轴承座加工工艺规程及镗削φ120孔专用夹具设计

-.z.-----总结资料目录TOC\o"1-3"\h\u273341、轴承座的工艺分析及生产类型确实定1196841.1、轴承座的用途119761.2、轴承座的技术要求：2168671.3、审查轴承座的工艺性2268461.4、确定轴承座的生产类型3294802、确定毛胚、绘制毛胚简图360242.1选择毛胚 3240312.2确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 3145662.2.1公差等级 311222.2.2轴承座铸造毛坯尺寸工差及加工余量 361812.2.3绘制轴承座毛坯简图 457293、拟定轴承座工艺路线4231873.1、定位基准的选择 4202253.1.1．精基准的选择 4301033.1.2．粗基准的选择 4249313.2、外表加工方法确实定 4321993.3、加工阶段的划分 5199523.4、工序的集中与分散 5244253.5、工序顺序的安排 539213.5.1机械加工工序 5215223.5.2．热处理工序 6174213.5.3．辅助工序 6180013.6、确定工艺路线 6251134、加工余量、工序尺寸和工差确实定770345、切削用量、时间定额的计算7112295.1、切削用量的计算 7238275. 767865.2、时间定额的计算 8180395.2.1．根本时间tj的计算 8203505.2.2．辅助时间ta的计算 883545.2.3.其他时间的计算 8286065.2.4．单件时间tdj的计算 9259226.夹具设计973896.1提出问题 9111446.2设计思想 1095386.3夹具设计 10133916.3.1定位分析 1026016.3.2切削力及夹紧力的计算 10226656.3.3夹具操作说明 11130137.体会与展望1229720参考文献13-.z.1、轴承座的工艺分析及生产类型确实定1.1、轴承座的用途1零件的作用上紧定螺丝，以到达内圈周向、轴向固定的目的但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。2零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〕由零件图可知，零件的底座底面、端面、槽及轴承座的顶面有粗糙度要求，其余的外表精度要求并不高，也就是说其余的外表不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra6.3，端面及内孔的精度要求为Ra12.5，槽的精度要求为Ra1.6，轴承座顶面精度要求为Ra3.2。轴承座在工作时，静力平衡。1.2、轴承座的技术要求：该轴承座的各项技术要求如下表所示：加工外表尺寸偏差〔mm〕公差及精度等级外表粗糙度(um)形位公差(mm)低端面400*160IT106.3轴承座前后端面130IT1012.5Φ54上端面Φ54IT1012.5Φ120上端面φ250+0.03IT101.6Φ120上侧端面1700+0.16IT101.6//0.06A轴承座上端面50*160IT103.2300*80的槽Φ140IT1012.5Φ120的半孔Φ1200+0.14IT1012.5Φ25的孔Φ25IT1012.5Φ26的孔Φ26IT1012.5Φ26孔上外表凸台Φ54IT1012.540*40孔,40*40IT1012.555*55孔55*55IT1012.51.3、审查轴承座的工艺性该轴承座构造简单，形状普通，属一般的底座类零件。主要加工外表有Φ120上侧端面，要求其两个端面平行度满足0.06mm，其次就是；φ25和φ26孔通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工外表外，其余的外表加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以到达加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。1.4、确定轴承座的生产类型此轴承座零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量缺乏100Kg，查"机械制造工艺与夹具"第7页表1.1-3，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用工装。2、确定毛胚、绘制毛胚简图2、确定毛胚、绘制毛胚简图2.1选择毛胚零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件构造又比拟简单，生产类型为中批生产，应选择木摸机械砂型铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级为CT10。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除剩余应力还应安排人工时效。2.2确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量由表2-1至表2-5可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。公差等级由轴承座的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=10。轴承座铸造毛坯尺寸工差及加工余量工程机械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm备注低端面5.22.865.2±1.4Φ54上端面5.22.865.2±1.4轴承座上端面5.23.6145.2±1.8Φ120上端面53.6130±1.8Φ120上侧端面54160±2Φ120的半孔4.43.6115.6±1.8轴承座前后端面5.24170.4±2绘制轴承座毛坯简图3、拟定轴承座工艺路线3.1、定位基准的选择．精基准的选择按照粗基准的选择原则为保证不加工外表和加工外表的位置要求，应选择不加工外表为粗基准。