CA10B解放汽车中间轴轴承支座的夹具设计

西北农林科技大学机电学院机械制造技术基础课程设计说明书题目：解放牌汽车中间轴轴承支架学院：机械与电子工程学院姓名：班级：学好：指导老师: 冯涛 王宏斌 刘志杰目 录一、零件的分析21、零件的作用22、零件的结构23、设计基准及技术关键24、主要加工表面25、 零件的工艺分析3 二、工艺规程的设计3 1、确定毛坯的制造形式32、 基准的选择33、 制定工艺路线3 4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定55、 切削用量及机床的确定6三、 零件专用夹具的设计71、 设计方案的确定72、 夹紧力的分73、 精度的分析8四、课程设计总结8五、参考目录9一、零件的分析1、零件的作用 题目给出的是CA10B解放牌汽车中间轴轴承支架，它的主要作用是稳定轴承，便于中间轴的安装，从零件图可知对零件的精度要求不高。2、零件的结构该零件上孔轴线与水平方向成5.5的夹角，同时支架两侧板的平面与水平面成30的夹角，两侧孔中心到顶凸台平面的距离为40mm，且每孔中心线与竖直方向成60夹角。如下图所示：3、设计基准及技术关键零件以140孔的中心轴线为设计基准。加工时要保证零件上140孔轴线与水平方向成5.5的夹角，同时要保证支架两侧板的平面与水平面成30的夹角，孔中心到顶凸台平面的距离为40mm，且每个孔的中心线与竖直方向成60夹角。4、主要加工表面140內孔表面，顶凸台面，两侧支架凸台面，凸台上的孔，以及155外圆上的孔。5、 零件的工艺分析零件加工过程中，加工时要保证零件上140孔轴线与水平方向成5.5的夹角，同时要保证支架两侧板的平面与水平面成30的夹角，孔中心到顶凸台平面的距离为40mm，且每个孔的中心线与竖直方向成60夹角。要保证以上尺寸要求，最好先将的内孔和端面加工完成，再以内孔和端面为定位基准对顶凸台表面进行加工，最后以内孔，端面，和顶凸台面上13的小孔（一面两销）为定位基准，加工支架两侧板，其中主要加工面粗糙度为6.3m，其余表面粗糙度为50m.二、工艺规程的设计1、确定毛坯的制造形式 零件的材料为HT200,零件承受的冲击载荷不大，且零件的轮廓尺寸较大，又是批量生产，而且表面粗糙度要求也不是很高，故采用铸件，以提高生产效率和效益。2、基准的选择、粗基准的选择先选取155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，铣155两端面，再以155外圆为定位基准，利用三爪卡盘为定位元件，镗内孔。、精基准的选择以内孔，155外圆的两端面为基准，加工其它表面及孔。3、 制订工艺路线 该零件为中批量生产，零件本身精度要求并不高。工艺路线方案一工序1 以155外圆为定位基准，粗镗内孔，车155一端面，车倒角；工序2 反转，以155外圆为定位基准，车155另一端面，半精镗内孔，车倒角；工序3 以内孔及155端面为定位基准，铣顶小凸台面；工序4 以内孔及155端面为定位基准，钻顶凸台上13的孔；工序5 以内孔，中间13小孔，155端面为定位基准，铣支架两侧台平面；工序6 以内孔，中间13小孔，155端面为定位基准，钻支架两侧台平面的13小孔，工序7 以155外圆为定位基准，钻小孔；工序8 检验。工艺路线方案二工序1 铣削 以155外圆和一端面为基准，铣一端面,粗糙度为50m,翻转铣另一端面,粗糙度为50m;工序2 镗削 以155外圆和一端面为基准,粗镗内孔到139.8mm，半精镗内孔到，倒245倒角,粗糙度为50m;工序3 铣削 以面内孔和一端面为基准，铣顶凸台面,使其厚度为12mm,表粗糙度为50m;工序4 钻孔 以内孔和一端面为基准，钻中间13的孔,粗糙度为50m;工序5 铣削 以内孔，一端面及中间13的孔为基准，铣支架两侧平面，表面粗糙度为50m;工序6 钻孔 以内孔，155端面以及中间13的小孔为定位基准(一面两销)，钻支架两侧平面13的孔,表面粗糙度为50m;工序7 钻孔 以和155一端面为基准,钻圆柱面上两小孔，保证两孔间距离为320.1mm;工序8 检验。 工艺方案的比较与分析 比较以上两种方案,两种方案的定位基准基本一样，加工工序的步骤也一样，但方案一中155端面用车削加工也可以，但由于工件上面的突出部分使得车削时转动起来工件的离心力太大，这样会影响加工的精度，同时也给夹具的设计带来一定的难度，况且其工件装夹的次数要比第二种方案多，故影响加工效率。而第二种方案中，155两端面采用铣削加工，这样工件上面的突出部分就不会对加工产生大的影响。所以第二种方案更为合理，选第二种方案。4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA10B中间轴轴承支架零件材料为HT200，生产类型为中批量产。