裝配圖側(cè)軸承杯加工工藝編制及夾具設計

裝配圖側(cè)軸承杯加工工藝編制及夾具設計,裝配,軸承,加工,工藝,編制,夾具,設計 本科畢業(yè)設計論文題 目 側(cè)軸承杯加工工藝編制及夾具設計 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 王冬堯 指導教師： 賀榮 畢業(yè)時間： 2014.6 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文設計論文 畢業(yè) 任務書一、題目 側(cè)軸承杯加工工藝編制及夾具設計二、指導思想和目的要求畢業(yè)設計（論文）是培養(yǎng)學生自學能力、綜合應用能力、獨立工作能力的重要教學實踐環(huán)節(jié)。在畢業(yè)設計中，學生應獨立承擔一部分比較完整的工程技術設計任務。要求學生發(fā)揮主觀能動性，積極性和創(chuàng)造性，在畢業(yè)設計中著重培養(yǎng)獨立工作能力和分析解決問題的能力，嚴謹踏實的工作作風，理論聯(lián)系實際，以嚴謹認真的科學態(tài)度，進行有創(chuàng)造性的工作，認真、按時完成任務。三、主要技術指標 1、零件圖七張； 2、裝配圖一張； 3、工藝規(guī)程一本； 4、說明書一份；四、進度和要求 1、分析并繪制零件圖 2周 2、設計工藝路線及編制工藝規(guī)程 5周 3、夾具設計及裝配圖繪制 3周 4、編寫說明書（論文） 3周五、主要參考書及參考資料 1、馬蘭主編 機械制圖 機械工業(yè)出版社 2006 2、王長春主編 互換性與測量技術基礎 中國林業(yè)出版社 2006 3、閻光明，侯忠濱，張云鵬主編現(xiàn)代制造工藝基礎 西北工業(yè)大學出版社 2007 4、 陸劍中，孫家寧主編 金屬切削原理與刀具 機械工業(yè)出版社 2005 5、張建華主編.精密與特種加工技術 機械工業(yè)出版社 2005學生 王冬堯 指導教師 賀榮 系主任 魏生民 目 錄摘要ABSTRACT第一章 緒論11.1 課題的主要內(nèi)容及意義11.2 零件的功用11.3 零件的加工及檢驗21.3.1 加工方式21.3.2 材料處理21.3.3 輔助工序2第二章 側(cè)軸承杯的結(jié)構(gòu)及工藝分析42.1 零件的結(jié)構(gòu)分析42.2 零件的工藝分析52.3 零件的材料選擇82.3.1 軸承鋼概述82.3.2 軸承鋼的物理特性8第三章 側(cè)軸承杯的工藝規(guī)程設計93.1 毛坯的確定93.2 工藝規(guī)程設計9第四章 鉆模及鉆套的設計244.1夾具設計簡介244.1.1 機床夾具的定義24 4.1.2 機床夾具的功用254.1.3 機床夾具的分類25 4.1.4機床夾具的設計特點254.1.5機床夾具的設計要求264.2 鉆模的設計264.3 鉆套的設計30結(jié)論34參考文獻35致 謝36畢業(yè)設計總結(jié)37摘 要 軸承杯廣泛應用于輕負荷便于拆裝的地方。有許多軸承在裝配和拆卸中會遇到困難，特別在箱體內(nèi)部軸承的裝配受到條件限制，應用軸承杯可以解決裝配和拆卸的難題。 在本零件的加工中，由于某些工序加工的特殊性，需要在零件的表面加工一個和鉛垂線成一定角度的斜孔。則需要設計一個鉆模來放置零件，使得該孔得以良好，高效，準確的被加工出。在設計鉆模的同時，需要設計一組鉆套，用來保護鉆模在大批量的零件生產(chǎn)中不被磨損，可以較長時間的完成生產(chǎn)任務。本文運用機械制造技術及相關的課程知識，解決工件在加工過程中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關問題。制定出切實可行的加工方案。根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機床夾具設計手冊及相關方面的書籍，設計出高效、經(jīng)濟、合理并且能保證加工質(zhì)量的鉆模，鉆套。隨著社會的進步和科技的發(fā)展，機床夾具的通用性也直接影響其經(jīng)濟性。機床夾具及輔助工具的高精、高效、通用、經(jīng)濟等性質(zhì)的良好發(fā)展將在我國的現(xiàn)代化工業(yè)建設和發(fā)展過程中起著至關重要的作用。關鍵詞：軸承杯, 斜孔, 夾具, 鉆模ABSTRACT Widely used in light-load bearing cup for easy removal place. There are many in the assembly and disassembly of the bearing will encounter difficulties, especially in the box inside the bearing assembly subject to conditions, the application bearing cup assembly and disassembly can solve the problem. In this part of the process, because