CA10B解放汽車中間軸軸承支座的夾具設(shè)計(jì)

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1、西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)說明書 題目：解放牌汽車中間軸軸承支架 學(xué)院：機(jī)械與電子工程學(xué)院 姓名： 班級(jí)： 學(xué)好： 指導(dǎo)老師: 馮濤 王宏斌 劉志杰 目 錄 一、零件的分析2 1、零件的作用2 2、零件的結(jié)構(gòu)2 3、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及技術(shù)關(guān)鍵2 4、主要加工表面2 5、 零件的工藝分析3 二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)3 1、確定毛坯的制造形式3 2、 基準(zhǔn)的選擇3 3、 制定工藝路線3 4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定5 5、 切削用量及機(jī)床的確定6 三、 零件專用夾

2、具的設(shè)計(jì)7 1、 設(shè)計(jì)方案的確定7 2、 夾緊力的分7 3、 精度的分析8 四、課程設(shè)計(jì)總結(jié)8 五、參考目錄9 一、零件的分析 1、零件的作用 題目給出的是CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架，它的主要作用是穩(wěn)定軸承，便于中間軸的安裝，從零件圖可知對(duì)零件的精度要求不高。 2、零件的結(jié)構(gòu) 該零件上孔軸線與水平方向成5.5的夾角，同時(shí)支架兩側(cè)板的平面與水平面成30的夾角，兩側(cè)孔中心到頂凸臺(tái)平面的距離為40mm，且每孔中心線與豎直方向成60夾角。如下圖所示： 3、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及技術(shù)關(guān)鍵 零件以?140孔的中心軸線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。加工時(shí)要保證零件上?140孔軸線與水平

3、方向成5.5的夾角，同時(shí)要保證支架兩側(cè)板的平面與水平面成30的夾角，孔中心到頂凸臺(tái)平面的距離為40mm，且每個(gè)孔的中心線與豎直方向成60夾角。 4、主要加工表面 ?140內(nèi)孔表面，頂凸臺(tái)面，兩側(cè)支架凸臺(tái)面，凸臺(tái)上的孔，以及?155外圓上的孔。 5、 零件的工藝分析 零件加工過程中，加工時(shí)要保證零件上?140孔軸線與水平方向成5.5的夾角，同時(shí)要保證支架兩側(cè)板的平面與水平面成30的夾角，孔中心到頂凸臺(tái)平面的距離為40mm，且每個(gè)孔的中心線與豎直方向成60夾角。要保證以上尺寸要求，最好先將的內(nèi)孔和端面加工完成，再以內(nèi)孔和端面為定位基準(zhǔn)對(duì)頂凸臺(tái)表面進(jìn)行加工，最后以內(nèi)孔，端面，和頂凸臺(tái)面上?1

4、3的小孔（一面兩銷）為定位基準(zhǔn)，加工支架兩側(cè)板，其中主要加工面粗糙度為6.3μm，其余表面粗糙度為50μm. 二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 1、確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT200,零件承受的沖擊載荷不大，且零件的輪廓尺寸較大，又是批量生產(chǎn)，而且表面粗糙度要求也不是很高，故采用鑄件，以提高生產(chǎn)效率和效益。 2、基準(zhǔn)的選擇 ①、粗基準(zhǔn)的選擇 先選取?155外圓為定位基準(zhǔn)，利用三爪卡盤為定位元件，銑?155兩端面，再以?155外圓為定位基準(zhǔn)，利用三爪卡盤為定位元件，鏜內(nèi)孔。 ②、精基準(zhǔn)的選擇 以內(nèi)孔，?155外圓的兩端面為基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。 3、 制訂工藝路線 該零件為中

5、批量生產(chǎn)，零件本身精度要求并不高。 ①．工藝路線方案一 工序1 以?155外圓為定位基準(zhǔn)，粗鏜內(nèi)孔，車?155一端面，車倒角； 工序2 反轉(zhuǎn)，以?155外圓為定位基準(zhǔn)，車?155另一端面，半精鏜內(nèi)孔，車倒角； 工序3 以內(nèi)孔及?155端面為定位基準(zhǔn)，銑頂小凸臺(tái)面； 工序4 以內(nèi)孔及?155端面為定位基準(zhǔn)，鉆頂凸臺(tái)上?13的孔； 工序5 以內(nèi)孔，中間?13小孔，?155端面為定位基準(zhǔn)，銑支架兩側(cè)臺(tái)平面； 工序6 以內(nèi)孔，中間?13小孔，?155端面為定位基準(zhǔn)，鉆支架兩側(cè)臺(tái)平面的?13小孔， 工序7 以?155外圓為定位基準(zhǔn)，鉆小孔； 工序8 檢驗(yàn)。 ②．工