根据以上资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸如下：155两端面查机械加工工艺手册，因其表面质量要求比较低(粗糙度为50m)，故可直接对其表面进行铣削，铣削厚度为2mm，故毛坯两表面之间的厚度为54mm。140内孔的加工 查机械加工工艺手册，其加工余量为3mm，粗镗2mm，精镗1mm，故毛坯的尺寸为137mm。铣顶凸台面 查机械加工工艺手册，因其表面质量要求比较低(粗糙度为50m)，故可直接对其表面进行铣削；铣销厚度为2mm，故毛坯凸台平面的厚度为14mm。钻中间13的孔因其表面质量要求粗糙度为50m,故可直接对其进行钻孔。铣两侧凸台面查机械加工工艺手册，加工表面粗糙度为50m，可直接对其表面进行铣削，铣销厚度为2mm，故毛坯两侧平面的厚度为14mm;钻两侧凸台孔因其表面质量要求粗糙度为50m,故可直接对其进行钻孔。钻圆柱面上两小孔因其公差等级要求比较低，两孔轴线之间的距离为320.1mm，两孔的直径为7.2+0.2，故可直接对其进行钻孔。5、 切削用量及机床的确定工序1 铣两端面,选用X5020A式铣床,采用高速钢立铣刀,dw=25mm，z=3，查金属切削手册，铣削速度V=32m/min，进给量为0.20mm/r。工序2 粗镗mm内孔, 选用T611卧式镗床，采用通空镗刀，d=25mm，查金属切削手册，镗削速度V=20m/min，进给量为0.25mm/r；精镗mm内孔，选用T611卧式镗床,采用通空镗刀，d=20mm，查金属切削手册，镗销速度V=20m/min，进给量为0.15mm/r。工序3 铣顶凸平面，选用X5020A立式铣床, 采用高速钢莫氏锥柄立铣刀，dw =40mm，z=3，查金属切削手册，铣削速度V=32m/min，进给量为0.20mm/r。工序4 钻中间13的孔，选用Z5125A立式钻床，采用直柄小麻花钻，d=13mm，钻削速度查金属切削手册，钻削速度V=13m/min.进给量为0.7mm/r；工序5 铣支架两侧平面，选用X6030卧式铣床，采用高速钢卧铣刀，dw =16mm，z=3，查金属切削手册，铣削速度V=37m/min，进给量为0.25mm/r。工序6 钻支架两侧平面小孔， 选用T611卧式镗床，采用直柄小麻花钻，d=13mm，钻削速度查金属切削手册，钻削速度V=13m/min，进给量为0.7mm/r.工序7 钻圆柱面上两小孔，选用T611卧式镗床，采用直柄小麻花钻，d=7.2mm，钻削速度查金属切削手册，钻削速度V=12m/min，进给量为0.4mm/r.三. 零件专用夹具的设计本次课程设计所设计的是铣削CA10B解放牌汽车中间轴轴承支架顶凸台平面的专用夹具。其具体设计思路及方案如下:1、 设计方案的确定该夹具是铣削支架顶凸台平面用,该零件表面不规则,故不能用通用的机床夹具来装夹,又因其是批量生产,所以要设计专用夹具以提高加工精度和加工效率。分析零件,加工支架顶凸台平面是在内孔和155端面加工以后加工的,故定位的时候可以考虑用左端面和孔来作定位基准加工支架顶凸台平面。由于左端面和顶凸台面不在同一平面，加工时顶凸台悬臂，因此要用支承钉，加紧时用V形块将顶凸台面外圆卡住。2、 夹紧力的分本道工序为铣平面,因此对工作台将产生一个扭矩,但因切削量很小(2mm),故其扭矩也不会太大,加工时140內孔中的销和V形块可将铣削时产生的扭矩平衡掉。3、 精度的分析 本夹具设计的是铣支架顶凸台平面，把圆柱销做成和内孔轴线同轴，所以工序基准和设计基准重合，又由于该加工面的精度要求不是很高，所以零件的加工精度可以完全由圆柱销的制造精度和安装精度来保证，为此本夹具在装配好后应对圆柱销的安装精度进行检测，如果不符合要求可以进行修配。四课程设计总结课程设计是一次把自己所学理论知识和实践相结合的过程，通过这次结合，进一步提高了自己发现问题、分析问题、解决问题的能力。在设计的过程中，不论在思想和行动上都要勤奋，能不能全身心的投入到设计中去，关系到自己的设计是否能够高效率、高质量的完成。这次课程设计是在以前的课程设计和实习的基础上进行的，有了前边的经验，本次设计的进行容易了许多。并不断总结经验，提高自己的设计能力。通过这次课程设计，使自己对机械加工工艺的制定以及夹具的设计有了深刻的认识，虽然自己在设计中存在很多问题，设计的结果不太好，但还是弥补了自己在这方面的欠缺，为自己以后从事这方面的工作打下了一定基础。五、参考书目1.机械制造技术基础课程设计指导书，冯涛等主编。2机械加工工艺手册，孟少农主编，机械工业出版社3机械加工工艺设计手册，张耀宸，航空工业出版社4机械制造技术基础，曾志新主编，武汉理工大学出版社5机械设计课程设计手册，吴宗泽主编，高等教育出版社6.金属切削手册，上海金属切削协会编，上海科技出版社7.机床夹具设计手册，王光斗、王春福主编，上海科技出版社8.机械设计与制造工艺简明手册，许毓潮主编，水利电力出版社 12 / 12西北农林科技大学机电学院