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1、机械制造基础课程设计机械制造基础课程设计题目：设计题目：设计 CA10BCA10B 解放汽车中间轴轴承支架的机解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）班 级：06 机制本科一班学 生： 学 号：指导教师： 太原理工大学阳泉学院2009-7-10目目 录录前言.1 课程任务.1零件的分析.2工艺规程的设计.3夹具的设计.13设计小节.17参考文献.181前前 言言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如机械制 造技术基础 、 机械零件设计 、 金属工艺学 、 机械制图 、 公差于配合 、等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复
2、习及 实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻 的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！ 在些次设计中我主要是设计 CA6140 拨叉的磨床夹具。在此次课 程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。题目题目 设计设计 CA10BCA10B 解放汽车中间轴轴承支架的机械加解放汽车中间轴轴承支架的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）工工艺规程及工艺装备（中批量生产）内容内容 1.1.零件图零件图 一张一张2 2毛坯图毛坯图 一张一张3 3机械制造加工工艺过程综合卡片机械制造加工工艺过程综合卡片 一张一张4 4夹具设计装配图夹具设计装配图 一张一张5 5夹
3、具设计零件图夹具设计零件图 一张一张6 6课程设计说明书课程设计说明书 一份一份2一、零件的分析（一）（一）零件的作用零件的作用题目所给的零件是 CA10B 汽车中间轴的轴承。它主要起到稳固滚子的作用，在安装时起到固定滚珠的作用，利于安装。零件上方的 13 孔起固定作用，下方的 70 斜孔则是用于装轴承。支撑中间轴。零件为铸件，铸造时起模度 2（二）（二）零件的工艺分析零件的工艺分析CA10B 中间轴轴承支架共有两处加工表面，其间有一定斜度要求，140 孔有一定的斜度为 5.5，两个 13 斜孔与中间的 13 斜孔角度为 30。分述如下：1.顶端 13这一孔加工包括：13 的孔，以及其内端面，
4、与外圆有位置要求，这个孔有高的位置度要求，与外圆中心 2mm, 与突台 R5圆中心距离 25mm，与两端 13 的孔的垂直距离 72mm。2.140 孔及两端表面这一孔加工包括：140 的孔公差带 0.260，以及其前后两个端面。这两表面及孔有一定的位置度要求,即 140 的孔前后两个端面与顶端 13 的孔上表面有斜度要求，140 的孔与支撑架中心有斜度 5.5及宽度为 50mm。 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3. 两端 13 的孔及端平面两 13 的孔有位置要求 232mm,与端面内侧为 4mm，与突3台垂直。突台要求高 12mm 且有斜度
5、30二二 工艺规程设计工艺规程设计(一一)确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200。考虑零件在运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，加工 140 孔以外圆面为基准镗孔，加
6、工前后端面相互为基准进行铣削加工。加工两个 13 孔的突台以突台下表面及140 孔做为基准加工。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定4的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。1. 工艺路线方案一工序一 粗铣 140 孔前端面。工序二 粗铣 140 孔后端面。工序三 扩
7、 140 孔工序四 粗铣 13 孔上端面。工序五 钻 13 孔。工序六 粗铣两侧 13 孔端面。工序七 钻两侧 13 孔。工序八 检查2 工艺路线方案二工序一 粗铣 140 孔前端面。工序二 粗铣 140 孔后端面。工序三 扩 140 孔工序四 粗铣 13 孔上端面。工序五 粗铣两侧 13 孔端面。工序六 钻 13 孔。工序七 钻两侧 13 孔。工序八 检查上面工序可以适合大多数生产。通过方案一和二的比较，选择方案一。工序八和工序九可设计用同一组专用夹具进行加工，减少了装夹误差。5以上工艺过程详见工艺卡片。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
8、CA10B 解放汽车中间轴轴承支架零件材料为 HT200，硬度 170220HB，毛皮重量 3kg，生产类型中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（140前后端面） 。查机械制造工艺设计简明手册 （以下称工艺手册 ）表2.22.5，取 140 前后端面长度余量均分别为 1.75,3（均为双边加工）铣削加工余量分别为：粗铣 1mm 2mm2. 内孔（140 已铸成孔）查工艺手册表 2.22.5，取 140 已铸成孔长度余量为4，即铸成孔半径为 66mm。3.其他端面加工余量（三个 3
9、孔端面）查工艺手册表 2.22.5，取长度余量为 3,铣削加工余量分别为：粗铣：2mm3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。（五）确立切削用量及基本工时五）确立切削用量及基本工时6工序工序 以 140 圆前后为相互基准，粗铣 140 孔前后端面。1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa, HBS=170220,铸造。加工要求：粗铣 140 孔前后端面。机床：X5012 立式铣床。刀具： 硬质合金端铣刀,牌号 YG8 合金钢。铣削宽度 awPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5m
10、m，nc=125r/min,Vfc=125mm/s，V c=31.4m/min，f z=0.1mm/z。6）计算基本工时min39. 01505 . 45 .134021vlllfw mt工序工序 以 140 孔外圆为基准，扩 140 孔，保证孔的精度达到 IT7。选择钻床：Z535 立式钻床。加工刀具分别为：扩孔140mm 标准高速钢扩孔钻；1.选择扩孔切削用量1)确定进给量 f 根据表 28-31:f=1.6-2.0mm/r.根据 Z535 机床说明书,取 f=1.8mm/r.2)确定切削速度 v 及 n 根据表 28-33: 取 v表=10m/min 修正系数: kmv=1.0, kap
11、v=1.0,故V表=10m/min*1.0*1.0=10 m/min , N=1000v表/(d0)=5.9r/min,查机床说明书得:n=10r/min,实际切削速度为v=d0n*=1.7m/min.1033)计算工时8min86. 18 . 110 5 . 3301 nftlllfw m由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。6 各工序实际切削用量根据以上计算，该工序切削用量如下：扩孔：d0=139mm,f=1.8mm/r,n=10r/min,v=1.7m/min7 钻头磨钝标准及寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查工艺手册 ）为 0.9.mm，寿命min60T8.计算工
12、时min67. 05 . 230 205 . 0301 nftlllfw m由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。工序工序 粗铣 13 孔上端面1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=170220,铸造。加工要求：粗铣 140 前后端面。机床：X5012 立式铣床。刀具： 硬质合金端铣刀,牌号 YG8 合金钢。铣削宽度 aw1.75mm/r, 由于机床进给机构允许的轴向力 Fmax=15690N(由机床说明书查出),根据表 28-9 允许的进给量 f1.8mm/r。 由于所选进给量 f 远小于 f及 f，故所选 f 可用。（2） 确定切削速度
13、V，轴向力 F，转矩 T 及切削功率 PM 根据工艺手册表 28-15，由插入法得：V表 =13.5m/min, F表=6460N, T表=58Nm, PM 表=1.34KW由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结果进行修正.由表 28-3 得: kMv=1.0, klv=1.0,故 V表=13.5 10m/min1.01.0=13.5 m/min.min/9 .23810000rdvn表查 Z535 机床说明书，取 n=245r/min.实际切削速度为min/9 .1310000mndv由表 28-5 得：kMT= kMF=0.94,故 F=6460*0.94=6072N，T=58*0.94=54.5 Nm（3）校验机床功率切削功率 PM=PM 表（n/n ）kMM=1.32KW,机床有效功率 PE=PE=3.65KWPM, 故选择的钻削用量可用.即d
