叉车滚轮的工装设计【无锡技师】【全套通过答辩】
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工序名称 备注工序编号号加工设备 测器具 自检频次序号1、当操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；反应计划3、当连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。千分尺 用外径千分尺测量各处高度，不少于三处 每盘不同区域抽检四套每盘不同区域抽检四套每盘不同区域抽检四套每盘不同区域抽检四套更改人（日期） 审核（日期）/ 整好仪器将工件均匀旋转一周测得并计算出数值 每盘不同区域抽检四套校 审批 准日 期目测比较备 注更改标记编 制首 检巡 检 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及 防护，每次抽检数量同首检数量，班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。过程监测检测方法粗糙度样块/首检904用高度标准件调整好仪器将工件均匀旋转一周测得并计算出数值2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；加工简图：最外径目测比较伤,倒角车痕等缺分200双端面 1101量产 工序名称 磨最外径 备注工序编号号特性级别加工设备导轮型号砂轮型号砂轮速度最大磨削量修整导轮速度导轮休整检验项目 检测器具 自检频次序号转套圈一周，分别翻转测量两端，读取两端数值差值。每加工10件抽检一个3、当连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。1、当操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；每加工10件抽检一个每加工10件抽检一个目测比较过程监测伤,倒角车痕目测比较以标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录数值。反应计划现场控制计划下道工序：磨次外径加工简图：糙度样 块/首检12标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，测得并计算出数值。 每加工10件抽检一个检测方法 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及防护，每次抽检数量同首检数量，首 检 所有产品首检不允许少于5套，换班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。更改标记编 制校 审 日 期更改人（日期） 审核（日期）批 准转分200)3分12样件 试生产 量产 样件 试生产 量产工序名称工序编号号加工设备砂轮型号砂轮速度最大磨削量修整粗磨速度检验项目 检测器具 自检频次沟位置 20件检验 1个沟径差 20件检验 1个沟心距 轮廓仪首检检验和末检各检验5件序号2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；批 准每20件检验1个日 期所有产品首检不允许少于5套，换班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。每加工20件抽检一个更改标记编 制校 审更改人（日期） 审核（日期）备 注检目测比较 每20件检验 1个加工简图：每20件检验1个 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及防护，每次抽检数量同首检数量，连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。首 检1250转/范中间有红，两边无红，小范中间无红，两边有红即合格。每20件检验1个200沟道仪表现场控制计划 磨双沟道 13)100伤和磷化后终磨双沟道以标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，测得并计算出数值。过程监测检测方法 反应计划1、当操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；工件放在三点支撑上，旋转一周读取数值。用标准件对好表，把工件放在三点支撑上，旋转一周读取数值。壁厚差 工件均匀旋转一周，测得并计算出数值。工件置于仪器平板上表头接触外径同时对准内径上一支点轴线通过工件中心均匀旋转一周，读数量产 工序名称工序编号号特性级别加工设备砂轮型号工件转速主轴转速精磨速度修整光磨时间磨削液检验项目 检测器具 自检频次沟位置 10件检验1个沟径差 10件检验1个沟心距 轮廓仪首检检验和末检各检验5件检每10件检验1个序号下道工序：过程监测检测方法 反应计划1、当操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；圆度仪 以标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，测得并计算出数值。