轴承座课程设计论文

1、广东工业大学华立学院课程设计（论文）轴承座课程设计论文系 部 机电学部 专 业 材料成型及控制工程 年 级 班级名称 学 号 学生姓名 指导教师 2013 年 12 月 摘要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等也需

2、做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法才能加工出合格的产品。本文根据数控机床的特点，针对具体的零件轴承座，首先对“轴承座”零件进行了简要分析，并阐述了它的部分作用。然后，根据零件的性质及拟定各端面的粗糙度，确定了毛坯为铸钢件，及毛坯的尺寸和加工余量。最后合理地拟定轴承座的工艺路线图，制定部分工序中该工件的定位。通过整个工艺的过程的制定，从而对一个零件的加工过程更加熟练掌握，充分运用学校所学知识。关键词：零件加工；工艺路线；数控技术；程序编制目录摘要. 2第1章绪论.41.1课题的研究意义.41.2课题的研究内容.4第2章轴承座零件的数控加工工艺规程设计.52.1零件的分析.52.1.1零件

3、的图样分析.52.1.2零件的工艺性分析.52.2毛坯的确定.62.3确定各表面的加工方法与刀具选择.62.3.1 加工方法的选择.62.3.2刀具的选用.72.4划分加工阶段.82.5安排加工顺序.82.6拟定加工工艺路线.92.7确定加工余量、工序尺寸与公差.92.8零件的检测.9第3章轴承座零件的三维造型及编程.103.1轴承座零件的三维造型.10小结.11参考文献.12致谢.12第1章绪论1.1课题的研究意义数控铣床实训的课程设计是我们在学基础课、技术基础课以及大部分专业课之间进行的。可以说是我们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，也可以算是一次老师对我们

4、所学知识的综合考验。因此它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。本次课题的我所研究对象是零件轴承座。轴承座是装在汽轮机汽缸本体或基础上用来支撑轴承的构件。是轴承和箱体的集合体，以便于应用，这样的好处是可以有个好的配合，更方便的使用，减少了使用厂家的成本。轴承座主要是与轴承配套使用的，轴承外圈和轴承座采用过盈配合，轴承座起一定的支撑作用，以便于轴承的广泛使用。有部分式轴承座、外球面轴承座、滑动轴承座等。每种轴承座又有多种不同型号、不同材质的轴承座，如灰口铸铁座、球墨铸铁座、铸钢座、不锈钢座、铜瓦座等。所以，各个轴承座的用途与安装位置也有所不同。本次课题便是对轴承座的加工工艺的全过程的研究，其

5、意义是使我们了解数控机床的加工工艺范围、特点、方式、及加工对象，掌握常用机床的选择和应用等，也是深入理解和综合运用所学各课程知识的平台。1.2课题的研究内容论文的主要研究内容包括以下几方面：（1）零件分析：包括零件用途、安装使用、实物形状等的分析；零件图纸加工工艺、技术要求、材料毛坯等的分析。（2）确定加工方法：包括机床的选用、测量工具的选择等。（3）安排加工：包括划分加工阶段、安排加工先后顺序、拟定加工工艺路线等。（4）检验：包括确定加工余量、工序尺寸与公差范围；确定切削用量及工时定额；填写工艺过程卡和工序卡等。（5）得出结论获得的研究成果如下：零件图纸工艺过程卡、工序卡CAD三维造型图第2

6、章轴承座零件的数控加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的图样分析1.俯视图上、下两侧面平行度公差为0.03mm。并定俯视图上侧面为基准D。2.主视图上平面（左右两侧同）对基准C（孔mm轴线）的平行度公差为0.03mm。3.主视图上平面（左右两侧平面度相同）平面度公差为0.008mm只许凹陷，不许凸起。4.左视图右侧面对基准C（孔mm轴线）的垂直度公差为 0.03mm。5.铸造后毛坯要进行时效处理。6.非加工面表面粗糙度为25，主视图上端圆弧外表面不需要加工。7.选择材料ZG45。2.1.2零件的工艺性分析：零件的材料为ZG45，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不

