机械制造技术课程设计-水平轴承座的加工工艺及车φ16孔夹具设计(编辑修改稿)

机械制造技术课程设计-水平轴承座的加工工艺及车φ16孔夹具设计(编辑修改稿)内容摘要：

第 5 页 共 42 页 第二章 零件的分析 零件的作用 水平 轴承座作为固定轴承的重要零部件，它是传动机构上可拆卸部分，它常用高强度螺栓和传动机构相连接。 轴承的应用较广，主要应用在轧钢机、汽轮机、内燃机、铁路机车、车辆、金属切削机车、航空发动机附件、雷达、卫星通信地面站、天文望远镜及各类仪器仪表中。 在目前市场上，使用比较普遍的轴承为滑动轴承、调心球轴承、圆锥滚子轴 承、深沟球轴承、角接触轴承、推力球轴承等。 第 6 页 共 42 页 零件的工艺分析 水平轴承座 有 2 个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。 1： 以 下 端面 为基准的加工面，这组加工面主要是 加工台阶面和2Φ 6孔。 2： 以Φ 6 孔为基准的加工面，这组加工面主要是 铣轴承孔左右端面和车轴承孔。 第 7 页 共 42 页 第三章 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200，由于零件 成批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 基面 的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。 目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。 如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。 以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。 例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。 因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。 这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨 性。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。 这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基 第 8 页 共 42 页 准，以保证定位准确夹紧可靠。 有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。 多次使用难以保证表面间的位置精度。 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。 先选取 下 端面作为定位基准。 精基准的选择应满足以下原则： （ 1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表 面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。 （ 2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。 （ 3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。 （ 4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。 （ 5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简 单、操作方便。 以已经加工好的Φ 6 孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。 主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。 第 9 页 共 42 页 制定工艺路线 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能得到合理的保证。 在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。 除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案： 方案一 1 铸造 铸造 2 时效处理 时效处理 3 铣 铣下端面 4 铣 铣高 16mm 台阶面 5 钻 钻 2Φ 6 孔 6 铣 铣轴承座孔端面 7 车 粗车Φ 16H7 内孔 8 车 精车Φ 16H7 内孔 9 检验 检验 10 入库 入库 方案二 1 铸造 铸造 2 时效处理 时效处理 3 铣 铣下端面 第 10 页 共 42 页 4 铣 铣高 16mm 台阶面 5 钻 钻 2Φ 6 孔 6 铣 铣轴承座孔端面 7 车 粗车Φ 16H7 内孔 8 检验 检验 9 入库 入库 工艺方案一和方案二的区别在于方案一对Φ 16 内 孔 进行粗加工和 精加工，而方案二对此孔只有粗车一个工序，不能更好的保证加工精度要求和位置度。 具体的加工路线如下 1 铸造 铸造 2 时效处理 时效处理 3 铣 铣下端面 4 铣 铣高 16mm 台阶面 5 钻 钻 2Φ 6 孔 6 铣 铣轴承座孔端面 7 车 粗车Φ 16H7 内孔 8 车 精车Φ 16H7 内孔 9 检验 检验 10 入库 入库 第 11 页 共 42 页 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件材料为 HT200 生产类型为批量生产，采用 铸 造 毛坯。 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度 公差，由铸造可直接获得。 端面 由于端面要与其他接触面接触，查相关资料知余量留 比较合适。 孔 毛坯为空心，铸造出孔。 孔的精度要求介于 IT7— IT8 之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为 确定切削用量及基本工时 铸造 时效处理 铣下端面 设计内容：以外圆为基准铣下端面 第 12 页 共 42 页 加工设备的选择 因为本工序 铣 下 平面 且加工精度不高，为节约生产成本，所以选择立式铣床 X51，该铣床的参数如下： 最大铣削高度 120mm 工作台尺寸 1030*670mm 刀轴直径 35mm 刀轴转速 10000r／ min 安装功率 工艺装备选择 1）工装夹具： V 型块 2）刀具 端铣刀 刀具材料：高速钢 3）量具 游标卡尺 工步顺序的确定 铣下端面 加工余量的确定 铣下端面 Z=2 切削用量的选择与确定 1. 选择刀具 第 13 页 共 42 页 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 YG8, mmap  ， 0 22d mm ， 75 / minvm ， 4z。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大， 一次加工完成 mmap  2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 ，中等系统刚度。 根据表查出 齿/ mmfz  ，则 1 0 0 0 1 0 0 0 7 5 7 9 6 . 1 7 / m in22s vnrd    按机床标准选取 wn ＝ 750 min/r 2 2 7 5 0 1 1 7 . 1 5 / m in1 0 0 0 1 0 0 0wdnvm     当 wn ＝ 750r/min 时 rmmznff wzm /6 0 07 5  按机床标准选取 rmmfm /600 3） 计算工时 切削工时： mml 15 ， mml 91  ， mml 32  ，则机动工时为 m 50 391521  xfn lllt wm 第 14 页 共 42 页 铣高 16mm 台阶面 设计内容：以下端面为基准 铣高 16mm 台阶 面 加工设备的选择 因为本工序 铣高 16mm 台阶 面 且加工精度不高，为节约生产成本，所以选择立式铣床 X51，该铣床的参数如下： 最大铣削高度 120mm 工作台尺寸 1030*670mm 刀轴直径 35mm 刀轴转速 10000r／ min 安装功率 工艺装备选择 1）工装夹具：支撑钉，挡销 2）刀具 端铣刀 刀具材料：高速钢 3）量具 游标卡尺 工步顺序的确定 铣高 16mm 台 阶 面 加工余量的确定 铣高 16mm 台阶 面 Z=2 第 15 页 共 42 页 切削用量的选择与确定 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8, mmap  ， 0 40d mm ， min/125mv  ， 4z。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 mmap  2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 ，中等系统刚度。 根据表查出 齿/ mmfz  ，则 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 5 9 9 5 / m in40s vnrd    按机床标准选取 wn ＝ 1000 min/r 4 0 9 9 5 1 2 4 . 9 / m in1 0 0 0 1 0 0 0wdnvm     当 wn ＝ 1000r/min 时 0. 2 4 10 00 80 0 /m z wf f zn m m r     按机床标准选取 800 /mf mm r 3） 计算工时 切削工时： 120l mm ， mml 91  ， mml 32  ，则机动工时为 12 1 2 0 9 3 0 . 6 6 m i n1 0 0 0 0 . 2mwl l lt n f x   . 第 16 页 共 42 页 钻 2Ф 6 孔 设计内容：以 下 端面为基准钻 2Φ 6 孔 加工设备的选择 因为本工序钻 2Φ 6 孔，为节约生产成本，所以选择立式钻床 Z525，该铣床的参数如下：。