机械制造课程设计设计轴承座

1、目 录1 零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析11.3零件的工艺性能12 零件的生产类型22.1生产类型22.2设备选择22.3工艺手段22.4工艺特征22.5机械加工工序的安排原则23 毛坯的确定33.1确定毛坯类型及其制造方法33.2估算毛坯的机械加工余量33.2绘制毛坯简图，如图34 定位基准选择34.1选择精基准34.2选择粗基准45 拟定机械加工工艺路线45.1选择加工方法45.2拟定机械加工工艺路线46 加工余量及工序尺寸的确定66.1确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸66.2确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸76.3 确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸86

2、.4确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸96.5确定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸106.6 确定轴承座槽的加工余量及工序尺寸116.7 确定轴承座通孔的加工余量及工序尺寸116.8 确定轴承座气孔6和4的加工余量及工序尺寸126.9确定轴承孔30和35的加工余量及工序尺寸137、工序分析147.1铣面147.2钻孔147.3粗车158、夹具设计169、设计总结16机械加工工艺卡片171机械制造工艺学课程设计说明书1 零件的分析1.1零件的作用目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴承外圆与轴承孔的配合。1.2零件的工艺分析30具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra

3、的值为1.6um，是加工的关键表面。轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为3.2 um，是加工的重要表面。轴承座的上表面有位置精度要求0.008，而且与轴承孔中心线有平行度要求0.003。轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度要求为0.003，是重要的加工表面。其余表面要求不高。1.3零件的工艺性能材料名称：灰铁200牌号：HT200标准：GB/T 9439-2010指的是最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。材料硬度：163255HB抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。1.承受较大应力的零件（弯曲应力<29

4、.40MPa）2.摩擦面间的单位面积压力>0.49MPa（大于10t在磨损下工作的大型铸件压力>1.47MPa）3.要求一定的气密性或耐弱腐蚀性介质机械制造工艺学课程设计说明书2 零件的生产类型2.1 生产类型 小批量生产2.2 设备选择 X5032铣床、Z5140A钻床、C616A车床、B6050刨床2.3 工艺手段 常规工艺2.4 工艺特征（1）毛坯采用棒料，精度适中，加工余量相对较大（2）加工设备采用车床、铣床、（3）加工设备采用组合夹具（4）工艺需编制详细的加工工艺过程卡片和工序卡片（5）生产效率低，对人工的技术要求高2.5 机械加工工序的安排原则（1）先加工基准面 选择为

5、粗基准的表面，应该安排起始工序先进行加工，除毛刺，以便尽快为后续工序固定位置准确。 这有利于保证加工精度。 （2）划分加工阶段 根据加工质量的要求划分为粗加工、精加工。（3）先面后孔对于此类工件，应先加工面后加工孔。这是因为平面的轮廓平整，安放和定位比较稳定可靠，若先加工好平面，就以平面定位孔，保证平面和孔的位置精度。此外，由于平面先加工好了，给平面上的孔加工也带来方便，使刀具的初始切削条件能得到改善。（4）次要表面穿插在各加工阶段进行。3 毛坯的确定 3.1确定毛坯类型及其制造方法 选材料为HT200，可确定毛坯类型为铸件。 3.2估算毛坯的机械加工余量 根据毛坯的最大轮廓尺寸82和加工表面

6、的基本尺寸42，查金属机械加工工艺人员手册p987-表13-28可得出，轴承座上下表面机械加工余量为3.5，其余为3。 3.2绘制毛坯简图，如图4 定位基准选择4.1选择精基准 经分析零件图可知，轴承座底面为高度方向基准，轴承座前端面为宽度方向基准。 考虑选择以加工的轴承座底面为精基准，保证底面与30孔中心线的距离为30。该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。 4.2选择粗基准选择不加工的30孔外轮廓面为基准，能方便的加工出30孔（精基准），保证孔中心线与轴承座上端面平行度。30孔外轮廓面的面积较大，无浇口、冒口飞边等缺陷，符合粗基准的要求。5 拟定机械加工工艺路线

