轴承套课程设计说明书

1、封面湖南铁道职业技术学院课 程 设 计 说 明 书 设计题目： 设计“轴承套”零件的机械加工工艺规程 班 别：数控加工111 设 计 者：李 孝 伟 指导教师：刘 慎 玖 评定成绩： 设计日期 2013年4月20日至4月26日目录目 录设计任务书课程设计说明书正文序言一、 零件的分析 4 （一） 零件的作用.4 （二） 零件的工艺分析 4 二 、工艺规程设计5（一） 确定毛坯的制造形式.5（二） 基面的选择.5（三） 工艺路线的拟定.5 （四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8（5） 确定切削用量及基本工时 9三、 课程设计心得体会13四、 结束语.14五、 参考文献.15设计任务书

2、湖南铁道职业技术学院机械制造工艺学课程设计任务书设计题目： 设计“轴承套”零件的机械加工工艺规程及工艺装置（生产纲领：100件）设计内容：1.产品零件图 1张 2.产品毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡 1份 4.机械加工工序卡片 1套 5.课程设计说明书 1份 班 别：数控加工111 设 计 者：李 孝 伟 指导教师：刘 慎 玖 2013 年 4 月 26 日课程设计说明书正文序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习

3、生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加国家的现代化建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。一、 零件的分析 （一）零件的功用及结构分析轴承套广泛应用于轻负荷便于拆装的地方，有许多轴承在装配和拆卸中会遇到困难，特别在箱体内部轴承的装配受到条件限制，应用轴承套解决了装配和拆卸的难题。零件上6个10孔上紧定螺丝，用于联接轴承套和本体，以达到内圈周向、轴向固定的目的 但因为内圈内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。零件外圆壁上2个M1

4、0的通孔为油孔，用以通润滑油。外圆面与法兰下表面与本体相配合，内圆面与内圆台阶面用以安装滚动轴承，承受轴向和周向力。因为轴承套它可以调整紧松使许多箱体的加工精度得到放宽使箱体加工的工效大大提高。安装套轴套还克服了轴承的轴向窜动。所以承轴套得到广泛应用，但也存在一些不足，由于轴套的精度直接影响轴的径向跳动。 （二）零件的工艺分析轴承套的加工表面较多，它们之间有一定的位置要求，先分析如下：1端面的加工这一组加工表面包括：小端面的精加工，粗糙度要求为Ra0.8；大端面的加工，粗糙度要求为Ra6.3；还有在端面上的以直径为200的圆周上的6个10孔的加工及其倒角。2.直径为225mm的外圆面的加工这一

5、组加工表面为225mm外圆面的加工，精度要求为Ra0.8。3. 直径为180mm的外圆面的加工这一组加工表面为180mm外圆面的加工，精度要求为Ra0.8。4.以150mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：150mm孔内表面的加工，精度为Ra0.8，与孔150孔相垂直的台阶面和轴承套外端面，及外端面的倒角。这些加工面之间有一些位置要求，主要是：、6个10孔之间的位置度公差为0.4；、150内孔台阶面和法兰大端面与150孔中心线的垂直度误差均为0.04；、150内孔台阶面和法兰小端面与150孔中心线的垂直度误差均为0.02；、158外圆面与150孔中心线的圆跳动误差为0.02。有以上分析可知

6、，对于这些加工表面，可以先加工一些表面，然后借助于专用夹具加工另一些表面，并且保证它们之间的位置精度要求。二 、工艺规程设计 （一）毛坯的选择零件材料为45钢，硬度为HRC3236。由于零件产量100，生产类型为中批生产，使用是受到径向和轴向的载荷，因此采用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用胎膜锻成型。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的，而且这是根据学校的生产条件定的。 （二）基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准的选择得正确与合理，可以使得加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，在加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会

7、造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。1、 粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，该零件的设计基准为中心轴线，但实际加工时主要的定位基准为小端面和大端面为粗基准，考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，达到完全定位。2、 精基准的选择 以粗加工后的底面为主要的定位精基准，加工外圆到精度要求后再以小端面和180外圆为精基准进行加工。 （三）工艺路线的拟定 1、表面加工方法的确定大端面及轴承套小端面用粗车，小端面用精车，10的孔及M10的油孔用钻，150的孔

8、用钻，158的孔用钻，180的外圆面先粗车后精车，内孔台阶面用精车，外轮廓用粗铣。 2、加工方案的确定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，可以考虑采用专业机床加专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一： 工序1 粗车大端外圆至226mm、端面、内孔150mm，倒角2×45°。 工序2 粗车小端内孔130mm、外圆至181mm、小端端面，保证长度71mm。 工序3 半精车大端外圆、端面、内孔、台阶面至要求。工序4 半

