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本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告書
題 目 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計
學(xué)生姓名
學(xué) 號
專業(yè)班級 機(jī)自0806
指導(dǎo)老師
年 月 日
論文（設(shè)計）題目
軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計
課題目的、意義及相關(guān)研究動態(tài)：
1. 能夠熟練運用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等課程的基本理論，正確地解決一個零件在加工過程中的定位、夾緊以及工藝路線的合理安排等問題；對所編制工藝與設(shè)計的夾具進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，通過親手設(shè)計夾具的訓(xùn)練，掌握如何根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理的滿足加工要求的夾具。
3. 通過文獻(xiàn)檢索、英文翻譯，提高運用計算機(jī)和英語的能力，提高的綜合實質(zhì)。
4.加強(qiáng)識圖和工程制圖及工程計算等基本技能培養(yǎng)和鍛煉。
5. 培養(yǎng)綜合運用知識于實踐中的能力，鍛煉和提高結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計的能力及解決實際生產(chǎn)問題的能力。?
我國是軸承的制造大國，但制造出來的產(chǎn)品屬于中低端產(chǎn)品，主要由于研發(fā)能力落后，工藝落后，效率低下，并且加工精度是隨著操作者的熟練程度而波動，軸承的精度無法保障。對配套精度要求較高的場合，這些產(chǎn)品還無法進(jìn)入。生產(chǎn)的軸承基本都是普通級，只可應(yīng)用于精度要求不高的設(shè)備上。對配套設(shè)備精度要求較高的場合，這些軸承基本都被拒之門外，客戶寧愿花高價采用國外的知名品牌軸承，如軋制薄鋼板，如果軸承精度達(dá)不到要求，就無法生產(chǎn)出合格鋼板。另外國外反傾銷的陰云將依然籠罩我國軸承工業(yè)。2002年12月15日美國商務(wù)部對我國球軸承反傾銷案修正后的初裁結(jié)果，此案涉及我國28個省市的273家軸承企業(yè)，初步裁定的傾銷率最低的為2.39%未參與應(yīng)訴的企業(yè)，傾銷產(chǎn)品59.3%。初裁后，我國涉案高傾銷率軸承企業(yè)對美軸承出口基本陷于停滯狀態(tài)，這使以出口為主導(dǎo)的外向型軸承企業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。與此同時，2002年10月印度商工部也對我國軸承發(fā)起反傾銷立案調(diào)查，這對已受重創(chuàng)的我國軸承出口無疑是雪上加霜。為此，我們必須采取相應(yīng)對策，提高產(chǎn)品質(zhì)量和水平，提高產(chǎn)品檔次，以擴(kuò)大軸承出口，同時并努力實施國際市場多元化戰(zhàn)略。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，市場對產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次要求越來越高。大多中小軸承企業(yè)生產(chǎn)的普通軸承越來越失去市場競爭優(yōu)勢，也沒有利潤空間。在出口貿(mào)易上，表現(xiàn)出檔次低，價格低。但我國軸承產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)也在自力更生和消化吸收的基礎(chǔ)上進(jìn)行了探索和創(chuàng)新，在設(shè)計、制造及技術(shù)性能等方面取得了更足的發(fā)展。各大給閥門生產(chǎn)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在對國外一些產(chǎn)品如美國、日本、德國引進(jìn)和消化外還積極完善加工工藝，以提升加工精度和使用性能。
課題的主要內(nèi)容（觀點）、創(chuàng)新之處：
1. 工藝參數(shù)計算與分析。
2. 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖。
3. 選擇加工方法，制定工藝路線，工序卡的制定。
4. 設(shè)備選擇及驗算。
5. 繪制零件毛坯圖、零件圖、夾具裝配圖。
研究方法、設(shè)計方案或論文撰寫提綱：
1. 調(diào)研、消化原始資料；收集整理有關(guān)機(jī)械零件設(shè)計、裝配工藝、機(jī)械加工工藝、制造技術(shù)等有關(guān)資料，供設(shè)計時使用。
2. 消化零件制件圖，了解零件的用途，分析零件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求；
3. 分析工藝資料，了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)；
4. 熟悉工廠實際情況，生產(chǎn)車間的加工能力與水平；理化室的檢測手段等。以便能密切聯(lián)系工廠實際，既方便又經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行設(shè)計工作。
5. 根據(jù)任務(wù)書的研究內(nèi)容查閱相關(guān)專業(yè)資料，進(jìn)行總體和具體的分析、設(shè)計和計算，完成該制品的工藝分析及造型設(shè)計，包括裝配圖和零件圖繪制，完成零件圖、裝配圖和三維圖的制作。
論文提綱：
第一章 引 言
第二章 零件的分析
第三章 確定毛坯 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計
第五章 各工序的加工參數(shù)計算
第六章 車床專用夾具設(shè)計
第七章 銑床專用夾具設(shè)計
第八章 結(jié) 論
完成期限和預(yù)期進(jìn)度：
1. 下達(dá)任務(wù)書：2011年11月25日前
2. 畢業(yè)設(shè)計開題：2011年12月25日前
3. 畢業(yè)分散實習(xí)調(diào)研：2012年1月8日-2月12日 寒假期間要求進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)與調(diào)研并寫出調(diào)研報告
4. 中期檢查：2012年3月20日前
5. 結(jié)題、資格審查：2011年5月7日至11日（第13周）
6. 答辯時間：2012年5月12日-20日 （第14周）
根據(jù)2008級專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，畢業(yè)設(shè)計及答辯主要工作階段為：2012年上學(xué)期第1周至12周（2010年2月13日至5月6日）
主要參考資料：
