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1、目录1绪论.2轴承座的机械加工工艺规程设计22.1 轴承座的工艺分析及生产类型确定22.1.1 轴承座的工艺分析2.1.2 轴承座的生产类型22.2 确定毛坯的制造类型223基准的选择223.1 粗基准的选择323.2 2精基准的选择32.4 零件表面加工方法的确定32.5 工艺路线的制定与分析32.5.1 工艺路线的拟定32.5.2 工艺方案的分析与确定42.6 机械加工余量、毛坯工序尺寸的确定52.7 切削用量及工时的计算53结论与展望16查阅文献171绪论在进行轴承座机械加工时，分析之后先设计出工艺流程，选定每一步对应的专用夹具的，这其实就是对这几年学的专业课来一次实际考核过程。一个产品
2、被生产出来，在整个加工体系里，加工毛坯时怎么定位的，怎么夹紧，安排的工艺线路是否合理，确定每一道工序的尺寸大小，当然专用夹具怎么设计也是要考虑的，专用的工装夹具可以增大生产的效率，让生产量变大，加工的精度变得更准确，也能大大减小生产成本。这次的设计综合性很强，必须要活用各种机械设计的基础理论知识点，还要注意理论数用在实际生产中有哪些不合理的地方，及时排除，这样才能很好的完善设计路线。本设计的内容及目的：此次设计涵盖了以下内容：第一步利用电脑软件CAD,将工件的零件图进行绘制。利用图中的技术规定，来对加工类型，切削生产的余量，工艺线路予以确定。工件一年的生产数量是5000件，需求量很大，是中批量
3、加工的类型。接着对生产工艺进行分析，对原料的种类以及生产方案进行确定，实现机械生产工艺的设计，对经济效益进行了解。然后设计生产所需的夹具，同时将夹具的安装匹配图进行绘制。此次设计运用的都是大学学习的理论知识，通过此次设计，让我加深了对所学习知识的理解，对所需知识，是一次很好的巩固，同时理论知识运用到实际设计中，让我对知识的认识更深刻，对于以后的工作有很大的帮助。2轴承座的机械加工工艺规程设计2.1 轴承座的工艺分析及生产类型确定2.1.1 轴承座的工艺分析此次设计的零件是轴承座，通过工件的零件图可知，工件在构造方面相对复杂，工件在精度方面，要求不低。在对工件进行生产时，将整个制造过程按照粗、精
4、加工进行工序的划分。在制作时，先对外圆面进行生产，用制作好的外圆面作为基准面，用于对孔进行加工。对于没有特殊要求的轴类工件来说，它的定位方式，基本运用两个定位孔实现。对工件进行生产的时候，工艺路线是以底部面与两面侧面进行定位生产，这是因为轴承座在运用时，要对其进行验证，选取两个侧面作为验证的基准面，对轴承进行装配之时，作为压合的基准面存在。轴承座零件图2.1.2 轴承座的生产类型此次制作的轴承座，是轻型工件，加工量在5000件，其加工类型属于中批量。2.2 确定毛坯的制造类型将原料的加工类型予以确定：工件一年的需求量是5000件，要进行中批生产，要让生产效率提高，确保产品的品质，选取铸造类型的
5、原料因这个工件对精度要求相对高，原料确定用铸钢，进行压力铸造，原料的耐磨损的性能良好，能进行切削生产，原料牌号为采用HT250。2.3 基准的选择对机械加工来说，基准使用频率很高，设计产品时标注大小，加工产品时进行定位，对尺寸进行校验，装配产品时确定装配地点是否精准等，都需要运用到基准。基准其实就是用来对生产产品几何关系进行确定，有点、线还有面。2.3.1 粗基准的选择对轴承座工件而言，其生产的面不少，在对轴承座工件粗基准进行确定时，首先要对各个生产面的生产余量进行考虑，同时要分析生产面与不生产的面两者间，相对位置是否稳定。此类工件上，基本上都存在一个或者多个主要的大孔，要确保孔的生产余量匀称
