机械制造_课程设计支承座.docx

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1、一、零件的分析（一）零件的作用零件的主要工作表面有四个，分别是062D（+O.O3）的孔内表面,072d6（二招簧）的孔内表面，间距45+o.的左端面与法兰端面。零件的形状比较简单，属于较简单的零件，结构简单。（二）零件的工艺分析零件材料为HT200,该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性,耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。支承座加工表面及其要求：1）从零件图上可知主要的加工难点在于a） .04OD的表面粗糙度为Ra16u,法兰左端面的表面粗糙度为Ra16um,但是对毛坯的钻孔工序会破坏此两表面，故应将该两表面的最后工序放在钻孔工序后。b） .工件两吊耳上两通孔的表面粗糙度为Ra

2、1.6,必须要经过校工序之后才能得到该精度。除此之外，该通孔有角度要求，夹具比较复杂。c） .工件右端外围夹持长度较短，且为铸造表面，又不是标准的轴对称形体。故需要从内部夹持，采用膨胀芯轴定位，芯轴固定的设计较复杂。d） .工件法兰左端面在钻孔工序中会被破坏，故不能作为基准面，但是图纸上很多重要尺寸以该表面为基准，实际使用左端面作为基准面，需要进行长度公差计算。2)零件总长的为自由尺寸92mm,同时左端面尺寸为077,右端面尺寸为060。3)法兰：法兰位于工件中部偏右，左端面粗糙度要求Ra1.6m,其对侧为两吊耳。4)左端面：与077及065各倒角1.5x45。,端面粗糙度要求Ra1.6mo5

3、)左内孔：工件左侧有两阶梯内孔，直径分别为065及062D(+O.O2),062D(+O.O2)粗糙度要求为Ra1.6mo6)右内孔：工件右侧有两阶梯内孔，直径分别为047.5及04OD(+O.O27),04OD(+O.O27)粗糙度要求为Ra1.6m07)光孔：法兰上以法兰突起和法兰吊耳为中线，对称布置，6-07,孔中心线具工件中轴线85mm。8)沉孔：07上端沉孔011,沉度为距上表面4+04mm。9)退刀槽：072d6表面，法兰左端面，尺寸2x0.5。10)螺纹孔：法兰上有一弧形突起，其上有M1OXI5的螺纹，向内为光孔，螺纹孔中心线与法兰左端面间距离为100.0mm。11)吊耳孔：吊耳

4、上各有01OD(8oi6)通孔，粗糙度要求Ra16Rm,吊耳孔中轴线与法兰左端面间距离为160.2mm。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式该零件材料为HT200,由于零件生产纲领属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取砂型铸造机器造型和壳型有助于提高生产率,保证加工质量。（二）基准面的选择1 .粗基准的选择原则:按照有关粗基准的选择原则,对于重要表面的工件，为保证重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该重要表面为粗基准。现取粗糙度要求为Ra1.6m的右内孔作为粗基准加工相对的表面。2 .精基准的选择原则：精基准的选择主要应该考虑基准重合以及互为基准的问题，当设计基准与工序基准不重合的

5、时候，应该进行尺寸换算。根据这些原则，车右内孔时应选择粗糙度为Ra16Rm的左外圆表面作为精基准，符合精基准重合原则。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，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。工艺路线方案：工序一：毛坯应力去火，去毛刺。工序二：车右内孔，以左外圆为粗基准，车孔035至039.7,选用CA6140普通卧式车床。工序三：粗车左端面，以右内孔为基准，选用CA6140普通卧式车床，通过芯轴固定。

6、工序四：精车左端面，以右内孔为基准，选用CA6140普通卧式车床，通过芯轴固定。工序五:车法兰左端面至44.5,以左端面和右内孔为基准;车左外圆，以右内孔为基准，车左外圆至072.4,同时车退刀槽;车左内孔，车058至061.7,以右内孔为基准;车左大孔，车058至065,以右内孔为基准。选用CA6140普通卧式车床，通过芯轴固定。工序六：精车左外圆，以右内孔为基准，精车072.4至072;精车内孔，以右内孔为基准，精车061.7至062。选用CA6140普通卧式车床，通过芯轴固定。工序七：车右端面，以072和法兰左端面为基准，车右端面至尺寸;车右大孔，以072和法兰左端面为基准，车039.7

7、至047.5。选用CA6140普通卧式车床。工序八：铳吊耳两内侧面至尺寸，铳圆角矩形通孔，均以法兰左侧面为基准，选用X5032立式升降台铳床与专用夹具。工序九：以左外圆为基准，钻6-07通孔，锢沉孔09通孔，吊耳两通孔09,吊耳上小孔04。工序十：扩孔2-09通孔至09.8,较09.8至010。工序H-：攻丝，M1Ox15,M5o工序十二：精车法兰左端面至45,以以右内孔为基准，选用CA6140普通卧式车床，通过芯轴固定。工序十三：精车右内孔，以左外圆外基准，车039.7至040。工序十四：车倒角，去毛刺。工序十五：清洗。工序十六：终检。工序十七：入库。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的

