軸承座(kcsj-04)課程設計說明書

1、<p>　　《機械制造技術基礎》</p><p><b>　　課程設計</b></p><p>　　設計題目：“軸承座”零件機械加工工藝及φ</p><p>　　42/φ47孔車夾具設計</p><p>　　學院名稱：制造科學與工程學院</p><p>　　專  &#

2、160; 業(yè)：工業(yè)工程</p><p><b>　　班    級：</b></p><p><b>　　設 計 者：</b></p><p><b>　　學    號：</b></p&g

3、t;<p><b>　　指導老師：</b></p><p><b>　　時間：</b></p><p>　　【摘要】軸承座是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅讓內圈轉動，外圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉方向），并且保持平衡。軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體,以便于應用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使

4、用,減少了使用廠家的成本。至于形狀,多種多樣,通常是一個箱體,軸承可以安裝在其中。隨著科學技術的不斷進步，它在國民經濟中占有越來越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊，尤其是在汽車和電子電器等高速發(fā)展的領域。本次課程設計設計的課題就是軸承座的設計，是在學完機械制造技術基礎后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。</p><p><b&

5、gt;　　前 言</b></p><p>　　這個學期我們進行了《機械制造技術基礎》課程的學習。為了讓我們對理論知識和實際應用之間建立密切聯系，在課程結束后我們開始了機械制造技術課程設計。課程設計開始之前我們對所學的各相關課程進行了一次深入的綜合性的回憶與溫習,這次溫習我們對課程設計的內容也有了一定的認識,大家一致認為本次課程設計對我們非常重要，是我們對自己實際能力的一次歷練。</p>

6、;<p>　　通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設計過程中，我們認真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學習的能力。在課設中我們分組進行設計，，讓大家鍛煉了團隊協作的意識，相信在以后的學習生活中我們也會受益。另外，在設計過程中，經過老師的指導和同學們的熱心幫助，我們順利完成了本次設計任務。</p><p>　　在課程設計的過程中，由

7、于理論知識不夠完善，實踐能力尚不成熟，以及一些疏忽和大意的存在，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予批評指正。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　機械加工工藝規(guī)程設計……………………………………………………………</p><p>　　1、零件的分析……………………………………………………………………………….</

8、p><p>　　1.1零件的作用……………………………………………………………………………</p><p>　　1.2零件圖樣分析……………………………………………………………………………</p><p>　　1.3零件的工藝分析…………………………………………………………………………</p><p>　　2、確定生產類型………………………………

9、………………………………………………..</p><p>　　3確定毛坯…………………………………………………………………………………….</p><p>　　3.1確定毛坯種類……………………………………………………………………………….</p><p>　　3.2確定鑄件加工余量及形狀…………………………………………………………...</p>&l

10、t;p>　　4工藝規(guī)程的設計……………………………………………………………………….</p><p>　　4.1定位基準的選擇………………………………………………………………………</p><p>　　4.1.1粗基準的選擇……………………………………………………………………….</p><p>　　4.1.2精基準的選擇…………………………………………………

11、………………………</p><p>　　4.2制定工藝路線……………………………………………………………………………</p><p>　　二、加工工序設計…………………………………………………………………………</p><p>　　1、工序二 粗銑底面………………………………………………………………………..</p><p>　　2、工序三

12、粗銑左端面…………………………………………………………………….</p><p>　　3、工序四 粗銑右端面…………………………………………………………………</p><p>　　4、工序五 精銑底面…………………………………………..…………………………</p><p>　　5、工序六 半精銑左端面……………………………………………………………………</p&

13、gt;<p>　　6、工序七 半精銑右端面………………………………………………………………….</p><p>　　7、工序八 加工42孔…………………………………………………………………….</p><p>　　8、工序九 加工47孔…………………………………………………………………….</p><p>　　9、工序十 轉12孔，22孔…………………

14、………………………………………………</p><p>　　10、工序十一 加工M6螺紋孔………………………………………………………………..</p><p>　　三、夾具設計………………………………………………………………………………..</p><p>　　1、車床夾具的主要類型…………………………………………………………………</p><p&

15、gt;　　2、車床夾具的設計要點……………………………………………………………..</p><p>　　3、軸承座零件的車床專用夾具的總體設計………………………………………………</p><p>　　4、軸承座零件的車床夾具的加工誤差分析……………………………………………</p><p>　　四、設計心得與體會…………………………………………………………………….&

