设计轴承座零件机械加工工艺规程课程设计.docx

设计轴承座零件机械加工工艺规程课程设计 机械制造工程学 课程设计说明书 题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程 姓名 学号 指导老师 教研室 . 20122013学年 第2学期 2013年2月24日2013年3月7日 前 言 机械制造技术基础课程设计是在我们学完了高校的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深化的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，完成设计项目，解决工程实际问题，因此我们必需首先对所学课程全面驾驭，融会贯穿，因此它在我们的高校生活中占有重要的地位。  由于设计的须要，我细致探讨了零件图，但在设计过程中，因自己阅历不足，遇到了许多实际问题，使我体会到了在现场实习调研仅证明可不行以实干，而不能代表能不能干好。所以我主动查阅相关资料，渐渐培育出了我缓中求稳、虚心求教、实事求是、一丝不苟的工作作风，并树立了明确的生产观、经济观和全局观，为今后从事工作打下了良好的基础。   通过课程设计，我真正相识到理论和实践相结合的重要性，并培育了我综合运用所学理论学问和实际操作学问去理性的分析问题和解决实际工作中的一般技术工程问题的实力，使我建立了正确的设计思想，驾驭了工艺设计的一般程序、规范和方法，并进一步巩固、深化地汲取和运用了所学的基本理论学问和基本操作技能。还有，它提高了我设计计算、绘图、编写技术文件、实际加工零件和正确运用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作实力，更培育了我勇于创新的精神及严谨的学风及工作作风。   由于本人实力有限，缺少设计阅历，设计中漏误在所难免，敬请各位老师指正指责，以使我对自己的不足得到刚好的发觉并修改，也使我在今后的工作中避开再次出现。 目 录 课程设计任务书 4 一、零件的分析 5 1.1 零件的作用 5 1.2 零件图样分析 5 1.3 零件的工艺分析 5 二、确定毛坯 6 2.1 确定毛坯种类： 6 2.2 确定铸件加工余量及形态： 6 三、工艺规程设计 6 3.1 选择定位基准： 7 3.2 制定工艺路途 7 3.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 8 四、各工序的加工参数计算 9 4.1 加工30孔 10 4.2 车35孔至尺寸 10 4.3 铣底平面 11 4.4 钻9孔及锪13的沉头孔 13 4.5 铣两直角边 15 4.6 刨退刀槽 16 4.7 铣四侧面 16 4.8 钻（铰）8销孔 18 4.9 钻6油孔 18 4.10 钻4油孔至尺寸 19 4.11 确定时间定额及负荷率： 19 五、课程设计小结 21 参考文献 22 课程设计任务书 题 目：设计轴承座的机械加工工艺规程 内 容： 1、绘制零件图 （按11的比例） 1张 2、绘制毛坯图 （按11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 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协作,更便利的运用,削减了运用厂家的成本。 1.2 零件图样分析 1.3 零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简洁，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须要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： l）30mm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8mm定位销孔，与销要过渡协作，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（30mm轴线）的垂直度检查，可将工件用30mm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（30mm轴线）的平行度检查，可将轴承座30mm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，零件结构又比较简洁，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态： 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 简 图 加工面 代号 基本 尺寸 加工余量等级 加工 余量 说 明 A1 15 8 3.5 单侧 A2 82 8 3 单侧 A3 38 8 3 单侧 A4 15 8 3 双侧 A5 42 8 3 双侧 B1 30 8 15×2 双侧 B2 35 8 17.5×2 双侧 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精确便利，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以已加工孔为主要的定位精基准,13mm的螺栓孔为定位精基准。