工艺课程设计实例轴承座.docx
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工艺课程设计实例轴承座
**大学
《机械制造工艺及夹具设计》
课程设计
林冲
机电工程学院
机械加工工艺规程设计任务书
一、设计题目
制定轴承座零件的机械加工工艺规程
二、设计数据：
年产量：
2000件
车间工作制度：
2班制生产
三、设计工作内容
（一）生产特征及设计对象的分析
（二）编制机械加工工艺规程1．选择毛坯件并确定其总余量
2．制订机械加工工艺规程
3．计算和填写机械加工工艺工序卡片
（1）绘制机械加工工序简图
（2）选择设备
（3）选择机床工艺装备
（4）确定切削用量及工时定额
（三）零件的加工制造
四、设计的组成
序号
名称
文件种类
单位
数量
1
零件图
手工绘制或AutoCAD绘图
张
1
2
零件——毛坯综合图
手工绘制或AutoCAD绘图图
张
1
3
机械加工工艺过程卡片
手工绘制、4号图纸
张
4
机械加工工艺过程综合卡片
手工绘制
张
5
设计说明书
说明书用纸
份
1
合计
7
注：
文件名组成为：
班级学号姓名零件名
课程设计作业组成
一.利用CAD软件绘制零件图
图1轴承座零件图
二.零件——毛坯综合图
图3零件——毛坯综合图
三.机械加工工艺过程卡和机械加工工艺过程综合卡
1.机械加工工艺过程卡（A4图纸、横放）
机械加工工艺过程卡片
产品型号
零件图号
共页
产品名称
零件名称
拨动杆
第页
材料牌号
HT200
毛坯种类
铸件
毛坯外形尺寸
毛坯可制件数
每件台数
备注
序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
铸造
涂漆
时效
10
钳
划线
平台
15
铣
按线找正，铣底面（M面）、两端面
立铣床
平口虎钳
20
车
粗车、半精车Φ30孔到尺寸Φ29.8、倒角
车床
专用夹具
25
铣
铣C面、尺寸42的两平面留余量
卧铣床
专用夹具
30
铣
铣2×1槽
卧铣床
压板
35
磨
磨C面到尺寸、靠磨尺寸42的两平面到尺寸
平面磨床
磁力吸盘
40
车
精车Φ30+0.0210孔到尺寸要求
车床
专用夹具
45
钻
钻孔Φ4×9、锪Φ13台阶面、钻Φ6
摇臂钻
专用夹具
50
清洗
清洗
55
检查
检查
2.机械加工工艺过程综合卡片
四、轴承座工艺规程设计说明书
轴承座工艺规程设计说明书
设计题目：
制定轴承座的机械加工工艺规程（年产量2000件）
第一节零件分析
1.1轴承座零件的用途
轴承座零件结构如图1所示。
轴承座用于定位与支承转动轴，该零件上的主要表面是Φ30mm孔和平面C。
Φ30mm孔用于安装轴承，以支承轴的转动。
Φ30mm孔的加工精度直接影响所装配轴的转动精度，孔的加工精度是轴承座加工过程中的关键。
平面C和两个距离尺寸为42mm的侧立面是轴承座的装配基准面，装配时用于轴承座在机器中的定位。
这几个平面影响轴承座的装配精度，轴承座通常需要成对使用，一对轴承座的装配精度影响轴的回转精度，以及轴的位置精度（由尺寸15±0.021决定）等。
1.2轴承座图样的技术要求
根据图1，轴承座加工表面精度分析如下：
1.平面C是孔φ30H7的设计基准，也是轴承座在机器中的装配基准。
加工中必须保证C平面的平面度要求和位置要求。
2.轴座的工作面是孔φ30H7mm，该孔是主要加工表面，也是确定尺寸为42的两个平面位置的设计基准。
该孔的定位尺寸是15±0.021mm。
