CA10B解放牌汽车中间轴轴承支架加工工艺工程设计说明书

1、目 录 前言 2一、零件的分析 3 （一）零件的作用 3 （二）零件的分析 3二、工艺规程设计 4 （一）确定毛坯的制造形式 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）确定切削用量及基本时 8三、总结 12 四、参考文献 13前 言机械工艺学课程设计是对机械制造所以知识的综合运用，这次课程设计是对自己未来从事的工作进行的一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后的工作打下良好的基础。也是一次理论联系实际的训练，因此它在我四年的大学生活中占有重要地位。一 零件的分析一.零件的作用： 题目给出的是CA10B解放牌

2、汽车中间轴轴承支架，它的主要作用是：(1)起到稳固滚子的作用 (2)在安装时起到固定滚珠的作用,以利于安装。二 . 零件的工艺分析零件的加工过程中，要保证零件上部的折弯部分在竖直方向与140孔成5.5°的夹角，同时要保证支架两侧板的平面与水平面成30°的夹角，孔中心到顶小孔所在平面的距离为40mm，且每孔中心线与竖直方向零件的夹角成60°夹角。要保证以上尺寸要求，最好先将1400+0.26的内孔和端面加工完成，再以内孔和端面为定位基准对上凸台表面进行加工，最后以1400+0.26内孔，端面，和上13的小孔（一面两销）为定位基准，加工支架两侧板，其中主要加工面粗糙度

3、为6.3m，其余表面粗糙度为12m.二 工艺规程的设计<一> 确定毛坯的制造形式 零件的材料为HT200,零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓尺寸较大，又是大批量生产，而且表面粗糙度质量要求也不是很高，故可采用铸件，以提高生产效率和效益。<二> 基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：粗基准的选择应以加工表面为粗基准。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面

4、大多数是粗糙不规则的。先选取155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，铣155两端面，再以155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，镗1400+0.26内孔。2 精基准的选择精基准选择的原则基准重合原则。基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。互为基准的原则。(4),自为基准原则。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。以1400+0.26内孔，155端面，13空（两面一销）为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，

5、在此不再重复。<三> 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量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，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，以便生产成本尽量降低。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求

6、水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。需加工的面：l 155的两端面：粗铣 以155外圆和一端面为基准l 144内孔：粗镗精镗 以155外圆和一端面为基准,粗镗内孔到 139.9mm,半精镗内孔到1400+0.26l 上凸台面：粗铣 以1400+0.26内孔和一

7、端面为基准l 两侧凸台面：粗铣 以1400+0.26内孔, 155端面以及中间13的 小孔为定位基准l 三个13的孔：钻孔 以1400+0.26内孔, 155端面以及中间13的小孔为定位基准l 2个相距30的7的孔：钻孔 以1400+0.26和155一端面为基准1).工艺路线方案一工序1 以155外圆为定位基准，粗镗1400+0.26内孔，车155一端面；工序2 掉转，以155外圆为定位基准，车155另一端面，半精镗1400+0.26内孔；工序3 以1400+0.26内孔为定位基准，铣顶小凸台面；工序4 以1400+0.26内孔为定位基准，钻中间13的孔；工序5 以1400+0.26内孔，中间

8、13小孔，155端面为定位基准，铣支架两侧台平面；工序6 以1400+0.26内孔，中间13小孔，155端面为定位基准，钻支架两侧台平面的13小孔，工序7 以155外圆为定位基准，钻2X7.20+0.2小孔；工序8 检查。 2). 工艺路线方案二工序1 铣销 以155外圆和一端面为基准,铣一端面,粗糙度为12m,翻转铣另一端面,粗糙度为12m;工序2 镗销 以155外圆和一端面为基准,粗镗内孔到139.8mm,半精镗内孔到1400+0.26,倒2X45°倒角,粗糙度为6.3m;工序3 铣销 以1400+0.26内孔和一端面为基准,铣上中间凸平面,使其厚度为12mm,表面粗糙度为12m

9、;工序4 钻孔 以1400+0.26内孔和一端面为基准,钻中间13的孔,粗糙度为12m;工序5 铣销 , 以1400+0.26内孔, 155端面以及中间13的小孔为定位基准铣支架两侧平面.表面粗糙度为12m;工序6 钻孔 以1400+0.26内孔, 155端面以及中间13的小孔为定位基准(一面两销),钻支架两侧平面13的孔,表面粗糙度为12m;工序7 钻孔 以1400+0.26和155一端面为基准,钻圆柱面上两小孔,2 X 7.20+0.2,保证两孔间距离为32±0.1mm;工序8 检查. 比较以上两种方案,两种方案的定位基准基本一样,加工工序的步骤也一样,但方案一中155端面用车销

