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機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡
第 1 頁(yè)
共 1 頁(yè)
零件名稱(chēng)
軸 承 座
年產(chǎn)設(shè)計(jì)鋼領(lǐng)
10000
材 料
HT200
毛坯種類(lèi)
鑄件
工
序
號(hào)
工 序 名 稱(chēng)
設(shè) 備 名 稱(chēng)
設(shè) 備 型 號(hào)
設(shè)備數(shù)量
作業(yè)
時(shí)間
min
工時(shí)
定額
min
設(shè)備
負(fù)荷率
%
備 注
010
粗銑上面和兩側(cè)面
銑床
X5032
1
0.82
1.43
3.8
020
粗銑、半精銑、精銑底面
銑床
X6130A
1
1.00
1.58
4.7
030
粗銑前后兩端面
銑床
X6130A
1
0.90
1.20
4.3
040
銑工藝槽
銑床
X1532
1
0.80
1.40
3.8
050
半精銑、精銑上面
銑床
X5032
1
0.90
1.20
4.3
060
半精銑前后端面
銑床
X6130A
1
1.36
1.65
6.5
070
鉆下端面3個(gè)孔并沉孔
鉆床
Z3040x16
1
0.85
1.49
4.0
080
鉆、鉸定位銷(xiāo)孔
鉆床
Z3040x16
1
0.47
0.52
2.2
090
鉆Ф4油道孔
鉆床
Z3040x16
1
0.26
0.50
1.3
100
粗鏜、半精鏜軸承孔
鏜床
T610
1
1.00
1.43
4.7
110
精磨軸承孔
磨床
MGD2110
1
0.20
0.40
1
120
去毛刺
1
130
清洗
清洗機(jī)
1
140
檢查
1
1
1
1
班級(jí)
學(xué)號(hào)
組號(hào)
1
姓名
批 閱
成績(jī)
日期
東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)軸承座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程
及銑底面工序的專(zhuān)用夾具
班級(jí)：020083
設(shè)計(jì)者：）
指導(dǎo)老師：
目錄
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)正文---------------------------------
一、 零件的工藝分析 -------------------------
二、確定生產(chǎn)類(lèi)型----------------------------------
三、確定毛胚----------------------------------------
四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)------------------------------------
五、工裝設(shè)計(jì)分析及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)------------------------
六、小結(jié)------------------------------------------
七、主要參考文獻(xiàn)------------------------------------
機(jī)械制造工程原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
一、設(shè)計(jì)題目
設(shè)計(jì) 軸承座 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 銑底面 工序的專(zhuān)用夾具。
二、原始依據(jù)
1． 生產(chǎn)類(lèi)型：成批生產(chǎn)；
2． 零件圖樣。
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容
1． 零件圖1張（選做）；
2． 毛坯草圖1張；
3． 制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片及指定工序的機(jī)械加工工序卡片各1份?；蛱钊霗C(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片；
4． 設(shè)計(jì)指定的專(zhuān)用夾具，繪制夾具裝配總圖1張，繪制所設(shè)計(jì)夾具的大件零件圖1張；
5． 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。
四、起訖時(shí)間
2011年8月23日至2011年9月7日
五、進(jìn)度安排
課程時(shí)間進(jìn)度安排如表1所示，供參考。
表1 課程設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)度安排
序號(hào)
內(nèi)容
時(shí)間分配
1
領(lǐng)取設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，熟悉資料，搜集設(shè)計(jì)資料。
7%
2
分析零件圖，繪制零件工作圖，
7%
3
擬定工藝方案，繪制零件毛坯圖
7%
4
擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇加工方法和設(shè)備、工藝裝備，填寫(xiě)工藝路線卡和工序卡。
18%
5
擬定夾具設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)并繪制夾具裝配圖和夾具大件零件圖。
42%
6
編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
12%
7
答辯。
7%
一 零件的工藝分析
一、 零件的作用
零件是軸承座，該零件25H6mm孔與滾動(dòng)軸承的外圈相配合。6H7mm的孔與油杯相配合。2個(gè)11-22锪平2的孔用于定位。
二、 零件的工藝分析
零件的視圖正確、完整。缺軸承座的兩個(gè)寬，通過(guò)比例可得分別為26,32，公差及技術(shù)要求齊全。
該零件需要加工底面、兩個(gè)側(cè)面、2個(gè)定位孔、油杯孔、軸承孔，如圖，其余表面的精度要求并不高，即不需要加工，只需要按照鑄造時(shí)的精度即可。
圖2
三、 零件的生產(chǎn)類(lèi)型
