角形轴承箱 工艺及铣大孔端面夹具设计[含cad高清图纸文档资料所见所得]
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辽宁工程技术大学机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称端盖共1页第1页车间工序号工序名材料牌号铣圆孔凸平面HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件363*36311设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式万能铣床X511夹具编号夹具名称切削液挡板夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量fz/(mm/z)背吃刀量/进给次数工步工时/s机动辅助描图2精铣凸缘右侧平面至100mm1.083310.2050.5384 2.54描校底图号 装订号设计(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辽宁工程技术大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称角形轴承箱共页第页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件0铸造 05铣粗铣250圆孔突起左侧平面立式铣床X51夹具、端面铣刀 10铣粗铣250圆孔突起右侧平面 立式铣床X51夹具、端面铣刀15铣精铣250圆孔突起左侧平面至Ra6.3立式铣床X51夹具、端面铣刀、游标卡尺20铣精铣250圆孔突起右侧平面至Ra6.3立式铣床X51夹具、端面铣刀、游标卡尺 25铣粗铣角形轴承箱上支脚上平面立式铣床X51夹具、端面铣刀30铣粗铣角形轴承箱下支脚右平面立式铣床X51夹具、端面铣刀 35 镗粗镗180孔卧式镗床专用夹具、镗刀 40铣半粗铣角形轴承箱上支脚上平面立式铣床X51夹具、端面铣刀45铣半粗铣角形轴承箱下支脚右平面立式铣床X51夹具、端面铣刀50镗半粗镗180孔卧式镗床专用夹具、镗刀55铣精铣角形轴承箱上支脚上平面立式铣床X51夹具、端面铣刀、游标卡尺60铣精铣角形轴承箱下支脚右平面立式铣床X51夹具、端面铣刀、游标卡尺65镗精镗180孔至Ra1.6并保证其圆柱度0.008卧式镗床专用夹具、镗刀、游标卡尺70车粗车两支脚内侧面至Ra12.5卧式车床夹具、车刀、游标卡尺75车粗车两支脚长槽卧式车床夹具,车刀80车粗车两支脚75mm段断面至Ra12.5卧式车床夹具、车刀、游标卡尺85车半粗车内长槽卧式车床夹具,车刀90车精车内长槽至Ra6.3并保证平行度0.12卧式车床夹具、车刀、游标卡尺95钻钻两支脚26通孔Ra12.5立式钻床夹具、钻头、游标卡尺100钻钻四对称13通孔立式钻床夹具、钻头、游标卡尺105车车45倒角卧式车床夹具、15弯头车刀、游标卡尺110检测 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2010-6-23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 期辽宁工程技术大学课程设计16辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目:角形轴承箱机械加工工艺过程及大孔端面工艺装备设计(铣大孔端面) 班级: 汽车07-1班姓名: 亢军指导教师: 冷岳峰完成日期: 2010-7-5一、设计题目角形轴承箱机械加工工艺过程及大孔端面工艺装备设计(铣大孔端面)二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1绘制零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程综合卡片 1套4编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片) 1套5绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6绘制夹具中1个零件图(A1或A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。 1张7编写课程设计说明书(约5000-8000字)。 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料,熟悉题目阶段。2第37天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。4第1113天,完成夹具总装图的绘制。5第1415天,零件图的绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书的编写。7第19天,完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天,答辩五、指导教师评语成 绩: 指导教师日期摘要设计内容:设计“角形轴承箱”这一零件的机械加工工艺规程及工艺装备,并绘制出角形轴承箱零件图、角形轴承箱毛坯图、夹具装配图,夹具体零件图。填写机械加工工艺过程综合卡片、机械加工工艺卡片。编制课程设计说明书。