工艺课程设计实例轴承座

工艺课程设计实例轴承座文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]**大学《机械制造工艺及夹具设计》课程设计林冲机电工程学院机械加工工艺规程设计任务书一、设计题目制定轴承座零件的机械加工工艺规程二、设计数据：年产量： 2000件车间工作制度：2班制生产三、设计工作内容（一）生产特征及设计对象的分析（二）编制机械加工工艺规程1．选择毛坯件并确定其总余量2．制订机械加工工艺规程3．计算和填写机械加工工艺工序卡片（1）绘制机械加工工序简图（2）选择设备（3）选择机床工艺装备（4）确定切削用量及工时定额(三)零件的加工制造四、设计的组成注：文件名组成为：班级学号姓名零件名课程设计作业组成一.利用C A D软件绘制零件图图1轴承座零件图二.零件——毛坯综合图图3零件——毛坯综合图三.机械加工工艺过程卡和机械加工工艺过程综合卡1.机械加工工艺过程卡（A4图纸、横放）2.机械加工工艺过程综合卡片四、轴承座工艺规程设计说明书轴承座工艺规程设计说明书设计题目：制定轴承座的机械加工工艺规程（年产量2000件）第一节 零件分析轴承座零件的用途轴承座零件结构如图1所示。

轴承座用于定位与支承转动轴，该零件上的主要表面是Φ30m m 孔和平面C 。

Φ30m m 孔用于安装轴承，以支承轴的转动。

Φ30m m 孔的加工精度直接影响所装配轴的转动精度，孔的加工精度是轴承座加工过程中的关键。

平面C 和两个距离尺寸为42m m 的侧立面是轴承座的装配基准面，装配时用于轴承座在机器中的定位。

这几个平面影响轴承座的装配精度，轴承座通常需要成对使用，一对轴承座的装配精度影响轴的回转精度，以及轴的位置精度（由尺寸15±决定）等。

轴承座图样的技术要求根据图1，轴承座加工表面精度分析如下：1.平面C 是孔φ30H 7的设计基准，也是轴承座在机器中的装配基准。

加工中必须保证C 平面的平面度要求和位置要求。

2.轴座的工作面是孔φ30H 7m m ，该孔是主要加工表面，也是确定尺寸为42的两个平面位置的设计基准。

该孔的定位尺寸是15±0.021m m 。

3. 轴承座上2×φ13和φ9孔是装配轴承座的螺钉用孔。

2×φ9是安装销钉用孔。

φ6是润滑油用孔。

确定零件的主要加工表面和关键技术要求上述孔φ30H 7表面为零件上的工作表面，是零件的主要表面。

平面C 和尺寸为42的两个平面是孔的定位基准面。

孔φ30H 7形状和位置是零件加工中的关键技术要求。

上述小孔为次要表面。

第二节 确定生产类型计算生产纲领计算公式：1(0000βα++=Qn N （见《简明手册》P 2）。

式中 N ——零件的生产纲领Q ——机器的年产量（2000） N ——每台机器中该零件的数量（2）α%——备品百分率（2）β%——废品百分率（2）轴承座的生产纲领：N=2000×2×(1+2%+2%)=4160(件)确定生产类型轴承座属于轻型零件；轴承座的生产纲领4160件，查阅表生产类型与生产纲领的关系（见《简明手册》P2）。

确定轴承座加工属于中批生产。

应该按中批生产的工艺特征安排该工件的毛坯，以及工艺方法与工艺装备。

第三节选择毛坯确定毛坯类型。

此轴承座形状复杂，其材料为铸铁（H T200），因此选用铸造毛坯。

3．2规定毛坯精度等级。

按照中批生产的特征安排毛坯的制造方法，选择金属模、机器造型。

（见《简明手册》表）确定毛坯余量、铸件尺寸及其公差数值1.确定毛坯余量（查表法）首先根据生产类型，确定铸件机械加工余量（即毛坯余量）等级；然后根据铸件机械加工余量等级查出铸件机械加工余量（毛坯余量）数值。

