轴承端盖工艺说明书

学号：
机械制造技术基础
（专业方向课程设计2）课程设计说明书设计题目轴承端盖
班级：
姓名：
指导教师：
沈阳建筑大学
2014年12月12日
目录
序言 (3)
一、零件结构工艺性分析 (4)
1.1 零件工作原理 (4)
1.2 零件工艺分析 (4)
1.3 零件的技术要求： (6)
二、毛坯的选择 (6)
2.1 确定毛坯制造形式 (6)
2.2基面选择 (7)
三、定位基准的选择 (8)
3.1精基准的选择 (8)
3.2粗基准的选择 (8)
四、工艺路线的拟定 (8)
4.1各表面加工方法的选择 (8)
4.2加工阶段的划分 (9)
五、工序内容的拟定 (9)
5.1工序尺寸和公差的确定 (9)
5.2设备及工艺装备的选择 (11)
5.3切削用量的选择及工序时间的计算 (11)
5.3.1 工序一车大端面，车外圆φ214 (11)
5.3.2 工序二车φ140，切槽 (12)
5.3.3 工序三车两端面 (14)
5.3.4 工序四镗Φ129： (15)
5.3.5 工序五镗Φ108： (15)
5.3.6 工序六镗Φ128,136： (16)
5.3.7 工序七切槽Φ128： (16)
5.3.8 工序八划线： (17)
5.3.9 工序九钻8xΦ15： (17)
5.3.10 工序十锪8xΦ15孔面： (17)
5.3.11 工序十一钻8xΦ9孔： (18)
5.3.12 工序十二钻4xΦ5孔： (19)
5.3.13 工序十三攻螺纹M6： (20)
5.3.14 工序十四精车两端面 (20)
5.3.15 工序十五精车Φ214h7： (20)
5.3.16 工序十六热处理： (20)
5.3.17 工序十七磨Φ140g6： (20)
六、设计心得 (21)
七、参考文献 (21)
序言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。

机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。

我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。

从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

轴承端盖的加工工艺规程及其钻的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。

正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。

本次设计也要培养自己的自学与创新能力。

因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。

所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

一、零件结构工艺性分析
1.1 零件工作原理
题目所给定的零件是轴承端盖。

作用是通过端盖定位轴承和密封。

该零件ф148是安装密封毡圈，ф128是安装迷宫式密封毡圈。

由于密封使润滑得以保证。

1.2 零件工艺分析
由零件图可知，该零件有2组尺寸要求较高，即Φ214h7，Φ140g6。

尺寸要求较高，其余尺寸要求相对较低，我们加工时可先以小圆柱面为粗加工基准，保证最高要求面加工余量均匀，同时在加工过程中两面互为精基准，保证同轴，依照先面后孔，先粗后精，基准先行的顺序加工。

图1.1
1.3 零件的技术要求：
1.轴承盖零件，材料为HT200。

2.零件的技术要求表：
加工表面尺寸及偏差
／mm
公差／mm
及精度等
级
表面粗糙
度／μm
形位公差／mm
轴承盖
端面
Φ214 0.1 3.2
轴承盖外圆表面φ140 IT6 1.6 Φ214 IT7 1.6
轴承盖孔内表面Φ108
+0.35
+0.25
0.1 6.3
Φ128
+0.35
+0.25
IT12 12.5
Φ136
+0.35
+0.25
IT12 12.5
打孔Φ15 IT11 12.5
1.4 确定轴承盖的生产类型：
根据设计题目年产量为10万件，因此该轴承盖的生产类型为中大批生产。

二、毛坯的选择
2.1 确定毛坯制造形式
零件毛坯为铸件，考虑到整体式加工，较废材料，不经济，而零件为普通零件不受冲击，故不宜选用锻件，最终确定使用铸件，为中批生产，且轮廓尺寸规则，零件为旋转体，可采用离心铸造。

2.2基面选择
如前所述，该零件总的来说尺寸要求不高，位置度、形状公差控制较严格，主要集中在端盖外圆柱面工作尺寸精度，其余各尺寸均围绕该尺寸，所以粗加工基准应选择大外圆，加工完Φ214后再以此为精加工基准完成其余尺寸，最后完成Φ140的精磨。

