K085-角形軸承箱加工工藝規(guī)程及鉆25孔夾具設(shè)計(jì)-版本3【含三維SW】,含三維SW,K085,角形,軸承,加工,工藝,規(guī)程,25,夾具,設(shè)計(jì),版本,三維,SW 安徽工業(yè)大學(xué) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 XXXX零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備設(shè)計(jì) 學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2016級(jí) 本組學(xué)生 姓名 本組學(xué)生 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 單建華 時(shí)間 2019年10月 摘要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識(shí)。 角型軸承箱加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 一、零件的分析： 1.1、零件的作用： 角型軸承箱是用夾固定在軸承的箱體，通過固定軸承來實(shí)現(xiàn)軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。槽50h11與端面100h11為配合表面有較高的精度和表面粗糙度。140h11為內(nèi)圓較高的定位基準(zhǔn),?180H7孔為軸承配合,表面有較高的精度。 1.2、零件尺寸圖： 1.3、零件的工藝分析： 1、通過對該零件的重新繪制知，原樣圖的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。根據(jù)零件的尺寸圖，可以初步擬定零件的加工表面，其間有一定位置度要求。為此以下是底板座架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求，分述如下： 2、在尺寸圖中，左視圖上標(biāo)注的零件的兩側(cè)面（100h11）垂直于基準(zhǔn)C（?180H7孔的軸線）其垂直度公差為0.1mm。 3、在左視圖上標(biāo)注的寬度為20h11的（兩槽）槽的兩側(cè)面平行于基準(zhǔn)B（左視圖中零件的左側(cè)面），其平行度公差為0.12mm。 4、左視圖上標(biāo)注的（?l80H7）的孔有圓度要求，其圓度公差為0.008mm。 5、在尺寸圖中，樹視圖上標(biāo)注的寬度為50h11的兩槽的內(nèi)槽面有垂直度要求，其垂直度公差為0.12mm。主視圖上標(biāo)注為的孔，有位置度的要求，其位置度公差為0.6mm在尺寸圖中，俯視圖上標(biāo)注的寬度為50h11槽，有位置度要求，其公差值為0.4mm。 6、由零件圖可知，零件的不加工表面粗糙度值為6.3μm。零件的材料為HT200。 7、鑄件要求不能有砂眼、疏松、氣孔等鑄造缺陷，以保證零件強(qiáng)度、硬度及剛度，在外力作用下，不至于發(fā)生意外事故。 8、根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求。 機(jī)械加工工藝方案的選擇： 方案一：軸承箱孔用鏜工藝，軸承箱兩端面及兩支腳的槽均采用銑工藝，剩余的采用鉆工藝。這樣的好處在于其加工過程中的夾具設(shè)計(jì)較為簡單，夾具成本較低。 方案二：軸承箱孔和軸承箱兩端面均在車床上進(jìn)行（其夾具均采用一個(gè)），兩支腳的槽均采用銑工藝，剩余的采用鉆工藝。這種加工方案能保證零件圖中兩端面的垂直度，但夾具設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。 經(jīng)討論，為保證零件的各個(gè)尺寸要求我們決定使用方案二。 二、確定毛坯： 2.1、確定零件的生產(chǎn)類型： 零件材料為HT150?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，又是薄壁零件。故選擇鑄件毛坯。假定該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是10000件每年。 2.2、毛坯的制造形式： 1、選擇毛坯： 該零件材料為HT150，考慮到軸承的正反轉(zhuǎn)和主要受徑向力等情況，以及參照零件圖上所給的該零件不加工表面的粗糙度要求，對于不進(jìn)行機(jī)械加工的表面的粗糙度通過鑄造質(zhì)量保證，屬批量生產(chǎn)，且該零件的外形尺寸不復(fù)雜，又是薄壁零件，故采用金屬型鑄造。 