工艺课程设计说明书-涡轮轴承座工艺及铣端面铣槽夹具设计

1、工艺课程设计说明书3.2 其余HRC 24-34125一 42.5/125_17, 8-o.*o. 100 _ Dl5-o. loo 25, 5Hl atm金匐.050 二喳一.零件的作用本零件是涡轮轴承座，用于装配轴承并与机体连接，故精度要求 较高，对轴承有一定的保护作用。该轴承座主要起支承轴的作用，零 件受载荷较大，且易引起震动，容易破坏。.零件的结构分析本零件属于轴套类零件，是一薄壁回转体，壁厚最薄处为1.8mm其上多处分布有孔（侧面有四个均匀分布的小孔，六方上还 有六个除一个外其余均匀分布的小孔）及梢（端面上有两个均布的 梢，外圆面上有四个均布的梢）。内部有三个阶梯通孔，其中如2卷2的

2、孔用于装配轴承，外部 帕7.5 0.012用于与机体配合，故这两个表面 有较高的尺寸精度和表面粗糙度。.零件的材料和技术要求本零件的材料为1CH3,是一种典型的不锈钢。该零件的技术要 求为：1.锻件按III级检验；2.C表面镀银，银层厚度0.2-0.3 ; 3. 未注公差按IT12加工。.零件的工艺分析从零件图的分析可以看出，花3、66.5、172的孔以及187.5的外圆面是主要表面，尺寸精度要求较高，都达到了 IT7级，表面粗糙 度要求也比较高，达到了 Ra0.8,最后一道工序都要用磨或者精锤才 能达到所要求的精度；e67.5的外圆面尺寸精度达到了 IT9级，需要 细车才能达到精度；其余的个

3、表面的尺寸精度都是IT12,只要粗车或粗链就能达到相应的尺寸要求。位置关系精度分析：除 D外均布的6孔的位置度公差为*0.1, 大段内表面的圆柱度公差为0.015,外圆凸台处与小段外圆的同轴度 公差为*0.04 o二、毛坯设计本零件为轴套类零件，材料为1Cr13,是一种典型的不锈钢，应 才用锻造毛坯。为减少后续机械加工的余量，节省材料，两侧内孔应 预先锻造出通孔。为了锻造的方便，凸台可以先不锻出，而是通过后 续的机械加工来完成。由于零件受载荷较大，且易引起震动，容易破 坏，而且为薄壁复杂零件，利用铸造技术不容易实现，为增强涡轮轴 承座的韧度和冲击强度，获得纤维组织，毛坯应选用锻件，为提高生 产

4、效率，所以选择为模锻件，毛坯拔模斜度为 5度。毛坯的尺寸，又 零件图上的各个尺寸以及各种加工方法的余量由后向前推出。涡轮轴承座的零件图如上图所示，由图可以看出，该零件是一个薄壁零件，在设计工艺编程和进行机械加工时要注意夹紧的方式，不能使零件产生过大的变形。三、工艺路线的制定.基准选择基准的选择原则：1)粗基准的选择原则：(1)保证重要表面的余量均匀；(2)有不加工表面选不加工表面；(3)选尺寸和位置比较可靠、平整光洁的表面；(4)在同一方向上只允许使用一次。2)精基准的选择原则：(1)基准重合的原则；(2)有不加工表面选不加工表面；(3)基准同一的原则；(4)互为基准的原则；(5)自为基准的原

5、则。本零件的基准的选择：粗基准：在加工小段的时候应该以大段的端面作为基准来进行切削加工，在加工大端的时候，应以小端的端面作为基准来进行。精基准：在小端和大端都进行了一定的机械加工后，凸耳已经有了一定的精度，因此在加工时可以凸耳的两面作为精基准.工艺路线确定工艺路线的比较：方案（一）工序号工 序名 称设 备工序卡片数附注05毛坯启砧座锻110热处理115车外圆、端面、内孔C620120车外圆、端面C620125车外圆、端面、内孔C620130磨外圆、端面M115A135车外圆、端面、倒角、环梢C620140车外圆、内孔C620145车外圆、内孔C620150磨外圆M115A155磨内孔M1101

6、60链环形梢C620165钻六孔Z512170钻四个径向孔Z512175铳六方X60180钳修挫毛刺85铳两梢X60190钳修挫毛刺95铳斜梢X52K1100钳修挫毛刺105磨内孔M21101110用煤油清洗零件表面115中检120镀银1125精链内孔C6201130终检方案（二）工序号工 序 名 称设 备工序卡片数附注05毛坯后砧座锻110车外圆、端面、内孔115车外圆、端面C620120车外圆、端面、内孔C620125磨外圆、端面C620130热处理M115A135车外圆、端面、倒角、环梢C620140车外圆、内孔C620145车外圆、内孔C620150磨外圆M115A155磨内孔M110

7、160键环形梢C620165镇六孔Z512170镇四个径向孔Z512175铳六方X60180钳修挫毛刺85铳两梢X60190钳修挫毛刺95铳斜梢X52K1100钳修挫毛刺105磨内孔M21101110用煤油清洗零件表面115中检120镀银1125精链内孔C6201130终检工艺路线的分析:由于生产类型为大批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，尽 量使工序集中来提高生产率和降低生产成本。从零件图上可知，对于零件的外圆和内孔应在车床上加工，以便于保证加工精度和各加工表面的同轴度； 对于零件上的薄壁耳片应在 铳床上加工，环形梢在车床上用成型车刀一次成型，以提高生产效率。钻6个5.5、4个5的孔时，由

