机械制造技术基础课程设计轴套零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计

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1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：轴套零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计目录（一）零件分析 1.1 零件的作 1.2 零件的工艺分析（二）确定生产类型（三）确定毛坯 3.1确定毛坯种类 3.2确定铸件加工余量及形状 3.3绘制铸件零件图（四）工艺规程设计 4.1选择定位基准4.1.1粗基准的选择 4.1.2精基准的选择 4.2 制定工艺路线 4.3机械加工余量工序尺寸及公差的决定 4.3.1圆柱表面工序尺寸 4.3.2平面工序尺寸 4.3.3确定切削用量及时间定额 4.3.4 填写机械加工工艺卡 4.3.5填写工序卡（五）夹具设计 5.1问题的提出5.2夹具的设计 5.2.1定位基准的

2、选择 5.2.2切削力及夹紧力的计算 5.2.3夹具设计及操作的简要说明5.2.4夹具设计装备图（六）参考文献一、 零件的分析1 零件的作用轴套在运动部件中，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，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以降低因更换轴的成本，轴套一般有滑动轴承，轴向定位，及减磨减震的作用 2 零件的工艺分析零件的材料为HT150,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，为此以下是轴套需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求

3、：1以及与此孔相通的。2M601.5的内螺纹370，65及105的圆跳动,M601.5的同轴度。465外圆面，105的端面，70的外圆面的表面粗糙度。 由以上分析可知，70外圆及端面，65外圆及端面，55内圆可通过车削进行加工，并且保证精度要求，可根据各加工方法的精度要求及机床达到的位置精度，二确定生产类型 已知此轴套产品的年产量为8000台/年，每台产品中该零件数量为1件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取3和0.5，零件年产量为 轴套的重量是，查机械制造基础课程设计表2.2的“机电产品的零件类型分类”知，轴套属轻型零件。查表2.3知，该轴套的生产类型为大批生产。三确定毛坯1确定毛坯种类

4、：由于该轴套在工作中主要起到轴向定位的作用，毛坯选用铸造。该轴套的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批量生产，为提高生产率和铸造精度，且材料为HT150.故选择金属型铸造。2确定铸件加工余量及形状：1确定尺寸公差等级：查机械制造技术基础课程设计表2-7，选用铸造毛坯尺寸公差等级为CT-10。2确定铸件加工余量及形状：查机械制造技术基础课程设计表2.8选用的加工余量等级为F级，各表面的加工余量及铸造毛坯尺寸公差如下表所示： 单位：mm加工表面零件尺寸加工余量等级加工余量毛坯尺寸外圆F双侧加工余量一半2.0外圆F双侧加工余量一半2.0内圆F双侧加工余量一半2.0105的下端面16F单侧加工余量2.018

5、3绘制铸件零件图四工艺规程设计(一)选择定位基准:1粗基准的选择：以零件的上端面为主要的定位基准，以的上端面和的中轴线为辅助粗基准。2精基准选择：轴套的轴向设计基准为有螺纹的一侧，为了不引起基准不重合误差，采用设计基准为精基准，即使加工遵循“基准重合”的原则；轴套的径向设计基准为轴孔的轴线，、M601.5对轴孔的轴线精度要求高，根据“基准重合”的原则，采用轴孔的轴线为精基准。外圆下端面对轴孔的轴线精度要求高，根据“基准重合”的原则，采用轴孔的轴线为精基准。(二) 制定工艺路线：根据零件的几何形状，尺寸精度及位置等技术要求，以及加工方法所能达到的经济要求，以及加工所能达到经济精度，在生产纲领已确

6、定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此外还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。现在选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序10 粗，半精车70外圆及外圆倒角C1，以的中轴线为粗基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序20 粗，半精车60的内圆，以的中轴线为粗基准，采用采用CA6140车床加专用夹具；工序30 粗，半精车64长为4的退刀槽，以的中轴线为粗基准，采用采用CA6140车床加专用夹具；工序40 粗，半精车M60x1.5的内螺纹，以的中轴线为粗基准，采用采用CA6140车床加专用夹具；工序50 粗，精铣 105的下端面，以105的上端

7、面为粗基准，采用C加专用夹具；工序60 粗，半精车65外圆及外圆倒角C2, 以的中轴线为粗基准，采用采用CA6140车床加专用夹具；工序70 粗，半精车0.5x3的槽，以105的下端面为粗基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序80 粗，半精车55内圆及内圆倒角C3，以的中轴线为粗基准，采用CA6140车床加专用夹具；工序90 粗，半精铰9的孔，以的中轴线为粗基准，采用X525立式钻床加专用夹具；工序100粗，半精铰14的孔，以的中轴线为粗基准，采用X525立式钻床加专用夹具；工序110 粗，半精铣105的左端面，以的中轴线为粗基准，采用X51立式铣床，工序120粗，半精铣105的后面，以的