1.倪小丹，楊繼榮主編.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，清華大學(xué)出版社
2.顧崇銜主編.《機(jī)械制造工藝學(xué)》，陜西科學(xué)技術(shù)出版社
3.李旦著.《機(jī)床專用夾具圖冊》.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社
4.陳宏均.機(jī)械加工工藝方案設(shè)計級案例.機(jī)械工業(yè)出版社
5.陳宏均.典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實例.機(jī)械工業(yè)出版社
6.山東工學(xué)院，上海交大主編 . 《金屬切削刀具》 , 福建科技出版社 .
7.《機(jī)械工程手冊》第 47 篇《金屬切削刀具》 , 機(jī)械工業(yè)出版社 .
8. 顧熙堂等主編 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計 , 上?？萍汲霭嫔?
9.有關(guān) << 機(jī)床設(shè)計手冊 >>( Ⅰ、Ⅱ卷 ) 、 << 金屬切削機(jī)床結(jié)構(gòu)圖冊>> 等資料。
10.劉守勇主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社
指導(dǎo)教師意見：
簽名： 年 月 日
開 題 報 告 會 紀(jì) 要
時 間
年 月 日
地 點
與
會
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職務(wù)（職稱）
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職務(wù)（職稱）
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會議記錄摘要：
會議主持人：
記 錄 人：
年 月 日
系工作小組意見
負(fù)責(zé)人簽名：
年 月 日
0 目錄 摘 要 .....................................................................3 ABSTRACT ....................................................................4 第一章 引 言 ..............................................................5 1.1 基本概念 ...............................................................5 1.2 軸承座零件的介紹 .......................................................6 1.3夾具的作用 .............................................................6 第二章 零件的分析 ..........................................................8 2.1 零件的作用 ............................................................8 2.2 零件圖樣分析 ..........................................................8 2.3 零件的工藝分析 ........................................................9 第三章 確定毛坯 ...........................................................10 3.1 確定毛坯種類： .......................................................10 3.2 確定鑄件加工余量及形狀： .............................................10 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計 .......................................................11 4.1 選擇定位基準(zhǔn)： .......................................................11 4.2 制定工藝路線 .........................................................11 4.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 ...................................12 4.3.1 圓柱表面工序尺寸： ...............................................12 4.3.2平面工序尺寸： ....................................................12 第五章 各工序的加工參數(shù)計算 ...............................................13 5.1 銑底平面 .............................................................13 5.1.1 粗銑底平面 .......................................................13 5.1.2 精銑底平面 .......................................................15 5.2 鉆 9 孔及锪 13 的沉頭孔 ............................................16 5.2.1 鉆 9 孔 .........................................................16 5.2.2 锪 13 孔 保證孔的深度為 8 .......................................18 5.3 銑兩直角邊 ............................................................18 1 5.3.1粗銑兩直角邊 ......................................................18 5.3.2 精銑兩直角邊 .....................................................19 5.4 刨退刀槽 .............................................................20 5.5 銑四側(cè)面 .............................................................20 5.6 鉆（鉸）8 銷孔 ......................................................21 5.6.1 鉆 8 銷孔 .......................................................21 5.6.2 鉸 8 銷孔至尺寸 .................................................23 5.7 鉆 6 油孔 ...........................................................23 5.8 鉆 4 油孔至尺寸 .....................................................25 5.9 鉆 15 的孔 ..........................................................25 5.10 擴(kuò)孔至 28 ..........................................................27 5.11 車 35 孔至尺寸 保證孔的位置 ........................................28 5.12 擴(kuò)鉆至 29.7 ........................................................28 5.13 加工 30 孔至要求尺寸 ...............................................29 5.13.1 粗鉸 29.7 孔至 29.93 .........................................29 5.13.2 精鉸 使孔至 保證孔的表面粗糙度 Ra 0.8 ..................30m 023. 5.14 確定時間定額及負(fù)荷率： ...............................................31 第六章 車床專用夾具設(shè)計 ....................................................34 6.1提出問題 ..............................................................34 6.2設(shè)計思想 ..............................................................34 6.3定位分析 ..............................................................34 6.4 切屑力與夾緊力的計算 ..................................................35 第七章 銑床專用夾具設(shè)計 ....................................................37 7.1 銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點 ....................................................37 7.2 夾緊原理 ..............................................................37 7.3 切削力與夾緊力的計算 ................................................38 第八章 結(jié) 論 ..............................................................39 參考文獻(xiàn) ...................................................................40 2 致 謝 .....................................................................41 3 摘 要 軸承座是各種機(jī)械設(shè)備中常見的部件，它的主要作用是支撐軸承，它主要分為剖分 式軸承座、滑動軸承座、滾動軸承座、帶法蘭的軸承座、外球面軸承座等。本次設(shè)計主 要是設(shè)計滑動軸承座，通過對軸承座原理及主要構(gòu)成加工工藝進(jìn)行分析，選出所用的材 料，加工所用的刀具、夾具、機(jī)床、并且編寫出工藝規(guī)程和工藝卡片同時用 AutoCAD繪 制出工程圖和裝配圖。 關(guān)鍵詞：軸承座；原理；工藝分析；夾具； 4 Abstract Housing is common in all kinds of mechanical equipment parts, it is the main purpose of supporting bearing, it mainly divided into cutting fraction housing, sliding bearing, rolling bearing, take the housing, the spherical flange bearing etc. This design is mainly design sliding bearing, through to the bearing principle and main composition analysis processing technology, to select the used materials, processing the use of the cutter, jig, machine tool, and compile technical process and process the CARDS with AutoCAD rendering the engineering drawings and assembly drawing Keywords：Bearing seat；Process analysis；a fixture；a theorem 5 第一章 引 言 機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱，是向其他各部門提供工具、儀器和各種機(jī)械 技術(shù)的裝備部。一個國家的機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)實力個科學(xué)技術(shù) 水平的重要標(biāo)志之一，在科技飛速發(fā)展的今天，機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械制造技術(shù)的內(nèi)涵正在不 斷發(fā)生著變化，工程技術(shù)人員不僅要學(xué)習(xí)和掌握計算機(jī)技術(shù)等多方面的專業(yè)新知識、新 技術(shù)、而且要對機(jī)械制造和機(jī)床夾具等具備的基礎(chǔ)理論知識，運用全新的觀點重新優(yōu)化 組合。 “工欲善其事，必先利其器” 。 工具是人類進(jìn)步的標(biāo)志。