10、加工也可以,但由于工件上面的突出部分使得车销时转动起来工件的离心力太大,这样会影响加工的精度,同时也给夹具的设计带来一定的难度,况且其工件装夹的次数要比第二种方案多,故影响加工效率,.而第二种方案中, 155两端面采用铣销加工,这样工件上面的突出部分就不会对加工产生大的影响.所以第二种方案更为经济合理,选第二种方案.<四> 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA10B中间轴轴承支架零件材料为HT200,生产类型为大批量生产.根据上诉资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量。工序尺寸以及毛坯尺寸如下:1. 155两端面 参照<<机械加工工艺手册>>

11、,因其表面质量要求比较低(粗糙度为12m),故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯两表面之间的厚度为12mm+2mm=52mm厚;2. 140 内孔的加工 参照<<机械加工工艺手册>>,其加工余量为0.5mm,粗镗0.4mm,精镗0.1mm,故毛坯的尺寸为140mm-0.5mm=139.5mm;3. 铣中凸台面 参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低(粗糙度为12m),故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯凸台平面的厚度为12mm+2mm=14mm;4. 钻中间13的孔参照<<机械加工工艺手册&g

12、t;>,因其表面质量要求比较低(粗糙度为12m),故可直接对其进行钻孔;5. 铣侧两平面参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低(粗糙度为12m),故可直接对其表面进行铣销;铣销厚度为2mm,故毛坯两侧平面的厚度为12mm+2mm=14mm;6. 钻两侧平面孔参照<<机械加工工艺手册>>,因其表面质量要求比较低(粗糙度为12m),故可直接对其进行钻孔;7. 钻圆柱面上两小孔参照<<机械加工工艺手册>>,因其公差等级要求比较低(两孔轴线之间的距离为32±0.1mm,两孔的直径为7故可直接对其进行钻

13、孔;工序余量及工序尺寸等汇总表：加工表面工序名称工序余量/mm 表面粗糙度/um工序基本尺寸/ mm155两端面粗铣212501400+0.26 内孔粗车0.412.5139.9半精车0.16.3140中凸台面粗铣21212中间13的孔钻孔12两侧平面粗铣21212钻两侧平面孔钻孔12圆柱面上两小孔钻孔12<五> 切削用量以及机床、加工工时的确定工序1. 铣两端面l 加工条件：工件材料：HT200; 加工要求：粗糙度为12m；机床：YG6式铣床；刀具：X52K立铣刀dw=100mm,z=10；切削液：普通乳化液（三乙醇胺）l 切削用量：(1)决定铣削深度ap (由于加工余量不大,铸

14、体为金属型,铸造表面粗糙度为12m ，所以可以在一次走刀内切完)ap=h=1mm (2)决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW 查表3.5时 fz=0.140.24mm/z 取fz=0.18 (3)选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5,由于铣刀直径d0=100mm 故刀具寿命T=180min (查表3.8) (4)根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=1 fz=0.18 =98m/min nt =322r/min ft=490mm/min 各修正系数为: km=kmn=kmf=0.89 

15、60;       Ks=ksn=ksf=0.8 故:c=ct k=98×0.89×0.8=70m/minn=nt k=322×0.89×0.8=230r/min f=ft k=490×0.89×0.8=312.3mm/min根据X52K型立铣说明书(设计手册表4.2-35)选择 =300r/min   fc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为 C=d0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min Fzc=fc / (nc&

16、#215;Z) =375 / 300×10=0.125mm/zl 切削速度： V=94.2 m/min. 进给量为0.125mm/z;l 机床要求：根据表3.24 当HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min，近似Pcc=3.8KW 根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW,故Pcc<Pcm 因此所选择的切削用量可以采用即ap=2.5 f=375mm/min n=300r/min c=94.2m/min fz=0.125mm/zl 切削工时：tm = L / f式中 L=176mm 根

17、据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+=35 则 L=(176+35)=221mm 故tm=221 / 375=0.56min工序2. 粗镗1400+0.26mm内孔, 精镗1400+0.26mm内孔l 加工条件：工件材料：HT200; 加工要求：粗糙度为25m；机床：T611卧式镗床；刀具：通空镗刀,d=25mm；切削液：普通乳化液（三乙醇胺）l 切削用量： 有工艺手册表2.3-10得 粗镗孔至139.9,单边余量Z=0.8mm 一次镗去全部余量ap=0.8 mm 进给量f=0.52 mm/r 根据有关手册确定卧式镗床的切削速度为r=35m/min n =1000r / d =100

18、0×35 / 3.14×12 =223r/min 查表4.2-20 T611卧式镗床主轴转速n=212r/min 切削工时 L=12 L2=3 L3=4mm 则 t1=(L1+L2+L3) / nf =(12+3+4) /212×0.52=0.15min 半精镗孔1400+0.26单边余量Z=0.1mm 一次公差去全部余量ap0.1mm进给量 f =0.2mm/r 根据有关手册,确定卧式镗床切割进度=12m/min 查表4.2-20   T611卧式镗主轴转速   n =315 r/minl 切削工时：L=12 L2=3 L3=4 则 t2=(