16、lt;/p><p>　　五、參考文獻…………………………………………………………………………..</p><p>　　一、機械加工工藝規(guī)程設計</p><p><b>　　1、零件的分析</b></p><p>　　1.1 零件的作用</p><p>　　軸承座是軸承和箱體的集合體,以便于應用,這樣

17、的好處是可以有更好的配合,更方便的使用,減少了使用廠家的成本。</p><p>　　1.2 零件圖樣分析</p><p><b>　　圖1.1 零件圖</b></p><p>　　1）側視圖φ47的圓柱度公差為0.01mm。</p><p>　　2）主視圖底面平面對基準A（φ47mm軸線）的平行度公差為0.08mm。

18、</p><p>　　3）鑄造后毛坯要進行時效處理。</p><p>　　4）未注明倒角2×45°。</p><p>　　5）未標注圓角R3～5。</p><p>　　6）材料HT250。</p><p>　　1.3 零件的工藝分析</p><p>　　零件的材料為HT25

19、0，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削為此以下是軸承座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　l）φ42、φ47mm軸承孔可以用車床加工、也可以用銑床鏜孔。</p><p>　　2）軸承孔兩側面用銑床加工，以保證精度要求。</p><p>　　3）四個M6螺紋孔，先鉆后攻螺紋才能達到要求。</p>

20、<p>　　4） 四個φ12沉頭孔可用鉆床加工得到。</p><p>　　5） 軸承座底面可用銑床，經粗銑精銑加工。</p><p>　　6）側視圖φ47內孔的圓柱度檢查，可用百分表測工件內孔，這時轉動心軸，百分表最大與最小差值為圓柱度偏差值。</p><p>　　7）主視圖底面對基準A（φ47mm軸線）的平行度檢查，可將軸承座φ47mm孔穿入心軸，并用兩

21、塊等高墊鐵將主視圖上平面墊起，這時用百分表分別測量心軸兩端最高點，其差值即為平行度誤差值。</p><p><b>　　2、確定生產類型</b></p><p>　　已知此軸承座零件的生產綱領為1000件/年，零件的質量不足100Kg，查表7-2，可確定該零件生產類型為中批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主， 采用專用

22、工裝。</p><p><b>　　3、確定毛坯</b></p><p>　　3、1 確定毛坯種類</p><p>　　零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。加工余量等級為G.</p&

23、gt;<p>　　3.2 確定鑄件加工余量及形狀：</p><p>　　查《機械制造工藝設計簡明手冊》，選用加工余量為8級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：</p><p><b>　　4、工藝規(guī)程的設計</b></p><p>　　4.1.1、粗基準的選擇</p

24、><p>　　選擇粗基準的出發(fā)點是為后續(xù)的工序提供合理的定位基準，保證各加工表面的余量足夠并分配合理，由于粗基準是對毛坯進行第一次機械加工的定位基準，因此與毛坯的狀況關系很大。在銑床上加工底面的時候，以左右端面作為粗基準來加工底面。 </p><p>　　4.1.2、精基準的選擇</p><p>　　選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實現，

25、以及定位安裝的準確方便。選擇精基準應遵循以下的原則：①基準重合原則；②基準統(tǒng)一原則；③互為基準原則；④自為基準原則；⑤便于安裝原則。</p><p>　　精基準選擇時，一定要保證加工面自身形狀精度，二位置精度則由前面的工序保證。同時，精基準選擇時，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結構簡單及操作簡便。在遵循上述原則的前提下，軸承座左右端面的最終精加工，就是互為精基準，遵循互為基準原則?？爪?7mm的精加工就是以

26、一面?zhèn)z孔定位，自為基準加工出來的。</p><p>　　4.2 制定工藝路線</p><p>　　根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,選擇采用立式銑床、搖臂鉆床、臥式鏜床及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：</p><p><b>　　工序一

27、 銑平面</b></p><p><b>　　工序二 銑端面</b></p><p><b>　　工序三 鉆擴孔</b></p><p><b>　　工序四 鉸孔</b></p><p><b>　　工序五 銑平面</b></p>