3.2 制定工艺路途 方案比较 方案一： 检验  2镗30,35孔  3.铣削下底面  4铣削上面  5铣削前后侧面  6铣削左右侧面  7铣削轴承孔两侧面  8刨削2*1槽  9钻9孔、13孔、8孔  10钻6孔11钻4孔 12去毛刺 方案二： 1检验2镗30孔.3镗35孔4铣削下底面5钻9的孔和锪13的沉头孔6铣削两直角边7刨退刀槽8铣削前后左右侧面9钻8孔10钻6孔 11钻4孔 12去毛刺 确定方案： 方案表 工序号 工序名称 工序内容 加工设备 1 检验 外协毛坯检验 2 镗孔 镗mm孔，保证Ra为0.8 CM6125 3 镗孔 镗35mm孔、倒角2×45，保证35mm中心至上平面距离15 CA6125 4 铣削 铣轴承座底面，照看尺寸30mm和表面粗糙度。X52K 5 钻孔 钻9的孔和锪13的沉头孔。保证孔深8mm。Z3025 6 铣削 铣主视图上平面及轴承孔左、右侧面42mm。X61W 7 刨削 刨2mm×1mm 槽，照看底面厚度15mm B635 8 铣削 铣四侧面，保证尺寸38mm和82mm。X61W 9 钻孔 钻8mm的销孔，保证孔的尺寸及公差 Z3025 10 钻孔 钻6的油孔 Z3025 11 钻孔 钻4的油孔，保证与6的油孔相通 Z3025 12 去毛刺 13 总检入库 3.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 3.3.2 平面工序尺寸： 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 3 CT12 04 粗铣下底面 2 19 IT12 精铣下底面 1 18 IT8 05 粗铣上底面 2 16.0 IT12 精铣上底面 1 15.0 IT8 05 粗铣轴承孔 左侧面 2 42 IT12 精轴承孔 左侧面 1 41 IT8 05 粗轴承孔 右侧面 2 39 IT12 精轴承孔 右侧面 1 38 IT8 06 粗轴承座 前面 2 86 IT12 精轴承座 前面 1 85 IT8 06 粗轴承座 后面 2 83 IT12 精轴承座 后面 1 82 IT8 四、各工序的加工参数计算 4.1 加工30孔至要求尺寸 4.1.1 粗镗24孔至27 刀具：YG6硬质合金,直径为20mm的圆形镗刀 1.确定切削深度 2. 确定进给量 =0.30-0.40mm/r 3.CM6125车床选择 n=500r/min=8.33r/s 4.粗镗基本时间 4.1.2 半精镗27孔到29 刀具：YG6硬质合金,直径为20mm的圆形镗刀 1. 确定切削深度 2. 确定进给量 查表可得=0.1mm/r CM6125车床选择 n=1250r/min=20.83r/s 3.半精镗基本时间 4.1.3 精镗孔到并保证粗糙度0.8Ra 刀具：YG6硬质合金,直径为20mm的圆形镗刀 1. 确定切削深度 2. 确定进给量 查表可得=0.04mm/r 3.CM6125车床选择 n=2500r/min=41.67r/s 4.精镗基本时间 4.2 车35孔至尺寸 保证孔的位置 1) 加工条件： 机床: CA6125卧式车床 刀具：YG6硬质合金刚镗刀 d25mm r1mm 2) 计算切削用量：=2.5mm 由CA6140机床取 n=1120r/min 实际的切削速度：Vc= 3) 计算基本工时： Tj= 4.3 铣底平面 4.3.1 粗铣底平面 1) 底面由粗铣和精铣两次加工完成，采纳三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为120x12，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。由金属切削原理与刀具可取 -10 K=60 =10。3) 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，由切削加工简明好用手册表3.5，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但采纳的不对称铣，f=0.14mm/r，ap=2mm。5) 计算切削用量 由切削加工简明好用手册表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=0.89 Ksv=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： 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，ae100mm，ap2.0mm d=125mm，z=12，Vf=475mm/min 切削功率为P=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 4.3.2 精铣底平面 1) 刀具和机床不变 2) 由切削加工简明好用手册表3.5得，要使表面粗糙度达到Ra1.6时，f=0.4-0.6mm/z，ap=1.5mm 3) 确定切削速度和进给量 由切削加工简明好用手册表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=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1 故：Vc=Vt*0.89*1=110.4m/min n=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 =dn/1000=117.75m/min Fz=0.08mm/z 4) 计算基本工时 tm= 4.4 钻9孔及锪13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Z3025。 