7、5.1选择加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙要求，查金属机械加工工艺人员手册p981-表13-15加工方案，见如下方案：轴承座各面的加工方案底面，精度IT9，表面粗糙度3.2Ra/um，加工方案粗铣精铣两上表面，精度IT9，表面粗糙度3.2Ra/um，加工方案粗铣精铣四端面，精度IT9，表面粗糙度3.2Ra/um，加工方案粗铣精铣30外壁面，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案粗刨两槽，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案粗刨30孔，精度IT7，表面粗糙度1.6Ra/um，加工方案钻、铰35孔，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案粗车9孔，精度IT8，表面

8、粗糙度6.3Ra/um，加工方案钻6、4孔，精度IT14，表面粗糙度25Ra/um，加工方案钻5.2拟定机械加工工艺路线，如下轴承座的机加工工艺方案01，检验，外协毛坯检验02，铣削，夹轴承孔两侧毛坯，铣轴承底面，照顾尺寸30mm和表面粗糙度，加工设备X5032铣床03，铣削，以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，铣轴承座两上表面，加工设备X5032铣床04，铣削，以已加工底面定位基准，铣82mm两侧面，加工设备X5032铣床05，铣削，以上下两底面为基准，并夹紧，铣前后两端，加工设备X5032床06，铣削，以82mm两侧面为基准，夹紧前后两端面，铣42mm两侧面，加工设备X5032铣床07，

9、刨削，把工件旋转一定角度，刨2mm×1mm槽，加工设备B6050刨床08，钻削，钻9孔，加工设备Z5140A钻床09，钻削，以上下两平面为基准，夹紧前后两端面，钻6孔，加工设备Z5140A钻床10，钻削，以后端面为基准，夹紧两侧面，钻4孔，并保证中心线到地面的距离为7mm，加工设备Z5140A钻床11，车削，以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，钻、铰30的孔，并保证孔中心线到底平面的距离为30mm，间接保证上底面到30孔中心线的距离及其公差值15+0.05 0mm，加工设备Z5140A钻床12，车削，以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，车35孔，加工设备C616A车床13，车削，车2

10、x45倒角，加工设备C616A车床14，去毛刺15，总见入库6.加工余量及工序尺寸的确定6.1确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座底平面的加工过程如图所示；（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机械加工工艺人员手册p987-表13-28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：底面工序毛坯，基本尺寸21.5，工序单边余量3.5mm，公差等级IT14，表面粗糙度25粗铣，基本尺寸19，工序单边余量2.5mm，公差等

11、级IT12，表面粗糙度12.5精铣，基本尺寸18，工序单边余量1mm，公差等级IT8，表面粗糙度3.26.2确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座上平面的加工过程如图所示；（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机械加工工艺人员手册p987-表13-28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+0.05 0，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：两上底面工序毛坯，基本尺寸18，工序单边余量3mm，公差等级IT14，表面粗糙度25粗铣，基本尺寸16，工序单边余量2mm，公差等级IT12，表面粗糙度12.5精铣，基本尺寸15，工序单边余量1

12、mm，公差等级IT8，表面粗糙度3.26.3 确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座左右两侧平面的加工过程如图所示；（2）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： 两侧面工序毛坯，基本尺寸88，工序单边余量3mm，公差等级IT14，表面粗糙度25粗铣，基本尺寸84，工序单边余量2mm，公差等级IT12，表面粗糙度12.5精铣，基本尺寸82，工序单边余量1mm，公差等级IT8，表面粗糙度3.26.4确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸（1） 轴承座前后端面的加工过程如图所示

13、（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机械加工工艺人员手册p987-表13-28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30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：前后两端面工序毛坯，基本尺寸44，工序单边余量3mm，公差等级IT14，表面粗糙度25粗铣，基本尺寸40，工序单边余量2mm，公差等级IT12，表面粗糙度12.5精铣，基本尺寸38，工序单边余量1mm，公差等级IT8，表面粗糙度3.26.5确定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸（1）轴承座轴承孔的两侧平面的加工过程如图所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机

14、械加工工艺人员手册p987-表13-28得出粗铣、精铣上表面的工序偏差，为方便装夹。轴承孔两侧面的加工余量及工序：轴承孔两侧面的工序毛坯，基本尺寸46，工序单边余量2mm，公差等级IT14，表面粗糙度25粗铣，基本尺寸42，工序单边余量2mm，公差等级IT12，表面粗糙度12.56.6 确定轴承座槽的加工余量及工序尺寸（1）轴承座槽的加工过程如图所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机械加工工艺人员手册p981-表13-15得刨削时尺寸。为了在组装后在直角处出现应力集中。轴承孔槽的加工余量及工序：轴承座槽的工序粗刨，基本尺寸2*1，工序单边余量2*1mm，公差等级IT14，表面粗糙度256.