some of the special processing procedures required in parts of the surface finish of a plumb line and the oblique angle into the hole. You need to design a drilling and grinding to place the part, making the hole to be good, efficient and accurate to be processed. In the design of drilling and grinding the same time, need to design a drill sleeve to protect the drilling and grinding in the production of large quantities of parts are not worn, you can produce a longer time to complete the task. In this paper, machinery manufacturing technology and related courses knowledge to solve the workpiece in position during processing, to step up and line arrangements, process related issues. Develop a practical processing program. According to the processing requirements of parts to be machined, the reference fixture design manual and related books, to design efficient, economical, reasonable and can ensure the machining quality of the diamond grinding, drill sets. Along with social progress and technological development, universal fixture is also a direct impact on the economy. Jigs and aids high-precision, high efficiency, general and economic nature of the good development in Chinas modernization construction and development industry plays a vital role. Key words: bearing cup; slant-hole; fixture; drilling and grinding. 第一章 緒論1.1 課題的主要內(nèi)容及意義 本文是有關側(cè)軸承杯加工工藝步驟的說明和鉆夾具設計方法的具體闡述。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產(chǎn)的重要的技術性文件。它直接關系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。本文通過對側(cè)軸承杯零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準，從而制定出加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據(jù)工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容，機床、刀具、切削用量、工步安排、工時定額，同時加工零件數(shù)從而設計專用夾具。1.2 零件的功用 1.側(cè)軸承杯廣泛應用于輕負荷便于拆裝的地方。有許多軸承在裝配和拆卸中會遇到困難，特別在箱體內(nèi)部軸承的裝配受到條件限制，應用軸承杯可以解決裝配和拆卸的難題。 2.側(cè)軸承杯可以調(diào)整緊松，使許多箱體的加工精度得到放寬，使箱體加工的工效大大提高。 3.安裝側(cè)軸承杯還克服了軸承的軸向竄動，所以側(cè)軸承杯得到廣泛應用，但也存在一些不足，軸承杯的精度直接影響軸的徑向跳動。1.3 零件的加工及檢驗1.3.1 加工方式 在側(cè)軸承杯的加工中，主要運用的兩種加工方法是車削加工和磨削加工，還有在各工序之間還有熱處理工序。檢驗及防銹處理等輔助工序。車削加工和磨削加工都屬于切削加工，在安排加工順序是，有一些原則是需要遵循的：1.先粗后精，先安排粗加工，中間安排半精加工和光整加工。2.先主后此，先安排主要表面（裝配表面、工作表面）的加工，后安排次要表面（緊固用的光孔和螺孔等）的加工。3.先基面后其他。 遵循此原則，零件的加工先進行車削加工后進行磨削加工或其他加工。