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1、 軸承加工工藝 歐克勤 機械 113 1107200101 題 目：設計軸承座的機械加工工藝規(guī)程及機床夾具設計 內(nèi) 容： 1、繪制零件圖 （按 1︰1 的比例） 1 張 2、繪制毛坯圖 （按 1︰1 的比例） 1 張 3、填寫零件機械加工工藝規(guī)程卡片 1 套 包括：機械加工工藝過程卡片 1 套 機械加工工序卡片 1 套 4、機床夾具總體方案圖 1 張 原始資料： 零件圖樣 1 張；零件生產(chǎn)綱領為 10000 件

2、 1 一、零件的分析 1.1 零件的作用 軸承座是軸承和箱體的集合體 , 以便于應用 , 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。 1.2 零件圖樣分析

3、 圖 1.1 零件圖 0. 021 mm軸線）的垂直度公差為 0.03mm。 1）側視圖右側面對基準 C（ φ30 0 2）俯視圖上、下兩側面平行度公差為 0.03mm。 0. 021 3）主視圖上平面對基準 C（ φ30 0 mm軸線）的平行度公差為 0.03mm。 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。 2 5）鑄造后毛坯要進行時效處理。 6）未注明

4、倒角 45。 7）材料 HT200。 1.3 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： 0.021 l ）φ30 0 mm軸承孔可以用車床加工、也可以用銑床鏜孔。 2）軸承孔兩側面用銑床加工， 以便加工 2mm 1mm槽。( 主要是為了減少應 力集中 ) 0.022 3）兩個 φ 8 0 mm定位銷孔，與銷要過渡配合，精度達到 IT8 ，要先鉆后 鉸才能達到要求。 0.021 4

5、）側視圖右側面對基準 C（φ 30 0 mm軸線）的垂直度檢查，可將工件用 φ30mm心軸安裝在偏擺儀上，再用百分表測工件右側面，這時轉動心軸，百分表最大與最小差值為垂直度偏差值。 0.021 5）主視圖上平面對基準 C（φ 30 0 mm軸線）的平行度檢查，可將軸承座 0. 021 φ30 0 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。 二、確定毛坯 2

6、.1 確定毛坯種類： 零件材料為 HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》 , 選用鑄件尺寸公差等級為 CT-12。加工余量等級為 G. 3 2.2 確定鑄件加工余量及形狀： 查《機械制造工藝設計簡明手冊》 ，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 加 加 簡 圖 基

7、工 加 工 本 余 工 說 面 尺 量 余 明 代 寸 等 量 號 級 A1 15 8 3 單側加工 A2 82 8 3 單側加工 A3 38 8 3 單側加工 A4 15 8 3 雙側加工 A5 42 8 3 雙側加工 15 B1 30 8 雙側加工 2 17 .5 B2 35 8 雙側加工 2 4 三、工藝規(guī)程設

8、計 3.1 選擇定位基準： 1. 粗基準的選擇：以軸承孔兩側毛坯為主要的定位粗基準 2. 精基準的選擇： 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便， 依據(jù)“基 準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以已加工底面為主要的定位精基準 , φ13mm 的螺栓孔為定位精基準。 3.2 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要求， 以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下 , 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，還應當考慮經(jīng)濟效果

9、， 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： 3-2 軸承座的機械加工工藝過程 序 工序名 工序內(nèi)容及要求 基面 設備 號 稱 1 熱處理 時效處理，消除內(nèi)應力 2 上底漆 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 3 粗銑底 夾軸承孔兩側毛坯，粗銑軸承座底面，照 以兩側面為 端 面 銑 面 顧尺寸 30mm和表面粗糙度 安裝基準 床 面，找正中 心線墊平 4 精銑地 夾軸承孔兩側毛坯，

10、精銑軸承座底面，照 以兩側面為 端 面 銑 面 顧尺寸 30mm和表面粗糙度 安裝基準 床 面，找正中 心線墊平 5 鉆锪孔 鉆 φ9 的孔和锪 φ13 的沉頭孔。保證孔深 鉆 孔 組 0.2 合機床 8 0 mm。 6 銑側面 以已加工底面和沉頭孔定位基準，在軸孔 已加工地 臥 式 銑 和上表 處壓緊，銑主視圖上平面及軸承孔左、右 面，沉頭孔 床 面 側面 42mm，各包括粗銑和精銑，先粗后精 中線 7 刨槽 用專用的刀具刨 2mm1mm槽，照顧