28、<p>　　工序六 在φ77端面圓φ62上鉆4×M6底孔</p><p>　　工序七 攻螺紋4×M6</p><p>　　工序八 鉆鉸底座4×φ12孔</p><p>　　工序九 锪底座沉頭孔4×φ22</p><p>　　工序十 锪倒角、去毛刺</p><p>&

29、lt;b>　　二、夾具設計</b></p><p>　　車床夾具主要用于零件的旋轉表面以及端面。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉軸線同軸。</p><p>　　1、車床夾具的主要類型</p><p>　?。?） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通

30、?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉，刀具做進給運動</p><p>　　定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構。</p><p>　　角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故

31、稱其為角鐵式車床夾具。</p><p>　　花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。</p><p>　?。?） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉運動，夾具做進給運動。</p><p&

32、gt;　　由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產中需自行設計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以軸承座零件在車床上加工用專用夾具。</p><p>　　2.車床夾具的設計要點</p><p>　　（1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求</p><p>　　當加工回轉表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結構和布置必須保證

33、這一點。</p><p>　　當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉軸線為基準來確定定位元件的位置。</p><p>　　工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構必須具有足夠的夾緊力，自鎖

34、性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。</p><p>　?。?）夾具與機床主軸的連接</p><p>　　車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。</p><p>　　心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接

35、，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。</p><p>　　根據徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：</p><p>　　1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。</p><p>　　2)對于徑向尺寸較大的

36、夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結構。</p><p>　　圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度

37、，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。</p><p>　　對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結構，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。</p><p>　　圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘

38、均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。</p><p>　　過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結構尺寸，可查閱有關手冊</p><p>　　3、軸承座零件的車床專用夾具的總體設計</p><p>　　（1） 夾具的總體結構應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心

39、盡可能靠近主軸。</p><p>　?。?） 當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉軸線不平衡時，將產生較大的離心力和振動，影響工件的加工質量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產，特別是在轉速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。</p><p>　　（3）為了保證安全，夾

40、具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。</p><p>　　4、軸承座零件的車床夾具的加工誤差分析</p><p>　　工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。</p><p>　　如夾具圖所示，軸承座在夾具上加工時，尺寸

41、的加工誤差的影響因素如下所述：</p><p><b>　?。?）定位誤差</b></p><p>　　由于C面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差為零。工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。</p><p><b>　?。?）夾具誤差</b></p>

42、;<p>　　夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，即夾具總圖上尺寸的公差為0.02，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.</p><p><b>　　（3）安裝誤差</b></p><p>　　因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。</p><p><b>　?。?）加工方法誤差&

43、lt;/b></p><p>　　如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取</p><p>　　=/3=0.05/3=0.017mm</p><p>　　軸承座零件的車床夾具總加工誤差是：</p><

44、p><b>　　精度儲備：</b></p><p><b>　　故此方案可行。</b></p><p><b>　　三、設計心得體會</b></p><p>　　兩周的課程設計基本結束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。課程設計作為《機械制造技術基礎》課程的重要教學環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了

45、理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。</p><p>　　本次課程主要是機械加工工藝規(guī)程設計。在這段時間中我認真復習了有關書本知識，學會了如何分析零件的工藝性，學會了查各類工藝手冊。選擇加工余量，確定毛胚的形狀，大小等，繪制出了毛胚圖。又根據毛胚圖和零件圖構想出了工藝方案并編制工藝。其中運用了基準選擇等方面的知識。填寫了工藝文件。</p><p>　　通過本次設計，我基本掌握了一個

46、比較簡單零件的加工工藝過程分析，工藝文件的編制方法和步驟。學會查閱手冊，選擇使用工藝設備等。</p><p>　　總的來說，這次設計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題方面得到了一次較好的訓練。提高了我獨立思考問題，解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。</p><p>　　由于自己能力有限，設計中還有許多不足之處，懇請老師批評指正。</p>&

47、lt;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]孟少農.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,1991.</p><p>　　[2]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,2009.</p><p>　　[3]艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.</p&g

48、t;<p>　　[4]機械制造技術基礎 第2版 呂明 主編 武漢理工大學出版社</p><p>　　[5]機械制造技術基礎課程設計 柯建宏 主編 華中科技大學出版社</p><p>　　[6]機床夾具設計 張權民 主編 科學出版社</p><p>　　[7]機械精度設計與檢測技術基礎 楊沿平 主編 機械工業(yè)出版社</p><p>