7、适合磨削，为此以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1. mm轴承孔可以用车床加工、也可以用铣床镗孔。2. 轴承孔两侧面用铣床加工。3. 两个mm定位销孔，先钻2×mm通孔。销孔与销要过渡配合，精度达到IT8，要先钻后铰才能达到要求。4.侧视图右侧面对基准C（mm轴线）的垂直度检查，可将工件用25mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，这是转动心轴，百分表最大与最小差值为垂直度偏差值。 5.主视图上平面对基准C（mm轴线）的平行度检查，可将轴承座25mm孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值即为平行度误差。6

8、.俯视图两侧面平行度及主视图上平面平面度的检查，可将工件放在平台上，用百分表测出。2.2毛坯的确定零件材料为ZG45，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构有比较简单，且零件未加工表面的粗糙度要求不高，生产类型为中批生产，故选择金属模铸钢件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册，选用铸钢件尺寸公差等级为IT12，加工余量等级为G（7级）。2.3确定各表面的加工方法与刀具选择2.3.1加工方法的选择关于铸钢件的加工，很多老师傅一般都是凭经验，由铸造厂的水平和铸造工艺，还有客户的要求决定。一般情况下，粗糙度Ra12.5以上的表面只需要进行粗加工就可以达到粗糙度要求。该零件主要以铣削加工为主，粗糙

9、度Ra12.5以上表面（如顶端圆弧面）不加工。各端面采用的加工方法为：粗铣-精铣;表 2-1 孔加工方法可达到的经济精度及表面粗糙度序号加工方法经济精度表面粗糙度Ra适用范围1钻孔IT11IT1212.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属（但表面粗糙度较低，孔径小于1520mm）2钻孔铰孔IT91.63.23钻孔铰孔精铰孔IT7IT80.81.64粗镗（或扩孔）IT11IT126.312.5除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或煅出孔5粗镗（粗扩）半精镗（精扩）IT8IT91.63.26粗镗（扩）半精镗（精扩）精镗（铰）IT7IT80.81.67粗镗（扩）半精镗（精扩）精镗浮动镗I

10、T6IT70.40.8根据以上表2-1 孔加工方法可达到的经济精度及表面粗糙度的部分内容，得出结论11、10、5孔的表面粗糙度要求在Ra1.63.2且孔径小于1520mm，故加工方法为：钻-铰孔。30孔属于毛坯有铸出孔且孔径大于20mm，故加工方法为：粗镗-半精镗-精镗。2.3.2刀具的选用1.铣刀刚性要好一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。2.铣刀的耐用度要高尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低

11、了工件的表面质量。除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。2.4划分加工阶段该零件轴承座的加工质量要求不是很高，可将加工阶段分为粗加工，半精加工和精加工三个部分。首先将精基准（下底面和25mm圆柱孔中心轴所在竖直平面）确定好，使后续加工工序都可以采用精基准的定位加工，保证其他表面的精度要求，然后粗铣左右前后上端面，钻底板上的11mm，及顶面上10mm、5mm的孔，粗镗25孔；半精加

12、工部分主要加工左右前后上端面和25孔的半精镗加工，包括铰其他孔；精加工将各部分加工至尺寸要求。2.5安排加工顺序1.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”的原则，应该首先加工精基准下底面， 然后再加工其他表面或孔。因为，后续加工中需要以底面作为定位基准。（2）遵循“先粗后精”的原则，先粗加工轴承孔左右两侧面然后粗加工其他四侧面和各大小孔，然后再按顺序逐一进行精加工。（3）遵循“先面后孔”的原则，先加工表面后进行盲孔，通孔和台阶孔等孔加工。因为，孔的加工需要以平面为定位基准，表面加工完成之后，方可选为定位基准。为基本符合上述三项原则的规定，故定加工工序为：先加工精基准下底面，其次粗加工轴承孔两侧

13、面及其他四侧面，然后加工孔，之后按顺序逐一半精加工上述部分并割槽、倒角、去毛刺，最后精加工完成。2.热处理加工铸造成型后，对铸钢件进行热处理（人工时效处理），可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。轴承座在工作中需承受冲击载荷，并且受到很大的应力，故采用人工时效热处理可满足零件的加工要求。3辅助工序在半精加工前后，安排进行倒角、去毛刺和清洗过程，使精加工在定位可靠的情况下，得到良好的质量要求。精加工完成后进行终检过程，以保证产品的质量。综上所述，该轴承座工序安排顺序为：热处理基准加工粗加工半精加工精加工。2.6拟定加工工艺路线根据以上分析，零件轴承座最小表面粗糙度为Ra1.6，查机

