轴承座数控加工设计

轴承座数控加工设计
摘要：数控技术及数控机床在现今机械制造业中的重腹地位和庞大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手腕和标志。

数控技术及数控机床的普遍应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次和生产方式带来了革命性的转变。

数控机床是现代加工车间最重要的装备。

它的进展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合进展的结果。

现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是成立在数控技术之上的。

把握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。

本次设计内容介绍了轴承、加工工艺分析和数控编程的一样步骤。

并通过必然的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方式。

关键词：轴承座加工工艺编程
Abstract :NC and NC machine tool technology in today's machine manufacturing industry in an important position and great benefits that its national infrastructure in the industrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing industries to transform and enhance automation, flexible, Integrated production and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery manufacturing to the industrial structure, product variety and quality and production methods brought about a revolutionary change. NC machine tool processing workshop is the most important modern equipment. It is the development of information technology (1 T) and manufacturing technology (MT) with the result of the development. Modern CAD / CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are built on the technology in the NC. NC master modern technology of modern machinery and electronic knowledge is essential to professional students.
The design of the bearing、 processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis.
Keywords: bearing programming technology processing technology
第一章前言
轴承是轴系中的重要部件，其功用是为支承轴及轴上零件，经受其载荷，并维持轴的旋转精度，减少轴与支承的摩擦和磨损。

轴承的类型
轴承分为滑动轴承和转动轴承两大类。

滑动轴承的类型和特性
滑动轴承依照经受的载荷分为:向心滑动轴承,或称为径向滑动轴承;
——要紧经受径向载荷;推力滑动轴承,要紧经受轴向载荷。

——滑动轴承适用于低速、高精度、重载和结构上要求剖分的场合。

——在低速而有冲击的场合,也常采纳滑动轴承。

向心滑动轴承
向心滑动轴承有整体式和剖分式两种,剖分式一样由轴承盖、轴承座、轴瓦和联接螺栓等组成。

经常使用的轴瓦和轴承衬材料有: 轴承合金(又称白合金或巴氏合金)、青铜、特殊性能的轴承材料。

推力滑动轴承
推力滑动轴承有固定式和可倾式。

推力滑动轴承的止推面能够利用轴的端面,也能够在轴的中段做出凸肩或装
推力圆盘。

转动轴承的类型和特性
转动轴承的结构
转动轴承：由内圈、外圈、转动体和维持架组成。

转动轴承的特性
优势：
转动轴承与滑动轴承相较，具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和易于改换等优势。

缺点：
抗冲击能力较差、高速时显现噪声、工作寿命不如液体润滑的滑动轴承。

轴承的利用与保管
轴承利用注意事项
与一样的机械零件相较，转动轴承的精度较高，因此利历时也相应地应警惕谨慎。

1) 维持轴承及其周围的清洁
2) 利历时认真认真
假设利历时粗心大意给轴承以强烈冲击，会使轴承显现伤痕、压痕、断裂等伤。

3) 利用适合的工具
4) 注意轴承的防锈
幸免在潮湿的场所利用，而且为不使汗水沾上，应戴手套。

5) 利用者应熟悉轴承
6) 制定轴承利用的作业标准
a、轴承的保管
b、轴承及其周边的清洗
c、安装部位的尺寸与加工质量的查验
d、安装作业
e、安装后的检查
f、拆卸作业
g、保护保养(按期检查)
h、润滑剂的补充
轴承的保管
轴承在出厂时均涂有适量的防锈油并用防锈纸包装，只要该包装不被破坏，轴承的质量将取得保证。

