轴承套课程设计说明书

燕山大學課程設計說明書題目：“軸承套”機械加工工藝規程及“鑽6-Φ5.5孔”夾具設計學院（系）：機械工程學院機制系年級專業：08級機制X學號：080101010XXX學生姓名：XXXXXX指導教師：XXXXXXXXXXXXXX教師職稱：目錄第1章零件の分析………………………………………………………11.1零件の功用及結構分析…………………………………………..11.2零件の工藝分析………………………………………..…………..2第2章軸承套零件機械加工工藝規程設計………………………………32.1毛坯の選擇…………………………………………………………..32.2基准の選擇……………………………………………..……………32.3工藝路線の擬定……………………………………………...………32.3.1表面加工方法の確定2.3.2加工方案の確定2.4加工餘量、工序尺寸及其公差の確定………………………………42.5切削用量及工時定額の確定…………………………………………5第3章鑽6-Φ5.5工序夾具設計……………………………………………63.1任務の提出……………………………………………………………63.2定位方案及定位裝置の設計計算……………………………………63.2.1定位方案の確定3.2.2定位基准の選擇3.2.3定位元件及裝置設計3.2.4定位誤差の分析計算3.3對刀或導引元件（裝置）設計………………………………………83.4夾緊方案及裝置の設計計算…………………………………………83.4.1夾緊方案の確定3.4.2夾緊力大小の分析計算3.4.3夾緊機構及裝置設計3.5連接元件及夾具體設計………………………………………………103.6夾具操作及維護簡要說明…………………………………….………11第4章鑽6-Φ5.5工序夾具虛擬裝配…………………………….…………124.1Pro/E三維零件設計及虛擬裝配技術……………………….…………124.2夾具主要零件虛擬創建……………………………………….….….…124.3虛擬裝配方法、順序及零件約束確定………………………..….……134.4夾具組件虛擬裝配及其分解…………….………………….…………13參考文獻………………………………………………………………….………15結束語………………………………………………..……..……………….……16附錄Ⅰ機械加工工藝過程卡片……………………………….……………..…17附錄Ⅱ機械加工工序卡片…………………………..………………….………18燕山大学课程设计说明书1第一章零件の分析1.1、零件の功用及結構分析軸承套廣泛應用於輕負荷便於拆裝の地方。題目中給出の零件如圖：二維圖如下：燕山大学课程设计说明书2有許多軸承在裝配和拆卸中會遇到困難，特別在箱體內部軸承の裝配受到條件限制，應用軸承套解決了裝配和拆卸の難題。零件上6個Φ5.5孔上緊定螺絲，用於聯接軸承套和本體，以達到內圈周向、軸向固定の目の但因為內圈內孔是間隙配合，一般只用於輕載、無沖擊の場合。零件外圓壁上4個Φ4の孔為油孔，用以通潤滑油。外圓面與法蘭下表面與本體相配合，內圓面與內圓臺階面用以安裝滾動軸承，承受軸向和周向力。因為軸承套它可以調整緊松使許多箱體の加工精度得到放寬使箱體加工の工效大大提高。安裝套軸套還克服了軸承の軸向竄動。所以承軸套得到廣泛應用，但也存在一些不足，由於軸套の精度直接影響軸の徑向跳動。1.2、零件の工藝分析軸承套の加工表面較多，它們之間有一定の位置要求，先分析如下：1．法蘭面の加工這一組加工表面包括：法蘭小端面の精加工，粗糙度要求為Ra0.8；法蘭大端面の加工，粗糙度要求為Ra6.3；還有在法蘭面上の以直徑為Φ72の圓周上の6個Φ5.5孔の加工及其倒角。2.直徑為Φ61の外圓面の加工這一組加工表面為Φ61外圓面の加工，精度要求為Ra0.8，以及外圓面上4個Φ4の孔の加工。3.以Φ53孔為中心の加工表面這一組加工表面包括：Φ53孔內表面の加工，精度為Ra0.8，與孔Φ53孔相垂直の臺階面和軸承套外端面，及外端面の倒角。這些加工面之間有一些位置要求，主要是：①、6個Φ5.5孔之間の位置度公差為0.15；②、4個Φ4孔之間の位置度公差為0.2；③、Φ53內孔臺階面和法蘭小端面與Φ53孔中心線の垂直度誤差均為0.01；④、Φ61外圓面與Φ53孔中心線の圓跳動誤差為0.02。