轴套零件加工工艺设计说明书1

轴套类零件加工工艺设计说明书课程作业：机械加工工艺课程设计第三次作业班级组别：机设1011第八组指导老师：蔡海涛组长：方航炳成员：裘迟欢、邱炎、解益诚编制：方航炳2012年4月5号机械加工工艺课程设计第三次作业第1页共21页目录1、计算生产纲领，确定生产类型··································22、零件图分析··················································32.1零件的作用··················································32.2零件的材料及其力学性能······································32.3零件的结构工艺分析··········································33、毛坯分析及毛坯尺寸，设计毛坯图······························43.1毛坯的选择··················································43.2毛坯图的设计················································44、工序设计·····················································74.1选择加工设备与工艺装备······································74.2加工余量，工序尺寸，及其公差的确定··························75、确定工序尺寸·················································85.1确定圆柱面的工序尺寸········································86、工序30切削用量及基本时间的确定·····························96.1工时定额的计算与说明········································97、三维造型····················································178、参考文献····················································20附件一、零件图二、机械加工工艺过程卡三、机械加工工序卡四、零件检验卡机械加工工艺课程设计第三次作业第2页共21页1计算生产纲领，确定生产类型零件的生产纲领可按下式计算：N=Qn（1+α%）（1+β%）式中：N——零件的生产纲领（件/台）；Q——产品的年产量（台/年）；n——每台产品中，该零件的数量（件/台）；α%——零件的备品率；β%——零件的平均废品率。生产纲领决定生产类型，但是生产类型与零件的大小与复杂程度有关。生产类型可根据下表确定。生产纲领和生产类型的关系生产类型零件的年生产纲领（件/年）重型零件（30kg以上）中型零件（4-30kg）轻型零件（4kg以下）单件生产＜5＜10＜100小批生产5-10010-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-5000500-50000大量生产＞1000＞5000＞50000该产品年产量为5000件，其设备品率为1.5％，机械加工废品率为l.5％，现制订该套类零件的机械加工工艺规程。N=Qn（1+α%）（1+β%）=10000×（1+1.5%）（1+1.5%）=10302.25件/年N取整数则N=10303套类零件的年产量为10303件，现已知该产品属于轻型机械，根据上表生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批生产。限制条件：φ60→70h7、φ80→φ90、φ100→φ120。机械加工工艺课程设计第三次作业第3页共21页2、零件图分析2.1零件的作用轴套，一般起滑动轴承作用。一般轴套不能承受轴，向载荷，或只能承受较小的轴向载荷。在运动部件中，一般来说，轴套与座采用过盈配合，而与轴采用间隙配合，无论怎么样还是无法避免磨损的，因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，而轴类零件相对来说比较容易加工。轴套在一些转速较低，径向载荷较高且间隙要求较高的地方（如凸轮轴）用来替代滚动轴承（其实轴套也算是一种滑动轴承），材料要求硬度低且耐磨，轴套内孔经研磨刮削，能达到较高配合精度，内壁上一定要有润滑油的油槽，轴套的润滑非常重要，干磨的话，轴和轴套很快就会报废。2.2零件的材料及其力学性能零件的材料为45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。其价格较便宜，经火后再回火，经过调质或正火后可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，局部淬火硬度可达45HRC-50HRC.2.3零件的结构工艺分析零件材料：45钢。切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需要采用特殊工艺措施。刀具选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。该零件主要加工表面及技术要求分析如下：零件组成表面：两端面，外圆及其台阶面，内孔，4个小孔，三个小圆弧面，三个大圆弧面，倒角，2个砂轮越程槽。主要表面分析：φ44内孔既是支承其它零件的支承面，亦是本零件的主要基准面；φ70外圆及其台阶面亦用于支承其它零件。主要技术条件：φ70外圆与φ44内孔的同轴度控制在0.03mm范围内；台阶面与φ44内孔的垂直度控制在0.02mm范围内；φ44内孔本身的尺寸公差为0.027mm；粗糙度Ra0.8μm；零件热处理应度为HRC45～50。零件的总体特点：内外表面、同轴度精及垂直度度要求比较高。