轴承座加工工艺PPT
轴承座零件加工工艺设计学院专业班级设计指导教师年 月 日摘要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...
轴承座零件加工工艺设计学院专业班级设计指导教师年 月 日摘要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，社会上有着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，机械制造水平的高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座零件的加工工艺规程及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，又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。关键词：轴承座；加工工艺目 录第1章 轴承座的工艺分析及生产类型的确定1.1轴承座的技术要求轴承座是一种可以接受综合载荷、构造特别的轴承支撑结构，其具有构造紧凑、回转灵敏、装置维护方便等特点，有轴承的地方就要有支撑点，轴承的内支撑点是轴，外支撑就是常说的轴承座。由于一个轴承可以选用不同的轴承座，而一个轴承座同时又可以选用不同类型的轴承，因此,带来轴承座的品种很多。轴承座快易优有收录，许多国外大的轴承公司也都有自己的轴承座型录。但是同样的轴承座型号在不同的公司样本里的标记也不完全相同。对于标准轴承座不同的应用场合，可选择不同材料的轴承座如:灰口铸铁铁、球墨铸铁和铸钢、不锈钢、塑料的特殊轴承座。图1.1 轴承座结构图1.2轴承座的工艺性审查轴承支撑座是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，对精度要求也很高。轴承支撑座的底面粗糙度要求是、中心孔粗糙度要求是，所以都要求粗加工就可以满足要求。图1.2 轴承座零件图轴承座毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量大批量生产。上面主要是对轴承支撑座零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。轴承座共有以下主要加工表面。1.Φ16中心孔，加工精度为IT7。2.2xφ6孔。3.底面；4.φ10顶面；5.φ30端面;1.3确定生产类型已知此零件的生产纲领为10000件/年，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》，可确定该生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。第2章 确定毛坯、绘制毛坯图2.1选择毛坯轴承支撑座的铸造采用的是HT200铸造制造，其材料是HT200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。(1)根据零件用途确定毛坯类型。(2)根据批量(生产纲领)确定毛坯制造方法。(3)根据手册查定表面加工余量及余量公差。根据技术要求，零件材料为HT200，即铸铁。毛坯的制造方法：根据毛坯的材料，生产类型，生产纲领及零件的复杂程度，毛坯可采用铸成型。零件并不复杂，因此毛坯可以与零件的形状尽量接近。两孔可不必锻出，直接加工。通过查加工余量表，得两端面的总加工余量为3mm，毛坯尺寸可以通过加工余量确定。选择毛坯铸的主要依据：铸造形状复杂的毛坯，尺寸精度较高，尺寸偏差0.1mm~0.2mm，表面粗糙度Ra为12.5μm，毛坯的钎维组织好，强度高，生产率较高大批量生产，适于铸造碳素钢，合金钢。铸件加工表面直线度，平面度公差。热处理为调质时，直线度和平面度公差的普通级为1.1mm，精密度为0.7mm。轴承支撑座为铸造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求：⑴由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。⑵为了使金属容易充满模膛和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免铸造件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。⑶铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。⑷铸造件的整体结构应力求简单。⑸工艺基准以设计基准相一致。⑹便于装夹、加工和检查。⑺结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，由于零件的材料为HT200，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用铸造毛坯。2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量(1)求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长90mm，宽35mm，高58mm，最大轮廓尺寸为90mm。