課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 承座零件的 工藝規(guī)程及工藝裝備 班 級 設(shè) 計 者 學 號 指導教師 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 機械制造工藝學課程設(shè)計任務書 題目： 軸承座零件的 工藝規(guī)程及工藝裝備 生產(chǎn)綱領(lǐng)： 4000件 生產(chǎn)類型： 批量生產(chǎn) 內(nèi)容： 1. 產(chǎn)品零件圖 1張 2. 產(chǎn)品毛坯圖 1張 3. 夾具圖 1張 4. 零件裝配圖 1張 5. 機械加工工藝過程卡片 1 套 6. 機械加工工序卡片 1套 7課程設(shè)計說明書 1份 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 圖 1、 2 分別為軸承座的零件圖。已知零件的材料為 產(chǎn)量 4000 件 /年。試為該軸承座零件編制工藝規(guī)程。 圖 1承座零件圖 第一節(jié) 軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 一 軸承座的用途 1. 保持軸承的位置作為載荷的支撐 2. 防止外界物質(zhì)侵入軸承 3. 提供一種將保持軸承良好潤滑的結(jié)構(gòu) 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 二 軸承座的技術(shù)要求 全部技術(shù)要求列于表 1加工表面 尺寸及偏差/差 /表面粗糙度 / m 形位誤差 /面 95 孔 47 47+ 前后端面 40 孔 22 22 孔 12 12 表 1文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 三 審查軸承座的工藝性 分析零件圖可知，軸承座前后端面要求切削加工和倒角加工，并在軸向方向上均大于相鄰表面。 12和 22的端面均為平面可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度； 47面和頂面用銑床加工；另外，該零件其余表面精度都較低，不需要加工，通過鑄造就可以達到加工要求。由此可見，該零件的工藝性較好。 四 確定撥叉的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知： Q=4000 件 /年，結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 a%和廢品率 b%分別為3%和 代入公式 1N=4000*(1+3%+=4140 件 /年 由查 1承座屬輕型零件；由表 1軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 第二節(jié) 確定毛坯、繪制毛坯 簡圖 一、 選擇毛坯 由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學性能，并且價格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機架、底座。箱體等形狀復雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。 二、 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 1、 公差等級 由軸承座的功用和技術(shù)要求，確定零件的公差等級為普通等級。 2、 零件表面粗糙度 由零件圖可知，該軸承座各加工表面的粗糙度 m。 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鑄件的尺 寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表 1。 項目/件基本尺寸 /工余量等級 機械加工余量/明 1 雙側(cè)加工 2 面單側(cè)加工 3 面單側(cè)加工 4 面單側(cè)加工 5 面單側(cè)加工 1造件主要表面的機加工余量 三、 繪制軸承座鑄造毛坯簡圖 由表 1制毛坯簡圖如圖 1 圖 1承座鑄造毛坯簡圖 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 第三節(jié) 擬定軸承座工藝路線 一、定位基 準的選擇 1、粗基準的選擇 選擇粗基準的出發(fā)點是為后續(xù)的工序提供合理的定位基準，保證各加工表面的余量足夠并分配合理，由于粗基準是對毛坯進行第一次機械加工的定位基準，因此與毛坯的狀況關(guān)系很大。在銑床上加工頂面的時候，以頂面作為粗基準，然后以頂面為基準來加工底面。 2、精基準的選擇 選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實現(xiàn)，以及定位安裝的準確方便。選擇精基準應遵循以下的原則： 基準重合原則； 基準統(tǒng)一原則； 互為基準原則； 自為基準原則； 便于安裝原則。 精基準選擇時，一定要保證加工面自身形狀精度，二位置精度則由前面的工序保證。同時，精基準選擇時，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單及操作簡便。在遵循上述原則的前提下，軸承座前后端面的最終精加工，就是互為精基準，遵循互為基準原則?？?為基準加工出來的。 二、表面加工方法的確定 根據(jù)軸承座零件圖上各加工表面的表面粗糙度， 確定加工件個表面的加工方法，如表 6 加工表面 尺寸等級精度 表面粗糙度 m 加工方案 軸承座頂面 銑 軸承座底面 銑 半精銑 軸承座前面 車 半精車 軸承座后面 車 半精車 孔 鏜 半精鏜 孔 22 擴 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 孔 12 鉆 擴 表 1承座零件個表面加工方案 三、加工階段的劃分 該軸承座加工質(zhì)量要求高，可 將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。 在粗加工階段，再銑床上首先將底面作為粗基準來開始加工頂面，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；在半精加工階段，在以底面為基準加工底面，再在鉆床上加工孔 12和 22 和在鏜床上加工 。 四、 工序的集中與分散 本例選用工序集中原則安排軸承座的加工工序。該軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表 面之間的相對位置精度要求。 五、工序順序的安排 （ 1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準 軸承座的底面。 （ 2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 (3)遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 軸承座的底面，后加工次要表面 軸承座的底面。 （ 4）遵循“先面后孔”原則，先加工軸承座的底面，再鉆 22 和 12的孔，最后鏜 孔。 2、熱處理工序 熱處理工序的安排在零件加工的工藝過程中有重要地位，通過熱處理可以提高零件材料的物理機械性能 和改善工件的切削加工性能，消除毛坯制造和切削加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力，所以，為穩(wěn)定組織以及穩(wěn)定零件的形狀及尺寸，防止變形和開裂，零件在機加工前必須進行消除內(nèi)應力的時效處理。 3、表面處理工序的安排 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 為了提高零件的表面抗蝕能力，增加耐磨性，也為了是表面美觀，在零件全部加工完后應對零件表面涂漆（未加工表面）。 4、檢驗工序與輔助工序 檢驗工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一，也是工藝過程中不可缺少的內(nèi)容。檢驗的內(nèi)容有：外觀檢驗，看零件的表面是否有毛刺。檢驗表面粗糙度，進行尺寸檢驗，看是否符合圖紙要求。 在 工藝過程中，還安排有化纖工序，打毛刺工序，涂漆工序等，這些都屬于為保證零件的質(zhì)量，零件的美觀而必不可少的輔助工序。 六、確定工藝路線 毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應力及改善機械加工性能，在毛坯車間銑削去澆冒口，達到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機械加工車間來加工。 綜上工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表 1 工序號 工序名稱 機床名稱 刀具 量具 1 粗銑底面 臥式銑床 面銑刀 游標卡尺 2 半精銑底面 臥式銑床 面銑刀 游標卡尺 3 粗銑頂面 臥式銑床 面銑刀 游標卡尺 4 鉆 12 的孔 鉆床 麻花鉆 擴孔鉆 卡尺、塞規(guī) 5 鉆 22 的孔 鉆床 麻花鉆 擴孔鉆 卡尺、塞規(guī) 6 車削前端面 車床 車刀 游標卡尺 7 車削后端面 車床 車刀 游標卡尺 8 鏜 47 孔 鏜床 鏜刀 游標卡尺 9 去毛刺 鉗工臺 平銼 10 檢驗 塞規(guī)、百分表、卡尺等 表 1文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 第四節(jié) 機床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用 一、機床設(shè)備的選用 選用 式銑床、 二、工藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應簡 要寫出它們的名稱。 軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具。 第五節(jié) 加工余量、工序尺寸和切削用量的確定 工序一 二 加工底面 1、確定加工余量：粗銑軸承座底面 銑軸承座底面 12、確定進給量 f：查表得，取每齒粗銑的進給量為 ，取精加工的 每齒的進給量為 銑走刀一次 3、計算切削用量： 選取銑床的主軸轉(zhuǎn)速粗銑時為 100r/銑時為 300r/取銑刀的直徑為 100所以切削速度分別為： 000=00*100/1000=精 = 000=00*300/1000=序三 12頂面加工 1、確定加工余量：工序余量為 、確定進給量 f：由于表面加工精度不高，所以選 f=2，就可滿足。 3、計算切削用量：仍用 100面，可取 f=r，查表得 n=600r/切削速度 V= 000=00*600/1000= 工序四 鉆 12孔 1、確定加工余量：取 102文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 2、 確定進給量 f： r,f 擴 =r 3、確定切削速度：查表得 V=21m/、計算計算轉(zhuǎn)速： n=1000v/ d=照鉆床的實際轉(zhuǎn)速取 n=600r/ 則 實 際 切 削 速 度 為v= 000=00/1000=序五 鉆 22的孔 1、確定加工余量：取 （ 、 確定進給量 f： r 3、確定切削速度：查表得 V=21m/、計算計算轉(zhuǎn)速： n=1000v/ d=照鉆床的實際轉(zhuǎn)速取 n=480r/ 則 實 際 切 削 速 度 為v= 000=80/1000=序六 加工前端面 前端面的加工由專用夾具放在車床上進行加工。工序單邊總余量是 于本工序為半精加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮。 1、確定加工余量：粗加工 .5 半精加工 、 確定進給量 f：粗加工 f=r ,半精加工 f=2mm/r 3 、 確 定 切 削 速 度 ： 查 表 得 n=600則V= 000=20*600/1000=226m/序七 加工后端面 后端面的加工由專用夾具放在車床上進行加工。工序單邊總余量是 于本工序為半精加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮。 1、確定加工余量：粗加工 .5 半精加工 、 確定進給量 f：粗加工 f=r ,半精加工 f=2mm/r 3 確 定 切 削 速 度 ： 查 表 得 n=600則V= 000=20*600/1000=226m/文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 工序八 加工 47孔 1、確定加工余量：粗鏜加工 半精鏜加工 、 確定進給量 f：粗加工 f =r,半精加工 f=r 3、確定切削速度：查表得， V 粗 =30m/V 半精 =90m/此計算出轉(zhuǎn)速為 1000v/ d=1000*30/(7)=153r/1000v/ d=1000*90/(7)=459r/文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 第六節(jié) 時間定額的計算 根據(jù)設(shè)計要求，只計算一道工序的工時，下面計算加工 12孔的工時定額。 