6、，选取的粗基准为原料中孔。此处选取直径90孔、直径9孔，用做生产的粗基准。2.3.2 精基准的选择在生产中，同时要对精基准进行确定，其选取的原则要满足：基准重合一一基准统一一互为基准一一自为基准一一方便夹装，确保重要的生产表面，也就是轴承座部分的孔的生产余量匀称。设计基准面时候，要确保其构造不复杂，生产简便，确保定位于夹紧的稳定性。2.4 零件表面加工方法的确定此次设计的工件，其制作表面设置了孔，面等，用HT250制成。阅览与设计关联的手册，其中有表格l-32l-34,有以下制作的方法：(1)制作底部平面：公差满足IT9,粗糙度要求1.6,先进行车床粗加工，接着车床精加工。(2)制作90端：此
7、部分粗糙度要求0.8,先进行车床粗加工，接着车床精加工。(3)制作中9孔：它的等级IT7,对粗糙度要求12.5,先进行钻床粗加工。(4)制作螺孔与球头等：这些部分没有标注公差要求，按照惯例进行生产。2.5 工艺路线的制定与分析2.5.1 工艺路线的拟定设计工艺路线时，要对工件的外部构造，尺寸与位置精度这些技术要求进行分析,生产所用的工艺路线，应该满足这些技术要求。之前已经确定工件为中批量加工，这里加工方式确定为组合生产，尽可能做到工序不分散，让加工的效率提高。另外，还要对费用成本进行考虑，尽量做到经济效益最大化。工艺方案一工序号工序名称工序内容1铸铸造毛坯2时效热处理3钻钻8一9孔4钻钻5孔5
8、钻钻攻8M12孔6钻钻攻6M8孔7车车右端外圆8T-车左端成型9钳工去锐边毛剌10检检验工艺方案二工序号工序名称工序内容1铸铸造毛坯2时效热处理3车车右端外圆4车车左端成型5钻钻攻8M12孔6钻钻攻6M8孔7钻钻8一中9孔8钻钻中5孔9钳工去锐边毛剌10检检验2.5.2 工艺方案的分析与确定设计了二种加工路线：第一种方案中，先加工两端孔，以中心孔定位，加工的效率很高，在批量不大的生产中比较适用，且质量精度不能保证，第二种方案，利用车削生产外圆表面，能确保产品的精度，加工效率比路线一要高。且工件的精度与加工效率两种因素都满足，选取路线二较为合理。通过车床粗、精加工来制作各个平面，因130等各级外
9、圆之间的尺寸，选取的工具为车床粗、半精加工的复合类型的刀具。车床精加工的工艺通过单边车实现。在整个结构中，将钻孔模架与刀杆的构造省去，这样的夹具构造更简洁,生产费用更少。工件中的螺纹与90孔，运用的是夹具与工作台匹配使用，其中夹具是钻类型，生产开展在摇臂钻上完成，选取的辅助工件是，可换钻套以及惚钻，这样设计的工艺方案中，工序不分散，安装与拆卸都简便，安装一次即可实现对各平面与孔的加工，是效率高，省时省力的工艺方案。钻模具在设计中并不复杂，费用不高。在工件的工艺设计中，工作台被多次运用，这样设计，让工艺路线缩短，使得一些工序上的零件，有了通用的性能，钻模具种类不多，通用工件使用较多，让生产成本大
10、大降低。经分析之后，确定生产所用工艺路线：2.6 机械加工余量、毛坯工序尺寸的确定这里设计的小轴用铸刚制成，原料重6KG左右,属于中批量生产，原料确定用铸造。从前面的分析以及技术要求，将生产表面的余量，各个工序的规格与原料的规格予以确定,轴承座箱部分是同轴孔系，孔线不长，同时是穿通孔。这个时候车杆悬伸不大，车杆的轴线形成的挠曲度数据，满足产品的生产条件，车削生产出的孔，可以符合图中的规定。此处选取支撑车孔法对孔系进行制作。阅览与设计关联的手册，其中表333.4将原料的规格16025Omm予以确定，造型通过砂型铸造，它的公差要求CT8,可知长度方向的误差是2mr11o表成批次以及中批量生产铸件的
