设计“轴承座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备(批量生产：年产量为5000件)

设计题目：设计“轴承座”零件的机械加工工艺规程及
工艺装备（批量生产：年产量为5000件）
目录
一、课程设计任务书
二、序言
三、零件的分析
（一）零件的作用
（二）零件的工艺分析
四、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
（二）基面的选择
（三）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
（五）确定切削用量
五、小结
六、参考文献
洛阳理工学院
一、课程设计任务书
汽车制造工艺学课程设计任务书
题目：设计“轴承座”零件的机械加工工艺规程及工艺
装备（批量生产：年产量为5000件）
内容：
零件图和毛坯图要求
1）在分析零件图纸的基础上，完成毛坯图的绘制。

主要图纸的结构和技术要求。

2）确定所有加工面的加工方法，根据加工要求，零件构造，参照教材和工艺设计手册，形成合理的工艺路线。

二、序言
汽车制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的，是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练这是我们在毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，他在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能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，为今后参加祖国四化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有许多缺陷与不足之处，恳请各文老师给于指教。

三、零件的分析
（一）零件的作用
该题目所给定的零件是轴承座，轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅 让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中。

零件有两个内径为Φ210Js7的轴承工作孔，用已安装两个轴承。

零件与轴承外圈为过盈配合，防止轴承轴向窜动。

（二）零件的工艺分折
轴承座共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求。

现分述如下： 1.280*460的C 平面，粗糙度6.3 2.φ210mm 孔表面
这一组加工表面包括：两个Φ210023
.0023.0-+mm 孔及其倒角，孔的粗糙度为1.6，精度为IT7。

其中，主要加工表面为Φ210023
.0023.0-+ mm 的两个孔。

3.以φ210mm 孔为中心的φ260端面
这三组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
(1)两个φ210mm 孔中心轴线的圆柱度公差为0.04，全跳动为φ0.03；
(2)两个φ210mm 孔中心轴线对C 面平行度公差为0.05mm 。

由以上分析可知，对于第三组加工表面而言，使用专用机床同时铣两个端面。

四、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为HT250。

由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座。

箱体等形状复杂的零件，所以选用铸件，又由于灰铸铁具有良好的铸造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以选择灰铸铁作为铸造的材料。

（二）基面的选择
1、粗基准的选择
选择粗基准的出发点是为后续的工序提供合理的定位基准，保证各加工表面的余量足够并分配合理，由于粗基准是对毛坯进行第一次机械加工的定位基准，因此与毛坯的状况关系很大。

在铣床上加工底面的时候，以顶面作为粗基准
来加工底面。

选取φ210Js7023
.0023.0+-mm 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一
组共两个短V 形块支撑φ210Js7023
.0023
.0+-mm 的外轮廓作主要定位面，以消除y y x x 四个自由度，再用专用夹具夹持在轴承座地面两侧，用以消除z z
两个自由度，达到完全定位。

2、精基准的选择
选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度的实现，以及定位安装的准确方便。

选择精基准应遵循以下的原则：①基准重合原则；②基准统一原则；③互为基准原则；④自为基准原则；⑤便于安装原则。

精基准选择时，一定要保证加工面自身形状精度，二位置精度则由前面的工序保证。

同时，精基准选择时，一定要保证工件的夹、压稳定可靠，夹具结构简单及操作简便。

在遵循上述原则的前提下，轴承座前后端面的最终精加工，就是互为精基准，遵循互为基准原则。

（三）制订工艺路线
制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工序Ⅰ：铣轴承座底面到高23mm ，宽65mm
工序Ⅱ：钻扩铰定位销孔2*φ12H7018.00+mm
工序 Ⅲ：铣φ260两端面
工序 Ⅳ：镗φ210Js7023
.0023.0+-mm 孔到尺寸
工序 Ⅴ：铣凸台面φ40mm
工序Ⅵ：钻通孔6*φ22mm ，锪沉头孔φ45mm ，钻通孔φ18mm ，攻丝M20 工序Ⅶ：钻通孔φ10.8mm ，锪沉头孔φ25b2，攻丝M12*1.5
钻盲孔6*φ5.8mm ，攻丝M8EQS*15
工序Ⅷ：钻盲孔6*φ8mm ，攻丝M10EQS*25
工序Ⅸ：钻通孔φ10.8mm ，锪沉头孔φ25b2，攻丝M12*1.5 工序Ⅹ：倒角C2.5mm 工序Ⅺ：检查
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“轴承座”零件材料为铸铁，硬度HB170~241，生产类型为大批量，采用金属模铸造。

