轴承套加工工艺规程与..

1、1 目录1 序言2 2 零件的分析2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的工艺分析 2 2.3 零件的加工方案确定3 2.4 零件的加紧方案确定3 3 工艺规程设计3 3.1 确定毛坯的制造形式 3 3.2 基面的选择 3 3.3 制定工艺路线 3 3.4 机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的确定以及基本用时 3 4 夹具设计7 4.1 定位基准的选择 7 4.2 切削力及夹紧力的计算 7 4.3 定位误差分析 8 4.4 夹具结构设计及操作简要说明 8 结束语 9 谢辞 10 参考文献 11 2 1 序言本次的课程设计是我们在学完了大三的全部基础课，专业基础课以及大部分专业课后进行的。这是我

2、们对这三年来所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学三年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练， 希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、 查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。2 零件的分析零件图如下：3 2.1 零件的作用题目所给轴承套是机械加工中常见的一种零件，在各类机器中应用很广泛，主要起支撑或导向作用。2.2 零件的工艺分析一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面

3、的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）和防止变形。次轴承套的要求有如下：(1) 36js7 外圆表面粗糙度要求是ra1.6，对 20h7孔的径向圆跳动公差为 0.01mm ，需要经过粗车精车两步方能满足要求，设备为ca6140车床，夹具为专用车夹具，查机械设计工艺手册表2-10 得粗车单边余量 2z=1.0mm 精车单边余量 2z=1.0mm (2) 42外圆表面粗糙度要求是ra6.3，只需一步粗车即可满足要求， 设备为 ca6140车床，夹具为专用车夹具，查机械设计工艺手册表2-10 得: 车单边余量 2z=1.0mm (3) 42端面表面粗糙度要求是ra1.6，对 20h7孔轴线的垂直度公差

4、为0.01mm,需要经过粗车精车两步方能满足要求，设备为 ca6140车床，夹具为专用车夹具，查机械设计工艺手册表2-12 得粗车单边余量 2z=1.0mm 精车单边余量 2z=1.0mm （4）20h7孔，表面粗糙度为ra1.6，且其轴线对 42 端面的垂直度公差为 0.01mm,与36js7 外圆有位置度要求，需要经过钻车铰三步方能满足要求，设备为 z540钻床，ca6140车床，因孔径不大很难铸造成型，所以采用实心铸造。(5 )工件上的其他加工面和孔，表面粗糙度要求均为ra6.3，只需一步加工即可满足要求，且与其他面没有位置度要求，在此就不多做考虑。2.3 零件的加工方案的确定轴承套外圆

5、为 it7 级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为it7 级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工工序顺序为：钻孔 - 车孔 - 铰孔。2.4 零件的夹紧方案确定由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。4 因此精车外圆是应以内孔为定位基准，是轴承套在小锥度心轴上定位， 用两顶尖装夹。这样可以加工基准和测量机床一致，容易达到图纸要求。车削内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01mm以内。3 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式该零件为机械轴承套，材料为zqsn6-6-3，棒料，每批数量为200件，所以毛坯采用直接下料的方式制造。3

6、.2 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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1） 粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件， 则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取中心孔为粗基准。（2） 精基准的选择。 精基准的选择是相对于粗基准而言的。对于此轴承套精基准的选择主要考虑到左端面与轴心线的垂直度要求、36js7mm的外圆与轴心线的圆跳动要求以及外圆和内孔的尺寸精度要求。所以在加

7、工外圆时用左端面和内孔作为精基准，用心轴定位，两顶尖装夹即可。3.3 制定工艺路线：下棒料 21545；：钻中心孔；：粗车外圆，空刀槽及两端倒角；：钻空 20h7至 20mm ，毛坯成单件；：车、铰；: 精车外圆 36js7；：钻径向油孔 4mm ；5 : 检查入库；3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定此轴承套的材料为zqsn6-6-3，零件的最大径向尺寸为42mm ，查工艺手册得，机械单边加工余量1.5 。因为此轴承套为5 件同时加工，割断刀尺寸为2mm ，毛坯零件轴向尺寸为40.5mm ，轴向单边加工余量为1.5mm ，所以零件的毛坯尺寸可定为：45mmx215mm。分别确定个加工

8、表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 42mm的外圆工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差半精车1.4 42 it8 420039.0-粗车1.6 43.4 it12 43.4025.0-毛坯45 2. 36js7 的外圆工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差精车0.5 36 it7 360125.00125.0-半精车1.4 36.5 it8 36.50039.0-粗车7.1 37.9 it12 37.9025.0-毛坯45 - - - 3. 24 的内孔工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差扩3.5 24 it10 24084.00钻- 20.5 it11 20.513.

9、 00毛坯- - - - 4. 20h7的内孔工序名称工序余量工序尺寸公差等级尺寸公差精铰0.06 20 it7 20021.00粗铰0.14 19.94 it9 19.94052.00扩1.3 19.8 it10 19.8084. 00钻- 18.5 it11 18.513. 00毛坯- - - - 3.5 确定切削用量及基本工时工序：粗车外圆，空刀槽及两端倒角；车外圆 42 长度为 6.5mm时；1、选择刀具；外圆车刀，刀具几何形状：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、选择切削用量(1) 确定切削深度：6 由于余量为 3mm. 所以一次切削，ap=1.5mm(2) 确定进

10、给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x4x0.4 =161m/min (2.70m/s) (4) 确定机床主轴转速：ns=1000vd =1000 x2.73.14x55 =15.72r/s (935r/min) 按机床取nw=900r/min=15r/s 3、计算基本用时tm1=lfn =214.515x0.5 =28.6s 车外圆 36js7 到 37mm 时；1、选择刀具；外圆车刀，刀具几何形状：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、选择切削用量(1) 确定切削深度：由于余量为 7mm. 所以两次切