自 20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)在制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動化 都有了長足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中，其功能仍 然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此， 無論在傳統(tǒng)制造還是在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1.1 基本概念 工藝過程：改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成平或半成 品的過程。 生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)該生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是指用以確定生產(chǎn)對象幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點、線、面，對 一個機(jī)械零件而言，基準(zhǔn)就是確定該零件上的其它點、線、面所依據(jù)的點、線、面。 六點定位原理：任何一個自由剛體，在空間都有六個自由度（自由度是完全確定物 體在空間幾何位置所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)目） ，即沿坐標(biāo)軸的 x、y、z 移動和繞次坐標(biāo)軸的 轉(zhuǎn)動。限制了剛體的六個自由度，就確定了剛體的位置。 工序：工序是指一個（或一組）工人在一臺機(jī)床（或一個工作地點）上，對同一個 （或同時對幾個）工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 6 1.2 軸承座零件的介紹 軸承座零件一般都是用鑄鐵、銅等材料鑄造而成。 軸承座零件的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)，孔徑較小（如 d<20mm） 的軸承孔一般選擇鋼模鑄造。也可以采用實心鑄件?？讖捷^大時，采用砂型制造。大量 生產(chǎn)是一般選用鋼模制造，這樣既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。 軸承座零件的主要表面是內(nèi)孔和孔軸心線到地面的距離，其主要技術(shù)要求如下： （1） 內(nèi)孔 內(nèi)孔是軸承零件起支撐作用或定位作用最主要的表面，它通常與運動著的軸、 和軸承相配合。內(nèi)孔直徑的尺寸精度一般為 7級，精密軸套有時取 6級，由于與其 相配的軸上有密封圈，故要求較低。 內(nèi)孔的形狀精度，一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公 差的 1/2至 1/3，甚至更嚴(yán)。對于的軸承除了圓柱度和同軸度外，還應(yīng)注意孔軸線直 線度的要求。 為保證零件的功能和提高其耐磨性，內(nèi)孔表面粗糙度一般為 Ra3.2至 Ra1.6。 （2） 孔軸心線到地面的距離 保證底座與上蓋的平行度和尺寸要求。 1.3 夾具的作用 夾具在其發(fā)展的 200多年歷史中，大致經(jīng)歷了 3個階段：第一階段，夾具在工件加 工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生 產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具不斷在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工 質(zhì)量的優(yōu)越性。各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床-工件- 工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具 發(fā)展的主要特點是高效率。在現(xiàn)代化發(fā)展的今天，各類高效率，自動化夾具在高效、高 精度及適應(yīng)性方面。已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代夾具 的自動化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中、小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效 7 率逐漸趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾 具的主要特點是高精度、高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見。夾具在每一個階段的主要發(fā)展趨勢將是 逐步提高智能化水平。夾具主要有如下作用： （1） 保證加工精度 用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具、機(jī)床之間的相對 位置關(guān)系，可以保證加工精度。 （2） 提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高 生產(chǎn)效率。 （3） 減輕勞動強(qiáng)度 機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動、液動、夾緊裝置，可以減輕工人的勞 動強(qiáng)度 （4） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，擴(kuò)大機(jī)床加工范圍，例如，在機(jī)床或鉆床 上使用膛模可以代替鏜床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 軸承座是軸承和箱體的集合體,以便于應(yīng)用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便 的使用,減少了使用廠家的成本。 8 2.2 零件圖樣分析 圖 1.1 零件圖 1）側(cè)視圖右側(cè)面對基準(zhǔn) C（30 mm軸線）的垂直度公差為 0.03mm。 021. 2）俯視圖上、下兩側(cè)面平行度公差為 0.03mm。 3）主視圖上平面對基準(zhǔn) C（30 mm軸線）的平行度公差為 0.03mm。 021. 4）主視圖上平面平面度公差為 0.008mm，只允許凹陷，不允許凸起。 5）鑄造后毛坯要進(jìn)行時效處理。 6）未注明倒角45。 7）材料 HT200。 