6、藝路線方案二 工序1 銑削 以?155外圓和一端面為基準(zhǔn)，銑一端面,粗糙度為50μm,翻轉(zhuǎn)銑另一端面,粗糙度為50μm; 工序2 鏜削 以?155外圓和一端面為基準(zhǔn),粗鏜內(nèi)孔到?139.8mm，半精鏜內(nèi)孔到，倒245倒角,粗糙度為50μm; 工序3 銑削 以面內(nèi)孔和一端面為基準(zhǔn)，銑頂凸臺(tái)面,使其厚度為12mm,表粗糙度為50μm; 工序4 鉆孔 以內(nèi)孔和一端面為基準(zhǔn)，鉆中間?13的孔,粗糙度為50μm; 工序5 銑削 以內(nèi)孔，一端面及中間?13的孔為基準(zhǔn)，銑支架兩側(cè)平面，表面粗糙度為50μm; 工序6 鉆孔 以內(nèi)孔，?155端面以及中間?13的小孔為定位基準(zhǔn)

7、(一面兩銷)，鉆支架兩側(cè)平面?13的孔,表面粗糙度為50μm; 工序7 鉆孔 以和?155一端面為基準(zhǔn),鉆圓柱面上兩小孔，，保證兩孔間距離為320.1mm; 工序8 檢驗(yàn)。 ③．工藝方案的比較與分析 比較以上兩種方案,兩種方案的定位基準(zhǔn)基本一樣，加工工序的 步驟也一樣，但方案一中?155端面用車削加工也可以，但由于工件上 面的突出部分使得車削時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)工件的離心力太大，這樣會(huì)影響加 工的精度，同時(shí)也給夾具的設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的難度，況且其工件裝夾的次 數(shù)要比第二種方案多，故影響加工效率。而第二種方案中，?155兩端面

8、 采用銑削加工，這樣工件上面的突出部分就不會(huì)對(duì)加工產(chǎn)生大的影響。 所以第二種方案更為合理，選第二種方案。 4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA10B中間軸軸承支架零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為中批量 產(chǎn)。根據(jù)以上資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)加工余量， 工序尺寸以及毛坯尺寸如下： ①?155兩端面 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm)，故可直接對(duì)其表面進(jìn)行銑削，銑削厚度為2mm，故毛坯兩表面之間的厚度為54mm。 ②?140內(nèi)孔的加工 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，其加工余量為3mm，粗鏜2mm，精鏜1mm，

9、故毛坯的尺寸為?137mm。 ③銑頂凸臺(tái)面 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm)，故可直接對(duì)其表面進(jìn)行銑削；銑銷厚度為2mm，故毛坯凸臺(tái)平面的厚度為14mm。 ④鉆中間?13的孔 因其表面質(zhì)量要求粗糙度為50μm,故可直接對(duì)其進(jìn)行鉆孔。 ⑤銑兩側(cè)凸臺(tái)面 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，加工表面粗糙度為50μm，可直接對(duì)其表面進(jìn)行銑削，銑銷厚度為2mm，故毛坯兩側(cè)平面的厚度為14mm; ⑥鉆兩側(cè)凸臺(tái)孔 因其表面質(zhì)量要求粗糙度為50μm,故可直接對(duì)其進(jìn)行鉆孔。 ⑦鉆圓柱面上兩小孔 因其公差等級(jí)要求比較低，兩孔軸線之間的距離為320.1mm，兩孔的直

10、徑為Φ7.2+0.2，故可直接對(duì)其進(jìn)行鉆孔。 5、 切削用量及機(jī)床的確定 工序1 銑兩端面,選用X5020A式銑床,采用高速鋼立銑刀,dw=25mm，z=3，查《金屬切削手冊(cè)》，銑削速度V=32m/min，進(jìn)給量為0.20mm/r。 工序2 粗鏜mm內(nèi)孔, 選用T611臥式鏜床，采用通空鏜刀，d=25mm，查《金屬切削手冊(cè)》，鏜削速度V=20m/min，進(jìn)給量為0.25mm/r；精鏜mm內(nèi)孔，選用T611臥式鏜床,采用通空鏜刀，d=20mm，查《金屬切削手冊(cè)》，鏜銷速度V=20m/min，進(jìn)給量為0.15mm/r。 工序3 銑頂凸平面，選用X5020A立式銑床, 采用高速鋼莫氏錐

