1、机械设计轴承端盖说明书一、 零件结构工艺性分析：（一） 零件的技术要求：1.轴承盖零件，材料为HT200。2.零件的技术要求表：加工表面尺寸及偏差mm公差mm及精度等级表面粗糙度 m形位公差mm轴承盖端面25 -0.3 -0.51IT1212.5轴承盖外圆表面100f10IT106.3130 -0.043 -0.203IT106.3轴承盖孔内表面70 -0.011 -0.131IT106.385 -0.013 -0.363IT1212.590-0.013 -0.363IT1212.5打孔7 -0.006 -0.096IT1112.5（二） 确定轴承盖的生产类型：根据设计题目年产量为10万件，因
2、此该轴承盖的生产类型为大批生产。二、毛坯的选择：（一）选择毛坯：由于该轴承盖在工作过程中要承受冲击载荷，为增强强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件。该轴承盖的轮廓尺寸大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用模铸方法制造毛坯，毛坯拔模斜度为5。（二）确定毛坯的尺寸公差：1公差等级：由轴承盖的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2铸件件材质系数：由于该轴承盖材料为HT200。 3锻件分模线形状：根据该轴承盖的形位特点，选择零件方向的对称平面为分模面，属于平直分模线。4零件表面粗糙度：由零件图可知，该轴承盖的各加工表面粗糙度Ra均大于等于6.3m。三、定位基准的选择：
3、（一）精基准的选择：根据该零件的技术要求和装配要求，选择该轴承盖轴孔100f8和轴承盖右端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。轴孔100f8的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工轴的外圆表面和轴承盖外圆表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。选用轴承盖左端面作为精基准同样遵循了“基准重合”的原则，选用轴承盖左端面作为精基准，夹紧可作用在轴承盖的右端面上，夹紧稳定可靠。（二）粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠，该轴承盖轴的外圆表面、右堵头外圆表面作为粗基准，以保证为后序准备好精基准。
4、四、工艺路线的拟定：（一）各表面加工方法的选择：加工表面公差mm及精度等级表面粗糙度 m加工方案轴承盖两端面IT1212.5粗车轴承盖外圆表面IT106.3粗车-半精车IT106.3粗车-半精车轴承盖孔内表面IT106.3粗镗-半精镗IT1212.5粗镗IT1212.5粗镗打孔IT1112.5钻（二）加工阶段的划分该辊筒体加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求。（三）加工顺序的安排：1机械加工工序：（1）遵循“先基准后其它”原则，首先加工精基准-轴承盖左堵头内孔100f8
5、。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。2具体方案：方案一：（1）铸造（2）粗车两端面 （3）粗车外圆端面130 -0.043 -0.203mm （4）粗车外圆端面100 -0.036 -0.176mm （5）半精车外圆端面130 -0.043 -0.443mm （6）半精车外圆端面100 -0.036 -0.386mm （7）粗镗内圆端面70 -0.011 -0.311mm （8）粗镗内圆端面85 -0.013 -0.363mm （9）粗镗内圆端面90-0.013 -0.363mm （10）半精镗内圆端面70 -0.011 -0.131mm （11） 钻孔6*8方案
6、二：（1）铸造（2）粗车两端面 （3）钻孔6*8（4）粗车外圆端面130 -0.043 -0.203mm （5）粗车外圆端面100 -0.036 -0.176mm （6）半精车外圆端面130 -0.043 -0.443mm （7）半精车外圆端面100 -0.036 -0.386mm （8）粗镗内圆端面70 -0.011 -0.311mm （9）粗镗内圆端面85 -0.013 -0.363mm （10）粗镗内圆端面90-0.013 -0.363mm （11）半精镗内圆端面70 -0.011 -0.131mm方案三：（1）铸造（2）粗车两端面 （3）粗车外圆端面130 -0.043 -0.203m
7、m （4）粗车外圆端面100 -0.036 -0.176mm （5） 钻孔6*8（6）半精车外圆端面130 -0.043 -0.443mm （7）半精车外圆端面100 -0.036 -0.386mm （8）粗镗内圆端面70 -0.011 -0.311mm （9）粗镗内圆端面85 -0.013 -0.363mm （10）粗镗内圆端面90-0.013 -0.363mm （11）半精镗内圆端面70 -0.011 -0.131mm论证：为使加工出一个符合零件的技术要求和装配要求选取一个最为合适的方案作出下列论证：方案一：先加工出组成零件的各部件，可同时加工出各部件，且精度能达到零件要求，但最后进行钻孔