2、確定毛坯尺寸： 由參考文獻(xiàn)【1】表5-10可知，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8?10級(jí)，加工余量等級(jí)由表5-10。故取CT為10級(jí)，MA為E級(jí)。參閱文獻(xiàn)資料可知，可用查表得方法確定各加工表面的總余量，但由于查表確定的總余量值各不相同，一般情況下，除非有另有規(guī)定，一般要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛坯鑄件，即對所有需要機(jī)械加工的表面只規(guī)定一個(gè)值，且該值應(yīng)根據(jù)最終機(jī)械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸，在相應(yīng)的尺寸范圍內(nèi)選取。故取所有兩基準(zhǔn)面面額單邊余量為4mm；其毛坯圖外型尺寸的公差要求及公差值詳見毛坯圖。 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 毛坯證件尺寸/mm 寬360 4 ±2.2 364 寬350 4 ±2.2 354 支腳外側(cè)面到中心距148 4 ±1.8 152 支腳外側(cè)面到中心距148 4 ±1.8 152 支腳寬58 4（雙邊） ±1.4 66 凸臺(tái)距支腳底面75 4（單邊） ±1.6 71 孔?180 4（雙邊） ±2.0 172 厚100 4（雙邊） ±1.8 108 3、設(shè)計(jì)毛坯圖: 根據(jù)上面毛坯尺寸的確定，將零件圖轉(zhuǎn)變?yōu)槊鲌D。詳見毛坯零件圖。 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)： （一）選擇定位基準(zhǔn)： 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。 1、粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，選取零件的右端而為粗基準(zhǔn)。 2、精基準(zhǔn)的選擇：主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合吋，應(yīng)該進(jìn)行尺寸鏈換算。 （二） 零件表面加工方法的選擇： 由上述的零件分析和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)本零件的加工要求，使用到的主要機(jī)床有：銑床，鏜床，鉆床；銑床主要用來銑削直角邊、槽；鏜床主要用來鏜削端面，鏜孔；鉆床主耍用來鉆孔。根據(jù)零件的表面粗糙度質(zhì)量耍求和尺寸公差要求，對要求機(jī)械加工的各端面和孔，現(xiàn)制定加工方法如下： 1、對于?250mm的兩個(gè)端面，其表面粗糙度為6.3μm,這兩端面可以通過粗銑和半精銑的加工方法獲得要求的表面質(zhì)量，同時(shí)如果在鏜削?l80H7mm孔時(shí)，首先就是鏜削端面，也是可以的，也是通過粗鏜，半精鏜。查閱相關(guān)資料可知，對于?250mm的端面，可以在鏜孔前換上圓盤銑刀，進(jìn)行鏜床上的銑削加工。 2、對于兩個(gè)直角面，其表面粗超度值為6.3μm，需通過粗銑和半精銑的加工工序獲得。 3、對于兩個(gè)直角面上的50h11mm的槽，其表面粗糙度值為6.3μm，這兩個(gè)槽通過粗銑和半精銑的加工工序可獲得。 4、對于?l80H7mm的孔，其表面粗糙度值為1.6μm，可通過粗鏜，半精鏜，精鏜的加工工序獲得。 5、對于長度為75mm的凹臺(tái)，其表面粗糙度值為12.5μm，只需進(jìn)行一次銑削即可獲得。 6、對于零件上的6×?13以及側(cè)面的2×?25這8個(gè)孔，其表面粗糙度為12.5μm，只需通過一次鉆削即可獲得。 7、按照圖紙要求，其余未加工表面質(zhì)量，通過鑄造工藝保證。 （三）、制定工藝路線： 制定工藝路線，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下，根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來制定工藝路線。可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案一如下： 工序一金屬型鑄造毛坯； 工序二人工時(shí)效； 工序三粗車?250端面； 工序四粗車?180H7孔； 工序五粗銑兩大平面，兩小平面； 工序六半精鏜兩端面、半精鏜180H7孔； 工序七銑槽； 工序八鉆孔； 工序九精鏜?l80H7mm孔； 工序十鉗工去毛刺。 