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 0 本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 題 目：軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 機(jī)自 0806 指導(dǎo)教師： 李玲芳 完成時間： 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 0 目錄 摘 要 .....................................................................3 ABSTRACT ....................................................................4 第一章 引 言 ..............................................................5 1.1 基本概念 ...............................................................5 1.2 軸承座零件的介紹 .......................................................6 1.3 夾具的作用 .............................................................6 第二章 零件的分析 ..........................................................8 2.1 零件的作用 ............................................................8 2.2 零件圖樣分析 ..........................................................8 2.3 零件的工藝分析 ........................................................9 第三章 確定毛坯 ...........................................................10 3.1 確定毛坯種類： .......................................................10 3.2 確定鑄件加工余量及形狀： .............................................10 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計 .......................................................11 4.1 選擇定位基準(zhǔn)： .......................................................11 4.2 制定工藝路線 .........................................................11 4.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 ...................................12 4.3.1 圓柱表面工序尺寸： ...............................................12 4.3.2 平面工序尺寸： ....................................................12 第五章 各工序的加工參數(shù)計算 ...............................................13 5.1 銑底平面 .............................................................13 5.1.1 粗銑底平面 .......................................................13 5.1.2 精銑底平面 .......................................................15 5.2 鉆 9 孔及锪 13 的沉頭孔 ............................................16 5.2.1 鉆 9 孔 .........................................................16 5.2.2 锪 13 孔 保證孔的深度為 8 .......................................18 5.3 銑兩直角邊 ............................................................18 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 1 5.3.1 粗銑兩直角邊 ......................................................18 5.3.2 精銑兩直角邊 .....................................................19 5.4 刨退刀槽 .............................................................20 5.5 銑四側(cè)面 .............................................................20 5.6 鉆（鉸）8 銷孔 ......................................................21 5.6.1 鉆 8 銷孔 .......................................................21 5.6.2 鉸 8 銷孔至尺寸 .................................................23 5.7 鉆 6 油孔 ...........................................................23 5.8 鉆 4 油孔至尺寸 .....................................................25 5.9 鉆 15 的孔 ..........................................................25 5.10 擴(kuò)孔至 28 ..........................................................27 5.11 車 35 孔至尺寸 保證孔的位置 ........................................28 5.12 擴(kuò)鉆至 29.7 ........................................................28 5.13 加工 30 孔至要求尺寸 ...............................................29 5.13.1 粗鉸 29.7 孔至 29.93 .........................................29 5.13.2 精鉸 使孔至 保證孔的表面粗糙度 Ra 0.8 ..................30m 023. 