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轴承座工艺规程及夹具设计.doc

轴承座工艺规程及夹具设计

吴子晴
2019-05-04 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《轴承座工艺规程及夹具设计doc》,可适用于工程科技领域

机械加工工艺规程与机床夹具设计学??院?机械与汽车工程学院专??业材料成型及控制工程?班??级?????????学??号?????????学生姓名??????????指导教师??????????一、设计任务设计课题:轴承座机械加工工艺规程设计加工M螺纹专用夹具设计生产纲领:中批量生产.设计要求:()零件毛坯图??????????????张()机械加工工艺过程卡片?????????张()机械加工主要工序的工序卡片??????张()定位方案图??????????????张()夹具装配图??????????????张()夹具零件图??????????????张()设计说明书??????????????份二、设计说明书序言《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要课程并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书并在设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。、零件的分析零件的作用:大家都知道滑动轴承由轴承座、轴瓦(轴套)和润滑装置组成轴承座的作用主要起支撑作用可以直接做在机器箱壁或机体上。零件的工艺分析零件图:零件三维图如下图所示:图主要技术要求:零件调质HB~、锐边倒钝未注倒角×°、表面做防锈处理(发蓝)。加工表面及其要求:)从零件图上可知主要的加工难点在与外圆与?内孔的加工表面粗糙度为Raum以及它们之间同轴度()的要求。)零件总长的要求保证尺寸±同时两端面的粗糙度为Raum。)大端外圆及×为自由公差除了保证尺寸在公差范围之内同时保证表面粗糙度Raum即可。)保证×通孔的尺寸要求其定位尺寸为自由公差只要满足要求即可同时保证表面粗糙度Raum。)M螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。零件材料:零件材料为号钢是中碳钢其强度较高塑性和韧性尚高焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件以及对心部要求不高的表面淬火件:曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。毛坯选择确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为号钢零件的形状规则同时由于零件属于中批生产零件的轮廓尺寸不大为了便于生产故选用模锻毛坯。模锻加工工艺的几点优势:①由于有模膛引导金属的流动锻件的形状可以比较复杂②锻件内部的锻造流线比较完整从而提高了零件的机械性能和使用寿命。③锻件表面光洁尺寸精度高节约材料和切削加工工时④生产率较高⑤操作简单易于实现机械化⑥生产批量越大成本越低。从零件材料及力学性能要求零件的结构形状与大小生产类型现有生产条件充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如图所示绘制毛坯图根据零件结构形状在各加工表面加上加工余量毛坯图如附图所示。基准的选择粗基准的选择:由于所选毛坯为型材且每个表面都需要加工零件外形规则选用外圆表面作为粗基准是完全合理的。精基准的选择:从零件图中可知外圆与?内孔有较高的同轴度要求()按照有关的精基准的选择原则P(某些位置度要求很高的表面常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度要求)同时还要考虑基准重合的问题当设计基准与工序基准不重合时应进行尺寸换算。根据粗精基准选择原则确定各加工表面的基准如下:()扩粗铰精铰?内孔:左端面及外表面()半精车右端面及外圆:心轴及左端面()半精车左端面及外圆:心轴及右端面()钻铰×通孔:右端面()粗铣精铣平面至尺寸要求:心轴及互为基准()精车外圆:心轴及左端面()钻M螺纹底孔:一端面及外表面()攻M螺纹:一端面及外表面制订机械加工工艺路线确定各加工表面的加工方法该轴承座的加工表面为:?内孔及端面、外圆、外圆、×槽、高度为的平面、×通孔、M螺纹、以及总长的要求±。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求外圆的加工路线为粗车半精车精车外圆的加工路线为粗车半精车两端面的加工路线为粗车半精车×通孔的加工路线是钻铰?内孔的加工路线为粗铰精铰高度为的平面的加工路线是粗铣精铣。制订机械加工工艺路线确定各加工表面的加工方法该轴承座的加工表面为:?内孔及端面、外圆、外圆、×槽、高度为的平面、×通孔、M螺纹、以及总长的要求±。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求外圆的加工路线为粗车半精车精车外圆的加工路线为粗车半精车两端面的加工路线为粗车半精车×通孔的加工路线是钻铰?内孔的加工路线为粗铰精铰高度为的平面的加工路线是粗铣精铣。①工艺路线方案一:工序:模锻工序:调质处理HB工序:扩粗铰精铰?内孔至尺寸工序:半精车右端面及外圆工序:半精车左端面及外圆同时保证总长尺寸工序:钻铰×通孔工序:粗铣精铣平面至尺寸要求工序:精车外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸工序:钻M螺纹底孔并倒角工序:攻M螺纹工序:钳工去毛刺工序:表面防锈处理(发蓝)工序:检验②工艺路线方案二:工序:模锻工序:调质处理HB工序:扩粗铰精铰?