9、精车小端端面保证长度70mm，小端外圆、内孔，车内沟槽至要求。工序5 铣3个R4mm型孔。工序6 钻大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔。工序7 攻丝用铰杠夹持M10×1丝锥头加工2×M10mm至要求。工序8 钳工检验，去毛刺工序9 磨内孔至要求工序10 磨小端外圆至要求，磨端面工序11 产品总检工艺路线方案二：工序1 钻扩158的孔。工序2 镗150的孔，工序3 车180外圆，工序4 磨外圆面，工序5 车法兰内外及小端面，工序6 钻10的法兰孔，工序7 钻M10的孔，工序8 铣法兰外轮廓，内圆角，工序9 产品总检以上两个工艺方案看起来都比较合理，方

10、案一是先加工以粗车大端外圆至226mm、端面、内孔，台阶面为中心的一组表面，然后以此为基面加工大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔；而方案二工序少，但方案二先钻扩158的孔，通过内孔和大端面定位，而大端面没有加工，导致定位不准确。故应先加工大端面作为基准，综上所述方案一较合理。最终方案：工序1 粗车大端外圆至226mm、端面、内孔150mm，倒角2×45°。工序2 粗车小端内孔130mm、外圆至181mm、小端端面，保证长度71mm。工序3 半精车大端外圆、端面、内孔、台阶面至要求。工序4 半精车小端端面保证长度70mm，小端外圆、内孔，车内沟槽至要

11、求。工序5 铣3个R4mm型孔。工序6 钻大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔。工序7 攻丝用铰杠夹持M10×1丝锥头加工2×M10mm至要求。工序8 钳工检验，去毛刺工序9 磨内孔至要求工序10 磨小端外圆至要求，磨端面 工序11 产品总检以上加工方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取得加工手段之后，发现仍有问题，主要表现在150内孔台阶面和法兰大端面应与150孔中心线垂直，垂直度公差为0.04mm。158外圆面与150孔中心线的圆跳动误差为0.02，因此加工及测量150内孔时应以大端面为基准。这样做，能保证没设计基准与工

12、艺基准相重合。在上述工艺路线中也是这样拟定的。同理，158、150两孔与其外端面的垂直度的技术要求在加工与测量时也应遵循上述原则。但在已制定的工艺路线中却没有这样做：加工孔时，以大端面定位（这是正确的）；二加工外端面时，也是以150孔定位。这样做，从装夹上看似乎比较方便，但却违反了基准重合原则，产生了基准不重合误差。具体来说，当两孔的外端面以150孔为基准加工时，如果两个端面与孔中心线已保证绝对平行的话（这是不可能的），那么两孔中心线与孔仍有垂直度公差，则孔与其外端面的垂直度误差会很大，甚至会超差而报废。这就是基准不重合而造成的结果。为了解决这个问题，原有的加工路线可仍大致保持不变，只是在两孔

13、加工完以后，再增加一道工序：以孔为基准，磨两孔外端面。这样做，可以修正由于基准不重合造成的加工误差，同时也照顾了原有的加工路线中装夹铰方便的特点。因此，最后的加工路线确定如下：工序1 粗车大端外圆至226mm、端面、内孔150mm，倒角2×45°。工序2 粗车小端内孔130mm、外圆至181mm、小端端面，保证长度71mm。工序3 半精车大端外圆、端面、内孔、台阶面至要求。工序4 半精车小端端面保证长度70mm，小端外圆、内孔，车内沟槽至要求。工序5 钻扩150孔至要求工序6 铣3个R4mm型孔。工序7 钻大端6×10mm孔、2×M10mm的通孔。工序8

14、 攻丝用铰杠夹持M10×1丝锥头加工2×M10mm至要求。工序9 钳工检验，去毛刺工序10 磨内孔至要求工序11 磨小端外圆至要求，磨端面 工序12 产品总检 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件材料为钢45，硬度为HRC3236，生产类型为中批生产，采用锻件毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面（180mm） 考虑其加工长度为51mm，外圆表面尺寸公差等级为IT6，表面粗糙度要求Ra0.8um，由机械制造工艺学表4-12确定加工余量：粗 车：190mm粗 车：183mm 2Z=7.0mm半精