设计意义:本课程设计是重要的实践教学环节之一。是在完成生产实习,学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。通过该课程设计,将所学理论与生产实践相结合, 锻炼了自己分析问题、解决问题的能力,在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练,从而打下了良好的基础。关键词:角形轴承箱、工艺规程、夹具设计AbstractDesign content: design angular bearing box the machining procedure and technology and equipment, and draw the angular figure, bearing parts, bearings, box blank shape, specific parts of assembly fixtures. Fill in machining process integrated CARDS, the machining process card. Compiling course design specification.Meaning: the course is designed to design is one of the important practical teaching link. On completion of the production practice is learned, machinery manufacturing technology and other professional courses. Through this course design, combining theory with practice and exercise their ability to analyze and solve problems in the process of analyzing and solving independently, I was part of the process, mechanical manufacture special jig design of the typical process equipment, improve the structure design ability, to the graduation design and for your future will be engaged in the work conducted an adaptive training, thus laid a good foundation.Keywords: angular bearing, procedure and fixture design目 录1设计角形轴承箱零件的机械加工工艺规程11.1零件工艺性分析11.1.1角形轴承箱的作用11.1.2角形轴承箱的技术要求11.1.3审查角形轴承箱的工艺性11.1.4确定零件加工工艺性21.2机械加工工艺规程设计21.2.1选择毛坯21.2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量21.2.3绘制毛坯简图21.3拟定轴承箱工艺过程31.3.1定位基准的选择31.3.2表面加工方法的确定41.3.3加工阶段的划分41.3.4工序的集中与分散41.3.5工序顺序的安排41.3.6确定工艺路线51.4工序尺寸(工序25)61.5加工余量的确定(工序25)61.5.1背吃刀量的确定61.5.2进给量的确定72相关工序夹具设计72.1定位方案的确定72.2定位误差的确定72.3夹紧机构设计72.4夹具与机床连元件72.5夹具体82.6方案综合评价和总结83设计体会91.设计角形轴承箱零件的机械加工工艺规程1.1零件工艺性分析1.1.1角形轴承箱的作用为了校正车轮的垂直偏斜值a,应在角形轴承箱与水平定位键或水平定位键与端梁弯板(图10)间加垫来解决。如果加垫厚变度小于角形轴承箱定位槽深度的2/3,可在A面处直接加垫;如果加垫厚度超过2/3,则在定位键与端梁弯板间加垫,垫的形状如图11所示。在车轮的哪一边轴承箱处加垫要根据车轮的偏斜方向而定,如果车轮向右(“”)偏,在左边加垫;如向左(“”)偏,则在右边加垫。1.1.2角形轴承箱的技术要求根据角型轴承的零件图纸将该轴承箱的全部技术要求列于表中。表1-1 轴承箱零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(um)形位公差大圆端面2506.3直角侧面5812.5直角侧面槽面86.3内孔面1.6直角侧面两平行面50h11直角内表面5812.5大孔断面小孔两直角边垂直中心线1.1.3审查角形轴承箱的工艺性 分析零件图可知,该角形轴承箱为对称结构,结构比较简单,在加工大孔端面时比较容易固定和装夹,可用立式立式铣床进行加工,在加工零件直角侧面时因先将两直角面先粗加工然后在依次精加工,然后各个平面都加工完毕后再保证平行度,垂直度。由此可以看出来,该零件的工艺性较好。1.1.4确定零件加工工艺性 由课程设计题目要求,该零件的生产类型为大批量生产。