轴承座零件的机械加工工艺规程.doc

机械制造工程学课程设计说明书题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程姓名 学号指导教师 教研室 . 20122013学年 第2学期2013年2月24日2013年3月7日前 言机械制造技术基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，完成设计项目，解决工程实际问题，因此我们必须首先对所学课程全面掌握，融会贯通，因此它在我们的大学生活中占有重要的地位。由于设计的需要，我仔细研究了零件图，但在设计过程中，因自己经验不足，遇到了很多实际问题，使我体会到了在现场实习调研仅证明可不可以实干，而不能代表能不能干好。所以我积极查阅相关资料，慢慢培养出了我缓中求稳、虚心求教、实事求是、一丝不苟的工作作风，并树立了明确的生产观、经济观和全局观，为今后从事工作打下了良好的基础。通过课程设计，我真正认识到理论和实践相结合的重要性，并培养了我综合运用所学理论知识和实际操作知识去理性的分析问题和解决实际工作中的一般技术工程问题的能力，使我建立了正确的设计思想，掌握了工艺设计的一般程序、规范和方法，并进一步巩固、深化地吸收和运用了所学的基本理论知识和基本操作技能。还有，它提高了我设计计算、绘图、编写技术文件、实际加工零件和正确使用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作能力，更培养了我勇于创新的精神及严谨的学风及工作作风。由于本人能力有限，缺少设计经验，设计中漏误在所难免，敬请各位老师指正批评，以使我对自己的不足得到及时的发现并修改，也使我在今后的工作中避免再次出现。目 录课程设计任务书4一、零件的分析51.1 零件的作用51.2 零件图样分析51.3 零件的工艺分析5二、确定毛坯62.1 确定毛坯种类：62.2 确定铸件加工余量及形状：6三、工艺规程设计63.1 选择定位基准：73.2 制定工艺路线73.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定8四、各工序的加工参数计算94.1 加工30孔104.2 车35孔至尺寸104.3 铣底平面114.4 钻9孔及锪13的沉头孔134.5 铣两直角边154.6 刨退刀槽164.7 铣四侧面164.8 钻（铰）8销孔184.9 钻6油孔184.10 钻4油孔至尺寸194.11 确定时间定额及负荷率：19五、课程设计小结21参考文献22课程设计任务书题 目：设计轴承座的机械加工工艺规程内 容： 1、绘制零件图 （按11的比例） 1张2、绘制毛坯图 （按11的比例） 1张3、填写零件机械加工工艺规程卡片 1套包括：机械加工工艺过程卡片1套机械加工工序卡片1套原始资料：零件图样1张；零件生产纲领为10000件/年；每日1班。一、零件的分析1.1 零件的作用轴承座是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本。1.2 零件图样分析 1.3 零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削为此以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：l）30mm轴承孔可以用车床加工、也可以用铣床镗孔。2）轴承孔两侧面用铣床加工，以便加工2mm1mm槽。3）两个8mm定位销孔，与销要过渡配合，精度达到IT8，要先钻后铰才能达到要求。4）侧视图右侧面对基准C（30mm轴线）的垂直度检查，可将工件用30mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这时转动心轴，百分表最大与最小差值为垂直度偏差值。5）主视图上平面对基准C（30mm轴线）的平行度检查，可将轴承座30mm孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差值。6）俯视图两侧面平行度及主视图上平面平面度的检查，可将工件放在平台上，用百分表测出。二、确定毛坯2.1 确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。加工余量等级为G.2.2 确定铸件加工余量及形状：查机械制造工艺设计简明手册，选用加工余量为8级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：表2.1 零件加工余量表简 图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说 明A11583.5单侧A28283单侧A33883单侧A41583双侧A54283双侧B1308152双侧B235817.52双侧 三、工艺规程设计3.1 选择定位基准：1. 粗基准的选择：以轴承孔两侧毛坯为主要的定位粗基准2. 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以已加工孔为主要的定位精基准,13mm的螺栓孔为定位精基准。