4.4.1 钻9孔 1) 确定加工余量 刀具采纳直柄麻花钻（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。 2) 确定进给量 2.1) 按加工要求确定进给量 依据切削用量简明手册表2.7，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、=9mm时f=0.470.57mm/r 由于l/d=38/9=4.1=5 故修正系数为0.9 则f=（0.470.57）x 0.9=0.4230.513mm/r 2.2) 按钻头强度确定进给量 依据表2.8，当材料为HT200，时，得钻头强度允许的进给量 f=1.0mm/r 2.3) 按机床进给机构强度确定进给量 依据表2.9，当HBS=200，d10.2mm，F=7848<8330得机床进给量f=1.6mm/r 故综合所述：进给量f=0.41mm/r 2.4) 轴向力校核 可由表2.19可查出钻孔时当f=0.41mm/r、d<12mm时，轴向力的修正系数均为0.85故 依据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.41mm/r可用。2.5) 确定钻头磨钝标准及寿命 由表2.12可得，当d<20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min 2.6）确定切削速度 由表2.14，HBS=200，加工属性四类 由表2.13得，f=0.36mm/r 标准 时 V=19m/min 切削速度的修正系数为 见表2.31 依据机床取Vc=630r/min 2.7) 基本工时计算 4.4.2 锪13孔 保证孔的深度为8 刀具的选择：硬质合金带导柱直柄平底锪钻 d=2.5 由于刀具材料和机床与钻孔时完全一样，则切削速度和进给量与钻孔一样。只有基本工时不同： 4.5 铣两直角边 4.5.1粗铣两直角边 1) 选择机床：由于采纳的是对称铣，故选择专用卧式机床X61 2) 刀具：YG6硬质合金 d=125mm。3) 确定切削速度Vc和进给量f 实际切削速度和进给量为： 4) 计算机工时 4.5.2 精铣两直角边 1) 刀具和机床不变。2) 确定切削速度Vc和进给量f Vft=304mm/min Vc=110.4m/min 3) 确定机床转速和切削速度 机床X61机床：n=300r/min，Vf=300mm/min 则实际切削速度和进给量为： 4) 计算基本工时 4.6 刨退刀槽 1) 选择刀具：由于退刀槽是比较特别的，故要自制宽度为1mm的的硬质合金刀。2) 机床：牛头刨床B635。3) 在大批量生产，为了节约工时，在刨退刀槽的时候可以一次性刨10的工件。4) 依据牛头刨床的主要技术参数可得： 刨一次须要的时间为：=0.03min 因此每件工件的基本工时t=0.003min 进给量f=1.5mm 4.7 铣四侧面 1) 选择专用卧式机床X61 2) 刀具：YG6硬质合金 d=125mm。3) 铣轴承孔两侧的边： = = 铣轴承孔前后的边： = = 4.8 钻（铰）8销孔 销孔加工由钻和铰两次加工完成，机床为摇臂钻床，型号Z3025。 加工要求 钻、铰8销孔，表面粗糙度为Ra1.6。 4.8.1 钻8销孔 1) 确定加工余量 刀具采纳直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=7.8 L=109 l=69。加工余量为0.2mm。2) 确定进给量 a. 按加工要求确定进给量 依据切削用量简明手册表2.7，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、d=7.8时f=0.36-0.44mm/r 由于l/d=15/7.8=1.9 故f=0.36-0.44mm/r b. 确定切削速度 依据机床取Nc=500r/min c. 基本工时计算 4.8.2 铰8销孔至尺寸 1) 确定进给量 刀具选择硬质合金铰刀，d=8 V=812m/min 切削液：无 f=0.25mm/r 2) 确定主轴转速 Nc=400r/min 3) 计算基本工时 T= =0.2min 4.9 钻6油孔 1) 机床为摇臂钻床，型号Z3025。 2) 确定加工余量 刀具采纳高速钢麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=6mm 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0mm。 