1.2机械加工工艺规程设计1.2.1选择毛坯由零件要求可知,零件的材料为灰铸铁,考虑到本零件在具体工作的受力情况,我们选择砂型机器造型及壳型铸造,足以满足要求,又因为零件是中批或大批量生产,所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。1.2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 由机械制造技术基础课程设计指导书,确定此铸造毛坯的尺寸公差和机械加工余量如下表所示:表2-1 闸板铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量表项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注大孔端面凸台2505.5(单边)1表2-35表2-36直角侧面3.0(两侧分别取3.0)表2-35直角侧面长槽4(两侧分别取4.5)0.3表2-35表2-36镗孔180.10表2-28直角内表面753(各边均为3)表2-351.2.3绘制毛坯简图由表2-1所得结果,绘制毛坯简图如下所示:图1-11.3拟定轴承箱工艺过程1.3.1定位基准的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否,可以是加工质量的到保证,生产效率提高,否则,不但加工工艺过程漏洞百出,更有甚者,零件的大批量的报废,使用无法进行,难以在工期内完成加工任务。定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。1.3.1.1 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,选择零件左视图中的左楔面和中心轴孔中心线作为精基准。1.3.1.2 粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,选取零件左视图中的右楔面和下部外圆柱面作为粗基准。1.3.2表面加工方法的确定表3-1 闸板零件各表面加工方法加工表面表面粗糙度Ra/um加工方案表2-35表2-36 大圆端面6.3粗铣精铣表2-35直角侧面12.5粗车表2-35表2-36直角侧面槽面6.3粗车精车表2-28内孔面1.6粗镗半精镗精镗表2-35直角内表面12.5粗铣表2-35表2-361.3.3加工阶段的划分该闸板加工质量要求较高,可将加工阶段划分成粗加工,半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好,使后续工序都可以采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;当定位基准准备好了之后,然后再车削两支脚侧面,并且同时遵循这个原则,先粗车,然后再精车,之后便镗大孔,然后在钻小孔。1.3.4工序的集中与分散选用工序集中原则安排角形轴承箱的加工工序。该角形轴承箱的生产类型为大批或者中批生产,可以采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可以缩短辅助时间,而且由于与一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。1.3.5工序顺序的安排1.3.5.1 机械加工工序1.3.5.1.1 遵循“先基准后其他”原则1.3.5.1.2 遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。1.3.5.1.3 遵循“先主后次”原则,先加工主要表面,后加工次要表面。1.3.5.1.4 遵循“先面后孔”原则,先加工主要表面,后加工孔。1.3.5.2热处理工序1.3.6确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表列出了闸板的工艺路线。表3-2 轴承箱工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床装备刀具量具0铸造5粗铣250圆孔突起左侧平面立式铣床立铣刀游标卡尺10粗铣250圆孔突起右侧平面 立式铣床立铣刀游标卡尺15精铣250圆孔突起左侧平面至Ra6.3立式铣床立铣刀游标卡尺20精铣250圆孔突起右侧平面至Ra6.3立式铣床立铣刀游标卡尺25粗铣角形轴承箱上支脚上平面立式铣床立铣刀游标卡尺30粗铣角形轴承箱下支脚右平面立式铣床键槽铣刀游标卡尺35粗镗180孔卧式镗床镗刀游标卡尺40半粗铣角形轴承箱上支脚上平面立式铣床立铣刀游标卡尺45半粗铣角形轴承箱下支脚右平面立式铣床立铣刀游标卡尺50半粗镗180孔卧式镗床镗刀游标卡尺55精铣角形轴承箱上支脚上平面立式铣床立铣刀游标卡尺60精铣角形轴承箱下支脚右平面立式铣床立铣刀游标卡尺65精镗180孔至Ra1.6并保证其圆柱度0.008卧式镗床镗刀游标卡尺70粗车两支脚内侧面至Ra12.5卧式车床车刀游标卡尺75粗车两支脚长槽卧式车床车刀游标卡尺80粗车两支脚75mm段断面至Ra12.5卧式车床车刀游标卡尺85半粗车内长槽卧式车床车刀游标卡尺90精车内长槽至Ra6.3并保证平行度0.12卧式车床车刀游标卡尺95钻两支脚26通孔Ra12.5立式钻床立式钻头游标卡尺100钻四对称13通孔立式钻床立式钻头游标卡尺105车45倒角卧式车床车游标卡尺110检测1.4工序尺寸(工序20)由零件图及查表可得,此工序的工序尺寸为100mm,加工后达到粗糙度为Ra值为6.3。