11、尺寸公差等级铸造的方式公差等级CT灰铸造件砂型手工造型1113砂型机器造型以及壳型8-10金属型79低压铸造79熔模铸造57比较参数可以选金属型，确定为7级的公差等级。2.7 切削用量及工时的计算工序钻5孔1对钻中5孔钻加工(1)确定生产所用机器与工具于生产而言，所需机器是Z3025型号立式钻床于生产而言，所需工具为高速钢麻花钻(2)对切削生产的用量予以确定对进给的量予以确定f阅览与设计关联的手册，其中有一表格5-2与5-6,可有/=0.150.3加加/r。用f=02mmr,可知孔在钻加工时，轴方向的力，若f0.60mm/r,d。=6.5mm,轴方向的力勺357Vo在轴方向的修正数据都是1.0
12、,可有与=35OO7Vo利用生产所用机器说明书，在进给部件强度的范围内，轴向力最大为方幻=90N,因FfFmax,所以f=0.22/r符合要求.开展切削生产，其速度匕阅览与设计关联的手册，其中有一表格2L5,可有/=0.2mmr,硬度满足HRSr=20022Q,d=65mm用匕=35帆/加加。阅览与设计关联的手册，其中有一表格231,与切削生产速度相关的修正数据：KMV=LO,Ktv=0.88,Ksv=0.9Kv=Kmv-Ktv-Ksv可有味=Vk=351.00.880.9=27.72mmIminV*1000vcqq/.n=-=1358.15/阅览与设计关联的手册，其中有一表格5-2,确定转速
13、=360rmin算出钻削加工用量方)=/一一对轮廓钻削加工，真正的长(mm)1=0.5d切入部分刀具的长1.=01) =13mmi几次走刀已知的数据如下：I=23mmI1=325mm1)=2mm/+l+9.A=!-i=0.1mnfn2对惚孔加工(1)确定生产所用机器与工具于生产而言，所需机器是惚钻(2)对生产的用量予以确定可有进给的量/=mmr7.98m / min开展切削生产,其速度V:阅览与设计关联的手册,其中有一表格,用V轴承座部分，其转速：=100匕=314.1/.d()mn丝锥部分，其回转转速ns：ns=315r/min(2)相关计算/+1+Z2.=!7f11I真正的长(mm)1=(
14、).5d切入部分刀具的长I2=Ob=13mmi几次走刀已知的数据如卜.：I=23nmL=4mmI1=2mmi=2J+4j=092minfn工件生产所用原料45钢,b=22OMPa铸模工序车右端外圆(1)确定生产所需机器与工具于生产而言，所需机器是CA6140车床于生产而言，所需工具是YG6,工具原料为硬质合金，查阅G3/T611.7-1996确定基本长0=60帆帆螺旋角，前、后角，以及齿个数依次是/7=10。，Cm=I5。，/0=12。，Z=IO(2)将切削生产的深度以及进给的量予以确定底部面的生产余量不大，走刀一次即可实现切削，有p=L5mm。阅览与设计关联的手册8-138-14主电机消耗的
15、功率3KW,一齿进给的量力可有0.030.075/加/z有f.=0.055mm/z(3)算出开展切削生产的速度匕和一分钟内进给的量勺阅览与设计关联的手册，其中表格3-16,若虑=60mm,Z=10,cp7.5mm,f.0.nn/z,vc=196m/min,n=320rmin,vt=217mm/min。修正数据如下：KMV=0.87Ktv=1.0Ksv=1.0KV=KMVKtVlKsv可有vc=Kvvc=1960.871.01.0=170.52(m/min)n=Kvn=3200.871.01.0=278.4(m/min)vf=Kvvf=2170.871.01.0=188.79(zn/minj查阅
16、车床X8126使用说明书：n=35r/minvf=217mm/minv=59.35mz.C1000mmfz =v/n z= 0.06根吆(4)对机床消耗的功率进行验证阅览与设计关联的手册，其中有一表格8L2,若硬度满足KS=208248区间，ae35mm,ap5nvn,d=60mm,z=10,vf217mm/min。可有Pcc=.5kw,生产所用机器为车床X8126,其主电机消耗的功率是3kw超过1.5kw那么，开展切削生产的用量如下：cip1.5mm,vf=21nn/min,n315rmin,vr=5935m/min,V*fv=0.067im/zo(5)开展车销生产的相关数据/+1+Z2.%
