机械制造工艺学
课程设计
设计题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程
班级：07机制 学号：
云南农业大学
2010年 11 月 29 日
目 录
机械制造工艺学课程设计任务书 ............................................................ I 轴承座零件图............................................................................................ II 设计要求 ................................................................................................... III 课程设计说明书
1 零件的分析............................................................................................. 1 1.1零件的作用 .................................................................................... 1 1.2零件的工艺分析 ............................................................................ 1 2 零件的生产类型 .................................................................................... 1 2.1生产纲领 ........................................................................................ 1 2.2生产类型及工艺特征 .................................................................... 1 3 毛坯的确定............................................................................................. 2 3.1确定毛坯类型及其制造方法 ........................................................ 2 3.2估算毛坯的机械加工余量 ............................................................ 2 3.2绘制毛坯简图，如图1 ................................................................. 2 4 定位基准选择 ........................................................................................ 3 4.1选择精基准 .................................................................................... 3 4.2选择粗基准 .................................................................................... 3 5 拟定机械加工工艺路线 ........................................................................ 3 5.1选择加工方法 ................................................................................ 3 5.2拟定机械加工工艺路线，如表3 ....................................................... 4 6 加工余量及工序尺寸的确定 .............................................................. 5
6.1确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸 ................................ 5 6.2确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸 ................................ 6 6.3 确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸 ....................... 7 6.4确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸 ........................ 8 6.5确定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸 .................... 9 6.6 确定轴承座槽的加工余量及工序尺寸 ..................................... 10 6.7 确定轴承座沉孔的加工余量及工序尺寸 ................................. 11 6.8 确定轴承座气孔φ6和φ4的加工余量及工序尺寸 .............. 12 6.10确定轴承孔Φ30和Φ35的加工余量及工序尺寸.................... 14 7、设计总结............................................................................................. 15 机械加工工艺卡片 .................................................................................. 16 参考文献 ................................................................................................... 28
云南农业大学
机械制造工艺学课程设计任务书
题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程
内容：1、零件图 一张 2、毛坯图 一张 3、机械加工工艺卡片 一套 4、课程设计说明书 一份
轴承座零件图
其余253.21.63.26.33.212.5技术要求1 铸后时效处理2 未注倒角C13 材料：HT200