5.14 確定時間定額及負(fù)荷率： ...............................................31 第六章 車床專用夾具設(shè)計 ....................................................34 6.1 提出問題 ..............................................................34 6.2 設(shè)計思想 ..............................................................34 6.3 定位分析 ..............................................................34 6.4 切屑力與夾緊力的計算 ..................................................35 第七章 銑床專用夾具設(shè)計 ....................................................37 7.1 銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點 ....................................................37 7.2 夾緊原理 ..............................................................37 7.3 切削力與夾緊力的計算 ................................................38 第八章 結(jié) 論 ..............................................................39 參考文獻(xiàn) ...................................................................40 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 2 致 謝 .....................................................................41 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 3 摘 要 軸承座是各種機(jī)械設(shè)備中常見的部件，它的主要作用是支撐軸承，它主要分為剖分 式軸承座、滑動軸承座、滾動軸承座、帶法蘭的軸承座、外球面軸承座等。本次設(shè)計主 要是設(shè)計滑動軸承座，通過對軸承座原理及主要構(gòu)成加工工藝進(jìn)行分析，選出所用的材 料，加工所用的刀具、夾具、機(jī)床、并且編寫出工藝規(guī)程和工藝卡片同時用 AutoCAD 繪 制出工程圖和裝配圖。 關(guān)鍵詞：軸承座；原理；工藝分析；夾具； Abstract Housing is common in all kinds of mechanical equipment parts, it is the main purpose of 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 4 supporting bearing, it mainly divided into cutting fraction housing, sliding bearing, rolling bearing, take the housing, the spherical flange bearing etc. This design is mainly design sliding bearing, through to the bearing principle and main composition analysis processing technology, to select the used materials, processing the use of the cutter, jig, machine tool, and compile technical process and process the CARDS with AutoCAD rendering the engineering drawings and assembly drawing Keywords：Bearing seat；Process analysis；a fixture；a theorem 第一章 引 言 機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱，是向其他各部門提供工具、儀器和各種機(jī)械 技術(shù)的裝備部。一個國家的機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)實力個科學(xué)技術(shù) 水平的重要標(biāo)志之一，在科技飛速發(fā)展的今天，機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械制造技術(shù)的內(nèi)涵正在不 斷發(fā)生著變化，工程技術(shù)人員不僅要學(xué)習(xí)和掌握計算機(jī)技術(shù)等多方面的專業(yè)新知識、新 技術(shù)、而且要對機(jī)械制造和機(jī)床夾具等具備的基礎(chǔ)理論知識，運用全新的觀點重新優(yōu)化 組合。 “工欲善其事，必先利其器” 。 工具是人類進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來，現(xiàn)在制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動化 都有了長足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中，其功能仍 然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此， 無論在傳統(tǒng)制造還是在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 5 1.1 基本概念 工藝過程：改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成平或半成 品的過程。 生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)該生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是指用以確定生產(chǎn)對象幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點、線、面，對 一個機(jī)械零件而言，基準(zhǔn)就是確定該零件上的其它點、線、面所依據(jù)的點、線、面。 六點定位原理：任何一個自由剛體，在空間都有六個自由度（自由度是完全確定物 體在空間幾何位置所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)目） ，即沿坐標(biāo)軸的 x、y、z 移動和繞次坐標(biāo)軸的 轉(zhuǎn)動。限制了剛體的六個自由度，就確定了剛體的位置。 工序：工序是指一個（或一組）工人在一臺機(jī)床（或一個工作地點）上，對同一個 （或同時對幾個）工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 1.2 軸承座零件的介紹 軸承座零件一般都是用鑄鐵、銅等材料鑄造而成。 軸承座零件的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)，孔徑較?。