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1、機電學院機械制造技術基礎課程設計 零件結構工藝性分析: （一）零件的技術要求: 1. 軸承蓋零件，材料為 HT200 2. 零件的技術要求表： 加工表面 尺寸及偏差/ mm 公差/ mm及 精度等級 表面粗糙度 / gm 形位公差/ mm 軸承蓋端面 25 -0.3 -0.51 IT12 12.5 軸承蓋外圓表面 ? 100f10 IT10 6.3 ? 130-0.043 -0.203 IT10 6.3 軸承蓋孔內(nèi)表面 ?70 -0.011 -0.131 IT10 6.3 ? 85-0.013 -0.363 IT12 1

2、2.5 ? 900.013 -0.363 IT12 12.5 打孔 ?7 -0.006 -0.096 IT11 12.5 （二）確定軸承蓋的生產(chǎn)類型： 根據(jù)設計題目年產(chǎn)量為 10萬件，因此該軸承蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) 二、 毛坯的選擇： （一） 選擇毛坯： 由于該軸承蓋在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件。該 軸承蓋的輪廓尺寸大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用模鑄方法制造毛坯，毛坯拔模 斜度為5° （二） 確定毛坯的尺寸公差： 1 ?公差等級：由軸承蓋的功能和技術要求，確定該零件的公差等級

3、為普通級。 2?鑄件件材質(zhì)系數(shù)：由于該軸承蓋材料為 HT200。 3?鍛件分模線形狀：根據(jù)該軸承蓋的形位特點，選擇零件方向的對稱平面為分模面，屬于平直分模線。 4.零件表面粗糙度：由零件圖可知，該軸承蓋的各加工表面粗糙度 Ra均大于等于6.3 gmo 三、 定位基準的選擇： （一） 精基準的選擇： 根據(jù)該零件的技術要求和裝配要求，選擇該軸承蓋軸孔 "00f8和軸承蓋右端面作為精基準，零件上的很 多表面都可以采用它們作基準進行加工， 即遵循了崔準統(tǒng)一的原則。軸孔?100f8的軸線是設計基準，選用其作 精基準定位加工軸的外圓表面和軸承蓋外圓表面，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合，保證

4、了被加工表面的垂直 度要求。選用軸承蓋左端面作為精基準同樣遵循了 遑準重合的原則，選用軸承蓋左端面作為精基準，夾緊可作 用在軸承蓋的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 （二） 粗基準的選擇： 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠，該軸承蓋軸的外圓表面、右堵頭外圓表面作為 粗基準，以保證為后序準備好精基準。 四、 工藝路線的擬定： （一）各表面加工方法的選擇： 加工表面 公差/ mm及精度等級 表面粗糙度/ gm 加工方案 軸承蓋兩端面 IT12 12.5 粗車 軸承蓋外圓表面 IT10 6.3 粗車-半精車 軸承蓋孔內(nèi)表面 IT10 6.3 粗鏜

5、-半精鏜 IT12 12.5 粗鏜 打孔 IT11 12.5 鉆 （二）加工階段的劃分 該輥筒體加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個階段。 第-1項共6頁 機電學院機械制造技術基礎課程設計 在粗加工階段，首先將精基準準備好，使后序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求。 (三) 加工順序的安排： 1. 機械加工工序： (1) 遵循—先基準后其它 原則，首先加工精基準-軸承蓋左堵頭內(nèi)孔 "00f8。 (2) 遵循―先粗后精I原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 2 ?具體方案： 方案一：(1 )鑄造

6、 (2) 粗車兩端面 (3) 粗車外圓端面 ? 130-0.043 -0.203mm (4) 粗車外圓端面 ? 100-0.036 -0.176mm (5 )半精車外圓端面 ? 130-0.043 -0.443mm (6 )半精車外圓端面 ? 100-0.036 -0.386mm (7) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 70-0.011 -0.311mm (8) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 85-0.013 -0.363mm (9) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 9Q0.013 -0.363mm (10 )半精鏜內(nèi)圓端面 ? 70-0.011 -0.131mm (11) 鉆孔6*①8 方案二：(1 )鑄造 (

7、2) 粗車兩端面 (3) 鉆孔6*①8 (4) 粗車外圓端面 ? 130 -0.043 -0.203mm (5) 粗車外圓端面 ? 100-0.036 -0.176mm (6 )半精車外圓端面 ? 130-0.043 -0.443mm (7 )半精車外圓端面 ? 100-0.036 -0.386mm (8) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 70-0.011 -0.311mm (9) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 85-0.013 -0.363mm (10) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 900.013 -0.363mm (11) 半精鏜內(nèi)圓端面 ? 70-0.011 -0.131mm 方案三：(1 )鑄造