11、底面 牛 頭 刨 厚度 15mm 床 5 8 銑四側 夾 42mm兩側面，按底面找正，銑四側面， 面保證尺寸 38mm和 82mm。 9 鉆孔 0.022 鉆 φ8 0 mm的銷孔，保證孔的尺寸及公 差 10 鉆油孔 鉆 φ6 的油孔，保證孔深 20mm 11 鉆油孔 鉆 φ4 的油孔，保證與 φ6 的油孔相通 12 鉆鏜鉸 以底面及沉頭孔定位，采用專用夾具裝 孔 夾工件，鉆 φ30 0 0.021 mm、φ 35mm孔，保 證 φ 30 0

12、 0.023 mm 中 心 至 上 平 面 距 離  兩側面，底 臥 式 銑 面 床 主視圖的前 鉆 孔 組面，中心軸 合機床 線 主視圖左側 鉆 孔 組 面， 前面 合機床 主視圖左側 鉆 孔 組 面， 底面 合機床 底面，沉頭 Z3025 孔中線 搖 臂 鉆 床 0.05 0.021 15 0 mm及 φ 30 0 mm的表面粗糙度 0.8. 13 去毛刺 倒棱，去毛刺 鉗工臺 14 檢驗 按零件圖要求進行最

13、終檢驗 檢 驗 平 板 15 涂油 除銹斑，清洗上油 16 入庫 3.3 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 3.3.1 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 3-3-1 圓柱表面工序尺寸表 加工內(nèi) 加工余 精度等級 工序尺寸 表面粗 加工表面 量 糙度 容 Φ 30IT7 15 IT11 150 0.110 12.5 鉆 （ B1）

14、 6 擴 2 IT11 280 0.084 6.3 Φ 35（ B2） 鏜 0 35 6.3 1.8 IT10 0.084 6.3 擴 29.80 Φ 30IT7 粗鉸 0.13 IT8 29.9300.021 1.6 （ B1） 精鉸 0.07 IT7 300 0.023 0.8 Φ 4（ B6） 鉆 0 IT10 4 6.3 Φ13（B4） 鉆 0 IT10 13 6.3 Φ 8（ B3）

15、鉆 0.2 IT10 7.8 6.3 粗鉸 0 IT8 8 1.6 3.3.2 平面工序尺寸： 表 3-3-2 平面工序尺寸表 工序 工序內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 經(jīng)濟精度 號 01 鑄件 3 CT12 粗銑下底 2 19 IT12 面 04 精銑下底 1 18 IT8 面 粗銑上底 2 16.0 IT12 面 05

16、 精銑上底 1 15.0 IT8 面 粗銑軸承 孔 2 42 IT12 5 左側面 精軸承孔 左側面 1 41 IT8 粗軸承孔 2 39 IT12 右側面 05 精軸承孔 1 38 IT8 右側面 06 粗軸承座 2 86 IT12 前面  工序尺寸偏差

17、 3 0 0 .21 0 0.027 0 0 .18 0 0.027 0 0.25 0 0.039 0 0 .25 0 0.039 0 0.25 7 精軸承座 1 85 IT8 前面 粗軸承座 2 83 IT12 后面 06 精軸承座 1 82 IT8 后面  0 0.033 0 0

18、.25 0 0.054 3.3.3 工序 12、 13 的機械加工工藝 3-3-3 機械加工工藝卡片 產(chǎn)品型號 零件圖 號 機電學院 機械加工工序卡片 零件名 產(chǎn)品名稱 軸承座 稱 車間 工序號 工序名稱 12 鉆鏜鉸孔 毛坯種類 毛坯外形尺 每件毛坯可 寸 制件數(shù) 鑄件 85 41 18 1 設備名稱 設備型號 設備編號 鉆孔組合 機床 夾具編號 夾具名稱

19、 專用鉆夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工 主軸 切削 進給 背吃 轉速 速度 量 / 步 工步內(nèi)容 工藝裝備 走刀 /（ r／ /（ m／ （ mm 刀量 號 次數(shù) min ） min ） ／ r） /mm 1 鉆Ф15 的孔 高速鋼麻花鉆 250 11.78 0.64 頭  共 頁 第 頁 材料牌號 HT200 每臺件數(shù) 同時加工

20、 件數(shù) 切削液 工序工時 /min 準 單件 終 公步工時 /min 輔 機動 助 0.28 8 28 YG6 硬 2 擴孔至 Ф28 質合金錐柄擴50 4.4 1.60 0.9 孔鉆 機床 : CA6125 3 車Ф35 孔至尺寸 保 臥式車床 1120 87.9 0.4 3.5 0.9 證孔的位置 刀