机械加工工艺课程设计第三次作业第4页共21页3、毛坯分析3.1毛坯的选择根据零件材料为45钢，生产类型为大批生产，零件直径尺寸差异较大，零件壁薄、刚度低、易变形，加工精度要求较高，零件需经淬火处理等多方面因素，在棒料与模锻间作出选择：选择为模锻件。3.2毛坯图的设计3.2.1确定毛坯尺寸公差钢质模锻件的机械加工余量按JB3835—85确定。确定时，根据估算的锻件质量、加工精度及锻件形状复杂系数，由【2】表2．2—25可查得除孔以外各内外表面的加工余量。孔的加工余量由【2】表2．2—24查得。表中余量值为单面余量。(1)锻件质量根据零件成品重量1.89kg估算为2.47kg。(2)加工精度零件除孔和φ70外圆以外的各表面为一般加工精度F1。(3)锻件形状复杂系数S外廓包容体锻件mms假设锻件的最大直径为φ123，长75mm6.99kgg85.77521232）（外廓包容体mm锻件=2.47kg353.099.647.2S按表2．2—10，可定形状复杂系数为S2，属一般级别。(4)机械加工余量根据锻件重量Fl、S2查【2】表2．2—25。由于表中形状复杂系数只列有Sl和S3，则S2参考S1定，S4参考S3定。由此查得直径方向为2.6mm，水平方向为1．7～2．2mm。即锻件各外径的单面余量为2．6mm，各轴向尺寸的单面余量亦为1．7～2．2mm。锻件中心两孔的单面余量按【2】表2．2—24查得为2．0mm。确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1．6μm。Ra1．6μm的表面，余量要适当增大。分析本零件，除φ44孔和φ70外圆为Ra0．8μm以外，其余各表面皆Ra≥1．6μm，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即机械加工工艺课程设计第三次作业第5页共21页可(由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据中的小值。当表面需经粗加工和半精加工时，可取其较大值)。φ44孔和φ70外圆采用磨削达到Ra0．8μm，故需增加磨削的加工余量。参考磨孔余量(【2】表2．3一11)确定磨孔单面余量为0．4mm，则毛坯尺寸如【2】表3—1所示。表3—1齿轮毛坯（锻件）尺寸零件尺寸单面加工余量锻件尺寸φ1201.5φ123φ70h71.5φ73孔φ361.5φ33孔φ441.5φ41101.513721.575毛坯尺寸公差根据锻件重量、形状复杂系数、分模线形状种类及锻件精度等级从有关的表中查得。本零件锻件重量2.47kg，形状复杂系数为S2，45钢含碳量为0．42％～0．50％，其最高含碳量为0．5％，按【2】表2．2一ll，锻件材质系数为M1，采取平直分模线，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可从【2】表2．2—13、表2．2一16查得。本零件毛坯尺寸允许偏差如表3—2所列。毛坯同轴度偏差允许值为0．8mm，残留飞边为0.8mm(【2】表2．2—13)表3—2轴套毛坯（锻件）尺寸允许偏差锻件尺寸偏差根据φ41+1.4-0.6【2】表2.2—13φ73+1.4-0.6φ123+1.7-0.8φ36+1.4-0.613+0.9-0.3【2】表2.2—1675+1.4-0.43.2.2确定圆角半径锻件的圆角半径按表2．2—22确定。本锻件各部分的H／B皆小于2，故可机械加工工艺课程设计第三次作业第6页共21页用下式计算：外圆角半径r=0．05H+0．5内圆角半径R=2．5r+0．5为简化起见，本锻件的内外圆角半径分别取相同数值。以最大的H进行计算r=(0．05×38+0．5)mm=2.4mmr圆整为2.5mm。R=(2．5×2+0．5)mm=6.5mmR圆整为7mm。以上所取的圆角半径数值能保证各表面的加工余量。3.2.3确定拔模角本锻件由于上、下模模膛深度不相等，起模角应以模膛较深的一侧计算。375.21638,41664BHBL按【2】表2．2—23，外起模角α=5°，内起模角β=7°。3.2.4确定分模位置由于毛坯是HD的圆盘类锻件，应采取轴向分模，这样可冲内孔，使材料利用率得到提高。为了材料利用率得到提高，分模线位置选在毛坯孔的轴向的中部，分模线为直线。3.2.5确定毛坯的热处理方式钢质轴套毛坯经锻造后应安排退火，以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化、均匀的组织，从而改善了加工性。机械加工工艺课程设计第三次作业第7页共21页4.工序设计4.1选择加工设备与工艺装备4.1.1选择机床(1)工序40是粗车，50是半精车。各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用的C620—1型卧式车床即可(表4．2—7)[2]。(2)工序80是用直柄立铣刀铣孔，应选立式铣床。考虑本零件属成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的。X51型能满足加工要求(表4．2—35)[2]。(3)工序60钻4个φ10mm的小孔，可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选Z518型立式钻床(表4．2—14)[2]。(4)工序100、110是磨削，应选卧式磨床。考虑本零件属成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的。M120W型能满足加工要求(表4．2—30)[2]。4.1.2选择夹具本零件除钻小孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。前四道车床工序用三爪自定心卡盘，磨削工序用垫片、心轴、平行砂轮。4.1.3选择刀具(1)在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YTl5，精加工用YT30。为提高生产率及经济性，可选用可转位车刀(GB5343.1—85，GB5343.2—85)。切槽刀宜选用高速钢。(2)铣刀按表3．1—29直柄立铣刀(GBll10—85)。零件要求铣切深度为10mm，按表3.1—2