因為磨削加工的精度普遍高于車削加工。相對于磨削加工，車削加工是一種大加工余量的加工方法。磨削加工根據(jù)加工精度的不同，可以分為：普通磨削、精密磨削和超精密磨削。普通磨削的表面粗糙度為Ra0.8-0.2m，尺寸精度為IT6。精密磨削能達到的表面粗糙度為Ra0.20-0.05m，尺寸精度為IT5。超精密磨削能達到的表面粗糙度為Ra0.05-0.01m，尺寸精度為IT4。磨削加工完全可以達到側(cè)軸承杯的加工工藝要求。1.3.2 材料處理 在本零件的加工部分中還需要很多熱處理工序，熱處理主要用來改善材料的性能及消除內(nèi)應力。一般可分為: 1.預備熱處理，安排在機械加工之前，以改善切削性能，消除毛坯制造時的內(nèi)應力。 2.去除內(nèi)應力處理，最好安排在粗加工之后、精加工之前。如人工時效、退火。但是為了避免過多的運輸工作量，對于精度不太高的零件，一般去除內(nèi)應力的人工時效和退火放在毛坯進入機械加工車間之前進行。 3.最終熱處理。安排在半精加工以后和磨削加工之前（但氮化處理應安排在精磨之后。），主要用于提高材料的強度及硬度。1.3.3 輔助工序 在零件的加工中，還應該包含輔助工序。檢驗工序是主要的輔助工序，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施。除了在每道工序的進行中，操作者都必須自行檢驗外，還應在下列情況下安排單獨的檢驗工序。 1.粗加工階段結(jié)束之后。2.重要工序之后。3.零件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間時。4.特種性能（磁力探傷、密封性等）檢驗之前。5.零件全部加工結(jié)束之后。 檢驗工序是很重要的輔助工序，除此之外，還要考慮安排去毛刺、到棱邊、去磁、清洗、涂防銹油等輔助工序。缺少了輔助工序或是對輔助工序要求不嚴，將會給裝配工作帶來困難，甚至是零件不能使用。 第二章 側(cè)軸承杯的結(jié)構(gòu)及工藝分析2.1 零件的結(jié)構(gòu)分析側(cè)軸承杯的零件如圖2.1, 2.2, 2.3所示。根據(jù)零件圖可以分析得出：從主視圖中可以看出零件的主要工作表面為12.58深2.7mm的滾道，用于軸承的固定。在主視圖零件右側(cè)有一M18X0.5-2螺紋，用于側(cè)軸承杯在箱體上的安裝與固定。2.1（側(cè)軸承杯主視圖） 圖2.2（側(cè)軸承杯左視圖）圖2.3（側(cè)軸承杯局部視圖）2.2 零件的工藝分析側(cè)軸承杯加工所要達到的技術要求是：1熱處理HRC62-66。2時效處理。3不允許有裂紋。4倒棱R0.2。5磨螺紋M18X0.5-2。618.50-0.01 。表面和安裝錐面對滾道表面的跳動量不大于0.002。7螺紋M18X0.5-2對滾道表面的跳動量不大于0.02。.8滾道橢圓度不大于0.01。9滾道波紋度不大于0.001。10端面對軌道的跳動量不大于0.008。自由尺寸公差按HB761-66-8。 此零件的總體尺寸小，尺寸精度高，所需要加工的各個表面，孔和端面都有較高的加工精度要求，大多數(shù)尺寸的上下偏差都要求在0.05mm，表面粗糙度要求最高為Ra0.1m，所以大部分的加工要素都選用 車削磨削 的加工方案。 滾道部分和外圓18.5的上下偏差都在0.01mm。根據(jù)表2-1可以確定選用的加工方案為粗車半精車粗磨精磨鏡面磨。表2-1 外圓表面加工方案及其經(jīng)濟精度序號加工方法經(jīng)濟精度(公差等級)經(jīng)濟粗糙度Ra值/m使用范圍1粗車IT13IT115012.5適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車-半精車IT10IT86.33.23粗車-半精車-精車IT8IT71.60.84粗車-半精車-精車-滾壓IT8IT70.20.02555粗車-半精車-磨削IT8IT70.80.4主要用于淬火鋼,也可用于未淬火鋼,但不適用于有色金屬6粗車-半精車-粗磨-精磨IT7IT60.40.17粗車-半精車-粗磨-精磨-超精加工(或輪式超精磨)IT50.10.012 (或Rz0.1)8粗車-半精車-精車-精細車(金剛車)IT7IT60.40.025主要用于要求較高的有色金屬9粗車-半精車-粗磨-精磨-超精磨(或鏡面磨)IT5以上0.0250.006(或Rz0.1)極高精度的外圓加工10粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨IT5以上0.10.012 (或Rz0.1)頂尖孔在加工中常用作定位基準，加工精度要求也很高，一般情況下，軸類零件上的外圓表面的設計基準是軸心線，為了保證加工精度，遵循基準重合原則和基準統(tǒng)一的原則，選擇工件上的定位基準為軸類零件的軸心線，一般以頂尖孔作為磨削各外圓的定位表面，通過頂尖裝夾工件，頂尖孔和頂尖的接觸質(zhì)量對工件的加工精度有直接的影響，因此，磨削過程中經(jīng)常需要對頂尖孔進行修研。常用的頂尖孔修研方法有以下幾種：1.用油石或橡膠砂輪等進行修研。先將圓柱形油石或橡膠砂輪裝夾在車床卡盤上，用裝在刀架上的金剛石筆將其前端修成60。