机械设计论文ca10b中间轴轴承支架加工工艺规程设计

机械设计论文ca10b中间轴轴承支架加工工艺规程设计内容摘要：

通过答辩 设计夹具时必须使工件的加工质量、生产效率、劳动条件和经济效益等四方面达到辩证的统一。 其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。 为了提高生产率，夹具采用先进的结构和机械传动装置以及快速高效的夹紧装置，以缩短辅助时间，这往往会增加夹具的制造成本，但当工件的批量增加到一定规模时，因为单件的工时下降所本科毕业设计（论文）说明书 7 获得的经济效益将得到补偿，从而降低工件的制造成本。 因此所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应，才能获得良好的经济效果。 但是，任何技术措施都会遇到某些特殊情况，故对以上四方面有时候也很 侧重。 例如对于位置精度要求很高的工件加工，往往着眼于满足加工精度要求；对于精度要求不高的而生产批量较大的工件，则需要着重考虑提高夹具的工效。 总之，设计夹具时应该满足以下几个基本要求： 1） .保证工件的加工精度 即在机械加工工艺系统中，夹具应满足以下三个要求：工件在夹具中的定位，夹具在机床上的位置，刀具的正确位置。 2） .保证工人的造作安全； 3） .达到加工的造作生产率要求 4） .满足夹具一定的使用寿命和经济效应 现代机床夹具的发展 方 向 由于市场需求的变化多端以及机电产品的竞争日益激烈，产品更新换 代的周期短，多品种、中小批量生产的比例在提高。 为了适应现代化机械工业向高、精、尖方向发展的需要，现代机床夹具也必须与时俱进，传统的生产技术准备工作和传统的夹具结构已经不适应新的生产特点，其发展方向主要表现为 “四化 ”。 （ 1）标准化 夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛 坯 和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为 工作图的审查创造了良好的条件。 目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准以及通用夹具标准，组合夹具标准等。 夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （ 2）可调化、组合化 夹具的可调化、组合化即夹具的柔性化，它与机床的柔性化相似，它是通过调 组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。 工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、本科毕业设计（论文）说明书 8 通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。 （ 3）精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。 精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负 ，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度可达。 （ 4）高效自动化 高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。 例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了 5 倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速 9000r/min 的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。 本科毕业设计（论文）说明书 9 第三章 零件的分析 零件的作用 CA10B 解放牌汽车中间轴轴承支架 （见图 ） 的主要作用是 ： （ 1） 起到稳固滚子的作用。 （ 2） 在安装时起到固定滚珠的作用，即利于安装。 要求零件的配合符合要求。 图 CA10B 解放牌汽车中间轴轴承支架 零件 本科毕业设计（论文）说明书 10 零件的工艺分析 零件的加工过程中，要保证零件上部的折弯部分在竖直方向与 ∅140 的内孔端面 成176。 的夹角，同时要保证支架两侧板的平面与水平面成 30176。 的夹角， 两侧面 孔中心到顶小孔所在平面的距离为 72mm，且每孔中心线与竖直方向零件的夹角成 30176。 夹角。 要保证以上尺寸要求，最好先将 ∅12 小孔，的内孔和端面加工完成，再以内孔和端面为定位基准对上凸台表面进行加工，最后内孔，端面，和上 ∅12 的小孔为定位基准，加工支架两侧板，其中主要加工面粗糙度为 ，其余表面粗糙度为 50μm. 本科毕业设计（论文）说明书 11 第四章 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 一、 毛坯的生产类型 零件材料为 HT200，采用铸造毛坯；根据《机械加工工艺手册（第二版）》（机械工业出版社，王先逵主编）（以下简称《机械加工工艺手册》）表 ～ ，零件生产类型为大批量生产，形状比较简单，最大轮廓尺寸为 250400mm，而且表面粗糙度质量要求也不是很高，故可采用砂型机器造型（湿型铸造）铸件毛坯。 二、 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 1. 求最大轮廓尺寸 零件 最大轮廓尺寸 属于区间 250400mm。 2. 选取公差等级 CT 由《机械加工工艺手册》表 ，铸造方法按照砂型铸造，材料为灰铸铁， 铸件尺寸公差等级 812 级（ GB/T64141999），选用铸件尺寸公差等级为 CT10。 3. 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件尺寸公差等级 CT，由《机械加工工艺手册》表 选取铸件各加工面尺寸公差，公差带相对于基本尺寸对称分布。 4. 求机械加工余量等级 由《机械加工工艺手册》 表 ，铸造方法按照砂型铸造，铸件材料为灰铸铁，得机械加工余量等级范围为 E～ G 级（ GB/T64141999），选用 F 级。 5. 