2.3确定毛坯的尺寸公差：
1．公差等级：
由轴承盖的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

2．铸件件材质系数：
由于该轴承盖材料为HT200。

3．锻件分模线形状：
根据该轴承盖的形位特点，选择零件方向的平面为分模面，属于平直分模线。

4．零件表面粗糙度：
由零件图可知，该轴承盖的各加工表面粗糙度Ra均大于等于6.3μm。

图2.1
三、定位基准的选择
3.1精基准的选择
根据该零件的技术要求和装配要求，选择该轴承盖轴孔φ140g6和轴承盖右端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。

轴孔φ40g6的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工轴的外圆表面和轴承盖外圆表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。

选用轴承盖左端面作为精基准同样遵循了“基准重合”的原则，选用轴承盖左端面作为精基准，夹紧可作用在轴承盖的右端面上，夹紧稳定可靠。

3.2粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠，该轴承盖轴的外圆表面、右堵头外圆表面作为粗基准，以保证为后序准备好精基准。

四、工艺路线的拟定
4.1各表面加工方法的选择
准备工序：
1.零件离心铸造，去应力，正火处理。

2.检
加工工序：
1.车车Φ214，车右端面，倒角
2.车车Φ140，切槽
3.车车两端面，倒角
4.镗镗Φ129
5. 镗镗Φ108，倒角
6.镗镗Φ128，Φ135，倒角
7.车切槽Φ128倒角
8.划线划线8xΦ15,4xΦ9确定位置
9.钻钻孔8xΦ15
10.钻锪孔8xΦ15
11.钻钻孔8xΦ9
12钻钻孔4xΦ6
13.钻攻螺纹4xM6
14.热处理
15.精车精车大端面，精车小端面
16.精车精车Φ214h7
17.磨粗磨，精磨Φ140g6
4.2加工阶段的划分
该辊筒体加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。

在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求。

五、工序内容的拟定
5.1工序尺寸和公差的确定
5.2设备及工艺装备的选择
1、设备：C6140 卧式镗床摇臂钻床
2、工艺装备：普通车刀、镗刀、端面车刀、通用夹具，麻花钻，锪刀，专用夹具等等。

5.3切削用量的选择及工序时间的计算
5.3.1 工序一车大端面，车外圆φ214
1. 加工条件
工件材料：HT200,σ
b
=170~240MPa，铸造;工件尺寸： l=25mm 加工要求：粗车轴两端面，加工余量2mm;
机床：C6140车床
刀具：YG6硬质合金端车刀。

铣削宽度a
e ≤90,深度a
p
≤6, ,故根据《机械
制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d
=125mm。

根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ
＝0°
后角α
0＝8°，副后角α
’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃
Krε=30°,副偏角Kr’=5°。

2. 切削用量
（1）确定切削深度a
p
因为余量较小，故选择a
p
=2mm一次走刀即可完成。

（2）确定每次进给量f
z
由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量提高加工效率。

根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据《简明手册》表4.2-35，C6140车床）
f
z
=0.6~0.9mm/z
故选择：f
z
=0.66mm/z。

（3）确定刀具寿命及磨钝标准
根据《切削手册》表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀
直径d
=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据《简明手册》表3.8）。

（4）计算切削速度v
c
根据《切削用量简明手册》表1.11查取：V=100m/min
N
s
=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245.0r/min
根据《切削用量简明手册》实际转速为250r/min
故实际切削速度
V
c =3.14
d N
实
/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min
综上，此工步的切削用量为：a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/min。

t
m
＝L/ nf=(65+1.6)/250*0.66=0.40min
工步二
综上，此工步的切削用量为：a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V
=102.1m/min。

t
m
=0.2min
5.3.2 工序二车φ140，切槽
工步一
1. 加工条件
工件材料：HT200,σ
b
=170~240MPa，铸造;工件尺寸： l=25mm 加工要求：粗车轴两端面，加工余量2mm;
机床：C6140车床
刀具：YG6硬质合金端车刀。

铣削宽度a
e ≤90,深度a
p
≤6, ,故根据《机械
制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d
=125mm。

根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ
＝0°
后角α
0＝8°，副后角α
’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃
Krε=30°,副偏角Kr’=5°。

