CA10B主轴箱设计说明书

序言机械制造技术基础课程设计在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这次设计是在我们学完大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。是对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。这次设计，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为以后走出社会，适应社会工作建设打下一个良好的基础。由于水平和能力有限，此设计不足之处定是不少，恳请老师们给予指教。谢谢！目录一设计题目---------------------------------------二轴承支架的工艺分析及生产类型的确定-------------三工艺规程的设计---------------------------------四加工余量、工序尺寸和公差的确定-----------------五切削用量，时间定额的确定-----------------------六专用铣床夹具的设计-----------------------------七总结-------------------------------------------八参考文献---------------------------------------一设计题目：第一张图是CA10B解放牌汽车的中间轴轴承支架的零件图。已知：零件材料为灰铸铁HT200，重量为3kg，年产量Q=5000台/年（每台一件）。试为该轴承支架零件编制工艺规程。二轴承支架的工艺分析及生产类型的确定１、轴承支架的用途该轴承支架应用在CA6140B解放牌汽车的中间轴上。该零件主要用于CA10B解放牌汽车固定中间轴的,应具有足够的强度，刚度和韧性，以适应其工作条件。它的主要工作面是Φ1400+0.26孔,在设计时候要保证其工艺。２、轴承支架的工艺分析此轴承支架主要是以0.260140孔为中心对各个表面进行加工。其中的加工表面包括：0.260140孔及其两端面、3-13孔其中两侧面孔还有两端平面。其中各平面之间没有太高的位置要求，只是对其标出一般的相对位置，并无具体位置精度，其它要求就是对0.260140孔及其两端面和孔上的倒角、正中13孔和两侧13孔端面的一些粗糙度要求。由以上分析可知，对上面所说的各个加工表面可以先加工出0.260140孔的两端面和0.260140孔，并保证它们的表面粗糙度要求，然后借助专用夹具加工其余的各个加工表面，并保证它们的表面粗糙度要求和位置要求。３、确定轴承支架的生产类型依设计题目知：Q=5000台/年，m=1件/台，综合实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》（以下简称《指导》）公式1-1，得：N=5000×1×（1+3%）×（1+0.5%）=5175.75件/年轴承支架重量为3kg，由《指导》表1－3和表1－4查得，属轻型零件，大批生产。三工艺规程的设计１、确定毛坯零件材料为灰铸铁HT200。考虑到零件在汽车运动过程中的作用，且须有一定的力学性能，故采用铸造工艺，拔模斜度为5°。２、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）粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，尽可能选择不加工表面为粗基准。可先选择本零件φ140026..00孔的B端面为粗基准，粗铣一下A端面；再以φ140026..00孔的A端面为基准，粗铣和精铣B端面。（２）精基准的选择粗精铣Ｂ平面和精铣Ａ平面的时候，都采用互为基准原则，铣φ140026..00孔时，以B平面为精基准。３、表面加工方法的确定根据轴承支架零件图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，由《指导》表1－6，表1－7确定加工工作各表面的加工方法，如表１所示表１轴承支架零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/μm加工方案50+00.4IT1250粗铣1400+0.26IT96.3粗车-半精车13+00.4IT1250钻４、制定工艺路线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的技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用以专用机床、组合机床及专用夹具为主体组建的流水生产线，按工艺分散原则组织工艺过程，实现高生产率生产。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。表２列出了轴承支架的工艺路线表２轴承支架工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1铸造出毛坯立式铣床X52k莫氏锥柄立铣刀游标卡尺2以端面B为粗基准定位,铣端面A3以端面A为基准铣平面B立式铣床X52k莫氏锥柄立铣刀刀形平尺4再以B端面为精基准铣端面A立式铣床X52kC620卧式车床莫氏锥柄立铣刀硬质合金车刀刀形平尺游标卡尺5以A端面为精基准粗车孔Φ140H7,倒角6倒角Φ140H7(另一端)C620卧式车床硬质合金车刀游标卡尺7粗车后半精车C620卧式车床硬质合金车刀刀形平尺8以孔Φ140H7为定心基准,B端面为定位精基准,钻孔隙-Φ１３立式钻床Z525高速钢麻花钻游标卡尺9铣孔平面立式铣床X51立铣刀刀形平尺10利用分度尺调整角度,再钻孔Φ１３立式钻床Z525高速钢麻花钻游标卡尺11铣床孔平面立式铣床X51立铣刀刀形平尺12再调整角度,钻孔立式钻床Z525高速钢麻游标卡尺Φ１３花钻13铣床孔平面立式铣床X51立铣刀刀形平尺14测量,检查四加工余量、工序尺寸和公差的确定“CA10B解放牌汽车的中间轴轴承支架”，零件材料为200HT，是碳的质量分数大于0.65%的铸铁。