支架设计说明书

1 机械制造工艺编制设计任务书

题目___ 支架设计_______

班级________11数控________

组别__________4___________

学号_______11026012_______

姓名_________朱海连________

指导老师_________肖慧__________

2013 年 4 月 21 日

1 设计说明 (1)

1箱体类零件分析

1.1 箱体类零件作用及结构特点 (3)

1.2 箱体类零件的技术要求 (3)

2 支架零件工艺规程设计

2.1 毛坯图以及零件图分析 (4)

2.2 基面的选择 (6)

2.3 制定工艺路线 (7)

2.4 工序尺寸的确定 (8)

2.5 确定切削用量及基本工时 (9)

设计说明

本次设计主要是针对课改要求，让我们在毕业之前对所学课程，进行一次深入的综合性的总复习，做到学中实践，实践中学的双重保障。在此设计过程中，融汇了我们大学期间的全部专业知识与技能，这在一定程度上要求我们需要对所学知识有一定的理解与操作。

就我个人而言，我希望通过此次的设计过程，对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国更换的贡献自己的力量。

由于所学有限，本次设计并不能十全十美，恳请老师给予指教。

1 箱体类零件的分析

1.1 箱体类零件的作用及结构特点

箱体类零件是机器或箱体部件的基础件。它将机器或箱体部件中的轴.轴套套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装连在一起，按一定的传动关系协调地运动。因此，箱体类零件的加工质量不但直接影响箱体的装配精度和运动精度，而且还会影响的工作精度以及使用性能和寿命。

各种箱体类零件尽管形状各异尺寸不一。但其结构有以下主要特点：

（1）形状复杂

箱体通常作为装配的基础件，在它上面安装的零件或部件越多，箱体的形状越复杂，由于安装时要有定位面和定位孔，还要有固定用的螺钉孔等，因此，

4 为了支承零部件，需要有足够的刚度，采用较复杂的截面形状和加强筋等；为了

储存润滑油，需要具有一定的空腔，还要有观察孔和放油孔等；考虑到吊装搬运，

还必须有吊钩，凸耳等。

（2）体积较大

箱体内要安装和容纳有关的零和部件，因此，必然要求箱体有足够大的体

积。

（3）壁薄容易变形

箱体体积较大，形状复杂，有要求减少质量，所以，一般设计成腔形薄壁

结构。但是，在铸造以及焊接和切削过程中往往产生较大内应力，引起箱体变形。

即使在搬运过程中，由于方法不当容易引起箱体变形。

（4）有精度要求较高的孔和平面

这些孔大都是轴承的支承孔，平面打都是装配的基准面，它们在尺寸精度

和表面粗糙度以及形状和位置精度等方面都有较高要求，其加工精度将直接影响

箱体的装配精度及使用性能

1.2 箱体类零件的技术要求

（1）孔径精度：

孔径误差和几何形状误差会造成轴承和孔的配合不良。孔径过大，配合过

松，使主轴回转线不稳定，并降低了支承刚度，容易产生振动和噪声；孔径过小，

5 会使配合过紧，轴承将因外圈变形而不能正常运转，缩短寿命。装轴承的孔不圆，

也使轴承外圈变形而引起主轴径向跳动。因此，对孔的精度要求是很高的。主轴

的尺寸公差等级IT6，其余孔为IT6-IT7.孔的几何形状精度未做规定，一般控制

在尺寸公差范围内。

（２）孔与孔的位置精度：

同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对于轴线的垂直度误差，会使轴和

轴承装配到箱体内出现歪斜，从而造成主轴径向跳动和轴向窜动，从而加剧了轴

承磨损。孔系之间的平行度误差会影响齿轮啮合质量。一般同轴上各孔的同轴度

为最小孔尺寸公差的1/2。

（3）孔和平面的位置精度：

一般都要规定主要孔和主轴箱安装基面的平行度要求，它们决定主轴和床

身导轨的相互位置关系。这项精度是在总装是通过刮研来达到的。为了减少刮研

工作量，一般都要规定主轴线对安装基面的平行度公差。在垂直和水平两方面上，

只允许主轴前端向上和向前偏。

（5）主要平面的精度：

装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为

定位基面会影响主要孔的加工精度。因此，规定底面和导向面必须平直，

用涂色法检查接触面积或单位面积上的接触点数来衡量平面度的大小。

（6）表面粗糙度：

6 重要孔和主要平面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，其具体

要求一般用Ra来评价。

2 工艺规程设计

2.1 确定毛坯

题目的支架所选的材料是零件材料为铸铁。

毛坯图和零件图所示：

2.2基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、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问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。这个支架类零件需加工的表面有底平面，2X 16Φ的凸台面

0.033030mm +Φ的孔，210X mm Φ的孔 ,50Φ的后端面。

1加工底平面时以50Φ的中心线为基准

2加工2X 16Φ的凸台面以底平面为基准

3加工φ10的孔以底平面为基准

4加工50Φ的后端面以底平面和为基准

5、加工0.033

030mm +Φ的内孔以50Φ的中心线及底平面为基准

2.3 制定工艺路线

工序一

铸造工序二

时效工序三

粗铣高为12mm 的底平面到高为00.1813mm -。精铣高为12mm 的底平面到高为00.01812mm -。工序四

粗铣高为2mm 的凸台平面至图样规定尺寸。

工序五

钻210X mm Φ底孔至0.15

029.8X mm +Φ。铰210X mm Φ底孔至0.0220210X mm +Φ。

工序六

粗铣宽为20mm 的圆面至00.2121mm -。

精铣宽为20mm 的圆面至00.02120mm -。

工序七

粗铣宽为20mm 的圆面至00.02120mm -。

扩0.033030mm +Φ内孔至0.084029.8mm +Φ。铰0.033030mm +Φ的内孔至图样规定尺寸。

车倒角 145X 。共一工序八

去毛刺工序九

终检，入库。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

底平面

工序名称工序加工余量

工序加工精度等级

工序尺寸及公差

精铣 1 0.018(IT7) 00.01812- 粗铣 3 0.18(IT12) 00.1812-

毛坯 4

---

2X 16Φ的凸台面

工序名称工序加工余量

工序加工精度等级工序尺寸及公差

粗铣 4

0.12（IT12） 00.122- 毛坯 4

---

50Φ的后端面

工序名称工序加工余量

工序加工精度等级

工序尺寸及公差

精铣 1 0.021(IT7) 00.02120-Φ

粗铣 4 0.21(IT12)

