机械制造关键技术基础专业课程设计项目说明指导书.doc

课程设计(论文)题目：轴承座机械加工工艺规程及典型夹具设计学生姓名 崔海波 专 业机械设计制造及其自动化 学 号 2232221 班 级 级机制5班 指引教师 何辉波 成 绩 工程技术学院7月目 录1.引言12.课程设计目23.零件分析3.1零件类型及功用23.2零件工艺分析2 3.2.1零件构造及工艺分析2 3.2.2分析零件材质热解决及机械加工工艺性34. 毛坯选取3 4.1 铸件形状拟定3 4.2 毛坯尺寸拟定45.零件机械加工工艺路线拟定4 5.1定位基准选取4 5.1.1粗基准选取4 5.1.2精基准选取4 5.2 拟定工艺路线5 5.2.1表面加工办法选取5 5.2.2 加工工艺路线拟定5 5.3加工余量及工序尺寸拟定6 5.3.1加工余量及工序尺寸计算6 5.3.2 选取机床及相应夹具，量具和刀具：7 5.3.3 拟定切削用量和时间定额96. 夹具设计16 6.1 拟定设计方案17 6.2选取定位方式及定位元件17 6.3拟定导向装置18 6.4拟定夹紧机构19 6.5定位误差分析197.心得体会20参照文献20轴承座机械加工工艺规程及典型夹具设计崔海波工程技术学院 机制5班1 引言本学期，咱们进行了机械制造技术基本课程学习和有关实验操作，并且之前也到实习工厂里进行了金工实习。为了让咱们对理论知识和实际应用之间建立密切联系，在课程结束时咱们开始了机械制造技术课程设计。课设开始之前咱们对所学各有关课程进行了一次进一步综合性回忆与温习,这次温习咱们对课设内容也有了一定结识,人们一致以为本次课程设计对咱们非常重要，是咱们对自己实际能力一次历练。通过这次课程设计对自己将来将从事工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题能力，同步，在课程设计过程中，咱们认真查阅资料，切实地锻炼了咱们自我学习能力。在课设中咱们分组进行设计，在团队实际操作过程中也发生过某些摩擦，但是在人们责任心驱使下成果还是团结一致去分工完毕任务，成果也让人们锻炼了团队协作意识，相信在后来学习生活中咱们也会受益。此外，在设计过程中，通过教师指引和同窗们热心协助，咱们顺利完毕了本次设计任务。在课设过程中，由于理论知识不够完善，实践能力尚不成熟，以及某些疏忽和大意存在，设计尚有许多局限性之处，恳请各位教师予以批评指正。2.课程设计目 机械制造技术基本课程设计旨在继承材料成形技术基本课程设计，让学生完毕一次机械零件机械加工工艺规程制定和典型夹具设计锻炼，其目如下：（1） 在结束了机械制造技术基本等前期课程学习后，通过本次设计使学生所学到只是得到巩固和强化，培养学生全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中问题。（2） 通过设计提高学生自学能力，使学生熟悉机械制造中关于手册，图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程制定和夹具设计方面资料，并学会结合生产实际对的使用这些资料。（3） 通过设计使学生树立对的设计观念，懂得合理设计应当在技术上是先进，在经济是这个是合理，并且在实践中是可行。（4） 通过编写设计阐明书，提高学生技术文献整顿，写作及组织编排能力，为学生将来撰写专业技术及科研论文打下基本。3. 零件分析3.1 零件类型及功用轴承座是用来支撑轴承，固定轴承外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动方向保持一致，并且保持平衡；轴承座是轴承和箱体集合体,以便于应用,这样好处是可以有更好配合,更以便使用,减少了使用厂家成本。 