但长期寄存时，拟在湿度低于65%、温度为20℃左右的条件下，寄存在高于地面30cm的架子上为宜。

另外，保管场所应躲开直射阳光或与严寒的墙壁触。

轴承的安装
安装前注意事项
1) 轴承的预备
由于轴承通过防锈处置并加以包装，因此不到临安装前不要打开包装。

另外，轴承上涂布的防锈油具有良好的润滑性能，关于一样用途的轴承或充填润滑脂的轴承，可没必要清洗直接利用。

但关于仪表用轴承或用于高速旋转的轴承，应用清洁的清洗油将防锈油洗去，这时轴承容易生锈，不可长时刻放置。

2) 轴与外壳的查验
清洗轴承与外壳，确认无伤痕或机械加工留下的毛刺。

外壳内绝对不得有研磨剂(SiC、Al2O3等) 型砂、切屑等。

第二查验轴与外壳的尺寸、形状和加工质量是不是与图纸符合。

安装轴承前，在查验合格的轴与外壳的各配合面涂布机械油。

轴承的安装方式
轴承的安装方式因轴承类型及配合条件而有所不同。

由于一样多为轴旋转，因此内圈与外圈可别离采纳过盈配合与间隙配合，而外圈旋转时，那么外圈采纳过盈配合。

(1) 压入安装
压入安装一样利用压力机，也可利用螺栓与螺母，不得已时可利用手锤进装。

(2) 热套安装
将轴承在油中加热使其膨胀后再安装在轴上的热套方式能够使轴承幸免受没必要要的外力，在短时刻内完成安装作业。

加热注意事项：
1) 一样加热不要超过100℃。

2) 不许诺轴承接触油槽底部。

另外热套安装还能够利用感应加热装置将轴承加热使其膨胀后再安装在轴上。

轴承的拆卸
按期检查或改换零件时，需要拆卸轴承。

通常轴和轴承箱几乎都要继续利用，轴承也往往要继续利用。

因此，结构设计要考虑到拆卸轴承时，不至损伤轴承、轴、轴承箱及其他零件，同时还要预备适当的拆卸工具。

拆卸静配合的套圈时，只能将拉力加在该套圈上，不得通过转动体拉拔套圈。

轴承的保护保养
为使轴承充分发挥并长期维持其应有的性能，必需切实做好按期保护保养(按期检查) 。

通过适当的按期检查，做到初期发觉故障，避免事故于未然，对提高生产率和经济性十分重要。

一、清洗
将轴承拆下检查时，先用摄影等方式做好外观记录。

另外，要确认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样，然后再清洗轴承。

a、轴承的清洗分粗洗和精洗进行，并可在利用的容器底部放上金属网架。

b、粗洗时，在油顶用刷子等清除润滑脂或粘着物。

现在假设在油中转动轴承，注意会因异物等损伤转动面。

c、精洗时，在油中慢慢转动轴承，须认真地进行。

通常利用的清洗剂为中性不含水柴油或煤油，依照需要有时也利用温性碱液等。

不论用哪一种清洗剂，都要常常过滤维持清洁。

清洗后，当即在轴承上涂设防锈油或防锈脂。

二、检查与判定
为了判定拆下的轴承可否从头利用，要着重检查其尺寸精度、旋转精度、内部游隙和配合面、滚道面、维持架和密封圈等。

关于检查结果，可由用惯轴承或精通轴承者进行判定。

判定的标准依照机械性能和重要度和检查周期等而有所不同。

如有以下损伤，轴承不得从头利用，必需改换。

1) 轴承零部件的断裂和缺点。

2) 滚道面物转动面的剥离。

轴承的故障识别方式
不通过拆卸检查，即可识别或预测运转中的轴承有无端障，对提高生产率和经济性是十分重要的。

要紧的识别方式如下：
1) 通过声音进行识别
通过声音进行识别需要有丰硕的体会。

必需通过充分的训练达到能够识别轴承声音与非轴承声音。

为此，应尽可能由专人来进行这项工作。

用听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音。

2) 通过工作温度进行识别
该方式属比较识别法，仅限于用在运转状态不太转变的场合。

为此，必需进行温度的持续记录。

显现故障时，不仅温度升高，还会显现不规那么转变。

3) 通过润滑剂的状态进行识别
对润滑剂采样分析，通过其污浊程度是不是混入异物或金属粉末等进行判定。

该方式对不能靠近观看的轴承或大型轴承尤其有效。

轴承的密封
轴承的密封可分为自带密封和外加密封两类。

所谓轴承自带密封确实是把轴承本身制造成具有密封性能装置的。

如轴承带防尘盖、密封圈等。

这种密封占用空间很小，安装拆卸方便，造价也比较低。

所谓轴承外加密封性能装置，确实是在安装端盖等内部制造成具有各类性能的密封装置。

对轴承外加密封的选择应考虑以下几种要紧因素：
1.轴承润滑剂和种类（润滑脂和润滑油）；
2.轴承的工作环境，占用空间的大小；
3.轴的支承结构优势，许诺角度误差；
4.密封表面的圆周速度；
5.轴承的工作温度；
6.制造本钱。