内孔至尺寸工序:半精车右端面工序:半精车外圆工序:半精车左端面工序:半精车外圆同时保证总长尺寸工序:钻铰×通孔工序:粗铣精铣平面至尺寸要求工序:精车外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸工序:钻M螺纹底孔并倒角工序:攻M螺纹工序:钳工去毛刺工序:表面防锈处理(发蓝)工序:检验工艺路线比较工艺路线一是按照工序集中原则组织工序优点是工艺路线短减少工件的装夹次数易于保证加工面相互位置精度使需要的机床数量少减少工件工序间的运输减少辅助时间和准备终结的时间同时产量也较高同时在为了保证外圆和?内孔的相互位置精度采用了互为基准的原则能达到零件间所标的精度。工艺路线二是工序分散的原则组织工序优点是可以采用通用机床和通用夹具缺点是工艺路线长增加了工件的装夹次数而且工序与工序、工序与工序重复使用粗基准违背了P(粗基准一般不得重复使用两次装夹重复使用同一粗基准就会造成相当大的定位误差。为了修正由于粗基准重复使用而产生的定位误差同时也照顾了原有的加工路线中装夹方便的特点因此最后的加工工艺路线确定如下:工序:模锻工序:调质处理HB工序:扩粗铰精铰?内孔至尺寸工序:半精车右端面及外圆工序:半精车左端面及外圆同时保证总长尺寸工序:钻铰×通孔工序:粗铣精铣平面至尺寸要求工序:精车外圆至尺寸要求同时切槽至尺寸工序:钻M螺纹底孔并倒角工序:攻M螺纹工序:钳工去毛刺工序:表面防锈处理(发蓝)工序:检验机械加工余量、工序尺寸及公差轴承座零件材料为钢硬度为HBS毛坯重量约为生产类型为中批生产。根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》(简称《工艺手册》)分别确定各加工表面的加工余量工序尺寸及公差如下:工序工序内容单边余量(mm)工序尺寸(mm)表面粗糙度Ra(μm)工序扩内孔至粗铰内孔精铰内孔至尺寸工序半精车右端面半精车外圆工序半精车左端面±半精车外圆工序钻×通孔铰×通孔工序粗铣平面精铣平面至尺寸要求工序精车外圆切槽至尺寸工序钻M螺纹底孔孔口倒角×°工序攻M螺纹M??????选择机床设备及工艺装备根据一般工厂现有的生产条件为了满足生产需要现选用各工序所用的设备为:工序:摇臂钻床型号为Z×刀具为扩孔钻机用铰刀?铰刀量具为:~游标卡尺~内径百分表圆柱塞规切削液为柴油。工序:?卧式车床型号为C刀具为YT外圆车刀量具为:~游标卡尺~mm千分尺切削液为柴油。工序:卧式车床型号为C刀具为YT外圆车刀量具为:~游标卡尺~mm千分尺切削液为柴油。工序:?摇臂钻床型号为Z×刀具为直柄麻花钻铰刀量具为:~游标卡尺切削液为柴油。工序:立式升降台铣床型号为X刀具为三面刃铣刀量具为:~游标卡尺,切削液为柴油切削液为柴油。工序:?卧式车床型号为C刀具为YT外圆车刀YT外切槽刀刀宽为mm,量具为:~游标卡尺~mm千分尺切削液为柴油。工序:?摇臂钻床型号为Z×,刀具为直柄麻花钻,~游标卡尺切削液为柴油。工序:?攻丝机型号为S刀具为M丝锥量具为标准M螺纹塞规。切削液为柴油。确定切屑用量及基本工时:工序:()扩内孔至A确定被吃刀量:ap=mm。B确定进给量:根据《工艺手册》表确定f=(~)f钻v=(~)v钻取f=×=mmr。v=×mmin=mminC确定主轴主轴转速:n=rmin根据表与rmin相近的机床转速为rmin及rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。D计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=~mm选=mmt==min()粗铰内孔至A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min()精铰?内孔至尺寸A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min工序:()半精车右端面A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min()半精车半精车外圆A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=ms=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min工序:()半精车左端面A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min()半精车外圆A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=ms=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min工序:()钻×通孔A确定进给量:根据《切削手册》表查得按类加工性暂定f=mmr查《机械加工工艺手册()》表查得v=mminB.确定主轴主轴转速:n=rmin根据表与rmin相近的机床转速为rmin及rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。D计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=~mm选=mmt==min()铰×通孔A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《机械加工工艺手册()》表选用v=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min工序:()粗铣两平面A确定被吃刀量:ap=mmB.根据《切削手册》表查得fz=mmz所以选fz=mmz。①选择铣刀磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表铣刀刀齿后面最大磨损度为mm耐用度T=min②确定切削速度及工作台每分钟进给量根据《切削手册》表查得Cr=,Qv=,Yv=,Uv=,Pv=,m=,Kv=确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。