3.2零件工艺分析3.2.1零件构造及工艺分析零件图样如图所示,轴承座重要几何元素为支承孔、安装底面，由于这是与其她零件直接接触表面，对加工及加工精度有很大影响，轴承支承孔内表面必要要有足够粗糙度才干保证零件加工规定同步必要相对于底面又要有很高平行度，由于支承孔轴线与底面定位有很大关系。同步底面要有足够粗糙度才干保证与支承孔轴线平行度。支承孔两端面表面粗糙度没有前面规定高，能达到Ra 6.3就可以了。辅助元素为底平面安装螺孔、支承孔周边轴承盖连接孔，支承座身锻造构造，重要为固定连接作用，对精度规定不高。轴承座零件图3.2.2分析零件材质热解决及机械加工工艺性轴承座重要作用是支承，依照零件复杂限度，咱们选取锻造制作毛坯。铸件材料为HT250，其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，锻造性能较优,需要进行人工时效解决。4.毛坯选取毛坯锻造形式是铸件，材料为HT250灰铸铁，依照生产大纲，生产类型为大批大量生产。4.1 铸件形状拟定 毛坯锻造形式是铸件，材料为HT250灰铸铁，依照课程设计书表2-7和铸件尺寸，铸件最小壁厚为5mm，锻造内圆角普通取壁厚0.2-0.4倍，取2mm,外圆角半径取2mm。铸件起模斜度为4。，分型面选为底面，铸件重要加工面或重要加工面，铸件最小凸台高度为4mm。4.2 毛坯尺寸拟定 铸件尺寸公差及加工余量由材料，锻造办法和生产类型决定。轴承座所用材料为灰铸铁，大批量生产时选取毛坯锻造办法是金属锻造机器造型，依照课程设计书表5-7至表5-11，铸件公差级别为CT8-10，取CT9，加工余量级别为D-F级，取F级，总长160机械加工余量为1.5mm，即该总长基本尺寸为161.5mm,尺寸公差为2.5mm,总宽70mm机械加工余量为1mm,即该总宽基本尺寸为71mm,尺寸公差为2.2mm。其她尺寸参照零件图尺寸参照查得,最后按照入体原则标注毛坯尺寸。5.零件机械加工工艺路线拟定5.1定位基准选取5.1.1粗基准选取粗基准选用原则:（1）保证不加工表面与加工表面互相位置规定原则。当有些不加工表面与加工表面之间有互相位置规定期，普通不选取加工表面作为粗基准。（2）保证各加工表面加工余量合理分派原则。应选取重要加工表面为粗基准。（3）粗基准不重复使用原则。粗基准精度低，粗糙度数值大，重复使用会导致较大定位误差，因而，同一尺寸方向粗基准，普通只容许使用一次。依照粗基准选用原则,咱们选取毛坯支承孔为重要粗基准,底面安装螺纹孔作为辅助粗基准。5.1.2精基准选取精基准选取：考虑要保证零件加工精度和装夹精确以便，根据“基准重叠”原则和“基准统一”原则，以已加工底面为重要定位精基准,22mm安装螺纹孔圆柱面为辅助定位精基准。5.2 拟定工艺路线5.2.1表面加工办法选取加工表面表面粗糙度尺寸精度尺寸公差形位公差加工办法42孔Ra 12.5无无圆柱度0.01钻47孔Ra 1.6IT7+平行度0.08圆柱度0.01粗镗半精镗精镗底 面Ra 6.3无无无粗铣支承孔左右端面Ra 6.3无无无粗铣4个安装螺栓孔Ra 6.3Ra 12.5无无无无钻铰安装螺栓孔平面Ra12.5无无无铣4个轴承盖连接螺纹孔无无M6无钻孔、攻丝5.2.2 加工工艺路线拟定方案：工序10： 锻造毛坯；工序20： 时效解决工序30： 铸件内外非加工表面彻底清洗干净，涂耐油漆同步检查铸件与否有缺陷；工序40： 对要加工底面孔及螺纹孔进行划线；工序50： 夹轴承孔两侧毛坯，粗铣轴承座上下底面及螺栓孔面，照顾尺寸95mm和表面粗糙度；工序60： 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、右侧面肋板；工序70： 夹肋板，按底面找正，铣四侧面，保证尺寸70mm和160mm；工序80： 钻,铰12孔，保证孔深；工序90：:钻22沉头孔，保证孔深；工序100： 以底面以及沉头孔定位，采用专用夹具装夹工件，钻42mm孔；工序110：粗镗孔，,半精镗,精镗至表面粗糙度规定达到Ra1.6,保证其中心轴线至底面面距离95mm;工序120：以右端面和底面定位，铣左端面至尺寸；工序130：以左端面和底面定位，铣右端面至尺寸；工序140：钻4个轴承盖连接螺纹孔5，并攻丝至M6；工序150：锪42mm孔，mm孔倒角245，去毛刺；工序160：总检入库。