8、中轴线为粗基准，采用X51立式铣床，工序130 去毛刺工序140终检(三)机械加工余量工序尺寸及公差的决定：1圆柱表面工序尺寸：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大70IT12铸件2.0CT1212.5粗车1.0IT106.30951.05半精车05IT73.20.480.5265IT12铸件2IT1212.5粗车1IT106.30.951.05半精车0.5IT73.20.480.522平面工序尺寸：工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大铸件2CT50粗铣105的下端面216CT100.1811.18110粗铣105的左端面16.536

9、CT100.1816.3216.68120粗铣105的后面745CT100.186.827.183确定切削用量及时间定额：工序10 粗，半精车70外圆及外圆倒角C1，以的中轴线为粗基准。刀具：硬质合金外圆车刀，a=13,m=5机床:C6140根据机械制造技术基础课程设计 现采用C6140卧式车床，取故实际切削速度：当时工作台每分钟进给量应为计算切削工时工序20粗，半精车60的内圆，以的中轴线为粗基准。刀具：内圆车刀机床：C6140 根据机械制造技术基础课程设计先采用C6140卧式车床，取故实际切削速度当工作台每分钟进给量应为计算切削工时工序30粗，半精车64长为4的退刀槽，以的中轴线为粗基准。

10、刀具:内槽车刀 a=6车床;C6140 根据机械制造技术基础课程设计,故实际切削速度当时工作台每分钟进给量应为 计算切削工时工序40粗，半精车M60x1.5的内螺纹，以的中轴线为粗基准。刀具：螺纹刀 车床：C6140根据机械制造技术基础课程设计表5-1 ，现采用C6140卧式车床，取故实际切削速度：当工作台每分钟进给量应为计算切削工时工序50 粗，精铣 105的下端面，以105的上端面为粗基准。刀具:YG硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床：查机械制造技术基础课程设计表5.6进给量为：，确定, ,则现采用x51立式铣床，取故实际切削速度：当时工作台每分钟进给量，取为本工序切削时间为工序60 粗

11、，半精车65外圆及外圆倒角C2, 以的中轴线为粗基准。刀具：硬质合金外圆车刀 机床：C6140根据机械制造技术基础课程设计 现采用C6140卧式车床，取故实际切削速度：当时工作台每分钟进给量应为计算切削工时工序70 粗，半精车0.5x3的槽，以105的下端面为粗基准。刀具：硬质合金切槽刀 机床：C6140根据机械制造技术基础课程设计，现采用C6140卧式车床取故实际切削速度：当时工作台每分钟进给量应为计算切削工时工序80 粗，半精车55内圆及内圆倒角C3，以的中轴线为粗基准。刀具：内圆车刀机床：C6140根据机械制造技术基础课程设计现采用C6140卧式车床，取故实际切削速度当时工作台每分钟进给

12、量应为计算切削工时工序90 粗，半精铰9的孔，以的中轴线为粗基准。刀具：专用铰刀机床：Z525立式钻床根据机械制造技术基础课程设计表4-2铰刀的进给量为，取 机床转速取为则其切削速度为 机动时切削工时计算切削工时工序100 粗，半精铰14的孔，以的中轴线为粗基准。刀具：专用铰刀机床：Z525立式钻床根据机械制造技术基础课程设计表4-2铰刀进给量进给量取，机床主轴转速取为则其切削速度为机动切削时，工序110粗，半精铣105的左端面，以的中轴线为粗基准刀具：YG 硬质合金端铣刀机床：X51立式铣床查机械制造技术基础课程设计表5.6进给量为：，确定, ,则现采用x51立式铣床，取故实际切削速度：当时

13、工作台每分钟进给量，取为本工序切削时间为工序120半精铣105的后面，以的中轴线为粗基准刀具：YG 硬质合金端铣刀机床：X51立式铣床查机械制造技术基础课程设计表5.6进给量为：，确定, ,则现采用x51立式铣床，取故实际切削速度：当时工作台每分钟进给量，取为本工序切削时间为364 、填写机械加工工艺卡 机械加工工艺过程 产品型号零件图号 产品名称轴套零件名称 轴套 共1页 第1页材料牌号HT150毛坯种类铸件毛坯外形尺寸177x168x150 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件铸造铸10车粗，半精车70外圆及外圆倒角C1 金工C6140

14、专用车夹具20车粗，半精车60的内圆金工C6140专用车夹具30车粗，半精车64长为4的退刀槽金工C6140专用车夹具40车粗，半精车M60x1.5的内螺纹金工C6140专用车夹具50车粗，精铣 105的下端面金工C6140专用车夹具60铣 粗，半精车65外圆及外圆倒角C2金工X51专用铣夹具70车 粗，半精车0.5x3的槽金工C6140专用车夹具80车 粗，半精车55内圆及内圆倒角C3金工C6140专用车夹具90铰 粗，半精铰9的孔金工X525专用铰夹具100铰 粗，半精铰14的孔金工X525专用铰夹具110铣 粗，半精铣105的左端面金工X51专用铣夹具120铣半精铣105的后面金工X51