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： 1、C 面（460*280*23） 加工余量：7mm （铣削）
工序尺寸：粗铣5mm ，半精铣2mm 毛坯尺寸：460*280*30
2、φ260两端面（长2201.01.0+-mm ）
加工余量：每侧铣削6mm
工序尺寸：粗铣4mm ，半精铣2mm 毛坯尺寸：长232mm 3、φ210孔
加工余量：6mm （镗）
工序尺寸：粗镗4mm ，半精镗2mm ，精镗0.5mm 毛坯尺寸：φ204
4、2*φ12H7018
.00+mm 销孔
钻孔：φ8mm 扩孔：3mm 铰孔：1mm （五）确定切削用量
工序Ⅰ：铣轴承座底面到高23mm ，宽65mm
1、加工条件
工件材料：HT250，铸造
加工要求：粗铣5mm ，半精铣2mm 机床：XA6132型万能铣床
刀具：刀片材料YG6硬质合金，r κ=60°，o γ=10°，o α=8° 2、计算切削用量
（1）粗铣460*280底面 1）确定铣削深度
已知毛坯高度方向的加工余量为5mm ，在二次走刀内完成，则第一次铣削深度p a =3.5mm ，第二次铣削深度
p a =1.5mm
2）决定每齿进给量z f
根据表3.5，当使用YG6（十齿，直径100mm ），铣床功率为7.5kw 时，z f =0.18~0.28mm/z,现取z f =0.18mm/z
3）决定切削速度c v 和每分钟进给量f v
当o d =100mm ，z=10，p a =3.5mm ，z f =0.18mm/z 时，
t v =432mm/min ，t n =275r/min ，c v =86m/min
s n =
w
c d v π1000=100*86
*1000π=273.7（r/min ） 根据XA6132铣床说明书，选择c n =300r/min ，
fc v =235mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为 c v =
1000
c
o n d π=
1000
300
*100*πm/min=94.2m/min
zc f =
z
n v c fc =
10
*300235
mm/z=0.08mm/z 当o d =100mm ，z=10，p a =1.5mm ，z f =0.18mm/z 时，
t v =490mm/min ，t n =322r/min ，c v =98m/min s n =
w
c d v π1000=100*98
*1000π=311.9（r/min ） 根据XA6132铣床说明书，选择c n =300r/min ，
fc v =235mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
c v =
1000
c
o n d π=
1000
300
*100*πm/min=94.2m/min
zc f =
z
n v c fc =
10
*300235
mm/z=0.08mm/z （2） 精铣460*280底面
1）确定铣削深度
已知毛坯高度方向的加工余量为2mm ，在一次走刀内完
成，p a =2mm
2）决定每齿进给量z f
根据表3.5，当使用YG6（十齿，直径100mm ），铣床功率为7.5kw 时，z f =0.14~0.24mm/z,现取z f =0.18mm/z
3）决定切削速度c v 和每分钟进给量f v
当o d =100mm ，z=10，p a =1.5mm ，z f =0.18mm/z 时，
t v =490mm/min ，t n =322r/min ，c v =98m/min s n =
w
c d v π1000=100*98
*1000π=311.9（r/min ） 根据XA6132铣床说明书，选择c n =300r/min ，
fc v =235mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
c v =
1000
c
o n d π=
1000
300
*100*πm/min=94.2m/min
zc f =
z
n v c fc =
10
*300235
mm/z=0.08mm/z 工序Ⅱ：钻扩铰定位销孔2*φ12H7018
.00+mm
1、钻孔φ8mm
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7，当材料硬度为HB170时，
孔径为φ8mm ，f=0.22~0.26mm/r 。

由于l/d=25/8=3.1，故应乘以孔深修正系数
tf k =1.0，
则f=（0.22~0.26）*1.0 mm/r=0.22~0.26mm/r 。

根据Z525型机床说明书，现取f=0.22mm/r
切削速度：根据《切削手册》表2.13及表2.14，查得切削速度
v=20m/min 。

所以s n =
w
d v π1000=8*20
*1000π=795.8（r/min ） 根据机床说明书，取w n =680r/min ，故实际切削速度为 v=1000w w n d π=1000
680
*8*π=17.1（m/min ） 2、扩孔φ11mm
利用φ11mm 的钻头对φ8mm 的孔进行扩钻。

根据有关手册的规定， 进给量f=0.5~0.6mm/min
根据机床说明书，选取f=0.5mm/min v=（2
1
~3
1）钻v =8.6~5.7（m/min ）
则主轴转速为n=173.7r/min ，并按机床说明书取w n =195r/min 。

