轴承座工艺设计

荆州长江大学机械制造工艺学课程设计说明书题目：轴承座车孔专用夹具及工艺设计姓名：小明学号：200903578年级：三年级专业：机械设计制造学生类别：四年本科指导教师：陈义厚教学单位：荆州长江大学机械学院2012年5月29日轴承座工艺设计【摘要】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。随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔，尤其是在汽车和电子电器等高速发展的领域。本次课程设计设计的课题就是轴承座的设计，是在学完汽车制造工艺学后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。【关键词】轴承座工艺规格设计夹具设计工序工艺性目录一、设计任务……………………………………………………1二、工艺性分析…………………………………………………22.1零件的作用……………………………………………22.2零件的工艺性分析……………………………………2三、工艺规程设计3.1零件材料………………………………………………33.2毛坯选择………………………………………………33.3基准的选择……………………………………………73.4制订工艺路线…………………………………………83.5机械加工余量、工序尺寸及公差……………………10四、夹具设计……………………………………………………124.1提出问题………………………………………………124.2夹具设计………………………………………………12五、设计心得……………………………………………………17六、参考文献……………………………………………………18一、设计任务.设计课题：轴承座机械加工工艺规程设计加工Φ30、Φ35孔专用夹具设计设计要求：（1）零件毛坯图1张（2）机械加工工艺过程卡片1张（3）机械加工主要工序的工序卡片1张（4）夹具装配图1张（5）夹具零件图1张（6）设计说明书1份零件简图：如图1-1所示．名称：轴承座生产批量：中批量材料:HT200要求设计此工件的钻床夹图1-1零件三维图：如图1-2所示图1-2二、工艺性分析2.1零件作用设计题目所给零件为轴承座，主要作用是安装轴承以支撑轴。2.2零件工艺性分析轴承座共有4组主要加工表面。1、以Φ30mm/Φ35mm孔为中心的加工表面。这组加工表面包括：Φ30mm孔和Φ35孔及倒角以及尺寸为38mm与Φ30mm孔轴线垂直的两个端面。还有一个Φ4mm的油孔。这组加工表面位置要求为：Φ30mm孔两外端面的平行度误差为0.03mm.2、以Φ6mm孔为中心的加工表面。这组加工表面包括：Φ6mm油孔，两个Φ13mm沉孔，两个Φ9mm通孔，两个Φ8mm配作孔，以及与Φ30mm轴线之间尺寸为mm的Φ6mm孔的外端面。3、Φ9mm孔的外端面。这个加工表面的位置要求为：（1）与Φ30mm孔的轴线的平行度误差为0.03mm；（2）表面平面度误差为0.008mm（只允许中间向材料内凹下），位置度误差为0.01mm.4、槽2错误!未找到引用源。1mm。三、工艺规程设计3.1零件材料零件材料为HT200，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。3.2毛坯选择3.2.1确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为HT200，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。模锻加工工艺的几点优势：①由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；②锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。③锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；④生产率较高；⑤操作简单，易于实现机械化；⑥生产批量越大成本越低。从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。3.2.2确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如图3-1所示图3-1。3.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的确定（1）、确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸a)、轴承座底平面的加工过程如图3-2所示图3-2b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆面为粗基准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量及工序尺寸见表1表3-1（2)、确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸a)、轴承座上平面的加工过程如图3-3图3-3b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣上底面的工序偏差。方便铣削，并要间接保证尺寸15+0.050，以及平面度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表3-2表3-2（3）、确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸a)、轴承座左右两侧平面的加工过程如图3-4所示图3-4b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣两侧面的工序偏差。为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧平面的加工余量及工序尺寸见表3-3表3-3（4）、确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸a)、轴承座前后端面的加工过程如图3-5所示图3-5b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔Φ30的一个精基准，因此在次道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工余量及工序尺寸见表3-4表3-43.3基准的选择3.3.1粗基准的选择对于加工表面较多的零件，按照粗基准的一般选取原则：（1）各表面有足够的加工余量；（2）对一些重要表面和内表面，应尽量使加工余量分布均匀；（3）各加工表面上的总切削量最小。