①铸件机械加工余量（即毛坯余量）等级M A查表（见《简明手册》P41）。

根据轴承座铸造方法和材料——金属型、灰铸铁，毛坯的尺寸公差等级C T选为8级，则毛坯机械加工余量（毛坯余量）等级M A为：F级。

②铸件机械加工余量（即毛坯余量）数值查表（见《简明手册》P39）。

根据所确定的轴承座铸件尺寸公差等级（8级），和机械加工余量等级M A（F级），确定毛坯余量。

零件图上Φ30+0m m的孔，在毛坯上预铸该孔。

毛坯上不预铸小于Φ30m m的孔（小孔均铸为实体）。

2.毛坯铸件尺寸公差①铸件尺寸公差（即毛坯尺寸的公差）等级C T查表（见《简明手册》P38）。

根据轴承座铸造方法和材料——金属型、灰铸铁，查得C T为7～9级，由此确定毛坯的尺寸公差等级C T为9级。

②铸件尺寸公差（即毛坯尺寸的公差）数值查表（见《简明手册》P38）。

根据轴承座铸件尺寸公差等级（8级），和铸件基本尺寸，确定毛坯公差。

毛坯的余量、铸件尺寸及公差选择如表5-1所示。

表5-1毛坯的余量、尺寸及公差（m m）注：毛坯的其他尺寸与零件图相同．给出毛坯技术要求在综合图上标注毛坯的技术要求，技术要求的内容通常有：·毛坯的精度等级。

·毛坯热处理和硬度要求。

·毛坯表面的质量要求（是否允许气孔、夹沙、缩孔等）。

·铸、锻模拔模斜度，圆角半径。

其他等毛坯形状手工绘制零件——毛坯综合图，如图3所示。

第四节工艺路线拟定表面加工方法选择首先根据零件图样，确认零件上的需要机械加工表面(即图样上标有号的表面)，然后选择这些表面的加工方法。

表面加工方法主要取决于零件表面的形状、尺寸和技术要求（加工精度和表明粗糙度要求等）。

同时还要考虑加工方法的经济精度，生产类型和现有生产条件等。

参考资料见《简明手册》节。

轴承座上各表面加工方法选择如下M平面加工：铣(见《简明手册》表C平面加工方法:铣→磨(见《简明手册》表。

孔Φ30+0加工方法：粗（车）镗→半精镗（车）→精镗（车）。

轴承座是轻型工件，宜选用车床车孔。

(见《简明手册》表。

带台阶面的Φ9小孔：钻孔→锪孔(见《简明手册》表。

尺寸2×1的槽：用锯片铣刀铣。

定位基准选择定位基准选择的思路是：首先考虑选择以哪一组表面为精基准定位，能确保工件的位置精度。

然后考虑选择以哪一组表面为粗基准定位，加工出精基准表面。

1.精基准的选择精基准的选择，影响加工工件的位置精度，一般情况下采用基准重合原则，即采用设计基准为定位基准，以避免基准不重合误差的影响，确保工件装夹的定位精度。

轴承座零件重要表面是Φ30+0孔，从表面看，底面M面和C面（如图4-1所示）都可作为加工孔的定位基准，由于Φ30+0孔的设计基准是C面，如果用M定位的方案，定位误差中有基准不重合误差，而C面定位符合基准重合原则，没有基准不重合误差，所以选择C面和侧面为精基准。