依照轴承工作状况和工作环境对密封程度的要求，在工程设计上常常是综合运用各类密封形式，以达到更好的密封成效。

轴承的润滑
轴承润滑的目的：
转动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损，避免烧粘、其润滑效用如下。

（1）减少摩擦及摩损。

在组成轴承的套圈、转动体及维持器的彼此接触部份，避免金属接触，减少摩擦、磨损。

（2）延长疲劳寿命。

轴承的转动疲劳寿命，在旋转中，转动接触面润滑良好，那么延长。

相反地，油粘度低，润滑油膜厚度不行，那么缩短。

（3）排出摩擦热、冷却。

循环给油法等能够用油排出由摩擦发生的热，或由外部传来的热，冷却。

避免轴承过热，避免润滑油自身老化。

（4）其他
也有避免异物侵入轴承内部，或避免生锈、侵蚀之成效。

润滑方式：轴承的润滑方式，分为脂润滑和油润滑。

为了使轴承专门好地发挥性能，第一，要选择适合利用条件、利用目的的润滑方式。

假设只考虑润滑，油润滑的润滑性占优势。

可是，脂润滑有能够简化轴承周围结构的特长，将脂润滑和油润滑的利弊比较。

轴承额定寿命与额定动载荷
轴承寿命
在必然载荷作用下，轴承在显现点蚀前所经历的转数或小时数，称为轴承寿命。

由于制造精度，材料均匀程度的不同，即便是一样材料，一样尺寸的同一批轴承，在一样的工作条件下利用，其寿命长短也不相同。

假设以统计寿命为1单位，最长的相对寿命为4单位，最短的为单位，最长与最短寿命之比为20-40倍。

为确信轴承寿命的标准，把轴承寿命与靠得住性联系起来。

额定寿命
一样规格（型号、材料、工艺）的一批轴承，在一样的工作条件下利用，90%的轴承不产生点蚀，所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。

大体额定动载荷
为比较轴承抗点蚀的承载能力，规定轴承的额定寿命为一百万转（106）时，所能经受的最大载荷为大体额定动载荷，以C表示。

也确实是轴承在额定动载荷C作用下，这种轴承工作一百万转（106）而不发生点蚀失效的靠得住度为90%，C越大承载能力越高。

关于大体额定动载荷
（1）向心轴承是指纯径向载荷
（2）推力球轴承是指纯轴向载荷
（3）向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量
第二章零件图样的分析
技术要求有：1）未注倒角C1。

2）不许诺用纱布或锉刀修整表面。

3）ø52对ø 50的同轴度允差ø。

如上图所示，该零件是轴承套，要紧组成表面有圆柱、孔等。

其中操纵多个表面的直径尺寸均有较严的尺寸精度，表面粗糙度（μm）达到精车要求；尺寸标注完整正确，轮廓描述清楚到位。

零件材料为45钢。

零件结构工艺性分析
（1）可采纳标准刀具和通用量具依照零件的结构尺寸加工零件，既钻工艺孔——镗孔——车外圆－车螺纹。

能够降低生产本钱。

（2）在将各端面和圆轴面为加工表面散布在同一轴线或同一平面上使零件结构形状简单和合理布局。

（3）规定选择端面和圆轴面同一表面制定为加工表面
（4）准确信好位，确保工件加紧。

（5）分析该轴类零件的是不是有足够的刚度，能经受加紧力和切削力，以便提高切削用量采纳高速切削
基于上述分析，可采取以下工艺方法。

（1）生产类型依据图纸要求，按中批量生产。

（2）毛坯预备按零件图的实际结构及相关技术要求，选Φ80mm的棒料作为加工用的坯料，生产预备工作简单易行。

（3）加工方式该零件的实际结构，有外表面、孔。

因此加工重点在外表
面的各个尺寸上。

其粗糙度均要求较高，到μm。

利用数控车床的粗车循环功能来完成，即可达到各尺寸精度要求；另外采纳数控车床的恒线速度功能配以适当的切削用量来保证各表面的粗糙度要求。

（4）加工顺序加工顺序的确信由粗到精、由近到远的原那么确信。

结合零件的结构特点，粗车时，从小头进刀；精车时，也按一样的方向进刀。

即先从右到左进行粗车（留0.25mm精车余量），然后从右到左进行精车。

（5）加工设备利用数控车床（如CK7150A）加工零件。

CK7150A数控车床具有粗、精循环功能，为刀架后置式，只要正确利用编程指令，机床数控系统就会自行确信其进给线路。

工艺线路的拟定
该零件是带孔的轴类零件，孔是设计基准，为幸免由于基准不重合而产生误差，应选用孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原那么。

