课程设计滑动轴承盖工艺工装设计

机电及自动化学院

《机械制造工艺学》课程设计说明书

设计题目：滑动轴承盖工艺规程设计

姓名：林世吟

学号：1211113027

班级：机电（1）班

届别：2014

指导教师：谢明红

2015 年7月

前言

《机械制造工艺学》课程设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和主要专业课，又经过了机械设计课程设计之后，进行的又一次实践性环节，特别强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。并且，这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识，也可以说这是对两次实习效果的一次检验。通过这次课程设计，将会巩固对机械加工工艺规程设计的理论知识，并初步学会自己完成制定简单零件加工工艺规程。

这次的工艺规程课程设计，我的题目是滑动轴承盖的工艺规程设计。希望通过对总滑动轴承盖的加工工艺规程的设计，可以进一步学习《机械制造工艺学》并掌握简单零件的加工工艺设计。虽然这是大学以来的第二次课程设计，但毕竟还是第一次接触制造工艺设计，对知识掌握、熟悉程度以及综合运用还会存在问题，因此在设计中难免会有考虑不周全或错误的地方，这些也是第一次设计时常见的问题，希望老师多多批评和指正。

目录

一、任务介绍 (4)

二、零件的分析 (4)

三、确定生产类型 (4)

四、确定毛坯 (5)

五、工艺规程设计

1、选择定位基准 (6)

2、制定工艺路线 (6)

3、机械加工余量、工序尺寸及公差的确 (7)

4、确定切削用量及工时定额 (8)

六、参考文献 (13)

一、任务介绍

本次《机械制造工艺学》课程设计我拿到的题目是“总泵缸体”。材料为HT200，生产批量为中批量生产，技术要求见左臂壳体的二维图，要求设计该机械加工工艺规程，具体要求内容为：

（1）根据生产类型，对零件进行工艺分析；

（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；

（3）制订零件的机械加工工艺过程，选择工序加工设备及工艺装备，确定各工序切削用量及工序尺寸，并计算工序的工时定额；

（4）填写工艺文件；

（5）撰写设计说明书；

二、零件的分析

(一)零件的作用

题目所给的零件是滑动轴承盖。它一般与滑动轴承配套使用中，与滑动轴承一起是用来支撑轴的部件，有时也用来支撑轴上的回转零件。主要起安装、定位支承滑动轴承的作用，零件上方的Φ60孔用来安装滑动轴承，底面用来将滑动轴承组件固定在机器上，2-Φ13孔联接滑动轴承下半部分与轴承座，起联接、调整间隙用。

(二)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，为此以下是滑动轴承盖需要加工的表面以及加工表面之间的尺寸公差要求：

1、以φ60为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ60的孔，以及其前后端面，前后端面与孔有位置要求，2—φ13通孔与φ60孔有位置要求。

2、以顶部为中心的加工表面

这一组加工表面包括：M10螺纹孔、端面。

由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。由上面分析可知，可以粗加工滑动轴承盖下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此滑动轴承盖零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

三、确定生产类型

已知此滑动轴承盖零件的生产纲领为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

四、确定毛坯

(一)确定毛坯种类

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-8。

(二)确定铸件加工余量及形状

查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-F级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：

表1-1

简图加工

面代

号

基本

尺寸

加工余

量等级

加工余量说明D1 φ60 F 2 2

D2 φ64 3.5 铸坯设计D3 Φ1313 铸坯设计D4 Φ8.58.5 铸坯设计T1 44 F 2 单侧加工T2 8 F 2 方便钻孔T3 56 F 2 单侧加工T4 φ66 F 2X2 单侧加工

(三)绘制铸件零件图

五、工艺规程设计

(一)选择定位基准

1、粗基准的选择：以零件的底部大端面为主要的定位粗基准，以侧面为辅助粗基准。

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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以中心半圆柱表面为辅助的定位精基准。

(二)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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定

1、圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

表1-2

2、平面工序尺寸：

表1-3

(四)确定切削用量及工时定额

1、工序03 粗铣、精铣T1端面，以T1端面距离为44的表面粗基准。 （1）加工条件

工件材料：HT200,σb =170~240MPa ，铸造;工件尺寸：a emax =55mm ，l=236mm; 加工要求：粗铣、精铣T1端面，加工余量2mm; 机床：X51立式铣床；

刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度a e ≤90,深度a p ≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d 0=125mm 。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角：

。

，副偏角过渡刃主偏角’O

O O O =K =K =K -=530,60,10γγεγλs （2）切削用量 ①确定切削深度a p

因为余量较小，故选择a p =2mm ，一次走刀即可完成。 ②确定每齿进给量f z

由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw （据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时： f z =0.09~0.18mm/z 故选择：f z =0.18mm/z 。

③确定刀具寿命及磨钝标准

根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm ；由于铣刀直径d 0=125mm ，故刀具使用寿命T=180min （据《简明手册》表3.8）。

④计算切削速度v c 和每分钟进给量v f

根据《切削手册》表3.16，当d 0=125mm ，Z=12，a p ≤7.5，f z ≤0.18mm/z 时，v t =98m/min,n t =250r/min,v ft =471mm/min 。各修正系数为：k MV = 1.0，k SV = 0.8。切削速度计算公式为：

v p

v e v z v p T v

v c k z u a y f x a q d c v v

m

0=

其中 mm a e 55=，mm a p 2=，245=v C ，2.0=q v ，15.0=x v ，35.0=y v ，

8.08.00.1=?=?=k k k Sv Mv v ，

2.0=u v ，0=p v ，32.0=m ，min 180=T ，z mm f z /18.0=，12=Z ，将以上数据代入公式：

min

/3.2868.0122.05535.008.015.021802

.012524532

.0m v c =??????????=

确定机床主轴转速： min /7291000r d v n w

c

s ==

π。 根据《简明手册》表4.2-36，选择n c =725r/min,v fc =390mm/min,因此，实际进给量和每

分钟进给量为：

v c =

1000

0n d π=

1000

725

12514.3??m/min=284.5m/min

f zc =v fc /n c z=390/300×12 mm/z=0.1mm/z

⑤校验机床功率

根据《切削手册》表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc 。故校验合格。最终确定:a p =2.0mm ，n c =725r/min ，v f =390mm/s ，v c =118m/min ，f z =0.1mm/z 。

⑥计算基本工时

t m ＝L/ v f ，L=l+ y+Δ，l=236mm.

查《切削手册》表3. 26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm ，则： t m ＝L/ V f =(236+40)/390=0.71min 。

2、工序04 粗铣、精铣T3端面，以T1为定位基准。 刀具：YG6硬质合金端铣刀； 机床：X51立式铣床；

查《切削手册》表3.5，进给量为：min /0.1~5.0mm f z =，取为0.5mm/r

参考有关手册，确定min /124m v =，采用YG6硬质合金端铣刀，12,125==z mm d w ，则：

min /316125

124

10001000r d v

n w

s =??=

=

ππ

现采用X51立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取min /300r n w =，故实际切削速度：

min /75.1171000

300

1251000

m n d v w

w =??=

=

ππ

当min /300r n w =时，工作台每分钟进给量：

min /1800300125.0mm n z f f w z m =??=??=，取为980mm/min 本工序切削时间为：

153.098012525=+==

=f l t t m

m min

3、工序05 粗铣、精铣Φ60孔后端面，以T1、Φ60孔前端面为定位基准。 刀具：YG6硬质合金端铣刀； 机床：X51立式铣床；

查《切削手册》表3.5，进给量为：min /0.1~5.0mm f z =，取为0.5mm/r

参考有关手册，确定min /124m v =，采用YG6硬质合金端铣刀，12,125==z mm d w ，则：

min /316125

124

10001000r d v

n w

s =??=

=

ππ

现采用X51立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取min /300r n w =，故实际切削速度：