生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，即小批生產(chǎn)。
二 確定毛坯
該零件的材料為灰鑄鐵。查表，根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型為小批生產(chǎn)，鑄件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可確定為手工砂型鑄造。
此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)該安排人工時(shí)效。
三 加工方法的選擇及工藝路線的制定
一、定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析知?11的孔，軸承端面，頂面，?6及?25的孔等均需要定位才能保證。故對(duì)基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。
（1）、粗基準(zhǔn)的選擇
按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，以此加工軸承座底座底面和其他表面。
因此，根據(jù)“重要基準(zhǔn)互為基準(zhǔn)”的原則，選擇軸承孔中心線為粗基準(zhǔn)。
（2）、精基準(zhǔn)的選擇
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗基準(zhǔn)加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底面為定位精基準(zhǔn)。
二 制定工藝路線
毛胚為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機(jī)械加工性能，在毛胚車(chē)間銑削去澆冒口，達(dá)到毛胚的技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車(chē)間來(lái)加工。
本零件的加工面有底面、兩個(gè)側(cè)面、頂面、2個(gè)定位孔、油杯孔、軸承孔，材料為HT200.以公差等級(jí)或粗糙度要求，查閱工藝手冊(cè)中零件表面加工方法、加工經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度相關(guān)內(nèi)容，其加工方法選擇如下。
（1） 底面，表面粗糙度為Ra3。2um，需進(jìn)行粗銑和半精銑。
（2） 兩個(gè)側(cè)面，表面粗糙度為Ra6.3um，需進(jìn)行粗銑和半精銑
（3） 頂面，表面粗糙度為Ra12.5um，需進(jìn)行粗銑
（4） 2個(gè)定位孔，表面粗糙度為Ra12.5um，需進(jìn)行鉆孔和锪孔
（5） 油杯孔，公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra0.8，需進(jìn)行鉆孔，粗鉸和精鉸
（6） 軸承孔，公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度為Ra0.8，需進(jìn)行粗鏜，半精鏜，精鏜，浮動(dòng)鏜刀精鏜。
按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。
工序1：以16的軸承孔及頂面定位，粗銑、半精銑底面，照顧尺寸40mm
工序2：以底面定位，粗銑頂面
工序3：以一側(cè)面定位，粗銑另一側(cè)面；以粗銑好的側(cè)面定位，粗銑另一側(cè)面。
工序4：以底面定位，粗鏜、半精鏜、精鏜及浮動(dòng)鏜刀精鏜軸承孔，倒角
工序5：以底面定位，鉆和锪定位孔，鉆、粗，精鉸油杯孔
工序6：去毛刺
工序7：檢驗(yàn)
根據(jù)此工序安排，編出機(jī)械加工工藝過(guò)程卡及工序卡片。
機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛胚尺寸的確定。
毛胚尺寸的確定，畫(huà)毛胚圖。
軸承座其材料為HT200。由于產(chǎn)品的精度要求不高，生產(chǎn)綱領(lǐng)為批量生產(chǎn)，所以毛胚選用機(jī)器造型。毛胚鑄出后進(jìn)行退火處理，以消除鑄件在鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
查表，根據(jù)工藝方法、零件材料，可查得尺寸公差11~13，取13，加工余量H，根據(jù)原則：砂型鑄造的鑄件，頂面（相對(duì)澆注位置）的加工余量等級(jí)，比底、側(cè)面的加工余量等級(jí)需降低一級(jí)選用?？椎募庸び嗔康燃?jí)可選用與頂面相同的等級(jí)。
確定各種加工表面的尺寸公差與總加工余量等級(jí)：
面
公差等級(jí)
余量等級(jí)
加工方法
底面
13
H
單面
側(cè)面左
13
J
單面
側(cè)面右
13
J
單面
頂面
13
H
單面
軸承孔
13
J
雙面
查表得，各加工方法與機(jī)械加工余量
粗銑
半精銑
粗鏜
半精鏜
精鏜
1.5~2.0mm
0.6~0.8mm
2.0mm
0.8mm
0.1
確定毛坯尺寸
零件尺寸
加工余量
鑄件尺寸
40+0.05
2.5
42.5
32
5（2.5+2.5）
37
24
2
26
25H6
6（雙面3）
19
（毛坯圖見(jiàn)圖紙）
四．銑底面工序設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算
1.機(jī)械加工余量
本工序要經(jīng)過(guò)粗銑和半精銑兩步，其中
粗銑余量：1.8mm
半精銑余量：0.7mm
2.機(jī)床及刀具的選擇
本工序選擇：立式銑床X52K，縱向進(jìn)給
刀具選擇：硬質(zhì)合金面銑刀（YG6），直徑32mm，齒數(shù)4
粗銑：
背吃刀量ap=1.8mm
側(cè)吃刀量ae=26mm
每齒進(jìn)給量fz=0.18~0.28mm/z
根據(jù)公式vf=fz*z*n，機(jī)床轉(zhuǎn)速選擇375r/min
Vf=270~420mm/min，根據(jù)機(jī)床參數(shù)，選擇316mm/min
因而fz=0.21mm/z
查表得，灰鑄鐵銑削速度范圍1.0~1.83m/s
銑削速度v=60*pi*n/1000=1.178m/s
計(jì)算銑削力
Fz=9.81*54.5*ae（1.0）*fz（0.74）*ap（0.9）*z*d（-1.0）
=992N
銑削功率p=Fz*V/1000=1.17KW
而X52K最大功率可為7.5KW，故可用
半精銑：
背吃刀量ap=0.7mm
側(cè)吃刀量ae=26mm
