1 目录 一、 前言…………………………………………………………………………….2

二、 零件工功能和结构分析 ………………………………………2

三、 工艺分析 ………………………………………………………………....2

1. 确定生产类型 …………………………………………………………....2 2. 确定毛坯类型 …………………………………………………………..3 3. 确定毛坯余量 …………………………………………………………. 3

四、 工艺路线的确定 ……………………………………………………4

1. 选择定位基准 ………………………………………………………………………...4 2. 制定工艺路线 ……………………………………………………………………….4 3. 选择加工设备和工艺设备 ………………………………………………………….5

五、 机械加工工序设计 ……………………………………………….5

1. 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 ………………………………………….6 2. 确定切削用量及时间定额 …………………………………………………………...7

六、 夹具设计 ………………………………………………………………….14

七、 小结…………………………………………………………………. ………….16 2

一、前言： 机械制造工程学课程设计是在学完了机械制造工程学等课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求我们全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。这次课程设计主要锻炼我们分析问题和解决问题的能力；培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力；培养我们识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 二 功能与工艺分析

轴承座主要用于各种承载机构中，通过轴承座安装轴承来实现支

撑。零件上方的φ30轴承孔与轴承相连，而上面和侧面则是用于与其它零件的装配。生产时毛坯可以为铸件。零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1. 轴承座上面和轴承孔中心线的同轴度误差为0.01mm，平面度误差为0.008mm。 2. 轴承孔内孔φ30，两轴承孔中心线平行度误差为0.03mm。 3. 定位销孔φ8 4. 左右两端面的平行度误差为0.03mm，且垂直度误差为0.03mm 由上面分析可知，可以粗加工轴承座的两侧面，然后以此作为精基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此轴承座零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

三、工艺分析

1.确定生产类型 已知此轴承座零件的生产纲领为10000件/年，查《机械制造工艺 3

及设备设计指导手册》321页表15-2，可确定该轴承座生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中 ；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 2.确定毛坯类型 零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查《机械加工工艺手册》选用铸件尺寸公差等级IT11级。 3.确定毛坯的加工余量 根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》选用加工余量为MA-G级，并查表确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选择及加工余量如下表所示：

示 意 图 加工面代号 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 A 42mm G 4 双侧加工 B 9mm G 4.5x2 孔降一级 C 6mm G 3x2 孔降一级 D 2X1mm G 2x1 单侧加工 E 15mm G 4 双侧加工 F 30mm G 4.5x2 孔降一级 4

4.绘制铸件零件图（见附图） 四、工艺路线的确定 1. 选择定位基准： （1） 粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以轴承孔外圆表面为辅助粗基准。 （2） 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以轴承孔，定位销孔为辅助的定位精基准。 2. 制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降. 查《机械制造工艺及设备设计指导手册》，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 010 粗铣上面与两侧面 100 粗镗，半精镗轴承孔

02粗铣,半精铣, 精铣下11精磨轴承孔

G 8mm G 4x2 孔降一级 H 38mm G 4 双侧加工 I 4mm G 2 孔降一级 5 0 端面 0 030 粗铣前后两端面 120 去毛刺

040 铣工艺槽 130 清洗 050 半精铣, 精铣上面 140 检验 060 半精铣, 精铣后端面 070 钻下端面3个孔并沉孔 080 钻，铰定位销孔 090 钻φ4油道孔 3.选择加工设备和工艺设备 （1）.机床的选择：

工序010、050、均为铣平面，可采用X5032立式铣床。 工序020、030、040、060均为铣平面，可采用X6130A卧式铣床 工序070、080、090采用钻床。 工序090采用镗床 工序100采用磨床。 （2）.选择夹具：该轴承座的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 （3）.选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用高速钢铣刀。 （4）.选择量具：定位销孔，轴承孔，下端面3个孔采用极限量规。 （5）.其他：采用千分尺。 五、机械加工工序设计 6

1.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

加工表面 工序名称 工序间余量 工序间 最小极限尺寸

工序间

公差数 公差值 尺寸公差 表面粗糙度

轴承孔 精磨轴承孔

0.3（双

边） IT7 0.021 30 φ300021.0 0.8

半精镗轴承孔 3（双边） IT9 0.52 29.7 φ7.2952.00 1.6

粗镗轴承孔

5.7（双

边） IT11 1.3 26.7 φ7.263.10 3.2

铸件 1.6 21 φ2116.0 12.5

上面 精铣 0.3 IT9 0.050 15 15050.00 1.6 半精铣 1.5 IT10 0.07 14.7 7.14007.00 3.2 粗铣 2.2 IT12 0.18 13.2 2.1318.00 6.3 铸件 1.6 11 1116.0 12.5

下端面 精铣 0.3 IT9 0.08 29.92 30000.008.0 1.6 半精铣 1.5 IT10 0.10 30.22 22.30000.01.0 3.2 粗铣 2.28 IT12 0.25 31.72 72.31025.0 6.3 7

铸件 1.6 34 3416.0 12.5 左右两端面

精铣 0.5 38 1.6 半精铣 3.0 38.5 3.2

粗铣 4.5 41.5 6.3 铸件 46 12.5

两侧面 粗铣 6 42 6.3 铸件 1.6 ４７.４ 4816.0 12.5

Φ8尺寸 铰 0.2 IT7 0.015 Φ8 Φ8015.00 1.6 钻 7.8 IT12 0.15 Φ7.8 Φ8.715.00 3.2 铸件 12.5 2.确定切削用量及时间定额 (一) 工序010 以下端面为粗基准，粗铣上面和两侧面。

1. 加工条件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 加工要求：粗铣上面和两侧面。 机床：X5032立式铣床。 刀具：高速钢莫氏锥柄立铣刀。据《机械加工工艺手册》（后简称《工艺手册》）取刀具直径do=25mm，l=45, 齿数z=4。 2. 切削用量 1）铣削深度 因为切削量较小，侧面ap=1.8mm，上面ap=2.2mm, 故可以选择总切深ap=3 mm一次走刀即可完成所需长度。查表 8

af=0.12-0.07mm/z,取af=0.1 mm/z 2）计算切削速度 据X5032铣床参数，选择nc=800r/min, ,则切削速度V

c=3.14*25*800/1000=62.8m/min, V fc=800*0.4=320 mm/min,实际进给量为f =af *z=0.1*4)=0.4mm/r 5)校验机床功率 查《工艺手册》Pm=1.16kw,而机床所能提供功率为P>Pm。故校验合格。 最终确定 ap=3mm，nc=800r/min,Vfc=320mm/min，V c=62.8m/min，f

z=0.4mm/r 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=70/320=0.21min。 按同样的方法计算出工序50半精铣,精铣上面的切削用量： f=0.4mm/r v=62.8m/min nc=800r/min Vfc=320mm/min tm＝L/ Vf=60/320=0.187min f=0.32mm/r v=62.8m/min nc=800r/min Vfc=256mm/min tm＝L/ Vf=60/256=0.24min 工序20粗铣,半精铣, 精铣下端面和铣上面计算方法相似 查表得：ap=2.25mm，nc=450r/min,Vfc=720mm/min,V c=89m/min，f

z=1.6mm/r , tm＝0.15min f=1.2mm/r v=89m/min nc=450r/min Vfc=540mm/min tm＝L/ Vf=100/540=0.12min f=0.8mm/r v=89m/min nc=450r/min Vfc=360mm/min tm＝L/