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1、機(jī)電學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)工藝性分析:（一）零件的技術(shù)要求:1. 軸承蓋零件，材料為 HT2002. 零件的技術(shù)要求表：加工表面尺寸及偏差/ mm公差/ mm及 精度等級表面粗糙度 / gm形位公差/ mm軸承蓋端面25 -0.3-0.51IT1212.5軸承蓋外圓表面 100f10IT106.3 130-0.043-0.203IT106.3軸承蓋孔內(nèi)表面70 -0.011-0.131IT106.3 85-0.013-0.363IT1212.5 900.013-0.363IT1212.5打孔7 -0.006 -0.096IT1112.5（二）確定軸承蓋的生產(chǎn)類型：根據(jù)設(shè)計(jì)題目年產(chǎn)

2、量為 10萬件，因此該軸承蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)二、毛坯的選擇：（一）選擇毛坯：由于該軸承蓋在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件。該 軸承蓋的輪廓尺寸大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用模鑄方法制造毛坯，毛坯拔模 斜度為5（二）確定毛坯的尺寸公差：1 公差等級：由軸承蓋的功能和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。2鑄件件材質(zhì)系數(shù)：由于該軸承蓋材料為HT200。3鍛件分模線形狀：根據(jù)該軸承蓋的形位特點(diǎn)，選擇零件方向的對稱平面為分模面，屬于平直分模線。4.零件表面粗糙度：由零件圖可知，該軸承蓋的各加工表面粗糙度Ra均大于等于6.3 g

3、mo三、定位基準(zhǔn)的選擇：（一）精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇該軸承蓋軸孔00f8和軸承蓋右端面作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了崔準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。軸孔100f8的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工軸的外圓表面和軸承蓋外圓表面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直 度要求。選用軸承蓋左端面作為精基準(zhǔn)同樣遵循了遑準(zhǔn)重合的原則，選用軸承蓋左端面作為精基準(zhǔn)，夾緊可作用在軸承蓋的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。（二）粗基準(zhǔn)的選擇：作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠，該軸承蓋軸的外圓表面、右堵頭外圓表面作為 粗基準(zhǔn)，以保證為

4、后序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。四、工藝路線的擬定：（一）各表面加工方法的選擇：加工表面公差/ mm及精度等級表面粗糙度/ gm加工方案軸承蓋兩端面IT1212.5粗車軸承蓋外圓表面IT106.3粗車-半精車軸承蓋孔內(nèi)表面IT106.3粗鏜-半精鏜IT1212.5粗鏜打孔IT1112.5鉆（二）加工階段的劃分該輥筒體加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。第-1項(xiàng)共6頁機(jī)電學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求。(三) 加工順序的安排：1. 機(jī)械加工工序：(1) 遵循先基準(zhǔn)后其它 原則，首先加工精

5、基準(zhǔn)-軸承蓋左堵頭內(nèi)孔 00f8。(2) 遵循先粗后精I(xiàn)原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。2 具體方案： 方案一：(1 )鑄造(2) 粗車兩端面(3) 粗車外圓端面 130-0.043-0.203mm(4) 粗車外圓端面 100-0.036-0.176mm(5 )半精車外圓端面 130-0.043 -0.443mm (6 )半精車外圓端面 100-0.036 -0.386mm(7) 粗鏜內(nèi)圓端面 70-0.011-0.311mm(8) 粗鏜內(nèi)圓端面 85-0.013-0.363mm(9) 粗鏜內(nèi)圓端面 9Q0.013-0.363mm(10 )半精鏜內(nèi)圓端面 70-0.011-0.131

6、mm(11) 鉆孔6*8方案二：(1 )鑄造(2) 粗車兩端面(3) 鉆孔6*8(4) 粗車外圓端面 130 -0.043-0.203mm(5) 粗車外圓端面 100-0.036-0.176mm(6 )半精車外圓端面 130-0.043-0.443mm(7 )半精車外圓端面 100-0.036-0.386mm(8) 粗鏜內(nèi)圓端面 70-0.011-0.311mm(9) 粗鏜內(nèi)圓端面 85-0.013-0.363mm(10) 粗鏜內(nèi)圓端面 900.013-0.363mm(11) 半精鏜內(nèi)圓端面 70-0.011-0.131mm方案三：(1 )鑄造(2) 粗車兩端面(3) 粗車外圓端面 130-0