(2)选取公差等级CT查表，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围8～10级，取10级。(3)求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，查表得出，公差带相对于基本尺寸对称分布。(4)求机械加工余量等级查表，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级为H。(5)求机械加工余量对所有加工表面取同一个数值，查表，最大轮廓尺寸为90mm，机械加工余量等级为H级，得余量数值为2mm。查表确定毛坯各加工表面尺寸公差毛坯基本尺寸1)高度58mm，双侧余量R=F+2RMA+CT/2=58+2X2+2.8/2=63.4mm，取为64mm，因为毛坯公差为2.8mm，因此为64±1.4mm。2)端面30，双侧余量R=F+RMA+CT/2=30+2X2+2.6/2=35.3mm，取为36mm，因为毛坯公差为2.mm，因此为36±1.3mm。其余安装孔采用铸造实心的加工方式。2.3 绘制铸造图从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的砂模铸造。第3章 拟定工艺路线3.1定位基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证轴承座在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从轴承座零件图分析可知，主要是选择加工轴承座底面的φ30外圆面为其加工粗基准。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证轴承支撑座在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从轴承座零件图分析可知，它的底平面、底部安装孔适合作为精基准使用。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。根据本文设计的零件的结构特点，选择底面和2-φ6孔作为粗基准。3.2表面加工方法的确定1.Φ16中心孔，加工精度为IT7，需要采用钻、扩、铰。2.2xφ6孔，需要采用钻孔。3.底面，基准面加工精度较高，需要采用粗铣、半精铣；4.φ10顶面，需要采用粗铣；6.φ30端面，需要采用粗铣。3.3 加工工艺路线制定原则零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：⑴ 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11～IT12。粗糙度为Ra80～100μm。⑵ 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9～IT10。表面粗糙度为Ra10～1.25μm。⑶ 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra10～1.25μm。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。3.4 工序的集中与分散(1) 工序集中 就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。其主要特点是：①可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；②减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力；③减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度；④采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。(2) 工序分散 工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。其主要特点是：①设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换；②对工人的技术要求较低；③可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；④所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。在拟定工艺路线时，工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性。一般情况下，单件小批生产时，只能工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。批量生产应尽可能采用效率较高的半自动机床，使工序适当集中，从而有效地提高生产率。通过分析本文设计的零件的结构特点，选用工序集中的加工原则较为合适。3.5 工序顺序的安排在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订加工工艺路线方案，列出工艺路线。