毕业设计（论文）-轴承端盖工艺规程与专用夹具设计（全套图纸）(13页).doc

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1、-毕业设计（论文）-轴承端盖工艺规程与专用夹具设计（全套图纸）-第 - 33 - 页目 录1端盖的工艺分析及生产类型的确定- 2 -1.1端盖的用途- 2 -1.2端盖的技术要求：- 2 -1.3审查端盖的工艺性- 2 -2.工艺规程设计- 3 -2.1零件的分析- 3 -2.2确定毛坯的制造形式- 4 -2.3基面的选择- 5 -2.3.1 基准选择原则- 5 -2.3.2 基准选择- 5 -2.3.3表面加工方法的确定- 5 -3. 制订工艺路线- 6 -4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定- 8 -4.1车外圆及端面- 8 -4.2钻孔52，半精镗52，精镗52。- 8 -4.3

2、毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图- 8 -5确定切削用量及基本工时- 9 -5.1 工序 车62mm，车52mm及端面。- 9 -5.2粗车100mm外圆及端面。- 9 -5.3 工序 半精车，精车100mm外圆及端面- 10 -5.4 工序 钻4个9mm孔。- 11 -6.夹具的总体方案设计- 12 -6.1 对工件进行分析- 12 -6.2 综合设计的内容及步骤- 12 -6.3夹具设计计算- 14 -7加工程序- 15 -参考文献- 16-轴承端盖工艺规程与专用夹具设计摘要：机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、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

3、对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是端盖。了解了端盖的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定端盖的工艺路线图。关键词：轴承端盖，加工工艺，专用夹具，设计全套图纸加1538937061端盖的工艺分析及生产类型的确定1.1端盖的用途端盖主要用于零件的外部，起密封，阻挡灰尘的作用。故其在机器中只是起辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十

4、分容易。1.2端盖的技术要求：该端盖的各项技术要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度(um)形位公差(mm)端盖左端面28IT1312.50.03B端盖右端面16IT133.20.03B端盖内圆52IT83.24-9孔9IT1312.54孔4IT1312.562外表面62h8IT93.262外表面100IT93.21.3审查端盖的工艺性该端盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面，方形端面，要求其端面跳动度相对中心轴线满足0.03mm，其次就是25孔及10孔，25孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外10

5、孔的加工表面虽然在圆周上，但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。确定端盖的生产类型依设计题目知：Q=5000件/年，m=1件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式得：N=5000台/年X1件/台X（1+3%）X（1+0.5%）=5175.75端盖重量为0.5kg，由表1-3知，端盖属轻型零件；由表1-4知，该端盖的生产类型为大批生产。2.工艺规程设计2.1零件的分析轴承轴承轴承端盖具有密封，定位的作用，因此

6、结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以52mm为中心的，包括：62h8mm及倒角，62mm凹槽圆，100mm圆柱面，由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出100mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出62mm外圆柱面和52mm内圆柱面，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。图1 轴承端盖二维图图2 轴承端盖三维图刀具材料:粗加工，YT5精加工，YT15刀具参数:粗加工时要求的切削量要大所以选用主偏角为75；由于在最后还要加工台阶面所以精加工刀具的主偏角选用902.2确定毛坯的制造形式

7、零件材料为HT150，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。热处理:由于铸件在冷却过程中会产生一定的应力，所以在切削加工前要进行去应力退火。构型特点:中小型零件内腔有锥度安装:一端装夹。毛胚:由于端盖构型比较复杂，所以毛胚不得不用铸件。2.3基面的选择2.3.1 基准选择原则粗基准的选择为了保证端盖外圆的同轴度，所以选择比较集中的工序安排。选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： 1) 选择重要表面为粗基准 2)

8、选择加工余量最小的表面为粗基准 3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 以便工件定位可靠、夹紧方便。 4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。 精基准的选择1)基准重合原则 2）基准统一原则 3）自为基准原则 4)互为基准原则 5)便于装夹原则 2.3.2 基准选择 粗基准的选择：以未加工外圆表面作为粗基准。对于精基准而言，根据基准重合原则，选62用设计基准作为精基准。2.3.3表面加工方法的确定 根据端盖零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工

9、表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案62端面IT1112.5粗车-精车100端面IT113.2粗车-精车52孔IT83.2扩-铰4x9孔IT1312.5钻62外圆面IT83.2粗车-半精车-精车100外圆面IT93.2粗车-半精车3.制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。粗加工夹左端，用度车刀车右端面，再车直径为的大外圆，由于右端面的加工要求不是很高可以多车几刀，一次达到加工的要求，再车个度