工藝路線方案二如下： 工序一金屬型鑄造毛坯； 工序二人工時(shí)效； 工序三以?250端面為粗基準(zhǔn)，定位安裝，銑加工一直角平面，保證尺寸148mm； 工序四以已加工的一直角平面為精基準(zhǔn)，加工另一直角平面，保證兩平面垂直度公差小于0.12mm； 工序五以一直角平面為精基準(zhǔn)，鏜銷端面及鏜加工?l80H7，保證孔中心距148mm； 工序六以?180H7孔定位夾緊，銑加工另一端面保證尺寸100h11； 工序七以?l80H7孔及基準(zhǔn)B面定位夾緊，銑加工槽50h11，保證尺寸140h11； 工序八以已加工好的槽50h11定位，加工另一槽50h11，保證尺寸140h11； 工序九以?l80H7孔及基準(zhǔn)B面定位夾緊，銑一邊長度為75mm的凹臺(tái)； 工序十以?180H7孔及基準(zhǔn)B面定位夾緊，銑另一邊長度為75mm的凹臺(tái)； 工序十一以孔?l80H7定位，鉆6×?l3mm的孔； 工序十二以孔?l80H7定位，使用鉆模鉆2×?25mm的孔； 工序十三鉗工去毛刺； 工序十四終檢入庫。 由以上兩種方案可以看出： 第一種方案是用車削的方法，在車端面的同時(shí)將孔一并粗車完成，然后將兩個(gè)端面一次銑出，能保證較好的平行度，在用端面定位，用滑柱鉆模的鉆套中心，用鉆模直接壓緊；方案二是利用鏜床上加工而來的,并且在加工?l80H7時(shí)，是以一直角平面為精基準(zhǔn)，鏜加工?l80H7及端面，保證中心距148mm。為了達(dá)到這樣的加工要求，在鏜床上進(jìn)行加工時(shí)，需要同時(shí)完成鏜端面，鏜孔的加工過程。方案一是按照先面后孔的原則，因?yàn)橛捎谄矫娑ㄎ槐容^穩(wěn)定，裝夾方便，一般零件多選用平面為精基準(zhǔn)，因此總是先加工平面后加工孔。但有些零件平面小，不方便定位，則應(yīng)先加工孔。在這里的工序五中，是以加工好的直角面為精基準(zhǔn)的。同時(shí)，由零件圖上?180H7的兩端面垂直于孔，而不是孔垂直于面，也就是說，這兩個(gè)面是以孔為加工基準(zhǔn)的。那么首先加工一個(gè)面，同時(shí)完成孔的加工，這樣就能保證面與孔的垂直度在0.01mm之內(nèi)，然后再以孔為定位基準(zhǔn)，加工另一端面，這樣的工藝才是本零件圖上位置度要求的。通過這樣的分析，使用適當(dāng)?shù)脑瓌t，才能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)的真正意義——靈活，正確的使用己學(xué)的知識(shí)來指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)工作。 同時(shí)在車床上鏜?180H7孔時(shí)，仍要做專用的夾具，而在鏜床上加工，則可不必用，并且更能保證零件圖中的位置度要求。對于鏜床上的經(jīng)濟(jì)性，可利用批鏜的加工方式。 此外方案二中利用鏜床對于加工軸或孔的端面時(shí)，不能夠像和方案一利用車床那樣的車端面，而且在鏜床上鏜削端面的過程中，如果用鏜孔的鏜刀鏜削端面，并不能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的擴(kuò)大鏜削直徑，只能通過人工進(jìn)刀的方式來擴(kuò)大鏜削直徑，這樣無疑就增加了操作上的難度和加工上的成本。與之相比較的另一種方案，就是使用直徑較大的盤刀，一次走刀即可完成端面的加工，然后換鏜刀進(jìn)行鏜孔,這樣相比較就節(jié)省了吋間和節(jié)約了加工成本。這里的換刀看上去是比較麻煩，但對于30多公斤的工件來說，裝夾一次，通過換刀來完成多道加工工序，是經(jīng)濟(jì)可行的！ 因此選擇方案二。 四、機(jī)械加工工序的確定： “角形軸承箱，零件材料為HT150，硬度180?200HB，生產(chǎn)類型大批量，金屬型鑄造毛坯?！睋?jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工機(jī)床如下： 工序號(hào) 工序說明 機(jī)床 1 銑一直角平面 X61W立式銑床 2 銑另一直角平面 X61W立式銑床 3 銑長度為75mm的凹臺(tái) XA5032立式銑床 銑另一長度為75mm的凹臺(tái) XA5032立式銑床 4 粗鏜加工?180H7的 孔 T68臥式鏜床 粗鏜加工?180H7的 孔 T68臥式鏜床 5 銑?180H7的端面 XA5032立式銑床 銑另一?180H7的端面 XA5032立式銑床 6 倒角 T68臥式鏜床 翻邊倒角 T68臥式鏜床 7 鉆6×?13的孔 Z525立式鉆床 8 銑寬度為50mm的凹 槽 XA5032立式銑床 9 銑另一寬度為50mm的凹 槽 XA5032立式銑床 10 鉆?25的通孔 Z535立式鉆床 鉆另一?25的通孔 Z535立式鉆床