15、车：181.4mm 2Z=1.6mm粗 磨：180.1mm 2Z=1.3mm精 磨：180mm 2Z=0.1mm 此时直径余量2Z=5mm。2.外圆表面180沿轴线长度方向的加工余量及公差（180端面） 查<<机械制造工艺设计简明手册>>（以下简称工艺手册）表2.2-14，其中锻件重量为1kg，锻件形状系数为S3较复杂，锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（长度方向）>0-30mm，故长度方向偏差为。 长度方向余量查工艺手册表2.2-2.5，其余量值规定为1.7-2.2mm，现取2.0mm。3.150孔的加工与余量及公差查工艺手册确定工序尺寸及余量为：钻孔： 60mm

16、钻孔： 120mm 2Z=60mm扩孔： 140mm 2Z=20mm粗镗： 148mm 2Z=8mm半精镗148.5mm 2Z=1.5mm精镗： 150mm 2Z=0.5mm精镗后可达到IT7-IT9，满足加工要求。4. 小端面的加工余量粗车： 182mm粗车： 180.5mm 2Z=1.5mm半精车：180mm 2Z=0.5mm（五）确定切削用量及基本工时 工序1 粗车大端外圆至226mm、端面、内孔150mm，台阶面及倒角。 1.加工条件 加工材料：45#钢 正火，模锻 加工要求：粗车、半精车、精车右端面及粗车、半精车226外圆。 机床：C6140 刀具：刀片材料YT15，刀杆尺寸16mm

17、×25mm，=90°，=15°，=80°， 2.计算切削用量 （1）粗车大端面 1）确定最大加工余量：已知毛坯总长度是73mm，两端都要加工，故此时 两边最大的加工余量可按Z=5.5mm考虑。pa=3.5mm 2）确定进给量f:根据切削手册表1.4，当刀杆尺寸为16mm×25mm， pa3.5mm，工件直径为140mm时。 f=0.50.7mm/r 按C6140车床说明书取f=0.5mm/r 3)计算切削速度：按切削手册表1.27，切削速度的计算公式为（寿命T=60min） 式中，见切削手册表1.28，即 4)确定机床主轴转速： 按机床说明书，

18、与254.78r/min相近的有250r/min，300r/min，现在 取250r/min。 5）计算切掉工时：按工艺手册表6.21，取 （2）粗车228mm外圆至226mm 1）背吃刀量：单边余量Z=3mm，可一次切除 2) 进给量：根据切削手册表1.27，选用f=0.51mm/r 3) 计算切削速度：见切削手册表1.27 4) 确定主轴转速： 按机床选取 n=250r/min，所以实际切削速度为： 5) 切削工时： （3）钻内孔至147mm （见切削手册表2.7） （见切削手册表2.13及2.14） 按机床选取 （按工艺手册表4.2-2） 实际切削速度 切削工时 式中，切入，切出 工序2

19、 粗车小端内孔130mm、外圆至181mm、小端端面，保证长度72mm。 （1）粗车小端面 1）背吃刀量：单边余量Z=5.5mm， 2) 进给量：根据切削手册表1.27，选用f=0.51mm/r 3) 计算切削速度：见切削手册表1.27 4) 确定主轴转速： 按机床选取 n=250r/min，所以实际切削速度为： 5) 切削工时： （2）粗车外圆至181mm 1）背吃刀量：单边余量Z=20mm，=4mm分5次切除 2) 进给量：根据切削手册表1.27，选用f=0.51mm/r 3) 计算切削速度：见切削手册表1.27 4) 确定主轴转速： 按机床选取 n=250r/min，所以实际切削速度为：

20、 5) 切削工时： （3）钻内孔至127mm （见切削手册表2.7） （见切削手册表2.13及2.14） 按机床选取 （按工艺手册表4.2-2） 实际切削速度： 切削工时： 式中，切入，切出 工序7 钻6-10的孔 钻6-10的法兰孔 机床：Z525立式钻床 刀具：10高速钢钻头 查切削用量手册得，进给量f=0.17mm/r，钻削速度v=0.88m/s 机床主轴转速 查Z525转速表 取n=392r/min 则实际钻削速度为： 切削工时： 式中，切入，切出 三、课程设计心得体会 两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又

21、如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础 通过这次课程设计，本人在多方面都有所提高。通过这次课程设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次机械加工工艺设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，

22、巩固与扩充了机械加工工艺设计等课程所学的内容，掌握数控加工设计的方法和步骤，掌握数控加工设计的基本技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了零件的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。 在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。 在此感谢我们的刘老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次课程设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。 同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。 由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。参考文献1 赵家齐机械制造工艺学课程设计指导书（第2版）机械工业出版社，20