3.2 制定工艺路线 方案比较方案一：检验2镗30,35孔3.铣削下底面4铣削上面5铣削前后侧面6铣削左右侧面7铣削轴承孔两侧面8刨削2*1槽9钻9孔、13孔、8孔10钻6孔11钻4孔12去毛刺方案二：1检验2镗30孔.3镗35孔4铣削下底面5钻9的孔和锪13的沉头孔6铣削两直角边7刨退刀槽8铣削前后左右侧面9钻8孔10钻6孔11钻4孔12去毛刺 确定方案：方案表工序号工序名称工序内容加工设备1检验外协毛坯检验2镗孔镗mm孔，保证Ra为0.8CM61253镗孔镗35mm孔、倒角245，保证35mm中心至上平面距离15CA61254铣削铣轴承座底面，照顾尺寸30mm和表面粗糙度。X52K5钻孔钻9的孔和锪13的沉头孔。保证孔深8mm。Z30256铣削铣主视图上平面及轴承孔左、右侧面42mm。X61W7刨削刨2mm1mm 槽，照顾底面厚度15mmB6358铣削铣四侧面，保证尺寸38mm和82mm。X61W9钻孔钻8mm的销孔，保证孔的尺寸及公差Z302510钻孔钻6的油孔Z302511钻孔钻4的油孔，保证与6的油孔相通Z302512去毛刺13总检入库3.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定3.3.2 平面工序尺寸：工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差01铸件3CT1204粗铣下底面219IT12精铣下底面118IT805粗铣上底面216.0IT12精铣上底面115.0IT805粗铣轴承孔左侧面242IT12精轴承孔左侧面141IT805粗轴承孔右侧面239IT12精轴承孔右侧面138IT806粗轴承座前面286IT12精轴承座前面185IT806粗轴承座后面283IT12精轴承座后面182IT8四、各工序的加工参数计算4.1 加工30孔至要求尺寸4.1.1 粗镗24孔至27 刀具：YG6硬质合金,直径为20mm的圆形镗刀 1.确定切削深度 2. 确定进给量 =0.30-0.40mm/r3.CM6125车床选择 n=500r/min=8.33r/s4.粗镗基本时间 4.1.2 半精镗27孔到29 刀具：YG6硬质合金,直径为20mm的圆形镗刀1. 确定切削深度 2. 确定进给量 查表可得=0.1mm/rCM6125车床选择 n=1250r/min=20.83r/s3.半精镗基本时间 4.1.3 精镗孔到并保证粗糙度0.8Ra刀具：YG6硬质合金,直径为20mm的圆形镗刀1. 确定切削深度 2. 确定进给量 查表可得=0.04mm/r3.CM6125车床选择 n=2500r/min=41.67r/s4.精镗基本时间 4.2 车35孔至尺寸 保证孔的位置1) 加工条件：机床: CA6125卧式车床刀具：YG6硬质合金刚镗刀 d25mm r1mm2) 计算切削用量：=2.5mm 由CA6140机床取 n=1120r/min实际的切削速度：Vc=3) 计算基本工时：Tj=4.3 铣底平面4.3.1 粗铣底平面1) 底面由粗铣和精铣两次加工完成，采用三面刃圆盘铣刀（高速钢），铣刀的规格为120x12，机床的型号专用机床 2) 刀具：YG6硬质合金端铣刀。由于铣刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取 -10 K=60 =10。3) 加工要求:粗铣轴承座的下底面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为3mm，工艺设计简明手册表1.4-8和表2.3-21可知精加工余量为1mm。4) 确定每齿进给量，由切削加工简明实用手册表3.5，YG6硬质合金端铣刀所允许的进给量为f=0.14-0.24mm/z。但采用的不对称铣，f=0.14mm/r，ap=2mm。5) 计算切削用量由切削加工简明实用手册表3.16，当d=125mm时，Z=12,ap3.5mm,f0.24mm/z时，Vt=97m/min，nt=248r/min，Vft=333mm/min。各修正系数为：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由机床可得：n=235r/min Vf=375mm/min则 实际切削速度和进给量为： 校核该机床功率（只需校核粗加工即可）。由切削简明手册表3.24得当174HBS207，ae100mm，ap2.0mm d=125mm，z=12，Vf=475mm/min 切削功率为P=3.8kw4.5kw其所消耗量功率小于机床功率，故可用。6) 计算基本工时4.3.2 精铣底平面1) 刀具和机床不变 2) 由切削加工简明实用手册表3.5得，要使表面粗糙度达到Ra1.6时，f=0.4-0.6mm/z，ap=1.5mm3) 决定切削速度和进给量由切削加工简明实用手册表3.16，当d=125mm时，Z=12,ap1.5mm,f0.1mm/z时，Vt=124m/min，nt=316r/min，Vft=304mm/min。