頂角，然后將工件頂在油石和車床尾座頂尖之問，開動車床進行研磨，如圖l一ll所示。修研時，在油石上加入少量潤滑油(輕機油)，用手把持工件，移動車床尾座頂尖，并給予一定壓力，這種方法修研的中心質(zhì)量較高，一般生產(chǎn)中常用此法。2.用鑄鐵頂尖修研。此法與上一種方法基本相同，用鑄鐵頂尖代替油石或橡膠砂輪頂尖。將鑄鐵頂尖裝在磨床的頭架主軸孔內(nèi)，與尾座頂尖均磨成60。頂角，然后加入研磨劑進行修，則修磨后中心孔的接觸面與磨床頂尖的接觸會更好，此法在生產(chǎn)中應用較少。3.用成形圓錐砂輪修磨中心孔。這種方法主要適用于長度尺寸較短和淬火變形較大的中心孔。修磨時，將工件裝夾在內(nèi)圓磨床卡盤上，校正工件外圓后，用圓錐砂輪修磨中心，此法在生產(chǎn)中應用也較少。4.用硬質(zhì)合金頂尖刮研中心孔。刮研用的硬質(zhì)合金頂尖上有4條60。的圓錐棱帶，如圖1-12(a)所示，相當于一把四刃刮刀，刮研在如圖l-12(b)所示的立式中心孔研磨機上進行。刮研前，在中心孔內(nèi)加入少量全損耗系統(tǒng)用油調(diào)和好的氧化鉻研磨劑。5.用中心孔磨床修研。修研使用專門的中心孔磨床。 一組斜孔1和一組端面孔1.6定位尺寸要求較高，但其加工形狀精度要求相對不高，故采用鉆削加工，后清理毛刺的方案。2.3 零件的材料選擇 由于本零件在工作時主要起支撐軸承的作用，考慮到機器工作的連續(xù)性要求及零件的粗糙度、尺寸精度要求較高。所用的加工材料是軸承鋼。2.3.1 軸承鋼概述軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力，所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格，是所有鋼鐵生產(chǎn)中要求最嚴格的鋼種之一。軸承鋼分為：全淬透型軸承鋼、表面硬化型軸承鋼、不銹軸承鋼、高溫軸承鋼等四類共17個鋼號。高碳鉻軸承鋼ZGCr15是世界上生產(chǎn)量最大的軸承鋼，含碳Wc為1%左右，含鉻量Wcr為1.5%左右，從1901年誕生至今100多年來，主要成分基本沒有改變，隨著科學技術的進步，研究工作任在繼續(xù)，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，占世界軸承鋼生產(chǎn)總量的80%以上。本零件的材料也是采用ZGCr15軸承鋼。2.3.2 軸承鋼的物理特性軸承鋼的物理性能主要以檢查顯微組織、脫碳層、非金屬夾雜物、低倍組織為主。一般情況下均以熱軋退火、冷拉退火交貨。交貨狀態(tài)應在合同中注明。鋼材的低倍組織必須無縮孔、皮下氣泡、白點及顯微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超過1.5級，偏析不得超過2級。鋼材的退火組織應為均勻分布的細粒狀珠光體。脫碳層深度、非金屬夾雜物和碳化物不均勻度應符合相應有關國家標準規(guī)定。第三章 側(cè)軸承杯的工藝規(guī)程設計 通過對側(cè)軸承杯的尺寸和結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合功能與實際使用環(huán)境，已經(jīng)對工藝的初步了解，現(xiàn)在可以對側(cè)軸承杯的加工工藝規(guī)程作出具體設計。3.1毛坯的確定選擇側(cè)軸承杯毛坯時要考慮的是生產(chǎn)批量大小、零件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、工件材料利用率及車削量、毛坯的供貨能力、具體的車加工能力(加工分法、加工精度等)、和滿足軸承用戶的特殊要求(如壽命、耐蝕性)等。零件毛坯種類有退火棒料、管料、板料、熱鍛件、溫擠壓件、冷擠壓件、精密輾擴件、高速墩鍛件、熱軋件等，毛坯的類型對工藝過程的影響很大。由于本零件的加工精度等級較高，故毛坯選用較小的加工余量。最終毛坯選擇為退火棒料：適用于外徑小于50mm小型軸承杯的車削，因棒料為圓型斷面的實心棒料，適用于多軸自動車床上加工大批量套圈。如圖2.1所示，零件外圓的最大直徑為19.00。選取毛坯尺寸為22X3000。3.2 工藝規(guī)程設計 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用普通機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案下：工序1 車削 車外形達到如圖3.1所示的尺寸要求（其中粗實線加工表面，以后的工序圖都用粗實線表示加工表面）。所用夾具為彈性夾頭及送料夾頭。由于刀具使用成形車刀，可直接進行車削。用千分尺檢驗尺19.2，18.8。并用成形劃鉆加工其余部分，用千分尺檢驗尺寸18.2。用卡尺檢驗尺寸5.2。用缺口樣板檢驗尺寸17.4。用量具檢驗尺寸16.1。用樣板檢驗尺寸6.2。用樣板檢驗尺寸3.1。圖3.1（工序1） 工序2 車削 如圖3.2所示。共分為九個工步。 1車端面保證尺寸7.2。并以長度樣板檢驗。 2鉆孔1.1深度達2.7.。（至鉆頭之處）。