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1、燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目： “轴承套”机械加工工艺规程及“钻6-5.5孔” 夹具设计学院（系）：里仁学院机制系年级专业： 11级机制1 班 学 号： 111101011148 学生姓名： 刘庆旺 指导教师： 王军 教师职称： 教授 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书目 录第1章 零件的分析 11.1 零件的功用及结构分析.11.2 零件的工艺分析.2第2章 轴承套零件机械加工工艺规程设计32.1 毛坯的选择.32.2 基准的选择.32.3 工艺路线的拟定.3 2.3.1表面加工方法的确定 2.3.2加工方案的确定 2.4 加工余量、工序尺寸及其公差的确定42.5 切削用量
2、及工时定额的确定5第3章 钻6-5.5工序夹具设计63.1 任务的提出63.2 定位方案及定位装置的设计计算6 3.2.1定位方案的确定 3.2.2定位基准的选择 3.2.3定位元件及装置设计 3.2.4定位误差的分析计算3.3 对刀或导引元件（装置）设计83.4 夹紧方案及装置的设计计算8 3.4.1夹紧方案的确定 3.4.2夹紧力大小的分析计算 3.4.3夹紧机构及装置设计3.5 连接元件及夹具体设计103.6 夹具操作及维护简要说明.11参考文献.11结束语.12附录 机械加工工艺过程卡片.13附录 机械加工工序卡片.14第一章 零件的分析1.1、零件的功用及结构分析轴承套广泛应用于轻负
3、荷便于拆装的地方。题目中给出的零件如图：二维图如下：有许多轴承在装配和拆卸中会遇到困难，特别在箱体内部轴承的装配受到条件限制，应用轴承套解决了装配和拆卸的难题。零件上6个5.5孔上紧定螺丝，用于联接轴承套和本体，以达到内圈周向、轴向固定的目的 但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。零件外圆壁上4个4的孔为油孔，用以通润滑油。外圆面与法兰下表面与本体相配合，内圆面与内圆台阶面用以安装滚动轴承，承受轴向和周向力。因为轴承套它可以调整紧松使许多箱体的加工精度得到放宽使箱体加工的工效大大提高。安装套轴套还克服了轴承的轴向窜动。所以承轴套得到广泛应用，但也存在一些不足，由于轴套的精度直
4、接影响轴的径向跳动。1.2、零件的工艺分析轴承套的加工表面较多，它们之间有一定的位置要求，先分析如下：1法兰面的加工这一组加工表面包括：法兰小端面的精加工，粗糙度要求为Ra0.8；法兰大端面的加工，粗糙度要求为Ra6.3；还有在法兰面上的以直径为72的圆周上的6个5.5孔的加工及其倒角。2.直径为61的外圆面的加工这一组加工表面为61外圆面的加工，精度要求为Ra0.8，以及外圆面上4个4的孔的加工。3.以53孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：53孔内表面的加工，精度为Ra0.8，与孔53孔相垂直的台阶面和轴承套外端面，及外端面的倒角。这些加工面之间有一些位置要求，主要是：、6个5.5孔之间
5、的位置度公差为0.15；、4个4孔之间的位置度公差为0.2；、53内孔台阶面和法兰小端面与53孔中心线的垂直度误差均为0.01；、61外圆面与53孔中心线的圆跳动误差为0.02。有以上分析可知，对于这些加工表面，可以先加工一些表面，然后借助于专用夹具加工另一些表面，并且保证它们之间的位置精度要求。第二章 轴承套零件机械加工工艺规程设计2.1、毛坯的选择零件材料为45钢，硬度为HRC3236，毛坯约重1kg，生产类型为大批生产，使用是受到径向和轴向的载荷，因此采用在锻锤上合模模锻毛坯。2.2、基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准的选择得正确与合理，可以使得加工质量得到保证，生
6、产率得以提高。否则，在加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，该零件的设计基准为中心轴线，但实际加工时主要的定位基准为小端面和法兰大端面为粗基准，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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，加工外圆到精度要求后再以法兰小端面和61外圆为精基准进行加工。2.3、工艺路线的拟定2.3.1、表面加工方法的确定法兰大端面及轴承套小端面用粗车，法兰小端面用精车，5.5的法兰孔及4的油孔用钻，53的孔用精镗，48的孔用粗镗，61的外圆面先粗车