7、.043-0.203mm(4) 粗車外圓端面 100-0.036-0.176mm(5) 鉆孔6*8(6 )半精車外圓端面 130 -0.043-0.443mm(7 )半精車外圓端面 100-0.036-0.386mm(8) 粗鏜內(nèi)圓端面 70-0.011-0.311mm(9) 粗鏜內(nèi)圓端面 85-0.013-0.363mm(10) 粗鏜內(nèi)圓端面 9Q0.013-0.363mm(11) 半精鏜內(nèi)圓端面 70-0.011-0.131mm論證：為使加工岀一個(gè)符合零件的技術(shù)要求和裝配要求選取一個(gè)最為合適的方案作岀下列論證：方案一：先加工岀組成零件的各部件，可同時(shí)加工岀各部件，且精度能達(dá)到零件要求，但最

8、后進(jìn)行鉆孔， 使工件發(fā)生扭曲變形，使零件在使用過程中受到外力而未達(dá)到零件的技術(shù)要求。所以，此方案設(shè)計(jì)不合理。方案二：為了使零件在加工后不發(fā)生應(yīng)力變形，先對零件進(jìn)行鉆孔，然后對其整個(gè)零件進(jìn)行粗加工、精加 工，但這樣在對零件整體進(jìn)行加工時(shí)，由于零件體積較大，使加工變得更加復(fù)雜化，且浪費(fèi)時(shí)間。因此，此方案 設(shè)計(jì)不合理。方案三：此方案在同時(shí)進(jìn)行粗加工后，進(jìn)行鉆孔，在焊接后對零件各表面進(jìn)行精加工，即滿足了設(shè)計(jì)要求 又節(jié)省了時(shí)間。因此，此方案為最佳方案。3工序的集中與分散：該輥筒體的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬用型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序 集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔

9、助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加 工表面之間的相對位置精度要求。五、工序內(nèi)容的擬定：第- 2項(xiàng)共6頁第-3項(xiàng)共6頁機(jī)電學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（一）工序的尺寸和公差的確定：加工表面加工方案加工余量精度等級尺寸及精度軸承蓋兩端面粗車2IT1225-0.3-0.51軸承蓋 130 -0.043-0.203外圓表面半精車1.8IT10 130 -0.043-0.443粗車2.5IT12 130 -0.043-0.203軸承蓋 100f10外圓表面半精車1.5IT10 100 -0.036-0.386粗車2.5IT12 100 -0.036-0.176軸承蓋 70 -0.

10、011-0.131 孔內(nèi)表面半精鏜1.0IT1070-0.011-0.131粗鏜2.0IT1270-0.011-0.311軸承蓋85-0.013-0.363孔內(nèi)表面粗鏜2.0IT1285-0.013-0.363軸承蓋90-0.013-0.363孔內(nèi)表面粗鏜2.0IT129Q0.013-0.363打 7-0.006 -0.096 孔鉆7.0IT11 7 -0.006-0.096（二）設(shè)備及工藝裝備的選擇：1、設(shè)備：C6140 臥式鏜床 立式銃床2、工藝裝備：通用、專用車刀、專用鏜刀、專用銑刀、專用夾具等等。（三）切削用量的選擇及工序時(shí)間計(jì)算：工序I鑄造工序n粗車軸承蓋兩端面工步一1. 加工條件工

11、件材料：HT200,b b =170240MPa，鑄造；工件尺寸：l=25mm加工要求：粗車軸兩端面，加工余量2mm;機(jī)床：C6140車床刀具：YG6硬質(zhì)合金端車刀。銃削寬度ae 90深度ap 6,故根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊（后簡稱簡 明手冊）表3，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)切削用量手冊（后簡稱切削手冊）表3.16，選擇刀具前 角Y0= 0后角a0 = 8，副后角a0 =10刃傾角入s=- 10,主偏角Kr=60 過渡刃Kr & =30副偏角Kr =52. 切削用量（1）確定切削深度ap因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇 ap=2mm 一次走刀即可完成。（2 ）確定每次進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?/p>

12、，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端車，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端車刀加工，機(jī)床功率為4.5kw （據(jù)簡明手冊表4.2-35，C6140車床）fz=0.60.9mm/z故選擇：fz=0.66mm/z （3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)切削手冊表 3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm ;由于車刀直徑d=125mm，故刀具使用壽命T=180min （據(jù)簡明手冊表 3.8） （4）計(jì)算切削速度Vc根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.11 查?。篤=100m/minN s=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245.0r/mi