ㄈ?d<20mm） 的軸承孔一般選擇鋼模鑄造。也可以采用實心鑄件?？讖捷^大時，采用砂型制造。大量 生產(chǎn)是一般選用鋼模制造，這樣既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。 軸承座零件的主要表面是內(nèi)孔和孔軸心線到地面的距離，其主要技術(shù)要求如下： （1） 內(nèi)孔 內(nèi)孔是軸承零件起支撐作用或定位作用最主要的表面，它通常與運動著的軸、 和軸承相配合。內(nèi)孔直徑的尺寸精度一般為 7 級，精密軸套有時取 6 級，由于與其 相配的軸上有密封圈，故要求較低。 內(nèi)孔的形狀精度，一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公 差的 1/2 至 1/3，甚至更嚴(yán)。對于的軸承除了圓柱度和同軸度外，還應(yīng)注意孔軸線直 線度的要求。 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 6 為保證零件的功能和提高其耐磨性，內(nèi)孔表面粗糙度一般為 Ra3.2 至 Ra1.6。 （2） 孔軸心線到地面的距離 保證底座與上蓋的平行度和尺寸要求。 1.3 夾具的作用 夾具在其發(fā)展的 200 多年歷史中，大致經(jīng)歷了 3 個階段：第一階段，夾具在工件加 工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生 產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具不斷在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工 質(zhì)量的優(yōu)越性。各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床-工件- 工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具 發(fā)展的主要特點是高效率。在現(xiàn)代化發(fā)展的今天，各類高效率，自動化夾具在高效、高 精度及適應(yīng)性方面。已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)代夾具 的自動化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中、小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效 率逐漸趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾 具的主要特點是高精度、高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見。夾具在每一個階段的主要發(fā)展趨勢將是 逐步提高智能化水平。夾具主要有如下作用： （1） 保證加工精度 用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具、機(jī)床之間的相對 位置關(guān)系，可以保證加工精度。 （2） 提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高 生產(chǎn)效率。 （3） 減輕勞動強(qiáng)度 機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動、液動、夾緊裝置，可以減輕工人的勞 動強(qiáng)度 （4） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，擴(kuò)大機(jī)床加工范圍，例如，在機(jī)床或鉆床 上使用膛?？梢源骁M床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 7 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 軸承座是軸承和箱體的集合體,以便于應(yīng)用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便 的使用,減少了使用廠家的成本。 2.2 零件圖樣分析 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 8 圖 1.1 零件圖 1）側(cè)視圖右側(cè)面對基準(zhǔn) C（30 mm 軸線）的垂直度公差為 0.03mm。 021. 2）俯視圖上、下兩側(cè)面平行度公差為 0.03mm。 3）主視圖上平面對基準(zhǔn) C（30 mm 軸線）的平行度公差為 0.03mm。 021. 4）主視圖上平面平面度公差為 0.008mm，只允許凹陷，不允許凸起。 5）鑄造后毛坯要進(jìn)行時效處理。 6）未注明倒角45。 7）材料 HT200。 2.3 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高， 不適合磨削為此以下是軸承座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： l）30 mm 軸承孔可以用車床加工、也可以用銑床鏜孔。 021. 2）軸承孔兩側(cè)面用銑床加工，以便加工 2mm1mm 槽。 3）兩個 8 mm 定位銷孔，與銷要過渡配合，精度達(dá)到 IT8，要先鉆后鉸才能達(dá) 02. 到要求。 4）側(cè)視圖右側(cè)面對基準(zhǔn) C（30 mm 軸線）的垂直度檢查，可將工件用 30mm 心 021. 軸安裝在偏擺儀上，再用百分表測工件右側(cè)面，這時轉(zhuǎn)動心軸，百分表最大與最小差 值為垂直度偏差值。 5）主視圖上平面對基準(zhǔn) C（30 mm 軸線）的平行度檢查，可將軸承座 021. 30 mm 孔穿入心軸，并用兩塊等高墊鐵將主視圖上平面墊起，這時用百分表分別 021. 測量心軸兩端最高點，其差值即為平行度誤差值。 6）俯視圖兩側(cè)面平行度及主視圖上平面平面度的檢查，可將工件放在平臺上，用百 分表測出。 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 9 第三章 確定毛坯 3.1 確定毛坯種類： 零件材料為 HT200?？紤]零件在機(jī)床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇金屬鑄造模毛坯。查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊,選用 鑄件尺寸公差等級為 CT-12。加工余量等級為 G. 3.2 確定鑄件加工余量及形狀： 查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ，選用加工余量為 8 級，并查表 2.2-4 確定各個加 工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示： 表 2.1 零件加工余量表 簡 圖 加工 面 代號 基 本 尺 寸 加工 余量 等級 加工 余量 說 明 A1 15 8 3 單側(cè)加工 A2 82 8 3 單側(cè)加工 A3 38 8 3 單側(cè)加工 A4 15 8 3 雙側(cè)加工 A5 42 8 3 雙側(cè)加工 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 10 B1 30 8 152 雙側(cè)加工 B2 35 8 17.52 雙側(cè)加工 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 選擇定位基準(zhǔn)： 1. 