15、7 确定轴承座沉孔的加工余量及工序尺寸（1）轴承座沉孔的加工过程如图所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机械加工工艺人员手册p981-表13-15得出钻削内表面的工序偏差可以一次钻削除，要求精度并不高。轴承座孔的加工余量及工序：轴承座通孔工序毛坯，基本尺寸9，工序单边余量4.5mm，公差等级IT14，表面粗糙度25粗铣，基本尺寸9，工序单边余量4.5mm，公差等级IT10，表面粗糙度106.8 确定轴承座气孔6和4的加工余量及工序尺寸（1）轴承座气孔6和4的加工过程如图所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机械加工工艺人员手册p981-表13-15得钻削内圆表面的工序偏差。轴承座气孔的加

16、工余量及工序：轴承座气孔的工序钻，基本尺寸6，工序单边余量3mm，公差等级IT14，表面粗糙度25钻，基本尺寸4，工序单边余量2mm，公差等级IT14，表面粗糙度256.9确定轴承孔30和35的加工余量及工序尺寸（1）轴承孔30和35的加工过程如图所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查金属机械加工工艺人员手册p981-表13-15得圆表面的工序偏差。轴承孔的加工余量及工序：轴承孔工序毛坯，基本尺寸24，工序单边余量3mm，公差等级IT14，表面粗糙度25钻，基本尺寸30，工序单边余量3mm，公差等级IT10，表面粗糙度12.5铰，基本尺寸30，工序单边余量0.1mm，公差等级IT7，表面粗糙度1

17、.6粗车，基本尺寸35，工序单边余量2.5mm，公差等级IT14，表面粗糙度12.57、工序分析7.1 铣端面粗铣底面、两上表面、四端面 机床：X5032 主轴功率：7.5KW 进给功率：1.5kw使用高速钢端面圆盘铣刀，加工余量2、2.5mm，齿数Z=16，铣刀直径=40mm.根据实用机械加工工艺手册查表得，每齿进给量：0.12 mm/z背吃刀量：a=2、2.5mm确定主轴转速：查X5032说明书N=118r/min vc=dn1000 vc=14.82mm/minvf=fz×z×n= 226.56mm/min （2）精铣端面底面、两上表面、四端面使用高速钢端面铣刀，加工

18、余量1mm，齿数Z=16，铣刀直径=40mm.根据实用机械加工工艺手册查表得，每齿进给量：0.05mm背吃刀量：a=1mm确定主轴转速：查X5032说明书N=118r/minvc=dn1000vc=14.82mm/minvf=fz×z×n= 94.4mm/min 7.2 钻孔(1) 钻30孔使用高速钢钻头，钻头直径30mm,钻头螺旋角30°，钻尖角120°根据实用机械加工工艺手册查表得钻头磨钝标准后刀面最大磨损限度0.3mm-0.8mm查Z5140A说明书主轴转速有12级31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000

19、、1400.确定主轴转速为125r/min vc=dn1000确定钻削速度为10.602mm/min进给量为0.224mm/r（3）铰30孔使孔的表面粗糙度达到1.6根据实用机械加工工艺手册使用莫式锥柄机用铰刀，刀头直径30mm。查Z5140A说明书主轴转速有12级31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400.确定主轴转速为125r/min vc=dn1000确定铰孔速度为21.205mm/min进给量为0.224mm/r7.3粗车刀具为YT15内圆车刀量具为：0125/0.02游标卡尺使用20*20的车刀杆,刀体一般材料为45号钢。查实用机械加工工艺手册