一般采用光隙法或者涂色法，大范中间有红，两边无红，小范中间无红，两边有红即合格。过程控制 终磨双沟道 1601水溶液10 所有产品首检不允许少于5套，换班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。每加工10件抽检一个2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；用标准件对好表，把工件放在三点支撑上，旋转一周读取数值。目测比较10件检验1个每10件检验1个数壁厚差 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及防护，每次抽检数量同首检数量，连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。用标准件对好表，把工件放在三点支撑上，旋转一周读取数值。日 期备 注更改标记编 制校 审以标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，测得并计算出数值。更改人（日期） 审核（日期）批 准量产 工序名称工序编号号加工设备导轮型号砂轮型号加工设备砂轮速度修整最大磨削量导轮速度导轮休整检验项目 检测器具序号转分日 期审核（日期） 校 审批 准备 注更改标记编 制更改人（日期）首 检 所有产品首检不允许少于5套，换班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。巡 检 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及防护，每次抽检数量同首检数量，每班巡检不得少于4次。每加工10件抽检一个外观（磕伤,倒角车痕等缺陷）目测比较每10件抽检一个目测比较粗糙度检标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录数值变化。标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录平均直径之差。每加工10件抽检一个下道工序：车沟道以标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录直径变化。每加工10件抽检一个d 操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；3、当连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。加工简图：现场控制计划工序名称 备注工序编号号加工设备导轮型号砂轮型号砂轮速度最大磨削量修整导轮速度导轮休整检验项目 检测器具 自检频次序号分每加工10件抽检一个现场控制计划转分标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录数值变化。 每加工10件抽检一个下道工序：磨沟道以标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录直径变化。过程监测检测方法每件检验标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录平均直径之差。 每加工10件抽检一个目测比较粗糙度糙度样 块/首检备 注更改标记 审核（日期）反应计划d 10件抽检 一个外观（磕伤,倒角车痕）更改人（日期）首 检 所有产品首检不允许少于5套，换班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。巡 检 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及防护，每次抽检数量同首检数量，每班巡检不得少于4次。日 期1、当操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；3、当连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。编 制 批 准校 审量产 工序名称 备注工序编号号加工设备砂轮型号工件转速主轴转速磨速度修整磨削液检验项目 检测器具 自检频次现场控制计划程监测检测方法 反应计划标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录直径变化。 标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录数值变化。 每加工10件抽检一个下道工序：车外径倒角数沟位置沟心距 样板 色球一般采用光隙法或者涂色法，大范中间有红，两边无红，小范中间无红，两边有红即合格。每件检验每盘不同区域抽检8套每加工10件抽检一个每10件检验1个检目测比较 每盘不同区 域抽检8套更改人（日期）首 检 所有产品首检不允许少于5套，换班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。