加工Φ30+0孔图5-1基准选择示意图2.粗基准的选择粗基准选择主要影响加工表面与不加工表面的位置（相互位置原则）和加工表面的余量分配（余量分配原则）。

精基准面（C面）加工质量要求较高，为了使加工C面时有可靠、稳定的精基准定位，所以第一道工序加工M面，然后再以精基准M面定位，加工C 面。

加工M有两种方案：方案一：依据相互位置原则，选用不加工表面R22圆弧面为粗基准，以保证就加工后Φ30+0孔与不加工的R22弧面同轴。

方案二：依据加工表面的余量分配原则，可选择Φ25毛坯孔为粗基准，以保证重要表面（Φ30+0孔）加工余量均匀。

由于Φ25与R22是同一毛坯，两表面没加工前基本同轴，所以选择Φ25为粗基准，也可以同时保证加工后的Φ30 +0孔与R22圆弧同轴。

综上所述，粗基准选Φ25孔（4个自由度）、和C面（一个自由度）。

拟定工艺路线根据选定的加工方法和定位基准，将各个加工面整合，初步拟定两种加工顺序方案，分别如表5-2和表5-3所示。

表5-2轴承座工艺路线方案1表5-3轴承座工艺路线方案2对上述两方案分析如下：1.轴承座加工的工艺方案1方案1采用先加工Φ30+0孔，然后加工平面。

在第10工序中粗基准采用R22弧面和一个端面，可以确保Φ30+0孔与R22同轴，使孔壁后均匀。

但是此方案要求毛坯精度高，否则所加工的Φ30+0孔轴线易产生歪斜。

优点是采用夹具装夹，可实现高效率生产，避免方案2中的划线工序。

在第20工序中采用Φ30+0孔为精基准定位，符合基准重合原则。

由于以孔为基准面，对应的定位元件是轴，铣削平面的切削力大，而轴的刚度低，定位表面是圆弧面，所以定位不稳定、不可靠。

相应的夹具结构复杂。

本方案虽有缺点，由于轴承座属于轻型零件，在夹具结构和使用上采取措施，解决相关工艺问题，可以实现高效率生产，所以在大量生产中采用本方案是可行的。

2.轴承座加工的工艺方案2方案2中先加工平面，然后以平面定位加工主要孔Φ30+0。

此方案遵循了“先面后孔”的原则。

由于粗基准采用Φ25毛坯面和一个端面，可以确保Φ30+0孔余量均匀，同时也可以保证Φ30+0孔与R22同轴，使孔壁厚均匀。

与方案1不同的是方案2采用划线体现粗基准，要求毛坯精度相对较低，避免使用专用夹具，但是增加划线工序，生产率比方案1有所降低。

第40工序为精加工Φ30+0，精基准的选择采用基准重合原则，即以设计基准C平面为定位基准。

同时，用平面定位加工孔，定位准确、可靠。

并对Φ30 +0表面的加工采用了粗、精加工分开的原则，安排了两道工序完成孔的加工，能够保证加工精度。

两个工艺方案，都采用了先加工主要表面，后加工次要表面的原则，即先加工主要孔Φ30+0，后加工其他小孔。

综上，轴承座属于中批生产，方案2优于方案1，所以采用方案2的工艺方案。

第五节工序设计加工余量、工序尺寸及其公差的确定1.Φ30+0孔的加工查《简明手册》中表。

该表给出按照7级、8级精度加工预先铸出的孔的工序尺寸。

孔加工顺序：粗车→半精车→精车Φ30+0孔加工余量如下表5-4所示。

表5-4Φ30+0孔加工余量、工序尺寸及其公差的确定（m m）2.平面的加工平面M：铣1次，余量2.5m m（工序余量等于毛坯余量）两端面：铣1次，余量2.0m m平面C：铣→磨。

磨削余量0.2m m；……（见表）。

铣削余量2.3m m（）两侧面：铣→磨。

磨削余量0.2m m；……（见表）。

铣削余量1.8m m（）表5-5M、侧面加工余量、工序尺寸及其公差的确定（m m）工序15。

立铣加工M 、两端面。

1.选择加工设备与工装机床：立式铣床X 52K ……（见表） 夹具：平口虎钳刀具：Φ80镶齿套式面铣刀，Z =10……（见表） 量具: 游标高度卡尺.……(见表 2.确定切削用量①背吃刀量p a 。

铣削1次，p a 等于铣余量，p a =2.3m m ②切削速度V c 。

V c =15m /m i n ……（见附表1，取小值）801.31510001000⨯⨯=⨯=D v n c π=60(r /m i n ) 针对立式铣床X 52K ，取n =60r /m i n ……（见表，取相近值） ③进给速度f v 。