3.轴承座上2×φ13和φ9孔是装配轴承座的螺钉用孔。
2×φ9是安装销钉用孔。
φ6是润滑油用孔。
1.3确定零件的主要加工表面和关键技术要求
上述孔φ30H7表面为零件上的工作表面，是零件的主要表面。
平面C和尺寸为42的两个平面是孔的定位基准面。
孔φ30H7形状和位置是零件加工中的关键技术要求。
上述小孔为次要表面。
第二节确定生产类型
2.1计算生产纲领
计算公式：
（见《简明手册》P2）。
式中N——零件的生产纲领
Q——机器的年产量（2000）
N——每台机器中该零件的数量
（2）
α%——备品百分率
（2）
β%——废品百分率
（2）
轴承座的生产纲领：
N=2000×2×（1+2%+2%）=4160（件）
2.2确定生产类型
轴承座属于轻型零件；轴承座的生产纲领4160件，查阅表1.1-2生产类型与生产纲领的关系（见《简明手册》P2）。
确定轴承座加工属于中批生产。
应该按中批生产的工艺特征安排该工件的毛坯，以及工艺方法与工艺装备。
第三节选择毛坯
3.1确定毛坯类型。
此轴承座形状复杂，其材料为铸铁（HT200），因此选用铸造毛坯。
3．2规定毛坯精度等级。
按照中批生产的特征安排毛坯的制造方法，选择金属模、机器造型。
（见《简明手册》表1.1-3）
3.3确定毛坯余量、铸件尺寸及其公差数值
1.确定毛坯余量（查表法）
首先根据生产类型，确定铸件机械加工余量（即毛坯余量）等级；然后根据铸件机械加工余量等级查出铸件机械加工余量（毛坯余量）数值。
①铸件机械加工余量（即毛坯余量）等级MA
查表2.2-5（见《简明手册》P41）。
根据轴承座铸造方法和材料——金属型、灰铸铁，毛坯的尺寸公差等级CT选为8级，则毛坯机械加工余量（毛坯余量）等级MA为：
F级。
②铸件机械加工余量（即毛坯余量）数值
查表2.2-4（见《简明手册》P39）。
根据所确定的轴承座铸件尺寸公差等级（8级），和机械加工余量等级MA（F级），确定毛坯余量。
零件图上Φ30+0.0210mm的孔，在毛坯上预铸该孔。
毛坯上不预铸小于Φ30mm的孔（小孔均铸为实体）。
2.毛坯铸件尺寸公差
①铸件尺寸公差（即毛坯尺寸的公差）等级CT
查表2.2-3（见《简明手册》P38）。
根据轴承座铸造方法和材料——金属型、灰铸铁，查得CT为7～9级，由此确定毛坯的尺寸公差等级CT为9级。
②铸件尺寸公差（即毛坯尺寸的公差）数值
查表2.2-1（见《简明手册》P38）。
根据轴承座铸件尺寸公差等级（8级），和铸件基本尺寸，确定毛坯公差。
毛坯的余量、铸件尺寸及公差选择如表5-1所示。
表5-1毛坯的余量、尺寸及公差（mm）
零件图尺寸
毛坯余量等级MA
查《简明手册》表2.2-5
毛坯余量值
查《简明手册》表2.2-4
铸件尺寸公差等级CT
查《简明手册》表2.2-3
铸件尺寸公差值
查《简明手册》表2.2-1
毛坯尺寸标注
38
F
2.0
9
1.8
42±0.9
30
F
2.5
9
1.8
32.5±0.9
15
F
2.5
9
1.7
12.5±0.8
42
F
2.0
9
2.0
46±1.0
Φ30
F
2.5
9
1.8
Φ25±0.9
注：
毛坯的其他尺寸与零件图相同
3.4．给出毛坯技术要求
在综合图上标注毛坯的技术要求，技术要求的内容通常有：
·毛坯的精度等级。
·毛坯热处理和硬度要求。
·毛坯表面的质量要求（是否允许气孔、夹沙、缩孔等）。
·铸、锻模拔模斜度，圆角半径。
其他等
3.5毛坯形状
手工绘制零件——毛坯综合图，如图3所示。
第四节工艺路线拟定