根据零件图所示，故应选轴承底座上外表为粗基准，以此加工轴承底座底面以及其它外表。．粗基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据"基准重合〞原则和"基准统一〞原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。3.2、外表加工方法确实定根据轴承座零件图上的各加工外表的尺寸精度和外表粗糙度，确定加工件各外表的加工方法，如下表所示：加工外表尺寸精度等级外表粗糙度Ra/um加工方案400*160底面IT106.3粗铣-半精铣Φ120上端面IT101.6粗铣-半精铣Φ54上端面IT1012.5粗铣轴承座前后端面IT1012.5粗铣160*25的槽IT1012.5粗铣-精镗Φ120的半孔IT1012.5粗镗-半精镗Φ26孔IT1012.5钻Φ25的孔IT1012.5钻40*40孔IT1012.5粗铣55*55孔IT1012.5粗铣Φ130的半孔IT1012.5粗铣3.3、加工阶段的划分该轴承座加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准〔轴承座右端面和φ26孔〕准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他外表的精度要求；然后粗铣轴承座左端面、方形端面。在半精加工阶段，完成轴承座左端面的精铣加工和φ120孔的镗-半精镗加工及φ25孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中与分散选用工序集中原则安排轴承座的加工工序。该轴承座的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多外表，有利于保证各加工外表的相对位置精度要求。3.5、工序顺序的安排机械加工工序〔1〕遵循"先基准后其他〞原则，首先加工精基准——轴承座右端面和φ26孔。〔2〕遵循"先粗后精〞原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。〔3〕遵循"先面后孔〞原则，先加工轴承座右端面，再加工φ25孔。．热处理工序铸造成型后，对铸件进展退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该轴承座在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。．辅助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该轴承座工序的安排顺序为：在、热处理——基准加工——粗加工——精加工。3.6、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的根底上，下表列出了轴承座的工艺路线工序号工序名称工序内容设备工艺装备1退火2粗铣粗铣400*160底面*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺3半精铣半精底面*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺4粗铣粗铣Φ54上端面*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺5粗铣Φ120上端面*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺6半精铣半精铣上端面*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺7粗铣粗铣轴承座前端、后端面*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺8粗铣粗铣上端面的160*25的槽*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺9精铣精铣上端面的160*25的槽*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺10钻钻Φ26孔*61卧式万能铣床麻花钻、铰、卡尺、塞规11粗镗粗镗Φ120的半孔*61卧式万能铣床高速钢镗刀、游标卡尺12半精镗半精镗Φ120的半孔*61卧式万能铣床高速钢镗刀、游标卡尺13粗镗粗镗Φ130的半孔*61卧式万能铣床高速钢镗刀、游标卡尺14钻钻Φ25的孔*61卧式万能铣床麻花钻、铰、卡尺、塞规15粗铣粗铣Φ26孔上外表凸台*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺16粗铣铣40*40孔,铣55*55孔*61卧式万能铣床端铣刀、游标卡尺17去毛刺去毛刺钳工台18检验检验塞规、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和工差确实定在这只确定钻φ120孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得钻孔余量Z镗=3.3mm。查表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，镗：IT10。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，镗：0.16mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，镗：φ1200+0.14mm,它们的相互关系如下列图所示。5、切削用量、时间定额的计算在这只计算粗镗-半精镗φ120孔此工序的切削用量和时间定额。5.1、切削用量的计算5.