工作台的每分钟进给量Fm=fz×z×n=mmmin根据《工艺手册》表选用Fm=mmminE由于是粗铣平面故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件表面利用做图法以及按《工艺手册》表确定l=mm=mm=mmt==min()精铣平面A确定被吃刀量:ap=mmB确定每齿进给量:通过查表得到f=mmrvf=f×n=fz×z×n通过条件得到fz=mmzC计算切削速度:根据《切削手册》表确定即为v=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin,现选rmin,实际切削速度v=mmin。Fm=fz×z×n=mmmin根据《工艺手册》表选用Fm=mmminE计算基本时间:按《工艺手册》表确定l=mm=mm=mmt==min工序:()精车精车外圆保证尺寸为A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=~mmr所以选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=ms~ms,所以选用v=ms=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与rmin相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min()切槽尺寸A确定被吃刀量:ap=mmB确定进给量:根据《工艺手册》表确定选用f=mmrC计算切削速度:根据《工艺手册》表选用v=ms,所以选用v=mminD确定主轴主轴转速:n=rmin根据《工艺手册》表与min相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min工序:()钻MA确定进给量:根据《工艺手册》表选用f=mmrB计算切削速度:根据《切削手册》表确定选用v=mminC确定主轴主轴转速:n=rminD根据《工艺手册》表与min相近的机床转速为rmin与rmin现选rmin实际切削速度v=mmin。E计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm=mm=mmt==min()孔口倒角仍为rmin手动进给。工序:攻M螺纹A查《工艺手册》确定切削速度:取v=mminB确定主轴主轴转速:n=rmin根据表选用rminno=rmin(刀具的回程转速)实际切削速度v=mmin。C计算基本时间:按《工艺手册》表l=mm,=*mm=mm,=*mm=mmt==min、专用夹具设计问题的提出夹具是一种装夹工件的工艺装备它广泛地应用于机械制造过程地切削加工、热处理、装配等工艺过程中。机床夹具按在不同生产类型中的通用性可以分为通用夹具专用夹具可调夹具组合夹具等。为了提高劳动生产率保证加工质量降低劳动强度采用个工件同时加工并根据零件图实际需要需要设计加工M螺纹的夹具。夹具的设计定位方案及定位元件选择、设计①定位方案的选择:根据加工要求工件在夹具中的定位方案如下图所示:???定位方案一(图)??????????????定位方案二(图)方案一:如图所示是以?作为主要定位基准限制个自由度以定位钉作为防转基准限制个自由度以挡板作为止推基准限制个自由度。方案二:如图所示是以作为主要定位基准限制个自由度以支撑板作为辅助定位基准限制个自由度以V型块作为止推基准限制个自由度外加压板限制个自由度。方案比较:方案一是按照基准统一及基准重合原则确定的有利于夹具的设计制造加紧力方向指向定位元件刚性较大的方向。方案二是是按照基准统一原则确定的有利于夹具的设计制造但不容易保证空的轴线与外圆对称面的重合钻头进给的的轴向力完全由定位元件承受很容易引起变形。本工序加工M螺纹孔钻孔加工的切削力主要是钻头进给时的轴向力和钻削扭矩样工件轴向几乎没有切削力所需要的加紧力不是很大。综合考虑两个方案的优缺点及加工的具体情况采用方案一。②定位元件的设计:根据定位方案的选择设计定位元件如下图所示:图查机床夹具设计手册用M及M的螺纹限制两边的移动用来限定个自由度作为定位基准因为零件定位尺寸为自由公差一般加工即可满足定位要求。固定支撑钉:选用TA材料直径为如下图所示图导向方案及导向元件的选择和设计由于零件为中批生产考虑加工孔比较小故选择固定钻套。根据《夹具手册》表钻套至工件表面的距离按(~)d=~mm选取考虑本工序加工时钻头较细防止切屑将钻头憋断应有足够的排屑空间。根据《夹具手册》表钻套和钻模板的配合选Hn查机床夹具设计手册H=D=R=,d对D的径向跳动不大于毫米根据夹具设计手册导向误差计算为T=mm可以保证位置精度要求。夹紧装置的设计以心轴定位在两边螺母垫片夹紧的作用下保证轴面接触良好定位误差小而且结构简单操作方便。夹具体设计绘制夹具装配图夹具装配图二维图如附图所示夹具零件图按照夹具装配图绘制零件图。夹具零件二维图如附图所示小??结为期两周的工艺、夹具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》、《机床夹具设计》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。本次课程主要经过了两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计第二阶段是专用夹具设计。第一阶段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。夹具设计阶段运用工件定位夹紧及零件结构设计等方面的知识。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专用夹具设计的方法和步骤。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???书?艾心、肖钢主编?切削用量简明手册?李益民主编?机械制造工艺设计简明手册?吴拓、方琼珊主编?机械制造工艺与机床夹具课程设计指导?沈鸿、孟少农主编?机械加工工艺手册?徐浩、姚丹主主编?夹具设计手册?长春汽车厂工人大学主编?机床夹具设计手册

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