14、械加工工艺手册，可选择粗铣半精铣精铣加工，孔径小于15mm的孔选择钻孔铰孔加工，孔径大于20mm的孔选择粗镗半精镗精镗加工。结合上述加工顺序，拟定加工工艺路线如下：备料（铸钢件）清砂时效处理涂漆粗铣钻孔粗镗半精铣半精镗精铣铰孔精镗割槽倒角检验入库2.7确定加工余量、工序尺寸与公差根据机械加工工艺手册，可查工序间加工余量表3-1，得出轴承座端面加工余量及偏差，和内孔加工余量及偏差及精加工余量及偏差值。然后，根据“倒推法”就可以得出工序尺寸。公差由图纸确定为主。2.8零件的检测检验工具：游标卡尺、千分尺、粗糙度仪、百分表主要检验项目：零件各部分尺寸是否为图纸尺寸，装配部分是否在公差范围内，俯视图两

15、侧面平行度及主视图上平面平面度，25mm孔轴线与前表面的垂直度，各加工面的粗糙度。检测上平面对基准C的平行度，可将轴承座mm孔穿入心轴，并用两块等高垫铁将主视图上平面垫起，这时用百分表分别测量心轴两端最高点，其差值（即平行度误差）是否符合要求。检测右侧面对基准C的垂直度，可将工件用25mm心轴安装在偏摆仪上，再用百分表测工件右侧面，百分表最大与最小差值（即垂直度偏差值）是否符合要求。检查其他长度孔径尺寸，需确保游标卡尺、千分尺的读数正确。第3章轴承座零件的三维造型及编程3.1轴承座零件的三维造型使用CAD软件进行实体造型得如图：小结在本次课程设计中，是我们将这三年学到的基础课、技术基础课以及大

16、部分专业课之后的一次综合性考验。我们进行课程设计，可以说是对之前所学各课程的一次深入的综合性的总复习也是一次理论联系实际的训练，因此它足以表现出我们这三年来所学习到的基础内容，也是我们大学三年学习生活的荟萃。对于我个人来说，我希望能通过这次课程设计对自己的三年的大学学习生活做出总结，同时为将来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，为今后自己的工作和生活打下一个良好的基础。说实话这次毕业设计对我来说的确是一次考验。虽然课程设计的绝大部分内容在以前的课程中均有涉及，甚至本次轴承座零件图也是从练习题当中加以修改，进行设计制造，但真正自己独立完成一件零件的设计加工，还是遇到了很

17、多问题。当自己面对课程设计重重困难，在一次又次的打击与挫折下,自己心里不免有些沮丧起来。觉得自己怎么上了三年的大学，竟然连普通的尺寸分析也进行了不少时间。然而课程设计是必须完成的。虽然自己心里常有这样的挫败感，但在老师跟同学的帮助下和自己努力去翻查资料，慢慢地从中找到了突破点。从这次课程设计我看出了一些问题：1.心态:应该保持认真的态度，遇到问题，不能一味的逃避。而是要勇敢地面对，相信自己。当然，既要坚持独立的解决问题，又不能太钻牛角尖，实在解决不了可向他人请教。2.基础：认真学好基础知识，扎实自己的基本功，使面对问题时不会遇到很多挫折，避免打击自己的自信心。若基础知识学得不扎实，做起毕业设计

18、就会经常卡壳，出现更多问题，甚至导致自己很烦躁，最终无心于设计。故好好学习基础知识很重要。然而，当我着手整理自己的课程设计成果时，仔细回味这几周的心路历程，那种说不出的满足和喜悦让我觉得一切都是值得的。总的说来，我在这次设计中自己学到了很多的东西，对以前一知半解的知识也有了更深的了解。但同时我也知道自己也存在一定的不足和缺陷，我想这次课程设计给我足够的反思跟启发。以后的日子不管做什么事，自己都应该更加努力认真；不管遇到什么困难，我都会勇敢地面对，不逃避不放弃，以冷静执着的心情去做好每一件事情。相信成功的喜悦可以去除所有过程中的艰辛。参考文献1李仲生主编 机械设计基础 高等教育出版社2王红军主编 机械制造技术基础 机械工业出版社3王伯平主编 互换性与测量技术基础 机械工业出版社4肖新华主编 AutoCAD2008 人民邮电出版社致谢本次课程设计经过一个多月的时间