/min ） 每分钟进给量0.26207248(/min)m f f a zn mm ==⨯⨯= 切削工时为()1217010.50.728min 248m m l l l t f +++=== 工步2:半精铣底面55X170mm查《机械加工工艺手册》表2.1-73，取每齿进给量a f =0.1mm/r ；查《机械加工工艺手册》表2.1-81，取切削速度ν=83m/min 。

则主轴转速1000264vn Dπ==（r/min ） 每分钟进给量0.16264158.4(/min)m f f a zn mm ==⨯⨯=切削工时为()1217010.51.171min 158m m l l l t f +++=== 工序6:钻、扩、铰，并锪平工步1:钻查《机械加工工艺手册》表3.4-1，取钻孔进给量()0.55/f mm r =；查表3.4-7，得后刀面最大磨损限度0.5~0.8mm ，刀具寿命T=35min ；查表3.4-26，取切削速度()21/min v m =则主轴转速1000668vn Dπ==（r/min ） 每分钟进给量0.55668367(/min)m f fn mm ==⨯= 切削工时为()1212 3.4 1.50.046min 367m m l l l t f ++++=== 工步2:扩查《机械加工工艺手册》表3.4-5，取扩孔进给量()0.8/f mm r =；查表3.4-7，得后刀面最大磨损限度0.6~0.9mm ，刀具寿命T=30min ；查表3.4-34，取切削速度()20/min v m =则主轴转速1000592vn Dπ==（r/min ） 每分钟进给量0.8592474(/min)m f fn mm ==⨯= 切削工时为()12120.750.750.029min 474m m l l l t f ++++=== 工步3:粗铰查《机械加工工艺手册》表3.4-6，取粗铰孔进给量()1/f mm r =；查表3.4-7，得后刀面最大磨损限度0.4~0.6mm ，刀具寿命T=60min ；查表3.4-40，取切削速度()12.3/min v m =则主轴转速1000358vn Dπ==（r/min ） 每分钟进给量1358358(/min)m f fn mm ==⨯= 切削工时为()1212 2.4280.118min 358m m l l l t f ++++=== 工步4:精铰查《机械加工工艺手册》表3.4-6，取精铰孔进给量()1/f mm r =；查表3.4-7，得后刀面最大磨损限度0.4~0.6mm ，刀具寿命T=60min ；查表3.4-40，取切削速度()4/min v m = 则主轴转速1000116v n Dπ==（r/min ） 每分钟进给量1116116(/min)m f fn mm ==⨯= 切削工时为()12120.57130.22min 116m m l l l t f ++++=== 工步5:锪平22mm ∅查《机械加工工艺手册》表3.4-37，取锪孔进给量()0.15/f mm r =；查表3.4-37，取切削速度()12/min v m = 则主轴转速1000191v n Dπ==（r/min ） 切削工时为()1110.07min 0.15191m m l l t f ++===⨯ 工序7:粗车孔端面及其孔底面，粗车孔，扩孔n 20工步1:粗车孔端面查《实用机械制造工艺设计手册》表8-3，取进给量()0.4/f mm r =；查《机械加工工艺手册》表1.1-46，取切削速度为()60/min v m =。