1、封面湖南鐵道職業技術學院課 程 設 計 說 明 書 設計題目： 設計“軸承套”零件的機械加工工藝規程 班 別：數控加工111 設 計 者：李 孝 偉 指導教師：劉 慎 玖 評定成績： 設計日期 2013年4月20日至4月26日目錄目 錄設計任務書課程設計說明書正文序言一、 零件的分析 4 （一） 零件的作用.4 （二） 零件的工藝分析 4 二 、工藝規程設計5（一） 確定毛坯的制造形式.5（二） 基面的選擇.5（三） 工藝路線的擬定.5 （四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8（5） 確定切削用量及基本工時 9三、 課程設計心得體會13四、 結束語.14五、 參考文獻.15設計任務書

2、湖南鐵道職業技術學院機械制造工藝學課程設計任務書設計題目： 設計“軸承套”零件的機械加工工藝規程及工藝裝置（生產綱領：100件）設計內容：1.產品零件圖 1張 2.產品毛坯圖 1張 3.機械加工工藝過程卡 1份 4.機械加工工序卡片 1套 5.課程設計說明書 1份 班 別：數控加工111 設 計 者：李 孝 偉 指導教師：劉 慎 玖 2013 年 4 月 26 日課程設計說明書正文序 言 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業課之后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯系實際的訓練。因此，它在我們的大學學習

3、生活中占有十分重要的地位。 就我個人而言，我希望能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，為今后參加國家的現代化建設打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。一、 零件的分析 （一）零件的功用及結構分析軸承套廣泛應用于輕負荷便于拆裝的地方，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的裝配受到條件限制，應用軸承套解決了裝配和拆卸的難題。零件上6個10孔上緊定螺絲，用于聯接軸承套和本體，以達到內圈周向、軸向固定的目的 但因為內圈內孔是間隙配合，一般只用于輕載、無沖擊的場合。零件外圓壁上2個M1

4、0的通孔為油孔，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的加工精度得到放寬使箱體加工的工效大大提高。安裝套軸套還克服了軸承的軸向竄動。所以承軸套得到廣泛應用，但也存在一些不足，由于軸套的精度直接影響軸的徑向跳動。 （二）零件的工藝分析軸承套的加工表面較多，它們之間有一定的位置要求，先分析如下：1端面的加工這一組加工表面包括：小端面的精加工，粗糙度要求為Ra0.8；大端面的加工，粗糙度要求為Ra6.3；還有在端面上的以直徑為200的圓周上的6個10孔的加工及其倒角。2.直徑為225mm的外圓面的加工這一

5、組加工表面為225mm外圓面的加工，精度要求為Ra0.8。3. 直徑為180mm的外圓面的加工這一組加工表面為180mm外圓面的加工，精度要求為Ra0.8。4.以150mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：150mm孔內表面的加工，精度為Ra0.8，與孔150孔相垂直的臺階面和軸承套外端面，及外端面的倒角。這些加工面之間有一些位置要求，主要是：、6個10孔之間的位置度公差為0.4；、150內孔臺階面和法蘭大端面與150孔中心線的垂直度誤差均為0.04；、150內孔臺階面和法蘭小端面與150孔中心線的垂直度誤差均為0.02；、158外圓面與150孔中心線的圓跳動誤差為0.02。有以上分析可知

6、，對于這些加工表面，可以先加工一些表面，然后借助于專用夾具加工另一些表面，并且保證它們之間的位置精度要求。二 、工藝規程設計 （一）毛坯的選擇零件材料為45鋼，硬度為HRC3236。由于零件產量100，生產類型為中批生產，使用是受到徑向和軸向的載荷，因此采用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用胎膜鍛成型。這對于提高生產率、保證加工質量也是有利的，而且這是根據學校的生產條件定的。 （二）基準的選擇基準的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基準的選擇得正確與合理，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

7、造成零件的大批報廢，使生產無法正常進行。1、 粗基準的選擇對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對于本零件來說，粗基準的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，該零件的設計基準為中心軸線，但實際加工時主要的定位基準為小端面和大端面為粗基準，考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，達到完全定位。2、 精基準的選擇 以粗加工后的底面為主要的定位精基準，加工外圓到精度要求后再以小端面和180外圓為精基準進行加工。 （三）工藝路線的擬定 1、表面加工方法的確定大端面及軸承套小端面用粗車，小端面用精車，10的孔及M10的油孔用鉆，150的孔