8、，使工件发生扭曲变形，使零件在使用过程中受到外力而未达到零件的技术要求。所以，此方案设计不合理。方案二：为了使零件在加工后不发生应力变形，先对零件进行钻孔，然后对其整个零件进行粗加工、精加工，但这样在对零件整体进行加工时，由于零件体积较大，使加工变得更加复杂化，且浪费时间。因此，此方案设计不合理。方案三：此方案在同时进行粗加工后，进行钻孔，在焊接后对零件各表面进行精加工，即满足了设计要求又节省了时间。因此，此方案为最佳方案。3工序的集中与分散：该辊筒体的生产类型为大批生产，可以采用万用型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一
9、次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。五、工序内容的拟定：（一）工序的尺寸和公差的确定：加工表面加工方案加工余量精度等级尺寸及精度轴承盖两端面粗车2IT1225 -0.3 -0.51轴承盖 130 -0.043 -0.203外圆表面半精车1.8IT10130 -0.043 -0.443粗车2.5IT12130 -0.043 -0.203轴承盖 100f10外圆表面半精车1.5IT10100 -0.036 -0.386粗车2.5IT12100 -0.036 -0.176轴承盖 70 -0.011 -0.131 孔内表面半精镗1.0IT1070 -0.011 -0.1
10、31粗镗2.0IT1270 -0.011 -0.311轴承盖 85 -0.013 -0.363 孔内表面粗镗2.0IT1285 -0.013 -0.363轴承盖 90-0.013 -0.363孔内表面粗镗2.0IT1290-0.013 -0.363打 7 -0.006 -0.096孔钻7.0IT117 -0.006 -0.096（二）设备及工艺装备的选择：1、设备：C6140 卧式镗床 立式铣床 2、工艺装备：通用、专用车刀、专用镗刀、专用铣刀、专用夹具等等。（三）切削用量的选择及工序时间计算：工序 铸造工序 粗车轴承盖两端面工步一1. 加工条件工件材料：HT200,b =170240MPa，
11、铸造;工件尺寸： l=25mm加工要求：粗车轴两端面，加工余量2mm; 机床：C6140车床刀具：YG6硬质合金端车刀。铣削宽度ae90,深度ap6, ,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册（后简称切削手册）表3.16，选择刀具前角00后角08，副后角0=10，刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量（1）确定切削深度ap 因为余量较小，故选择ap=2mm一次走刀即可完成。（2）确定每次进给量fz 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量提高加工
12、效率。根据切削手册表3.5，使用YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表4.2-35，C6140车床） fz=0.60.9mm/z故选择：fz=0.66mm/z。（3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据简明手册表3.8）。（4）计算切削速度vc根据切削用量简明手册表1.11查取：V=100m/minNs=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245.0r/min根据切削用量简明手册实际转速为250r/min故实际切削速度Vc=3.14d N
13、实/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min综上，此工步的切削用量为：a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/min。tmL/ nf=(65+1.6)/250*0.66=0.40min工步二综上，此工步的切削用量为：a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/min。tm =0.2min工序 粗车轴承盖130 外圆表面1选择刀具：与粗车端面刀具相同2确定切削用量（1）确定背吃刀量半精车外圆，加工余量为2.5mm,一次走刀，asp=2.5/2=1.25mm。(2)确定进给量由切削用量简明手册
14、表314得f=1.01.4mm/r。再由简明手册表412查取f =1.02mm/r。（3）选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.81.0,耐用度为T=60min。根据切削用量简明手册表1.11查取：V=100m/minNs=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245.0r/min根据切削用量简明手册实际转速为250r/min.故实际切削速度:Vc=3.14d N实/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min综上，此工步的切削用量为：a =1.25mm，f =1.02mm/r, n =250r/min, V =102.1m/min。tmL/
15、 nf=(15+2.7)/250*1.02=0.07min工序 粗车100f8外圆面此工步的切削用量为：a =1.25mm，f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min。tmL/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12min工序V 半精车轴承盖130 外圆表面：1. 加工条件工件材料：HT200,b =170240MPa，铸造;工件尺寸： l=25mm;加工要求：半精车外圆表面，加工余量1.8mm;刀具：车刀形状，刀杆尺寸都与粗车相同。刀牌型号为YT15, KR =45, KR =5, Y0 = 90, a0 =82.确定切削用量（1）确定背吃刀量半精车外
