机械制造技术课程设计-轴承座支架的加工工艺及铣底面夹具设计.docx
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1、XX大学轴承座铳底面夹具设计所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 第2章轴承座的加工工艺规程设计2.1 零件的分析零件的作用题目所给的零件是轴承座。轴承座是用来支撑轴承的,固定轴承的外圈,仅 仅让内圈转动,外圈保持不动,始终与传动的方向保持一致(比如电机运转方向), 并且保持平衡;,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处 是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本.至于形状,多种多样, 通常是一个箱体,轴承可以安装在其中2. 1.2零件的工艺分析图1.1轴承座零件图零件的材料为Q235,焊接性能和切削加工性能优良。以下是轴承座需要加工的表面以及加工
2、表面之间的位置要求:(1)中心圆孔72H7。(2)两端面与中心孔中72H7有0.05的垂直度(4)底面与中心孔中72H7有位置关系。轴承座内孔端面铳床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计由上面分析可知,可以先加工轴承座中心孔,然后以此作为基准采用专用夹 具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能 达到的位置精度,并且此轴承座零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要 求采用常规的加工工艺均可保证。2. 2确定生产类型已知此轴承座零件的生产类型为大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加 工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。2. 3确定毛坯2.
3、 3.1确定毛坯种类零件材料为Q235。考虑零件零件结构简单,根据任务书,故选择焊接毛坯。2. 3. 2确定焊接加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册172页表1-4-72. 3. 3绘制焊接零件图图2.1零件毛坯图2. 4工艺规程设计2. 4.1选择定位基准粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面a面为辅助粗基准。精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基 准统一”原则,以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔为辅助的定位精 基准。2. 4. 2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能
4、达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹 具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生 产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:表2. 1工艺路线方案一工序号工序内容工序一钻72H7的底孔11. 5工序二钱72H7的通孔,达到图纸尺寸公差工序三粗铳72H7的两端面,使粗糙度达到6. 3,使两面间的距禺为27工序四精铳72H7的两端面,使粗糙度达到3. 2,达到图纸尺寸公差工序五粗铳下端圆孔的两侧面,使两面之间的距离为6. 85工序六精铳下端圆孔的两侧面,使两面之间的距离为5. 35,留0. 5mm的磨 削余量工序七磨削2
5、6半圆孔两凸台端面,达到图纸尺寸公差4. 85和粗糙度要 求0.8工序八镶孔中26,达到图纸尺寸公差工序九铳削距离为26:牌一段工序十铳斜面侧边,使距离72H7中心孔距离为8:510轴承座内孔端面铳床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计工序十一铳8孔端面,使距离72H7中心孔距离为9.5工序十二钻中8的底孔7. 5,垂直于72H7的通孔工序十三钱8的孔,垂直于72H7的通孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验表2. 2工艺路线方案二工序号工序内容工序一锻造毛坯,正火后达到硬度HB167299工序二粗铳72H7的两侧面,使两面间距为27工序三精铳72H7的两侧面,使两面间距为25工序四粗铳中26孔的两面,使两
6、面的间距为6. 85工序五精铳下端圆孔的两侧面,使两面之间的距禺为5. 35,留0. 5mm的磨 削余量工序六钻72H7的底孔H.5工序七钱72H7的通孔工序八镇孔26工序九铳削距离为26嘿5一段工序十铳斜面侧边,使距离72H7中心孔距离为8?。5工序H-铳8孔端面,使距离中72H7中心孔距离为9.5工序十二钻中8的底孔7. 5,垂直于72H7的通孔工序十三铳削爪部开口槽至26黑$工序十四热处理HRC55 + 5工序十五磨削爪部两端面,达到图纸尺寸公差4. 85和粗糙度要求0. 8工序十六钳工打毛刺工序十七检验工艺方案的比较与分析:上述两个工艺方案的特点在于:方案二是加工工序分散,适合流水线生