min /75.1171000

300

1251000

m n d v w

w =??=

=

ππ

当min /300r n w =时，工作台每分钟进给量：

min /1800300125.0mm n z f f w z m =??=??=，取为980mm/min 本工序切削时间为：

161.098012533=+==

=f l t t m

m min

4、工序06 粗铣、精铣Φ60孔前端面，以T1、Φ60孔后端面为定位基准。 切削用量和时间定额及其计算过程同工序05。

5、工序07 粗镗、精镗Φ60孔，以T1、Φ60孔后端面为定位基准。 粗镗单边余量mm z 5.1=,可一次切除，则 mm a p 5.1=。

由《切削手册》表1.6查得，进给量,/40.0~25.0r mm f z =取为0.27mm/r 。由《切削手册》表1.1查得，min /100m v =，则：

m in /53959

100

10001000r d v

n w

w =??=

=

ππ

查《简明手册》表4.2-20，n w 取为550r/min 。 加工基本工时：min 218.05

.055060

=?=?=

f n l t w 精镗单边余量mm z 5.0=,可一次切除，则 mm a p 5.0=。

由《切削手册》表1.6查得，进给量,/40.0~25.0r mm f z =取为0.27mm/r 。由《切削手册》表1.1查得，min /100m v =，则：

m in /53760

100

10001000r d v

n w

w =??=

=

ππ

查《简明手册》表4.2-20，n w 取为550r/min 。 加工基本工时：min 218.05.055060

=?=?=

f n l t w

6、工序08 粗镗、精镗Φ64孔，以T1、Φ60孔后端面为定位基准。 粗镗单边余量mm z 2=,可一次切除，则 mm a p 2=。

由《切削手册》表1.6查得，进给量,/40.0~25.0r mm f z =取为0.27mm/r 。由《切削手册》表1.1查得，min /100m v =，则：

min /49764

100

10001000r d v

n w

w =??=

=

ππ

查《简明手册》表4.2-20，n w 取为550r/min 。 加工基本工时：min 218.05

.055030

=?=?=

f n l t w 7、工序09 钻2-13孔，以T1、D1、Φ60孔后端面为定位基准。 刀具：专用刀具 机床：Z525立式钻床

确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7查得，r mm f /26.0~22.0=，查Z525机床使用说明书，现取r mm f /22.0=。查《切削手册》表2.15，min /8m v =，计算机床主轴转速：

m in /19513

8

10001000r d v

n w

s =??=

=

ππ

按机床选取min /195r n w =，所以实际切削速度为：

min /96.71000

195

131000

m n d v w

w =??=

=

ππ

计算切削基本工时：

min 93.022.01954

36=?+=?++=

f y l t m

m *2=1.86min 8、工序10 粗铣、精铣T2面，以T3、D1为定位基准。 刀具：YG6硬质合金直柄立铣刀； 机床：X51立式铣床；

查《切削手册》表3.5，进给量为：min /0.1~5.0mm f z =，取为0.5mm/r

参考有关手册，确定min /27m v =，采用YG6硬质合金直柄立铣刀，3,20==z mm d w ，则：

m in /42920

27

10001000r d v

n w

s =??=

=

ππ

现采用X51立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取min /490r n w =，故实际切削速度：

min /8.301000

490

201000

m n d v w

w =??=

=

ππ

当min /8.30r n w =时，工作台每分钟进给量：

m in /73549035.0mm n z f f w z m =??=??=，取为480mm/min

本工序切削时间为：

333.0480206022

2=+?===f l t t m

m min 两边：0.333*2=0.666min

9、工序11 钻M10螺纹底孔，以T2、D1、Φ60孔后端面为定位基准。 刀具：mm d w 5.8= 机床：Z525立式钻床

根据有关手册的规定，钻头的进给量取=f 0.48mm/r ，机床主轴转速取为：

n w =140r/min ，则其切削速度为：min /8.8m d n v ==π

机动时切削工时，826+=l =34mm

m in 3.081

.014034

34=?=?=

f n t w m 10、工序12 攻M10-6H 螺纹孔，以T1、T2及侧面为定位基准。 螺纹攻丝根据经验数据，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。 根据经验估算：t=0.12min

参考文献

1、赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书(2版),机械工业出版社,2006年.

2、曾志新,吕明主编,机械制造技术基础,:武汉理工大学出版社,2001年.

3、李益明主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.

4、肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,1993年.

5、金属切削机床夹具设计手册.上海柴油机厂工艺设备研究所编,机械工业出版社，1987年.