16、圆，加工余量为1.8mm,一次走刀，asp=1.8/2=0.9mm。(2)确定进给量由切削用量简明手册表314得f=1.01.4mm/r。再由简明手册表412查取f =1.02mm/r。（3）选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.81.0,耐用度为T=60min。 (4)确定切削速度VC根据切削用量简明手册表1.11查取：V=100m/minNs=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245r/min根据切削用量简明手册实际转速为250r/min故实际切削速度Vc=3.14d N实/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min综上，此工步的切
17、削用量为：a =0.9mm，f =1.02mm/r, n =250r/min, V =102.1m/min。tmL/ nf=(15+2.0)/250*1.02=0.07min工序VI 半精车轴承盖100f10外圆表面：此工步的切削用量为：a =1.25mm，f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min。tmL/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12min工序VII 粗镗70孔机床：T68卧式镗床单边余量由简明手册4.2-20查得取由简明手册4.2-21查得取VC= 3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min计算切削工
18、时tmL/ nf=(6+2.0)/200*0.52=0.08min工序VIII 粗镗85孔机床：T68卧式镗床单边余量由简明手册4.2-20查得取由简明手册4.2-21查得取VC= 3.14Dn /1000=3.14*85*200/1000=53.4m/min计算切削工时tmL/ nf=(10+2.0)/200*0.52=0.12min工序IX 粗镗90孔机床：T68卧式镗床单边余量由简明手册4.2-20查得取由简明手册4.2-21查得取VC= 3.14Dn /1000=3.14*90*200/1000=56.5m/min计算切削工时tmL/ nf=(9+2.0)/200*0.52=0.11m
19、in工序 半精镗70孔机床：T68卧式镗床单边余量由简明手册4.2-20查得取由简明手册4.2-21查得取VC=3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min计算切削工时Tm=L/fm=6+2/200*0.52=0.08工序I 打8孔： 1刀具选择高速钢麻花钻头，其直径8mm，双维修磨横刃。2选择切削用量(1)决定进给量f 按加工要求决定进给量：据简明手册铸铁的强度小于等于200HBS，d=8mm时，f=0.470.57mm/r由于l/d=25/9=2.8,所以不用乘孔深修正系数。 按钻头强度决定进给量：据简明手册钻头强度为640Mpa，d=8mm钻头强度允许
20、的进给量f=1.0mm/r 按机床进给机构强度决定进给量：据简明手册强度小于等于640MPA，d小于等于10.2mm，f=2.25mm/r。比较可以看出加工要求进给量是工艺要求，f=0.470.57mm/r，根据转床说明书f=0.48mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将通是钻头容易断，故在即将通时改为手动进给。(2）决定钻头磨钝标准和寿命据简明手册，d=8mm，最大磨损量取0.6mm，寿命为35min(3）决定切削速度 强度为200MPA的铸铁5类当为5类f=0.27mm/r，双维修磨横刃，d=7mm时据简明手册Vt =16m/min修正系数为ktv=1.0,kcv=1.0,k1v=0.8
21、5,k0v=1.0V=vt*kv=16*1*1*0.85*1=13.6m/minn =1000VC/3.14D =100013.6/3.149=481.2r/min据简明手册转床最接近481.2r/min的转数为545r/min(4）计算基本工时 tmL/ vf，L=l+ y+，l=15mm.查切削手册表3. 26，入切量及超切量为：y+=6mm，则：tmL/ nf=(15+6)/0.48*545=0.08min。 该零件需要钻6个相同的孔，每60度钻1个，T=3t=0.48min参考文献:邹青主编,机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社,2004年8月艾兴,肖诗纲主编,切削用量简明手3版 机械工业出版社,2003年8月曾志新,吕明主编,机械制造技术基础.武汉理工出版社,2001年7月王明珠主编,工程制图学及计算机绘图国防工业出版社,2003年3月谢家瀛主编，机械制造技术概论，北京：机械工业出版社，2004年7月刘友和主编，金工工艺设计，广州：华南理工大学出版社，2001年8月周增文主编，机械加工工艺基础，长沙：中南大学出版社，2003年7月张木青、宋小春主编，制造技术基础实践，北京：机械工业出版社，2002年2月