8、确定：该零件材料为HT200,由于零件年产量属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取砂型铸造机器造型和壳型有助于提高生产率,保证加工质量。根据零件图计算轮廓尺寸，长92m,最大轴径IoOmm。对于成批生产的铸件，其加工余量等级查表可得:选取公差等级CT为8-10级，选为9级。根据加工表面的基本尺寸和铸件公差等级CT,公差带相对于基本尺寸对称分布铸造方法按机器造型，铸件材料按HT,得机械加工余量等级范围E-G级，取为F级对所有加工表面取同一个数值，最大轮廓尺寸为100mm,机械加工余量等级为F级，得RMA（机械加工余量）为2n确定工序尺寸1 .内孔及其端面加工工序尺寸毛坯粗车半精车精车金刚

9、键金刚键精辕粗糙度（最终）040353939.7401.6047.5353939.747.53.2062D586061.7621.60655860653.22 .法兰左侧面加工工序尺寸粗车法兰侧面车削加工余量为4mm,粗糙度要求为1.6o3 .吊耳两侧面与圆角矩形通孔毛坯两吊耳内侧面距离为IOn1nb粗铁半精铳精磨粗糙度工序间尺寸（mm）毛坯10各表面12.511.7吊耳两侧面3.2124 .6X07第一次钻为7。7.M10第一次钻为08.5,攻丝得M10。钻010第一次钻孔09.8,第二次较010；钻沉孔011第一次钻孔011；钻M5,第一次钻孔04,攻螺纹得M5。（六）确定切削用量及基本工

10、时工序十三：精车右内孔，以左外圆外基准，车039.7至040。1 .加工条件工件材料：HT200,%=，砂铸。加工要求：精车039.7至040,Ra=I.6。机床：CA6140普通卧式车床。2 .计算切削用量1）单边余量ZnIaX1=72,ZrniT1=ZmaX2=46,Zmn2=3.8,ap1=1.5,分四次加工;1.4,ap2=1.5,分两次加工。2)进给量f=0.6min/r3)计算切削速度_CV&%TmaPXVfyDKV2924)45。,X1.5。心X0.6。.30-99=1598(mmin)确定机床主轴转速1000vc10002.4TrdW40=21.19(rs)=1272(rmin

11、)选取几S=1120(r/min)=118.67(rs)TrdW九SUW=00-=2.345(rs)=141(rmin)5)单位切削功率Ps=32.7X106kW/(mm3mn1)KfFZ=09Pm=PsvapfIOOOKfFz=3.735kWPe=7.8kWF=1962MPa6）切削工时FZ=FaPfKfZ4mm,切出长度=0,试切长度。=5mm46+4+5aczr-4=19.64S18.670.6146+4+5tm2=c,rz-72=9.82srn218.670.612+4+5tm1=7C/rT-T=1.875sm118.670.6三、专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动

12、强度，通常需要设计专用夹具。经过与指导教师协商,决定设计工序钻6-07通孔和侧面M1O螺纹孔。1设计宗旨设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来钻6-07的钻孔和M1OX15螺纹孔，使其足以满足精度要求。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。2 ,夹具设计分析：根据零件图给出的信息，我们可以看出该工序需要保证六通孔中心与零件中心连线之间的角度为45度，且要保证孔中心所在圆与内孔轴线的同轴度，侧面螺纹孔的角度。此外，孔在径向方向关于内孔轴线对称。3 .对机床专

13、用夹具的基本要求：（1）稳定地保证工件的加工精度（2）提高机械加工的劳动生产率（3）结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件（4）应能够降低工件的制造成本（5）适当提高夹具元件的通用化和标准化程度，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本4 .夹具最终设计方案1）定位方案根据零件图上的相关尺寸和表面粗糙度要求，决定选择加工精度最高的右内孔040作为主要定位基准，用定位芯轴限制四个自由度；分别在两吊耳内侧插定位销和下表面的夹具体凸台定位，并且压紧螺母进行加紧，各限制一个自由度。从而使得六个自由度完全限制。采用此方案，使得夹紧力和加工受力方向一致，可较好的保证钻孔的加工精度。2）加紧机构根据生产率的要求，运用手动加紧可以满足。采用钻模板和螺母夹紧工件。3）支架和底座支架和底座采用整体铸造，材料选用HT200。铸造后要按照零件图的要求，对相应表面进行加工，以达到精度要求。4）使用说明安装工件时，将工件紧贴定位凸台，对好长钻套，从上侧推入，旋紧螺母即可。钻孔时先钻上方6-07通孔，后钻侧面08通孔。拆卸工件时，抽出U型垫圈和钻模板即可取出工件。5）结构特点该夹具结构简单，共建装卸方式合理，操作简便，工人加紧工作行程短。但需手动加紧，时间效率偏低。