工艺路线一：工序1 铸造毛坯;工序2 时效处理;工序3 粗铣、半精铣底面；工序4钻孔4-Φ26；工序5 粗铣φ30两端面；工序6 粗铣φ10顶面；工序7 钻、扩、铰φ16孔；工序8 钻并攻丝M8孔；工序9检验；工序10入库。工艺路线一：工序1 铸造毛坯;工序2 时效处理;工序3 粗铣、半精铣底面；工序4 粗铣φ30两端面；工序5 粗铣φ10顶面；工序6钻孔4-Φ26；工序7 钻、扩、铰φ16孔；工序8 钻并攻丝M8孔；工序9检验；工序10入库。方案路线1：此方案先是粗加工底端面，底端面是精基准，作为加工第一道工序，然后完成底面的2-φ6的孔的加工。之后，以底面和2-φ6孔为基准，采用一面两孔的加工原则，能够完成其他表面加工，这种加工方式定位和加工比较方便，因此，选择方案路线1作为优选方案。方案路线2：此方案先是粗加工端面，端面是精基准，作为加工第一道工序，然后依次进行面的加工。符合先面后孔的加工原则，但是，这种加工方式仅加工表面，除了底面作为精基准，其他表面不便作为精基准作为定位，因此，不能够满足要求。3.6 工艺路线的确定因此，完成工艺路线方案，确定各表面的加工机床和夹具，具体如下表所示。表3.1加工工艺过程表工序号工 种工作内容说 明010铸造铸造毛坯;铸件毛坯尺寸：020热处理时效处理;030铣粗铣、半精铣底面；工件用专用夹具装夹；X52K立式铣床040钻钻孔4-Φ6；工件用专用夹具装夹；Z535立式钻床050铣粗铣φ30两端面；工件用专用夹具装夹；X52K立式铣床060铣粗铣φ10顶面；工件用专用夹具装夹；X52K立式铣床070铣钻、扩、铰φ16孔；工件用专用夹具装夹；Z535立式钻床080铣钻并攻丝M8孔；工件用专用夹具装夹；Z535立式钻床090检验检验；100入库入库。第4章 机床设备及工艺装备的选用4.1 机床设备的选用选择机床不仅仅要考虑机床的加工能力，而且，还要结合工件的实际加工精度、工件的加工费用及厂房的实际装备配备情况，综合以上的因素，确定合理的机床设备。本项目设计的零件是典型的旋转的套筒类零件，这种加工零件主要是采用车床、镗床和钻床能够完成加工，需要根据各个工序的加工特点，确定及选取合适的加工机床，进而，能够确定机床的型号：立式钻床 Z535立式铣床X52K4.2 工艺装备的选用(1)金属切削刀具的选择加工的刀具是直接与工件相互接触并作用的关键部件，而切削刀具是直接与工件相互接触的部件，切削刀具也是与工件相互接触的实际媒介，在实际设计过程中，需要考虑到切削刀具的结构特点、机床的特征、零件的材料特点[15]，完成刀具选型和设计，针对本项目选择的零件的材料为ZG400,可以采用硬质合金刀具或者高速钢刀具都可以满足要求，硬质合金刀具的切削速度更快，刀具选型如下：铣削平面：高速钢面铣刀；钻孔：高速钢麻花钻；扩孔：高速钢扩孔钻；铰孔：高速钢铰刀。(2)量具的选择本零件属中批量生产，一般配情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考《机械制造技术基础课程设计指导教程》P80表3-48相关资料，选择如下：读数值0.02、测量范围0～150游标卡尺，读数值0.01、测量范围0～150游标卡尺。读数值0.01、测量范围50～125的内径千分尺，读数值0.01、测量范围50～125的外径千分尺，读数值0.01、测量范围50～125的内径百分表。第5章 加工余量、工序尺寸和公差的确定前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸底端面毛坯313粗铣2.5IT1010.5半精铣0.5IT810φ16孔毛坯80钻7IT10φ14扩0.9IT8φ15.8铰0.1IT7φ16左、右端面毛坯336粗铣3IT1030φ10顶端面毛坯361粗铣3IT10582-φ6毛坯30钻3IT10φ6第6章 切削用量的计算工序3：粗铣、半精铣底面(1)粗铣底面机床：X52K立铣床刀具：高速钢面铣刀，材料：W18Cr4V，D=63mm，齿数Z=10。为2.5mm。查表取，取铣削速度机床主轴转速：：由切削走刀行程L=90mm，走刀前刀具和工件的间距35mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.14min.工时定额T=0.82min(2)半精铣底面机床：X52K立铣床为0.5mm。查表，取，取铣削速度：：由切削走刀行程L=90mm，走刀前刀具和工件的间距35mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.14min.工时定额T=0.82min工序4：钻孔4-Φ6机床：Z535立式钻床刀具：麻花钻头，材料：W18Cr4V，。为3mm。查表，取，取切削速度：：由切削走刀行程L=12mm，走刀前刀具和工件的间距3mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.02min.工时定额T=0.12min工序5：粗铣φ30两端面机床：X52K立铣床刀具：高速钢面铣刀，材料：W18Cr4V，D=63mm，齿数Z=10。为2.5mm。查表取，取铣削速度机床主轴转速：：由切削走刀行程L=30mm，走刀前刀具和工件的间距35mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.07min.