00.2121-Φ

毛坯 4

---

24Φ

10Φ的孔

工序名称工序加工余量

工序加工精度等级工序尺寸及公差

铰孔 0.2 0.022（IT8） 0.022

010+Φ 钻孔 9.8 0.15（IT12）

0.15

09.8+Φ

毛坯 ---

---

0.033

30+Φ的孔工序名称工序加工余量

工序加工精度等级工序尺寸及公差

铰孔 0.2 0.033（IT8） 0.033

030+Φ 扩孔 1.8 0.084(IT10) 0.084029.8+Φ 钻孔 28 0.21(IT12）

0.21

028+Φ

毛坯

---

2.5确定切削用量及基本工时内容：粗铣50Φ的后端面（1）加工条件

工件材料：铸铁，σb =700Mpa,。机床：XA6231卧式铣床，

刀具：标准镶齿圆柱铣刀粗铣，用乳化液冷却

（2）选择刀具

1）铣刀直径的大小直接影响切削力和切削速度以及刀具材料的消耗，不能任意选取，

根据《切削用量简明手册》表3.1，铣削宽度5e a mm ≤时，直径为=80d mm 。，

70p a mm ≤。根据表3.9查的6z =

2）铣刀几何形状（表3.2）：15o n γ= 012o α=

(3)选择切削用量

1）决定铣削宽度e a 由于加工量不大，故可以一次走刀内切完，所以

3e a h m m ==

2）决定每齿进给量 z f 根据XA6132型铣床说明书，其功率为7.5KW ，

中等系统刚度。

根据表3.3，0.2~0.30/z f mm z = ，现取

0.2/z f mm z =

3）选择铣刀磨钝标准及耐用度T

依据《切削用量简明手册》3.7查的铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm, 镶齿铣刀=80d mm 。，刀具寿命T 180min =

4）决定切削速度c υ和每分钟进给量f υ

查《切削用量简明手册》得：

当80o d mm = 6z = 41~130p a m m = 3e a m m = 0.24/z f m m z ≤ 时 16/m i n t m υ= 62/m i n t n r = 65/min ft mm υ= 各修正系数为：0.69Mv Mn Mv k k k ===

0.8sv sn sv k k k === 所以

160.690.88.8/min c t v k X X m υυ===

620.690.834.22/min t n n n k X X r ===

650.690.835.8/min f ft v k X X mm υυ===

根据XA6132型铣床说明书，选择37.5/min c n r = 37.5/m i n

ft mm υ= 因此实际切削速度和每齿进给量为 0 3.148037.5

9.42/min 1000

1000

c d n X X m πυ=

37.5

0.16/37.56

zc c f mm z n z

X υ=

(6)计算基本工时

m f

t υ=

在公式中L l y =++?，50l mm =根据表3.25入切量17y mm +?=，所以

5017

1.78m i n 37.5

m t +=

= 内容：精铣50Φ的后端面（1）加工条件

工件材料：铸铁，σb =700Mpa,。机床：XA6231卧式铣床，

刀具：标准细齿圆柱铣刀粗铣，用乳化液冷却

（2）选择刀具

1）铣刀直径的大小直接影响切削力和切削速度以及刀具材料的消耗，不能任意选取，

根据《切削用量简明手册》表3.1，铣削宽度5e a mm ≤时，直径为=80d mm 。，

70p a mm ≤。根据表3.9查的8z =

2）铣刀几何形状（表3.2）：15o n γ= 012o α=

(3)选择切削用量

1）决定铣削宽度e a 由于加工量不大，故可以一次走刀内切完，所以

1e a h mm ==

2）决定每齿进给量 z f 根据XA6132型铣床说明书，其功率为7.5KW ，中等系统刚度。

根据表3.3，0.10~0.15/z f mm z = ，现取

0.1/z f mm z =

3）选择铣刀磨钝标准及耐用度T

依据《切削用量简明手册》3.7查的铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm, 镶齿铣刀=80d mm 。，刀具寿命T 180min =

4）决定切削速度c υ和每分钟进给量f υ

查《切削用量简明手册》得：

当80o d mm = 8z = 41~130p a m m = 1e a m m = 0.24/z f m m z ≤ 时 25/m i n t m υ= 124/m i n t n r = 119/min ft mm υ= 各修正系数为：0.69Mv Mn Mv k k k ===

0.8sv sn sv k k k === 所以

250.690.813.8/min c t v k X X m υυ===

1240.690.868.44/min t n n n k X X r ===

1190.690.865.68/min f ft v k X X mm υυ===

根据XA6132型铣床说明书，选择75/min c n r = 60/m i n ft mm υ= 因此实际切削速度和每齿进给量为 0 3.148075

18.84/min 1000

1000

c d n X X m πυ=

0.1/758

zc c f mm z n z

X υ=

(6)计算基本工时

m f

t υ=

在公式中L l y =++?，50l mm =根据表3.25入切量11y mm +?=，所以

5011

1.01m i n 60

m t +==