设计轴承座的机械加工工艺规程及机床夹具设计

目录前言 (2)课程设计任务书 (3)一、零件的分析 (4)1.1 零件的作用 (4)1.2 零件图样分析 (4)1.3 零件的工艺分析 (5)二、确定毛坯 (5)2.1 确定毛坯种类： (5)2.2 确定铸件加工余量及形状： (6)三、工艺规程设计 (6)3.1 选择定位基准： (6)3.2 制定工艺路线 (7)3.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (7)四、各工序的加工参数计算 (9)4.1 铣底平面 (9)4.2 钻Ф9孔及锪Ф13的沉头孔 (11)4.3 铣两直角边 (13)4.4 刨退刀槽 (14)4.5 铣四侧面 (15)4.6 钻（铰）Ф8销孔 (15)4.7 钻Ф6油孔 (18)4.8 钻Ф4油孔至尺寸 (19)4.10 钻Ф15的孔 (20)4.11 扩孔至Ф28 (21)4.12 车Ф35孔至尺寸保证孔的位置 (22)4.13 扩钻至Φ29.7 (22)4.14 加工Φ30孔至要求尺寸 (23)4.15 确定时间定额及负荷率： (24)五、夹具设计 (27)4.1 定位基准的选择 (27)4.2定位误差分析 (27)4.3．本步加工按钻削估算夹紧力 (28)六、课程设计小结 (29)参考文献 (30)前言这个学期我们进行了《机械制造技术基础》课程的学习，并且也发动机厂里进行了工艺实习。

为了让我们对理论知识和实际应用之间建立密切联系，在课程结束时我们开始了机械制造技术课程设计。

课设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,这次温习我们对课设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。

在课设中我们分组进行设计，在团队的实际操作过程中也发生过一些摩擦，不过在大家的责任心驱使下结果还是团结一致去分工完成任务，结果也让大家锻炼了团队协作的意识，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们的热心帮助，我们顺利完成了本次设计任务。

在课设的过程中，由于理论知识不够完善，实践能力尚不成熟，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。

课程设计任务书题目：设计轴承座的机械加工工艺规程及机床夹具设计内容：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套机械加工工序卡片1套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10000件/年；每日1班。

一、零件的分析1.1 零件的作用轴承座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。

1.2 零件图样分析图1.1 零件图1）侧视图右侧面对基准C（φ30021.00+mm轴线）的垂直度公差为0.03mm。

2）俯视图上、下两侧面平行度公差为0.03mm。

3）主视图上平面对基准C（φ30021.00+mm轴线）的平行度公差为0.03mm。

4）主视图上平面平面度公差为0.008mm，只允许凹陷，不允许凸起。

5）铸造后毛坯要进行时效处理。

6）未注明倒角×45°。

7）材料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，不适合磨削为此以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：l）φ30021.00+mm轴承孔可以用车床加工、也可以用铣床镗孔。

2）轴承孔两侧面用铣床加工，以便加工2mm×1mm槽。

3）两个φ8022.00+mm定位销孔，与销要过渡配合，精度达到IT8，要先钻后铰才能达到要求。

4）侧视图右侧面对基准C（φ30021.00+mm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。

5）主视图上平面对基准C（φ30021.00+mm轴线）的平行度检查，可将轴承座φ30021.0+mm孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差值。

6）俯视图两侧面平行度及主视图上平面平面度的检查，可将工件放在平台上，用百分表测出。

二、确定毛坯2.1 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》,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

加工余量等级为G.2.2 确定铸件加工余量及形状：查《机械制造工艺设计简明手册》，选用加工余量为8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2.1 零件加工余量表三、工艺规程设计3.1 选择定位基准：1. 粗基准的选择：以轴承孔两侧毛坯为主要的定位粗基准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,φ13mm 的螺栓孔为定位精基准。

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,可以考虑采用卧式铣床、摇臂钻床、卧式车床及专用夹具,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。

选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序 1 时效处理工序 2 铸件内外非加工表面彻底清洗干净，涂耐油漆同时检查铸件是否有缺陷。