5.3加工余量及工序尺寸拟定5.3.1加工余量及工序尺寸计算合理选取加工余量,对保证零件加工质量,提高生产率和减少成本均有重要意义。机械加工余量普通按照查表法拟定，依照加工余量选取原则，以及课程设计书表5-51至5-70，可以拟定有关孔，平面和螺纹加工余量。 拟定被加工面各工序加工余量之后，然后计算各工序尺寸基本尺寸，最后依照各道工序所采用加工办法及其经济加工精度，拟定各工序工序尺寸公差，并按“入体原则”标注工序尺寸公差。通过计算，详细成果如下表：表1 圆柱表面工序尺寸表加工表面加工内容加工余量精度级别工序尺寸表面粗糙度42钻孔0IT1112.5粗镗1.5IT1212.5半精镗1.0IT106.3精镗0.50IT91.66钻孔0IT106.322钻孔0IT1012.512钻孔0IT1012.5铰孔0.3IT86.3表2 平面工序尺寸表工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差01铸件1.5CT122.502粗铣下底面2160IT1203粗铣轴承孔左侧面240IT1204粗铣轴承孔右侧面240IT125.3.2 选取机床及相应夹具，量具和刀具：1.选取机床:（1）工序50、60、70、120、130是铣削加工，各工序工步数不多，成批生产不规定很高生产率，依照工件尺寸选用X5020A立式铣床。（机械制造技术基本课程设计表5-20（2）工序80、90、140、150铰孔、攻螺纹。依照工件尺寸可以选用Z5125A型立式钻床。（机械制造技术基本课程设计表5-21）（3）工序100是镗孔，依照工件尺寸可以选用T618卧式镗床。（机械制造技术基本课程设计表5-24）2.选取夹具：由于生产大纲为大批大量生产，故均采用专用夹具。3.选取量具：本零件属成批生产，普通状况下尽量采用通用量具。依照零件表面精度规定、尺寸和形状特点，参照本书关于资料，选取如下：（1）选取加工孔用量具。孔经粗镗，半精镗，精镗三次加工，至mm。 粗镗孔mm，公差级别为IT12，选取测量范畴0mm-60mm内径千分尺即可。 半精镗孔mm，公差级别为IT10，选取测量范畴0mm-60mm内径千分尺即可。 精镗孔mm，由于精度规定高，加工时每个工件都需进行测量，故宜选用极限量规。依照孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T 6322-1986)。（2）选取加工安装螺纹孔量具。12经钻孔、铰孔两次加工，钻至11.7mm，铰孔至mm。选取测量范畴0mm-20mm内径千分尺即可。（3）选取测量底面至支承孔轴线距离量具。由于是测量底面至支承孔轴线距离，故需要与支承孔相匹配原则芯棒，其尺寸为，然后测量轴线中心至底面距离选取测量范畴0mm-100mm游标卡尺即可。固然由于加工时每个工件都需进行测量，也可以设计一种专用量具（通规止规）来测量，这样可以大大减少劳动时间。4.选取刀具：（1）铣削底面时，选用高速钢套式面铣刀，直径D=60mm（2）铣削螺栓用高速钢套式面铣刀，直径D=40mm（3）铣削端面时，选用高速钢套式面铣刀，直径D=100mm（4）钻孔11.7mm时，选用直柄麻花钻，直径11.7mm。（5）钻孔时，用直柄麻花钻，直径mm。（6）攻螺纹时用M6螺纹刀。（7）铰孔mm时，用直径是mm铰刀。（8）镗孔时选用机夹单刃高速钢镗刀直径D=40mm。(9) 锪倒角时用锪刀。5.3.3 拟定切削用量和时间定额工序50 铣下底面（A）拟定切削用量及刀具耐用度a拟定背吃刀量：粗铣时，为提高铣削效率，普通选取铣削背吃刀量等于加工余量。