粗基準(zhǔn)的選擇：以軸承孔兩側(cè)毛坯為主要的定位粗基準(zhǔn) 2. 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合” 原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以已加工底面為主要的定位精基準(zhǔn),13mm 的螺栓孔為定位精 基準(zhǔn)。 4.2 制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的 經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用臥式銑床、搖臂鉆床、臥式車床及 專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生 產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序 1 時效處理 工序 2 鑄件內(nèi)外非加工表面徹底清洗干凈，涂耐油漆同時檢查鑄件是否有缺陷。 工序 3 夾軸承孔兩側(cè)毛坯，銑軸承座底面，照顧尺寸 30mm 和表面粗糙度。 工序 4 鉆 9 的孔和锪 13 的沉頭孔。保證孔深 8 mm。 2.0 工序 5 以已加工底面和沉頭孔定位基準(zhǔn)，在軸孔處壓緊，銑主視圖上平面及軸承 孔左、右側(cè)面 42mm。 工序 6 刨 2mm1mm 槽，照顧底面厚度 15mm。 工序 7 夾 42mm 兩側(cè)面，按底面找正，銑四側(cè)面，保證尺寸 38mm 和 82mm。 工序 8 鉆 8 mm 的銷孔，保證孔的尺寸及公差。 02. 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 11 工序 9 鉆 6 的油孔，保證孔深 20mm。 工序 10 鉆 4 的油孔，保證與 的油孔相通。 工序 11 以底面及沉頭孔定位，采用專用夾具裝夾工件，鉆 30 mm、35mm 孔， 021. 保證 30 mm 中心至上平面距離 15 mm 023. 05. 工序 12 以底面及沉頭孔定位，在未加工的圓柱表面夾緊。采用彎板式專用夾具裝 夾工件，車 30 mm、 35mm 孔、倒角 145，保證 30 mm 中 021. 021. 心至上平面距離 15 及 30 mm 的表面粗糙度 0.8. 021. 工序 13 去毛刺 工序 14 總檢入庫 4.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 4.3.1 圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序 的加工余量如下： 表 3.1 圓柱表面工序尺寸表 加工表面 加工內(nèi) 容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗 糙度 鉆 15 IT11 10.512.530IT7 （B1） 擴(kuò) 2 IT11 84.26.3 35（B2 ） 鏜 0 36.3 擴(kuò) 1.8 IT10 084.96.3 粗鉸 0.13 IT8 21. 1.630IT7（B1） 精鉸 0.07 IT7 03.0.8 4（B6） 鉆 0 IT10 4 6.3 13（B4） 鉆 0 IT10 13 6.3 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 12 鉆 0.2 IT10 7.86.38（B3） 粗鉸 0 IT8 8 1.6 4.3.2 平面工序尺寸： 表 3.2 平面工序尺寸表 工序 號 工序內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸偏差 01 鑄件 3 CT12 3 粗銑下底 面 2 19 IT12 021. 04 精銑下底 面 1 18 IT8 7. 粗銑上底 面 2 16.0 IT12 018. 05 精銑上底 面 1 15.0 IT8 27. 粗銑軸承 孔 左側(cè)面 2 42 IT12 05. 05 精軸承孔 左側(cè)面 1 41 IT8 039. 粗軸承孔 右側(cè)面 2 39 IT12 25. 05 精軸承孔 右側(cè)面 1 38 IT8 039. 粗軸承座 前面 2 86 IT12 0.25 06 精軸承座 前面 1 85 IT8 3. 粗軸承座 后面 2 83 IT12 0.25 06 精軸承座 后面 1 82 IT8 04. 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 13 第五章 各工序的加工參數(shù)計算 5.1 銑底平面 5.1.1 粗銑底平面 1) 底面由粗銑和精銑兩次加工完成，采用三面刃圓盤銑刀（高速鋼） ，銑刀的規(guī)格 為 120 x12，機(jī)床的型號專用機(jī)床 2) 刀具：YG6 硬質(zhì)合金端銑刀。由于銑刀在工作時，是斷續(xù)切削，刀齒受很大的機(jī) 械沖擊，在選擇幾何角度時，應(yīng)保證刀齒具有足夠的強(qiáng)度。由金屬切削原理與 刀具可取 -10 K =60 =10 。o0s0r00 3) 加工要求:粗銑軸承座的下底面。確定加工余量由毛坯圖可知：總加工余量為 3mm， 工藝設(shè)計簡明手冊表 1.4-8 和表 2.3-21 可知精加工余量為 1mm。 4) 確定每齒進(jìn)給量，由切削加工簡明實用手冊表 3.5，YG6 硬質(zhì)合金端銑刀所 允許的進(jìn)給量為 f=0.14-0.24mm/z。但采用的不對稱銑，f=0.14mm/z，ap=2mm。 5) 計算切削用量 由切削加工簡明實用手冊表 3.16，當(dāng) d=125mm 時， Z=12,ap<3.5mm,f<0.24mm/z 時，Vt=97m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min。 各修正系數(shù)為：Kmv=Kmn=Kmv=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1 故：Vc=Vt*0.89*1=86.33m/min n=nt*0.89*1=220.7r/min Vf=Vft*0.89*1=296.4mm/min 由機(jī)床可得：n=235r/min Vf=375mm/min 則 實際切削速度和進(jìn)給量為： 軸承座零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 14 min/3.92105粗 xdnv zczVfFz /.*237 校核該機(jī)床功率（只需校核粗加工即可） 。 由切削簡明手冊表 3.24 得當(dāng) 174
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