CA10B解放汽车中间轴轴承支架的夹具设计.docx

1、CA10B解放汽车中间轴轴承支架的夹具设计 机床夹具设计及项目开发应用(实践)课程设计 汽车中间轴轴承支架夹具设计院 别： 机电学院 班 级： 11机械师2 姓 名： 学 号： * 指导教师： 覃孟扬 日 期： 2014年12月24日 前 言 通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识，如机械制造技术基础、机械零件设计、机床夹具设计、机械制图、公差于配合。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在些次设计中我主要是设计CA10B解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及13孔端面的铣床卡夹具设计。

2、在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA10B汽车中间轴的轴承。它主要起到稳固滚子的作用，在安装时起到固定滚珠的作用，利于安装。零件上方的13孔起固定作用，下方的70斜孔则是用于装轴承。支撑中间轴。零件为铸件，铸造时起模度2CA10B解放牌汽车中间轴轴承支架零件零件图（二）零件的工艺分析 CA10B中间轴轴承支架共有两处加工表面，其间有一定斜度要求，140孔有一定的斜度为5.5，两个13斜孔与中间的13斜孔角度为30。分述如下：1. 顶端13这一孔加工包括：13的孔，以及其内端面，与外圆有位置要求，这个孔有高的位置度要

3、求，与外圆中心2mm, 与突台R5圆中心距离25mm，与两端13的孔的垂直距离72mm。2. 140孔及两端表面这一孔加工包括：140的孔公差带0.260，以及其前后两个端面。这两表面及孔有一定的位置度要求,即140 的孔前后两个端面与顶端13的孔上表面有斜度要求，140 的孔与支撑架中心有斜度5.5及宽度为50mm。 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3. 两端13的孔及端平面 两13的孔有位置要求232mm,与端面内侧为4mm，与突台垂直。突台要求高12mm且有斜度30二 工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200。考虑零件在运行

4、过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。毛坯图（二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，加工140孔以外圆面为基准镗孔，加工前后端面相互为基准进行铣削加工。加工两个13孔的突台以突台下表面及140孔做为基准加工。 （2）精基准的选择。主要应该考虑基

5、准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线 制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工序一 粗铣140孔前端面。工序二 粗铣140孔后端面。工序三 扩140孔工序四 粗铣13孔上端面。工序五 钻13孔。工序六 粗铣两侧13孔端面。工序七 钻两侧13孔。工序八 检查2 工艺路线方案二工序一 粗铣140孔前端

6、面。工序二 粗铣140孔后端面。工序三 扩140孔工序四 粗铣13孔上端面。工序五 粗铣两侧13孔端面。工序六 钻13孔。工序七 钻两侧13孔。工序八 检查上面工序可以适合大多数生产。通过方案一和二的比较，选择方案一。工序八和工序九可设计用同一组专用夹具进行加工，减少了装夹误差。以上工艺过程详见工艺卡片。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 CA10B解放汽车中间轴轴承支架零件材料为HT200，硬度170220HB，毛皮重量3kg，生产类型中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及

7、公差（140前后端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取140前后端面长度余量均分别为1.75,3（均为双边加工）铣削加工余量分别为：粗铣 1mm 2mm 2. 内孔（140已铸成孔） 查工艺手册表2.22.5，取140已铸成孔长度余量为4，即铸成孔半径为66mm。3.其他端面加工余量（三个3孔端面） 查工艺手册表2.22.5，取长度余量为3,铣削加工余量分别为：粗铣：2mm 3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时工序 以140圆前后为相互

8、基准，粗铣140孔前后端面。1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa, HBS=170220,铸造。加工要求：粗铣140孔前后端面。机床：X5012立式铣床。刀具： 硬质合金端铣刀,牌号YG8合金钢。铣削宽度aw=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=125r/min,Vfc=125mm/s，V c=31.4m/min，f z=0.1mm/z。6）计算基本工时工序 以140孔外圆为基准，扩140孔，保证孔的精度达到IT7。选择钻床：Z535立式钻床。加工刀具分别为：扩孔140mm标准高速钢扩孔钻；1.选择扩孔切削用量 1)确定进给量f 根据表28-

9、31:f=1.6-2.0mm/r.根据Z535机床说明书,取f=1.8mm/r.2)确定切削速度v及n 根据表28-33: 取v表=10m/min修正系数: kmv=1.0, kapv=1.0,故V表=10m/min*1.0*1.0=10 m/min , N=1000v表/(d0)=5.9r/min,查机床说明书得:n=10r/min,实际切削速度为v=d0n*=1.7m/min.3)计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。6 各工序实际切削用量根据以上计算，该工序切削用量如下：扩孔：d0=139mm,f=1.8mm/r,n=10r/min,v=1.7m/min

10、7 钻头磨钝标准及寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查工艺手册）为0.9.mm，寿命8.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。工序 粗铣13孔上端面 1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=170220,铸造。加工要求：粗铣140前后端面。机床：X5012立式铣床。刀具： 硬质合金端铣刀,牌号YG8合金钢。铣削宽度aw=60,深度ap1.75mm/r, 由于机床进给机构允许的轴向力Fmax=15690N(由机床说明书查出),根据表28-9允许的进给量f1.8mm/r。 由于所选进给量f远小于f及f，故所选f可用。 （2）确定切削速度V，轴向力

11、F，转矩T及切削功率PM 根据工艺手册表28-15，由插入法得：V表 =13.5m/min, F表=6460N, T表=58Nm, PM表=1.34KW 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结果进行修正. 由表28-3得: kMv=1.0, klv=1.0,故V表=13.5 m/min1.01.0=13.5 m/min.查Z535机床说明书，取n=245r/min.实际切削速度为由表28-5得：kMT= kMF=0.94,故F=6460*0.94=6072N，T=58*0.94=54.5 Nm（3）校验机床功率切削功率PM=PM表（n/n）kMM=1.32KW,机床有效功率PE=PE=3.65KWPM, 故选择的钻削用量可用.即d0=18mm,f=0.8mm/r,n=245r/min,v=13.9m/min 相应的F=6072N,T=54.5 Nm, PM=1.32KW,.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。工序粗铣两侧13孔上端面1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=170220,铸造。加工要求：精铣140前后端面。机床：X5012立式