17、=fltlI一一对轮廓车销加工，真正的长(mm)1=ap+(0.5-2)mm=0对封闭的结构开展车切I2=1-3mm对未封闭的结构开展车切i一几次走刀已知的数据如下：=20OmmI、=51=6mm9=2mmZ=I/+l+Z2.Z0=Tfm=0.66min工序车左端成型(1)确定生产所需机器与工具于生产而言，所需机器是CA6140车床于生产而言，所需工具是YG6,工具原料为硬质合金钢，查阅G5/T611.7-1996确定基本长D=37.5m螺旋角，前、后角，以及齿个数依次是/=10。，=15o,y0=12o,Z=8(2)将切削生产的深度以及进给的量予以确定因126外圆端在精度方面要求相对高，走刀
18、一次即可实现切削，可有P=I.5如。阅览与设计关联的手册，其中有一表格8-138-14主电机消耗的功率7.5KW,一齿进给的量工可有0.140.24mmz此处用工=0.2利加z算出开展切削生产的速度匕和一分钟内进给的量。阅览与设计关联的手册，其中表格3-16,若4=375mm,Z=8,c/2.5mm,f0mm/z时，v=118mlmin,n420r/min,v,247mm/min。修正数据如下：Kmv=0.89Ktv=1.0Ksv=LOKV=Kmv-Ktv-Ksv可有匕=KV匕=1180.891.01.0=105.02(mmin)n=KvH=4200.891.01.0=373.8(m/min)
19、vf=Kvvf=2470.891.0l.0=219.83(m/mu)查阅车床X8126使用说明书：n=368rminvf=136mm/minZ22=098夕C1000/mn/.=-=0.122mVnzz(4)对机床消耗的功率进行验证阅览与设计关联的手册，其中有一表格8-12,若硬度满足5S=208248,ae35mm,ap5mm,J0=37.5mm,z=8vf-2lflnm/min。可有pcc=L5hv,生产所用机器为车床CA6140,其主电机消耗的功率是7.5kw超过L5kw0开展切削生产的用量如下：a=1.577m,vf=136mmmin,n=368r/min,v.=109.8mmin,V
20、f=0.122mm/Z。JV/+/+/).tr=!1(5)开展车销生产的相关数据fmI一一对轮廓车销加工，真正的长(mm)I1=%+(0.5-2)mml)=0对封闭的结构开展车切1.=1-3mm对未封闭的结构开展车切i几次走刀已知的数据如下：/=115nvnL=5+1=6rrvnL=Qnvni=1IX+4+_Q56min0fJm工序钻攻8-M12孔(1)确定生产所需机器与工具于生产而言，所需机器是Z3025钻床于生产而言，所需工具是YG6工具原料为硬质合金，查阅GB/7611.71996确定基本长0=37.5帆螺旋角，前、后角，以及齿个数依次是/J=10o,an=15,/0=12。，Z=8(2
21、)将切削生产的深度以及进给的量予以确定因两端在精度方面要求相对高，走刀两次即可实现切削，可有=0.5mmO阅览与设计关联的手册其中有一表格8-138-14主电机消耗的功率7.5KW,一齿进给的量工0.040.10mmz此处用工=0.075利帆/Z算出开展切削生产的速度匕和一分钟内进给的量。阅览与设计关联的手册，其中表格3-16,若4=37.5mm,Z=8,2.5mm,f0.1mmZ时，V.=35m/min,n=224r/min,vf=136mmIminou-C修正数据如下：KMV=O.87KtV=1.0Ksv=1.0KV=Kmv-KtvKsv可有匕,二Kyvr=350.871.01.0=30.