1、基本時間 基本時間 t=（ L+2） /（ f*n），式中 +(12),4，鉆盲孔時， 由圖知， L=30， ， f=0.2,n=600，則 2/2118/2） +以， t=（ 30+） /（ 00） = t=、輔助時間 查表得，開停車 降鉆桿 軸運轉(zhuǎn) 除鐵屑 尺測量 裝卸工件時間查表得取 以，輔助時間 )=、作業(yè)時間 T=基本時間 +輔助時間 =4、布置工作地時間 機械制造工藝學取 3則 * = 5、休息與生理需要時間 機械制造工藝學取 3則 * =%= 6、準備與終結(jié)時間 表取部分時間為 簡單件 26度定位 用鉆模式 6設(shè)計給定 4000件，則 tz/n=(26+)/4000= 7、單件時間 T 、單件計算時間 tz/n 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 第 6 節(jié) 軸承座零件的車床夾具設(shè)計 車床夾具主要用于零件的旋轉(zhuǎn)表面以及端面 。 因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸 。 床夾具的主要類型 （ 1） 安裝在車床主軸上的夾具 。 這類夾具很多，有通用的三爪卡盤 、 四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計的心軸；專用夾具通常可分為心軸式 、 夾頭式 、 卡盤式 、 角鐵式和花盤式 。 這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具 做進給運動 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu) 。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體 、 支座 、 杠桿 、 接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計專用夾具 。 這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具 。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個 裝定位元件 、 夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內(nèi)孔 。這類夾具不對稱，要注意平衡 。 （ 2） 安裝在托板上的夾具 。 某些重型 、 畸形工件，常常將夾具安 裝在托板上 。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動 。 由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇 。 而生產(chǎn)中需自行設(shè)計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以軸承座零件在車床上加工用專用夾具 。 床夾具的設(shè)計要點 （ 1）定位裝置的設(shè)計特點和夾緊裝置的設(shè)計要求 當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點 。 當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應以夾買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應可靠。由于加工時 工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （ 2）夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連 接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對于徑向尺寸 D 140 D (2 3)d 的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖 1種連接方式定心精度較高。 2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。 圖 1示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按 H7/ H7/主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和 倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按 H7/ H7/配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。 對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖 1渡盤在其長錐面上配合定心，用 活套 在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端 面要求緊貼，制造上較困難。 圖 1渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有 螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙， 14951605 或 1304139763 圖 1 車床夾具與機床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口 尺寸 。 過渡盤的材料通常為鑄鐵 。 各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊 承座零件的車床專用夾具的總體設(shè)計 （ 1） 夾具的總體結(jié)構(gòu)應力力求緊湊 、 輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸 。 （ 2） 當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量 、 刀具的壽命 、 機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大 。 因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求 。 平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔 。 在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作 。 （ 3） 為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外 。 因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩 。 承座零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 D 、夾具誤差J、 夾具在主軸上的安裝誤差 A 和加工方法誤差G的影響 。 如夾具圖所示，軸承座在夾具上加工時，尺寸的 加工誤差的影響因素如下所述： （ 1