8、用鉆，158的孔用鉆，180的外圓面先粗車后精車，內孔臺階面用精車，外輪廓用粗銑。 2、加工方案的確定制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中批生產的條件下，可以考慮采用專業機床加專用夾具，并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1 粗車大端外圓至226mm、端面、內孔150mm，倒角2×45°。 工序2 粗車小端內孔130mm、外圓至181mm、小端端面，保證長度71mm。 工序3 半精車大端外圓、端面、內孔、臺階面至要求。工序4 半

9、精車小端端面保證長度70mm，小端外圓、內孔，車內溝槽至要求。工序5 銑3個R4mm型孔。工序6 鉆大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔。工序7 攻絲用鉸杠夾持M10×1絲錐頭加工2×M10mm至要求。工序8 鉗工檢驗，去毛刺工序9 磨內孔至要求工序10 磨小端外圓至要求，磨端面工序11 產品總檢工藝路線方案二：工序1 鉆擴158的孔。工序2 鏜150的孔，工序3 車180外圓，工序4 磨外圓面，工序5 車法蘭內外及小端面，工序6 鉆10的法蘭孔，工序7 鉆M10的孔，工序8 銑法蘭外輪廓，內圓角，工序9 產品總檢以上兩個工藝方案看起來都比較合理，方

10、案一是先加工以粗車大端外圓至226mm、端面、內孔，臺階面為中心的一組表面，然后以此為基面加工大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔；而方案二工序少，但方案二先鉆擴158的孔，通過內孔和大端面定位，而大端面沒有加工，導致定位不準確。故應先加工大端面作為基準，綜上所述方案一較合理。最終方案：工序1 粗車大端外圓至226mm、端面、內孔150mm，倒角2×45°。工序2 粗車小端內孔130mm、外圓至181mm、小端端面，保證長度71mm。工序3 半精車大端外圓、端面、內孔、臺階面至要求。工序4 半精車小端端面保證長度70mm，小端外圓、內孔，車內溝槽至要

11、求。工序5 銑3個R4mm型孔。工序6 鉆大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔。工序7 攻絲用鉸杠夾持M10×1絲錐頭加工2×M10mm至要求。工序8 鉗工檢驗，去毛刺工序9 磨內孔至要求工序10 磨小端外圓至要求，磨端面 工序11 產品總檢以上加工方案大致看來還是合理的。但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取得加工手段之后，發現仍有問題，主要表現在150內孔臺階面和法蘭大端面應與150孔中心線垂直，垂直度公差為0.04mm。158外圓面與150孔中心線的圓跳動誤差為0.02，因此加工及測量150內孔時應以大端面為基準。這樣做，能保證沒設計基準與工

12、藝基準相重合。在上述工藝路線中也是這樣擬定的。同理，158、150兩孔與其外端面的垂直度的技術要求在加工與測量時也應遵循上述原則。但在已制定的工藝路線中卻沒有這樣做：加工孔時，以大端面定位（這是正確的）；二加工外端面時，也是以150孔定位。這樣做，從裝夾上看似乎比較方便，但卻違反了基準重合原則，產生了基準不重合誤差。具體來說，當兩孔的外端面以150孔為基準加工時，如果兩個端面與孔中心線已保證絕對平行的話（這是不可能的），那么兩孔中心線與孔仍有垂直度公差，則孔與其外端面的垂直度誤差會很大，甚至會超差而報廢。這就是基準不重合而造成的結果。為了解決這個問題，原有的加工路線可仍大致保持不變，只是在兩孔

13、加工完以后，再增加一道工序：以孔為基準，磨兩孔外端面。這樣做，可以修正由于基準不重合造成的加工誤差，同時也照顧了原有的加工路線中裝夾鉸方便的特點。因此，最后的加工路線確定如下：工序1 粗車大端外圓至226mm、端面、內孔150mm，倒角2×45°。工序2 粗車小端內孔130mm、外圓至181mm、小端端面，保證長度71mm。工序3 半精車大端外圓、端面、內孔、臺階面至要求。工序4 半精車小端端面保證長度70mm，小端外圓、內孔，車內溝槽至要求。工序5 鉆擴150孔至要求工序6 銑3個R4mm型孔。工序7 鉆大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔。工序8

14、 攻絲用鉸杠夾持M10×1絲錐頭加工2×M10mm至要求。工序9 鉗工檢驗，去毛刺工序10 磨內孔至要求工序11 磨小端外圓至要求，磨端面 工序12 產品總檢 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定該零件材料為鋼45，硬度為HRC3236，生產類型為中批生產，采用鍛件毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圓表面（180mm） 考慮其加工長度為51mm，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確定加工余量：粗 車：190mm粗 車：183mm 2Z=7.0mm半精