工时定额T=0.43min工序6：粗铣φ10顶面机床：X52K立铣床刀具：高速钢面铣刀，材料：W18Cr4V，D=63mm，齿数Z=10。为2.5mm。查表取，取铣削速度机床主轴转速：：由切削走刀行程L=10mm，走刀前刀具和工件的间距35mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.05min.工时定额T=0.31min工序7：钻、扩、铰φ16孔(1)钻φ16孔至φ14机床：Z535立式钻床刀具：麻花钻头，材料：W18Cr4V，。为7mm。查表，取，取切削速度：：由切削走刀行程L=30mm，走刀前刀具和工件的间距3mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.03min.工时定额T=0.19min(2)扩φ16孔至φ15.8机床：Z535立式钻床刀具：麻花钻头，材料：W18Cr4V，。为0.9mm。查表，取，取切削速度：：由切削走刀行程L=30mm，走刀前刀具和工件的间距3mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.05min.工时定额T=0.29min(3)铰φ16孔机床：Z535立式钻床刀具：铰刀，材料：W18Cr4V，。为0.1mm。查表，取，取切削速度：：由切削走刀行程L=30mm，走刀前刀具和工件的间距3mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.04min.工时定额T=0.26min工序8：钻并攻丝M8孔机床：Z535立式钻床刀具：麻花钻头，材料：W18Cr4V，。为3.4mm。查表，取，取切削速度：：由切削走刀行程L=12mm，走刀前刀具和工件的间距3mm，切削完毕后继续走刀距离3mm，共走刀一次，得基本时间：=0.02min.工时定额T=0.12min通过本次课程设计，使我对这门课程有了更加全新的认识，这次课程设计是一个系统工程。它要求我所对以前的大部分专业课进行一次重新的复习、学习。像《机械制图》、《互换性与技术测量基础》、《材料力学》、《机械设计》等。使我再次意识到，在学习的过程中，要更加注重知识的连接性、衔接性、系统性，不能只站一处看问题，而是要站在高处纵览全局，将所学知识更加紧密的联系起来，应用于我们的实践。在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真，要永远的记住一句话:态度决定一切，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。参考文献[1]杨叔子，机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，2004。[2] 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.介绍轴承座是安装轴承的基座，负责固定轴承和传递载荷。正确的轴承座加工工艺对于提高轴承的安装精度和使用寿命具有重要意义。本文将介绍轴承座的加工工艺及其相关信息。加工工艺流程材料准备：根据设计要求选择合适的材料，并进行原材料检验，确保材料质量达到要求。零件加工：根据轴承座的设计图纸，进行各个零件的加工。包括CNC加工、车削、铣削、钻孔、磨削等工序。热处理：对于某些特殊要求的轴承座，需要进行热处理，例如淬火、回火等处理，以提高零件的硬度和强度。光洁度处理：使用抛光工艺，对零件表面进行抛光处理，以增加表面光洁度，减少表面粗糙度。组装：将各个零件按照设计要求进行组装，注意对零件的定位和连接方式。使用适当的工具和工装，确保组装的准确性和稳定性。检验：对组装好的轴承座进行检验，包括外观检查、尺寸测量、耐磨性测试、调整间隙等，确保轴承座满足设计要求。表面处理：对于特殊要求的轴承座，可以进行表面处理，如喷漆、镀镍、镀铬等，以增加其耐腐蚀性和美观度。包装：将加工好的轴承座进行包装，以保护零件的表面光洁度和形状，便于运输和存储。加工工艺要点加工精度：轴承座对于轴承的安装精度要求较高，因此加工过程中要注重精度控制，特别是对于尺寸和几何形状的控制，如平面度、垂直度、圆度等。表面质量：轴承座的表面质量直接影响轴承的摩擦和磨损性能，因此在加工过程中要注意表面的粗糙度和光洁度控制，避免表面缺陷和划伤。热处理控制：对于需要进行热处理的轴承座，要控制好热处理的温度、保温时间和冷却方式。过高的温度和过长的时间会造成零件变形或组织不均匀，影响零件的强度和硬度。组装精确度：轴承座的组装精确度直接关系到轴承的旋转精度和寿命。在组装过程中要注意组件之间的配合间隙和装配顺序，确保轴承座的准确安装和连接。质量控制：加工过程中要进行各个环节的质量控制，包括原材料的检验、零件加工的过程检查和最终产品的检验。只有确保每个环节都符合要求，才能得到高质量的轴承座。总结轴承座的加工工艺是一项复杂而重要的工作，关系到轴承的安装精度和使用寿命。通过合理的加工工艺流程和精确的加工工艺要点，可以保证轴承座的质量和性能。在实际加工过程中，需要严格按照相关标准和要求进行操作，不断优化工艺流程，提高加工效率和产品质量，以满足市场需求。