3.2
设计要求
1. 产品生产纲领
（1）产品的生产纲领为200台/年，每台产品轴承座数量2件 （2）轴承座的备品百分率为2%，废品百分率为0.4% 2. 生产条件和资源
（1）毛坯为外协件，生产条件可根据需要确定 （2）现可供选用的加工设备有：
X5030A铣床1台 B6050刨床1台 CA6140车床1台
Z3025钻床1台（含钻模或组合夹具）
各设备均达到机床规定的工作精度要求，不再增加设备
机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目：设计轴承座零件的机械加工工艺规程
班级：07机制 学号：20070882 姓名：鲁尚飞 云南农业大学 2010年 11 月 29 日
1 零件的分析 1.1零件的作用
轴承座是用于支撑轴类零件的，镗孔的目的是为了满足滚动轴承的外圈和轴承孔的配合要求，或者是滑动轴承外圆与轴承孔的配合，两个孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。
1.2零件的工艺分析
⑴φ30及φ8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度Ra的值为1.6um，是加工的关键表面。
⑵轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为3.2 um，是加工的重要表面。轴承座的上表面有位置精度要求0.008，而且与轴承孔中心线有平行度要求0.003。轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度要求为0.003，是重要的加工表面。
⑶φ13沉孔加工表面粗糙度要求较低。 ⑷其余表面要求不高。
2 零件的生产类型 2.1生产纲领
根据任务书已知：
⑴产品的生产纲领为200台/年，每台产品轴承数量2件 ⑵轴承座的备品百分率为2％，废品百分率为0.4％。 轴承座生产纲领计算如下： N=Qn(1+a)(1+b)
=200x2(1+2％)(1+0.4％) =409.632≈410(件/年)
2.2生产类型及工艺特征
轴承座为支承件，查附表2确定，轴承座属于轻型小批量生产零件，工艺特征见表1（如下）：
表1
生产纲领 400台/年 生产类型 小批量生产 工艺特征 （1）毛坯采用铸造，精度适中，加工余量相对较大 （2）加工设备采用车床、铣床、钻床 （3）加工设备采用组合夹具 （4）工艺需编制详细的加工工艺过程卡片和工序卡片 （5）生产效率低，对人工的技术要求高 3 毛坯的确定
3.1确定毛坯类型及其制造方法
有附表5《常见毛坯类型》可知，材料为HT200，可确定毛坯类型为铸件。 3.2估算毛坯的机械加工余量
根据毛坯的最大轮廓尺寸（82）和加工表面的基本尺寸（42），查附表6《》
可得出，轴承座上下表面机械加工余量为3.5，其余为3。 3.2绘制毛坯简图，如图1
图1 毛坯简图绘制步骤
4 定位基准选择 4.1选择精基准
经分析零件图可知，轴承座底面为高度方向基准，轴承座前端面为宽度方向
基准。
考虑选择以加工的轴承座底面为精基准，保证底面与φ30孔中心线的距离为30。该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。
4.2选择粗基准
选择不加工的φ30孔外轮廓面为基准，能方便的加工出φ30孔（精基准），保证孔中心线与轴承座上端面平行度。φ30孔外轮廓面的面积较大，无浇口、冒口飞边等缺陷，符合粗基准的要求。
5 拟定机械加工工艺路线 5.1选择加工方法
根据加工表面的精度和表面粗糙要求，查附表可得内孔、平面的加工方案，
见表2如下：
表2 轴承座各面的加工方案
加工表面 精度要求 表面粗糙度Ra/um 加工方案 底面 两上表面 四端面 φ30外壁 两槽 φ30孔 IT9 IT9 IT9 IT14 IT14 3.2 3.2 3.2 25 25 1.6 粗铣→精铣 粗铣→精铣 粗铣→精铣 粗刨 粗刨 粗车→半精车→精车 IT7 φ35孔 φ9、φ13孔 φ6、φ4孔 IT14 25 6.3 25 粗车 钻削 钻削 IT8 IT14 5.2拟定机械加工工艺路线，如表3
表3 轴承座的机加工工艺方案
工序号 工序名称 01 02 检验 铣削 外协毛坯检验 工序内容 加工设备 X5030A铣床 夹轴承孔两侧毛坯，铣轴承底面，照顾尺寸30mm和表面粗糙度 03 铣削 以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，X5030A铣铣轴承座两上表面 床 X5030A铣床 04 铣削 以已加工底面定位基准，铣82mm两侧面 05 铣削 以上下两底面为基准，并夹紧，铣前后两端面 X5030A铣床 06
铣削 以82mm两侧面为基准，夹紧前后两端面，X5030A铣
铣42mm两侧面 07 08 刨削 钻削 把工件旋转一定角度，刨2mm×1mm槽 床 B6050刨床 钻φ9孔和φ13孔，保证φ13孔深8+0.2 Z3025钻床 0mm 09 钻削 以上下两平面为基准，夹紧前后两端面，钻Z3025钻床 φ6孔 10 钻削 以后端面为基准，夹紧两侧面，钻φ4孔，Z3025钻床 并保证中心线到地面的距离为7mm 11 车削 以底平面和前端面为基准，夹紧两侧面，车φ30和φ35两孔，并保证孔中心线到底平面的距离为30mm，间接保证上底面到φ30孔中心线的距离及其公差值15+0.05 0mm CA6140车床 CA6140车床 12 车削 车2x45倒角 13 14 去毛刺 总见入库 6 加工余量及工序尺寸的确定
6.1确定轴承座底平面的加工余量及工序尺寸
（1）轴承座底平面的加工过程如图2所示；
毛坯简图粗铣底面精铣底面图2 轴承座底面加工过程图
（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆面为粗基准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量及工序尺寸见表4：
表4 底面工序尺寸表
工序 基本尺寸 工序单边余量/mm 公差等级 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 21.5 3.5 IT14 ±1.0 18.5±1.0 25 粗铣 精铣 19 18 2.5 1 IT12 IT8 12.5 3.2 6.2确定轴承座上平面的加工余量及工序尺寸
（1）轴承座上平面的加工过程如图3所示；
毛坯简图粗铣上面精铣上面图3 轴承座上面加工过程图
（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣上底面的工序偏差。方便铣削，并要间接保证尺寸15+0.05 0，以及平面度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表5：
表5 两上底面工序尺寸表
工序 基本尺寸 工序单边余量/mm 公差等级 IT14 IT12 IT8 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 粗铣 精铣 18 16 15 3 2 1 ±1.0 18±1.0 25 12.5 3.2 6.3 确定轴承座左右两侧面的加工余量及工序尺寸