8、 (2) 粗車兩端面 (3) 粗車外圓端面 ? 130-0.043 -0.203mm (4) 粗車外圓端面 ? 100-0.036 -0.176mm (5) 鉆孔6*①8 (6 )半精車外圓端面 ? 130 -0.043 -0.443mm (7 )半精車外圓端面 ? 100-0.036 -0.386mm (8) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 70-0.011 -0.311mm (9) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 85-0.013 -0.363mm (10) 粗鏜內(nèi)圓端面 ? 9Q0.013 -0.363mm (11) 半精鏜內(nèi)圓端面 ? 70-0.011 -0.131mm 論證：為使加工岀一

9、個符合零件的技術要求和裝配要求選取一個最為合適的方案作岀下列論證： 方案一：先加工岀組成零件的各部件，可同時加工岀各部件，且精度能達到零件要求，但最后進行鉆孔， 使工件發(fā)生扭曲變形，使零件在使用過程中受到外力而未達到零件的技術要求。所以，此方案設計不合理。 方案二：為了使零件在加工后不發(fā)生應力變形，先對零件進行鉆孔，然后對其整個零件進行粗加工、精加 工，但這樣在對零件整體進行加工時，由于零件體積較大，使加工變得更加復雜化，且浪費時間。因此，此方案 設計不合理。 方案三：此方案在同時進行粗加工后，進行鉆孔，在焊接后對零件各表面進行精加工，即滿足了設計要求 又節(jié)省了時間。因此，此方案為最佳方

10、案。 3?工序的集中與分散： 該輥筒體的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬用型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序 集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加 工表面之間的相對位置精度要求。 五、工序內(nèi)容的擬定： 第- 2項共6頁 第-3項共6頁 機電學院機械制造技術基礎課程設計 （一）工序的尺寸和公差的確定： 加工表面 加工方案 加工余量 精度等級 尺寸及精度 軸承蓋兩端面 粗車 2 IT12 25 -0.3 -0.51 軸承蓋? 130 -0.043 -0.203外圓表面 半精車

11、 1.8 IT10 ? 130 -0.043 -0.443 粗車 2.5 IT12 ? 130 -0.043 -0.203 軸承蓋 ?100f10外圓表面 半精車 1.5 IT10 ? 100 -0.036 -0.386 粗車 2.5 IT12 ? 100 -0.036 -0.176 軸承蓋 ?70 -0.011 -0.131 孔內(nèi)表面 半精鏜 1.0 IT10 ?70-0.011 -0.131 粗鏜 2.0 IT12 ?70-0.011 -0.311 軸承蓋?85-0.013 -0.363孔內(nèi)表面 粗鏜 2.0 IT12 ?85-0.

12、013 -0.363 軸承蓋?90-0.013 -0.363孔內(nèi)表面 粗鏜 2.0 IT12 ?9Q0.013 -0.363 打 ? 7-0.006 -0.096 孔 鉆 7.0 IT11 ? 7 -0.006 -0.096 （二）設備及工藝裝備的選擇： 1、 設備：C6140 臥式鏜床 立式銃床 2、 工藝裝備：通用、專用車刀、專用鏜刀、專用銑刀、專用夾具等等。 （三）切削用量的選擇及工序時間計算： 工序I鑄造 工序n 粗車軸承蓋兩端面 工步一 1. 加工條件 工件材料：HT200,b b =170?240MPa，鑄造；工件尺寸：l=25mm 加工

13、要求：粗車軸兩端面，加工余量 2mm; 機床：C6140車床 刀具：YG6硬質(zhì)合金端車刀。銃削寬度ae< 90深度ap< 6,故根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡 明手冊》）表3」，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前 角Y0= 0°后角a0 = 8°，副后角a0' =10°刃傾角入s=- 10°,主偏角Kr=60 °過渡刃Kr & =30副偏角Kr' =5° 2. 切削用量 （1）確定切削深度ap因為余量較小，故選擇 ap=2mm 一次走刀即可完成。 （2 ）確定每次進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)

14、量可不考慮， 從而可采用不對稱端車，以提高進給量提高加工效率。 根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端車刀加工， 機床功率為4.5kw （據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，C6140 車床） fz=0.6~0.9mm/z 故選擇：fz=0.66mm/z ° （3） 確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表 3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5mm ;由于車刀直徑d°=125mm，故刀具使用壽 命T=180min （據(jù)《簡明手冊》表 3.8） ° （4） 計算切削速度Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.11 查?。篤=100m/minN s=1000v/3.14d=1

15、000*100/3.14*130=245.0r/min 根據(jù)《切削用量簡明手冊》實際轉(zhuǎn)速為 250r/min 故實際切削速度 Vc=3.14d N 實/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min | 綜上，此工步的切削用量為： a =2mm， f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/min ° tm= L/ nf=（65+1.6）/250*0.66=0.40min 工步二 綜上，此工步的切削用量為： a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/min ° tm =0.2min 工序川粗車軸承