巡 检 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及防护，每次抽检数量同首检数量，每班巡检不得少于4次。备 注更改标记编 制 批 准日 期校 审审核（日期）1、当操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；3、当连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。外观（磕伤,倒角车痕）目测比较量产 工序名称工序编号号加工设备砂轮型号工件转速主轴转速精磨速度修整光磨时间磨削液检验项目 检测器具 自检频次序号30002日 期3、当连续发现不稳定或不合格及其他无法处理的情况时，通知部门经理处理。2、当加工发现不合格时，立即停机，标识并隔离不合格品，通知现场工艺员处理，直至稳定；每加工10件抽检一个目测比较 每盘不同区 域抽检8套校 审更改标记编 制 批 准更改人（日期） 审核（日期）每盘不同区域抽检8套首 检 所有产品首检不允许少于5套，换班/换型号/换工装夹具及设备调整时需进行首检。烧伤/振纹肉眼无法判断的需磷化判定。巡 检 巡检员随机抽检产品质量（包括自检及首检项目）、监控加工工艺、检查产品标识及防护，每次抽检数量同首检数量，每班巡检不得少于4次。备 注 首检检验，圆度使用圆度仪检验，选择倍率（1度仪(1圆度仪直接测量,测量时选用1检10件，末检5件外观（磕伤,倒角车痕）检目测比较每件检验刮色球一般采用光隙法或者涂色法，大范中间有红，两边无红，小范中间无红，两边有红即合格。每10件检验1个数沟心距 样板过程监测检测方法 反应计划022 以标准件对好仪表，将工件均匀旋转一周，记录直径变化。 每加工10件抽检一个 1、当操作者/巡检员发现产品有不合格趋势时，停止加工，共同调整机床/加工方法，直至稳定；工简图：秒水溶液10 设计（论文）题目： 工装设计 系 别： 机电 工程系 目 录 一、 计算生产纲领，确定生产类型 1 二、 零件图样的工艺性 1 三、 工艺过程设计 2 四、 毛坯的选择 3 五、确定机械加工余量及毛坯、设计毛坯图 4 六、工序设计 7 七、确定切削用量及基本时间 11 八、夹具的设计 22 九、小结 24 十、参考文献 25 （一）、 序言 毕业设计，它是一次深入的综合性的总复习，也是一种理论联系实际的训练踏实我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是我们综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。这对学生即将从事的有关技 术工作和未来事业的开拓有一定意义。 毕业设计的主要目的： 1 培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学过的知识。 2 培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维。掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 2 培养我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书进行设计计算，数据处理。编写技术文件等方面的工作能力。 3 4 培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 5 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将 从事的工作进行一次适应性训练。丛中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力。为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处。恳切各位老师给予指导。 课题简介 本课题是与叉车滚轮有关的工装设计，叉车应用与工业机械中，通常用与托运大或笨重的货物，以减轻人力劳动强度从而节约企业成本。 插车在托运器重货物是靠其两侧的支撑架来实现的，支撑架在唾弃重物时由上下两根轴支撑通过链条带动把重物托起，在运转过程中由于存在着摩擦使链条在带动托运架旋转时产生很大的噪音很震动，为 消除这种现象在插车中用了很多的轴承！ 滚动轴承是一种通用性很强，标准化，系列化程度很高的基础元件。由于各种机械有着不同的工作条件，对滚动轴承在载荷能力，结构和使用性能等方面都提出了各种不同的要求。为此，滚动轴承就需要有各式各样的结构。但最基本的结构是由内圈，外圈，滚动体和保持架组成。 1. 内圈通常与轴配合，并与轴一起旋转。 2. 外圈通常与轴承座孔或机械部件外壳配合，起支撑作用。但在某些场合也有外圈旋转，内圈固定的，或内外圈都是旋转的。 3. 滚动体借助保持架均匀的排列在内圈和外圈之间。滚动体有球，圆柱滚子，滚针，圆锥滚子 和球面滚子等，它们的形状大小和数量直接影响轴承的承载能力和使用性能。 4. 保持架将轴承中的一直组滚动体等距离隔开，引导滚动体在正确的滚道上运动，改善轴承内部载荷分配和润滑性能。 