3用劃鉆劃孔10.5深2.7，并以深淺樣板檢驗。 4用劃鉆劃凹形凹槽700R0.3,3，深度3.6，以刀具保證。5用劃鉆劃滾道12.25,R1.8，深度2.47，用深度規(guī)檢驗尺2.47， 用樣柱檢驗尺寸12.25，用鋼球卡板檢驗尺寸R1.8.。6用中心鉆定中心孔60o。保證尺寸1.5。并以卡尺檢驗。7鉆孔0.9，深度達到6.05以深淺量具檢驗。8倒角30o至圓柱面0.1-0.2，角度由操作對刀保證。9去毛刺本工序要求外徑對頂中心線的擺差不得大于0.08，并以百分表檢驗，后檢驗。 圖3.2（工序2） 工序3 車 車倒角如圖3.3所示，要求達到尺寸16.8，并以卡尺檢驗。 圖3.3（工序3） 工序4 車 壓研兩頂尖孔如圖3.4所示，并檢驗。圖3.4（工序4） 工序5 本工序是本文所重點論述的工序，如圖3.5所示。需要使用臺鉆，在外圓上加工一個斜孔，則需要設計專門的鉆模和鉆套，此部分會在本文第三章做詳細介紹。本工序分為五個工步。 1劃兩孔平底后鉆兩孔1.1，深1-2。鉆兩孔172o并與中心孔相交。2劃窩到1.5深1.2+-0.2.并以深淺樣柱檢驗。 鉆孔1.6深度達到1.6，并以深淺樣柱檢驗。 后去各孔毛刺。最后檢驗 圖3.5（工序5） 工序6 按熱處理工藝規(guī)程進行熱處理。（簡介熱處理工藝規(guī)程） 工序7 按熱處理后防銹處理工藝規(guī)程進行防銹處理。 工序8 在工作臺上用小桶汽油清理零件各氣孔中的臟污。 工序9 磨 如圖3.6所示,分為兩個工步 1用油石研磨兩頂孔60o 2 清洗零件。本工序要求在中心孔錐面上不得有菱形、壓傷和劃痕。并用10倍放大鏡檢查。最后進行防銹處理。圖3.6（工序9）工序10 磨 如圖3.7所示，在磨床上磨兩個外圓，18和18.6 并用千分尺檢驗尺寸是否達到標準。最后檢驗，并進行防銹處理。圖3.7（工序10） 工序11 磨 如圖3.8所示，在磨床上使用頂尖卡箍夾住零件，磨端面。后用深度規(guī)和對板進行檢驗尺寸2.4。然后進行檢驗。本工序要求加工端面對中心線的偏擺不得大于0.02。并用檢查儀檢查。最后進行防銹處 理。圖3.8（工序11） 工序12 磨 如圖3.9所示，在磨床上磨端面，并用千分尺檢驗是否達到尺寸7.02。然后進行檢驗并進行防銹處理 圖3.9（工序12） 工序13 磨 如圖3.10所示，在磨床上粗磨滾道，后用樣柱檢驗尺寸12.5，深度規(guī)檢驗尺寸2.47,對板，R樣板檢驗尺寸R1.8。本工序要求抽取5%進行燒傷檢查。最后檢驗并進行防銹處理。圖3.10（工序13）工序14 磨 如圖3.11所示，在臺磨上磨端面，后用樣板檢驗尺寸2.7。本工序要求加工端面對頂孔中心線的擺差不大于0.008，最后進行檢驗，并進行防銹處理。 圖3.11（工序14） 工序15 穩(wěn)定處理 按熱處理工藝規(guī)程進行。 工序16 研頂孔 如圖3.12所示，本工序有兩個工步。1在研頂孔機床上研兩端頂孔60o，光潔度達到8。2 清洗零件。 最后進行防銹處理。 圖3.12（工序16）工序17 磨螺紋 如圖3.13所示，在螺紋磨床上進行磨螺紋。并用螺紋樣圈檢驗M18X0.5-2。后檢驗，并進行防銹處理。 圖3.13（工序17） 工序18 磨 如圖3.14所示，在磨床上用頂尖卡箍卡箍夾住零件，后磨外圓并用極限千分尺檢驗尺寸18.5。要求：1使用頂尖平臺檢驗外圓對頂孔中心線的擺差不得大于0.002。 2使用極限千分尺檢驗外圓的橢圓度不得大 于0.001。最后檢驗并進行防銹處理。圖3.14（工序18）工序19 磨 如圖3.15所示，在磨床上精磨斜角，并用樣板進行檢驗尺寸6.14。后用扭簧比較儀檢驗，要求斜面對頂尖中心線擺差不得大于0.002。最后檢驗，并進行防銹處理。圖3.15（工序19）工序20 磨 如圖3.16所示，在磨床上磨倒角。并用千分尺檢驗尺寸19。最后進行檢驗和防銹處理。圖3.16（工序20）工序21 研磨 如圖3.17所示，在高速拋光機上，用彈簧卡瓦夾住零件，銳邊倒R0.2及R0.3.圖3.17（工序21）工序22 磨 如圖3.18所示，在磨床上磨掉加長部位。用卡尺檢驗尺寸7.3。最后進行防銹處理。圖3.18（工序22）工序23 磨 如圖3.19所示，本工序分為兩個工步。1磨端面，并用千分尺檢驗尺寸7。2退磁。最后檢驗并進行防銹處理。 圖3.19（工序23）工序24 磨 如圖3.20所示，在臺磨上磨光端面，并用千分尺檢驗尺寸7。 后用檢查儀檢驗，要求兩端面的平行度不得大于0.002。 圖3.20（工序24） 工序25 磨 如圖3.21所示，在52臺磨上細磨滾道，并用檢查儀檢驗尺寸12.54。用深度規(guī)檢驗尺寸2.5。用R樣板檢驗尺寸R1.8。再用對板和對圈檢驗。最后進行防銹處理。 圖3.21（工序25） 工序26 磨 如圖3.22所示，在52臺磨上進行精磨滾道，并用檢查儀檢驗尺寸12.572。用深度規(guī)檢驗尺寸2.5。用R樣板檢驗尺寸R1.8。再用對板和對圈檢驗。本工序要求:1滾道對壁厚差不得大于0.002，用檢驗儀和扭簧比較儀進行檢驗。2用檢驗儀檢驗滾道橢圓度不得大于0.002。3燒傷檢查，每批零件抽驗5%，如有燒傷再抽驗10%，如有燒傷則100%檢驗。注意，檢驗時需涂保護層。4要求光潔度達到10。