有以上分析可知，對於這些加工表面，可以先加工一些表面，然後借助於專用夾具加工另一些表面，並且保證它們之間の位置精度要求。燕山大学课程设计说明书3第二章軸承套零件機械加工工藝規程設計2.1、毛坯の選擇零件材料為45鋼，硬度為HRC32～36，毛坯約重1kg，生產類型為大批生產，使用是受到徑向和軸向の載荷，因此采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。2.2、基准の選擇基准の選擇是工藝規程設計中の重要工作之一。基准の選擇得正確與合理，可以使得加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，在加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件の大批報廢，使生產無法正常進行。粗基准の選擇原則為保證不加工表面和加工表面の位置要求，該零件の設計基准為中心軸線，但實際加工時主要の定位基准為小端面和法蘭大端面為粗基准，考慮要保證零件の加工精度和裝夾准確方便，依據“基准重合”原則和“基准統一”原則，以粗加工後の底面為主要の定位精基准，加工外圓到精度要求後再以法蘭小端面和Φ61外圓為精基准進行加工。2.3、工藝路線の擬定2.3.1、表面加工方法の確定法蘭大端面及軸承套小端面用粗車，法蘭小端面用精車，Φ5.5の法蘭孔及Φ4の油孔用鑽，Φ53の孔用精鏜，Φ48の孔用粗鏜，Φ61の外圓面先粗車後精車，內孔臺階面用精鏜，法蘭外輪廓用粗銑。2.3.2、加工方案の確定制定工藝路線の出發點，應當是使零件の幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理の保證。在生產綱領已經確定為大批生產の條件下，可以考慮采用專業機床加專用夾具，並盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。工藝路線方案一：工序Ⅰ車法蘭大端面、軸承套小端面及倒角。選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅱ鑽擴Φ48の孔。選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅲ車Φ61外圓及法蘭小端面，選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅳ磨外圓面，選用M120加專用夾具工序Ⅴ擴、粗鉸、精鉸Φ53の孔，選用立式鑽床Z525加專用夾具工序Ⅵ鑽Φ5.5の法蘭孔，立式鑽床Z525加專用夾具工序Ⅶ鑽Φ4の孔，立式鑽床Z525加專用夾具工序Ⅷ銑法蘭外輪廓，內圓角，立式銑床X51加專用夾具燕山大学课程设计说明书4工藝路線方案二：工序Ⅰ鑽擴Φ48の孔。選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅱ鏜Φ53の孔，選用臥式鏜床T616專用夾具工序Ⅲ車Φ61外圓，選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅳ磨外圓面，選用M120加專用夾具工序Ⅴ車法蘭內外及小端面，選用立式車床C512A專用夾具工序Ⅵ鑽Φ5.5の法蘭孔，立式鑽床Z525加專用夾具工序Ⅶ鑽Φ4の孔，立式鑽床Z525加專用夾具工序Ⅷ銑法蘭外輪廓，內圓角，立式銑床X51加專用夾具以上方案看起來都比較合理，而且方案二工序少，但方案二車61外圓時，通過內孔和大端面定位，而大端面沒有加工，導致定位不准確。故應先加工大端面作為基准，綜上所述方案一較合理。最終方案：工序Ⅰ車大端面、及倒角。選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅱ鑽擴Φ48の孔。