机械制造工艺学课程设计示例轴承座的工艺设计.doc

机械制造工艺学课程设计设计题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程班级：学号姓名：指导教师：2023年 11 月 29 日目 录机械制造工艺学课程设计任务书I轴承座零件图I设计规定II课程设计说明书1 零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析12 零件的生产类型12.1生产大纲12.2生产类型及工艺特性13 毛坯的拟定23.1拟定毛坯类型及其制造方法23.2估算毛坯的机械加工余量23.2绘制毛坯简图，如图124 定位基准选择34.1选择精基准34.2选择粗基准35 拟定机械加工工艺路线35.1选择加工方法35.2拟定机械加工工艺路线，如表346 加工余量及工序尺寸的拟定56.1拟定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸56.2拟定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸66.3 拟定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸76.4拟定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸86.5拟定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸96.6 拟定轴承座槽的加工余量及工序尺寸106.7 拟定轴承座沉孔的加工余量及工序尺寸116.8 拟定轴承座气孔6和4的加工余量及工序尺寸126.10拟定轴承孔30和35的加工余量及工序尺寸147、设计总结15机械加工工艺卡片16参考文献28机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程 内容：1、零件图 一张 2、毛坯图 一张 3、机械加工工艺卡片 一套 4、课程设计说明书 一份轴承座零件图设计规定1. 产品生产大纲（1）产品的生产大纲为200台/年，每台产品轴承座数量2件（2）轴承座的备品百分率为2%，废品百分率为0.4% 2. 生产条件和资源（1）毛坯为外协件，生产条件可根据需要拟定（2）现可供选用的加工设备有： X5030A铣床1台 B6050刨床1台 CA6140车床1台Z3025钻床1台（含钻模或组合夹具） 各设备均达成机床规定的工作精度规定，不再增长设备机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程班级： 学号：姓名：2023年 11 月 29 日1 零件的分析1.1零件的作用轴承座是用于支撑轴类零件的，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合规定，或者是滑动轴承外圆与轴承孔的配合，两个孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的规定。1.2零件的工艺分析30及8两孔都具有较高的精度规定，表面粗糙度Ra的值为1.6um，是加工的关键表面。轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为3.2 um，是加工的重要表面。轴承座的上表面有位置精度规定0.008，并且与轴承孔中心线有平行度规定0.003。轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度规定为0.003，是重要的加工表面。13沉孔加工表面粗糙度规定较低。其余表面规定不高。2 零件的生产类型2.1生产大纲 根据任务书已知：产品的生产大纲为200台/年，每台产品轴承数量2件轴承座的备品百分率为2，废品百分率为0.4。轴承座生产大纲计算如下：N=Qn(1+a)(1+b) =200x2(1+2)(1+0.4) =409.632410(件/年)2.2生产类型及工艺特性 轴承座为支承件，查附表2拟定，轴承座属于轻型小批量生产零件，工艺特性见表1（如下）：表1生产大纲生产类型工艺特性400台/年小批量生产（1）毛坯采用铸造，精度适中，加工余量相对较大（2）加工设备采用车床、铣床、钻床（3）加工设备采用组合夹具（4）工艺需编制具体的加工工艺过程卡片和工序卡片（5）生产效率低，对人工的技术规定高3 毛坯的拟定 3.1拟定毛坯类型及其制造方法 有附表5常见毛坯类型可知，材料为HT200，可拟定毛坯类型为铸件。 3.2估算毛坯的机械加工余量 根据毛坯的最大轮廓尺寸（82）和加工表面的基本尺寸（42），查附表6可得出，轴承座上下表面机械加工余量为3.5，其余为3。 3.2绘制毛坯简图，如图14 定位基准选择4.1选择精基准 经分析零件图可知，轴承座底面为高度方向基准，轴承座前端面为宽度方向基准。 考虑选择以加工的轴承座底面为精基准，保证底面与30孔中心线的距离为30。该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简朴。 4.2选择粗基准选择不加工的30孔外轮廓面为基准，能方便的加工出30孔（精基准），保证孔中心线与轴承座上端面平行度。30孔外轮廓面的面积较大，无浇口、冒口飞边等缺陷，符合粗基准的规定。5 拟定机械加工工艺路线5.1选择加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙规定，查附表可得内孔、平面的加工方案，见表2如下：表2 轴承座各面的加工方案加工表面精度规定表面粗糙度Ra/um加工方案底面IT93.2粗铣精铣两上表面IT93.2粗铣精铣四端面IT93.2粗铣精铣30外壁IT1425粗刨两槽IT1425粗刨30孔IT71.6粗车半精车精车35孔IT1425粗车9、13孔IT86.3钻削6、4孔IT14 25钻削5.2拟定机械加工工艺路线，如表3表3 轴承座的机加工工艺方案工序号工序名称工序内容加工设备01检查外协毛坯检查02铣削夹轴承孔两侧毛坯，铣轴承底面，照顾尺寸30mm和表面粗糙度X5030A铣床03铣削以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，铣轴承座两上表面X5030A铣床04铣削以已加工底面定位基准，铣82mm两侧面X5030A铣床05铣削以上下两底面为基准，并夹紧，铣前后两端面X5030A铣床06铣削以82mm两侧面为基准，夹紧前后两端面，铣42mm两侧面X5030A铣床07刨削把工件旋转一定角度，刨2mm1mm槽B6050刨床08钻削钻9孔和13孔，保证13孔深8+0.2 0mmZ3025钻床09钻削以上下两平面为基准，夹紧前后两端面，钻6孔Z3025钻床10钻削以后端面为基准，夹紧两侧面，钻4孔，并保证中心线到地面的距离为7mmZ3025钻床11车削以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，车30和35两孔，并保证孔中心线到底平面的距离为30mm，间接保证上底面到30孔中心线的距离及其公差值15+0.05 