一种工作完毕，因此粗铣底面加工余量为2mm，选取背吃量=2mm。b拟定进给量： 依照机械制造技术基本课程设计表5-87，选取每齿进给量为0.3mm/z.c选用切削速度： 依照机械制造技术基本课程设计表5-86，选取切削速度,d.拟定铣刀磨钝原则及耐用度：依照机械加工工艺手册表9.4-6，磨钝原则为0.5mm，由表3-8查得刀具耐用度。e.拟定机床主轴转速n :（B）拟定期间定额（2个工位）一种工位基本时间=其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度； 为工作台水平进给量。=0.5其中d=60mm； ； =35，取=4mm=工序50 铣上底面及螺栓孔面（A）拟定切削用量及刀具耐用度a拟定背吃刀量：粗铣时，为提高铣削效率，普通选取铣削背吃刀量等于加工余量。一种工作行程完毕，因此粗铣底面台阶孔平面及上面螺纹孔面加工余量为2mm，选取背吃刀量。b拟定进给量： 依照机械制造技术基本课程设计表5-86，选取每齿进给量为0.3mm/z.c选用切削速度： 依照机械制造技术基本课程设计表5-86，选取切削速度d拟定铣刀磨钝原则及耐用度:依照机械加工工艺手册表9.4-6，取粗铣高速钢镶齿圆柱铣刀磨钝原则为0.5mm，由表9.4-7查得刀具耐用度。e拟定机床主轴转速n ： （B）拟定期间定额1、底面上平面：（2个工位）一种工位基本时间 =0.33r/min=19.8s其中=100mm为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。=0.54.68mm其中d=40mm；=35，取=4mm=.03=331.2mm/min2、螺纹孔面（1个工位）一次走刀基本时间=0.398min=24s其中=125mm为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。=0.52.915mm其中d=40mm；=35，取=4mm=.03=331.2mm/min工序110 镗轴承孔（一）粗镗轴承孔（A）拟定切削用量a 拟定背吃刀量：粗镗时，为提高效率，普通选取镗削背吃刀量等于加工余量，一种工作行程镗完，因此粗镗大孔时加工余量为1.5mm，选取背吃刀量b拟定进给量和切削速度：（1）依照机械制造技术基本课程设计表5-83，选取进给量为f=0.5mm/r 切削速度为0.5m/s.（2）确认机床主轴转速=238.9r/minc拟定铣刀磨钝原则及耐用度：依照机械制造技术基本课程设计表3-8取粗镗时单刃镗刀刀具耐用度T=50min（B）拟定期间定额基本时间 其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具进给量。+(24.29mm其中1.5mm；=35，取=4mm（二）半精镗轴承孔（A）拟定切削用量a 拟定背吃刀量：半精镗时，普通选取镗削背吃刀量等于加工余量，因此半精镗大孔时加工余量为1mm，选取背吃刀量b拟定进给量和切削速度：（1）依照机械制造技术基本课程设计表5-83，选取进给量为f=0.5mm/r 切削速度为0.5m/s.（2）确认机床主轴转速=238.9r/minc拟定铣刀磨钝原则及耐用度：依照机械制造技术基本课程设计表3-8取半精镗时单刃镗刀刀具耐用度T=50min（B）拟定期间定额基本时间 其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具进给量。+(23.69mm其中1mm；=35，取=4mm（三）精镗轴承孔（A）拟定切削用量及刀具耐用度a 拟定背吃刀量：精镗时，普通为0.51.5mm或更小，因此取背吃刀量等于其在此工序加工余量，即a=0.5mm。b拟定进给量和切削速度：（1）依照机械制造技术基本课程设计表5-69，选取进给量为0.4mm/r 切削速度为0.6m/s.