21、具： YG6 硬 質合金剛鏜刀 4 擴鉆至 Φ29.7 YG 硬質合金 125 11.7 1.1 0.20 鋼擴孔鉆 粗鉸 Φ 29.7 孔至 Φ 5 29.93 硬質合金鉸刀200 18.80.5 0.30 精 鉸 使 孔 至 6 300 0.023 mm 保 證 孔 硬質合金鉸刀200 18.85 0.5 0.30 的表面粗糙度 Ra 0.8

22、 設計 校對 審核 標準 會簽 （日（日（日 化 （日 期） 期） 期） （日 期） 期） 四、工序 12 的加工參數(shù)計算 4.1 鉆 Ф15 的孔 1) 鉆床選用 :Z3025 搖臂鉆床 9 刀具選擇：高速鋼麻花鉆頭，其直徑 d0 15mm 鉆頭幾何形狀為 雙錐修模橫刃 f 0.61 - 0.75mm/r 由于 l/d 38/15 2.56 ，故應乘孔凈修正系數(shù) k lf 1 f 0.61 ~ 0.75m

23、/r 2) 按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)《切削手冊》表 2.8 當 a 200HBS d 0 15mm 鉆頭強度進給量 f 1.45mm/r 3) 根據(jù)機床決定進給量，由表 2.9 得，機床允許的進給量 f 0.64mm/r 此時鉆孔需要扭轉力為 6960N 而機床可以承受 7848N 綜合所述得 f 0.64mm/r 由表 2.19 可查出鉆孔的軸向力，當 f 0.60mm/r 時 d0 15mm F＝4270N K mf 1.0 Ff 4270N 所以機床 Z3025 Fmax 784

24、8N F f 可用 4) 決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由表 2.12 可查得，當 d0 15mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量為 0.6 T＝ 60mm 5) 決定切削速度，查表 2.14 加工性分類為第 5 類 由表 2.13 得 V t 11 / min m 切削速度的修正系數(shù)為 K v 1.0 V V t * K v 11m / min 10000 1000 11 n d 3.14 233.5r / min 15 10 由機床轉速，可選取 n c 2

25、50r / min V ＝ n d 11.78m / min 1000 6) 檢驗機床扭矩及效率 根據(jù)表 2.20，當 f 0.64mm/r ， d0 15mm ， M t 53.86 N m 扭矩修正系數(shù)均為 1.0， M c 53.86N m 由機床 Z3025 可得， M cmax 196.2 M c 故機床此項參數(shù)選用合格 7) 驗算機床功率 由表 2.22 得， Pc 1.1KW 根據(jù) Z3025 得， PE 2.2 0.81 1.782KW 由于 PE Pc 可知選用機床功率合格 8

26、) 計算基本工時 l 38 7 t m 250 0.28 min nf 0.64 4.2 擴孔至 Ф28 1) 各項參數(shù)選擇如下 鉆床選用 Z3025 搖臂鉆床 28 YG6 硬質合金錐柄擴孔鉆 f1 (1.1 ~1.3)mm/r 擴孔進給量 f 2 (1.2～1.3）mm/r f ＝（0.704～0.832）mm / r 鉆 取進給量 f 1. 6 0 m m / V1 (1 ~1)*V鉆＝（1 ~ 1） 11＝（ 3.7～ 5.5） m / min 2 3

27、 2 3 則主軸轉速 n 1000V (41.7 ~ 62.6) r / min d n w 50r / min 切削速度選擇 dn 4.4m / min V 38 7 1000 t 50 0.9 min 1 11 4.3 車Ф35 孔至尺寸 保證孔的位置 1) 加工條件： 機床 : CA6125 臥式車床 刀具： YG6 硬質合金剛鏜刀 d＝ 25mm r ＝1mm 2) 計算切削用量： ap

28、=3.5mm 由《切削用量手冊》表 1.6 可知： f＝0.4－0.5mm/r 取 f＝ 0.4mm/r 由《切削用量手冊》表 1.11 可知： 當 HBS =200 a p =3.5mm f ＝0.4mm/r 時 Vc＝80m/min 1000Vc 1000 80 1019r / min n= d 3.14 25 由 CA6140 機床取 n=1120r/min 實際的切削速度： Vc= dn 87.9m / min 1000 3) 計算基本工時： Tj= L 15 0

