年产量为5000件轴承座零件的机械加工工艺设计—课程设计论文

1、机械制造工艺学课程设计 设计题目：设计“轴承座”零件的机械加工工艺规程（年产量为5000件）设 计 者：学号: 指导老师： 目 录机械制造工艺学课程设计任务书i轴承座零件图（附图1）ii课程设计说明书3一、零件的分析4（一）零件的作用4（二）零件的工艺分析4二、工艺规程设计4（一）确定毛坯类型及其制造形式4（二）基面的选择4（三）制定工艺路线5（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定7（五）确定切削用量8三、夹具设计17四、设计总结17机械加工工艺卡片19参考文献20一、零件的分析（一）零件的作用轴承座是用于支撑轴类零件的，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴

2、承外圆与轴承孔的配合，零件的主要工作便面为210的内孔表面，零件结构形状比较简单，属于较简单零件。（二）零件的工艺分析该零件为轴承支架，安装轴承，形状一般，精度要求并不高，零件的主要技术要求分析如下：（参阅附图1） （1）由零件图可知，零件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求，底座底面和轴承座的顶面的精度要求为ra6.3，内孔的精度为ra1.6，定位销孔精度要求为ra1.6，端面的精度要求为ra3.2。其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。轴承座在工作时，静力平衡。（2）轴承座的两内孔轴心线对底座端面平行度为0.05；两孔圆柱度为0.04

3、；对公共轴线跳动量为0.03；两端面与底座端面的垂直度为8级。（3）其余表面要求不高。二、工艺规程设计（一）确定毛坯类型及其制造形式 零件材料为ht250，可确定毛坯类型为铸件，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为中批生产，又因为其具有较好的铸造性和切削加工性，而且吸震性和耐磨性较好，价格也较低廉，故选择金属型铸造毛坯。（二）基面的选择 （1）粗基准的选选择粗基准的出发点是为后续的工序提供合理的定位基准保证各加工表面的余量足够并合理分配，再铣床上加工底面的时候，是以轴承孔外圆表面作为第一定位基准，轴承孔左侧面作为第二定位基准，轴承孔外端面定位点作为第三定位基准。

4、 （2）精基准的选择 经分析零件图可知，该零件主要加工过程包括平面加工和钻孔，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，可以采用以零件底面作为第一定位基准，以一面两销的定位方式作为精基准，采用此定位方式可以满足实际基准与定位重合，减小定位误差，提高零件精度。（三）制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,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，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：1.工艺路线方案一工序1粗、半精铣底面钻212定位销孔扩2

5、12通孔铰212定位销孔钻622通孔以轴承孔外圆表面表面为定位粗基准工序2 粗、精铣两端面以底座底面为精基准，先加工轴承座的后端面，再以后端面为基准加工前端面工序3粗、半精铣顶面 以下底面和右端面为精基准，加工轴承座的端面工序4 粗镗以下底面和右端面为基准，粗加工210的内孔工序5 半精镗以下底面和右端面为基准，半精加工210的内孔工序6精镗 以下底面为基准，精加工210的内孔工序7攻6m10螺纹孔攻6m 8螺纹孔攻m121.5螺纹孔攻m121.5螺纹孔以轴承座内孔中心线为基准工序8 锪25沉孔锪25沉孔锪645沉孔以轴承座内孔中心线为基准工序9去毛刺、清洗终检2.工艺路线方案二以上两个工艺方

6、案的比较与分析：方案一：在第一道工序内容多，工序集中，操作方便。方案二：工序分散。基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。方案一以其相比，在铣完底面后，以此为基准直接在铣床上铣削端面及顶面。如此，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，并能提高生产效率。另外，零件的加工要求就整体来说，其精度并不高。若用工序分散（方案二）法，其加工经济性并不是很好。但是在选择方案的时候，还应该考虑工厂的具体条件等因素。如设备，能否借用工，夹，量具等。故本次设计选择方案一。根据工序方案一制定出详细的工序划分如下所示：毛胚为精铸件，清理后，退火处