8、于孔径较小，不宜在车床上进 行扩孔和链孔，应在钻床上钻孔，钳工修复达到要求。由于毛坯是锻件，应首先进行冲孔，除去锻件一层厚壁。为后续 在车床上加工做好准备，由于零件有硬度要求，应进行热处理，因此 在机械加工之前应进行淬火、回火，硬度达到要求 HRC24-34为后续 加工做准备。由于零件63的孔要求镀银，因此在镀银之前安排中检，保证 要镀银之前的工件符合图纸要求， 从而减少加工零件的废品率。镀银 层厚度为0.2-0.3 ,镀银后的孔径为63,因此应进行尺寸链计算， 以确定镀银前的孔径尺寸。根据以上分析可以发现，以上两个方案都不同程度地存在问题， 有些工序的安排的前后顺序有些不合理，所以在综合以上

9、两方案后， 我们最终确定的工艺路线如下：工序1毛坯（模锻件）工序2粗车小端端面、粗车小端外圆及端面，粗链小端内孔工序3粗车大端端面、粗车大端外圆及端面，粗链大端内孔工序4 铳六边形工序5 热处理工序6细车小端外圆及端面，半精链小端内孔、车 50度梢工序7细车大段外圆及端面，半精链大端内孔工序8 钻凸耳上除D外均布的六个45.5小孔工序9钻大端径向均布的四个小孔工序10 钻斜面上的八个斜孔工序11 铳斜面上的四个斜梢工序12 铳端面的两个梢工序13 去毛刺工序14 精链小端内孔工序15 中间检验工序16 表面镀银工序17 磨大段内孔工序18 磨外表面凸台工序19 精链小端内孔工序20 键大段内孔

10、梢工序21 去毛刺工序22 清洗 工序23 总检工序24 油封四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定套筒材料为1Cr13,查手册知硬度为HB121-187,生产类型为批量生产。根据原始资料及加工工艺，可以确定各加工面的机械余量、工序尺寸及毛坯尺寸。径向尺寸：.小端内孔巾6300.03根据工序要求，加工共分为粗链、细链、精链、镀银、精链。参照手册、各工序尺寸及余量为：工序名称工月基本尺寸/mm工序加工余量/mm630.763.431.5细链60.932.5粗链56.934.大端内孔如2票根据工序要求，加工共分为粗链、细链、磨。参照手册、各工序尺寸及余量为：工序名称工J予基本尺寸/mm工序加工余量

11、/mm磨720.7细链71.32.5粗链68.843.大端凸台外圆*87.5 0.012根据工序要求，加工共分为粗车、细车、磨。参照手册、各工序尺寸及余量为：工序名称工月基本尺寸/mm工序加工余量/mm磨87.50.5细车881.5粗车922.54.夕卜圆 *67.50n,1根据工序要求，加工共分为粗车、细车。参照手册、各工序尺寸及余量为：工序名称工月基本尺寸/mm工序加工余量/mm细车67.51.5粗车71.52.5根据同样的方法得到其他尺寸，由于其他尺寸的尺寸精度为IT12,只要粗加工就能达到精度要求。尺寸链的计算上述小端内孔463203的计算在镀银工序前后涉及到尺寸链的计算，具体的计算过

12、程如下:涡轮轴承座小端内孔要求镀银厚度为0.2-0.3mm,镀银后尺寸为46300.03-此表面的加工顺序为：链孔-镀银-链孔。根据加工顺序列出银层厚度尺寸链如上图所示，由图可知，银层厚度是由前后两个链孔工序尺寸来间接保证的，所以它是封闭环。图中 t=0.200.1,M 后二4 6300.03代入尺寸链方程:2t=M 前-M 后,0.4=M 前-63 ,前二63.+0.2=ES(H)-0ES(H)=0.2mm0=EI(H)-0.03EI(H)=0.03mmES(H)0,2 _p.cc 0.17因此M E|(H ) = ,63.4却.03或463.430轴向尺寸由于轴向尺寸很多都互相关联，故需要

13、采用尺寸图表算出。尺寸图表如下:尺寸图表:/工序 号工序 名称工序尺寸, 一(T工序余量平均尺寸偏差平均余量变化范围05粗车19.70. 091L8 on 10. 0910粗车20.40. 110. 111 1二27.291 90.11 4-0 1 1二25细车乙乙16.70.022.1.40.33213.20. 031.40.29217.8on o0. 091.4i A1 n nnn(30细车Z9. o27.2u.0.026f1. 4；L4.L 0. 2020.136二21.20.026,1.40.33820.40. 02:L40.1327. 170.026-4-0 Q7R二40钻孔110.

14、8工UV1 V 0. 18J:55铳槽2. 150.1280磨内孔21.50. 02, 0.30.046T*85磨外圆7. 10.010.30.05695车16. 10. b4(10.70.19617. 050. 05T2.20. 05(结果尺寸图纸尺寸15+0.1150.1 17.8+0.0917.8+0.09 .(25.35+0.1525.35+0.15(IT 16.1 0.116.1+0,1 17.05+0.0517.05+0.05(18.5+0.218.5+0.2(41.8+0.051.8+0.05,I60.0560.05一2.2+0.052.2+0.0520.4+0.0220.4+0,105170.0757+0.075w42.5+0.0742.5+0.1Z5 o注：为表示清楚各轴向尺寸，图形做了轴向拉伸。五、夹具设计.总体思路我设计的夹具是用于工序 12,铳端面的两个梢。由于目的是铳 两个水平梢，因此只需限制工件五个自由度。根据零件图分析，可以 按照一面两孔限制工件六个方向自由度。 可以在工件两个小孔对称插 入圆柱销和菱形销，再以一个底面加起来对工件进行定位。加紧部分 为了方便和有