11、削，ap=1.75mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x4x0.5 =128.8m/min (2.15m/s) (4) 确定机床主轴转速： ns=1000vd =1000 x2.153.14x35 =15.12r/s (907r/min) 按机床取nw=900r/min=15r/s 3、计算基本用时tm1=lfn =172.515x0.5 =23s 7 ：钻孔 20h7至 20mm ；1、选择刀具20mm 钻头2、选择切削用量(1) 确定切削深度：(2) 确定进给量：查手册知钻4 孔时f1=2mm/r

12、(3) 确定切削速度： v=14m/min (4) 确定机床主轴转速：ns=1000vd =1000 x143.14x22 =743r/min 按机床取n1=680r/min=11r/s 2、计算基本用tm1=lfn =214.511x2 =9.8s：车、铰；车内孔 20h7至 20+0.05 -0.05mm 时；1、选择刀具外圆车刀，刀具几何形状：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、选择切削用量(1) 确定切削深度：由于余量为 0.5mm.所以一次切削，ap=0.25mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：v= cvtmapf

13、kv=2920.18x0.5x0.5 =128.8m/min (2.15m/s) (4) 确定机床主轴转速：ns=1000vd =1000 x2.153.14x22 =16.12r/s (967r/min) 按机床取nw=960r/min=16r/s 3、计算基本用8 tm1=lfn =214.511x2 =9.8s 车内槽 24x16mm 至尺寸时；1、选择刀具外圆车刀，刀具几何形状：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、选择切削用量(1) 确定切削深度：由于余量为 2mm. 所以一次切削，ap=1mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切

14、削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x1x0.5 =128.8m/min (2.15m/s) (4) 确定机床主轴转速：ns=1000vd =1000 x2.153.14x22 =16.12r/s (967r/min) 按机床取nw=960r/min=16r/s 4、计算基本用tm1=lfn =1216x0.5 =1.5s 铰孔 20h7至尺寸时；ap=0.01 f=0.27mm/min v=9.6m/min 所以n=1000vd =1000 x9.63.14x16 , 取 n=195 所以tm1=l+ lfnc =12+12195x0.27 =1.9min : 精车外圆 36j

15、s7 至尺寸；1、选择刀具；外圆车刀，刀具几何形状：60，=10，100，50 ，s=0，=1.0; 2、选择切削用量9 (1) 确定切削深度：由于余量为 0.01mm.所以一次切削，ap=0.005mm(2) 确定进给量：查切削用量简明手册得，f=0.5mm/r(3) 确定切削速度：v= cvtmapf kv=2920.18x/0.01x0.5 =161m/min (2.70m/s) (4) 确定机床主轴转速：ns=1000vd =1000 x2.73.14x55 =15.72r/s (935r/min) 按机床取nw=900r/min=15r/s 3、计算基本用时tm1=lfn =214.

16、515x0.5 =28.6s ：钻径向油孔 4mm ；1、选择刀具选用 ?4mm 麻花钻，刀具材料为高速钢钻头2、选择切削用量(1) 确定切削深度：(2) 确定进给量：查切削用量简明手册 ，进给量 f=0.81mm/r(3) 确定切削速度：v=14m/min (4) 确定机床主轴转速：n=1000vd =1000 x143.14x4 =330r/min 查表可知道取 n=392r/min 3、计算基本用t=lfn =60.81x392 =0.18s=0.003min 10 4 夹具设计4.1 定位基准的选择由零件图可知， 本夹具是为了加工4 孔而设计的。 工件以内孔和端面作为定位基准，工件由心

17、轴和轴端小端面实现工件的五点定位，轴端面与工件端面相配合限制 3 个自由度，心轴与工件内孔配合限制2 个自由度。采用螺母、垫圈、心轴夹紧工件。钻模板上采用可换钻套、钻套用衬套、螺钉实现导向。4.2 切削力及夹紧力的计算切削力px=419ds0.8kp刀具选用高速钢材料：查机床夹具设计手册表1-2-8 kp=1.03 d=8.4 s1=0.25 s2=0.125 px1=419ds0.8 1kp=419x8.4x0.250.8x1.03=1195.8n px2=419ds0.8 2kp=419x9x0.1250.8x1.03=735.9n 夹紧力计算：查机床夹具设计手册由表1-2-23 可以知道

18、采用点接触螺旋副的当量摩擦半径 r=0 查表 1-2-21 ：d=10mm p=1.25 rz=4.594 =229 q=25n l1.4d =40mm 选用梯形螺纹有利于自锁2=850w0=qlrtg 1+ rztg( +2) =1120n 由于工件为垂直安装在夹具之间， 所以夹紧力 w0w所以夹具设计符合要求。4.3 定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为心轴。 夹紧主要有夹紧螺母，还有定位销对钻模板的定位以及螺钉对钻套的夹紧和定位。一面一心轴定位误差移动时基准位移误差yjyjmin111xdd（式5-5）式中：1d套筒孔的最大偏差11 1d套筒孔的最小偏差1min套筒

19、定位孔与外圆面最小配合间隙代入（式 5-5）得：yjmin111xdd=0.00900.016 =0.025mm4.4 夹具结构设计及操作简要说明：在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。本工序是钻4 孔，切削力较小，但是由于钻削重要生产的径向力指向定位面，和夹紧力方向垂直， 所以夹紧力不直接对切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力平衡。装夹工件时，先把心轴固定在夹具体上， 然后再放上工件， 接着放上开口垫圈， 再拧紧螺母即可实现工件的夹紧；反之则可以取出工件。装配图如下所示：12 结束语通过这次设计， 基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。 并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识