专业课程设计-轴承端盖工艺设计

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1、专业课程设计(零件工艺设计部分)姓名:学号:20090.............班级:机械工程学院09级工业工程班指导教师:2013年1月17日一、零件的工艺分析1、端盖的用途端盖是应用广泛的机械零件之一,是轴承座的主要外部零件。端盖的一般作用是:轴承外圈的轴向定位;轴承工作过程的防尘和密封(除本身可以防尘和密封外,也常和密封件配合以达到密封的作用);位于车床电动机和主轴箱之间的端盖,主要起传递扭矩和缓冲吸震的作用,使主轴箱的转动平稳。因此该零件应具有足够的强度、刚度、耐磨性和韧性,以适应其的工作条件。该零件的主要工作表面为左右端面以及左端面的外圆表面,在设计工艺规程时必须重点考虑。端盖加工工

2、艺的可行性与合理性直接影响零件的质量、生产成本、使用性能和寿命等。2、端盖工艺性分析该端盖主要由平面、外圆面以及孔系组成,其结构简单、形状普通,属于一般的盘盖类零件。端盖主要加工表面有左、右和凸台等三个端面,Φ47和Φ80两个外圆面,Φ34和Φ16两个内圆面,密封圈内槽以及六个均布的Φ7的通孔。要求其Φ7孔的右端加工平面对于基准A的垂直度公差是0.03mm,端盖的Φ47外圆面与基准A的同轴度误差为0.03mm,其次就是均布的φ7孔的加工端面要求为平面,可以防止加工过程中钻头偏斜以保证孔的加工精度。其中,端面和内外圆面均要求车削加工,可以采用半精车和粗车,并且粗、精加工应分开进行,以保证表面粗糙

3、度要求;φ7通孔的加工采用钻铰来达到精度要求。其余非配合表面加工精度较低,不需要高精度机床加工,通过粗车和半精车就可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法加工出来;此外,该零件材料为铸铁HT200,切削加工性能较好。综上所述,该端盖零件的工艺性能良好。(1)工件的时效处理对于毛坯为铸件的盖类零件,因其各部位厚度不均匀,存在较大的铸造内应力,容易造成变形等缺陷,因此必须安排人工时效处理。对于本端盖,其精度要求一般,则可利用粗、精加工工序间的自然停放和运输时间,得到自然时效处理的效果。其自然时效处理的时间越长越好,否则会影响端盖配合精度的稳定性。对于特别精密的端盖,在粗加工和精加工工序间还应安排一

4、次人工时效,以消除铸造内应力,提高精度稳定性。(2)加工工艺的顺序应先面后孔作为端盖上主要的两类加工表面——平面和孔,从定位稳定可靠的角度上分析,平面比孔要优越得多,同时还可以使孔的加工余量均匀;从加工难度上分析,平面比孔容易加工;从有利加工的进行上分析,采用先加工平面后加工分布在平面上的孔,由于铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷已被切除,大大有利于孔加工的进行。(3)加工阶段粗、精加工分开端盖为铸铁件,预留的加工余量较多,在粗加工中切削余量较大,夹紧力、切削力较大,且削热较多,因此对加工精度影响也较大;再加上粗加工是切削毛胚表面金属,工件内应力重新分布,也会引起工件变形。因此,粗、精加工分为两个

5、加工阶段,有利于把粗加工后,由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来,在精加工阶段得以消除。(4)工件的清洗同时,清洗这一步也十分重要。清洗工作对保证机器装配质量、延长机器使用寿命均有重要意义,尤其是对精密配合件、密封件更为重要。清洗的目的是除去零件表面上的油污及杂质。常用的清洗液有煤油、汽油、碱液及化学清洗液等,清洗时可采用擦洗、浸洗、喷洗超声波清洗等方法。3、端盖的技术要求端盖的各项技术要求如下表所示加工表面尺寸偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度(μm)形位公差(mm)端盖左端面12IT93.2端盖右端面12IT93.2⊥0.03A右端凸台端面IT71.6外圆面Φ80Φ80IT106.3外

6、圆面Φ47Φ47h6IT71.6⊙0.03A内圆面Φ34Φ34IT106.3内圆面Φ16IT93.2M6通孔6×Φ7IT93.2该端盖主要实现轴承轴向定位的功能,必须满足端盖的位置度要求,即垂直度和同轴度的要求,因此加工精度要求较高;端盖在工作中需承受载荷,为增加其耐磨性,对端盖要求时效处理。二、零件毛胚的选择1、确定毛坯种类由于该端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。材料采用灰铸铁HT200,它是有容易变形、吸振性好、耐磨性强及切削性好等优点。该端盖的轮廓尺寸不大,生产类型为中批产量,为提高生产率和铸件精度,减少加工余量,宜采用金属模机器造型方法铸

7、造毛坯,毛坯拔模斜度为5°。此外为消除残余应力还应安排人工时效。2、确定毛坯的尺寸公差:(1)铸件公差等级:由端盖的功能和技术要求,确定该铸件毛坯的尺寸公差等级为CT-10。(2)铸件材质系数:确定端盖的材料为HT200。(3)锻件分模线形状:根据该端盖的形位特点,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:该端盖的各加工表面粗糙度如零件图所示。3、确定加工余量该零件各表

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