16、蓋? 130外圓表面 1 ?選擇刀具：與粗車端面刀具相同 2 ?確定切削用量 （1）確定背吃刀量 第-5項共6頁 機電學院機械制造技術基礎課程設計 半精車外圓，加工余量為~2.5mm, —次走刀,~asp=2.5/2=1.25mm 。 (2) 確定進給量 由《切削用量簡明手冊》表 3 —14得f=1.0?1.4mm/r。再由《簡明手冊》表 4— 1 — 2查取f =1.02mm/r (3) 選擇刀具磨鈍標準及耐用度：后刀面磨鈍標準為 0.8?1.0,耐用度為T=60min。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.11查?。篤=100m/min Ns=1000v/3.14d

17、=1000*100/3.14*130=245.0r/min 根據(jù)《切削用量簡明手冊》實際轉(zhuǎn)速為 250r/min. 故實際切削速度：Vc=3.14d N 實/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min 綜上，此工步的切削用量為： a =1.25mm，f =1.02mm/r, n =250r/min, V =102.1m/min 。 tm= L/ nf=(15+2.7)/250*1.02=0.07min 工序W粗車? 100f8外圓面 此工步的切削用量為： a =1.25mm , f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min 。 tm

18、= L/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12min 工序V半精車軸承蓋? 130外圓表面： 1. 加工條件 工件材料：HT200,b b =170~240MPa，鑄造；工件尺寸：l=25mm; 加工要求：半精車外圓表面，加工余量 1.8mm; 刀具：車刀形狀，刀桿尺寸都與粗車相同。刀牌型號為 YT15, K r =45° KR=5° Yo = 90 :ao =8° 2. 確定切削用量 (1) 確定背吃刀量 半精車外圓，加工余量為 1.8mm, 一次走刀，asp=1.8/2=0.9mm。 (2) 確定進給量 由《切削用量簡明手冊》表 3 —14得f=1.0~1.

19、4mm/r。再由《簡明手冊》表 4— 1 — 2查取f =1.02mm/r (3) 選擇刀具磨鈍標準及耐用度：后刀面磨鈍標準為 0.8~1.0,耐用度為T=60min。 (4) 確定切削速度Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.11查取：V=100m/min N s=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245r/min 根據(jù)《切削用量簡明手冊》實際轉(zhuǎn)速為 250r/min 故實際切削速度 Vc=3.14d N 實/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min 綜上，此工步的切削用量為： a =0.9mm，f =1.02mm/r, n

20、=250r/min, V =102.1m/min 。 tm= L/ nf=(15+2.0)/250*1.02=0.07min 工序VI半精車軸承蓋? 100f10外圓表面： 此工步的切削用量為： a =1.25mm ，f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min 。 tm= L/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12min 工序VII粗鏜①70孔 機床：T68臥式鏜床 單邊余量z =1 0mm a =1 0mm 1 a p 由《簡明手冊》4.2-20查得取f =0.52 mm / r由《簡明手冊》4.2-21查得取n = 200 r /

21、min Vc= 3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min 計算切削工時 tm= L/ nf=(6+2.0)/200*0.52=0.08min 工序VIII粗鏜①85孔 機床：T68臥式鏜床 單邊余量z =1.0 mm, a 1 .0 mm p 由《簡明手冊》4.2-20查得取f =0.52 mm /r由《簡明手冊》4.2-21查得取n = 200 r / mn Vc= 3.14Dn /1000=3.14*85*200/1000=53.4m/min 計算切削工時 tm = L/ nf=(10+2.0)/200*0.52=0.12min 工序I

22、X粗鏜①90孔 機床：T68臥式鏜床 單邊余量z =1.0mm, c =1 0mm a p 由《簡明手冊》4.2-20查得取f =0.52 mm / r由《簡明手冊》4.2-21查得取n = 200 r / min Vc= 3.14Dn /1000=3.14*90*200/1000=56.5m/min 計算切削工時 tm = L/ nf=(9+2.0)/200*0.52=0.11min 第- 4項共6頁 第-7項共6頁 機電學院機械制造技術基礎課程設計 工序X半精鏜①70孔 機床：T68臥式鏜床 單邊余量z = 0.5mm, 0.5mm a p 由《簡明手冊》4.