22、45(m/mi)n=Kyn=4200.871.01.0=l94.8(/7?/min)vf=Kvvf=1360.871.01.0=118.32(m/min)查阅使用说明书：n=242r/minvf=136mm/mi(4)对机床消耗的功率进行验证阅览与设计关联的手册，其中有一表格8-12,若硬度满足3S=208248,CIe35mm,Cl5mm,d（）=37.5mm,z=8,vz=IYlmmImin。有生产所用机器为车床X5032，其主电机消耗的功率是7.5kw超过L5kw0开展切削生产的用量:ap=05/Tlm,Vr=I36tnmmin,=242r/min,=2S.8mminfv=0.07mmz
23、o开展钻销生产的相关数据”=小I一一对轮廓钻销加工，真正的长(mm)I1=ap(0.5-2)m1.=0对封闭的结构开展车切i几次走刀已知的数据如下：/=115mZ1=5+l=6wnL=Ommi=21XJ+/1+4j=II2min1.攻丝进行切削的用量结合参考书籍二其中的表1022,确定所用铳刀6,再查看书籍一其中表5.19可有此工序进行切削生产的用来，算出切削生产的速度以=20mmin,进给的量,=0.2Ommr,p=8.7mm,可有100Ovcl0202=id6rmin=732.1rmin此工序的生产通过Z3025型钻床完成，确定转速是4=680rmin,真正进行切削的速度可以算出TrdnN
24、.x6X680匕二1000IoOO=18.58mmin(2)工时结合参考书籍一其中的表5.39,每个工步时长D871.=CotKl.+(1-2)mm=(cot45o+l)mm4.lmm,=lmm,I=20mm22算出此工序所需的时长：= W + l + 20 W8mins0.2x680工序钻攻6-M8孔(1)确定生产所需机器与工具于生产而言，所需机器是Z3025钻床于生产而言，所需工具为可调单刃钻头(3)将切削生产的深度以及进给的量予以确定因两端在精度方面要求相对高，走刀一次即可实现切削，有询=2.5“。阅览与设计关联的手册，其中有一表格9-2主电机消耗的功率5.5KW,轴承座部分,进给的量工
25、=0.04-4.28mm/z有fz=b11mmz(4)算出开展切削生产的速度匕阅览与设计关联的手册，其中表格4-1,vc=68mlmin开展切削生产至直径795%2d(,n=-272Armin1000利用所用车床CA6140可有：n=320r/min_79.88mminc1000开展车销生产的相关数据T）=上人/生产的长（mm）Z1=切入部分刀具的长mm1.=0.5-2i一几次走刀已知的数据如卜：/=80Inmll=1mmi=037minfn攻丝将切削生产的深度以及进给的量予以确定因轴承肉孔两端在精度方面要求相对高，走刀一次即可实现切削，用p=0.1mm。阅览与设计关联的手册，其中有一表格9-
26、2主电机消耗的功率5.5KW,轴承座部分，进给的量力取0.044.28mmz可有fz=0.08mmz（3）算出开展切削生产的速度匕阅览与设计关联的手册，其中表格4-1,vc=146m/加几,开展切削生产至直径SOHlmm = l7ld= 5812%n查阅钻床使用说明书：n=600rZminV=*=150.72m/minc100O开展切削生产的相关数据册=上上iI一一生产的长（mm）l=切入部分刀具的长mm1.=0.5-2i一几次走刀已知的数据如下：I=80mm1=nmti=2=+i=3.37min工序钻8一9孔,倒角1对钻小9孔加工确定生产所用机器与工具于生产而言，所需机器是Z3025钻床。于
27、生产而言，所需工具为高速钢麻花钻2）对切削生产的用量予以确定对进给的量予以确定f阅览与设计关联的手册，其中有一表格52于56,用=020.42机/丁。此处用f=0.3mm/r,可知孔在钻加工时，轴方向的力，若f0.60nr,d0=12/77/77,在轴方向的力与V4500N。在轴方向的力，其修正数据都是1.0,可有Ff=4500No阅览立式钻床Z3025资料，在进给部件强度的范围内，轴向力最大为Fmax-900ON,FfFmax,那么f=0.3nn/厂符合要求.开展切削生产，其速度匕阅览与设计关联的手册，其中有一表格2.15,利用/三0.3mmr,硬度满足3S=200220,d=12mm用匕=