7、理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能。在毛胚车间铣削去浇冒口。达到毛胚的技术要求。然后送到机械加工车间来加工（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：工序一轴承座底面1、确定加工余量：轴承座底面6mm工序二 加工两端面1、确定加工余量：轴承座两端面各5mm工序四 轴承孔1、确定加工余量：轴承孔余量6mm（五）确定切削用量工序1：粗铣、半精铣底面1、加工条件工件材料：ht250灰铸铁，硬度hb170241加工要求：粗糙度ra3.2机 床：x6132 功率7.5kw 刀 具：高速钢w18cr4v2、计算切削用

8、量工步一（1）粗铣底面1) 已知粗铣轴承座底面加工余量为5mm2）确定进给量f：查表得，取每齿粗铣的进给量为0.25mm/z，粗铣走刀一次ap=5mm3）、计算切削用量：选取铣床的主轴转速粗铣时为100r/min，精铣时为300r/min，选取铣刀的直径d=110mm，所以切削速度为：v粗=pdn/1000=3.14*110*100/1000=34.54m/min工步二（2）半精铣底面1) 已知半精铣轴承座底面加工余量为1mm2）确定进给量f：查表得，取半精加工的每转的进给量为2.0mm/r，半精铣走刀一次ap=1mm3）计算切削用量：选取铣床的主轴转速精铣时为300r/min，选取铣刀的直径

9、d=110mm，所以切削速度为：v半精=dn/1000=3.14*110*300/1000=103.63m/min工步三工序2： 钻定位销孔212（1）钻定位销孔1）确定加工余量：取z钻=2mm，切削深度ap=23mm， 2)确定进给量: 刀具选用直柄麻花钻，参数为：l=133mm d=10mm l1=87mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=0.43mm/r3）确定切削速度：查表得v=15.96m/min4、计算计算转速：ns=100015.96/10=508.28r/min按照钻床的实际转速取n=530r/min，则实际切削速度为v=dn/1000=3.14*10*530/1

10、000=21.7m/min工步四（2）扩定位销孔1）确定加工余量：取z扩=1.5mm，切削深度ap=23mm，2)确定进给量: 刀具选用高速钢锥柄扩孔钻，参数为：l=175mm d=11.75mm l1=94mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=0.44mm/r3、确定切削速度：查表得v=26.4m/min4、计算计算转速：ns=100026.4/10=840.76r/min按照钻床的实际转速取n=1100r/min，则实际切削速度为v=dn/1000=3.14*10*1100/1000=34.54m/min工步五（3）铰定位销孔1）确定加工余量：取z铰=0.5mm，切削深度ap

11、=23mm，2)确定进给量: 刀具选用整体式锥柄机用铰刀，参数为：l=182mm d=12mm l1=44mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=1.5mm/r3、确定切削速度：查表得v=26.4m/min4、计算计算转速：ns=100026.4/10=840.76r/min按照钻床的实际转速取n=1100r/min，则实际切削速度为v=dn/1000=3.14*12*1100/1000=34.54m/min工步六工序3: 钻轴承底座上的22通孔1、切削深度ap=23mm，2、确定进给量f：刀具选用锥柄麻花钻，参数为：l=248mm d=22mm l1=150mm 所选钻床为z53

12、5，查机械加工工艺手册，取f=0.45mm/r3、确定切削速度：查表得vc=27.6m/min计算计算转速：ns=100027.6/22=399.54r/min,按照钻床的实际转速取n=400r/min，则实际切削速度为： v =dn/1000m/min=3.14*22*400/1000=27.6m/min工序4： 铣轴承座两端面（1）粗铣后端面1）已知粗铣轴承座后端面加工余量为4mm2）确定进给量f：查表得，取每齿粗铣的进给量为0.25mm/z，粗铣走刀一次ap=4mm。3）计算切削用量：选取铣床的主轴转速粗铣时为100r/min，精铣时为300r/min，选取铣刀的直径d=50mm，所以切

13、削速度为：v粗=pdn/1000=3.14*50*100/1000=31.4m/min（2）半精铣铣后端面1）已知半精铣轴承座后端面加工余量为1mm2）确定进给量f：查表得，取半精加工的每转的进给量为1.5mm/r，半精铣走刀一次ap=1mm。3）计算切削用量：选取铣床的主轴转速半精铣时为300r/min，选取铣刀的直径d=50mm，所以切削速度为：v半精=pdn/1000=3.14*50*300/1000=94.2m/min（3）粗铣前端面1）已知粗铣轴承座前端面加工余量为4mm2）确定进给量f：查表得，取每齿粗铣的进给量为0.25mm/z，粗铣走刀一次ap=4mm。3）计算切削用量：选取铣