为了适应某些使用要求，有的轴承会增加或减少一些零件，如无内圈，无外圈，即无内圈有无外圈；或带防尘盖，密封圈及安装调整用的紧定套 . 轴承在工作时对其影响最大的除了他的制造精度外其游隙对其影响也很大如果游隙选择不正确同样不能正常工作，轴承的游隙可分为径向游隙和轴向游隙，径向游隙指一个圈固定不动另一个相对固定套圈径向移动量，轴向游隙是 指一个套圈固定另一个移动套圈相对移动套圈轴向偏移量；游隙又有工作游隙，安装游隙和原始游隙之分，原始游隙指未安装前的游隙，安装游隙指安装后的游隙，由于安装过盈配合的原因，内圈在安装时会有相应的膨胀，使游隙减小，一般原始游隙大于安装游隙；工作游隙指轴承在运转时的游隙，轴承在运转时由于材料和受摩擦产生的热不一样，使轴承内外圈的热膨胀不同使游隙变大或减小，由于 离心力的不同内膨胀小于外圈的膨胀，也造成游隙减小，一般来说工作游隙有大与安装游隙。由于游隙的存在又潜在要求轴承的沟道精度要高，给造成加工带来难度，所以在设计轴 承时一定要多方考虑轴承的游隙。 本课题所涉及到的是叉车两侧的滚动轴承，它的结构外观图为 这类轴承很一般的深沟球的工作原理基本一样，所不同的是该轴承是双滚道，内圈固定在车体上，外圈旋转并起一定的支撑作用，剖开图如下： 如图所示，该产品由内圈，外圈，滚动体密封槽组成，他于一般深沟球轴承的区别在与：他是双滚道，没有保持架，内圈由轴做成，轴的两段各有一个孔，他是用来安装用的，用螺栓连接在车架上，内圈固定外圈旋转，为防止灰尘等一些杂物进入滚道影响轴承的旋转精度，在轴承的两端装有密封圈来防止硬度大的颗粒 进入滚道，同时还可以提高轴承的使用寿命。 一 计算生产纲领，确定生产类型 叉车滚轮应用与农业机械，建筑机械，和水利机械，是其中很重要的构件之一，该厂生产的产品大都远销美国、巴西等国家！年生产几十万件，属于大批量生产！根据公司现有设备，该产品加工多用专用设备。 二、审查零件图样的工艺性 滚轮图样的视图完整，尺寸、公差及技术要求齐全。成品图可以看出精度要求高，由零件成品图可以看出 弧，该圆弧用于受力部分，外圈加工精度要求高通过磨床来满足加工要求，轴的加工于外圈略有不同、，在加工轴时，两 沟道的相对位置精度要求很高，而且形位公差要求也较高，在加工事要用到专用夹具，以提高生产效率。轴承结构简单加工工艺过程相对简单，但精度要求很高，使加工困难，加工时为提高生产率通常采用专用设备；根据零件结构可知：轴承加工通常由车加工和磨加工，车加工属于粗加工阶段，精度要求相对底一些，在车加工阶段对与设备可采用数控车普通车和液压车；在磨加工阶段，为节约成本对于一些要求不高的端面外径通常采用普通磨床也可以满足要求，但一些要求高的如滚道在加工时企业一般采用专用设备来实现。 三、 工艺过程设计 1）加 工方法的选择： 选择各表面的加工方法与零件的技术要求材料，生产规模，现场加工提条件，生产率和经济性要求等有关，应综合考虑 该构件是回转类零件，结构相对比较简单，只是各要加工精度和表面粗糙度要求较高。 外圈加工大致包括： 粗车 轴加工大致为： 粗车 2）加工基准的选择 基准选择是工艺规程设计的重要工作之一，基准选择的正确于合理可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则加工工艺过程中会问题百出 ，更有、甚者还会造成零件大批报废 粗基准的选择 ： 因该零件是回转类零件，故以外径作为粗基准 精基准的选择： 根据精基准选择原则，完全可以选择一端面和外径作为精基准，在加工是外圈的精度有专用机床来保证，他是通过外圈的外径和一端面做为加工基准，轴则选择外径和中心孔，以便实现基准重合和基准统一从而保证零件的加工质量并使夹具的设计，制造简化。 中心孔的要求根据金属切削手册查得：中心孔有 A， B， 据零件具体情况选择 A 型中心孔，最终不需要保留中心孔；工件 直径 8时，中心孔直径 为 6. 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得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并适当配置专用机床进行加工；工序以分散为主，某些工序尽量集中来提高生产率，应划分加工阶段，将粗精加工分开；刀具，量具的选择可以专用通用的相结合。选择除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本下降。根据以上分析，初拟工艺路线方案： 内，外圈加工过程： 棒料 退火 车加工 热处理 零件检验 防锈 由于钢球和密封圈是采购成品不需要加工！ （ 1） 车端面内孔 车密封槽 2） . 车端面内孔 车密封槽 角 分析比较 ： 两加工方案基本相同，不同点在于方案一是先车倒角在热处理，方案二是先热处理在倒角，表面看方案二有点不合理，因为在淬火后零件的硬度变大车刀很难在车的动，费工费时不经济，但是我们应该想到在热处理后零件热胀冷缩会使好的倒角多少产生微量变形，严重的会造成倒角过小或过大，不能满足顾客的要求，而热处理带来的微量变形又不好控制。所以在顾客的度要求较高时采用方案二来实现。根据本图纸顾客的要求选择方案一是完全可以满足顾 客的需要。 （ 2）内圈加工工艺 ： 1） 软磨外径 车沟道 车密封槽 铣装球缺口 铣台阶面 钻孔 沟道高频淬火 磨外径 磨滚道 倒角 磷化处理 沟道抛光 2） . 车外径端面倒角 软磨外径 车沟道 车密封槽 铣装球缺口 沟道高频淬火 磨外径 磨滚道 倒角 铣台阶面 钻孔 磷化处理 沟道抛光 分析比较： 这两种种工艺方案从工序步骤和使用设备来看没有差别，他们所不同的是工序步骤的先后顺序不一样，方案二采用的是工序分散加工方案一是采用了工序集中来实现加工，方案一是通过一次装夹来完成多个工序和工步，采用基准同意符合加工工艺选择原则，但不适合大批量生产，现在企业在满足顾客要求的同时是以赢利为目的，相同的设备相同的步骤那个可以先完成哪个就是做好的！方案二就满足了企业的要求！ 综合上述分析该构件的外圈和轴的加工工艺方案确定为： 1） 车端面内孔 车密封槽 2） 车外径端面倒角 软磨外径 车沟道 车密封槽 铣装球缺口 沟道高频淬火 磨外径 磨滚道 倒角 铣台阶面 钻孔 磷化处理 沟道抛光 工序和设备使用： 工序：车端面内孔，端面尺寸至 10531 ，内孔尺寸至 设备为具游标卡尺； 工序：车另一端面外径，外径尺寸至 设备为 具游标卡 尺； 工序：软磨两端面，尺寸至 ，设备为端面磨床，量具为端面仪； 工序：软磨外径，尺寸至 ，设备为外圆磨床，量具 工序：精车内孔倒角，设备 工序：车沟道，尺寸至 ，设备 具刮色球； 工序：车密封槽，设备普通车床，量具样板； 工序：铣装球缺口，缺口大小为 备为卧式铣床，量具游标卡尺； 工序：车倒角，设备 具游标卡尺； 工序：热处理 工序：磨双端面，设备为端面磨床，量具 寸至 01,030 工序：磨外径，设备外圆磨床，尺寸 ，量具 序 X：磨圆弧，设备 3具 工序：磨沟道，设备为内圆磨床，量具为刮色球或 工序：探伤，磷化； 工序：终磨沟道，设备为精密内圆磨床，量具 2） 工序：车外径端面倒角， 使用设备 量工具千分尺，轴长度尺寸为 工序：软磨外径，尺寸至 ，使用设备为外圆磨床，测量工具为千分尺； 工序：车沟道，尺寸至 量工具为用设备为 工序：车密封槽，使用设备为 量工具为游标卡尺； 工序：铣装球缺口 用设备为 量工具为游标卡尺； 工序：沟道高频淬火，设备 高频淬火机； 工序：磨外径，尺寸至 ，设备为 用量具为 工序：磨沟道，尺寸至 1432B，测量工具为沟位置样板或 工序：铣台阶面，使用设备为铣床，量具为游标卡尺； 工序：钻孔，使用设备钻床，量具为游标卡尺； 工序：沟道抛光，使用设备为滚道超精机，使用量具为沟位置样板； 此外还有车倒角，和磷华等工艺和外圈的像似 四、 毛坯的选择 滚动轴承在工作时承受着高而集中的 交变应力同时在滚动体和套圈之间还产生强烈的摩擦，因此，滚动轴承钢要求具有高的硬度和耐摩性，高的弹性极限和接触疲劳强度，足够的任性和一定的耐腐蚀性。一般轴承材料用 对于一些应用场合要求有优良的耐摩性，耐疲劳性，又可以承受冲击载荷，要求具有良好的综合力学性能，用轴承钢可以满足要求，但为了节约成本可以采用20产品外圈在受力时要求很高的硬度又要求一定的塑性和任性，根据上述分析故外圈材料可为 20圈为： 提高生产率外圈采用锻件，内圈采用棒料。 五、 确定机械加工余量及毛坯、 设计毛坯图 确定机械加工余量 钢质模弧形面的机械加工余量按 定。确定时，根据估算锻件重量，加工精度及锻件形状复杂系数；由表 查得除孔以外各内外表面的加工余量。孔的加工余量由表 中余为量值单面余量。（参考机械加工工艺手册） 锻件重量 根据零件成品外圈重量估算为小于 加工精度 零件的各表面为精度 削加工。 锻件形状复杂系数 S. 因为锻件为薄形圆盘，其厚度与直径之比 以锻件形状复杂系数为复杂级 机械加工余量 根据锻件重量、 表 于表中形状复杂系数只列 3，则 1,3定。由此查得直径方向为 平方向为 轴向尺寸的 单面余量为 件中心两孔的单面余量按表 确定毛坯尺寸 锻件的基本要求 度不大于 229 括脱碳与贫碳）不得超过 点、夹渣、气泡、缩孔及残余内裂等缺陷； 刺垫坑、折叠、凹心等缺陷最大深度不大于 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 表面，余量要适量增大。 分析本零件，本零件采用锻件，外径尺寸根据机械设计手册查得外径毛坯尺寸为 45道挡边尺寸为 25承宽度为 35的毛坯为棒料，根据机械设计手册查的轴的毛坯尺 寸为 25度为 85，除 40外圆面为 外，其余各表面皆 此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所得的余量值即可（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查得值中的小值。当表面需经粗加工和半精加工时，可取较大值）。 40需增加这些加工工序的加工余量。参考外圆柱表面加工余量（定粗磨单面余量为 磨余量 故需增加这个加工工序的加工余量。参考内孔加工余量确定精磨的加工余量为 毛坯尺寸如下表所示。 零件 毛坯（锻件）尺寸 （ 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 2 45 34 2 38 2 27 设计毛坯图 确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据锻件重量， 形 状复杂系数，分模线形状种类及锻件精度等级从有关的表中查得。 