3) 确定进给量 1.按加工要求确定进给量 依据切削用量简明手册表2.7，知当材料为HT200、d=6时f=0.360.44mm/r 由于l/d=15/6=2.5 故f=0.360.44mm/r 2.按钻头强度确定进给量 依据表2.8，当材料为HT200，d=6mm时，f=0.50mm/r 3按机床进给机构强度确定进给量 机床进给量f=1.6mm/r 4) 确定钻头磨钝标准及寿命 由表2.12可得，当d<20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=20min 5) 确定切削速度 V= V ·K=14x1.0x1.0x0.85x1.0=11.9m/min 依据机床取Nc=500r/min 6) 基本工时计算 7) t=0.1min 4.10 钻4油孔至尺寸 1) 确定进给量 刀具选择硬质合金铰刀，d=4 切削液：无 f=0.25mm/r 2) 确定主轴转速 Nc=500r/min 3) 计算基本工时 T= =0.16min 4.11 确定时间定额及负荷率： 1) 作业时间包括加工时间和协助时间两部分，则各工序的作业时间计算如下： （1） 铣轴承座底面的作业时间：粗铣和精铣基本时间已求出为0.15min和0.33min，作业时间如下： 粗铣t= 0.15*1.15=0.17 精铣 t=0.33*1.15=0.38 （2） 钻9孔及锪13的沉头孔的作业时间：钻9孔及锪13的沉头孔基本时间已求出为0.09min和0.05min，作业时间如下： 工时定额=工作时间*（1+0.35） 则工序4的工时定额=3.44min 则工序 5的工时定额=3.14min 2) 设备负荷率的计算： 工序4设备负荷率=42.1% 工序5设备负荷率=38.4% 五、课程设计小结  工艺课程设计基本结束，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。课程设计作为机械制造工艺学课程的重要教学环节，使理论与实践更加接近，加深了理论学问的理解，强化了生产实习中的感性相识。  本次课程主要是机械加工工艺规程设计。在这段时间中仔细复习了有关书本学问学会了如何分析零件的工艺性，学会了查各类工艺手册。选择加工余量，确定毛胚的形态，大小等，绘制出了毛胚图。又依据毛胚图和零件图构想出了两种工艺方案，比较其中较合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择，时间定额计算等方面的学问，、。还结合了我们生产实习中所看到的实际状况来选择设备，填写了工艺文件。  通过本次设计，我基本驾驭了一个比较简洁零件的加工工艺过程分析，工艺文件的编制方法和步骤。学会查阅手册，选择运用工艺设备等。  总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题方面得到了一次较好的训练。提高了我独立思索问题，解决问题创新设计的实力，为以后的设计工作打下了较好的基础。  由于自己实力有限，设计中还有很多不足之处，恳请各位老师，同学指责指正。 参考文献 王先逵主编 机械制造工艺学 其次版 机械工业出版社 李益民主编 机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社 王绍俊主编 机械制造工艺设计手册 机械工业出版社 卢秉恒主编 机械制造技术基础 机械工业出版社 甘永立主编 几何量公差与检测 上海科学技术出版社 艾兴 主编 切削用量简明手册 第三版 机械工业出版社 于大国编著 机械制造技术基础与工艺学课程设计教程 国防工业出版社 n=8.33r/s =0.1mm/r n=20.83r/s =0.04mm/r n=41.67r/s YG6 d25mm r1mm =2.5mm n=1120r/min Vc= Tj= -10 K=60 =10 f=0.14mm/r ap=2mm n=235r/min Vf=375mm/min V=92.3m/min F=0.13mm/r T=0.15min n=300r/min Vf=300mm/min V=117.75m/min Fz=0.08mm/z tm=0.33min f=1.0mm/r f=0.41mm/r Vc=630r/min T=0.09min T=0.05min V=100m/min F=0.098mm/z T=0.15min Vft=304mm/min Vc=110.4m/min n=300r/min Vf=300mm/min V=117.75m/min F=0.08mm/z T=0.15min t=0.003min f=1.5mm =0.35min =0.35min =0.35min =0.35min n=480r/min Nc=500r/min T=0.1min f=0.25mm/r Nc=400r/min T=0.2min f=0.50mm/r f=1.6mm/r V=11.9m/min Nc=500r/min t=0.1min f=0.25mm/r Nc=500r/min T=0.16min 工时定额: 3.44min 3.14min 负荷率 42.1% 38.4% 湖BEI汽车工业学院