2. 切削用量
（1）确定切削深度a
p
因为余量较小，故选择a
p
=2mm一次走刀即可完成。

（2）确定每次进给量f
z
由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端车，以提高进给量提高加工效率。

根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端车刀加工，机床功率为4.5kw（据《简明手册》表4.2-35，C6140车床）
f
z
=0.6~0.9mm/z
故选择：f
z
=0.66mm/z。

（3）确定刀具寿命及磨钝标准
根据《切削手册》表3.7，车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于车刀
直径d
=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据《简明手册》表3.8）。

（4）计算切削速度v
c
根据《切削用量简明手册》表1.11查取：V=100m/min
N
s
=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245.0r/min
根据《切削用量简明手册》实际转速为250r/min
故实际切削速度
V c =3.14d N
实
/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min
综上，此工步的切削用量为：a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V =102.1m/min。

t
m
＝L/ nf=(65+1.6)/250*0.66=0.40min
工步二
综上，此工步的切削用量为：a =2mm，f =0.66mm, n =250r/min, V
=102.1m/min。

t
m
=0.2min
5.3.3 工序三车两端面
1．选择刀具：
与粗车端面刀具相同
2．确定切削用量
（1）确定背吃刀量
半精车外圆，加工余量为2.5mm,一次走刀，a
sp
=2.5/2=1.25mm。

(2)确定进给量
由《切削用量简明手册》表3—14得f=1.0~1.4mm/r。

再由《简明手册》表4—1—2查取f =1.02mm/r。

（3）选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.8~1.0,耐用度为T=60min。

根据《切削用量简明手册》表1.11查取：V=100m/min
N
s
=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245.0r/min根据《切削用量简明手册》实际转速为250r/min.
故实际切削速度:
V c =3.14d N
实
/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min
综上，此工步的切削用量为：a =1.25mm，f =1.02mm/r, n =250r/min, V =102.1m/min。

t
m
＝L/ nf=(15+2.7)/250*1.02=0.07min
5.3.4 工序四镗Φ129：
此工步的切削用量为：a =1.25mm，f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min。

t
m
＝L/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12min
5.3.5 工序五镗Φ108：
1. 加工条件
工件材料：HT200,σ
b
=170~240MPa，铸造;工件尺寸： l=25mm;
加工要求：半精车外圆表面，加工余量1.8mm;
刀具：车刀形状，刀杆尺寸都与粗车相同。

刀牌型号为YT15, K
R =45°, K
R’
=5°, Y
0 = 90°, a
=8°
2.确定切削用量
（1）确定背吃刀量
半精车外圆，加工余量为1.8mm,一次走刀，a
sp
=1.8/2=0.9mm。

(2)确定进给量
由《切削用量简明手册》表3—14得f=1.0~1.4mm/r。

再由《简明手册》表4—1—2查取f =1.02mm/r。

（3）选择刀具磨钝标准及耐用度：后刀面磨钝标准为0.8~1.0,耐用度为T=60min。

(4)确定切削速度V
C
根据《切削用量简明手册》表1.11查取：V=100m/min
N
s
=1000v/3.14d=1000*100/3.14*130=245r/min
根据《切削用量简明手册》实际转速为250r/min
故实际切削速度
V c =3.14d N
实
/1000=3.14*130*250/1000=102.1m/min
综上，此工步的切削用量为：a =0.9mm，f =1.02mm/r, n =250r/min, V =102.1m/min。

t
m
＝L/ nf=(15+2.0)/250*1.02=0.07min
5.3.6 工序六镗Φ128,136：
此工步的切削用量为：a =1.25mm，f =0.76, n =320r/min, V =100.5m/min。

t
m
＝L/ nf=(10+2.7)/160*0.67=0.12min
5.3.7 工序七切槽Φ128：
机床：T68卧式镗床
单边余量,
0.1mm
z=mm
a p0.1=
由《简明手册》4.2-20查得取
r
mm
f/
52
.0
=
由《简明手册》4.2-21查得取
min
/
200r
n=
V
C
= 3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min
计算切削工时
t
m
＝L/ nf=(6+2.0)/200*0.52=0.08min
5.3.8 工序八划线：
Φ188上8个均布的孔；Φ197上4个均布的孔，与之前孔交错。