本零件锻件重量小于 形状复杂系数为 件的材料为轴承钢其最高含量大于 3%，因此锻件材质系数为 取平直分模线，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可由表 本零件毛坯尺寸允许偏差如表下表所列。 毛坯（锻件）尺寸允许公差偏差 （ 锻件尺寸 偏差 根据 45 表 表 表 表 7 表 5 表 表 确定圆角半径 锻件的圆角半径按表 定（参考机械加工工艺手册）。本锻件各部分的 H/，故可用下式计算： 外圆角半径 r 圆角半径 R 简化起见，本锻件的内外圆角半径分别取相同数值。以最大的 H 进行计算。 r (8+0.5) R (1+0.5)3上所取的圆角半径数值能保证各表面的加工余量。 确定锻件倒角 本锻件由于上、下模膛深度相等，起模角以模 31 L/B 34/34 1 , H/B 4 表 机械加工 工艺手册），查得： 外倒角 1倒角 =1 确定分模位置 由于毛坯是 HD 的圆盘类锻件，应采用轴向分模，这样可冲内孔，使材料利用率得到提高。为了便于起模及便于发现上，下模锻造过程中错移，分模线位置选在最大外径的中部，分模线为直线。 确定毛坯的热处理 滚动轴承毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化而均匀的组织，从而改善了加工性。零件锻件毛坯见图纸。 六、工序设计 选择加工设备与工艺设备 选择机床 工序、，、是粗车，半精车。各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求高，选用最常用的 卧式车床即可。（参考机械加工工艺手册表 工序 粗磨和精磨，粗磨和精磨可选用 能外圆磨床。 （参考机械制造工艺设计简明手册表 工序 用 。 工序 4 小孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，可选参考机械制造工艺设计简明手册表 工序 台阶，由于所加工的表面是弧形面，所以必须选用双立轴圆工作台铣床才能完成加工。因此选用 工序 光 。 选择夹具 本产品于公司现有产品像似，如外圈通用于主滚轮的外圈，所以很多加工是用专用设备，不需要再另外设计，轴的加工相对于别的轴承略有不同，在车加工时采用三爪卡盘夹紧，在磨加工时有专用的设备，一般单沟道内圈加工通常采用无心磨床和专用磨床外圈采用外圈的专用磨床，夹具部分有床子本身的夹具，但是在轴加工时由于是双沟道加工困难，又因精度要求高故在磨削加工时用到专用夹具。其夹具见夹具设计部分。 选择刀具 在车床上加工的工序，一般选用硬质合金车刀。加工铁 ，粗加工用 精加工采用 加工采用 提高生产率及经济性，可选用可转位车刀（ 或( 磨削高温合金比较困难，主要是砂轮易粘附堵塞，磨削力大，磨削温度高，工件表面易烧伤，表面质量和磨削精度不易保证。所在外圆磨时，应选用白刚玉B)砂轮为粗磨。精磨时宜采用单晶刚玉 B)砂轮。因为磨削薄壁工件时应选用硬度低的磨具，所以选用中软级 K(织疏松的砂轮。粒度为 46#结合剂多用陶瓷 V(A)。 台阶面铣采用面铣刀按表 考机械加工工艺手册）选中齿锯片铣刀（ 铣刀的直径为 40齿数 z=32,材料为 磨滚道是由于滚道精度要求较高砂轮的选用根据机械加工工艺手册选择砂轮型号为 s 钻 11 4孔按表 8考机械加工工艺人员手册）选用硬质合金钻头。钻头的直径为 选择量具 根据企业现有设备量具的选择 可根据需要选用，车加工阶段用游标卡尺和千分尺，车沟道时采用刮色球来测量，该零件加工精度要求相对一般零件要求教高，在对每一步的加工测量都要进行严格正确的方法进行测量，磨加工测量所需量具和测量方法具体过程见下页的过程控制卡！ 量具结构改制方案： 实质是根据以有量具进行改进，以有的量具结构不够清晰，工作过成表达不清楚，现对其进行改进，要求：把某一轴的旋转改为另一部件的左右摆动，让其走圆弧，在满足要求时采用了两种结构方案；方案一在测投处装一手柄，手柄的上下摇动可以使测头左右摆动，方案二是采用凸轮机构，在测头 版上加工出凸轮轮廓线，把凸轮的上下移动转换为测头的左右摆动， 分析比较： 方案一结构简单但不能体现机械设计原理不能体现科学，一个量具出现两次手工操作，由于人操作误差的存在使测量不精确，方案二采用凸轮结构，结构相对复杂，使用科学方便简化人工操作，使测量精确。方案二是在一个平面上做凸轮的轮廓曲线，使加工困难很难保证其位置精度，另外在进行装配时由于孔小凸轮很难固定在轴上，结构如下： 零件 20 在 要和零件 19连接但由于孔太小螺钉不能实现装夹，对次需改进方案；根据方案二的结构，在平板上做凸轮轮 廓线比较困难，装配困难，把凸轮轮廓线做在 19 上，下方用一倒杆，把盘型凸轮做成圆柱凸轮，简化结构，装配方便，结构简图如下： 本结构采用槽的高度差在旋转时使倒杆上下移动，支板绕支点上下摆动，摆动角度等于圆弧所对应的角度，槽的高度差即是支板在摆动时上下移动的距离。具体结构见原理图。 选择冷却液 除了精磨用防锈冷却液以外，都可选用乳化液进行切削冷却。 