13、n根據(jù)切削用量簡明手冊實(shí)際轉(zhuǎn)速為250r/min故實(shí)際切削速度 Vc=3.14d N 實(shí)/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min|綜上，此工步的切削用量為：a =2mm， f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/mintm= L/ nf=（65+1.6）/250*0.66=0.40min工步二綜上，此工步的切削用量為：a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/min tm =0.2min工序川粗車軸承蓋 130外圓表面1 選擇刀具：與粗車端面刀具相同2 確定切削用量（1）確定背吃刀量第-5項(xiàng)共6頁機(jī)

14、電學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)半精車外圓，加工余量為2.5mm, 次走刀,asp=2.5/2=1.25mm 。(2) 確定進(jìn)給量由切削用量簡明手冊表3 14得f=1.01.4mm/r。再由簡明手冊表4 1 2查取f =1.02mm/r(3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：后刀面磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.81.0,耐用度為T=60min。根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.11查取：V=100m/min Ns=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245.0r/min 根據(jù)切削用量簡明手冊實(shí)際轉(zhuǎn)速為 250r/min.故實(shí)際切削速度：Vc=3.14d N 實(shí)/1000=3.14*130*250/1

15、000=102.1m/min綜上，此工步的切削用量為：a =1.25mm，f =1.02mm/r, n =250r/min, V =102.1m/min。tm= L/ nf=(15+2.7)/250*1.02=0.07min工序W粗車 100f8外圓面此工步的切削用量為：a =1.25mm , f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min。tm= L/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12min工序V半精車軸承蓋 130外圓表面：1. 加工條件工件材料：HT200,b b =170240MPa，鑄造；工件尺寸：l=25mm;加工要求：半精車外圓表面，加工

16、余量1.8mm;刀具：車刀形狀，刀桿尺寸都與粗車相同。刀牌型號為YT15, K r =45 KR=5 Yo = 90 :ao =82. 確定切削用量(1) 確定背吃刀量 半精車外圓，加工余量為 1.8mm, 一次走刀，asp=1.8/2=0.9mm。(2) 確定進(jìn)給量由切削用量簡明手冊表3 14得f=1.01.4mm/r。再由簡明手冊表4 1 2查取f =1.02mm/r(3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：后刀面磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.81.0,耐用度為T=60min。(4) 確定切削速度Vc根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.11查?。篤=100m/minN s=1000v/3.14d=1000*100/3.1

17、4*130=245r/min 根據(jù)切削用量簡明手冊實(shí)際轉(zhuǎn)速為250r/min故實(shí)際切削速度 Vc=3.14d N 實(shí)/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min綜上，此工步的切削用量為：a =0.9mm，f =1.02mm/r, n =250r/min, V =102.1m/min。tm= L/ nf=(15+2.0)/250*1.02=0.07min工序VI半精車軸承蓋 100f10外圓表面：此工步的切削用量為：a =1.25mm ，f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min。tm= L/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12

18、min工序VII粗鏜70孔機(jī)床：T68臥式鏜床單邊余量z =1 0mm a =1 0mm1 a p由簡明手冊4.2-20查得取f =0.52 mm / r由簡明手冊4.2-21查得取n = 200 r / minVc= 3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min計(jì)算切削工時(shí) tm= L/ nf=(6+2.0)/200*0.52=0.08min工序VIII粗鏜85孔機(jī)床：T68臥式鏜床單邊余量z =1.0 mm, a 1 .0 mmp由簡明手冊4.2-20查得取f =0.52 mm /r由簡明手冊4.2-21查得取n = 200 r / mnVc= 3.14

19、Dn /1000=3.14*85*200/1000=53.4m/min計(jì)算切削工時(shí) tm = L/ nf=(10+2.0)/200*0.52=0.12min工序IX粗鏜90孔機(jī)床：T68臥式鏜床單邊余量z =1.0mm, c =1 0mma p由簡明手冊4.2-20查得取f =0.52 mm / r由簡明手冊4.2-21查得取n = 200 r / minVc= 3.14Dn /1000=3.14*90*200/1000=56.5m/min計(jì)算切削工時(shí) tm = L/ nf=(9+2.0)/200*0.52=0.11min第- 4項(xiàng)共6頁第-7項(xiàng)共6頁機(jī)電學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)工序X半精