7、产,11缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准,这样使工序非常 清晰易提高加工精度,是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得 很紊乱并且很集中,基准得不到保证,加工出来的精度低,不符合现代化的生产 要求。两种方案的装夹比较多,但是考虑到加工零件的方便性,及加工精度,且 还是大批生产,所以采用方案二比较合适。工序号工序内容工序一焊接成型工序二人工时效温度(500。550。)消除应力工序三粗铳底平面。工序四精铳底平面。工序五粗铳U型槽。工序六精铳U型槽。工序七粗铳立铳两端面工序八精铳立铳两端面工序九铳顶面工序十粗镇中72孔工序十一精镇72孔工序十二钻孔9孑L。工序十三钻孔
8、3X7孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验2. 4. 3选择加工设备和工艺设备机床的选择工序3、4、5、6、7、8、9采用X62W铳床工序5、6、7、11采用Z525钻床选择夹具该轴承座的生产纲领为大批生产,所以采用专用夹具。选择刀具12轴承座内孔端面铳床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计在铳床上加工的各工序,采用硬质合金铳刀即可保证加工质量。选择量具加工的孔均采用极限量规。其他对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺 寸采用通用量具即可。2. 4. 4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加 工工序的加工余量如下:表
9、2. 3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度工序 号工序内容加工余 量经济精度表面 粗糙 度工序余量最小最大1粗铳72H7的两侧面3IT116.3-0. 10. 12粗铳上端孔侧面的工艺凸台3IT116.3-0. 10. 13粗链72H7通孔IT116.3-114精镇72H7通 孔2.0IT113.2-0. 050. 055粗铳72H7 的两 侧面粗铳左面3IT116.3-0. 10. 1粗铳右面136钻中9的孔IT136.3-112.5确定切削用量及基本工时2. 5. 1粗精铳底平面机床:X62W铳床刀具:两块镶齿套式面铳刀(间距为80),材料:YT15, D = 200mm ,
10、齿数 Z = 20,为粗齿铳刀。因其单边余量:Z=3mm所以铳削深度ap: ap =3mm每齿进给量町:根据参考文献量表2. 4-73,取力. =0.15加%/Z铳削速度V :参照参考文献3表2.4-81,取V = 2.54o/s机床主轴转速:1000V 1000x2.54x60/ .n =x 242.68/ min ,nd 3.14x200按照参考文献3表3. 1-74 n = 245r/min!?-必必|、士心兀dn 3.14x200x245 f 一 ,实际铳削速度L v =x 2.56m/s10001000x60进给量 Vf : Vf=afZn = 0A5x20x 245/6012.25
11、mm / s工作台每分进给量 fm : fm = Vf = 12.25mm/s = 735mm/min:根据参考文献3表2. 4-81, a, = 60mm切削工时被切削层长度/:由毛坯尺寸可知/ = 42z,刀具切入长度4:I、= 0.5(D-+ (1 3) = 0.5(200-a/2002-602) + (1 3) = 76mm刀具切出长度小取4= 2mm走刀次数为114轴承座内孔端面铳床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计n - I nr pI +1、+4 42 + 7.6 + 2.机动时间,:tj=!一二二0.07min77 fm 735查参考文献文,表2. 5-45工步辅助时间为:1.2工i
12、n2. 5. 2粗精铳U型槽机床:X62W刀具:硬质合金端铳刀(面铳刀)dw=mnvn齿数Z = 14粗铳a面铳削深度ap : ap = 3mm每齿进给量力.:根据机械加工工艺手册表2. 4-73, Laf = 0.15mm/Z铳削速度V:参照机械加工工艺手册表2.4-81,取V = 6能/s士n 生 +左由在、由1000V 1000x6x60 o_ / .机床主轴转速几: n =六287/mm , 取 = 300z7mm4)3.14x400一-公用必I、击声”,兀d()n 3.14x400x300 ,实际铳削速度V : V =-二=6.28/7?/510001000x60进给量: Vf=af
13、Zn = QA5xl4x300/6010.5mm/s工作台每分进给量 fm : fm - Vf = 10.5mm/ s - 630mm/ min根据机械加工工艺手册表2.4-81, & = 240mm被切削层长度/:由毛坯尺寸可知/ = 16僧刀具切入长度(:1、= 0.5(。- 收一4+ 03)= 42mm刀具切出长度/2 :取4 = 2mm走刀次数为1n-I nr p-/ + /+/? 16 + 42 + 2.机动时间, :t =!=0.095min77 力 630查参考文献文,表2. 5-45工步辅助时间为:1.5工in2. 5. 3粗精铳立铳两端面机床:X62W铳床15刀具:两块镶齿套
14、式面铳刀(间距为80),材料:YT5, D = 200nvn ,齿数 Z = 20,为粗齿铳刀。因其单边余量:Z=3mm所以铳削深度ap =3mm每齿进给量町:根据参考文献3表2. 4-73,取力 =O.15/ti/%/Z铳削速度V :参照参考文献3表2. 4-81,取V = 2.54m/s机床主轴转速八:1OOOV 1000x2.54x60 。.n =x 242.68r/min ,7id 3.14x200按照参考文献3表3. 1-74 n = 245r/min-七4叼、击色兀 dn 3.14x200x245,实际铳削速度u: u =h 2.56m / s10001000x60进给量Vf :
