角形轴承箱工艺设计

成都航空职业技术学院

《机械制造技术》

课 程 设 计 说 明 书

角形轴承箱加工工艺设计

班级： 111313 指导老师： 王 晓 霞 学号： 110730 学生姓名： 陈 志 鹏

目录

一．零件图···················································1

二．零件的工艺性分析·········································1

三．毛坯的选择···············································2

四．工艺路线拟定·············································3

五．零件的加工方案···········································4

六．刀具的选择···············································4

七．加工余量和公差查询·······································4

八．零件的专用夹具设计·······································8

九．工序卡片·················································10

十．心得体会·················································10

一、零件图

二、 零件的工艺性分析

1、 零件的构形特征

零件类型：该零件为轴承箱，属于铸造异型类零件

零件组成表面：上下端面，2*360端面、2*58端面、2*75面、2个50H11槽、Φ180H7孔

2*Φ25孔、6*Φ13孔

2、零件主要组成表面以及技术要求：在尺寸图中，左视图上标注的零件的两侧面（100h11）垂直于基准C （φ180H7孔的轴线）其垂直度公差为0.1mm 。

在左视图上标注的宽度为50h11的（两槽）槽的两侧面平行于基准B （左视图中零件的左侧面），其平行度公差为0.12mm 。

左视图上标注的φ180H7的孔有圆度要求，其圆度公差为0.008mm 。 在尺寸图中，视图上标注的宽度为50h11的两槽的内槽面有垂直度要求，其垂直度公差为0.12mm 。

主视图上标注为的孔，有位置度的要求，其位置度公差为0.6mm 在尺寸图中，俯视图上标注的宽度为50h11槽，有位置度要求，其公差值为0.4mm 。

由零件图可知，零件的不加工表面粗糙度值为6.3um 。零件的材料为HT200。

铸件要求不能有吵眼、疏松、气孔等铸造缺陷，以保证零件强度、硬度及刚度，在外力作用下，不致于发生意外事故。

三、毛坯的选择

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，又是薄壁零件。故选择铸件毛坯。考虑到轴承的正反转和主要受径向力等情况，以及参照零件图上所给的该零件不加工表面的粗糙度要求，对于不进行机械加工的表面的粗糙度通过铸造质量保证，又已知零件生产类型为大批量生产，该零件的外形尺寸不复杂，又是薄壁零件，毛坯的铸造方法选用金属型浇注铸造。又由于箱体零件的φ180H7孔需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效

四、工艺路线的拟定

备坯 热处理 铣

1、按图铸造 1、时效 1、粗铣Φ250上端面 2、清砂、去浇冒口 2、HBS817~220 2、精铣Φ250上端面 3、按二级精度检验 铣（调头） 钳 铣

1、粗铣Φ250下端面 去毛刺 1、粗铣58端面 2、精铣Φ250下端面 2.粗铣75台阶 3、精铣58端面 4、精铣75台阶 铣（调头） 钳 铣

1、 粗铣58端面 去毛刺 1、粗铣360端面 2、 粗铣75台阶 2、精铣360端面 3、 精铣58端面 3、铣50H11槽 4、 精铣75台阶

铣（调头） 钳 钻 1、粗铣360端面 去毛刺 6*Φ13孔 2、精铣360端面

3、铣50H11槽

钻 镗 镗（调头） 2*Φ25孔 1、Φ180孔 孔口倒角 2、 精镗Φ180孔 3、孔口倒角 16 终检

五、零件的加工方案

1. 基准：

基准的选择是设计工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程出现问题百出。严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行

铣削Φ250的端面时，由于没有特殊要求，两端可互为基准 铣削两个58端面时，以加工好的Φ250的两端面为基准 铣削两360端面及槽时，分别以两58端面为基准 钻6*Φ13及2*Φ25孔和镗Φ180大孔时以槽为基准 2. 安装方案：