（2）确认机床主轴转速 =286.6r/minc拟定铣刀磨钝原则及耐用度：依照机械制造技术基本课程设计表3-8取精镗时单刃镗刀刀具耐用度T=50min。（B）拟定期间定额0.24min=14.4s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具进给量。 其中0.5mm； =35，取=4mm工序120 铣左端面（A）拟定切削用量及刀具耐用度a拟定背吃刀量粗铣时，为提高铣削效率，普通选取铣削背吃刀量等于加工余量。一种工作行程完毕，因此粗铣左端面加工余量为2mm，选取背吃刀量。b拟定进给量 依照机械制造技术基本课程设计表5-86，选取每齿进给量为0.3mm/z. c选用切削速度 依照机械制造技术基本课程设计表5-86，选取切削速度d.拟定铣刀磨钝原则及耐用度依照机械加工工艺手册表9.4-6，磨钝原则为0.5mm，由表9。4-7查得刀具耐用度。e.拟定机床主轴转速n （B）拟定期间定额基本时间=0.68min=41s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。=0.516.29mm其中d=100mm； ；=35，取=4mm=132.48mm/min工序130 铣右端面（A）拟定切削用量a拟定背吃刀量粗铣时，为提高铣削效率，普通选取铣削背吃刀量等于加工余量。一种工作行程完毕，因此粗铣右端面加工余量为2mm，选取背吃刀量。b拟定进给量 依照机械制造技术基本课程设计表5-86，选取每齿进给量为0.3mm/z. c选用切削速度 依照机械制造技术基本课程设计表5-86，选取切削速度d.拟定铣刀磨钝原则及耐用度依照机械加工工艺手册表9.4-6，磨钝原则为0.5mm，由表9.4-7查得刀具耐用度T=180min。e.拟定机床主轴转速n （B）拟定期间定额（2次走刀）一次走刀基本时间=1.08min=65s其中l=120mm为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。=0.518.93mm其中d=100mm； ； =35，取=4mm=132.48mm/min工序140：钻、攻螺纹孔工步1：钻6螺纹孔；（A） 拟定切削用量及刀具耐用度a. 拟定背吃刀量 由于第一次钻孔加工余量为5mm。一次工作行程钻完，因此选取背吃刀量a=5mm。 b. 拟定进给量 依照机械制造技术基本课程设计表5-78，（HT250硬度为180HBS）选取进给量f为0.52mm/r c. 拟定切削速度 依照机械制造技术基本课程设计表5-78,选取切削速度Vc=0.45m/sd.拟定麻花钻磨钝原则及耐用度依照机械制造技术基本课程设计表3-7,取钻削时麻花钻刀具耐用度T=100min。e.拟定机床主轴转速n =1433r/min（B）拟定期间定额（4个工位钻4个孔）基本时=0.06min=3.6s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具进给量。=9.33mm其中D=5mm； =14，取=3mm工步2：攻M6内螺纹；（A） 拟定切削用量及刀具耐用度a. 拟定背吃刀量 由于第一次钻孔加工余量为1mm。一次工作行程攻完，因此选取背吃刀量=1mm。 b. 拟定进给量 进给量应为螺距P，故f=0.75mm/r c. 拟定切削速度 机械制造技术基本课程设计表5-97,切削速度Vc=8.9m/min（2）拟定麻花钻磨钝原则及耐用度依照机械制造技术基本课程设计表3-7,取丝锥耐用度T=100min。（3）拟定机床主轴转速n （B）拟定期间定额（2次走刀攻2个内螺纹）一次走刀基本时间+=0.12min=7.2s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具进给量。=2.25mm；=2.25mm；n=472.4r/min6. 