CA10B主轴箱设计说明书

1、序言机械制造技术基础课程设计在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这次设计是在我们学完大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。是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。这次设计，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为以后走出社会，适应社会工作建设打下一个良好的基础。由于水平和能力有限，此设计不足之处定是不少，恳请老师们给予指教。谢谢！目录一 设计题目-二 轴承支架的工艺分析及生产类型的确定-三 工艺规程的设计-四加工余量、工序尺寸和公差的确定-五 切削用量，时间定额的确定-六 专用铣

2、床夹具的设计-七 总结-八 参考文献-一 设计题目：第一张图是CA10B解放牌汽车的中间轴轴承支架的零件图。已知：零件材料为灰铸铁HT200，重量为3kg，年产量Q=5000台/年（每台一件）。试为该轴承支架零件编制工艺规程。二 轴承支架的工艺分析及生产类型的确定、轴承支架的用途该轴承支架应用在CA6140B解放牌汽车的中间轴上。该零件主要用于CA10B解放牌汽车固定中间轴的,应具有足够的强度，刚度和韧性，以适应其工作条件。它的主要工作面是1400+0.26孔,在设计时候要保证其工艺。、 轴承支架的工艺分析 此轴承支架主要是以孔为中心对各个表面进行加工。其中的加工表面包括：孔及其两端面、3-孔

3、其中两侧面孔还有两端平面。其中各平面之间没有太高的位置要求，只是对其标出一般的相对位置，并无具体位置精度，其它要求就是对孔及其两端面和孔上的倒角、正中孔和两侧孔端面的一些粗糙度要求。由以上分析可知，对上面所说的各个加工表面可以先加工出孔的两端面和孔，并保证它们的表面粗糙度要求，然后借助专用夹具加工其余的各个加工表面，并保证它们的表面粗糙度要求和位置要求。、 确定轴承支架的生产类型 依设计题目知：Q=5000台/年，m=1件/台，综合实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。参考机械制造技术基础课程设计指导教程（以下简称指导）公式1-1，得： N=50001（1+3%）（1+0.5%）=

4、5175.75件/年轴承支架重量为3kg，由指导表13和表14查得，属轻型零件，大批生产。三 工艺规程的设计、确定毛坯零件材料为灰铸铁HT200。考虑到零件在汽车运动过程中的作用，且须有一定的力学性能，故采用铸造工艺，拔模斜度为5。、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（）粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，尽可能选择不加工表面为粗基准。可先选择本零件140孔的B端面为粗基准，粗铣一下A端面；再以140孔的A端面为基准，粗铣

5、和精铣B端面。（）精基准的选择粗精铣平面和精铣平面的时候，都采用互为基准原则，铣140孔时，以B平面为精基准。、表面加工方法的确定根据轴承支架零件图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度， 由指导表16，表17确定加工工作各表面的加工方法，如表所示表 轴承支架零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案50+00.4IT1250粗铣1400+0.26IT96.3粗车-半精车13+00.4IT1250钻、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生产的条件下，可以考虑采用以专用机床、组合机床及专用

6、夹具为主体组建的流水生产线，按工艺分散原则组织工艺过程，实现高生产率生产。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。表 列出了轴承支架的工艺路线表 轴承支架工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1铸造出毛坯立式铣床X52k 莫氏锥柄立铣刀游标卡尺2以端面B为粗基准定位,铣端面A3以端面A为基准铣平面B立式铣床X52k莫氏锥柄立铣刀刀形平尺4再以B端面为精基准铣端面A立式铣床X52kC620卧式车床莫氏锥柄立铣刀硬质合金车刀刀形平尺游标卡尺5以A端面为精基准粗车孔140H7,倒角6倒角140H7(另一端)C620卧式车床硬质合金车刀游标卡尺7粗车后半精车C620卧式

7、车床硬质合金车刀刀形平尺8以孔140H7为定心基准,B端面为定位精基准,钻孔隙- 立式钻床Z525 高速钢麻花钻 游标卡尺9铣孔平面立式铣床X51立铣刀刀形平尺10利用分度尺调整角度,再钻孔立式钻床Z525高速钢麻花钻 游标卡尺11铣床孔平面立式铣床X51立铣刀刀形平尺12再调整角度,钻孔立式钻床Z525高速钢麻花钻 游标卡尺13铣床孔平面立式铣床X51立铣刀刀形平尺14测量,检查四 加工余量、工序尺寸和公差的确定“CA10B解放牌汽车的中间轴轴承支架”，零件材料为，是碳的质量分数大于0.65%的铸铁。毛坯重量约为kg,生产类型大批量，金属型铸造毛坯。据以上资料及加工路线，分别确定各家工表面的