0mmCA6140车床12车削车2x45倒角CA6140车床13去毛刺14总见入库6 加工余量及工序尺寸的拟定6.1拟定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座底平面的加工过程如图2所示；（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆面为粗基准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量及工序尺寸见表4：表4 底面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯21.53.5IT141.018.51.025粗铣192.5IT1212.5精铣181IT83.26.2拟定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座上平面的加工过程如图3所示；（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣上底面的工序偏差。方便铣削，并要间接保证尺寸15+0.05 0，以及平面度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表5：表5 两上底面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯183IT141.0181.025粗铣162IT1212.5精铣151IT83.26.3 拟定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座左右两侧平面的加工过程如图4所示；（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣两侧面的工序偏差。为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧平面的加工余量及工序尺寸见表6：表6 两侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯883IT141.0881.025粗铣842IT1212.5精铣821IT8823.26.4拟定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸（1） 轴承座前后端面的加工过程如图5所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔30的一个精基准，因此在次道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工余量及工序尺寸见表7：表7 前后两端面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯443IT141.0441.025粗铣402IT1212.5精铣381IT83.26.5拟定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座轴承孔的两侧平面的加工过程如图6所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣上表面的工序偏差，为方便装夹。轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸见表8：表8 轴承孔两侧面的工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯462IT141461.025粗铣422IT1212.56.6 拟定轴承座槽的加工余量及工序尺寸（1）轴承座槽的加工过程如图7所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得刨削时尺寸。为了在组装后在直角处出现应力集中。轴承孔槽的加工余量及工序尺寸见表9：表9 轴承座槽的工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度粗刨2121IT14256.7 拟定轴承座沉孔的加工余量及工序尺寸（1）轴承座沉孔的加工过程如图8所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表13内圆表面加工方案得出钻削内表面的工序偏差可以一次钻削除，由于规定精度并不高，但应保证孔沉孔13的深度及其公差精度。轴承座两沉头孔的加工余量及工序尺寸见表10：表10 轴承座两沉头孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯94.5IT14925钻94.5IT10910钻132IT10136.3 6.8 拟定轴承座气孔6和4的加工余量及工序尺寸（1）轴承座气孔6和4的加工过程如图9与图10所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14内圆表面加工方案得钻削内圆表面的工序偏差。为润滑轴承座与轴承轴的输油孔，规定不高，可以一次钻削而成。轴承座气孔的加工余量及工序尺寸见表11：表11 轴承座气孔的工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻63IT1425钻42IT14256.10拟定轴承孔30和35的加工余量及工序尺寸（1）轴承孔30和35的加工过程如图11所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表12内圆表面加工方案得出粗车、精车内圆表面的工序偏差。轴承孔的加工余量及工序尺寸见表13：表13 轴承孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯243IT14124125粗车301.5IT10 0.533.5 0.512.5半精车301.0IT80.1300.13.2精车300.5IT2+0.021 030+0.021 01.6粗车352.5IT143512.57、设计总结通过三周的设计，轴承座的设计已经完毕。这次设计不仅巩固了也学知识，也是对个人能力及团队合作的训练，这次设计是分工合作，整体讨论，具有极好的成果。 在设计中，每个人都提出自己的想法发，然后整个组的在一起讨论，有什么好的或者不好的想法都发表出来，各抒己见，取长补短，讨论设计方案和设计环节。 课程设计是锻炼个人能力的最佳方法，对于安排给自己的任务必须独自完毕，有问题就和老师同学讨论，设计中不仅要考虑方法，也要考虑设计后用于实践的成本，以及合用性，因此设计也要和实际相联系，源于实践，处在理论，用于实践。 最后，感谢老师和同学在这次设计中的帮助。机械加工工艺卡片零件名称学 号：姓 名： 参考文献1 王先逵. 机械制造工艺学（第2版）. 机械工业出版社. 2023.2 周静卿等. 机械制图与计算机绘图. 中国农业大学出版社. 2023.3 王伯平. 互换性与测量技术基础（第3版）. 机械化工业出版社. 2023.4 韩荣第. 金属切削原理与刀具（第3版）. 哈尔滨工业大学出版社. 2023.