夹具设计 夹具是在机械加工过程中使用一种工艺装备，它重要功能是实现对被加工工件定位和夹紧。通过定位，使被加工工件在夹具中占有同一种对的加工位置；通过夹紧，克服加工中存在各种作用力，使这一对的位置得到保证，从而使加工过程得以顺利进行。因而，在编制零件加工工艺过程中，每道工序一种重要内容就是工件定位方案拟定。工艺人员一项经常性工作就是设计专用夹具。6.1 拟定设计方案 为了提高劳动生产率，保证加工质量，减少劳动强度，需要设计专用夹具。工序110镗轴承孔规定精度高，是核心工序，在加工过程中要使用专用夹具。本方案采用镗床进行加工，轴承孔外圆面是重要定位面，用长V型块定位，轴承座底面面用支承板和支撑钉定位。 此夹具方案是按照基准统一及基准重叠原则拟定，有助于夹具设计制造，加快力方向指向定位元件刚性较大方向，定位相对简朴。先将定位元件及加快元件固定在夹详细上面，然后只需调节螺杆将V型块退回即可将元件按照定位基准放置好，最后拧紧螺杆将元件加快。当加工完毕之后拧松螺杆将元件取下，在放入下一种零件。6.2选取定位方式及定位元件轴承孔外圆面是重要定位面，用V型块定位和支承板一起，限制2个移动方向和2个转动方向，共限制4个自由度，轴承座底面面用支撑钉限制2个自由度。6.3拟定导向装置重要靠V型块底座上左右两侧左右导向板，以及轴承座底面导向板进行导向。 6.4拟定夹紧机构 重要靠移动压板，搭配V型块调节螺杆和螺母共同作用，实现工件夹紧。6.5定位误差分析 短V型块定位轴承孔外圆表面时会产生定位误差。 以工件外圆轴线为工序基准进行标注，工序基准与工件定位基准重叠，因此无基准不重叠误差，。 因定位表面外圆和定位元件V型块有制造误差，其定位基准位移误差则该工序定位误差 =0.052mm 综上所述，定位误差为0.052mm。 7. 心得体会本次课程设计从第一步准备工作到拟定生产大纲.生产类型，加工工艺到最后夹具设计再到设计阐明书书写都是集体智慧一次结晶，虽然过程难免有诸多争执，但最后都被克服，顺利完毕设计任务，使咱们不但加深了对所学知识映像还学会了合伙，团队精神。在此后学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真。要永远记住一句话:态度决定一切. 课程设计也接近了尾声。通过几周奋战我课程设计终于完毕了。在没有做课程设计此前觉得课程设计只是对这几年来所学知识单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己看法有点太片面。课程设计不但是对前面所学知识一种检查，并且也是对自己能力一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己本来知识还比较欠缺。自己要学习东西还太多，此前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一种长期积累过程，在后来工作、生活中都应当不断学习，努力提高自己知识和综合素质。 最后感谢何辉波教师在这个炎热夏日对咱们设计孜孜不倦指引，相信本次课程设计会对此后学习工作生活有非常重要影响。并且大大提高了动手能力，使我充分体会到了在创造过程中摸索艰难和成功时喜悦。虽然这个设计做也不太好，但是在设计过程中所学到东西是这次课程设计最大收获和财富，使咱们终身受益。 参照文献 1 柯建宏，宾鸿赞.机械制造技术基本课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2 王先逵.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，3 吕明,庞思勤.机械制造技术基本.武汉：武汉理工大学出版社，4 四川大学CAD/CAM研究所.机床夹具设计手册.北京：机械工业出版社，5 机械加工工艺手册（软件版）编委会. 机械加工工艺手册（软件版）.北京：机械工业出版社，