毛坯重量约为４kg,生产类型大批量，金属型铸造毛坯。据以上资料及加工路线，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：1.140端平面的加工余量及公差（１）查《指导》表２－１，２－３，２－４，２－５，毛坯铸件的公差等级为９级，铸件尺寸公差为2.5，机械加工余量等级为Ｆ,要求的铸件机械加工余量为1.5mm。因此，铸件偏差为2.00.5。查《指导》表2-23，可得端面精加工余量为2.0mm。粗铣加工余量为2.25。2．以A平面为基准粗车孔Φ140H7,倒角毛坯为空心，出孔，内孔精度要求界于查《指导》表229，《机械制造技术基础》，确定工序尺寸及余量为粗车：φ136mm2Z=4mm半精车：φ140mmZ=0锪两端面孔Φ0.260140mm的倒角451,加工余量为1mm3．以孔Φ140H7为定心基准,B平面为定位精基准,钻孔隙-Φ3，铣孔平面毛坯为空心，铸造出孔，孔精度要求界于查《指导》表2-28，确定工序尺寸及余量为：钻孔：φ12mmZ=1mm钻孔：φ13mmZ=0查《指导》表2-4可得孔平面的加工余量为１,查《指导》表2-3得其极限偏差为1.00.5。4．利用分度尺调整角度,再钻孔Φ3，再铣平面毛坯为空心，铸造出孔，孔精度要求界于查《指导》表2-28，确定工序尺寸及余量为：钻孔：φ13mm铣平面：(1)查《指导》表2-13，可得的加工余量为１,查《指导》表2-3得其极限偏差为1.00.5。５.再调整角度,钻孔Φ3，再铣平面．同上．五切削用量、时间定额的计算１、切削用量工序1以平面B为粗基准定位,铣平面面A，以平面A为基准铣平面B，再以B平面为精基准铣平面A．（1）背吃刀量ap=１mm（2）进给量由《切削用量简明手册》，按Φ9，齿数为５的立铣刀，选fz=0.05mm/zf=0.05×5=0.25mm/r（3）铣削速度由《切削用量简明手册》查得v=30m/min由10003010001062/min3.149vnrd由表4—15取n=1500r/min实际42.4/min1000ndvm２.时间定额当n1500r/min时，工作台的每分钟进给量mf应为mf=wzznf0.25×10×1500＝3750（mm/min）切削工时：整个铣刀刀盘必需铣过整个工件，可得出铣刀的行程2447.45rmmmm,则机动工时为tm=2447.45/37507.2mrSf工序2以A平面为精基准粗车孔Φ140H7,倒角１、切削用量（1）背吃刀量ap=1mm（2）进给量由《指导》表５－２，选fz=0.８mm/r（3）铣削速度由表5—２查得v=５０m/min由前面已知毛坯的加工余量为５0.260所以最大加余量为６.２mm,粗加工余量为５mm,据《指导》表5-2,当材料为碳钢时粗车6.5~10pamm.取4.5pamm,一次加工（4）确定机床主轴转速1000100050318.5(/min)3.143.1450cswvnrd（5）切削工时，按《指导》表5-3924,lmm12lmm50lmmmml5313425050.23min0.8318.5jLllltfn(2)粗车止口的倒角由于对倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀工序3半精车孔Φ140H7１、切削用量（１）背吃刀量取ap=０.５mm（２）进给量由表５－２查得0.1~0.3/fmmr,（３）切削速度由表５－２取v=１００m/min（4）确定机床主轴转速由10010001000636.9/min3.1450vnrd（5）切削工时，按《指导》表5-3924,lmm12lmm50lmmmml5313425050.47min0.2636.9jLllltfn工序４以孔Φ140H7为定心基准,B平面为定位精基准,钻孔隙Φ１３（１）背吃刀量取ap=2mm（２）进给量此工步采用Φ１３专用扩孔钻，根据《指导》表5－22，当铸铁的强度为b为160~200HBS,0dΦ９mm时，f0.10～0.20mm/r。由于本零件在加工Φ９mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f(0.10～0.20)×0.75=0.09～0.15mm/r根据525Z机床说明书（《指导》表4－10），现取f0.１０mm/r(b)切削速度v：根据《指导》表5－22，查得切削速度v=２０m/min。所以snwdv1000=1000207079r/min根据机床说明书（《指导》表4－9），取wn９６０r/min,故实际切削速度为v1000wwnd=13960100039.1m/min2)计算工时：l１２mm1l３mm2l3mmmtfnlllw21=12330.189600.10min工序５——钻Φ１３mm侧面两个孔１、切削用量１）背吃刀量取ap=2mm２）进给量由表5－２２查得f=(0.10～0.20)mm/r,结合表４－１０选f＝0.10mm/r３）切削速度由表5－２２，v可取16~24m／min，由式５－１n=1000vd=566~849r/min，参照表４－９，取n=960r/min实际v=1000nd=96026.021000m/min２、时间定额l１２mm1l３mm2l3mmmtfnlllw21=12330.189600.10min工序６――铣孔13平面与两侧面孔13平面1）加工条件工件材料：200HT加工要求：粗铣Φ１３mm平面面，Ra５０机床：立式铣床X51刀具：高速钢立铣刀，D=３２mm,齿数为６（查《指导》表3－23）2）计算切削用量粗铣Φ１３mm的端面，最大的加工余量为2mm,f0.08mm/z～0.15mm/z《指导》表5－7现取f0.12mm/z切削速度：确定v３８.７m/min.(《指导》表5－9)采用高速钢立铣刀，wd３２mm，齿数为６。则sn1000v/wd=３８５（r/min）现采用X62卧式铣床，根据机床使用说明书（《指导》表4－18），取wn３９２r/min,故实际切削速度为wn1000nwdw=3239239.681000(m/mi