实际切削速度为v=1000w w n d π=1000
195
*11*π=6.7（m/min ） 4、铰孔φ12mm
利用φ12mm 的铰刀对φ11的孔进行铰。

根据相关手册的规定，进给量f=0.3~0.5mm/r ，切削速度v=8~12m/min 。

选取f=0.5mm/r ，切削速度v=10m/min
工序 Ⅲ：铣φ260两端面
1、加工条件
工件材料：HT250，铸造
加工要求：每侧粗铣4mm ，半精铣2mm 机床：XA6132型万能铣床
刀具：刀片材料YG6硬质合金，r κ=60°，o γ=10°，o α=8° 2、计算切削用量
（1）粗铣φ260两端面 1）确定铣削宽度
已知毛坯水平方向的加工余量为8mm ，单侧余量为4mm ，余量不大，故只需一次走刀完成，则第一次铣削深度
p a =4mm 。

2）决定每齿进给量z f
根据表3.5，当使用YG6（十齿，直径100mm ），铣床功率为7.5kw 时，z f =0.14~0.24mm/z,现取z f =0.18mm/z
3）决定切削速度c v 和每分钟进给量f v
当o d =315mm ，z=22，p a =4mm ，z f =0.18mm/z 时，
t v =256mm/min ，t n =74r/min ，c v =73m/min
s n =
w
c d v π1000=315*73
*1000π=73.8（r/min ） 根据XA6132铣床说明书，选择c n =75r/min ，
fc v =235mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为 c v =
1000
c
o n d π=
1000
75
*315*πm/min=74.2m/min
zc f =
z
n v c fc =
22
*75235
mm/z=0.14mm/z （2） 精铣φ260两端面
1）确定铣削深度
已知毛坯水平方向的加工余量为4mm ，单侧余量为2mm ，余量不大，故只需一次走刀完成，p a =2mm
2）决定每齿进给量z f
根据表3.5，当使用YG6（十齿，直径100mm ），铣床功率为7.5kw 时，z f =0.14~0.24mm/z,现取z f =0.18mm/z
3）决定切削速度c v 和每分钟进给量f v
当o d =315mm ，z=22，p a =4mm ，z f =0.18mm/z 时，
t v =256mm/min ，t n =74r/min ，c v =73m/min
s n =
w
c d v π1000=315*73
*1000π=73.8（r/min ） 根据XA6132铣床说明书，选择c n =75r/min ，
fc v =235mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为 c v =
1000
c
o n d π=
1000
75
*315*πm/min=74.2m/min
zc f =
z
n v c fc =
22
*75235
mm/z=0.14mm/z 工序 Ⅳ：镗φ210Js7023
.0023.0+-mm 孔到尺寸
1、加工条件
工件材料：HT250，铸造
加工要求：粗镗4mm ，半精镗2mm ，精镗0.5mm 机床：卧式镗床
刀具：刀片材料硬质合金
2、确定切削用量（查镗床机械加工切削用量选择参考表得） （1）粗镗
切削速度v=40~80m/min ，进给量f=0.3~1.0mm/r
（2）半精镗
切削速度v=60~120/min ，进给量f=0.2~0.8mm/r （3）精镗
切削速度v=50~80m/min ，进给量f=0.15~0.5mm/r
工序VI ：钻通孔6*φ22mm ，锪沉头孔φ45mm ，钻通孔φ18mm ，攻丝M20
1.钻通孔6*φ22mm
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7，当材料硬度为HB170时，
孔径为φ22mm ，f=0.47~0.57mm/r 。

根据Z525型机床说明书，现取f=0.48mm/r 切削速度：根据《切削手册》表2.13及表2.14，查得切削速度
v=19m/min 。

所以s n =
w
d v π1000=22*19
*1000π=275（r/min ） 根据机床说明书，取w n =272r/min ，故实际切削速
度为v=
1000w w n d π=1000
272
*22*π=18.8（m/min ） 2.锪沉头孔φ45mm
根据有关资料介绍，锪沉头孔时的进给量及切削速度约为钻孔时的1/2~1/3，故f=1/3钻f =1/3*0.48=0.16（mm/r ） 按机床取0.17mm/r V=1/3钻v =1/3*18.8=6.3（m/min ）
s n =
D πv 1000=45
*3
.6*1000π=44.6（r/min ） 按机床取w n =97r/min 所以实际切削速度为v=1000w Dn π=1000
97
*45*π=13.7（m/min ）
3.钻通孔φ18mm ，攻丝M20
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7，当材料硬度为HB170时，
孔径为φ18mm ，f=0.43~0.53mm/r 。