8、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 端平面的加工余量及公差（）查指导表，毛坯铸件的公差等级为级，铸件尺寸公差为2.5，机械加工余量等级为,要求的铸件机械加工余量为1.5mm。因此，铸件偏差为。查指导表2-23，可得端面精加工余量为2.0mm。粗铣加工余量为2.25。2以A平面为基准粗车孔140H7,倒角毛坯为空心，出孔，内孔精度要求界于查指导表，机械制造技术基础，确定工序尺寸及余量为粗车：136mm2Z=4mm半精车：140mmZ=0锪两端面孔mm的倒角,加工余量为1mm3以孔140H7为定心基准,B平面为定位精基准,钻孔隙-3，铣孔平面毛坯为空心，铸造出孔，孔精度要求界于查指导表2-

9、28，确定工序尺寸及余量为：钻孔：12mm Z=1mm 钻孔：13mm Z=0查指导表2-4可得孔平面的加工余量为,查指导表2-3得其极限偏差为。4利用分度尺调整角度,再钻孔3，再铣平面毛坯为空心，铸造出孔，孔精度要求界于查指导表2-28，确定工序尺寸及余量为：钻孔：13mm 铣平面：(1)查指导表2-13，可得的加工余量为,查指导表2-3得其极限偏差为。.再调整角度,钻孔3，再铣平面同上五 切削用量、时间定额的计算、切削用量 工序1以平面B为粗基准定位,铣平面面A，以平面A为基准铣平面B，再以B平面为精基准铣平面A（1）背吃刀量ap =mm（2）进给量由切削用量简明手册，按9，齿数为的立铣刀

10、，选fz=0.05mm/z f=0.055=0.25mm/r（3）铣削速度 由切削用量简明手册查得 v=30m/min 由 由表415取n=1500r/min 实际. 时间定额当1500r/min时，工作台的每分钟进给量应为=0.251015003750（mm/min）切削工时：整个铣刀刀盘必需铣过整个工件，可得出铣刀的行程mm,则机动工时为 t=工序2 以A平面为精基准粗车孔140H7,倒角、切削用量（1）背吃刀量ap =1mm（2）进给量由指导表，选fz=0.mm/r（3）铣削速度 由表5查得 v=m/min 由前面已知毛坯的加工余量为所以最大加余量为.mm,粗加工余量为mm,据指导表5-

11、2,当材料为碳钢时粗车.取,一次加工（4）确定机床主轴转速（5）切削工时，按指导表5-39 mm (2)粗车止口的倒角由于对倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀工序3 半精车孔140H7、切削用量（）背吃刀量取ap =.mm（）进给量由表查得 , （）切削速度由表取v=m/min（4）确定机床主轴转速由 （5）切削工时，按指导表5-39 mm 工序 以孔140H7为定心基准,B平面为定位精基准,钻孔隙（）背吃刀量取ap =2mm（）进给量此工步采用专用扩孔钻，根据指导表522，当铸铁的强度为为,mm时，0.100.20mm/r。由于本零件在加工mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，

12、则 (0.100.20)0.75=0.090.15mm/r根据机床说明书（指导表410），现取0.mm/r(b)切削速度：根据指导表522，查得切削速度=m/min。所以 =r/min根据机床说明书（指导表49），取r/min,故实际切削速度为 =m/min2)计算工时：mm mm 3mm=min工序钻mm侧面两个孔、切削用量）背吃刀量取ap =2mm）进给量 由表5查得f=(0.100.20)mm/r, 结合表选f0.10mm/r）切削速度由表5，v可取mmin，由式n=r/min，参照表，取n=960r/min实际v=m/min、时间定额mm mm 3mm=min工序铣孔平面与两侧面孔平面

