精品中职 机械基础（汽车专业）案例05 轴承端盖设计.docx

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1、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/Um形位公差/mm轴承盖端面25-0.3-0.51IT1212.5轴承盖外圆表面IOOf1OIT1O6.3130-0.043-0.203IT1O6.3轴承盖孔内表面70-0.011-0.131IT1O6.385-0.013-0.363IT1212.590-0.013-0.363IT1212.5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，因此该轴承盖的生产类型为大批生产。二、毛

2、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6.3Imo三、定位基准的选择：（一）精基准的选择：根

3、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6100f8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。（-）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：

4、（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/um加工方窠轴承盖两端面IT1212.5粗车轴承盖外圆表面IT1O6.3粗车一半精车轴承盖孔内表面IT1O6.3粗锋-半精键IT1212.5粗链打孔IT1112.5钻(二)加工阶段的划分该辑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：(I)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6100f8.(2)遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精

5、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)粗镇内圆端面70-0.011-0.311mm(8)粗镶内圆端面85-0.013-0.363mm(9)粗镇内圆端面90-0.013-0.363mm(10)半精馍内圆端面670-0.011-0.131mm(11)钻孔6*8方案二：(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(

6、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)粗镇内圆端面70-0.011-0.311mm(9)粗镶内圆端面85-0.013-0.363mm(10)粗镇内圆端面90-0.013-0.363mm(11)半精馍内圆端面70-0.011-0.131mm方案三：(1)铸造(2)粗车两端面(3)粗车外圆端面130-0.043-0.203mm(4)粗车外圆端面100-0.036-0.176mm(5)钻孔6*68(6)半精车外圆端面130-0.043-0.443mm(7)半精车外圆端面100

7、-0.036-0.386mm(8)粗镇内圆端面70-0.011-0.311mm(9)粗镶内圆端面85-0.013-0.363mm(10)粗镇内圆端面90-0.013-0.363mm(11)半精链内圆端面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，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，

8、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：该辑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2IT122

9、5-0.3-0.51轴承盖130-0.043-0.203外圆表面半精车1.8IT1O130-0.043-0.443粗车2.5IT12130-0.043-0.203轴承盖（MoOf1O外圆表面半精车1.5IT1O100-0.036-0.386粗车2.5IT12100-0.036-0.176轴承盖70-0.011-0.131孔内表面半精精1.0IT1O70-0.011-0.131粗镇2.0IT1270-0.011-0.311轴承盖85-0.013-0.363孔内表面粗镂2.0IT1285-0.013-0.363轴承盖90-0.013-0.363孔内表面粗像2.0IT1290-0.013-0.363

10、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卧式链床立式铳床2、工艺装备：通用、专用车刀、专用链刀、专用铳刀、专用夹具等等。（三）切削用量的选择及工序时间计算：工序I铸造工序II粗车轴承盖两端面工步一1 .加工条件工件材料：HT200,b=170240MPa,铸造；工件尺寸：1=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。铳削宽度a,W90,深度为W6,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d1125un根据切削用量手册（后简称切削手册）

11、表3.16,选择刀具前角0=0o后角=8,副后角0,=10,刃倾角入s=-10,主偏角Kr=60,过渡刃Kre=30,副偏角Kr,=5oO2 .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=0.60.9mmz故选择：fz-0.66mmzo（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

12、；由于车刀直径do=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=100mminNs=1000v3.14d=1000*1003.14*130=245.0rmin根据切削用量简明手册实际转速为250rmin故实际切削速度Vc=3.14dN1000=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=250rmin,V=102.1mmintm=1nf=(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=0.6

13、6mm,n=250rmin,V=102.1mmintm-0.2min工序In粗车轴承盖6130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=1.25mm0(2)确定进给量由切削用量简明手册表3-14得f=1.01.4mmro再由简明手册表4-1-2查取f=102mmro(3)选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.810,耐用度为T=60mio根据切削用量简明手册表111查取：V=IoomminNS=IOOov/3.14d=IoOO*100/3.14*130=245.0rmin根据切削用量简明

14、手册实际转速为250rmin.故实际切削速度:Vc=3.14dN1000=3,14*130*250/1000=102.1m/min综上，此工步的切削用量为：a=125mm,f=1.02mmr,n=250rmin,V=102.1mminotm=1nf=(15+2.7)/250*1.02=0.07min工序IV粗车(MoOf8外圆面此工步的切削用量为：a=1.25mm,f=0.76,n=320rmin,V=100.5mminotm=1nf=(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：1=25mm;加工要求：半精车外圆表面，加工余量18mm;刀具：车刀形状，刀杆尺寸都与粗车相同。刀牌型号为YT15,KR=45,K=5,Yo=90o,a=8o2 .确定切削用量(1)确定背吃刀量半精车外圆，加工余量为1.8mm,一次走刀8/2=0.9mm。(2)确定进给量由切削用量简明手册表3-14