1.5加工余量的确定(工序20)1.5.1背吃刀量的确定 由机械制造技术课程设计指导书表2-36平面加工余量查表,此次为平面精铣,被加工表面的长度属于1000至2000范围,故被加工加工余量为2.5mm,因此,背吃刀量为2.5mm。1.5.2进给量的确定 由于此次铣床选为立式铣床X51,选取个进给量为纵向:35mm/min;横向25 mm/min;升降为12 mm/min;2.相关工序夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。根据老师给定的题目,设计工序精铣大孔端面的铣床夹具。本专用夹具将用于立式铣床X51。刀具为锯片铣刀,制造夹具体毛坯的材料为HT200。通过铸造得到。2.1定位方案的确定 此次精铣表面为两个厚支撑板与一活动V型块定位,两块厚支撑板与两支脚侧面配合,然后,活动V型块通过支撑钉的螺旋夹紧,使其固定,为不完全定位,保证了加工精度。2.2定位误差的确定 此次加工的平面水平面,其加工不存在基准不重合误差,也是平面定位,不存在定位基准位移误差。2.3夹紧机构设计 根据生产要求,此次选用的是活动V型块夹紧机构进行加紧,通过旋紧固定手柄螺钉推动V型块移动压紧靠近零件圆柱面,最终,在挡板和V型块的作用下将零件夹紧定位准确2.4夹具与机床连元件采用四个标准定为键,每两个定位键用螺钉固定在夹具体底面同一条直线位置上,用于确定铣床夹具相对于机床进给方向的正确位置。要保证定位键的宽度与机床工作台T型槽相匹配的要求。定位键可以承受一定的铣削扭矩,减轻夹紧螺栓、夹具体与机床的负荷,加强夹具加工过程的稳定性。夹具体上设置四个坐耳,夹具在机床工作台上定位后,用T形螺栓和螺母及垫片把夹具与机床固定夹紧。2.5夹具体 夹具体一般是夹具上最大和最复杂的基础元件,在夹具体上,要安放组成该夹具所需要的各种元件,机构,装置,并且还要考虑便于装卸工件以及在机床上的固定。因此夹具体的形状和尺寸应满足一定的要求,它主要取决与工件的外廓尺寸和各类元件与装置的布置情况以及加工性质等。所以在专用夹具中,夹具体的形状和尺寸很多是非标准的。夹具体设计时应满足一下基本要求:1 有足够的强度和刚度2 减轻重量,便于操作3 安放稳定,可靠4 尺寸稳定,有一定的精度5 结构稳定,工艺性好6 排屑方便7 应吊装方便,使用安全2.6方案综合评价和总结该夹具结构简单,操作方便。夹具上装有直角对刀块,可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀;同时,夹具体底面上的两对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置,以利于铣削加工。工作过程为手动夹紧装置为夹紧机构提供动力源,夹紧机构控制夹紧元件,夹紧元件直接与工件接触并对工件进行夹紧。对工件的夹紧可通过控制手动夹紧装置来完成,实现了工件的夹紧与卸下的自动化,这样有效的提高生产效率。此设计达到了铣床专用夹具的设计要求,能够满足加工条件的要求,达到完成加工的目的。3设计体会为期三周的夹具课程设计已经接近尾声,回顾整个过程,我在老师的指导下,取得了可喜的成绩,课程设计作为机械制造基础课程的重要环节,使理论与实践更加接近,加深了理论知识的理解,强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段,第一阶段是机械加工工艺规程设计,第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知识;夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。经过这三个星期的设计,我基本掌握了零件的加工过程分析及工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤,学会了查找相关手册、说明书等,以及选择使用工艺装备等等。总之,这次设计使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力,为以后的设计工作打下了较好的基础。由于个人能力有限,所学知识还不能完全掌握,设计中还有许多错误和不足,请各位老师和同学们多多斧正。参考文献1、机床夹具设计(第二版) 肖继德、陈宁平主编 机械工业出版社 2000.52、机床夹具的现代设计方法 秦国华、张卫红主编 航空工业出版社 2006.113、机械制造技术基础 黄健求主编 机械工业出版社 2005.114、机床夹具设计 秦宝荣主编 中国建材工业出版社 1998.25、机械制造技术基础课程设计指南 崇凯主编 化学工业出版社 2007.26、机械制造与模具制造工艺学 陈国香主编 情话大学出版社 2006.57、机械精度设计与检测技术 李彩霞主编 上海交通大学出版社 2006.18、机械制造技术基础 方子良主编 上海交通大学出版社 2005.1 9、敏捷夹具设计理论及应用 武良臣、郭培红等主编 煤炭工业出版社 2003.9 10、机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛 冶金工业出版社 2002.1211、机械制造技术基础课程设计指导教程 邹青主编 机械工业出版社 2004.8
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