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1、 毕业论文题目：轴承座的机械加工工艺规程及设备学 习 中 心 年 级 专 业 指 导 教 师 姓 名 学 号 目 录摘要1Abstract2一、 零件的分析3（一）零件的作用3（二）零件的工艺分析3二、 确定零件的生产类型5（一）计算生产纲领5（二）生产类型及工艺特征5三、 工艺规程设计6（一）确定毛坯类型及其制造方法6（二）估算毛坯的机械加工余量6（三）绘制毛坯简图，如图16（四）定位基准选择6（五）制定机械加工工艺路线6（六）加工余量及工序尺寸的确定8四、夹具设计18（一）问题的提出18（二）夹具设计18（三）定位误差分析18（四）夹具零件18五、结论20参考文献21摘 要本次设计主要内容
2、包括轴承座的加工工艺过程设计和钻孔的专用夹具设计。首先，通过对轴承座的分析，了解轴承座的作用。其次依据轴承座毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的轴承座加工工艺规程路线。在运用机械制造技术基础等相关课程的知识，确定轴承座在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排，并确定了加工面的工艺尺寸和选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及运用夹具设计方面的书籍的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的夹具。关键字：工艺 ；夹具 ；轴承座AbstractThe main contents inc
3、lude the design bearing the machining process design and drilling of the special fixture design. First, the analysis of the bearing, bearing about the role. Second, based on rough pieces bearing demand and production program and the comparison processing program, to develop practical bearing process
4、 planning routes. In the use of mechanical manufacturing technology related courses such as the knowledge base to determine the bearing in the process of positioning, clamping and routing arrangements, and to determine the processing of surface geometries and choose the right machine and tools, to e
5、nsure the quality of the machining . Finally, the parts to be processed according to processing requirements, refer to the use of the machine and fixture design fixture design manual book of basic principles and methods, fixture design scheme proposed, the design of efficient, labor saving, economic
6、al and ensure processing quality fixtures.Keyword: Process ；Fixture ；Bearing seat轴承座的机械加工工艺规程及设备一、 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，或者是滑动轴承外圆与轴承孔的配合，两个孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。（二）零件的工艺分析1.30及8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra的值为1.6um，是加工的关键表面。2.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
7、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。3.13沉孔加工表面粗糙度要求较低。4.其余表面要求不高。二、 确定零件的生产类型（一）计算生产纲领根据任务书已知：产品的生产纲领为2000台/年，每台产品轴承数量2件轴承座的备品百分率为2，废品百分率为0.4。轴承座生产纲领计算如下：N=Qn(1+a%1+%) =2000x2(1+2+0.4) =4160(件/年)式中：N零件的生产纲领，Q机器的年产量，N每台机器中该零件的数量， a %备品百分率，%废品百分率。（二）生产类型及工艺特征轴承
8、座为支承件，查附表2确定，轴承座属于轻型小批量生产零件，工艺特征见表1（如下）：表1生产纲领生产类型工艺特征4160台/年中批量生产（1）毛坯采用铸造，精度适中，加工余量相对较大（2）加工设备采用车床、铣床、钻床（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三、 工艺规程设计（一）确定毛坯类型及其制造方法有附表5常见毛坯类型可知，材料为HT200，可确定毛坯类型为铸件。（二）估算毛坯的机械加工余量根据毛坯的最大轮廓尺寸（82）和加工表面的基本尺寸（42），查附表6可得出，轴承座上下表面机械加工余量为3.5，其余为3。（三）绘制毛坯简图，如图1图1毛坯简图绘制步骤（四
9、）定位基准选择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。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。（五）制定机械加工工艺路线1.选择加工方法根据加工表面的精度和表面粗糙要求，查附表可得内孔、平面的加工方案，见表2如下：表2 轴承座各面的加工方案加工表面精度要求表面粗糙度Ra/u
10、m加工方案底面IT93.2粗铣精铣两上表面IT93.2粗铣精铣四端面IT93.2粗铣精铣30外壁IT1425粗刨两槽IT1425粗刨30孔IT71.6粗车半精车精车35孔IT1425粗车9、13孔IT86.3钻削6、4孔IT1425钻削2.拟定机械加工工艺路线，如表3表3 轴承座的机加工工艺方案工序号工序名称工序内容加工设备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X5030B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X5030B铣床04铣削以已加工底面定位基准，铣82mm两侧面X5030B铣床05铣削以上下两底面为基准，并夹
11、紧，铣前后两端面X5030B铣床06铣削以82mm两侧面为基准，夹紧前后两端面，铣42mm两侧面X5030B铣床07刨削把工件旋转一定角度，刨2mm1mm槽B6050刨床08钻削钻9孔和13孔，保证13孔深8+0.2 0mmZ3025钻床09钻削以上下两平面为基准，夹紧前后两端面，钻6孔Z3025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7mmZ3025钻床11车削以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，车30和35两孔，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 0mmCA6140车床12车削车2x45倒角C
12、A6140车床13去毛刺14总见入库（六）加工余量及工序尺寸的确定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2所示；图2 轴承座底面加工过程图（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尺寸见表4：表4 底面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯21.53.5IT141.018.51.025粗铣192.5IT
13、1212.5精铣181IT83.22.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3所示；图3 轴承座上面加工过程图（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尺寸见表5：表5 两上底面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯183IT141.0181.025粗铣162IT1212.5精铣151IT83.23. 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