19、L+L2+L3) / nf=(12+3+4 ) / 3.5×0.2=0.3min工序3. 铣中间凸平面,l 加工条件：工件材料：HT200; 加工要求：粗糙度为12m；机床：YG6立式铣床；刀具：X52K立铣刀,dw=100mm,z=10；切削液：普通乳化液（三乙醇胺）l 切削用量： (1)决定铣削深度ap (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度为12m 所以可以在一次走刀内切完)ap=h=2 mm (2)决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW 查表3.5时 fz=0.140.24mm/z 取fz=0.18 (3)选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表3.7 铣刀

20、刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5,由于铣刀直径dw=100mm,z=10 故刀具寿命T=180min (查表3.8) (4)根据(表3.16)当dw=100mm,z=10 ap=2 fz=0.18 =98m/min nt =322r/min ft=490mm/min 各修正系数为: km=kmn=kmf=0.89          Ks=ksn=ksf=0.8 故:c=ct k=98×0.89×0.8=70m/minn=nt k=322×0.89×0.8=230r/min f=ft k=

21、490×0.89×0.8=312.3mm/min根据X52K型立铣说明书(设计手册表4.2-35)选择 =300r/min   fc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为 C=d0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min Fzc=fc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/zl 切削速度：V=94.2 m/min.进给量为0.125mm/zl 机床要求：根据表3.24 当HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375m

22、m/min，近似Pcc=3.8KW 根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW,故Pcc<Pcm 因此所选择的切削用量可以采用即ap=2.5 f=375mm/min n=300r/min c=94.2m/min fz=0.125mm/zl 切削工时：tm = L / f式中 L=48mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+=35 则 L=(45+35)=83mm 故tm=83 / 375=0.22min工序4. 钻中间13的孔l 加工条件：工件材料：HT200; 加工要求：粗糙度为12m；机床：Z3025立式钻床；刀具：直柄小麻

23、花钻,d=13mm；切削液：普通乳化液（三乙醇胺）l 切削用量：(1)按加工要求决定进给量 根据表2.7 当加工要求为H12HB精度铸铁硬度HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.360.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则f =(0.360.44) ×0.95=0.340.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r (2)决定钻头磨纯标准及寿命 由表2.12 ,当d=13mm时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min (3)决定切削速度 由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d0

24、<20mm c=22 m/min n =1000/d0=1000×22/(3.14×20)=312 r/min 由钻床说明手册选取 n=400 r/minl 切削工时：tm =L / nf= L+Y+/ nf=(12+10)/400×0.4=0.14min工序5. 铣支架两侧平面,l 加工条件：工件材料：HT200; 加工要求：粗糙度为12m；机床：YG6立式铣床；刀具：X52K立铣刀,dw=100mm,z=10；切削液：普通乳化液（三乙醇胺）l 切削用量： (1)决定铣削深度ap (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度为12m 所以可以在一次走刀

25、内切完)ap=h=2 mm (2)决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW 查表3.5时 fz=0.140.24mm/z 取fz=0.18 (3)选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5,由于铣刀直径dw=100mm,z=10 故刀具寿命T=180min (查表3.8) (4)根据(表3.16)当dw=100mm,z=10 ap=2 fz=0.18 =98m/min nt =322r/min ft=490mm/min 各修正系数为: km=kmn=kmf=0.89        

26、0; Ks=ksn=ksf=0.8 故:c=ct k=98×0.89×0.8=70m/minn=nt k=322×0.89×0.8=230r/min f=ft k=490×0.89×0.8=312.3mm/min根据X52K型立铣说明书(设计手册表4.2-35)选择 =300r/min   fc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为 C=d0n /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min Fzc=fc / (nc×Z) =375 / 300

27、5;10=0.125mm/zl 切削速度：V=94.2 m/min.进给量为0.125mm/zl 机床要求：根据表3.24 当HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min，近似Pcc=3.8KW 根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW,故Pcc<Pcm 因此所选择的切削用量可以采用即ap=2.5 f=375mm/min n=300r/min c=94.2m/min fz=0.125mm/zl 切削工时：tm = L / f式中 L=28mm 根据0表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+=3

28、5 则 L=(28+35)=63 故tm=63 / 375=0.17min工序6. 钻支架两侧平面小孔,l 加工条件：工件材料：HT200; 加工要求：粗糙度为12m；机床：Z3025立式钻床；刀具：直柄小麻花钻,d=13mm；切削液：普通乳化液（三乙醇胺）l 切削用量：(1)按加工要求决定进给量 根据表2.7 当加工要求为H12HB精度铸铁硬度HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.360.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则f =(0.360.44) ×0.95=0.340.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r (2)决定钻头磨纯标准及寿命 由表2.12 ,当d=13mm时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min (3)决定切削速度 由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d0<20mm c=22 m/min n =1000/d0=1000×22/(3.14×20)=312 r/min 由钻床说明手册