7、后精车，内孔台阶面用精镗，法兰外轮廓用粗铣。2.3.2、加工方案的确定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用专业机床加专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一：工序 车法兰大端面、轴承套小端面及倒角。选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 钻扩48的孔。选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 车59外圆及法兰小端面，选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 磨外圆面，选用M120加专用夹具工序 扩、粗铰、精铰53的孔，选用立式
8、钻床Z525加专用夹具工序 钻5.5的法兰孔，立式钻床Z525加专用夹具工序 钻4的孔，立式钻床Z525加专用夹具工序 铣法兰外轮廓，内圆角，立式铣床X51加专用夹具工艺路线方案二：工序 钻扩48的孔。选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 镗53的孔，选用卧式镗床T616专用夹具工序 车59外圆，选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 磨外圆面，选用M120加专用夹具工序 车法兰内外及小端面，选用立式车床C512A专用夹具工序 钻5.5的法兰孔，立式钻床Z525加专用夹具工序 钻4的孔，立式钻床Z525加专用夹具工序 铣法兰外轮廓，内圆角，立式铣床X51加专用夹具以上方案看起来都比较合理，而
9、且方案二工序少，但方案二车61外圆时，通过内孔和大端面定位，而大端面没有加工，导致定位不准确。故应先加工大端面作为基准，综上所述方案一较合理。最终方案：工序 车大端面、及倒角。选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 钻扩48的孔。选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 车59外圆、小端面及法兰左端面，选用卧式车床C620-1加专用夹具工序 磨外圆面，选用M120加专用夹具工序 镗53的孔，选用卧式镗床T616专用夹具工序 钻6-5.5的法兰孔，立式钻床Z525加专用夹具工序 钻4-4的孔，立式钻床Z525加专用夹具工序 铣法兰外轮廓，内圆角，立式铣床X51加专用夹具2.4、加工余量、工序尺寸及
10、其公差的确定该零件材料为钢45，硬度为HRC3236，毛坯约重1kg，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面（61mm） 考虑其加工长度为23mm，外圆表面尺寸公差等级为IT6，表面粗糙度要求Ra0.8um，由机械制造工艺学表4-12确定加工余量：粗 车：70mm粗 车：63mm 2Z=7.0mm半精车：59.8mm 2Z=1.6mm粗 磨：59.2mm 2Z=0.3mm精 磨：59mm 2Z=0.1mm 此时直径余量2Z=5mm。2.外圆表面61沿轴线长度方向的加工余量及公差（61端面
11、） 查（以下简称工艺手册）表2.2-14，其中锻件重量为1kg，锻件形状系数为S3较复杂，锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（长度方向）0-30mm，故长度方向偏差为。 长度方向余量查工艺手册表2.2-2.5，其余量值规定为1.7-2.2mm，现取2.0mm。3.48孔的加工与余量及公差查工艺手册确定工序尺寸及余量为：钻孔：25mm钻孔：46mm 2Z=11mm扩孔：48mm 2Z=2mm粗镗：51mm 2Z=3mm半精镗：52.5mm 2Z=1.5mm精镗：53mm 2Z=0.5mm精镗后可达到IT7-IT9，满足加工要求。4. 法兰小端面的加工余量粗车：6mm粗车：4.5mm 2Z=1.5m
12、m半精车：4mm 2Z=0.5mm2.5、切削用量及工时定额的确定工序 钻6-5.5的法兰孔钻6-5.5的法兰孔机床：Z525立式钻床刀具：5.5高速钢钻头查切削用量手册得，进给量f=0.17mm/r，钻削速度v=0.88m/s机床主轴转速查Z525转速表 取n=392r/min则实际钻削速度为：切削工时第三章 钻6-5.5孔工序夹具设计3.1、任务的提出本夹具用来完成第道工序钻6-5.5的法兰孔，圆孔之间位置度要求0.15，应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。本夹具使用在Z525立式钻床上。3.2、定位方案及定位装置的设计计算3.2.1、定位方案的确定确定零件采用零件套定位，等同于三点定位，限定了Z方向的移动和X、Y方向的转动三个自由度。48孔采用短圆柱销定位，限定了X、Y方向的移动两个自由度，由于钻6-5.5法兰孔需要限定Z方向的转动这一个自由度，因此在法兰外轮廓采用圆柱销定位。综上，一共限定了零件的六个自由度，无过定位与欠定位。3.2.2、定位基准的选择由零件图可知5.5法兰孔仅有六个孔之间的位置度要求，没有其他特别要求，可选用底面为主基准，采用两面一钉的定位方式。如图3.2.3、定位元件及装置设计48孔采用短圆柱销定位，确定销直径为48mm，定位高度为8mm，