14、如图4所示；图4 轴承座侧面加工过程图（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尺寸见表6：表6 两侧面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯883IT141.0881.025粗铣842IT1212.5精铣821IT8823.24.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5所示图5 轴承座前后面加工过程图（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、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺
15、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尺寸见表7：表7 前后两端面工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯443IT141.0441.025粗铣402IT1212.5精铣381IT83.25.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6所示图6 轴承座轴承孔两侧面加工过程图（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尺寸见表8：表8 轴承孔两侧面的工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/
16、mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯462IT141461.025粗铣422IT1212.56.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7所示图7 轴承座槽的加工过程图（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得刨削时尺寸。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尺寸见表9：表9 轴承座槽的工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度粗刨2121IT14257. 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8所示图8 轴承座沉孔加工过程图（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表13内圆表面加工方案得
17、出钻削内表面的工序偏差可以一次钻削除，由于要求精度并不高，但应保证孔沉孔13的深度及其公差精度。轴承座两沉头孔的加工余量及工序尺寸见表10：表10 轴承座两沉头孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯94.5IT14925钻94.5IT10910钻132IT10136.38.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9与图10所示图9 轴承座气孔加工过程图图10 轴承座气孔加工过程图（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14内圆表面加工方案得钻削内圆表面的工序偏差。为润滑轴承座与轴承轴的输油孔，要求不高，可以一次钻削而成。轴
18、承座气孔的加工余量及工序尺寸见表11：表11 轴承座气孔的工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度钻63IT1425钻42IT14259.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11所示（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表12内圆表面加工方案得出粗车、精车内圆表面的工序偏差。轴承孔的加工余量及工序尺寸见表13：图11 轴承孔的加工过程图表13 轴承孔工序尺寸表工序基本尺寸工序单边余量/mm公差等级偏差尺寸及公差表面粗糙度毛坯243IT14124125粗车301.5IT10 0.533.5 0.512.5半精车301.0IT80
19、.1300.13.2精车300.5IT2+0.021 030+0.021 01.6粗车352.5IT143512.5 四、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。决定设计工序中的铣床夹具。本夹具将用于X5020B铣床。（一）问题的提出经考虑设计中工序铣平面的夹具比较特别，费工费时需要设计专用的夹具，而且需要保证其加工的精度，为保证加工准确，故设计此夹具较为合理在给定的零件中，对本步加工的定位有具体的要求，且表面粗糙度要求不同。所以该平面可以依次铣削完成，即可达到尺寸及表面粗糙度的要求。（二）夹具设计由零件图可知，该工序加工简单，出于定位简单和快速的考虑，选择工
20、件底平面基准，再配合底平面根据三点定位原则用三条支撑条定位。由于其他的横向移动和纵向移动均不会影响到上平面的铣削，所以可以不用考虑该方向上的定位。而且此平面的铣削的加工余量不大，所需的夹紧力也不太大，使用螺旋压紧板进行卡紧。这样一来夹具的结构也简单，所夹持部也不会变形，人工安装也比较方便快捷。（三）定位误差分析本工序采用支撑条定位和压板压紧会产生一定的定位误差，但是由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。夹具设计及操作的简要说明夹具的夹紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。（四）夹具零件1.六角头压紧螺钉材料：45 按GB699-65热处理：HRC3540.其他技术
21、条件按GB2259-80标记：G=M16，L=128mm的六角头压紧螺钉; 螺钉GB2161-80 AM16*1002.六角螺母 材料：45 按GB699-65热处理：HRC3540.其他技术条件按GB2259-80螺纹规格D=M16 性能等级为10级，不经表面处理，A级的1型六角螺母的标记为:螺母 GB6170-86 M16.3.U形压板材料：45 按GB699-65热处理：HRC3540.其他技术条件按GB2259-80标记：公称直径=16mm，L=200mm的A型U型压板。 压板A16*200 GB2185-80.4.支撑条材料：T8 按GB699-65。热处理：HRC5560。其他技术
22、条件按GB2259-80。标记：支撑条 长*宽*高=60*10*10 GB2226-805.垫圈材料：45 按GB699-65。热处理：HRC3540。其他技术条件按GB2259-80。公称尺寸d=16mm 性能等级为140HV级，不经表面处理，标记为：垫圈 GB848-85 16-140HV。6.夹具体在选择夹具体结构时，应以合理性、工艺性、经济性、标准化的可能以及工厂的具体条件为综合依据考虑。标记为：长*宽*高=300*120*40。材料为HT150。7.方形对刀块材料：20 按GB699-65。热处理：渗碳深度081.2mm，HRC5864。其他技术条件按GB2259-80。标记为：对刀
23、块 GB2241-80长*宽*高=60*16*78开平槽端紧定螺钉螺纹标记为M=8、公称长度L=20、性能等级为14H级、表面氧化的开平槽端紧定螺钉标记为： 螺栓 GB G73-85 M8*40 8.开平槽端紧定螺钉螺纹标记为M=5、公称长度L=16、性能等级为14H级、表面氧化的开平槽端紧定螺钉标记为： 螺栓 GB G73-85 M5*16.五、致谢经过本次设计，轴承座的设计已经完成。这次设计不但巩固了也学知识，也是对个人能力及团队合作的训练，这次设计是分工合作，整体讨论，具有极好的成果。设计是锻炼个人能力的最好方法，对于安排给自己的任务必须独自完成，有问题就和老师同学讨论，设计中不但要考虑方法，也要考虑设计后用于实践的成本，以及适用性，因此设计也要和实际相联系，源于实践，处于理论，用于实践。最后，感谢老师和同学在这次设计中的帮助。参考文献1 王先逵. 机械制造工艺学（第2版）. 机械工业出版社. 2006.2 周静卿等. 机械制图与计算机绘图. 中国农业大学出版社. 2007.3 王伯平. 互换性与测量技术基础（第3版）. 机械化工业出版社. 2009.4 韩荣第. 金属切削原理与刀具（第3版）. 哈尔滨工业大学出版社. 2007.
