机械制造技术课程设计-深沟球轴承加工工艺规程及夹具设计.docx

机械制造与自动化专业毕业设计题目：关于深沟球轴承的工艺设定指导教师：学生姓名：学号：毕业时间：摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。轴承加工工艺规程是包括零件加工的工艺设计、工序设计的两个部分.在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线：接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装得及切削用量：然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的件个组成部件，如定位元件、夹索元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件：计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键i司：工艺、工序、切削用量、夹萦、定位、误差。目录第一章堵论1第二拿零件的分析22.1零件的作用22.2零件的工艺分析22.3零件的精度分析2第三章工艺规程设计33.1确定毛坯的制造形式33.2基无的选择33.3制定工艺珞线53. 4机械加工余量*工序尺寸及毛坯尺寸的确定63.5确定切削用量及基本工时7总结10致谢11参考文献12第一章绪论机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有若各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的1.低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标.轴承的加工工艺规程是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,乂要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。知识表示是实现智能化设计系统的关键技术之一。文中分析了目前常用的单一知识表示及混合知识表示存在的不足,提出了把几种雎一知识表示方法按照本体的原理组成一种基于本体混合里的知识表示方法。将该方法应用于组合机床夹具设计系统中,提高了产品的设计效率。探究的结果表明，在使用机床进行生产的过程中，夹具是一个具有决定性作用的一部分，要实现大批量生产，必须通过对夹具的研制，使用专用夹具，才能实现这一过程。本文的特色在于引用大量的专业资料，对夹具进行r深入性的阐述,并对机床批量生产的过程有若见解性的探讨.本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老郎们批评指正。第二章零件的分析2.1零件的作用轴承的作用：定位，支撞的作用2.2零件的工艺分析轴承有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1：以右端面为抽准的加工面，这组加工面主要是左端面.2：以左端面为鞋准的加工面，这组加工面主要是外圆，内孔和内孔轨道。2.3志件的精度分析轴承的各端面及外圆的尺寸精度要求为IT1.1.,表面粗植度要求为Ra1.2.5,属于较低等精度要求。第三章工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯包括选择毛坯的类型及其制造方法。毛坯类型是建造、锻造、冲压,冲压、焊接、配置文件、表等。决定毛坯时应考虑以下因素：1）材料和零件的机械性能。当选择材料,毛坯的类型大致确定。例如，材料是铸铁，毛坯的选择材料是钢铁，和机械性能要求很高，可选的锻件，机械性能要求较低时,可选部分或铸钢。2）零件的形状和大小。形状更杂的粗糙,常用的铸造方法,薄壁零件和不可用砂铸造,铸造大尺寸应该用于砂铸造,和小部件提供更先进的铸造方法.3）生产类型。大规模生产当选毛坯制造方法的精度和生产率为毛坯的制造成本减少物料消耗和降低加工成本进行补偿。如铸造应采用金属模具机成型和精密铸造.锻造模俄,冷轧和冷拔概要文件。小批量生产应使用木霉菌或手工自由锻。4）生产条件。确定毛坯必须结合具体生产条件，如生产的实际水平和实际生产的能力，外包的可能性等。当有条件时,应枳极组织地区专业生产、统一供应的粗糙。5）充分考虑的可能性,利用新技术,新技术和新材料。目前，新工艺、新技术和新材料的毛坯制造业发展迅速。例如,铸造、微造、冷轧、冷挤压、粉末治金和工程塑料机械中使用翅来磔多。在应用这些方法,可以大大减少机械加工的数有时不能被处理,其经济效果是非常!t要的。45刚的可锻性好，因此可用锻造的方法因为是成批生产，采用模锻的方法生产锻件毛坯，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余址小等优点.3.2 基面的选择粗基准选择应当满足以下要求：（D粗基准的选择应以加工表面为粗施准。H的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度.如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。<2）选择加工余用要求均匀的歪要表面作为粗提准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的玳要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面“这样就能保证均匀地去擦较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性.（3）应选择加工余府最小的表面作为粗基准这样可以保证该面有足撼的加工余量。<4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、目口、K边、毛刺的表面不宜选作相基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重发使用，因为粗基准的表面大多数是粗槌不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常乖要的。先选取右端面和外圆作为定位基准，。精基准的选择应满足以下原则：.（1）“基准重合”原则应尽信选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差.（2）“基准统一'原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造，< 3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。< 4）“互为基准”原则当两个表面相比位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。< 5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的外圆和一端面为定位精然准，加工其它表面及孔。主要考虑精施准IR合的问题，当设计基准与工序基准不址合的时候，应该进行尺寸换算。基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面.根据基准的不同功能,基准分为设计基准和工艺基准两大类。1 .设计基准在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2 .