工序 3 夹轴承孔两侧毛坯，铣轴承座底面，照顾尺寸30mm和表面粗糙度。

工序 4 钻φ9的孔和锪φ13的沉头孔。

保证孔深82.0+mm。

工序 5 以已加工底面和沉头孔定位基准，在轴孔处压紧，铣主视图上平面及轴承孔左、右侧面42mm。

工序 6 刨2mm×1mm 槽，照顾底面厚度15mm。

工序 7 夹42mm两侧面，按底面找正，铣四侧面，保证尺寸38mm和82mm。

工序 8 钻φ8022.0+mm的销孔，保证孔的尺寸及公差。

工序 9 钻φ6的油孔，保证孔深20mm。

工序 10 钻φ4的油孔，保证与φ的油孔相通。

工序11 以底面及沉头孔定位，采用专用夹具装夹工件，钻φ30021.0+mm、φ35mm孔，保证φ30023.0+mm中心至上平面距离1505.0+mm工序12 以底面及沉头孔定位，在未加工的圆柱表面夹紧。

采用弯板式专用夹具装夹工件，车φ30021.0+mm、φ35mm孔、倒角1×45°，保证φ30021.0+mm中心至上平面距离15及φ30021.0+mm的表面粗糙度0.8.工序13 去毛刺工序14 总检入库3.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定3.3.1 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3.1 圆柱表面工序尺寸表3.3.2平面工序尺寸：表3.2 平面工序尺寸表四、各工序的加工参数计算4.1 铣底平面4.1.1 粗铣底平面1)底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为Ф120x12，机床的型号………专用机床2)刀具：YG6硬质合金端铣刀。

由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。

由α=100。

金属切削原理与刀具可取γo＝５0λs＝-100 K r=60003)加工要求:粗铣轴承座的下底面。

确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为3mm，《工艺设计简明手册》表1.4-8和表2.3-21可知精加工余量为1mm。

4)确定每齿进给量，由《切削加工简明实用手册》表3.5，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。

但采用的不对称铣，f=0.14mm/z，ap=2mm。

5)计算切削用量由《切削加工简明实用手册》表 3.16，当d=125mm时，Z=12,ap<3.5mm,f<0.24mm/z时，Vt=97m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min。

各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89Ksv=Ksn=Ksv=1故：Vc=Vt*0.89*1=86.33m/min n=nt*0.89*1=220.7r/min Vf=Vft*0.89*1=296.4mm/min由机床可得：n=235r/min Vf=375mm/min 则 实际切削速度和进给量为：min /m 3.9210002351251000＝粗ππx dnv ==z mm ncz Vfz F z /13.012*235375===校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。

由《切削简明手册》表3.24得当174<HBS<207，ae ≦100mm ，ap ≦2.0mm d=125mm ，z=12，Vf=475mm/min 切削功率为P m =3.8kw<4.5kw 其所消耗量功率小于机床功率，故可用。

6) 计算基本工时min 15.0300735t =+==vf L m 4.1.2 精铣底平面1) 刀具和机床不变2) 由《切削加工简明实用手册》表 3.5得，要使表面粗糙度达到Ra1.6时，f=0.4-0.6mm/z ，ap=1mm 3) 决定切削速度和进给量由《切削加工简明实用手册》表 3.16，当d=125mm 时，Z=12,ap<1.5mm,f<0.1mm/z 时，Vt=124m/min ，nt=316r/min ，Vft=304mm/min 。

各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89Ksv=Ksn=Ksv=1 故：Vc=Vt*0.89*1=110.4m/minn=nt*0.89*1=281.2r/min Vf=Vft*0.89*1=270.6mm/min由机床X52K 可得：n=300r/min Vf=300mm/min则 实际切削速度和进给量为：V 精 =πdn/1000=100030012514.3⨯⨯=117.75m/min Fz=ncz Vfz =12*300300=0.08mm/z4) 计算基本工时 tm=vf l =min 33.03001288=+4.2 钻Ф9孔及锪Ф13的沉头孔本工序加工由钻孔和锪孔两次加工完成，机床为摇臂钻床，型号 (3025)4.2.1 钻Ф9孔1) 确定加工余量刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=9mm查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《简明手册》）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm 。