29、.03min nf 1120 * 0.4 9 擴→粗鉸→精鉸 外端孔至 300 0.023 mm保證孔的表面粗糙度 Ra 0.8 4.4 擴鉆至 Φ29.7 1) 機床： z3025 搖臂鉆床 2) 刀具： YG 硬質合金鋼擴孔鉆 d=29.8mm 由《切屑簡明手冊》 表 2.10 可得 f=1.1-1.3mm/r 3) 按加工要求決定進給量： 根據(jù)《切屑簡明手冊》 表 2.7，當加工要求為 IT10 級精度時，進給量為 0.9-1.1mm/r 故選擇 f=1.1mm/r 4) 確定鉆頭磨鈍標準及壽命

30、 由表 2.12 可得，當 d>20mm時鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.3mm，壽命 T=140min 5) 確定切削速度 12 由表 2.14 ， HBS=200，加工屬性四類 由表 2.13 得， f=0.36mm/r 標準 d 0 <=30mm時 Vc =10m/min 切削速度的修正系數(shù)為 KTV =1.0 K CV =1.0 K LV =0.85 見表 2.31 V= VT KV =10x1.0x1.0x0.85x1.0=8.5m/min 1000v n= =92r/min 根據(jù)機床取 Nc=125

31、r/min dNc 實際的切削速度： Vc= 11.7m / min 6) 基本工時計算 t m = L = 23 4 =0.20min nf 125 1.1 4.5 粗鉸 Φ29.7 孔至 Φ29.93 1) 刀具：硬質合金鉸刀 由《切屑簡明手冊》表 2.25 得 2) 決定進給量 f=0.4-0.7mm/r Vc=10-15m/r 取 f=0.5mm/r 3) 決定鉆頭磨鈍標準及壽命， 查表得，當 d0 =￠29.93mm 時，鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.6~0.9mm，壽命 T=140min

32、 4) 決定切削速度 查表 切削速度修正系數(shù)為 kTV =1.0,kcv=1.0,klv =0.85,ktv=1.0,故 v=vckv=（ 10~15） 1.0 1.0 1.00.85m/min=8.5~13m/min zv 0.2 v c = cv do = 15.6 29.93 0.85 r/min=12r/min m xv yv kv 0.3 0.1 0.5 T aP f 140 0.105 1.22 n= 1000v = 1000 12 r/min=1

33、31r/min π d0 3.14 29.93 根據(jù) Z3025 鉆床說明書，可考慮選擇 Nc ， 實際的切削速度： Vc= dNc =200r/min 18.8m / min 1000 5) 計算基本工時 tm= L = 23 7 =0.3 nf 200 * 0.5 13 4.6 精鉸 使孔至 3000 .023 mm保證孔的表面粗糙度 Ra 0.8 1) 刀具：硬質合金鉸刀 由《切屑簡明手冊》表 2.25 得 f=0.4-0.7mm/r Vc=

34、10-15m/r 取 f=0.5mm/r 2) 決定鉆頭磨鈍標準及壽命，查表得，當 d0 =￠30mm 時，鉆頭后刀面最大 磨損量取為 0.6~0.9mm，壽命 T=140min 3) 決定切削速度 查表 切削速度修正系數(shù)為 kTV =1.0,kcv=1.0,klv =0.85,ktv=1.0,故 v=vckv=（ 10~15） 1.0 1.0 1.00.85m/min=8.5~13m/min zv vc = cv do kv = 15 .6 30 0.2 r/min=14r/min yv 0

35、 .5 0.85 m Pxv f 140 0.3 0.035 0.1 0.5 T a n= 1000v = 1000 14 r/min=150r/min π d0 3.14 30 根據(jù) Z3025 鉆床說明書，可考慮選擇 nc=200r/min， 實際的切削速度： Vc= dNc 18.85m / min 1000 4) 計算基本工時 tm= L = 23 7 =0.3 nf 200 * 0.5

36、5771001803090012095 579036822859633082 5771001803090012386 576137399735760696 5771001803090013594 578077579902515512 5771001803090012387 577164982601818051 5771001803090012138 572131192158918326 5771001803090012359 579036822361076053 5771001803090012356 576135286143791742 577100

37、1803090012355 575087869704693279 17088100343355274 101229944325833379 17088100343355275 101866732938832008 17088100343356107 101581152501500522 17088100343356108 101000180059871732 17088100343354295 101074194142687017 17088100343356184 101878660869628802 17088100343356185 10

38、1775831174086674 17088100343356109 101086014373572846 17088100343356110 101152207216014916 14 17088100343355237 101027041605702709 17088100343355238 101229364861425414 17088100343356169 101862204402635718 17088100343354928 101760654089788804 15