查表得，半精銑每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量f=0.5~1.0mm/r
機(jī)床轉(zhuǎn)速選擇n=750r/min
Vf=f*n=375~750mm/min，選擇475mm/min
每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.63mm/r
銑削速度v=60*pi*n/1000=1.49m/s
計(jì)算銑削力
Fz=9.81*54.5*ae（1.0）*fz（0.74）*ap（0.9）*z*d（-1.0）=321N
銑削功率P= p=Fz*V/1000=478W
工作時(shí)間
由夾具的夾持方式?jīng)Q定了，需走刀兩次
對(duì)稱(chēng)銑削，銑平面的基本時(shí)間
輔助時(shí)間
主偏角
，,
粗銑的基本時(shí)間
半精銑的基本時(shí)間
由于需要走刀兩次，粗銑時(shí)間
半精銑時(shí)間
五 夾具設(shè)計(jì)
本夾具是工序1：銑底面的專(zhuān)用夾具，在X52K立式銑床上加工平面。
所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖及工序簡(jiǎn)圖見(jiàn)資料袋里的附圖。有關(guān)說(shuō)明如下。
（1）、定位方案
分析零件圖可知，所加工的底面距軸承孔中心線的距離為40
兩個(gè)錐銷(xiāo)：一個(gè)錐銷(xiāo)固定，一個(gè)可調(diào)，限制5個(gè)自由度；
支承釘：相當(dāng)于一點(diǎn)定位，限制1個(gè)自由度。
另有一個(gè)可調(diào)支撐
所以共限制了6個(gè)自由度。
（2）、夾緊機(jī)構(gòu)
采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的螺旋壓緊機(jī)構(gòu)，為了工件取放方便，選取轉(zhuǎn)動(dòng)壓板（GB/T 8010.2---1999）。壓板夾緊力的主要作用是防止工件在銑削力下產(chǎn)生的振動(dòng)和傾覆，手動(dòng)螺旋壓緊是可靠的，可以免去夾緊力的計(jì)算。
（3）、對(duì)刀裝置
為能迅速，準(zhǔn)確的確定銑刀與定位元件的位置，銑床夾具應(yīng)設(shè)置安裝對(duì)刀塊。對(duì)底面的加工采用對(duì)刀塊確定刀具位置，對(duì)刀塊根據(jù)JB/T 8031.2—1999，塞尺按JB/T 8031.1-1999選取
（4）、夾具與機(jī)床連接元件
考慮到夾具的剛度，強(qiáng)度和工藝性要求，采用鑄鐵夾具體結(jié)構(gòu)。T型螺釘確定夾具與機(jī)床的位置，用螺栓緊固連接。
（5）、使用說(shuō)明
安裝工件時(shí)，擰開(kāi)夾緊元件上的球面帶肩螺母，將壓板轉(zhuǎn)開(kāi)，同時(shí)拉開(kāi)可動(dòng)的錐銷(xiāo)，把工件安裝在夾具體上（錐銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)工件的軸承孔，調(diào)節(jié)可調(diào)支撐，調(diào)整好后螺母鎖緊）。再將轉(zhuǎn)動(dòng)壓板轉(zhuǎn)回，然后旋緊螺母，使壓板把工件壓緊。
加工完畢后，擰開(kāi)夾緊元件上的兩個(gè)螺母，將兩個(gè)壓板后撤，把工件從夾具體上取下。
（6）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。但需手動(dòng)夾緊，而且需要轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)壓板，且定位需要拉動(dòng)可動(dòng)錐銷(xiāo)，調(diào)節(jié)可調(diào)支撐，所以耗時(shí)長(zhǎng)，效率較低?？紤]到生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，可以適用。
（7）繪制夾具零件圖，裝配圖
六、小結(jié)
為期兩周的機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)結(jié)束，回顧整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，覺(jué)得自己受益匪淺。課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的認(rèn)知。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)過(guò)了以下幾個(gè)階段：
1、熟悉資料，搜集設(shè)計(jì)資料
2、分析零件圖，繪制零件工作圖
3、擬定工藝方案，繪制零件毛胚圖
4、擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇加工方法和設(shè)備、工藝裝備，填寫(xiě)工藝路線卡和工序卡
5、擬定夾具設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)并繪制夾具裝配圖和夾具大件零件圖
6、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我基本掌握了一個(gè)簡(jiǎn)單零件的加工工藝過(guò)程分析，工藝文件的編制，專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟。學(xué)會(huì)查閱手冊(cè)，選擇使用工藝設(shè)備等。
這次鍛煉使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問(wèn)題方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨(dú)立思考問(wèn)題，解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
主要參考文獻(xiàn)
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[4]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 連接與緊固》 機(jī)械工業(yè)出版社
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[12]王潤(rùn)孝.制造工程基礎(chǔ).北京：科學(xué)出版社