工艺基准零件在工艺过程中所采用的施准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量:基准、工序基准和定位基准.（I）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准.<2）测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几位置的基准，称为测量基准。<3）工序基准在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准，称为工序基准。（4）定位基准工件定位时所采用的基准，称为定位基准。3.3制定工艺路设制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件卜.，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下两种工艺方案:方案一1锻造锻造2时效时效处理3车车668的右端面4车车。68的无端面5车车外回6车车中59.2的内孔7车车内孔轨道8检骏桧验9入库入悔方案1慑造锻造2时效时效处理3车车!»59.2的内孔4车车内孔轨道5车车68的右端面6车车668的左端面7车车外圆8检会检验9入库入库综合考虑,我们选择方案具体的加工路线如卜.1锻造锻造2时效时效处理3车车68的右谓面4车车468的无端面5车车外回6车车659.2的内孔7车车内孔轨道8检5金检验9入库入库3.4机械加工余量.工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由锻造可直接获得。2、轴承的端面由于抽承端面要与其他接触面接触.查相关资料知余珏留2mm比较合适。3、轴承的孔毛坯为空心，锻造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为2mm3.5确定切削用量及基本工时工序：车右端面1）切削深度单边余址为Z=2mm2）进给星根据4机械加工工艺手册取f=0.8mmr3）计算切削速度V=GJtfF广其中：C=342,U=O.15,yv=0.35,m=().2.修正系数人见d切削手册表1.28,1.=I.44,k,t=0.8,JIAV=1.04.RvV=O.81,As,=().97所以34。=：i7k×1.44X0.8X1.()4×0.81X0.97=89nmin60o;x2.2°'5×0,854）确定机床主轴转速100(WHdW1(X)0911x34.5753rmin与753rnin相近的机床转速为750rmin,现选取1.=750rmin0所以实际切削速度匕=整=笔等=94加min100OI（XX）5)切削工时，W1.=It'1.2Ai;其中1.=25mm;I.=4mm:/,=Omm;n.f-1.+1.+229-,1-750×0.8x2=0.966(min)工序：车左端面1）切削深度单边余量为Z=O.5e2）进给量根据6机械加工工艺手册3f=O.2mmr3）计算切削速度pf=-%-,.T吟其中：C1.=342,xv=0.15,y,=O.35,m=0.2.w,=1.44.Jt“=0.8.J1.jtv=1.04,AZV=O.81,k1.t1.=0.97,所以34，-X1.44×0.8×1.04x0.81X0.97=92mmin60o2x30'5×O.1.ow4）确定机床主轴转速100Of.ItdW100oX9211×50545rmin与545rmin相近的机床转速为575rmi11o现选取/j=6（X）rmini所以实际切削速度11dnt11×50×575.=-=92.6mmn100O100O5)切削工时，按£工艺手册表621。t(U="J：?i:其中1=25mm;I1=4mm;I2=Omm;nJ29600x0.1=0.4833(min)工序：车内孔轨道1）切削深度单边余量为Z=03e2）进给fft根据机械加工工艺手册取f=O.2mmr3）计算切削速度pr=-cy-k,.Tma1.-f其中:C1,=342,XV=O.15,yr=0.35,m=0.2°AM,=1.44,£“=0.8,口=1.04,m.=0.8I.%=0.97。所以342=×1.44,8×I.O4O.81.×0.97=96mmin6Oo2×O3,5.1.a5'4）确定机床主轴转速n,=*三k=*585rminJrdW11×50与585rmin相近的机床转速为600rmino现选取"”=600r/min。所以实际切削速度min,vr=-=IO(K)”50x600=94，mmIO(X)5）切削工时，按工艺手册B表62-1.I+i:其中1.=25mm;I.=4mm:A=Omm:nwf*Wi扁T°的3如in)息结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既f解r基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生.综合运用所学知I识,发现,提出,分析和解决实际问题,很炼实戕能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等；也培养了自己综合运用设if与工艺等方面的知识；以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提淘：再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异.回颍起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里,可以说学到r很多很多的的东西，同时巩固以前所学过的知识，而旦学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我慌得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用,在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自C1.把以前所学过的知识重新更习了一遍。这次设计虽然顺利完成r,也解决r许多问题，也碰到r许多问题，老师的辛勒指导下，都迎刃而解.同时，在老牌的身上我也学得到很多欲外的知识，在此我表示深深的感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢!致谢这次设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用房手册时,数据存在大量的重史和重兴,由于经验不足，在选取数据上存在些问题，不过我的指导老师每次都很仃耐心地阴我提出宝贝的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放卜她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谭的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励若我。从课翘的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除/敬做指导老师的专业水平外，她的治学严诬和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作.在此i革向指导老师致以诚挚:的谢意和崇高的敬意。参考文献1 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