根据Z525型机床说明书，现取f=0.48mm/r 切削速度：根据《切削手册》表 2.13及表2.14，查得切削速度
v=18m/min 。

所以s n =
w
d v π1000=18*18
*1000π=318.3（r/min ） 根据机床说明书，取w n =272r/min ，故实际切削速
度为v=
1000w w n d π=1000
272
*18*π=15.4（m/min ） 攻丝M20即可
工序Ⅶ：钻通孔φ10.8mm ，锪沉头孔φ25b2mm ，攻丝M12*1.5mm ，钻
盲孔6*φ5.8mm ，攻丝M8EQS*15
1. 钻通孔φ10.8mm
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7，当材料硬度为HB170时，
孔径为φ10.8mm ，f=0.31~0.39mm/r 。

根据Z525型机床说明书，现取f=0.36mm/r 切削速度：根据《切削手册》表2.13及表2.14，查得切削速度
v=18m/min 。

所以s n =
w
d v π1000=8.10*18*1000π=530.5（r/min ） 根据机床说明书，取w n =545r/min ，故实际切削速
度为v=
1000w w n d π=1000
545
*8.10*π=18.5（m/min ） 2.锪沉头孔φ25b2mm
根据有关资料介绍，锪沉头孔时的进给量及切削速度约为钻孔时的1/2~1/3，故f=1/3钻f =1/3*0.36=0.12（mm/r ） 按机床取0.13mm/r V=1/3钻v =1/3*18.5=6.2（m/min ）
s n =
D πv 1000=25
*2
.6*1000π=78.9（r/min ） 按机床取w n =97r/min 所以实际切削速度为v=1000w Dn π=1000
97
*25*π=7.6（m/min ）
2. 攻丝M12*1.5mm 攻丝M12*1.5mm 即可
3. 钻通孔6*φ5.8mm ，攻丝M8EQS*15
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7，当材料硬度为HB170时，
孔径为φ5.8mm ，f=0.18~0.22mm/r 。

根据Z525型机床说明书，现取f=0.17mm/r 切削速度：根据《切削手册》表2.13及表2.14，查得切削速度
v=23m/min 。

所以s n =w
d v
π1000=8.5*23*1000π=1262.3（r/min ）
根据机床说明书，取w n =1360r/min ，故实际切削速
度为v=
1000w w n d π=1000
1360
*8.5*π=24.8（m/min ） 攻丝M8EQS*15即可。

工序Ⅷ：钻盲孔6*φ8mm ，攻丝M10EQS*25
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7，当材料硬度为HB170时，
孔径为φ8mm ，f=0.22~0.26mm/r 。

根据Z525型机床说明书，现取f=0.22mm/r 切削速度：根据《切削手册》表2.13及表2.14，查得切削速度
v=20m/min 。

所以s n =
w
d v π1000=8*20
*1000π=795.8（r/min ） 根据机床说明书，取w n =680r/min ，故实际切削速
度为v=
1000w w n d π=1000
680
*8*π=17.1（m/min ） 攻丝M10EQS*25即可。

工序Ⅸ：钻通孔φ10.8mm ，锪沉头孔φ25b2，攻丝M12*1.5 1.钻通孔φ10.8mm
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7，当材料硬度为HB170时，
孔径为φ10.8mm ，f=0.31~0.39mm/r 。

根据Z525型机床说明书，现取f=0.36mm/r 切削速度：根据《切削手册》表2.13及表2.14，查得切削速度
v=18m/min 。

所以s n =
w
d v π1000=8.10*18
*1000π=530.5（r/min ） 根据机床说明书，取w n =545r/min ，故实际切削速
度为v=
1000w w n d π=1000
545
*8.10*π=18.5（m/min ） 2.锪沉头孔φ25b2mm
根据有关资料介绍，锪沉头孔时的进给量及切削速度约为钻孔时的1/2~1/3，故f=1/3钻f =1/3*0.36=0.12（mm/r ） 按机床取0.13mm/r V=1/3钻v =1/3*18.5=6.2（m/min ）
s n =
D πv 1000=25
*2
.6*1000π=78.9（r/min ） 按机床取w n =97r/min 所以实际切削速度为v=1000w Dn π=1000
97
*25*π=7.6（m/min ）
3. 攻丝M12*1.5mm 攻丝M12*1.5mm 即可 工序Ⅹ：倒角C2.5mm 锪钻45°，手动进给。

最后，将以上各工序切削用量计算结果，连同其它加工数据，一并填
入机械加工工艺过程综合卡片。

........忽略此处.......。