軸承端蓋+說明書

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1、機電學(xué)院機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析: （一）零件的技術(shù)要求: 1. 軸承蓋零件，材料為 HT200 2. 零件的技術(shù)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(shè)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(shù)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(shù)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(shè)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(shè)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(yīng)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(xué)院機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)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(shù)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(shù)要求。所以，此方案設(shè)計不合理。 方案二：為了使零件在加工后不發(fā)生應(yīng)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(fù)雜化，且浪費時間。因此，此方案 設(shè)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(shè)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(xué)院機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)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(shè)備及工藝裝備的選擇： 1、 設(shè)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(shè)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(xué)院機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)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?。篤=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(xué)院機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)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(gòu)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(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)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(shù)基礎(chǔ).武漢理工岀版社,2001年7月 王明珠主編，工程制圖學(xué)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(shù)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(shè)計，廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2001年8月 周增文主編，機械加工工藝基礎(chǔ)，長沙：中南大學(xué)出版

27、社， 2003年7月 張木青、宋小春主編，制造技術(shù)基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)尺寸 I） Do=D+2.5d 3；D2=Do+2.5d 3；e=1.2d 3；e1 e;m 由結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)確定；D1應(yīng)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(shè)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