28、25mImin.阅览与设计关联的手册，其中有一表格2-31,与切削生产速度相关的修正数据：KMV=1.。，Ktv=0.88,Ksv=0.9Kv=Kmv-KtvKsv可有匕=VXKv=251.00.880.9=19.8rum/min1000vc_z.n=525.47rmnnd。阅览与设计关联的手册，其中有一表格52确定转速=525rmm对机床的扭矩与消耗的功率进行验证阅览与设计关联的手册，其中有一表格2-21,若/=0.3mmr,d0=12mm可有Mc125N,】n,Mm=392NlnMCMm,阅览与设计关联的手册，其中有一表格223,Pcc=11kw,主电机消耗的功率p,，=2.3Rv,Pcc
29、Pmc。所以，确定的切削生产用量符合要求。f03mm/r,n=525rmin,vc=9.Smmin开展钻销生产的相关数据=LSmf拉I一一对轮廓钻销加工，真正的长（mm）1=ap+（0.52）mm2=01.=l-3mmi几次走刀已知的数据如下：I=115mmI.=51=6mmZ7=Ommi=241+Z2,=112mz2倒角(1)确定生产所用机器与工具于生产而言，所需机器是Z3025钻床。于生产而言，所需工具为高速钢麻花钻(2)对切削生产的用量予以确定对进给的量予以确定f阅览与设计关联的手册，其中有一表格52与5-6,可有/=0.250.6机2/厂，f=OAnun/r,可知孔在钻加工时，轴方向的
30、力，若f0.6Omm/尸，d()=22mm,在轴方向的力与55N0在轴方向的修正数据都是1.0,可有与=55N利用生产所用机床说明书，在进给部件强度的范围内，轴向力最大为尸加分=90N,因与Fmax,那么f=0.35m2/r符合要求.开展切削生产，其速度匕阅览与设计关联的手册，其中有一表格2.15，利用=4mm厂，硬度满足HBS=200-220.fJ0=22mmvc=30m/min0阅览与设计关联的手册，其中有一表格2.31,与切削生产速度相关的修正数据：KMV=10,Ktv-0.88,Ksv=0.9KV=Kmv-KtvKsv可有匕.=Vk=301.00.880.9=23.76nm/nin34
31、3.85r/ min1000v.n=Ljl4)阅览与设计关联的手册，其中有一表格4-2-15,确定转速=365rmin对机床的扭矩与消耗的功率进行验证阅览与设计关联的手册，其中有一表格2.21,当f=OAmmZr9d0=22mm有MC175Nm,Mm=452N初有McMm,阅览与设计关联的手册，其中有一表格2.23,Pcc=L9kw,主电机消耗的功率RWC=2.3hv,故PCCVPMCo确定的切削生产用量符合要求。f=OAmm/r,n365rz历，vc=23.75m/min算出钻削加工用量”=Lg“i/一一对轮廓钻削加工，真正的长（mm）Z1=0.5d切入部分刀具的长1.=0I2=1-3mmi
32、一几次走刀已知的数据如下：I=2mm1=1InvnI1=Ommi=I14=/+4+/j=oo8minf113结论与展望通过对本次课题进行设计，让我收获颇丰。开始对轴承座进行生产工艺设计时，通过到图书馆和网上查找的相关资料，了解了一些关于轴承座的构造，以及相关的理论知识。这都是比较浅显的认识。整个小轴在设计过中，遇到了很多难以解决的问题，我将这些问题一一列出，去请教了我的指导老师，在老师的分析下，问题都得到解答。接着开始对车床与轴承座的设计，利用大学所学的理论知识，在结合网上的资料，将整体的设计方案予以确定。最后绘制出设计需要的零件图。整个设计花费了我几个月的时间，在这段时间里,我学习到很多，课
33、堂上没有的知识，设计的过程是比较枯燥的，同时会遇到很多不能解决的问题，刚开始，我很急躁，不知从哪里着手解决问题，在这段时间里，老师给与了我很大的帮助，不仅让我的设计的难题得到解答，同时让我处理问题的态度发生了很大的转变。让我在遇到问题的时候，能冷静下来分析，耐心的解决。这对我以后的工作与生产都有帮助。查阅文献1刘小年，郭克希.机械制图M.北京：机械工业出版社,2004.朱张校,工程材料.M.北京,清华大学出版社,2007.4马朝兴,冲压工艺与模具设计M.北京:化学工业出版社,2007.6吴宗泽,罗圣国,机械设计课程设计手册（第三版）M.北京:高等教育出版社,2006.8 濮良贵,纪名刚,机械设计（第八版）M.西安:高等教育出版社,2005.9 郭克希,袁果.AutoCAD2005工程设计与绘图教程M.北京：高等教育出版社,2004.