确定工序尺寸 确定工序尺寸一般的方法是：由表面加工的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的 工序尺寸只与工序（工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。 确定圆柱面表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关 前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将总加工余量分为各工序的加工余量，然后由后向前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济加工精度确定。 本零件的余量见零件锻件图和零件车加工图和零件成品图！ 七、确定切削用量及基本时间 工序（车端面、外圆及台阶面）切削用量及基本时间的确定 切削用量 本工序为粗车。已知加工材料为轴承钢高温 合金 b 1079件，有外皮，机床为 件装卡在三爪卡盘上。 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据机械加工工艺手册表 H 1620片厚度 据表 考机械加工工艺手册 ） ,每转进给量 r,前角 o 5，后角 15,主偏角75, 副偏角 10, 刃倾角 s 0,刀尖圆弧半径 r 确定粗车外圆 36 端面及台阶面的切削用量 确定切 削深度 由于单边余量仅为 要考虑模锻斜度及公差。在一次走刀内完成，故 ( 确定进给量 f 根据表 考机械加工工艺手册 ） 粗车难加工材料的进给量，在铁 杆尺寸为 B H 16202件直径 50 f r 按 择 f r 确定的进给量尚需满足 机床进给机构强度的要求，故需进行校验。 床进给机构允许的进给力 3530N。根据表 考切削用量简明手册第三版 ） ，当铁 b 10792f r, 75, 10,v 65m/ 1280N 实际进给力为 1280 于切削时的进给力 小于机床进给机构允许的进给力，故所选的 f 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册表 转车刀耐用度 T 30 确定切削速度 v 切削速度 v 可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。 根据机械加工工艺手册表 件材料 加工， f r, 故可查得： v 42m/n 1000v/ d 1000 42/ ( r/ 347.4 r/ 械制造工艺设计简明手册表 选择 n 370r/ s 则实际切削速度 v 校验机床功率 由切削用量简明手册表 当 b 10792f r,v 46m/床的有效功率： 7 所选的切削用量可在 最后决定用量为： f r,v n 370r/确定端面和台阶面的切削用量 采用粗车外圆 34车刀加工这些表面。加工余量皆可一次走刀完成，车端面及台阶面的 f 轴转速与车外圆 34 基本时间 确定粗车外圆 36 据机械制造工艺设计简明手册表 外圆基本时间为 iL/(l+l1+l2+l3)i/中 l 5mm,ap/2 3), 75,2mm,0,f r, n s,i 1。 则 ： T (5+2)/(5.8)s 5s 确定粗车端面的基本时间 iL/ (2+l1+l2+中 d 27mm,2mm,4mm,0,f r, n s,i 1。 (+4)/(5.8)s 10s 确定粗车外径的基本时间 T iL/ (2+l1+l2+中 d 4536mm,0,4mm,0,f r, n s， i 1。 则 ()/(5.8)s 7s 确定工序的基本时间 T（ 5+10+7） s 22s (3)磨加工相应计算 磨端面，保证尺寸 选择砂轮。见工艺设计手册第三章中磨料选择各表，结果为： 40 127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46，硬度为中软一级，陶瓷结合剂， 6号组织，平行砂轮，其尺寸为 ： 350 40 127（ D B d） 切削用量的选择： 砂轮转速： 砂n=1500r/机床说明书），砂v=s, 轴向进给量 : 0(双行程 ) 工件速度 : 0m/向进给量 : 行程 磨切削工时 ,当加工一个表面时 1t =工艺设计手册表 式中 0 度 30m/1t =01 0 =当加工两端面的时间 : 1t =2= 八、夹具的设计 在机械制造批量生产中根据加工工件的工艺要求，合理使用夹具是充分发挥通用机床的作用，保证产品质量，缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低生产成本以及减轻劳动强度的重要生产手段，因此机床夹具在机械制造业中占了十分重要的地位。 根据公司现有设备在加工轴时，磨加工阶段由于没有专有设备加工中不能 满足顾客的要求，为解决这一问题提高生产效需采用专用设备，为此所设计的夹具 有离心力和不平衡惯重。