13、1）加工条件工件材料： 加工要求：粗铣mm平面面，Ra机床：立式铣床X51刀具：高速钢立铣刀，D=mm,齿数为（查指导表323）2）计算切削用量粗铣mm的端面，最大的加工余量为2mm, 0.08mm/z0.15mm/z 指导表57现取0.12mm/z切削速度：确定.m/min.(指导表59)采用高速钢立铣刀，mm，齿数为。则 1000/=（r/min）现采用X62卧式铣床，根据机床使用说明书（指导表418），取 r/min,故实际切削速度为 = (m/min)当r/min时，工作台的每分钟进给量应为=0.12.（mm/min）查机床说明书（指导表419），取=mm/min,切削工时：由于是粗铣

14、，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，可得出铣刀的行程mm,则机动工时为 t=113/280=0.40min六 专用铣床夹具设计根据所加工零件是中间轴轴承支架，其加工数量是属于大批量生产，为了提高劳动生产率，并能够保质保量生产，降低劳动强度，则需要设计专用夹具。 由于此加工工序较多，经过与同组人协商决定，由本人设计第1道工序，铣的孔端面的专用夹具，此夹具将用在立式铣床52k中。刀具为莫氏锥柄立铣刀，材料为硬质合金。问题的提出：本夹具使用来加工的孔端面，此孔的加工精度的高低，有助以后工件加工的定位夹紧，所以对其有一定的技术要求。孔右端面为主要定位基准。（）定位方案工件以140孔端平面为定位基准，并在

15、孔外圆用固定型块及在工件旁侧加一挡销实现完全定位。其中定位平面限制工件三个自由度，固定型块限制两个自由度，挡销限制一个自由度。定位误差分析:由于端面的尺寸设计基准与定位基准重合,故尺寸无基准不重合度误差。次方案的定位误差只与夹具和对刀装置的制造误差有关。因此，定位方案合理。（）夹紧机构采用手动夹紧，通过手柄拉杆机构带动浮动型压头压紧工件，实现夹紧。切削力及夹紧力的确定。查金属切削机床夹具设计手册表35，由切削力计算公式：，式中 -铣刀直径（mm） z -每齿进给量（0.05mm）B -铣削宽度 （6mm） Z - 铣刀的齿数（5）求得P=3.55kgf=34.83N在计算切削力时，必须把安全系

16、数考虑在内。式中-基本安全系数，取1.5-加工状态，取1.2-刀具钝化系数，取1.4-切削特点系数，取1.0-考虑夹紧动力稳定性系数，取1.3-考虑手动夹紧时手柄位置的系数，取1.0-考虑支承面接触情况的系数，取1.0求得kgf水平切削分力F1=83.67N 垂直切削分力F2=22.82N实际夹紧力W=p/（f1+f2）=76.7/0.5=152.14N其中f1和f2为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f1=f2=0.25（）对刀装置采用圆形对刀块及平塞尺对刀。（）夹具与机床连接元件采用两个标准定位键，固定在夹具体地面的同一直线位置的键槽中，用于确定铣床夹具相对于机床工作台进给方向的正确位置。并

17、保证定位键的宽度与机床工作台T型相匹配的要求。（）夹具体通过夹具体把夹具各组成部分联结起来。铣1400+0.26两端面专用铣床夹具，夹具体零件图装配图见图纸。七 总结这次设计是对已学的专业课程的一次总体检验，对机械原理、机械设计、机械制造技术基础、机械制造装备设计等主干基础专业课的一次总体综合要求。通过这次设计，我对本专业的一些基础课的理解更深刻了，同时还掌握了利用已学专业基础理论知识，对机械加工工艺的选择和机床专用夹具的设计。这次的课程设计不但是对以前学过的专业基础理论知识进行一次有联系的复习，还是对以前学过的专业基础理论知识的一次综合性应用。在设计的过程中，使自己学会了如何去查找相关资料，如何去解决在设计过程中所遇到的问题，并且有解决不了的问题，经过跟老师、同学们的讨论，都找到了较好的解决的办法。所有这些对我以后的学习都起到很好的作用。最后，非常感谢老师的指导和帮助，还有同学们对我的帮助，使得这次的设计能够顺利的进行。八 参考文献1 机械制造技术基础课程设计指导教程邹青主编，机械工业出版社，2007.7第一版。2 互换性与技术测量王伯平主编，机械工业出版社，