10、的倒角。用反爪夹住右侧的大外圆进行盘的左半部的加工，先用车刀车左端面，加工直径为的外圆和直径为的外圆；然后换的成形车刀加工直径为的内孔和倒角。半精加工用反爪夹住大外圆，用车刀加工左端面，车直径为的外圆，直径为的外圆和台阶面；然后换的成型车刀车直径为的内孔和倒角。将工件转移刀铣床上进行铣削加工，用立铣刀铣出槽，然后换铣刀进行右端面的槽孔并用镗刀再次加工槽孔和槽孔中的倒角。将工件转至钻床，加工个直径为的孔。在钻完以后钳工去毛刺，由于此零件不需要精加工所以在去毛刺以后进行终检。确定工艺路线：工序号工序名称加工表面加工方案机床设备刀具夹具1铸造金属模机器造型，HT1502清理清除浇冒口、型砂、分边、毛

11、刺等3热处理人工时效4粗车145倒角粗车车床CA6140端面车刀三爪自定心卡盘5车端面右端面粗车、半精车车床CA6140端面车刀三爪自定心卡盘6车内、外圆右端凹槽端面粗车、半精车、精车车床CA6140内圆车刀三爪自定心卡盘62外圆面粗车、半精车、精车7车外圆52内圆面粗车外圆车刀三爪自定心卡盘100外圆粗车、半精车外圆车刀8钻扩49孔右端面钻、扩钻床麻花钻、扩孔钻三爪自定心卡盘9去毛刺钳工台平挫10清洗清洗机11终检4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 轴承轴承端盖零件材料为HT150，毛坯重量约为1.00Kg，生产类型为中批生产，采用金属砂型铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各

12、加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：4.1车外圆及端面考虑右端面的粗糙度Ra为3.2，参照机械制造工艺设计手册以下简称“手册”，表143，确定工序尺寸为 Z=1.0mm，其中粗加工的加工余量Z=0.5mm，精加工的加工余量Z=0.25mm。4.2钻孔52，半精镗52，精镗52。钻52： 2Z=30半精镗：52 2Z=1.5精镗：52 2Z=0.5 4.3毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图图3 毛坯图5确定切削用量及基本工时5.1 工序 车62mm，车52mm及端面。机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时：确定加工余量为2mm， 查切削用量简明手册，加工切削

13、深度 由表4 ，根据3表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： ;切削修正系数： 故 由机床 车端面 min5.2粗车100mm外圆及端面。机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时确定加工余量为1mm， 查切削用量简明手册，加工切削深度 由表4 ，根据3表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： ;切削修正系数： 故 由机床 车端面 min5.3 工序半精车，精车100mm外圆及端面机床：C6140车床刀具：YT15硬质合金车刀确定切削用量及加工工时确定加工余量为0.25mm， 查切削用量简明手册，加工切削深度 由表4 ，根据3表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸

14、铁时： ;切削修正系数： 故 由机床 半精车端面 min精车精车端面 min行程次数：机动时间：5.4 工序 钻4个9mm孔。 机床：Z535立式钻床 刀具：高速钢麻花钻 确定切削用量及工时f=0.75mm/rK=0.750.95=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=15.92r/s 按机床选取 n=338r/min=5.63r/s 故实际切削速度 =0.35m/s 切削工时 l=17mm，l= 10mm，l=2mm t= =0.121min T总tm*6=0.725min 6.夹具的总体方案设计6.1 对工件进行分析轴承盖的作用一是为了固定轴承

15、进行轴向定位，二是起密封保护作用，防止轴承进入尘土等进入轴承造成损坏。除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用。如图1-1示： 图4 轴承盖通过对零件图的分析，因零件的尺寸不大，且精度要求较高，所以选用翻转式夹具。6.2 综合设计的内容及步骤（1）专用夹具的基本要求 保证工件的加工精度1）专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2）提高生产率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3）工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制

16、造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配机构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4）使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构。5）经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以考虑夹具在生产中的经济效益。 （2） 夹具设计的一般步骤1）明确设计任务与收集设计材料2）确定夹具设计方案与绘制夹具草图3）进行必要的分析计算4）审查方案与改进设计5）绘制夹具装配总图6）绘制夹具零件图（3）夹具设计中的几个重要问题1）清根问题 在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具

17、体定位端面和定位外圆交界处的清根问题。2）让刀问题在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工的家具时，会存在让刀问题。3）更换问题4）防松问题（4）夹具的结构工艺性分析夹具的结构工艺性指夹具制造、检验、装配、调试、维修的方便性。为保证良好的工艺性，应做到：尽量选用标准件、通用件：各种专用件要易于制造。6.3 夹具设计计算为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。定位误差分析： 1）定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即2）由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为 0.4um ，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为1.6um 3） 钻削力的计算： 刀具选用高速钢材料查机床夹具设计手册表 1-2-8 4）夹紧力计算：查机床夹具设计手册由表 1-2-23 可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为 0 查表 1-2-21： d =10mm p =1.25 rz =4.594 选用梯形螺纹有利于自锁 由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力，所以夹具设计符合要求