各修正系数为：Kmv=Kmn=Kmv=0.89 Ksv=Ksn=Ksv=1故：Vc=Vt*0.89*1=110.4m/min n=nt*0.89*1=281.2r/minVf=Vft*0.89*1=270.6mm/min由机床X52K可得：n=300r/min Vf=300mm/min则 实际切削速度和进给量为：V =dn/1000=117.75m/minFz=0.08mm/z4) 计算基本工时 tm=4.4 钻9孔及锪13的沉头孔本工序加工由钻孔和锪孔两次加工完成，机床为摇臂钻床，型号Z3025。 4.4.1 钻9孔1) 确定加工余量刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=9mm 查机械制造工艺设计简明手册（以下简称简明手册）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0.2mm。2) 确定进给量2.1) 按加工要求决定进给量根据切削用量简明手册表2.7，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、=9mm时f=0.470.57mm/r由于l/d=38/9=4.1=5 故修正系数为0.9则f=（0.470.57）x 0.9=0.4230.513mm/r2.2) 按钻头强度决定进给量根据表2.8，当材料为HT200，时，得钻头强度允许的进给量f=1.0mm/r2.3) 按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9，当HBS=200，d10.2mm，F=78488330得机床进给量f=1.6mm/r故综合所述：进给量f=0.41mm/r2.4) 轴向力校核可由表2.19可查出钻孔时当f=0.41mm/r、d12mm时，轴向力的修正系数均为0.85故根据Z3025钻床机床进给机构强度允许的最大轴向力F=7848N。故f=0.41mm/r可用。2.5) 确定钻头磨钝标准及寿命由表2.12可得，当d20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=35min2.6）确定切削速度由表2.14，HBS=200，加工属性四类由表2.13得，f=0.36mm/r 标准 时V=19m/min切削速度的修正系数为 见表2.31根据机床取Vc=630r/min2.7) 基本工时计算4.4.2 锪13孔 保证孔的深度为8刀具的选择：硬质合金带导柱直柄平底锪钻 d=2.5由于刀具材料和机床与钻孔时完全一样，则切削速度和进给量与钻孔一致。只有基本工时不同：4.5 铣两直角边4.5.1粗铣两直角边1) 选择机床：由于采用的是对称铣，故选择专用卧式机床X612) 刀具：YG6硬质合金 d=125mm。3) 决定切削速度Vc和进给量f实际切削速度和进给量为：4) 计算机工时4.5.2 精铣两直角边1) 刀具和机床不变。2) 决定切削速度Vc和进给量fVft=304mm/minVc=110.4m/min3) 决定机床转速和切削速度 机床X61机床：n=300r/min，Vf=300mm/min则实际切削速度和进给量为： 4) 计算基本工时4.6 刨退刀槽1) 选择刀具：由于退刀槽是比较特殊的，故要自制宽度为1mm的的硬质合金刀。2) 机床：牛头刨床B635。3) 在大批量生产，为了节省工时，在刨退刀槽的时候可以一次性刨10的工件。4) 根据牛头刨床的主要技术参数可得：刨一次需要的时间为：=0.03min因此每件工件的基本工时t=0.003min进给量f=1.5mm4.7 铣四侧面1) 选择专用卧式机床X612) 刀具：YG6硬质合金 d=125mm。3) 铣轴承孔两侧的边：=铣轴承孔前后的边：=4.8 钻（铰）8销孔销孔加工由钻和铰两次加工完成，机床为摇臂钻床，型号Z3025。 加工要求 钻、铰8销孔，表面粗糙度为Ra1.6。4.8.1 钻8销孔1) 确定加工余量刀具采用直柄麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=7.8 L=109 l=69。加工余量为0.2mm。2) 确定进给量a. 按加工要求决定进给量根据切削用量简明手册表2.7，知当加工要求为HT12精度等级，材料为HT200、d=7.8时f=0.36-0.44mm/r由于l/d=15/7.8=1.9 故f=0.36-0.44mm/rb. 确定切削速度根据机床取Nc=500r/minc. 基本工时计算4.8.2 铰8销孔至尺寸1) 确定进给量刀具选择硬质合金铰刀，d=8 V=812m/min 切削液：无 f=0.25mm/r2) 确定主轴转速Nc=400r/min3) 计算基本工时T= =0.2min4.9 钻6油孔1) 机床为摇臂钻床，型号Z3025。 2) 确定加工余量刀具采用高速钢麻花钻（硬质合金），麻花钻规格为d=6mm 查机械制造工艺设计简明手册（以下简称简明手册）表2.3-8可得，精加工（铰）的加工余量为0mm。3) 确定进给量1.