轴承座工艺规程及夹具设计.docx
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轴承座工艺规程及夹具设计
机械加工工艺规程
与机床夹具设计
学院机械与汽车工程学院
专业机械设计制造及其自动化
班级机制131
学号1130110008
学生姓名杨令祺
指导教师郑军
一、设计任务
1.设计课题：
轴承座机械加工工艺规程设计
加工M4螺纹专用夹具设计
1.生产纲领：
中批量生产
3．设计要求：
（1）零件毛坯图1张
（2）机械加工工艺过程卡片1张
（3）机械加工主要工序的工序卡片多张
（4）定位方案图1张
（5）夹具装配图1张
（6）夹具零件图3张
（7）设计说明书1份
二、设计说明书
1、零件的分析
1.1零件的作用：
滑动轴承由轴承座、轴瓦（轴套）和润滑装置组成，轴承座的作用主要起支撑作用，可以直接做在机器箱壁或机体上。
2，零件的工艺分析
2.1主要技术要求：
零件调质HB230~250、锐边倒钝，未注倒角0.5×45°、表面做防锈处理（发蓝）。
2.2加工表面及其要求：
1）从零件图上可知主要的加工难点在与Ø34-0.007-0.025外圆与Ø22+0.0180内孔的加工，表面粗糙度为Ra1.6um以及它们之间同轴度（Ø0.02）的要求。
2）零件总长的要求保证尺寸18±0.05，同时两端面的粗糙度为Ra3.2um。
3）大端外圆及1.5×Ø33为自由公差，除了保证尺寸在公差范围之内同时保证表面粗糙度Ra3.2um即可。
4）保证4×Ø4.5通孔的尺寸要求，其定位尺寸为自由公差只要满足要求即可，同时保证表面粗糙度Ra3.2um。
5）M4螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。
2.3零件材料:
零件材料为45号钢，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。
用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：
曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。
2.4毛坯选择
2.4.1确定毛坯的类型及制造方法
由于零件的材料为45号钢，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。
模锻加工工艺的几点优势：
①由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；②锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。
③锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；④生产率较高；⑤操作简单，易于实现机械化；⑥生产批量越大成本越低。
从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。
2.4.2绘制毛坯图
根据零件结构形状，在各加工表面加上加工余量。
2.5基准的选择
2.5.1粗基准的选择：
由于所选毛坯为型材且每个表面都需要加工，零件外形规则，选用外圆表面作为粗基准是完全合理的。
2.5.2精基准的选择：
从零件图中可知Ø34-0.007-0.025外圆与Ø22+0.0180内孔有较高的同轴度要求（Ø0.02），按照有关的精基准的选择原则[7]P151（某些位置度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度要求），同时还要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时应进行尺寸换算。
根据粗，精基准选择原则，确定各加工表面的基准如下：
（1）扩----粗铰——精铰Ø22+0.0180内孔：
左端面及Ø34外表面
（2）半精车右端面及Ø34-0.007-0.025外圆：
心轴及左端面
（3）半精车左端面及Ø52外圆：
心轴及右端面
（4）钻——铰4×Ø4.5通孔：
右端面
（5）粗铣——精铣平面至尺寸要求：
心轴及互为基准
（6）精车Ø34-0.007-0.025外圆：
心轴及左端面
（7）钻M4螺纹底孔：
一端面及Ø34外表面
（8）攻M4螺纹：
一端面及Ø34外表面
2.6制订机械加工工艺路线
2.6.1确定各加工表面的加工方法
该轴承座的加工表面为：
Ø22+0.0180内孔及端面、Ø52外圆、Ø34-0.007-0.025外圆、1.5×Ø33槽、高度为38的平面、4×Ø4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。
根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，Ø34-0.007-0.025外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；Ø52外圆的加工路线为粗车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×Ø4.5通孔的加工路线是钻---铰；Ø22+0.0180内孔的加工路线为粗铰---精铰；高度为38的平面的加工路线是粗铣---精铣。
工艺路线方案：
工序1：
模锻
工序2：
调质处理HB230--250
工序3：
扩----粗铰——精铰Ø22+0.0180内孔至尺寸
工序4：
半精车右端面及Ø34-0.007-0.025外圆
工序5：
半精车左端面及Ø52外圆同时保证总长尺寸
工序6：
钻——铰4×Ø4.5通孔
工序7：
粗铣——精铣平面至尺寸要求
工序8：
精车Ø34-0.007-0.025外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸
工序9：
钻M4螺纹底孔，并倒角
工序10：
攻M4螺纹
工序11：
钳工去毛刺
工序12：
表面防锈处理（发蓝）
工序13：
检验
2.6.3工艺路线分析
该工艺路线是按照工序集中原则组织工序，优点是工艺路线短，减少工件的装夹次数，易于保证加工面相互位置精度，使需要的机床数量少，减少工件工序间的运输，减少辅助时间和准备终结的时间，同时产量也较高，同时在为了保证Ø34-0.007-0.025外圆和Ø22+0.0180内孔的相互位置精度，采用了互为基准的原则，能达到零件间所标的精度。