由于本零件全数表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此，应选用外圆及一端面为粗基准。

加工方式的选择
该零件的加工面有外圆、螺纹、内孔等。

材料为45钢。

以公差品级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工工艺线路如下：
（1）Φ52mm外圆面公差品级为IT12，表面粗糙度为μm，需进行粗车、半精车、精车。

（2）Φ78mm外圆面未标注公差尺寸，依照GB1800—79规定其公差按IT13，表面粗糙度为μm，需进行粗车、半精车、精车。

（3）Φ58mm外圆面未注明公差，依照GB1800—79规定其公差品级按IT13，表面粗糙度为μm，需进行粗车、半精车、精车。

（4）Φ50mm外圆面公差品级为IT12，表面粗糙度为μm，需进行粗车、半精车、精车。

（5）Φ32mm内孔未注明公差尺寸，依照GB1800—79规定其公差尺寸按IT14，表面粗糙度为μm，需进行钻工艺孔、镗孔
第三章工艺分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在知足利用要求的前提下，制造的可行性和经济性。

下面将从零件的机械加工和装配两个方面，对零件的结构工艺性进行分析。

在编制零件机械加工工艺规程前，第一应研究零件的工作图样和产品装配图样，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制订的依据，找出其要紧技术要求和技术关键，以便在拟订工艺规程时采纳适当的方法加以保证。

数控加工工艺分析
要紧包括以下几方面
（1)选择适合在数控机床上加工的零件，确信工序内容。

（2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确信零件的加工方案，制定数控加工工艺线路，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

（3)设计数控加工工序。

如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确信等。

（4)调整数控加工工序的程序。

如对刀点、换刀点的选择、加工线路的确信、刀具的补偿。

（5)分派数控加工中的容差。

（6)处置数控机床上部份工艺指令。

总之，数控加工工艺内容较多，有些与一般机床加工相似。

工序与工步的划分
在数控机床上加工零件，工序能够比较集中，在一次装夹中尽可能完成大部份或全数工序。

第一应依照零件图样，考虑被加工零件是不是能够在一台数控机床上完成整个零件的加工工作，假设不能那么应决定其中哪一部份在数控机床上加工，哪一部份在其他机床上加工，即对零件的加工工序进行划分。

一样工序划分有以下几种方式：工步的划分要紧从加工精度和效率两方面考虑。

在一个工序内往往需要采纳不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。

为了便于分
析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。

下面以加工中心为例来讲明工步划分的原那么：
（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全数加工表面按先粗后精加工分开进行。

（2）关于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。

按此方式划分工步，能够提高孔的精度。

因为铣削时切削力较大，工件易发生变形。

先铣面后镗孔，使其有一段时刻恢复，减少由变形引发的对孔的精度的阻碍。

（3）按刀具划分工步。

某些机床工作台回转时刻比换刀时刻短，可采纳按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。

总之，工序与工步的划分要依照具体零件的结构特点、技术要求等情形综合考虑。

零件的安装与夹具的选择
(一)定位安装的大体原那么
（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一。

（2）尽可能减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全数待加工表面。

（3）幸免采纳占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。

(二)选择夹具的大体原那么
数控加工的特点对夹具提出了两个大体要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要和谐零件和机床坐标系的尺寸关系。

除此之外，还要考虑以下四点：
（1）当零件加工批量不大时，应尽可能采纳组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产预备时刻、节省生产费用。

（2）在成批生产时才考虑采纳专用夹具，并力求结构简单。

（3）零件的装卸要快速、方便、靠得住，以缩短机床的停马上刻。

（4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能阻碍加工中的走刀(如产生碰撞等)。

编制工艺进程卡
第四章数控加工程序
计算螺纹的有关参数，依据GB196-1993，一般螺纹的单边牙高h1=,p为螺纹导程。

得h1=0.81mm。

螺纹小径d1=d-2h==选螺纹切削时背吃刀量ap=0.3mm，估量螺纹切削循环次数n=h1/ap=次，圆整3次。

计算各次螺纹切削的终点坐标：第一次， Z-31；第二次， Z-31;第三次， Z-31.
（1）塑料伸出卡盘120mm
（2）1号刀采纳G71进行外轮廓上粗加工
（3）用1号刀采纳G70进行轮廓精加工
（4）2号刀切槽刀
（5）4号刀镗孔
（6）用2号刀切下零件
螺纹h==×=0.974mm
底径=大径-2h==
画出加工线路图
加工线路图各工步的进给线路绘成文件形式的加工线路图，粗实线部份为切削进给线路，细实线部份为空行行程进给线路。