最后進行檢驗和防銹處理。圖3.22（工序26） 工序27 穩(wěn)定處理 按熱處理工藝規(guī)程進行穩(wěn)定處理。 工序28 超精研 如圖3.23所示，在超精研機上進行超精研加工，并用檢查儀檢驗尺寸12.58。再用對圈檢查。本工序要求：1用檢查儀檢驗橢圓度大于0.02。2 用光潔度樣檢查光潔度達到12。最后進行防銹處理。 圖3.23（工序28） 工序29 拋光 如圖3.24所示，在拋光機上修光外圓 ，并用極限千分尺檢驗尺寸18.5。最后進行檢驗和防銹處理。如果外圓沒有明顯劃痕，可不進行本工序。圖3.24（工序29） 工序30 刻標記退磁，本工序分為兩個工步 1在螺紋端面上刻標記0。 2退磁。最后進行防銹處理。 工序31 油封 按防銹處理工藝規(guī)程進行。第四章 鉆模及鉆套的設計 在工序5中，需要在外圓上鉆一組斜孔1，還要在端面上鉆一組孔1.6，這在臺鉆上是不能直接完成的，需要設計一組夾具來輔助完成此加工。4.1夾具設計簡介4.1.1 機床夾具的定義機床夾具是機械加工中，在機床上用以確定工件位置并將其夾緊的工藝裝備。在機械加工工藝系統(tǒng)中，機床夾具是一個重要的組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機床上相對刀具的切削或成形運動處于準確的相對位置。當用夾具裝夾加工一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這一要求的。而要實現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個條件： 1.工件在夾具中占有正確的加工位置；2.夾具裝夾在機床上的準確位置；3.刀具相對夾具的準確位置。這里涉及了三層關系：零件相對夾具，夾具相對于機床，零件相對于機床。工件的最終精度是由零件相對于機床獲得的。4.1.2 機床夾具的功用 一般情況下機床夾具的功用可以有以下幾點: 1.保證被加工表面的位置精度。采用夾具裝夾工件,可以準確的確定工件與刀具、機床之間的相對位置。 2.提高勞動生產(chǎn)率?？梢允∪ぜ闹饌€找正與對刀,使用輔助的時間顯著減少,可以實現(xiàn)多件多工位加工。 3.擴大機床的使用范圍。 4.降低對人工的技術要求和減輕工人的勞動強度。4.1.3 機床夾具的分類 1.按夾具的使用范圍和使用特點.夾具可分為以下幾類：a通用夾具 通用性強，工件的定位精度不高,廣泛應用于多品種單件小批量生產(chǎn)b組合夾具 制造好的標準元件和合件組成,精度高、耐磨、可完全互換,適用于單件小批量生產(chǎn)。 c可調(diào)夾具 不對應特定的加工對象，適用范圍寬，通過適當?shù)恼{(diào)整或更換夾具上的個別元件，即可用于加工形狀、尺寸和加工工藝相似的多種工件。 d自動線夾具加工對象明確,針對性強。適用于大批量生產(chǎn)的自動生產(chǎn)線中。 2.按所適用的機床可分為以下幾類： 鉆床夾具、車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾具、拉床夾具、插床夾具、和齒輪加工機床夾具。 3.按夾緊的動力源可分為以下幾類： 手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣動增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。4.1.4機床夾具的設計特點機床夾具設計與其他裝配設計比較，有較大的差別。主要表現(xiàn)在下列5個方面1.要有較短的設計和制造周期。一般沒有條件對夾具進行原理性試驗和復雜的計算工作。2.夾具的精度一般比工件的精度高23等級。 3.夾具和操作工人的關系特別密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作習慣密切結(jié)合。4.夾具在一般情況下是單件制造的，沒有重復制造的機會。通常要求夾具在投產(chǎn)時一次成功。 5.夾具的社會協(xié)作制造條件較差，部分零件是非標準件，需要自己設計制作4.1.5機床夾具的設計要求 1.應有足夠的強度和剛度，以防受力變形 2.安裝需穩(wěn)定，重心應盡量低，高寬比應小于1.25 3.結(jié)構(gòu)應緊湊，形狀應簡單，裝卸應方便 4.應便于排屑 5.應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性4.2 鉆模的設計 鉆模，引導刀具在工件上鉆孔（見鉆削）或鉸孔(見鉸削)用的機床夾具。鉆模的結(jié)構(gòu)特點是除有工件的定位、夾緊裝置外，還有根據(jù)被加工孔的位置分布而設置的鉆套和鉆模板，用以確定刀具的位置，并防止刀具在加工過程中傾斜，從而保證被加工孔的位置精度。常用的鉆模有固定式、回轉(zhuǎn)式、翻轉(zhuǎn)式和蓋板式四種固定式鉆模:鉆模與工件在機床上的位置保持不變，用來加工單個孔或在搖臂鉆床上鉆削若干平行孔?；剞D(zhuǎn)式鉆模:帶有回轉(zhuǎn)分度裝置，在不松開工件的情況下可加工分布在同一圓周上的多個軸向平行孔、垂直和斜交于工件軸線的多個徑向孔或幾個表面上的孔。