铣削所有的面及槽均用虎钳 铣削2*Φ25孔用专用夹具2

钻削6*Φ13孔和镗削Φ180孔用专用夹具1 3. 热处理安排

由于毛坯为铸件，应在加工前采用时效处理

六．刀具的选择：

1．刀具材料：

由于加工的材料为HT200，且采用铣床加工，故可以采用高速钢作为刀具材料，也可采用硬质合金作为刀具材料 2．刀具的选用：

铣直角平面——高速钢圆柱形铣刀 铣75mm 凹台——高速钢镶齿三面刃铣刀

铣大平面——YG6硬质合金钢面铣刀 镗孔——通孔镗刀 钻孔——硬质合金钻头

七、加工余量和公差查询

根据刀的强度和吃刀量。我们选择以下的数据作为这次加工的参考数据。

对表格中涉及到的尺寸，我们采用以下的量具来测量。保证精度要求： 分度值0.01的游标卡尺 分度值0.02的游标卡尺 光滑极限量规 0.01mm 外径千分尺

工件余量及公差：

八. 零件的专用夹具设计

1. 工件在夹具中的定位方案如下：

⑴ 以某一加工大端面为第一定位基准，限制3个自由度（X ，Z 方向转动、 Y方向的移动）；

⑵ 以直角平面为第二定位基准，限制2个自由度（X ，Z 方向移动）；

⑶ 二者组合限制1个自由度（Z 方向的转动）。

这样就完成了对零件6个自由度的完全定位。图示放置可以满足孔直径180的镗削加工, 孔6-直径13的镗削加工

２. 定位元件设计

由上述定位方案可知，本工序选用一端面和外圆面作为主要定位基准。在实际生产中，让工件端面与夹具体竖直表面相接触，让工件直角面与水平放置的底板相接触，从而很好地实现了方案的定位要求。在此基础上借助一些辅助定位元件完成工件在夹具上的定位。销的位置如图

3．夹紧装置的选择及设计

夹紧力包括方向、作用点、大小三个要素，这是夹紧机构设计中首先要解决的问题。

方向：

（１）夹紧力的方向应不破坏工件定位的准确性——夹紧力应保证

工件与夹具体竖直表面和专用V 形块的接触；

（２）夹紧力方向应使工件变形最小——应沿着工件轴线方向； （３）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小 作用点：

（1）夹紧力作用点应在与定位端面相对的端面上，切记不可放在两侧翼面上，否则工件会因受压紧力不均而定位不准 （2）夹紧力的作用点应作用在工件刚度高的部位。 （3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位。 （4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。

4．夹紧装置设计

（1） 结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构近可能简单紧凑；体积小、质量轻和便于工件装卸；

（2） 结构的工艺性好，便于制造、装配和维修；

（3）夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。

（4）夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 （5）夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。 综上所述，该工件采用

压板

压紧的方式夹紧，如

专用夹具2（加工孔直径25）

工件定位方案：

1. 大平面限制Y 移动自由度，两钻模板分别限制X Z移动

2. 钻模板以下的加强块限制了X Y Z的转动

这样限制了工件的6个自由度，，工件完全定位

夹紧方案：压板压持夹紧

九、工序卡片（见末尾）

十、心得体会

总 结

作为一名大专生，将所学知识付诸实践是一项十分重要的技能。课程设计既是课程学习的一部分，更是对课程知识的应用和拓展。

从熟悉零件的结构特点、绘制零件三维图和平面三视图，到为零

件各个待加工表面制定合理可行的工序、有机组合完成工序卡片的制定，再到工序定位方案的设计和专用夹具的设计绘制，整个课程设计充实而有条不紊地进行。

在此过程中遇到很多问题，如制定工序时面临多种加工方案可供选择，需要综合考虑加工经济型、基准重合性等因素合理选择；填写工序卡片时如何简洁而正确地表达定位夹紧及加工面、加工余量的各种信息，工序卡片的各种规定等；分析每一道工序、计算其定位误差时很容易出现概念性错误导致理解错误；绘制夹具图时待加工零件要透明化处理、兼顾各项设计原则……

遇到问题，想方设法解决问题，这就是一个锻炼和进步的过程。除了熟知了机械制造工艺制定流程之外，课设中我对很多书本上的概念（如定位误差、基准等）有了深层次的理解。只靠书本上的简单讲解和一两个例题来学习是远远不够的，实践出真知，的确如此！

另一个收获，各种应用软件在工程科学中的重要性在此次课设中得到很彻底的体现，广泛了解各类应用软件并精于本专业某些软件，是作为一名合格的大专生需要努力的方向。