11、柄立銑刀，dw =40mm，z=3，查《金屬切削手冊(cè)》，銑削速度V=32m/min，進(jìn)給量為0.20mm/r。 工序4 鉆中間?13的孔，選用Z5125A立式鉆床，采用直柄小麻花鉆，d=13mm，鉆削速度查《金屬切削手冊(cè)》，鉆削速度V=13m/min.進(jìn)給量為0.7mm/r； 工序5 銑支架兩側(cè)平面，選用X6030臥式銑床，采用高速鋼臥銑刀，dw =16mm，z=3，查《金屬切削手冊(cè)》，銑削速度V=37m/min，進(jìn)給量為0.25mm/r。 工序6 鉆支架兩側(cè)平面小孔， 選用T611臥式鏜床，采用直柄小麻花鉆，d=13mm，鉆削速度查《金屬切削手冊(cè)》，鉆削速度V=13m/min，

12、進(jìn)給量為0.7mm/r. 工序7 鉆圓柱面上兩小孔，選用T611臥式鏜床，采用直柄小麻花鉆，d=7.2mm，鉆削速度查《金屬切削手冊(cè)》，鉆削速度V=12m/min，進(jìn)給量為0.4mm/r. 三. 零件專用夾具的設(shè)計(jì) 本次課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的是銑削CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架頂凸臺(tái)平面的專用夾具。其具體設(shè)計(jì)思路及方案如下: 1、 設(shè)計(jì)方案的確定 該夾具是銑削支架頂凸臺(tái)平面用,該零件表面不規(guī)則,故不能用通用的機(jī)床夾具來(lái)裝夾,又因其是批量生產(chǎn),所以要設(shè)計(jì)專用夾具以提高加工精度和加工效率。分析零件,加工支架頂凸臺(tái)平面是在內(nèi)孔和?155端面加工以后加工的,故定位的時(shí)候可以考慮用左端面和孔來(lái)

13、作定位基準(zhǔn)加工支架頂凸臺(tái)平面。由于左端面和頂凸臺(tái)面不在同一平面，加工時(shí)頂凸臺(tái)懸臂，因此要用支承釘，加緊時(shí)用V形塊將頂凸臺(tái)面外圓卡住。 2、 夾緊力的分 本道工序?yàn)殂娖矫?因此對(duì)工作臺(tái)將產(chǎn)生一個(gè)扭矩,但因切削量很小(2mm),故其扭矩也不會(huì)太大,加工時(shí)?140內(nèi)孔中的銷和V形塊可將銑削時(shí)產(chǎn)生的扭矩平衡掉。 3、 精度的分析 本夾具設(shè)計(jì)的是銑支架頂凸臺(tái)平面，把圓柱銷做成和內(nèi)孔軸線同軸，所以工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，又由于該加工面的精度要求不是很高，所以零件的加工精度可以完全由圓柱銷的制造精度和安裝精度來(lái)保證，為此本夾具在裝配好后應(yīng)對(duì)圓柱銷的安裝精度進(jìn)行檢測(cè)，如果不符合要求可以進(jìn)行修

14、配。 四．課程設(shè)計(jì)總結(jié) 課程設(shè)計(jì)是一次把自己所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的過程，通過這次結(jié)合，進(jìn)一步提高了自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在設(shè)計(jì)的過程中，不論在思想和行動(dòng)上都要勤奮，能不能全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，關(guān)系到自己的設(shè)計(jì)是否能夠高效率、高質(zhì)量的完成。這次課程設(shè)計(jì)是在以前的課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，有了前邊的經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)的進(jìn)行容易了許多。并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高自己的設(shè)計(jì)能力。 通過這次課程設(shè)計(jì)，使自己對(duì)機(jī)械加工工藝的制定以及夾具的設(shè)計(jì)有了深刻的認(rèn)識(shí)，雖然自己在設(shè)計(jì)中存在很多問題，設(shè)計(jì)的結(jié)果不太好，但還是彌補(bǔ)了自己在這方面的欠缺，為自己以后從事這方面的工作打下了一定基礎(chǔ)。 五、參考書目 1.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，馮濤等主編。 2．《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，孟少農(nóng)主編，機(jī)械工業(yè)出版社 3．《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，張耀宸，航空工業(yè)出版社 4．《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，曾志新主編，武漢理工大學(xué)出版社 5．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，吳宗澤主編，高等教育出版社 6.《金屬切削手冊(cè)》，上海金屬切削協(xié)會(huì)編，上?？萍汲霭嫔? 7.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，王光斗、王春福主編，上海科技出版社 8.《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》，許毓潮主編，水利電力出版社 12 / 12 西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院