5.3.9 工序九钻8xΦ15：
机床：摇臂钻床
1．刀具选择
高速钢麻花钻头，其直径15mm，双维修磨横刃。

a p0.1=
单边余量,
z=mm
0.1mm
由《简明手册》4.2-20查得取
.0
52
=
f/
r
mm
由《简明手册》4.2-21查得取
200r
n=
min
/
= 3.14Dn /1000=3.14*90*200/1000=56.5m/min V
C
计算切削工时
t
＝L/ nf=(9+2.0)/200*0.52=0.11min
m
5.3.10 工序十锪8xΦ15孔面：
机床：摇臂钻床
a p5.0=
单边余量,
5.0mm
z=mm
由《简明手册》4.2-20查得取
.0
=
52
f/
mm
r
由《简明手册》4.2-21查得取
n=
200r
/
min
=3.14Dn /1000=3.14*70*200/1000=43.96m/min V
C
计算切削工时
Tm=L/fm=6+2/200*0.52=0.08
5.3.11 工序十一钻8xΦ9孔：
1．刀具选择
高速钢麻花钻头，其直径9mm，双维修磨横刃。

2．选择切削用量
(1)决定进给量f
<1> 按加工要求决定进给量：据《简明手册》铸铁的强度小于等于200HBS，d=8mm时，f=0.47~0.57mm/r
由于l/d=25/9=2.8,所以不用乘孔深修正系数。

<2> 按钻头强度决定进给量：据《简明手册》钻头强度为640Mpa，d=8mm钻头强度允许的进给量f=1.0mm/r
<3> 按机床进给机构强度决定进给量：据《简明手册》强度小于等于640MPA，d小于等于10.2mm，f=2.25mm/r。

比较可以看出加工要求进给量是工艺要求，f=0.47~0.57mm/r，根据转床说明书f=0.48mm/r。

由于是加工通孔，为了避免孔即将通是钻头容易断，故在即将通时改为手动进给。

(2）决定钻头磨钝标准和寿命
据《简明手册》，d=8mm，最大磨损量取0.6mm，寿命为35min
(3）决定切削速度
强度为200MPA的铸铁5类
当为5类f=0.27mm/r，双维修磨横刃，d=7mm时据《简明手册》V
t
=16m/min
修正系数为ktv=1.0,kcv=1.0,k1v=0.85,k0v=1.0
V=vt*kv=16*1*1*0.85*1=13.6m/min
n =1000×V
C
/3.14D =1000×13.6/3.14×9=481.2r/min
据《简明手册》转床最接近481.2r/min的转数为545r/min
(4）计算基本工时
t
m ＝L/ v
f
，L=l+ y+Δ，l=15mm.
查《切削手册》表3. 26，入切量及超切量为：y+Δ=6mm，则：t
m
＝L/ nf=(15+6)/0.48*545=0.08min。

该零件需要钻6个相同的孔，每60度钻1个，T=3t=0.48min
5.3.12 工序十二钻4xΦ5孔：
1．刀具选择
高速钢麻花钻头，其直径6mm，双维修磨横刃。

2．选择切削用量
(1)决定进给量f
<1> 按加工要求决定进给量：据《简明手册》铸铁的强度小于等于200HBS，d=8mm时，f=0.47~0.57mm/r
由于l/d=25/9=2.8,所以不用乘孔深修正系数。

<2> 按钻头强度决定进给量：据《简明手册》钻头强度为640Mpa，d=8mm钻头强度允许的进给量f=1.0mm/r
<3> 按机床进给机构强度决定进给量：据《简明手册》强度小于等于640MPA，d小于等于10.2mm，f=2.25mm/r。