（1）轴承座左右两侧平面的加工过程如图4所示；
毛坯简图粗铣侧面精铣侧面图4 轴承座侧面加工过程图
（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣两侧面的工序偏差。为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧平面的加工余量及工序尺寸见表6：
表6 两侧面工序尺寸表
工序 基本尺工序单边余量寸 /mm 88 84 82 3 2 1 公差等偏差 级 IT14 IT12 IT8 ±1.0 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 粗铣 精铣 88±1.0 82 25 12.5 3.2 6.4确定轴承座前后两端面的加工余量及工序尺寸
（1） 轴承座前后端面的加工过程如图5所示
毛坯简图粗铣端面图5 轴承座前后面加工过程图精铣端面
（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔
Φ30
的一个精基准，因此在次道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工
余量及工序尺寸见表7：
表7 前后两端面工序尺寸表
工序 基本尺工序单边余量寸 /mm 44 40 38 3 2 1 公差等偏差 级 IT14 IT12 IT8 ±1.0 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 粗铣 精铣 44±1.0 25 12.5 3.2 6.5确定轴承座轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸
（1）轴承座轴承孔的两侧平面的加工过程如图6所示
毛坯简图粗铣轴承孔两侧面图6 轴承座轴承孔两侧面加工过程图
（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得出粗铣、精铣上表面的工序偏差，为方便装夹。轴承孔两侧面的加工余量及工序尺寸见表8：
表8 轴承孔两侧面的工序尺寸表
工序 基本尺寸 工序单边余量/mm 2 2 公差等偏差 级 IT14 IT12 ±1 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 粗铣 46 42 46±1.0 25 12.5 6.6 确定轴承座槽的加工余量及工序尺寸
（1）轴承座槽的加工过程如图7所示
21槽毛坯简图图7 轴承座槽的加工过程图粗刨槽
（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《平面加工方案》得刨削时尺寸。为了在组装后在直角处出现应力集中。轴承孔槽的加工余量及工序尺寸见表9：
表9 轴承座槽的工序尺寸表
工序 基本尺寸 工序单边余公差等偏差 量/mm 级 IT14 尺寸及公差 表面粗糙度 粗刨 2×1 2×1 25 6.7 确定轴承座沉孔的加工余量及工序尺寸
（1）轴承座沉孔的加工过程如图8所示
沉孔毛坯简图钻孔钻沉头孔图8 轴承座沉孔加工过程图
（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表13《内圆表面加工方案》得出钻削内表面的工序偏差可以一次钻削除，由于要求精度并不高，但应保证孔沉孔Φ13的深度及其公差精度。轴承座两沉头孔的加工余量及工序尺寸见表10：
表10 轴承座两沉头孔工序尺寸表
工序 基本尺寸 工序单边余量/mm 公差等级 IT14 IT10 IT10 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 钻 钻 Φ9 Φ9 Φ13 4.5 4.5 2 Φ9 Φ9 Φ13 25 10 6.3 6.8 确定轴承座气孔φ6和φ4的加工余量及工序尺寸
（1）轴承座气孔φ6和φ4的加工过程如图9与图10所示
气孔毛坯简图钻孔图9 轴承座气孔加工过程图气孔毛坯简图钻孔
图10 轴承座气孔加工过程图（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表14《内圆表面加工方案》得钻削内圆表面的工序偏差。为润滑轴承座与轴承轴的输油孔，要求不高，可以一次钻削而成。轴承座气孔的加工余量及工序尺寸见表11：
表11 轴承座气孔的工序尺寸表
工序 钻 钻
基本尺寸 φ6 φ4 工序单边余量/mm 3 2 公差等级 IT14 IT14 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 25 25
6.10确定轴承孔Φ30和Φ35的加工余量及工序尺寸
（1）轴承孔Φ30和Φ35的加工过程如图11所示
\\（2）根据工序尺寸和公差等级，查附表12《内圆表面加工方案》得出粗车、
精车内圆表面的工序偏差。轴承孔的加工余量及工序尺寸见表13：
轴承孔毛坯简图粗车半精车精车粗车图11 轴承孔的加工过程图
表13 轴承孔工序尺寸表
工序 基本尺寸 工序单边余量/mm 3 1.5 公差等级 IT14 IT10 偏差 尺寸及公差 表面粗糙度 毛坯 粗车 Φ24 Φ30 ±1 ± 0.5 Φ24±1 Φ33.5± 25 12.5 0.5 Φ30±0.1 Φ30+0.021 半精车 精车 Φ30 Φ30 1.0 0.5 IT8 IT2 ±0.1 3.2 1.6 +0.021 0
0 粗车 Φ35 2.5 IT14 Φ35 12.5 7、设计总结
经过三周的设计，轴承座的设计已经完成。这次设计不但巩固了也学知识，也是对个人能力及团队合作的训练，这次设计是分工合作，整体讨论，具有极好的成果。
在设计中，每个人都提出自己的想法发，然后整个组的在一起讨论，有什么好的或者不好的想法都发表出来，各抒己见，取长补短，讨论设计方案和设计步骤。
课程设计是锻炼个人能力的最好方法，对于安排给自己的任务必须独自完成，有问题就和老师同学讨论，设计中不但要考虑方法，也要考虑设计后用于实践的成本，以及适用性，因此设计也要和实际相联系，源于实践，处于理论，用于实践。
最后，感谢老师和同学在这次设计中的帮助。
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机械加工工艺卡片零件名称：轴承座 学 号：20070882 姓 名：鲁尚飞
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参考文献
[1] 王先逵. 机械制造工艺学（第2版）. 机械工业出版社. 2006. [2] 周静卿等. 机械制图与计算机绘图. 中国农业大学出版社. 2007. [3] 王伯平. 互换性与测量技术基础（第3版）. 机械化工业出版社. 2009. [4] 韩荣第. 金属切削原理与刀具（第3版）. 哈尔滨工业大学出版社. 2007.
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