按加工要求决定进给量根据切削用量简明手册表2.7，知当材料为HT200、d=6时f=0.360.44mm/r由于l/d=15/6=2.5 故f=0.360.44mm/r2.按钻头强度决定进给量根据表2.8，当材料为HT200，d=6mm时，f=0.50mm/r3按机床进给机构强度决定进给量机床进给量f=1.6mm/r4) 确定钻头磨钝标准及寿命由表2.12可得，当d20mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命T=20min5) 确定切削速度V= V K=14x1.0x1.0x0.85x1.0=11.9m/min 根据机床取Nc=500r/min6) 基本工时计算7) t=0.1min4.10 钻4油孔至尺寸1) 确定进给量刀具选择硬质合金铰刀，d=4切削液：无 f=0.25mm/r2) 确定主轴转速Nc=500r/min3) 计算基本工时T= =0.16min4.11 确定时间定额及负荷率：1) 作业时间包括加工时间和辅助时间两部分，则各工序的作业时间计算如下：（1） 铣轴承座底面的作业时间：粗铣和精铣基本时间已求出为0.15min和0.33min，作业时间如下：粗铣t= 0.15*1.15=0.17 精铣 t=0.33*1.15=0.38（2） 钻9孔及锪13的沉头孔的作业时间：钻9孔及锪13的沉头孔基本时间已求出为0.09min和0.05min，作业时间如下：工时定额=工作时间*（1+0.35）则工序4的工时定额=3.44min则工序 5的工时定额=3.14min2) 设备负荷率的计算：工序4设备负荷率=42.1%工序5设备负荷率=38.4%五、课程设计小结工艺课程设计基本结束，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。课程设计作为机械制造工艺学课程的重要教学环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程主要是机械加工工艺规程设计。在这段时间中认真复习了有关书本知识学会了如何分析零件的工艺性，学会了查各类工艺手册。选择加工余量，确定毛胚的形状，大小等，绘制出了毛胚图。又根据毛胚图和零件图构想出了两种工艺方案，比较其中较合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择，时间定额计算等方面的知识，、。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况来选择设备，填写了工艺文件。通过本次设计，我基本掌握了一个比较简单零件的加工工艺过程分析，工艺文件的编制方法和步骤。学会查阅手册，选择使用工艺设备等。总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题方面得到了一次较好的训练。提高了我独立思考问题，解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于自己能力有限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师，同学批评指正。参考文献王先逵主编 机械制造工艺学 第二版 机械工业出版社李益民主编 机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社王绍俊主编 机械制造工艺设计手册 机械工业出版社卢秉恒主编 机械制造技术基础 机械工业出版社甘永立主编 几何量公差与检测 上海科学技术出版社艾兴 主编 切削用量简明手册 第三版 机械工业出版社于大国编著 机械制造技术基础与工艺学课程设计教程 国防工业出版社 n=8.33r/s=0.1mm/rn=20.83r/s=0.04mm/rn=41.67r/sYG6d25mm r1mm=2.5mmn=1120r/minVc=Tj= -10 K=60 =10f=0.14mm/rap=2mmn=235r/minVf=375mm/minV=92.3m/minF=0.13mm/rT=0.15minn=300r/minVf=300mm/minV=117.75m/minFz=0.08mm/ztm=0.33minf=1.0mm/rf=0.41mm/rVc=630r/minT=0.09minT=0.05minV=100m/minF=0.098mm/zT=0.15minVft=304mm/minVc=110.4m/minn=300r/minVf=300mm/minV=117.75m/minF=0.08mm/zT=0.15mint=0.003minf=1.5mm=0.35min=0.35min=0.35min=0.35minn=480r/minNc=500r/minT=0.1minf=0.25mm/rNc=400r/minT=0.2minf=0.50mm/rf=1.6mm/rV=11.9m/minNc=500r/mint=0.1minf=0.25mm/rNc=500r/minT=0.16min工时定额:3.44min3.14min负荷率42.1%38.4%