20、鏜70孔機(jī)床：T68臥式鏜床單邊余量z = 0.5mm,0.5mma p由簡明手冊4.2-20查得取f =0.52 mm / r由簡明手冊4.2-21查得取n = 200 r / minVc=3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min計(jì)算切削工時(shí) Tm=L/fm=6+2/200*0.52=0.08工序X I打8孔：1 刀具選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑 8mm，雙維修磨橫刃。2 選擇切削用量(1) 決定進(jìn)給量f 按加工要求決定進(jìn)給量：據(jù)簡明手冊鑄鐵的強(qiáng)度小于等于200HBS , d=8mm時(shí)，f=0.470.57mm/r由于l/d=25/9=2.8,所以不用乘

21、孔深修正系數(shù)。按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：據(jù)簡明手冊鉆頭強(qiáng)度為640Mpa , d=8mm鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 f=1.0mm/r按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：據(jù)簡明手冊強(qiáng)度小于等于640MPA ,d小于等于10.2mm ,f=2.25mm/r13.6/3.14 9=481.2r/min據(jù)簡明手冊轉(zhuǎn)床最接近 481.2r/min 的轉(zhuǎn)數(shù)為 545r/min(4) 計(jì)算基本工時(shí)tm= L/ vf，L=l+ y+ ，l=15mm.查切削手冊表 3. 26，入切量及超切量為：y+A=6mm，則：tm= L/ nf=(15+6)/0.48*545=0.08min。該零件需要鉆6個(gè)相同的孔，每60度鉆1個(gè)，T

22、=3t=0.48min參考文獻(xiàn)：鄒青主編，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書機(jī)械工業(yè)出版社,2004年8月艾興，肖詩綱主編，切削用量簡明手3版 機(jī)械工業(yè)出版社,2003年8月曾志新，呂明主編，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢理工岀版社,2001年7月王明珠主編，工程制圖學(xué)及計(jì)算機(jī)繪圖 一一國防工業(yè)出版社,2003年3月謝家瀛主編，機(jī)械制造技術(shù)概論，北京：機(jī)械工業(yè)岀版社，2004年7月劉友和主編，金工工藝設(shè)計(jì)，廣州：華南理工大學(xué)出版社，2001年8月周增文主編，機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)，長沙：中南大學(xué)出版社，2003年7月張木青、宋小春主編，制造技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐，北京：機(jī)械工業(yè)岀版社，2002年2月減速器軸承端蓋與軸承套杯

23、結(jié)構(gòu)尺寸螺釘聯(lián)接外裝式軸承蓋d0=d 3+1mm （d 3見表鑄鐵減速箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸I）Do=D+2.5d 3；D2=Do+2.5d 3；e=1.2d 3；e1e;m 由結(jié)構(gòu)確定；D4=D 10 15）mmdi,bi由密封尺寸確定；b=510,h=（0.81）b注：材料 HT150。嵌入式軸承蓋 注：材料HT150。軸承套杯 注：材料HT150e2=5 8mm/S=10 15mm ；m由結(jié)構(gòu)確定；D3=D+e 2,裝有0型圈的，按0形圈外徑?。ㄒ姳硪?形橡膠密圭寸圈D溝槽尺寸（GB3452，3 -88）mmO形圈截面直徑d2+0.25BoHd 3偏差值2.653.42.070/ -0.053.554.62.740/ -0.065.36.94.190/ -0.07軸承套; D2=Do+2.5d3； m由結(jié)構(gòu)確定；D1應(yīng)考慮軸承外圈的折卸，（參見 篆動(dòng)軸承l(wèi)b ; D軸承外徑；砂輪越程槽尺寸見表 形輪越程II 設(shè)計(jì)理念：端蓋作為一非常重要的機(jī)械零件之一，用途十分廣泛。該零件的主要工作表面為左右端面以及左端面的外 圓表面，一般作用：（1 ）軸承外圈的軸向定位；（2）防塵和密封，除本身可以防塵和密封外，也常和密封件配合 以表達(dá)到密封的作用；（3 ）位于車床電動(dòng)機(jī)和主軸箱之間的端蓋，主要起傳送扭矩和緩沖吸震的作用，使主軸箱 的轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。零件圖：第-11項(xiàng)共6頁