翻轉(zhuǎn)式鉆模：夾具體在幾個方向上有支承面，加工時用手將其翻轉(zhuǎn)到各所需的方向進行鉆孔，適用于小工件。蓋板式鉆模：只有鉆模板而無夾具體。使用時把鉆模板直接安裝在工件的定位基準面上，適用于在較大的工件上鉆小孔。此外，還有移動式、滑柱式等鉆模。鉆模是在零件加工的第5個工序時需要的,如圖4.1所示，鉆模主體應該由鉆模箱體，蓋板構(gòu)成，然后由連接件和緊固件構(gòu)連接到一起。圖4.1零件加工工序51.本體結(jié)構(gòu)設計：根據(jù)零件的形狀和尺寸，零件應該被放置在鉆模箱體的型腔內(nèi)，且以外圓 ，和右端面為定位基準。為了零件可以方便的放入和取出，箱體應該做出一個通孔，且可以放置零件的伸長部分。箱體的正上方和正下方按照尺寸要求打通兩個斜孔至型腔處。箱體的前端面，左右兩處打兩個通孔，用來定位和夾緊緊使用。最終設計箱體結(jié)構(gòu)和尺寸如圖4.2所示2.本體尺寸分析：如圖4.2所示鉆模的總體尺寸設置為60X34X18。由于加工零件尺寸較小，鉆模應該適當?shù)拇笠恍阌谀萌『脱b夾。其中主要的尺寸是72o2，零件的尺寸要求是72o10。由于鉆模的尺寸精度要求是達到零件的1/3-1/5,故這里選擇1/5.為72o2。零件端面上的兩個孔，是用來定位的，故尺寸要求嚴格。主視圖中長度為15的結(jié)構(gòu)，一方面為了在鉆模上加工兩孔的加工方便，另一方面使蓋板便于拆卸。 圖4.2鉆模本體 3.蓋板結(jié)構(gòu)設計 蓋板的尺寸應該和箱體相吻合，長寬尺寸應該分別為60mm和34mm。在板的端面中心為一螺紋孔，此結(jié)構(gòu)的目的是通過螺釘將零件壓緊在鉆模型腔內(nèi)。螺紋孔的兩端為兩個和零件端面兩孔相對應的孔，內(nèi)裝鉆套。最終設計蓋板如圖5.3所示。4.蓋板尺寸分析如圖4.3所示，蓋板的總體尺寸設計為60X34X6.圖中30o為主要尺寸。由于鉆模的尺寸精度應為零件尺寸精度的1/3-1/5。零件相應結(jié)構(gòu)的尺寸要求為30o。故鉆模該結(jié)構(gòu)的尺寸要求選為30o.且零件端面上兩孔間距的要求較高，故蓋板上相應的定位尺寸要求也較高。為40。此尺寸也是重點尺寸。圖4.3鉆模蓋板5.鉆模零件的選定由于臺鉆的主軸是鉛直的，但加工要求是在零件外圓上打一個斜孔，在臺鉆鉆床上并不能完成，此時需要一個v形塊底座。作用是將鉆模整體套件固定于V型塊上，使之與鉆頭形成一個角度，此角度既零件斜孔的角度，這樣便可直接鉆孔。設計如圖4.4所示。鉆磨體的定位和夾緊，通過箱體和蓋板，中心兩側(cè)的孔來實現(xiàn)。選用兩個m6蝶形螺母和兩個連接螺栓來實現(xiàn)定位和夾緊箱體和蓋板端面中心設計了一個螺紋孔。此孔用來將螺紋夾緊在鉆磨型腔內(nèi)。選用一個m6螺栓來壓緊。此外，在螺栓和螺紋連接處，還需要墊圈和彈簧墊圈兩個零件。最后，為了保證鉆磨的使用壽命，需要在鉆孔是加上鉆套。鉆套的選用將在下節(jié)具體論述。 圖4.4鉆模v形塊底座 4.3鉆套的設計 鉆套是鉆模上特有的元件，其作用是確定刀具與夾具的相互位置，用來引導刀具以保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，從而保證被加工孔的位置精度，鉆夾具上都應設置引導刀具的元件。其結(jié)構(gòu)有以下4種類型： 1.固定鉆套 主要用于小批量正常中。這種鉆套鉆孔位置精度較高，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后不易更換。 2.可換鉆套在大批量生產(chǎn)中使用。當鉆套磨損后，為更換鉆套方便，常采用可換鉆套。為避免更換鉆套時鉆模板磨損，鉆套與鉆模板之間加一襯套，并用螺釘固定鉆套。 3.快換鉆套當被加工孔需要依次進行鉆、擴、鉸孔或加工臺階孔、攻螺紋等多工步加工時，應采用快換鉆套，以便迅速更換不同內(nèi)徑的鉆套。以上三種鉆套結(jié)構(gòu)已標準化，設計時可參閱機床夾具設計手冊。4.特殊鉆套根據(jù)工件形狀或被加工孔位置的特殊性，有時需要設計特殊結(jié)構(gòu)的鉆套。由于本設計設定為大批量生產(chǎn)作業(yè)，所以可選用可換鉆套。 本零件采用可換鉆套。本零件有兩組孔需要加工，其一是外圓上的兩個斜孔1。由于孔徑過小，不在加鉆套。故為了保證鉆模的使用壽命，將鉆模箱體進行調(diào)制處理，達到HRC36-38。另一組孔是位于零件端面的兩孔1.6。則需要加上鉆套。且由于中心壓緊螺栓的干涉，應采用不帶凸緣結(jié)構(gòu)的鉆套。1.鉆套的內(nèi)徑鉆套內(nèi)徑的選取，應按鉆頭或其他孔加工刀具的引導部分來確定，及鉆套內(nèi)徑的基本尺寸，應等于所用刀具的最大極限尺寸。故此鉆套的內(nèi)徑為1.6。2.鉆套的高度鉆套的高度對刀具的引導作用和鉆套的磨損影響很大。高度較大時刀具與鉆套間可能產(chǎn)生的偏移量很小，即導向性好。但會加快刀具和鉆套之間的磨損。高度過小時，鉆套的導向性不好，刀具易傾斜。鉆套高度是由被加工孔精度，工件材料，加工孔的深度，刀具剛度，工件表面形狀等因素決定的。