（4）尽量以不加工表面为粗基准。结合本零件的加工情况，选取Φ9mm孔的外端面为粗基准。该表面位置要求较高，要求加工余量分布尽可能均匀。以此加工轴承底座底面以及其它表面，用平口钳夹持Φ30mm两侧面可实现完全定位。3.3.2精基准的选择根据零件图上标注的平行度，垂直度等位置要求，主要考虑互为基准和基准统一与基准重合原则，以粗加工后的底面（Φ13孔外端面）为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。基准不重合时应该在下文专门进行尺寸换算，此处不再重复。3.4制订工艺路线3.4.1工艺路线方案一工序1铸造毛坯;工序2检验;工序3铣Φ30端面,以轴承座底面（Φ13孔外端面）为定位基准；工序4掉头铣Φ30端面；工序5铣轴承座底面（Φ13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（Φ9外端面）为定位粗基准；工序6刨槽2×1mm；工序7铣孔Φ30侧面、Φ8侧面；工序8掉头铣孔Φ30侧面、Φ8侧面；工序9车孔Φ30、Φ35；工序10铣Φ9外端面；工序11钻孔Φ9、Φ8、Φ6，锪孔Φ13；工序12钻孔Φ4；工序13去毛刺；工序14检查；3.4.2工艺路线方案二工序1铸造毛坯;工序2检验;工序3铣轴承座底面（Φ13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（Φ9外端面）为定位粗基准；工序4刨槽2×1mm；工序5铣孔Φ30侧面、Φ8侧面；工序6掉头铣孔Φ30侧面、Φ8侧面；工序7车孔Φ30、Φ35及端面；工序8铣Φ30端面；工序9掉头铣Φ30端面；工序10铣Φ9外端面；工序11钻孔Φ9、Φ8、Φ6，锪孔Φ13；工序12钻孔Φ4；工序13去毛刺；工序14检查；3.4.3两个个工艺方案的比较与分析以上方案大致看上去都是合理的，但仔细考虑零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:在工序3先以轴承座底面（Φ13孔外端面）为定位粗基准铣Φ30端面,不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准。同时也不能保证端面与孔Φ30轴线的位置要求。方案二：在工序7车孔Φ30、Φ35及端面，然后再铣其端面，这样可以保证其端面与孔Φ30轴线的位置要求。方案二相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。考虑工厂设备，能否借用工、夹、量具等具体条件，选择方案二。最后根据工序方案二制定出详细的工序划分如下所示：工序1铸造毛坯；工序2检查；毛坯为精铸件，清理后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间铣削去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序3铣轴承座底面（Φ13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（Φ9外端面）为定位粗基准，选用X628铣床；工序4刨槽2×1mm，以轴承座底面（Φ13孔外端面）为基准，选用B665牛头刨床；工序5铣孔Φ30侧面、Φ8侧面，选用X628铣床；工序6掉头铣孔Φ30侧面、Φ8侧面，选用X628铣床；工序7车孔Φ30、Φ35及端面以轴承座底面（Φ13孔外端面）为基准，选用C6136普通车床及专用夹具；工序8铣Φ30端面，选用X628铣床；工序9掉头铣Φ30端面，选用X628铣床；工序10铣Φ9外端面，选用X628铣床；工序11钻孔Φ9、Φ8、Φ6，锪孔Φ13，选用Z4116台钻及专用夹具；工序12钻孔Φ4，选用Z4116台钻及专用夹具；工序13去毛刺；工序14检查；3.5机械加工余量、工序尺寸及公差轴承座零件材料为HT200钢，硬度为HBS230—250，生产类型为中批生产。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的工序尺寸、机械加工余量如下：3.5.1半精车Ø30内圆面A.确定被吃刀量：ap=0.9mmB.确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.32mm/rC.计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=1.667m/s=100m/minD.确定主轴主轴转速：nw=wcdv1000931r/min根据《工艺手册》表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000r/min，现选1000r/min，实际切削速度vc=107m/min。.E.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12mm，1l=2mm，2l=0mmtb=fnlllw21=0.043min3.5.2精车Ø30+0..023+0内圆A.确定被吃刀量：ap=0.1mmB.确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.20~0.30mm/r，所以选用f=0.25mm/rC.计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=1.667m/s~2.170m/s,所以选用vc=2m/s=120m/minD.确定主轴主轴转速：nw=wcdv10001117r/min根据《工艺手册》表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000r/min，现选1000r/min，实际切削速度vc=107m/min。.E.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12mm，1l=2mm，2l=0mmtb=fnlllw21=0.05min3.5.3粗车Ø30内圆面A.确定被吃刀量：ap=0.9mmB.确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.32mm/rC.计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=1.667m/s=100m/minD.确定主轴主轴转速：nw=wcdv1000931r/min根据《工艺手册》表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000r/min，现选1000r/min，实际切削速度vc=107m/min。.E.计算基本