求 RMA（要求的机械加工余量） 对所有加工表面取同一个数值，由《机械加工工艺手册 》表 查铸件最大轮廓尺寸为 250400mm、机械加工余量等级为 F级，得机械加工余量 RMA=。 6. 最小铸出孔 查《机械加工工艺手册》大量生产中最小铸出孔直径为 1215mm，故该零件中的小孔不铸出。 7. 求毛坯基本尺寸 R 通过镗削得到，属于内腔加工，根据公式得， R=； T1本科毕业设计（论文）说明书 12 面、 T2 面为单侧加工，根据公式得， R=12++； T3 面、 T4 面属于双侧加工，根据公式得， R=50++。 铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 表 铸件加工余量 单位： mm 简 图 加工面代号 基本尺寸F CT10 加工余量 等级 加工 余量 RMA 毛坯 尺寸 说 明 D1 140 F  2 孔双侧加工 T1 12 F 单侧加工 T2 12 F 单侧加工 T3 50 F 单侧加工 T4 50 F 单侧加工 三、 绘制铸件毛坯图 按表 所得毛坯尺寸绘制铸件毛坯图。 基准的选择 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。 粗基准的选择 本科毕业设计（论文）说明书 13 先选取 ∅155 外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，铣 ∅155 两端面，再以∅155 外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，镗内孔。 精基准的选择 以内孔， ∅155 端面， ∅12 孔（两面一销）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。 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，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，以便生产成本尽量降低。 1).工艺路线方案一 工序 1 粗镗孔 、 车端面 以 ∅155 外圆为定位基准，粗镗内孔，车 ∅155 一端面，粗糙度为 50μm。 工序 2 车端面精镗孔 掉转，以 ∅155 外圆为定位基准，车 ∅155 另一端面，粗糙度为 50μm，半精镗内孔。 工序 3 铣凸平面 以内孔为定位基准，铣顶小凸台面，粗糙度为 50μm。 工序 4 钻孔 以内孔为定位基准，钻中间 ∅12 的孔，粗糙度为 50μm。 工序 5 铣侧支架 以内孔，中间 ∅12 孔， ∅155 端面为定位基准，铣支架两侧台平面，粗糙度为 50μm。 工序 6 钻孔 以内孔，中间 ∅12 小孔， ∅155 端面为定位基准，钻 支架两侧台平面的 ∅12 孔，粗糙度为 50μm。 工序 7 钻孔 以 ∅155 外圆为定位基准，钻圆柱面上小孔，保证两孔间距离为32177。 工序 8 去毛刺。 工序 9 检查。 2). 工艺路线方案二 本科毕业设计（论文）说明书 14 工序 1 车端面 以 ∅155 外圆和一端面为基准，车一端面，粗糙度为 50μm，翻转车另一端面，粗糙度为 50μm。 工序 2 镗孔及倒角 以 ∅155 外圆和一端面为基准，粗镗内孔，半精镗内孔，粗糙度为 ，倒倒角，粗糙度为 50μm。 工序 3 铣凸平面 以内孔和一端面为基准，铣上中间凸平 面，使其厚度为 12mm，表面粗糙度为 50μm。 工序 4 钻孔 以内孔和一端面为基准，钻中间 ∅12 的孔，粗糙度为 50μm。 工序 5 铣侧支架 铣支架两侧平面 .表面粗糙度为 50μm。 工序 6 钻孔 以内孔， 155 端面以及中间 ∅12 的小孔为定位基准 (一面两销 )，钻支架两侧平面 ∅12 的孔，表面粗糙度为 50μm。 工序 7 钻孔 和 155 一端面为基准，钻圆柱面上，保证两孔间距离为 32177。 工序 8 去毛刺。 工序 9 检查。 比较以上两种方案，两种方案的定位基准基本一样，加工工序的步骤也 差不多 ，方案一中 车完一端面后直接镗孔 ， 需要替换镗刀，速度慢，增加了加工时间， 且其工件装夹的次数要比第二种方案多，故影响加工效率。 从加工效率与装夹方便性考虑， 第二种方案更为经济合理，确定最终加工工艺方案为： 工序 1 粗车 ∅155 外圆两端面，以 ∅155 及另一端面为粗基准。 工序 2 粗镗、半精镗内孔，孔两端面倒倒角。 工序 3 铣上中间凸平面。 工序 4 钻中间 ∅12 孔。 工序 5 铣支架两侧平面。 工序 6 钻支架 两侧平面 ∅12 孔。 工序 7 钻圆柱面上。 工序 8 去毛刺。 工序 9 检查。 本科毕业设计（论文）说明书 15 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 内孔表面 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定格表面的各个加工工序的加工余量如下： 表 内孔表面 各工序加工余量 单位： mm 加工表面 加工内容 加工 余量 精度等级 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 铸造 CT10 ∅135177。 粗镗孔 2 IT12 20 半精镗孔 IT1112 钻孔 IT12 50 两侧面孔 钻孔 IT12 50 钻孔 IT1213 20 本科毕业设计（论文）说明书 16 平面 表 平面各 工序加工余量 单位： mm 加工表面 加工内容 加工余量 经济精度 工序 尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 粗 车 ∅155 两 端面 铸造 CT10 55177。 车上端面 IT12 50 5 车下端面 IT12 50 50 倒角 IT12 50 粗铣中间凸平面 铸造 CT10 177。 粗铣 IT12 12 50 铣支架两侧面 铸造 CT10 177。 粗铣 IT12 12 50 本科毕业设计（论文）说明书 17 确定切削用量及基本工时 工序 1 粗车 ∅155 外圆两端面，以 ∅155 及另一端面为粗基准；保证尺寸 50mm 单边余量。 图 工序 1 加工简图 1. 加工条件 工件材料： HT200，硬度 160~210HBW， σb =170~240MPa，铸造。 加工要求：粗车 ∅155 上下两端面，。