14、床的主轴转速粗铣时为100r/min，选取铣刀的直径d=50mm，所以切削速度为：v粗=pdn/1000=3.14*50*100/1000=31.4m/min（4）半精铣前端面1）已知半精铣轴承座前端面加工余量为1mm2）确定进给量f：查表得，取半精加工的每转的进给量为1.5mm/r，半精铣走刀一次ap=1mm。3）计算切削用量：选取铣床的主轴转速半精铣时为300r/min，选取铣刀的直径d=50mm，所以切削速度为：v半精=dn/1000=3.14*50*300/1000=94.2m/min工序5: 铣顶面1、确定加工余量：工序余量为3mm2、确定进给量f：由于表面加工精度不高，可取f=1.

15、5mm/r3、计算切削用量：仍用50mm的铣刀来加工顶面， n=300r/min，则切削速度v=pdn/1000=3.14*100*300/1000=94.2m/min。工序6： 镗轴承孔210（1）粗镗轴承孔1) 已知粗镗轴承孔加工余量为3mm2)进给量的确定：刀具选用整体式镗刀块，刀具材料为yg3，选用的机床为卧式镗床t68，镗孔的切削用量：粗镗 选取的切削速度为vc=35m/min f=1.5mm/r切削速度的确定：计算主轴转速：ns=100035/100=111.46r/min选取nw=200r/min, 得实际切削速度为：v=dn/1000m/min=3.14*100*200/100

16、0=62.8m/min（2）半精镗轴承孔1) 已知半精镗轴承孔加工余量为2mm2)进给量的确定：刀具选用整体式镗刀块，刀具材料为yg3，选用的机床为卧式镗床t68，镗孔的切削用量：半精镗 选取的切削速度为vc=60m/min f=0.3mm/r切削速度的确定：计算主轴转速：ns=100060/100=191.08r/min选取nw=200r/min, 得实际切削速度为：v=dn/1000m/min=3.14*100*200/1000=62.8m/min（3）精镗轴承孔1) 已知精镗轴承孔加工余量为1mm2)进给量的确定：刀具选用整体式镗刀块，刀具材料为yg3，选用的机床为卧式镗床t68，镗孔的

17、切削用量：半精镗 选取的切削速度为vc=80m/min f=0.15mm/r切削速度的确定：计算主轴转速：ns=100080/100=254.78r/min选取nw=250r/min, 得实际切削速度为：v=dn/1000m/min=3.14*100*250/1000=78.5m/min工序7: 钻顶面m20螺纹孔底孔（1）切削深度ap=18mm （2）进给量的确定 刀具选用攻丝前钻孔用锥柄阶梯麻花钻，参数为：l=248mm d=17.5mm l1=150mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=0.43mm/r（3）切削速度的确定，查机械工艺手册p550 表2.4-41，选择切削速

18、度vc=28.2m/min，计算主轴转速 ns=100028.2/17.5=513.19r/min查机械工艺手册p881 表3.1-36选取nw=530r/min,实际切削速度为：v=dn/1000m/min=3.14*17.5*530/1000=29.1m/min4）基本时间的确定工序8： 钻轴承座右侧面m12螺纹孔底孔1、确定加工余量：取z钻=10.2mm，2、确定进给量f：刀具选用攻丝前钻孔用锥柄阶梯麻花钻，参数为：l=189mm d=10.2mm l1=108mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=0.43mm/r3、确定切削速度：查表得vc=23.4m/min计算计算转速

19、：ns=100023.4/10.2=730.6r/min,按照钻床的实际转速取n=750r/min，则实际切削速度为v=dn/1000m/min=3.14*10.5*750/1000=24.73m/min工序9: 钻轴承座放油孔m12螺纹孔底孔1）切削深度ap=25mm，2）确定进给量f：刀具选用攻丝前钻孔用锥柄阶梯麻花钻，参数为：l=189mm d=10.2mm l1=108mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=0.43mm/r3）确定切削速度：查表得vc=23.4m/min计算计算转速：ns=100023.4/10.2=730.6r/min,按照钻床的实际转速取n=750r/