23、2-20查得取f =0.52 mm / r由《簡明手冊》4.2-21查得取n = 200 r / min Vc=3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min 計算切削工時 Tm=L/fm=6+2/200*0.52=0.08 工序X I打①8孔： 1 ?刀具選擇 高速鋼麻花鉆頭，其直徑 8mm，雙維修磨橫刃。 2 ?選擇切削用量 (1) 決定進給量f <1> 按加工要求決定進給量：據(jù)《簡明手冊》鑄鐵的強度小于等于 200HBS , d=8mm時，f=0.47~0.57mm/r 由于l/d=25/9=2.8,所以不用乘孔深修正系數(shù)。 <2> 按鉆

24、頭強度決定進給量： 據(jù)《簡明手冊》鉆頭強度為640Mpa , d=8mm鉆頭強度允許的進給量 f=1.0mm/r <3> 按機床進給機構強度決定進給量： 據(jù)《簡明手冊》強度小于等于640MPA ,d小于等于10.2mm ,f=2.25mm/r< 比較可以看出加工要求進給量是工藝要求， f=0.47~0.57mm/r，根據(jù)轉(zhuǎn)床說明書f=0.48mm/r。 由于是加工通孔，為了避免孔即將通是鉆頭容易斷，故在即將通時改為手動進給。 (2) 決定鉆頭磨鈍標準和壽命 據(jù)《簡明手冊》，d=8mm，最大磨損量取0.6mm，壽命為35min (3) 決定切削速度 強度為200MPA的鑄鐵5類 當

25、為5類f=0.27mm/r，雙維修磨橫刃，d=7mm時據(jù)《簡明手冊》 V =16m/min 修正系數(shù)為 ktv=1.0,kcv=1.0,k1v=0.85,k0v=1.0 V=vt*kv=16*1*1*0.85*仁13.6m/min n =1000 刃c/3.14D =1000 >13.6/3.14 9=481.2r/min 據(jù)《簡明手冊》轉(zhuǎn)床最接近 481.2r/min 的轉(zhuǎn)數(shù)為 545r/min (4) 計算基本工時 tm= L/ vf，L=l+ y+ △，l=15mm. 查《切削手冊》表 3. 26，入切量及超切量為： y+A=6mm，則：tm= L/ nf=(15+6)/0.4

26、8*545=0.08min 。 該零件需要鉆6個相同的孔，每60度鉆1個，T=3t=0.48min 參考文獻： 鄒青主編，機械制造工藝學課程設計指導書 機械工業(yè)出版社,2004年8月 艾興，肖詩綱主編，切削用量簡明手3版 機械工業(yè)出版社,2003年8月 曾志新，呂明主編，機械制造技術基礎.武漢理工岀版社,2001年7月 王明珠主編，工程制圖學及計算機繪圖 一一國防工業(yè)出版社,2003年3月 謝家瀛主編，機械制造技術概論，北京：機械工業(yè)岀版社， 2004年7月 劉友和主編，金工工藝設計，廣州：華南理工大學出版社， 2001年8月 周增文主編，機械加工工藝基礎，長沙：中南大學出版

27、社， 2003年7月 張木青、宋小春主編，制造技術基礎實踐，北京：機械工業(yè)岀版社， 2002年2月 減速器軸承端蓋與軸承套杯結構尺寸 螺釘聯(lián)接外裝式軸承蓋 d0=d 3+1mm （d 3見表—鑄鐵減速箱體主要結構尺寸 I） Do=D+2.5d 3；D2=Do+2.5d 3；e=1.2d 3；e1 e;m 由結構確定；D4=D —10 ~ 15）mm di,bi由密封尺寸確定；b=5?10,h=（0.8?1）b~注：材料 HT150。 嵌入式軸承蓋 注：材料HT150。 軸承套杯 注：材料HT150 e2=5 ~ 8mm/S=10 ~ 15mm ；m由結構確定；

28、D3=D+e 2,裝有0型圈的，按0形圈外徑?。ㄒ姳硪?形橡膠密圭寸圈D 溝槽尺寸（GB3452，3 -88） mm O形圈截面直徑d2 …+0.25 Bo H d 3偏差值 2.65 3.4 2.07 0/ -0.05 3.55 4.6 2.74 0/ -0.06 5.3 6.9 4.19 0/ -0.07 軸承套; D2=Do+2.5d3； m 由結構確定；D1應考慮軸承外圈的折卸，（參見 篆動軸承l(wèi)b ; D軸承外徑；砂輪越程槽尺寸見表 形輪越程II 設計理念： 端蓋作為一非常重要的機械零件之一，用途十分廣泛。該零件的主要工作表面為左右端面以及左端面的外 圓表面，一般作用：（1 ）軸承外圈的軸向定位；（2）防塵和密封，除本身可以防塵和密封外，也常和密封件配合 以表達到密封的作用；（3 ）位于車床電動機和主軸箱之間的端蓋，主要起傳送扭矩和緩沖吸震的作用，使主軸箱 的轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。 零件圖： 第-11項共6頁