一般，鉆套高度取1-3倍鉆套內(nèi)徑。若在斜面上鉆孔，則取4-8倍的內(nèi)徑。若在高強度的材料上鉆孔時，應選用長鉆套。綜上所述，由于內(nèi)徑為1.6.則鉆套高度選為6。3.鉆套和工件的距離鉆套和工件間應留適當間隙,間隙如果過小，則切屑排除困難，會損壞加工表面，有時還可能把鉆頭折斷。但間隙過大，會使鉆頭的引偏值增大，不能發(fā)揮鉆套引導刀具的作用。故間隙的大小應根據(jù)鉆頭直徑，工件材料及孔深來確定。其選取原則是引偏量小且易于排屑。加工鑄鐵等脆性材料時，間隙約等與0.3-0.7倍的內(nèi)徑。加工鋼等帶狀切屑材料時，間隙約等于0.7-1.5倍的內(nèi)徑。工件材料的硬度越高，其系數(shù)應取小值。鉆孔直徑越小，鉆頭剛性越差。系數(shù)應取大值。以免切屑堵塞而使鉆頭折斷。但有集中例外情況： 1.當孔的位置精度要求較高或加工有色金屬時，允許間隙為零。 2.在斜面上鉆孔或鉆斜孔時。為保證其鉆良好，間隙應盡量取小些，約等于0-0.2倍的內(nèi)徑。 3.當加工深孔時，要求排屑順利，間隙取1.5倍的內(nèi)徑。綜上所述，由于所加工材料為軸承鋼，間隙取為0.7-1.5倍的內(nèi)徑。4.鉆套的材料鉆套在引導刀具的過程中容易磨損，所以應選用硬度高，耐磨性好的材料，如：T10A，T12A，CrMn鋼或20鋼滲碳淬火，其中，CrMn鋼常用于，內(nèi)徑小于10的鉆套。大直徑的鉆套，常用20鋼經(jīng)滲碳淬火制造。綜上所述，可選用CrMn鋼為鉆套的材料鉆套的外徑應選擇不要使鉆套壁太薄，在保證鉆模板有足夠剛度的前提下。盡量減輕其重量。在生產(chǎn)中，鉆模板的厚度通常按鉆套高度來確定，厚度一般取12-30mm。或與鉆套高度相等。最后設計出的鉆套如圖4.5所示。 圖4.5鉆套 當鉆模和鉆套頭設計好了以后，就可以進行裝配。至此，夾具的設計完成。裝配圖如圖4.6所示。圖4.6鉆模裝配圖36結(jié)論本次完成了對側(cè)軸承杯工藝的設計以及夾具的分析設計，側(cè)軸承杯作為一精密零件，不同于普通零件，各個尺寸的公差要求以及零件表面粗糙度要求都很高，為了達到加工要求，設計過程中采取了精車，磨削，超精研等工藝手段。其中加工的一個難點在于，零件需要加工兩斜孔，而在普通鉆床上又無法加工，經(jīng)考慮，設計出一套完整的復合式夾具，由鉆模鉆套主體與V型塊配合使用，以滿足在普通鉆床上加工斜孔的需求。大大提高的加工精度和難易程度。 參考文獻1閆光明,侯忠濱,張云鵬.現(xiàn)代制造工藝基礎M.西安：西北工業(yè)大學出版社，2007.82顧崇銜.機械制造工藝學M.第三版.西安：陜西科學出版社，3王凡.實用機械制造工藝設計手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，2008.54馬 蘭，徐麗娟，張敬芳.機械制圖M.第一版.北京：機械工業(yè)出版社,2006.9:3625韓進宏，王長春.互換性與測量技術基礎M.第一版.北京：中國林業(yè)出版社,2006.8:230 6陸劍中，孫家寧.金屬切削原理與刀具M.第四版.北京：機械工業(yè)出版社，2005.1:2487張建華等.精密與特種加工技術M. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.7:247致 謝 這次畢業(yè)設計給我一個難得的學習機會，讓我在即將畢業(yè)之際學到了很多知識，經(jīng)過這幾個月的緊張的畢業(yè)設計，使我在理論及動手能力上都有了進一步的提高。我的畢業(yè)設計主要在賀榮老師指導下完成,讓我對所學的知識進行系統(tǒng)性的復習,并根據(jù)寫作要求查閱有關資料。在設計過程中受到老師無微不至的關心與耐心指導，使我的畢業(yè)設計得以順利的進展。在賀老師的幫助下我解決了很多畢業(yè)設計中的問題,在此我向賀老師表示衷心的感謝！同時也要感謝各位老師和同組同學，謝謝!經(jīng)過此次設計，我的動手能力得到了提高。我學會了如何正確的查閱資料、如何合理的分析問題、如何更高效的合作。同時，在設計及論文中也凝結(jié)了很多人的幫助，在此表示衷心的感謝。在設計期間賀老師幫助我收集文獻資料，理清設計思路，提出有效的改進方案。兩位導師更以他們淵博的知識、嚴謹?shù)慕田L、誨人不倦的態(tài)度和學術上精益求精的精神使我受益終生！最后，由衷地感謝侯老師在百忙中對本設計論文進行審閱，提出寶貴意見和建議，這些意見和建議都將給我得畢業(yè)設計設計極大的幫助，也將對我以后的工作和學習產(chǎn)生很大的影響。同時，感謝我們這組的成員在這次設計中給予我的熱心幫助！同時在寫論文的過程中參考了大量的參考文獻，再次向作者表示感謝！畢業(yè)設計小結(jié)隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設計也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。在此要感謝我的指導老師賀榮和侯偉對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。