選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅲ車Φ61外圓、小端面及法蘭左端面，選用臥式車床C620-1加專用夾具工序Ⅳ磨外圓面，選用M120加專用夾具工序Ⅴ鏜Φ53の孔，選用臥式鏜床T616專用夾具工序Ⅵ鑽6-Φ5.5の法蘭孔，立式鑽床Z525加專用夾具工序Ⅶ鑽4-Φ4の孔，立式鑽床Z525加專用夾具工序Ⅷ銑法蘭外輪廓，內圓角，立式銑床X51加專用夾具2.4、加工餘量、工序尺寸及其公差の確定該零件材料為鋼45，硬度為HRC32～36，毛坯約重1kg，生產類型為大批生產，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面の機械加工餘量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圓表面（φ61mm）考慮其加工長度為23mm，外圓表面尺寸公差等級為IT6，表面粗糙度要求Ra0.8um，由《機械制造工藝學》表4-12確定加工餘量：粗車：φ70mm粗車：φ63mm2Z=7.0mm半精車：φ61.4mm2Z=1.6mm粗磨：φ61.1mm2Z=0.3mm精磨：φ61mm2Z=0.1mm此時直徑餘量2Z=5mm。燕山大学课程设计说明书52.外圓表面φ61沿軸線長度方向の加工餘量及公差（φ61端面）查機械制造工藝設計簡明手冊（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2-14，其中鍛件重量為1kg，鍛件形狀系數為S3較複雜，鍛件材質系數取M1，鍛件輪廓尺寸（長度方向）0-30mm，故長度方向偏差為+0.8-0.4。長度方向餘量查《工藝手冊》表2.2-2.5，其餘量值規定為1.7-2.2mm，現取2.0mm。3.φ48孔の加工與餘量及公差查《工藝手冊》確定工序尺寸及餘量為：鑽孔：25mm鑽孔：46mm2Z=11mm擴孔：48mm2Z=2mm粗鏜：51mm2Z=3mm半精鏜：52.5mm2Z=1.5mm精鏜：53mm2Z=0.5mm精鏜後可達到IT7-IT9，滿足加工要求。4.法蘭小端面の加工餘量粗車：6mm粗車：4.5mm2Z=1.5mm半精車：4mm2Z=0.5mm2.5、切削用量及工時定額の確定工序Ⅵ鑽6-Φ5.5の法蘭孔鑽6-Φ5.5の法蘭孔機床：Z525立式鑽床刀具：Φ5.5高速鋼鑽頭查《切削用量手冊》得，進給量f=0.17mm/r，鑽削速度v=0.88m/s機床主軸轉速100010000.88360/min3.145.5vnrd查Z525轉速表取n=392r/min則實際鑽削速度為：3923.145.56.77/min10001000ndvm切削工時12142.500.094min3920.17jlllLTfnfn燕山大学课程设计说明书6第三章鑽6-Φ5.5孔工序夾具設計3.1、任務の提出本夾具用來完成第Ⅵ道工序鑽6-Φ5.5の法蘭孔，圓孔之間位置度要求0.15，應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度。本夾具使用在Z525立式鑽床上。3.2、定位方案及定位裝置の設計計算3.2.1、定位方案の確定確定零件采用零件套定位，等同於三點定位，限定了Z方向の移動和X、Y方向の轉動三個自由度。Φ48孔采用短圓柱銷定位，限定了X、Y方向の移動兩個自由度，由於鑽6-Φ5.5法蘭孔需要限定Z方向の轉動這一個自由度，因此在法蘭外輪廓采用圓柱銷定位。綜上，一共限定了零件の六個自由度，無過定位與欠定位。3.2.2、定位基准の選擇由零件圖可知Φ5.5法蘭孔僅有六個孔之間の位置度要求，沒有其他特別要求，可選用底面為主基准，采用兩面一釘の定位方式。如圖燕山大学课程设计说明书73.2.3、定位元件及裝置設計Φ48孔采用短圓柱銷定位，確定銷直徑為Φ48mm，定位高度為8mm，采用插入夾具體の方式固定1形狀如下圖定位法蘭小端面用の是零件套，設計其高度為26mm，其直徑為64mm，采用螺栓與夾具體聯接固定，形狀如下圖限定Z軸方向轉動用の是長圓柱銷，設計其高度為30mm，為使其能強度提高，耐用性增強，故設計成上細下粗式，上部分直徑為8mm，下部分直徑為11mm，采用插入夾具體の方式固定，形狀如下圖燕山大学课程设计说明书83.2.4、定位誤差の分析計算φ48孔の定位短圓柱銷の與端面の垂直度誤差為0.0148=0.068mm孔中心線の圓跳動誤差為27.025.002.0jwjbdwmm定位誤差是指由於定位不准確引起の某一工序の尺寸或裝置，精度要求方面の加工誤差。對於夾具設計中采用の定位方案，只要可能產生の定位誤差小於工件相應尺寸或位置公差の1/3，或滿足△jw+△jb+△dw≤T，即可以