轴承夹具设计

辽宁工程技术大学课程设计I摘要本文是有关孔轴承工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。据资料所示，孔轴承是支撑轴的零件，它可以引导轴的旋转，也可以承受轴上空转的零件，在机床上主要起到底座与管接的作用。关键词：机械加工、工艺规程、专用夹具、孔轴承辽宁工程技术大学课程设计IIAbstractThisarticleisadescriptionoftheholebearingandmachinetoolprocessstepsfixturedesignmethodsspecificallyaddressed.Processdesignisthemechanicalmanufacturingtechnologyinthelearningtechnologyandmachinetoolfixturedesign,productionpractice,basedontheintegrateduseofknowledgeforprocessplanningofpartsandmachinetooldesignfixturedesign,accordingtothepartsrequiredtodevelopafeasibleprocessprocessrouteandreasonablefixtureprogramtoensurethequalityofmachining.Accordingtotheinformationshownisthesupportingshaftbearingholeparts,itcanguidetherotatingshaft,theshaftcanwithstandtheidlepart,themachineplayedthemainroleofthebaseandtubeaccess.Keywords:machining,processplanning,specialfixtures,bore辽宁工程技术大学课程设计III目录1孔轴承的工艺分析及生产类型的确定................11.1孔轴承的作用..............................11.2孔轴承的技术要求...........................21.3孔轴承工艺分析.............................32确定毛坯、绘制毛坯简图........................42.1选择毛坯..................................42.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量...........42.3绘制孔轴承毛胚的铸造简图...................43.拟定孔轴承工艺路线..............................63.1定位基准的选择.............................63.1.1精基准的选择.........................63.1.2粗基准的选择.........................63.2各面、孔加工方法的确定.....................63.3加工阶段的划分.............................83.4工序的集中与分散...........................83.5工序顺序的安排.............................93.5.1机械加工工序.........................93.5.2热处理工序..........................103.5.3辅助工序............................103.6确定加工路线..............................104机床设备及工艺装备的选用.......................134.1机床设备的选用............................134.2工艺装备的选用............................135加工余量、工序尺寸和公差的确定.................146切削用量、时间定额的计算.......................146.1切削用量的计算............................146.1.1粗铣平面工步........................156.1.2半精铣平面工步.......错误!未定义书签。6.1.3精铣平面.............错误!未定义书签。辽宁工程技术大学课程设计IV6.2时间定额的计算............................156.2.1基本时间jt的计算....................156.2.2辅助时间ft的计算.....................166.2.3其他时间的计算......................166.2.4单件时间djt的计算....................167夹具设计......................................177.1问题的提出...............................177.2夹具设计.................................187.2.1定位方案...........................187.2.2夹紧机构...........................187.2.3夹具与机床联接元件..................187.2.4定位误差分析........................187.2.5切削力及夹紧力的计算................188设计体会.......................................209参考文献.......................................23辽宁工程技术大学课程设计11孔轴承的工艺分析及生产类型的确定1.1孔轴承的作用该零件主要用于支撑轴，同时可以引导轴的旋转，也可以承受轴上空转，在机床上主要起到底座与管接的作用。图1-1辽宁工程技术大学课程设计21.2孔轴承的技术要求孔轴承的技术要求见表1-1表1-1孔轴承技术要求加工表面偏差mm公差及精度等级粗糙度Raµm形位公差/mmΦ42外圆面+0.0080IT51.6圆柱端面IT86.3Φ65端面IT1012.5Φ52端面IT71.6垂直度24mm端面IT83.2垂直度Φ25的孔+0.0230IT81.6Φ45的孔IT1112.5Φ35的退刀槽IT1112.5辽宁工程技术大学课程设计3Φ29的孔IT83.2Φ32的孔+0.0270IT81.6同轴度Φ17的孔IT106.31.3孔轴承工艺分析分析可知本零件材料为灰口铸铁，HT200。该零件具有较高的强度，耐磨性，耐热性，减震性，适应于承受较大的应力，要求耐磨的零件。孔轴承具有两组工作表面，他们之间有一定的位置要求。由零件图可知，φ65与φ52所在的大平面是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为三组：1.φ32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ32mm孔的两个端面及φ35mm三个退刀槽φ29mm的两个端面φ45mm的两个端面2.以φ25mm孔为加工表面这一组加工表面包括，φ25mm的端面和倒角及内孔φ11mm与φ17mm的沉头孔。3.以大平面加工表面这一组加工表面包括，φ65mm与φ52mm表面，φ42mm圆柱面及24mm厚处的端面这三组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1.φ32mm孔内与φ16mm中心线垂直度公差为0.10；2.φ32mm孔端面与φ16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也辽宁工程技术大学课程设计4是可行的。另外考虑到零件的精度不高可以在普通机床上加工。2确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯根据零件差资料知：零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为2.00kg。生产类型为大批量，可采用金属型铸造毛坯。由于φ29mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量零件基本尺寸在150左右，由表2-1可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为10级。由表2-5可知，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。由表2-5和2-1确定机械加工总余量4.4mm2.3绘制孔轴承毛胚的铸造简图由表2-1所得结果，绘制毛坯简图如图2-2所示。辽宁工程技术大学课程设计5图2-2辽宁工程技术大学课程设计63.拟定孔轴承工艺路线3.1定位基准的选择3.1.1精基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。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。精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，选择φ65与φ52所在的大平面作为精基准。3.1.2粗基准的选择对一般的零件来说，以平面作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，孔轴承以φ42mm圆柱端面作为粗基准。3.2各面、孔加工方法的确定根据孔轴承零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表3-1：表3-1孔轴承各表面加工方案辽宁工程技术大学课程设计7主要加工表面尺寸精度等级粗糙度加工方案备注Φ42的外圆面IT51.6粗铣-精铣表1-6Φ32的孔IT81.6粗镗—半精镗表1-7Φ25的内孔IT71.6钻-扩-铰表1-7Φ29的孔IT83.2粗镗-半精镗表1-7Φ35的孔IT1212.5粗镗表1-7Φ45的孔IT1212.5粗镗表1-7辽宁工程技术大学课程设计8φ17的孔IT126.3锪钻表1-7Φ6螺纹孔（公差带5H-7H）6.3钻螺纹表1-10Φ65端面IT1112.5粗铣表1-824mm端面IT83.2粗铣-半精铣表1-860mm端面IT86.3粗铣—半精铣表1-83.3加工阶段的划分该孔轴承的加工质量要求较高，可将加工阶段划分成面加工和孔加工两个阶段。加工过程中，首先加工面，然后加工各空，最后加工各细节部分（攻丝等）3.4工序的集中与分散该零件选用工序集中原则安排孔轴承的加工工序。该孔轴承的生产类型是大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅辽宁工程技术大学课程设计9助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。3.5工序顺序的安排3.5.1机械加工工序（1）方案工序00铣φ65mm孔的端面，铣φ52mm孔的端面，工序05铣φ42mm圆柱端面，铣φ42mm圆柱面工序10铣φ10mm孔和φ16mm的基准面工序15钻、扩、铰φ32mm，倒角45°。选用Z535立式钻床加工工序20钻φ10mm和钻、半精铰、