2.7机械加工余量、工序尺寸及公差
轴承座零件材料为45钢，硬度为HBS230—250，毛坯重量约为0.119389，生产类型为中批生产。
根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，查《机械制造工艺设计简明手册》（简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：
工序
工序内容
单边余量（mm）
工序尺寸（mm）
表面粗糙度Ra（μm）
工序3
扩Ø22内孔至Ø21.8
0.9
21.8
12.5
粗铰Ø22+0.0180内孔
0.07
21.94
6.3
精铰Ø22+0.0180内孔至尺寸
0.03
22
1.6
工序4
半精车右端面
1
19
3.2
半精车Ø34-0.007-0.025外圆
0.9
34.2
3.2
工序5
半精车左端面
1
18±0.05
3.2
半精车Ø52外圆
1
52
3.2
工序6
钻4×Ø4.5通孔
2.175
4.35
12.5
铰4×Ø4.5通孔
0.075
4.5
3.2
工序7
粗铣平面
1.5
39
12.5
精铣平面至尺寸要求
0.5
38
3.2
工序8
精车Ø34-0.007-0.025外圆
0.1
34
1.6
切槽至尺寸
0.5
33
3.2
工序9
钻M4螺纹底孔
1.65
3.3
12.5
孔口倒角
0.5
0.5×45°
12.5
工序10
攻M4螺纹
0.35
M4
2.8选择机床设备及工艺装备
根据一般工厂现有的生产条件，为了满足生产需要，现选用各工序所用的设备为：
工序3：
摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø21.8扩孔钻，Ø21.94机用铰刀，Ø22+0.0180铰刀，量具为：
0~125/0.02游标卡尺，0~25内径百分表，圆柱塞规，切削液为柴油。
工序4：
卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：
0~125/0.02
游标卡尺，25~50mm千分尺，切削液为柴油。
工序5：
卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，量具为：
0~125/0.02
游标卡尺，0~25mm千分尺，切削液为柴油。
工序6：
摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为Ø4.35直柄麻花钻，Ø4.5铰刀，量具为：
0~125/0.02游标卡尺，切削液为柴油。
工序7：
立式升降台铣床型号为X5032，刀具为Ø80三面刃铣刀，量具为：
0~125/0.02游标卡尺,切削液为柴油，切削液为柴油。
工序8：
卧式车床型号为C6136，刀具为YT30外圆车刀，YT15外切槽刀刀
宽为1.5mm,量具为：
0~125/0.02游标卡尺，25~50mm千分尺，切削液为柴油。
工序9：
摇臂钻床型号为Z3040×10/2,刀具为Ø3.3直柄麻花钻,0~125/0.02
游标卡尺，切削液为柴油。
工序10：
攻丝机型号为S4006，刀具为M4丝锥，量具为标准M4螺纹塞规。
，切削液为柴油。
2.9确定切屑用量及基本工时：
工序3：
（1）扩Ø22内孔至Ø21.8
A.确定被吃刀量：
ap=0.9mm。
B.确定进给量：
根据《工艺手册》表8-13确定
f=（2.2~2.4）f钻
v=（1/2~1/3）v钻
取f=2.3×0.26=0.598mm/r。
v=0.4×15m/min=6m/min
C.确定主轴主轴转速：
n=88r/min
根据[4]表10-16与88r/min相近的机床转速为80r/min及100r/min，现选80r/min，
实际切削速度v=5.5m/min。
D.计算基本时间：
按《工艺手册》表8-32，l=18mm，=5mm，=2~4mm，选=2mm
t==0.52min
（2）粗铰Ø22内孔至Ø21.94
A.确定被吃刀量：
ap=0.07mm
B.确定进给量：
根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.33mm/r
C.计算切削速度：
根据《工艺手册》表11-282，选用v=10m/min
D.确定主轴主轴转速：
n=145r/min
根据《工艺手册》表10-16与145r/min相近的机床转速为125r/min与160r/min，现选160r/min，实际切削速度v=11m/min。
E.计算基本时间：
按《工艺手册》表8-32，l=18mm，=5mm，=2mm
t==0.47min
（3）精铰Ø22+0.0180内孔至尺寸
A.确定被吃刀量：
ap=0.03mm
B.确定进给量：
根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.3mm/r
C.计算切削速度：
根据《工艺手册》表11-282，选用v=7m/min
D.确定主轴主轴转速：
n=101r/min
根据《工艺手册》表10-16与101r/min相近的机床转速为100r/min与125r/min，现选100r/min，实际切削速度v=6.9m/min。
.E.计算基本时间：
按《工艺手册》表8-32，l=18mm，=5mm，=5mm
t==0.833min
工序4：
（1）半精车右端面
A.确定被吃刀量：
ap=1mm
B.确定进给量：
根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r
C.计算切削速度：
根据《工艺手册》表8-6，选用v=54m/min
D.确定主轴主轴转速：
n=478r/min
根据《工艺手册》表10-7与478r/min相近的机床转速为350r/min与500r/min，现选500r/min，实际切削速度v=57m/min。
.E.计算基本时间：
按《工艺手册》表8-32，l=19mm，=2mm，=0mm
t==0.14min
（2）半精车半精车Ø34外圆
A.确定被
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