20、min，则实际切削速度为： v =dn/1000m/min=3.14*10.5*750/1000=24.73m/min工序10： 钻轴承座后端面6m10螺纹孔底孔1）查p55表3-29得，切削深度ap=30mm，2）确定进给量f：刀具选用锥柄麻花钻，参数为：l=156mm d=8.5mm l1=75mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=0.25mm/r3）确定切削速度：查表得vc=30m/min计算计算转速：ns=100030/8.5=1124.02r/min,按照钻床的实际转速取n=1100r/min，则实际切削速度为： v =dn/1000m/min=3.14*8.5*110

21、0/1000=29.36m/min工序11： 钻轴承座前端面6m8螺纹孔底孔1）查机械设计课程设计手册p55表3-29得，切削深度ap=19mm，2）确定进给量f：刀具选用锥柄麻花钻，参数为：l=150mm d=6.8mm l1=69mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册，取f=0.20mm/r3）确定切削速度：查表得vc=31.2m/min计算计算转速：ns=100031.2/6.8=1461.22r/min,按照钻床的实际转速取n=1100r/min，则实际切削速度为： v =dn/1000m/min=3.14*6.8*1100/1000=23.49m/min 工序12: 攻各螺纹孔

22、的螺纹工步一 攻工件顶面孔17.5mm至m20螺纹深18mm，查机械加工工艺手册p631表2.4-105，选用钒钢机动丝锥，切削速度vc=20.28m/min,螺距为1.5mm，计算机床转速为：ns=100020.28/20=322.93r/min查机械加工工艺手册，选取nw=275r/min,得实际切削速度为：v =dn/1000m/min=3.14*20*275/1000=17.27m/min工步二 攻轴承座右侧面孔10.2mm 至m121.5螺纹深18mm，查机械加工工艺手册p631表2.4-105，选用钒钢机动丝锥，切削速度vc=12.06m/min,螺距为1.25mm，计算机床转速为

23、：ns=100012.06/12=320r/min查机械加工工艺手册，选取nw=275r/min,得实际切削速度为：v =dn/1000m/min=3.14*12*275/1000=10.36m/min工步三 攻轴承座后端面螺纹孔底孔8.5mm 至m10螺纹深25mm，查机械加工工艺手册p631表2.4-105，选用钒钢机动丝锥，切削速度vc=8.88m/min,螺距为1. 5mm，计算机床转速为：ns=10008.88/10=282.8r/min查机械加工工艺手册，选取nw=275r/min,得实际切削速度为：v =dn/1000m/min=3.14*10*275/1000=8.64m/mi

24、n工步四 攻轴承座前端面螺纹孔底孔6.8mm 至m8螺纹深15mm，查机械加工工艺手册p631表2.4-105，选用钒钢机动丝锥，切削速度vc=7.98m/min,螺距为1.25mm，计算机床转速为：ns=10007.98/8=317.68r/min查机械加工工艺手册，选取nw=275r/min,得实际切削速度为：v =dn/1000m/min=3.14*8*275/1000=6.91m/min 工序13： 锪孔工步一 锪轴承座右端面孔查机械加工工艺手册p1050表4.3-38，选取带可换导柱锥柄平底锪钻，参数为：l=150mm d=24mm l1=30mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺

25、手册p574表2.4-67，取f=0.15mm/r，切削速度vc=18m/min，计算机床转速为：ns=100018/24=238.85r/min查机械加工工艺手册，选取nw=275r/min,得实际切削速度为：v =dn/1000m/min=3.14*24*275/1000=20.72m/min工步二 锪轴承座放油孔查机械加工工艺手册p1050表4.3-38，选取带可换导柱锥柄平底锪钻，参数为：l=150mm d=24mm l1=30mm 所选钻床为z535，查机械加工工艺手册p574表2.4-67，取f=0.15mm/r，切削速度vc=18m/min，计算机床转速为：ns=100018/24=238.85r/min查机械加工工艺手册，选取nw=275r/min,得实际切削速度为：v =dn/1000m/min=3.14*24*275/1000=20.72m/min工步三 锪轴承座底座孔查机械加工工艺手册p1050表4.3-38，选取带可换导柱锥柄平底锪钻，参数为：l=236mm d=46mm l1=50mm 所