走刀线路卡
含义抬刀下刀编程
原点起刀
点
走刀
方向
走刀
线相
交
镗孔行切
编写程序单
O0008
N10 G54 G98 G21;
N20 M03 S600;
N30 T0101;
N40 G00 X90 Z0;
N50 G01 X0 F50;
N60 G00 X90 Z2;
N70 G71 R2;
N80 G71 P90 Q240 W0.1 F100;
N90 G01 X41;
N100 Z0;
N110 X45 Z-2;
N120 Z-30;
N130 ;
N140 G02 X45 Z-35 R2;
N150 G01 X52;
N160 Z-45;
N170 X76;
N180 X78 Z-47;
N190 Z-71;
N200 X74 Z-73;
N210 G03 X58 Z-78 R5;
N220 G01 X50 F50;
N230 G01 Z-106;
N240 X46 Z-109;
N250 G07 P90 Q260 F50;
N260 G00 X90 Z2;
N270 M03 S800;
N280 T0303;
N290 G00 X1 Z3;
N300 G76 Z-32 R0 P974 400 F; N310 G00 X90;
N320 Z2;
N330 M03 S1000;
N340 T0404;
N350 G00 X0 Z3;
N360 G71 R2;
N370 G71 P380 Q250 U390 W0.1 F50; N380 G01 X32;
N390 Z-110;
N400 G00 X90 Z2;
N410 M03 S600;
N420 T0202;
N430 G00 X80 Z-108;
N440 G01 X0 F50;
N450 X78 F100;
N460 X90;
N470 X2;
N480 GOO X100 Z100; N490 T0101;
N500 M30;
第五章工艺文件设计
加工工序卡
数控加工工序产品名
称
零件名称材料零件号
004 轴45钢004 工序号程序编
号
夹具名称夹具编号设备车间001 O0008 CK7050A
工步号工步内
容
刀具
号
刀具规
格/mm
主轴转
速
/(r/min
进给量/
（m/r）
背吃刀量
/mm
备注
1 平端面T0
2 25*25 恒线速
3 手动
2 粗车轮
廓
T02 25*25 600 3 自动
3 精车轮
廓
T03 25*25 1000 自动
4 钻Φ15
中心工
艺孔
T04 600 10 手动
5 车螺纹T05 600 自动
6 镗刀镗
内孔
T05 25*25 500 3 自动
7 内圆内
精车刀
T01 1000 自动
画出刀具调整图
工步（1）车外圆和端面
工步（2）车螺纹
工步（3）镗孔
工步（4）切断
列出数控刀具表
终止语
通过这次实践，我进一步了解了数控机床的工作原理，熟悉了零件加工的步骤，锻炼了自身的实践能力，培育了自己独立设计能力。

这次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际查验和巩固，同时也是走向工作职位前的一次热身。

毕业设计收成很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的画图能力，知道了许多体会公式的取得是前人不懈尽力的结果。

同时，仍有很多课题需要后代去尽力去完善。

可是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足的地方。

比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。

这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，尽管马上要毕业了，可是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，尽力使自己成为一个对社会有所奉献的人，为中国机械制造业添上自己的微薄之力。

谢辞
我能够顺利完成这次毕业设计，顺利完成大学学业。

★我衷心的感激生我养我和一直默默支持我的父母！
★感激教育和给我知识的教师！专门是带我做毕业设计金敏教师！
★感激耐心教我实际体会的师傅和关切、帮忙、支持我的所有人！
参考文献
1．．．北京-机械工业出版社．2001
2．李恩林编．．北京-国防工业出版社．2006
3．张权民编．机床夹具设计．科学出版社．
4．余建宏编．机械工程材料．中国电力出版社．
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8．王爱玲编．．北京-机械工业出版社． 2006。