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1、荆州长江大学机械制造工艺学课程设计说明书题目：轴承座车孔专用夹具及工艺设计 姓 名：小明学 号：200903578年 级： 三年级专 业：机械设计制造学生类别： 四年本科指导教师： 陈义厚教学单位：荆州长江大学机械学院2012 年 5月29 日轴承座工艺设计【摘要】轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅 让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；,轴承座的概念就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.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中。随着科学技术的不断进步，它在国
2、民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔，尤其是在汽车和电子电器等高速发展的领域。本次课程设计设计的课题就是轴承座的设计，是在学完汽车制造工艺学后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。【关键词】轴承座 工艺规格设计 夹具设计 工序 工艺性目 录一、设计任务1二、工艺性分析22.1零件的作用22.2零件的工艺性分析2三、工艺规程设计3.1零件材料33.2毛坯选择33.3基准的选择73.4制订工艺路线83.5机械加工余量、工序尺寸及公差10四、夹具设计124.1提出问题124.2夹具设计12五、设计心得17六、
3、参考文献18建筑#类别一、设计任务.设计课题：轴承座机械加工工艺规程设计 加工30、35孔专用夹具设计设计要求： （1）零件毛坯图 1张 （2）机械加工工艺过程卡片 1张 （3）机械加工主要工序的工序卡片 1张 （4）夹具装配图 1张 （5）夹具零件图 1张 （6）设计说明书 1份零件简图：如图1-1所示名称：轴承座生产批量：中批量材料:HT200 要求设计此工件的钻床夹图1-1零件三维图：如图1-2所示图1-2二、工艺性分析2.1零件作用设计题目所给零件为轴承座，主要作用是安装轴承以支撑轴。2.2零件工艺性分析轴承座共有4组主要加工表面。1、 以30mm/35mm孔为中心的加工表面。这组加工
4、表面包括：30mm孔和35孔及倒角以及尺寸为38mm与30mm孔轴线垂直的两个端面。还有一个4mm的油孔。这组加工表面位置要求为：30mm孔两外端面的平行度误差为0.03mm.2、 以6mm孔为中心的加工表面。这组加工表面包括：6mm油孔，两个13mm沉孔，两个9mm通孔，两个8mm配作孔，以及与30mm轴线之间尺寸为mm的6mm孔的外端面。3、 9mm孔的外端面。这个加工表面的位置要求为：（1） 与30mm孔的轴线的平行度误差为0.03mm；（2） 表面平面度误差为0.008mm（只允许中间向材料内凹下），位置度误差为0.01mm.4、 槽21mm。三、工艺规程设计3.1零件材料零件材料为H
5、T200，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。3.2毛坯选择3.2.1确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为HT200，零件的形状规则，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：由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；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。锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；生产率
6、较高；操作简单，易于实现机械化；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。3.2.2确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如图3-1所示图3-1。3.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的确定 （1）、确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座底平面的加工过程如图3-2所示图3-2b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆
7、面为粗基准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量及工序尺寸见表1表3-1 （2)、确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座上平面的加工过程如图3-3图3-3b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣上底面的工序偏差。方便铣削，并要间接保证尺寸15+0.05 0，以及平面度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表3-2表3-2（3）、确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座左右两侧平面的加工过程如图3-4所示图3-4b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣两侧面的工序偏差。为
8、后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧平面的加工余量及工序尺寸见表3-3表3-3（4）、确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸 a)、轴承座前后端面的加工过程如图3-5所示图3-5b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔30的一个精基准，因此在次道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工余量及工序尺寸见表3-4表3-43.3基准的选择3.3.1粗基准的选择 对于加工表面较多的零件，按照粗基准的一般选取原则：（1）各表面有足够的加工余量；（2）对一些重要表面和内表面，应尽量使加工余量分布均匀；（3）各
9、加工表面上的总切削量最小。（4）尽量以不加工表面为粗基准。结合本零件的加工情况，选取9mm孔的外端面为粗基准。该表面位置要求较高，要求加工余量分布尽可能均匀。以此加工轴承底座底面以及其它表面，用平口钳夹持30mm两侧面可实现完全定位。3.3.2精基准的选择 根据零件图上标注的平行度，垂直度等位置要求，主要考虑互为基准和基准统一与基准重合原则，以粗加工后的底面（13孔外端面）为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为精基准。基准不重合时应该在下文专门进行尺寸换算，此处不再重复。3.4制订工艺路线3.4.1工艺路线方案一工序1 铸造毛坯;工序2 检验;工序3 铣30端面,以轴承座底面（13孔外端面）
10、为定位基准；工序4 掉头铣30端面；工序5 铣轴承座底面（13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（9外端面）为定位粗基准；工序6 刨槽21mm；工序7 铣孔30侧面、8侧面；工序8 掉头铣孔30侧面、8侧面；工序9 车孔30、35；工序10 铣9外端面；工序11钻孔9、8、6，锪孔13；工序12钻孔4；工序13去毛刺；工序14检查；3.4.2工艺路线方案二工序1 铸造毛坯;工序2 检验;工序3 铣轴承座底面（13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（9外端面）为定位粗基准；工序4 刨槽21mm；工序5 铣孔30侧面、8侧面；工序6 掉头铣孔30侧面、8侧面；工序7 车孔30、35及端面；工序8
11、铣30端面；工序9 掉头铣30端面；工序10 铣9外端面；工序11钻孔9、8、6，锪孔13；工序12钻孔4；工序13去毛刺；工序14检查；3.4.3两个个工艺方案的比较与分析以上方案大致看上去都是合理的，但仔细考虑零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:在工序3先以轴承座底面（13孔外端面）为定位粗基准铣30端面,不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准。同时也不能保证端面与孔30轴线的位置要求。方案二：在工序7车孔30、35及端面，然后再铣其端面，这样可以保证其端面与孔30轴线的位置要求。方案二相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员
12、数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。考虑工厂设备，能否借用工、夹、量具等具体条件，选择方案二。最后根据工序方案二制定出详细的工序划分如下所示： 工序1 铸造毛坯；工序2 检查；毛坯为精铸件，清理后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间铣削去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序3 铣轴承座底面（13孔外端面），以轴承座的底座的上表面（9外端面）为定位粗基准，选用X628铣床；工序4 刨槽21mm，以轴承座底面（13孔外端面）为基准，选用B665牛头刨床；工序5 铣孔30侧面、8侧面，选用X628铣床；工序6 掉头铣孔30侧面、8
13、侧面，选用X628铣床；工序7 车孔30、35及端面以轴承座底面（13孔外端面）为基准，选用C6136普通车床及专用夹具；工序8 铣30端面，选用X628铣床；工序9 掉头铣30端面，选用X628铣床；工序10 铣9外端面，选用X628铣床；工序11钻孔9、8、6，锪孔13，选用Z4116台钻及专用夹具；工序12钻孔4，选用Z4116台钻及专用夹具；工序13去毛刺；工序14检查；3.5机械加工余量、工序尺寸及公差轴承座零件材料为HT200钢，硬度为HBS 230250，生产类型为中批生产。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的工序尺寸、机械加工余量如下： 3.5.1半精车30内圆面A. 确定被吃刀量：ap=0.9 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.3 2mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/min