15、专用铣夹具机械加工工艺过称卡 产品型号零件图号产品名称轴套零件图号轴套共1页 第1页材料牌号 HT150 毛坯种类铸件 毛坯外形尺寸177x168x150每件毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容 车间工段设备工艺装备工时准终单件130检140入库 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期5 、填写工序卡 工序卡片（1）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页 车间 工序号工序名称材料牌号10粗半精车70外圆及外圆倒角C1HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x1

16、0511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序工时/分 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数1工步工时机动辅助10粗，半精车70外圆及外圆倒角C1 专用车夹具3001220.416min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期 工序卡片（2）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页 车间 工序号工序名称材料牌号20粗精车HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同

17、时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序工时/分 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助20粗，半精车 专用车夹具5005.620.4210.416min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期 工序卡片（3）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页 车间 工序号工序名称材料牌号 30粗半精车64长为4的退刀槽HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名

18、称切削液工位器编号工位器具名称工序工时/分 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助30 粗，半精车64长为4的退刀槽 专用车夹具3005.62310.5min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期 工序卡片（4）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页车间 工序号工序名称材料牌号40粗精车M60x1.5内螺纹HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号

19、工位器具名称工序工时/分 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助40 粗，半精车M60x1.5的内螺纹专用车夹具30056.21.6310.25min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期工序卡片（5）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页车间 工序号工序名称材料牌号50粗精铣 105下端面HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序

20、工时/分 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助50粗，精铣 105的下端面 专用车夹具300117.750.5210.416min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期工序卡片（6）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页车间 工序号工序名称材料牌号60粗半精车65外圆及外圆倒角C2HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序工时/分

21、 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助60 粗，半精车65外圆及外圆倒角C2 专用车夹具3001225210.142min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期工序卡片（7）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页车间 工序号工序名称材料牌号70粗，半精车0.5x3的槽HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序工时/分 准终单件 工

22、步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助70粗，半精车0.5x3的槽 专用车夹具30060.2880.40.310.5min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期工序卡片（8）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页车间 工序号工序名称材料牌号10粗半精车55内圆及内圆倒角C3HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序工时/分 准终单件 工步号工步

23、内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助80 粗，半精车55内圆及内圆倒角C3 专用车夹具5009.420.4212min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期工序卡片（9）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页 车间 工序号工序名称材料牌号90粗，半精铰9的孔HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序工时/分 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切

24、削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助90 粗，半精铰9的孔专用车夹具14008.770.8810.357min粗，半精铰14的孔专用车夹具1408.770.8810.34min 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期工序卡片（10）机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称轴套零件名称轴套共13页第1页 车间 工序号工序名称材料牌号110粗，半精铣105的左端面后面HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件59x10511设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器编号工位器具名称工序

25、工时/分 准终单件 工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时机动辅助110 粗，半精铣105的左端面专用车夹具300117.750.516.510.416min粗，半精铣105的后端面专用车夹具300117.50.50.751 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号日期五 夹具设计为了提高劳动生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。现决定设计工序110和工序120专用夹具。此夹具对两道工序功能等效，此夹具用于x51立式铣床，刀具为YG 硬质合金端铣刀1、问题的提出 本夹具主要用来钻铣

26、左端面及右端面，由于工序中其两侧的尺寸要求较严格，以中心线为定位基准，而且是批量生产，因此要保证加工的精度，所以此工序加工时，主要考虑如何提高精度，在此基础上要降低劳动强度，2、夹具设计1 定位基准的选择：考虑到工件的加工结构，采用三面加紧的定位方式以的中心线作为定位基准，以端面作为主要定位面。同时考虑在保证生产率的情况下，可采用手动加紧2 切削力及夹紧力的计算刀具：YG 硬质合金端铣刀， 由切削手册表3.28.得切削公式其中，, , , ， 其中，水平分力：垂直分力在计算切削力时必须把安全系数考虑在内安全系数其中，为基本安全系数1.5；加工性质系数为1.1；刀具钝化系数为1.1；断续切削系数

27、1.1。所以为了克服水平切削力，实际加紧力N应为其中，分别为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，=0.25此时N大于所需533N的夹紧力，故本夹具可以安全工作。3 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，由于是中批生产，故采用手动夹紧即可满足要求，为了保证加工面的精度要求，必须保证刀具的相对位置精度。夹具装有对刀块，可以使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀，同时夹具体底面光滑，在安装工件时达到一个相对平衡稳定的安装位置，以有利于铣削加工。4 夹具设计装备图六参考文献1. 尹成湖，李保章，杜金萍.机械制造技术基础课程设计.北京：高等教育出版社，2009.32. 李育锡.机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，2008.63. 邢闽芳.互换性与技术测量.北京：清华大学出版社，2007.44. 卢秉恒.机械制造技术基础.北京：机械工业出版社，2007.125. 鞠鲁粤.工程材料与成形技术基础. 北京：高等教育出版社，2007.86、肖诗纲主编，切削用量手册，机械工业出版社，1993年。