粗镗Ф120孔该孔可选由高速钢镗刀镗出半孔由文献表5-29,镗孔的进给量f=0.3mm/r，由文献表5-22求得镗孔时的切削速度v=30m/min由此算出转速为：n===81.38r/min按镗床的实际转速取n=100r/min，则实际切削速度为：v=dn/1000==36.86m/min半精镗Ф120孔该孔可选由高速钢镗刀镗出半孔由文献表5-29,镗孔的进给量f=0.2mm/r，由文献表5-22求得镗孔时的切削速度v=30m/min由此算出转速为：n===79.61r/min按镗床的实际转速取n=80r/min，则实际切削速度为：v=dn/1000==30.1445.2、时间定额的计算．根本时间tj的计算粗镗孔工步根据表5-41，镗孔的根本时间可由公式tj=L/fn=(160+4+2)/fn求得。式中切削工时l=160mm;l2=2mm;l1=ap/2*cotkr+(1~2)=4/2*cot54+1.1mm=4mm;f=0.3mm/r;n=100mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的根本时间5.53s。半精镗孔工步根据表5-41，镗孔的根本时间可由公式tj=L/fn=(160+3+2)/fn求得。式中切削工时l=160mm;l2=2mm;l1=ap/2*cotkr+(1~2)=2.6/2*cot54+1.2mm=3mm;f=0.2mm/r;n=100mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的根本时间10.3s。．辅助时间ta的计算根据第五章第二节所述，辅助时间ta与根本时间tj之间的关系为ta=(0.15~0.2)tj,这里取ta=0.15tj,则各工序的辅助时间分别为：粗镗孔工步的辅助时间为：ta=0.15*5.53s=0.83s;半精镗孔工步的辅助时间为：ta=0.15*10.3s=1.55s;.其他时间的计算除了作业时间〔根本时间和辅助时间之和〕以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于轴承座的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间tb是作业时间的2%~7%，休息与生理需要时间t*是作业时间的2%~4%，这里均取3%，则各工序的其他时间可按关系式〔3%+3%〕〔tj+ta〕计算，它们分别为：粗镗孔工步的其他时间为：tb+t*=6%*(5.53s+0.83s)=0.38s;半精镗孔工步的其他时间为：tb+t*=6%*(10.3s+1.55s)=0.711s．单件时间tdj的计算这里的各工序的单件时间分别为：镗孔工步tdj钻=5.53s+0.83s+10.3s+1.55s+0.38s+0.71s=19.30s;因此，此工序的单件时间tdj=tdj钻=19.301s;将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。6.夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和结实夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造本钱，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产本钱的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。6.1提出问题〔1〕怎样限制零件的自由度；一个面限制3个自由度，长圆柱销限制2个自由度，定位销限制1个自由度。〔2〕怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。〔3〕设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。〔4〕怎样使夹具使用合理，便于装卸。6.2设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用平安，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对φ120孔进展加工，这个孔尺寸精度要求为IT10，外表粗糙度Ra12.5，镗以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。6.3夹具设计定位分析〔1〕定位基准的选择据"夹具手册"知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进展加工。故加工φ120孔时，采用轴承座底面和φ26孔内圆柱面作为定位基准。〔2〕定位误差的分析定位元件尺寸及公差确实定。夹具的主要定位元件为一个面与两个销定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合△b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。△j=〔TD+Td+△S〕/2TD=0.060mmTd=0.011mm△S=0.010mm△j=0.0365mm切削力及夹紧力的计算刀具：Φ120的镗刀。①镗孔切削力：查"机床夹具设计手册"P70表3-6，得镗削力计算公式：=2795*2.2*0.30.75*36.86-0.15*0.89=1291.4N=1940**0.30.6*36.86-0.3*0.5=324.5N=2880*2.2**36.86-0.4*1.17=959.3N=959.3N+0.1*(1291.4+324.5)N=1120.89=2\*GB3②镗孔夹紧力：查"机床夹具设计手册"P70表3-6，查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式：式中φ───螺纹摩擦角───平头螺杆端的直径───工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16───螺杆直径───螺纹升角Q───手柄作用力L───手柄长度则所需夹紧力=766〔N〕根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以平安工作。夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为：通过φ