15、Vf = afZn = 0.15x20x245/6012.25mm/s工作台每分进给量,:fm = Vf = 12.25mm/5 = 735;7im/minac :根据参考文献3表2. 4-81, a = 60mm切削工时被切削层长度/:由毛坯尺寸可知/ = 42M,刀具切入长度4:/= 0.5(D-+ (1 3) = 0.5(200 - a/2002 - 602) + (1 3) = 7.6mm刀具切出长度八取4= 2/即走刀次数为1I n 一l口4/ + Zi +42 + 7.6 + 2.机动时间乙1:tiX =!二二 0.07min“ L 735查参考文献文,表2.5-45工步辅助时间为
16、:1.2工in2. 5. 4铳顶面机床:X62W16轴承座内孔端面铳床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计刀具:硬质合金端铳刀(面铳刀) 4400mm 齿数Z = 14粗铳a面铳削深度ap : ap = 3mm每齿进给量盯:根据机械加工工艺手册表2. 4-73, Laf =0A5mm/Z铳削速度V:参照机械加工工艺手册表2.4-81,取V = 6m/s土n上+ 砧挂、由l0V 1000x6x607 - HT7 OAA / -机床主轴转速 : n =比 287/7mm , 取 = 300/min71do 3.14x400击力jidr.n 3.14x400x300 /实际铳削速度V : V =一J =6.
17、28m/510001000x60进给量匕:匕=。2 = 0.15 X14 X 300 / 60 2 10.5mm / s工作台每分进给量 fm : fm = Vf = 0.5mm/s = 630/nm/minae :根据机械加工工艺手册表2. 4-81, 4 = 240mm被切削层长度/:由毛坯尺寸可知/ = 16帆灯刀具切入长度4: lx = 0.5(D-D2-a1 + (1 - 3) = 42mm刀具切出长度乙:取4 =2利力走刀次数为1I n 一L n-P 1/ + /+/2 16 + 42 + 2ccu .机动时|日J, : t = !-二0.095min717 fm 630查参考文献
18、1,表2.5-45工步辅助时间为:1.52(11山5. 5粗精锋。72的切削用量及基本工时镶。72,本工序采用计算法。所选用刀具为硬质合金(鸨钻类)KG6,直径为敢72的圆形镶刀。.确定切削深度45 c U an- - -2.5mm p 2.确定进给量f17本文是对轴承座零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛 坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文 件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对轴承座零件的两 道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并 且有专业的
19、工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具, 则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计轴 承座内孔端面铳床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计。关键词:轴承座,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具根据切削用量简明使用手册表L 5可知,当粗镶铸件时,锤刀直径20加机, 1.8如/厂。由于所选进给量/远小于/及故所选/可用。确定切削速度口、轴向力F、转矩T及切削功率以根据参考文献2,表28-15,由插入法得煤=17加/min, /=4732NT表=51SN M ,月”表=1.25左W由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。根
20、据参考文献2,由表28-3, kMv = 0.88 ,勺丫 =0.75,故u 衣=17m/minx 0.88 x 0.75 = 11.22(m/ min)、1000v-1000x 11.22mm/min . o .n =- = 174.3r/min71d()ttx 20.5mm查Z525机床说明书,取几= 175r/min。实际切削速度为7icLn x20.5mmxl75r/min 一 ” ,.v =11.26m / min10001000由参考文献2,表28-5, %=珍=1.06,故F = 4732Axl.O6 = 5016(N)T = 5L69N-mxl.06 = 54.8N 加校验机床
21、功率切削功率pm为4 =代表5/八Xw=1.25 左 W x (195 / 246) xl.06 = 1.05左 W机床有效功率PE = PEr/ = 4.5Wx0.81 = 3.65W Pm故选择的钻削用量可用。即19= 20.5mm, f = 0A3mm/ r , = 175r/min, v = l 1.22;?:/min相应地尸= 5016N, T = 54.8N.m, Pm=l5kW切削工时被切削层长度/: / = 32mm刀具切入长度4:4=3 ctgk,r + (1 2) = ctg 120 +1 = 6.9mm刀具切出长度L : 4 = 14mm取4 = 3mm走刀次数为1机动时
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