4.1表面加工方法选择
首先根据零件图样，确认零件上的需要机械加工表面（即图样上标有符号的表面），然后选择这些表面的加工方法。
表面加工方法主要取决于零件表面的形状、尺寸和技术要求（加工精度和表明粗糙度要求等）。
同时还要考虑加工方法的经济精度，生产类型和现有生产条件等。
参考资料见《简明手册》4.2节。
轴承座上各表面加工方法选择如下
M平面加工：
铣（见《简明手册》表1.4-8）
C平面加工方法:
铣→磨（见《简明手册》表1.4-8）。
孔Φ30+0.0210加工方法：
粗（车）镗→半精镗（车）→精镗（车）。
轴承座是轻型工件，宜选用车床车孔。
（见《简明手册》表1.4-7）。
带台阶面的Φ9小孔：
钻孔→锪孔（见《简明手册》表1.4-7）。
尺寸2×1的槽：
用锯片铣刀铣。
4.2定位基准选择
定位基准选择的思路是：
首先考虑选择以哪一组表面为精基准定位，能确保工件的位置精度。
然后考虑选择以哪一组表面为粗基准定位，加工出精基准表面。
1.精基准的选择
精基准的选择，影响加工工件的位置精度，一般情况下采用基准重合原则，即采用设计基准为定位基准，以避免基准不重合误差的影响，确保工件装夹的定位精度。
轴承座零件重要表面是Φ30+0.0210孔，从表面看，底面M面和C面（如图4-1所示）都可作为加工孔的定位基准，由于Φ30+0.0210孔的设计基准是C面，如果用M定位的方案，定位误差中有基准不重合误差，而C面定位符合基准重合原则，没有基准不重合误差，所以选择C面和侧面为精基准。
加工Φ30+0.0210孔
图5-1基准选择示意图
2.粗基准的选择
粗基准选择主要影响加工表面与不加工表面的位置（相互位置原则）和加工表面的余量分配（余量分配原则）。
精基准面（C面）加工质量要求较高，为了使加工C面时有可靠、稳定的精基准定位，所以第一道工序加工M面，然后再以精基准M面定位，加工C面。
加工M有两种方案：
方案一：
依据相互位置原则，选用不加工表面R22圆弧面为粗基准，以保证就加工后Φ30+0.0210孔与不加工的R22弧面同轴。
方案二：
依据加工表面的余量分配原则，可选择Φ25毛坯孔为粗基准，以保证重要表面（Φ30+0.0210孔）加工余量均匀。
由于Φ25与R22是同一毛坯，两表面没加工前基本同轴，所以选择Φ25为粗基准，也可以同时保证加工后的Φ30+0.0210孔与R22圆弧同轴。
综上所述，粗基准选Φ25孔（4个自由度）、和C面（一个自由度）。
4.3拟定工艺路线
根据选定的加工方法和定位基准，将各个加工面整合，初步拟定两种加工顺序方案，分别如表5-2和表5-3所示。
表5-2轴承座工艺路线方案1
工序号
工序内容
定位基准
设备
铸造
涂漆
时效
10
扩、粗铰、精铰Φ30+0.0210孔到尺寸要求
R22、端面
立式钻床
15
车两端面，倒角、Φ35孔
Φ30孔
车床
20
铣底面（M面）
Φ30孔、C面
卧铣床
25
铣C面、尺寸42的两平面
Φ30孔、M面
卧铣床
30
刨2×1槽
Φ30孔、C面
牛头刨床
35
磨C面、尺寸42的两平面
Φ30孔、M面
平面磨床
40
钻孔Φ4×9、锪Φ13台阶面、钻Φ6
Φ30孔、C面
摇臂钻
45
清洗
50
检查
表5-3轴承座工艺路线方案2
工序号
工序内容
定位基准
设备
铸造
涂漆
时效
10
划线
Φ25孔、C面
划线平台
15
按线找正，铣底面（M面）、两端面
Φ25孔、C面
立式铣床
20
粗车、半精车Φ30孔到尺寸Φ19.8、倒角
M面、端面
车床
2
升级会员 