因此夹具设计时除了保证工件达到工序的精度要求外，还应考虑： 1） 结构力求紧凑简单，重量尽可能轻， 2） 夹具于主轴，机床连接要安全可靠； 3） 家居工作时应保持平衡，以免主轴轴承过早磨损而失去精度； 4） 夹紧结构应迅速可靠，尽可能选择离中心最远处压紧工件； 5） 切削能顺利的从夹具中排出和清除； 6） 为适应小批量轮番生产应优先考虑采用自定心卡盘，一便配换专用卡爪来加工多种零件。 （一） 设计分析 根据企业情况在生产中所涉及的夹具为节约设计时间往往采用经验来确定夹具的材料等 ， 根据零件情况，零件为轴类零件，属于回转体，在加工时往往以轴向中心线方向做为定位基准，在设计时要考虑进去，工件在被加工时既不能完全限制其回转又要使工件不左右窜动；另外机床床身为斜面夹具地板的设计要能保证工件中心和机床中心保持等高。 （二） 定位基准的选择： 综合上述分析，再根据磨加工情况可知工件在磨床上被加工时，除了轴向的转动自由度没有被限制掉其余方向的自由度全部被限制住了，查机械设计手册根据夹具设计原理可知：对于 回转类零件可选择用 V 形槽定位限 制了零件空间的四个自由度， Y 轴的转动和移动 Z 轴的转动和移动。而 X 轴 的自由度却没有被限制掉，所以仅仅采用 据六点定位原理可知一个点可以限制三个自由度，既三个轴的移动自由度被限制了而转动自由度没有限制。故可以采用 （三） 结构设计 由分析结果确定夹具的结构， 移动自由度，根据夹具设计手册确定夹具的结构为：一顶尖和 床床身和工作平面有四十度的 斜角，在夹具底版处加一斜垫块保持工件轴线平面于机床轴线平面平行。 V 形块的高度来确定工件轴线和机床轴线在同一高度。其值可由计算得到。工件由压轮带动转动，压轮由压轮轴同过主轴带动压轮转动在由压轮带动压轮轴带动另一端的压轮转动，从而实现了工件的转动。同过弹簧拉紧力实现加紧。 根据分析提出以下方案： 分析 ： 如图方案一所示，他是由左右两顶尖靠中心孔来定位和夹紧的，上部的力是用来带动工件旋转的从而完成加工，中心孔定位他限制了空间五个自由度符合定位要求；但是，工件在被加工时由于磨削力的存在，在用中心孔来定位和夹 紧时 就要很大的力，夹紧力太大容易使工件产生变形，影响加工精度，如果夹紧力太小又不能完成夹紧工作，工件无法在力的作用下旋转，而且工件在磨削时由于摩擦力的存在，容易把工件挤落，不能完成加工次方案不合理；方案二为了解决方案一的不足，在结构上进行了改进，如图可知，他在一的基础上在工件的下方加了两支撑，根据前面的分析，两支持结构为 V 形块支持，他 的改进解决了方案一的不足，在定位和夹紧都比较可靠，但是仔细分析不难看出，方案二在定位是采用了过定位， 顶尖限制了工件空间的五个自由度，定位 使用重复，而且，方案二在结构上比方案一复杂了好多，给夹具的制造加工带来了难度，另外，工件在定位时由于中心孔支撑存在加工和制造误差，在定位时很难保证两者在同一高度，由于两者同时在定位在加工时很难确定工件的加工基准是中心孔在作用还是两支撑在作用，容易造成定位和加工基准的混淆，增加检验时间，致使生产效率降低，也不能保证加工的精度；方案二也不能满足要求设计不合理。需重新进行结构设计。 第三种方案的改进不仅要解决方案一不能可靠支撑的问题还要解决第二种结构基准不确定的问题，要使夹具结构尽可能简单又满足加工要求，根据 前两种的设计，现在结合第一二方案并对其进行改进，其结构图如下： 改进后的方案用 制了空间的四个自由度，顶尖限制了 是工件在被加工时由于力的存在工件在被加工时也会左右 窜动，为解决这一问题在夹紧时采用下面结构，结构简图如下： 夹具工作原理： 如夹具结构图所示，该夹具是由斜垫块来保持夹具体平衡，再由拉块通过螺钉固定在磨床床身上的，压杆由连杆座连接在夹具体上的，压杆孔中放有压杆轴，压杆轴通过压论和工件接触，通过弹簧力使工件夹紧。工件中心和磨床主轴中心高度同高。 压轮和工件做成空间十五度夹角，通过弹簧力使主轴带动压轮转动，压轮再带动工件转动，在轴带动其旋转时由于摩擦分力的存在始终向一个方向压紧工件，另一端由顶尖顶住使工件不会左右移动从而实现加工。 受力结构间图如下： （四）中心高度的定位： 该夹具为 床夹具，该磨床的最大磨削直径和长度为：外圆 3201500孔 125 125，中心高 H=180，定尖距 20大回转角度 30，纵向最大行程 1540。根据机床的情况计算 度；查夹具设 计手册的 : 07 0 70 h=116+30 =113 ）（ 7 0 702 =2(113+30 ）（ 7070 D 定位圆直径的最大值； d 定位圆直径的最小值； 为是定位误差对称分布 ，在计算 和 值可取定位圆的中间尺寸即： ）（ 1 此时定位误差： 221 工作角度越大定位稳定性越差，所以一般常用的工作角度为 90。 （五）夹具材料的选择 夹具材料的符合加工要求，要有一定的强度，满足加紧力的要求，在选材是即要使制造出来的夹具在尺寸一定时不太笨重，又要求在加紧工件时不会发生变形。夹具变形影响工件的 加工精度，夹具太笨重装卸困难，增加辅助时间同样使加工效率降低。材料的选择方法可以通过计算法的出也可以根据以往经验选材；本夹具在选才时为不影响加工效率，在选取材料时采用了经验法，夹具各零部件的材料见夹具零件图纸，在次不做详细介绍。 专用磨床夹具的设计 由工序可知 31 以以外径和端面为
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