机械基础案例05轴承端盖设计Word文档下载推荐.docx
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490-0.013
打孔
47-0.006-0.096
IT11
（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：
由丁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，且生产类型届大批生产，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：
由丁该轴承盖材料为HT20Q
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，届丁平直分模线。
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均大丁等丁6.3[1m
三、定位基准的选择：
（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4100f8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4100f8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。
四、工艺路线的拟定：
（一）各表面加工方法的选择：
公差/mmR精度等
表面粗糙度/
11m
加工方案
轴承盖两端
面
粗车
粗车-半精车
粗字堂-半精疆
粗鲤
钻
（2）加工阶段的划分
该辗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。
（3）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4100f8o
（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4130-0.043-0.203mm
（4）粗车外圆端面4100-0.036-0.176mm
（5）半精车外圆端面4130-0.043-0.443mm
（6）半精车外圆端面4100-0.036-0.386mm
（7）粗鲤内圆端面470-0.011-0.311mm
（8）粗鲤内圆端面485-0.013-0.363mm
（9）粗鲤内圆端面490-0.013-0.363mm
（10）半精鲤内圆端面470-0.011-0.131mm
（11）钻孔6*08
方案二：
（3）钻孔6*（D8
（4）粗车外圆端面4130-0.043-0.203mm
（5）粗车外圆端面4100-0.036-0.176mm
（6）半精车外圆端面4130-0.043-0.443mm
（7）半精车外圆端面4100-0.036-0.386mm
（8）粗鲤内圆端面470-0.011-0.311mm
（9）粗鲤内圆端面485-0.013-0.363mm
（10）粗鲤内圆端面490-0.013-0.363mm
（11）半精鲤内圆端面470-0.011-0.131mm
方案三：
（5）钻孔6*①8
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：
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，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。
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。
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，即满足了设计要求乂节省了时间。
因此，此方案为最佳方案。
3.工序的集中与分散：
该辗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
由丁在一次装夹中加工了许多表面，有利丁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:
加工方
案
加工余
量
精度等
尺寸及精度
轴承盖两端面
2
25
-0.51
-0.3
轴承盖4130-0.043
-0.203外圆表面
半精车
1.8
4130
-0.443
-0.043
2.5
轴承盖
4100f10外圆表面
1.5
4100
-0.386
-0.036
-0.176
470-0.011-0.131
孔内表面
半精篷
1.0
470
-0.011
2.0
-0.311
485-0.013-0.363
485
-0.013
490-0.013-0.363
打4
7-0.006-0.096孑L
7.0
-0.096
-0.006
（二）设备及工艺装备的选择:
1、设备：
C6140卧式鲤床立式铢床
2、工艺装备：
通用、专用车刀、专用鲤刀、专用铢刀、专用火具等等。
（三）切削用量的选择及工序时间计算：
工序I铸造
工序n粗车轴承盖两端面
工步一
1.加工条件
工件材料：
HT200,bb=170~240MP旦铸造；
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。
铢削宽度aM90,深度ap<
6,,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T0=。
°
后角a0=8°
副后角a0'
=10°
刃倾角入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=2mnrr次走刀即可完成。
（2）确定每次进给量fz
由丁本工序为粗加工，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效率。
根据《切削手册》表3.5，使用YG6®
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=0.6~0.9mm/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由丁车刀直径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/minN=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=3.14dN实/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min
综上，此工步的切削用量为：
a=2mmf=0.66mm,n=250r/min,V=102.1m/min。
tm=L/nf=（65+1.6）/250*0.66=0.40min
工步二
tm=0.2min
工序m粗车轴承盖4130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》表3—14得f=1.0~1.4mm/r。
再由《简明手册》表4—1—2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0.8~1.0,耐用度为
T=60min。
根据《切削用量简明手册》表1.11查取：
V=100m/min
凡=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=3.14dN实/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min
综上，此工步的切削用量为：
a=1.25mmf=1.02mm/r,n=250r/min,V=102.1m/min。
tm=L/nf=（15+2.7）/250*1.02=0.07min
工序IV粗车4100f8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。
tm=L/nf=（10+2.7）/160*0.67=0.12min
工序V半精车轴承盖4130外圆表面：
l=25mm;
半精车外圆表面，加工余量1.8mm;
车刀形状，刀杆尺寸都与粗车相同。
刀牌型号为YT15,Kr=45°
母=5°
丫。
=900,a0=8°
（1）确定背吃刀量半精车外圆，加工余量为1.8mm,一次走刀，asp=1.8/2=0.9mm。
（3）选择刀具磨钝标准及耐用度：
（4）确定切削速度VC
凡=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
a=0.9mmf=1.02mm/r,n=250r/min,V=102.1m/min。
tm=L/nf=（15+2.0）/250*1.02=0.07min
工序VI半精车轴承盖4100f10外圆表面：
工序VII粗鲤①70孔
T68卧式鲤床单边余量z1.0mm,10mm
ap
由《简明手册》4.2-20查得取f0.52mm/r由《简明手册》4.2-21查得取n200r/min
计算切削工时tm=L/
Vc=3.14Dn/1000=3.14*70*200/1000=43.96m/minnf=（6+2.0）/200*0.52=0.08min
工序VIII粗鲤①85孔
T68卧式鲤床单边余量z1.0mm,ap1.0mm
由《简明手册》4.2-20查得取f0.52mm/r由《简明手册》4.2-21查得取
n200r/min
VC=3.14Dn/1000=3.14*85*200/1000=53.4m/min计算切削工时tm=L/
nf=（10+2.0）/200*0.52=0.12min
工序IX粗鲤①90孔
V=3.14Dn/1000=3.14*90*200/1000=56.5m/min计算切削工时tm=L/
nf=（9+2.0）/200*0.52=0.11min
工序X半精鲤①70孔
T68卧式鲤床单边余量z0.5mm,q05mm
ap
V=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XI打①8孑L:
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
<
1>
按加工要求决定进给量：
据《简明手册》铸铁的强度小丁等丁200HBSd=8mm
时，f=0.47~0.57mm/r
由丁l/d=25/9=2.8,所以不用乘孔深修正系数。
2>
按钻头强度决定进给量：
据《简明手册》钻头强度为640Mpad=8m苗占头强度
允许的进给量f=1.0mm/r
3>
按机床进给机构强度决定进给量：
据《简明手册》强度小丁等丁640MPAd
小丁等丁10.2mmf=2.25mm/r。
比较可以看出加工要求进给量是工艺要求，f=0.47~0.57mm/r，根据转床说明书f=0.48mm/r。
由丁是加工通孔，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勺铸铁5类
当为5类f=0.27mm/r，双维修磨横刃，d=7mnfl寸据《简明手册》Vt=16m/min
修正系数为ktv=1.0,kcv=1.0,k1v=0.85,k0v=1.0
V=vt*kv=16*1*1*0.85*1=13.6m/min
n=1000XVc/3.14D=1000X13.6/3.14X9=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tm=L/vf,L=l+y+△,l=15mm.
查《切削手册》表3.26,入切量及超切量为：
y+A=6mm贝U:
tm=L/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
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