15、車：181.4mm 2Z=1.6mm粗 磨：180.1mm 2Z=1.3mm精 磨：180mm 2Z=0.1mm 此時直徑余量2Z=5mm。2.外圓表面180沿軸線長度方向的加工余量及公差（180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較復雜，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。 長度方向余量查工藝手冊表2.2-2.5，其余量值規定為1.7-2.2mm，現取2.0mm。3.150孔的加工與余量及公差查工藝手冊確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 60mm

16、鉆孔： 120mm 2Z=60mm擴孔： 140mm 2Z=20mm粗鏜： 148mm 2Z=8mm半精鏜148.5mm 2Z=1.5mm精鏜： 150mm 2Z=0.5mm精鏜后可達到IT7-IT9，滿足加工要求。4. 小端面的加工余量粗車： 182mm粗車： 180.5mm 2Z=1.5mm半精車：180mm 2Z=0.5mm（五）確定切削用量及基本工時 工序1 粗車大端外圓至226mm、端面、內孔150mm，臺階面及倒角。 1.加工條件 加工材料：45#鋼 正火，模鍛 加工要求：粗車、半精車、精車右端面及粗車、半精車226外圓。 機床：C6140 刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸16mm

17、×25mm，=90°，=15°，=80°， 2.計算切削用量 （1）粗車大端面 1）確定最大加工余量：已知毛坯總長度是73mm，兩端都要加工，故此時 兩邊最大的加工余量可按Z=5.5mm考慮。pa=3.5mm 2）確定進給量f:根據切削手冊表1.4，當刀桿尺寸為16mm×25mm， pa3.5mm，工件直徑為140mm時。 f=0.50.7mm/r 按C6140車床說明書取f=0.5mm/r 3)計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命T=60min） 式中，見切削手冊表1.28，即 4)確定機床主軸轉速： 按機床說明書，

18、與254.78r/min相近的有250r/min，300r/min，現在 取250r/min。 5）計算切掉工時：按工藝手冊表6.21，取 （2）粗車228mm外圓至226mm 1）背吃刀量：單邊余量Z=3mm，可一次切除 2) 進給量：根據切削手冊表1.27，選用f=0.51mm/r 3) 計算切削速度：見切削手冊表1.27 4) 確定主軸轉速： 按機床選取 n=250r/min，所以實際切削速度為： 5) 切削工時： （3）鉆內孔至147mm （見切削手冊表2.7） （見切削手冊表2.13及2.14） 按機床選取 （按工藝手冊表4.2-2） 實際切削速度 切削工時 式中，切入，切出 工序2

19、 粗車小端內孔130mm、外圓至181mm、小端端面，保證長度72mm。 （1）粗車小端面 1）背吃刀量：單邊余量Z=5.5mm， 2) 進給量：根據切削手冊表1.27，選用f=0.51mm/r 3) 計算切削速度：見切削手冊表1.27 4) 確定主軸轉速： 按機床選取 n=250r/min，所以實際切削速度為： 5) 切削工時： （2）粗車外圓至181mm 1）背吃刀量：單邊余量Z=20mm，=4mm分5次切除 2) 進給量：根據切削手冊表1.27，選用f=0.51mm/r 3) 計算切削速度：見切削手冊表1.27 4) 確定主軸轉速： 按機床選取 n=250r/min，所以實際切削速度為：

20、 5) 切削工時： （3）鉆內孔至127mm （見切削手冊表2.7） （見切削手冊表2.13及2.14） 按機床選取 （按工藝手冊表4.2-2） 實際切削速度： 切削工時： 式中，切入，切出 工序7 鉆6-10的孔 鉆6-10的法蘭孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：10高速鋼鉆頭 查切削用量手冊得，進給量f=0.17mm/r，鉆削速度v=0.88m/s 機床主軸轉速 查Z525轉速表 取n=392r/min 則實際鉆削速度為： 切削工時： 式中，切入，切出 三、課程設計心得體會 兩周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又

21、如何完成一件事情。在設計過程中，與同學分工設計，和同學們相互探討，相互學習，相互監督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。 課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎 通過這次課程設計，本人在多方面都有所提高。通過這次課程設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進行一次機械加工工藝設計工作的實際訓練從而培養和提高學生獨立工作能力，

22、鞏固與擴充了機械加工工藝設計等課程所學的內容，掌握數控加工設計的方法和步驟，掌握數控加工設計的基本技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了零件的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。 在這次設計過程中，體現出自己單獨設計模具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發現自己平時學習的不足和薄弱環節，從而加以彌補。 在此感謝我們的劉老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次課程設計的每個實驗細節和每個數據，都離不開老師您的細心指導。而您開朗的個性和寬容的態度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設計。 同時感謝對我幫助過的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。 由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。參考文獻1 趙家齊機械制造工藝學課程設計指導書（第2版）機械工業出版社，20