比较可以看出加工要求进给量是工艺要求，f=0.47~0.57mm/r，根据转床说明书f=0.48mm/r。

由于是加工通孔，为了避免孔即将通是钻头容易断，故在即将通时改为手动进给。

(2）决定钻头磨钝标准和寿命
据《简明手册》，d=8mm，最大磨损量取0.6mm，寿命为35min
(3）决定切削速度
强度为200MPA的铸铁5类
当为5类f=0.27mm/r，双维修磨横刃，d=7mm时据《简明手册》V
=16m/min
t
修正系数为ktv=1.0,kcv=1.0,k1v=0.85,k0v=1.0
V=vt*kv=16*1*1*0.85*1=13.6m/min
5.3.13 工序十三攻螺纹M6：
先钻Φ6的孔，再攻螺纹孔
由《机械加工工艺手册》，取进给量f=0.3mm/r、钻孔的切削速度
v=27.42m/min，由此算转速为：
n=1000v/3.14D=1000X27.42/3.14X20.5=426r/min
按机床的实际转速取n=600r/min，则实际切削速度为：
V=3.14Dn/1000=3.14x20.5x600/1000=38.6m/min
由《机械加工工艺手册》，取攻螺纹的切削速度v=20m/min。

由此算转速为： n=1000v/3.14D=1000X20/3.14X22=289.5r/min
按机床的实际转速取n=300r/min，则实际切削速度为：
V=3.14Dn/1000=3.14x22x300/1000=20.7m/min
5.3.14 工序十五精车两端面：
取加工余量为2mm，取进给量f=0.2mm/r，主轴转速取n=1180r/min，故切削速度为：
v=3.14Dn/1000=0.472m/min
5.3.15 工序十六精车Φ214h7：
取加工余量为2mm，取进给量f=0.2mm/r，主轴转速取n=1180r/min，故切削速度为：
v=3.14Dn/1000=0.472m/min
5.3.16 工序十四热处理
淬硬
5.3.17 工序十七磨Φ140g6：
左端面由粗磨、精磨两次加工完成，取精加工余量为1mm，故其粗加工余量为2mm。

取精铣进给量f=0.5m/r，取粗铣进给量f=0.2mm/r。

取粗、精加工的主轴转速分别为900r/min和900r/min。

故相应的切削速度分别为：V粗=3.14Dn/1000=3.14x120x150/1000=56.5m/min
V精=3.14Dn/1000=3.14x120x300/1000=113m/min
六、设计心得
通过这次课程设计我学会了更多专业知识，培养了实际操作和创新的能力。

在过去的课程中，我们只是学习了一些重要的理论知识，而
没有切合实际的练习与测试。

在这次课程设计中我遇到了许多难题和问题，通过指导老师的耐心讲解和指导，我又重新学习了以往遗漏和没有完全掌握的知识。

六点定位原理，看似很简单的几行字，但是如果结合实际的工件就要认真的分析，如何完全限制它的六个自由度不要产生过定位和欠定位的情况。

而夹紧装置的选择就要我们平时多留心和积累，掌握更多的典型夹紧装置，以便于在设计中灵活的运用。

这次课程设计也是在为我们将来的课程设计打基础，为我们以后的工作积累更多的经验。

在今后的学习中，我会更加努力，不仅努力学好专业知识而且要积累更多的设计经验。

七、参考文献
[1] 陈宏钧,方向明,马素敏.典型零件机械加工生产实例[M].北京:机械工业出版社,2004.8
[2] 王季琨,沈中伟,刘锡珍.机械制造工艺学[M].天津:天津大学出版社, 2004.1
[3] 哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计[J].上海:上海科学技术出版社,1991.3
[4] 李洪.机械加工工艺手册[M].北京:北京出版社,1996.1
[5] 贵州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册[J].贵州:贵州人民出版社,1983.6
[6] 龚定安,蔡建国.陕西科学技术出版社,1981.7
[7] 孟少农.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,1991.9
[8] 《金属机械加工工艺人员手册》.金属机械加工工艺人员手册[M].s 上海:上海科学技术出版社,1979.1
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[10] 杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京:机械工业出版社, 2004.9
[11] 王绍俊.机械制造工艺设计手册[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 1981.5
[12] 刘文剑,曹天河,赵维缓.夹具工程师手册[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987.12
[13] 上海市金属切削技术协会.金属切削手册[M].上海:上海科学技术出版社,1991.10
[14] 邱仲潘.计算机英语[M].北京:科学出版社,2004.9
注：合同范本有风险，使用需谨慎，法律是经验性极强的领域，范本无法思考和涵盖全面，最好找专业律师起草或审核后使用，谢谢您的关注！。