说明书

广州番禺职业技术学院

2011年12月

一、概  述

套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）和防止变形。

套筒类零件的外圆表面多以过盈或过渡配合与机架或箱体孔相配合起支承作用。内孔主要起导向作用或支承作用，常与运动轴、主轴、活塞、滑阀相配合。有些套筒的端面或凸缘端面有定位或承受载荷的作用。套筒类零件虽然形状结构不一，但仍有共同特点和技术要求，根据使用情况可对套筒类零件的外圆与内孔提出如下要求

1)内孔与外圆的精度要求 外圆直径精度通常为IT5～IT7，表面粗糙度Ra为5～0．63um，要求较高的可达0．04 um；内孔作为套类零件支承或导向的主要表面，要求内孔尺寸精度一般为IT6～117，为保证其耐磨性要求，对表面粗糙度要求较高(Ra=2．5～0．16 um)。有的精密套筒及阀套的内孔尺寸精度要求为IT4～II5，也有的套筒(如油缸、气缸缸筒)由于与其相配的活塞上有密封圈，故对尺寸精度要求较低，一般为II'8—ITc)，但对表面粗糙度要求较高，Ra一般为2．5～1．6um。

2)几何形状精度要求 通常将外圆与内孔的几何形状精度控制在直径公差以内即可；对精密轴套有时控制在孔径公差的1／2～1／3，甚至更严。对较长套筒除圆度有要求以外，还应有孔的圆柱度要求。为提高耐磨性，有的内孔表面粗糙度要求为Ral．6-0．1 um，有的高达Ra0．025um。套筒类零件外圆形状精度一般应在外径公差内，表面粗糙度Ra为3．2～0．4um。

3)位置精度要求 位置精度要求主要应根据套类零件在机器中功用和要求而定。如果内孔的最终加工是在套筒装配(如机座或箱体等)之后进行时，可降低对套筒内、外圆表面的同轴度要求；如果内孔的最终加工是在装配之前进行时，则同轴度要求较高，通常同轴度为0.01～0．06mm。套筒端面(或凸缘端面)常用来定位或承受载荷，对端面与外圆和内孔轴心线的垂直度要求较高，一般为0．05～0．02mm

该轴承套的主要技术要求为：Φ34js7外圆对Φ22H7孔的径向圆跳动公差为0.01mm；左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm。轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为：钻孔－车孔－铰孔。由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。 车铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，

以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01mm以内。

二、零件工艺分析

根据零件图1所示，此轴承套的主要加工表面为外圆表面和内孔表面，主要的技术要求为：表面粗糙度要求，尺寸精度要求，位置精度要求。具体分析如下： 1.Φ34js7mm的外圆表面。 表面粗糙度Ra=6.3um，尺寸精度为Φ34,此外圆相对于轴心线的圆跳动公差为0.01mm 2.Φ22H7mm的内孔。 此内孔主要工作表面，粗糙度要求较高为Ra=1.6um，尺寸精度为Φ22。 3.Φ42mm的左端面与轴心线的垂直度公差为0.01mm。 4.Φ4mm孔等次要加工表面及内孔。

图1轴承套零件图

三、确定毛坯

零件材料为ZQSn6-6-3，因为轴承套在工作时主要起支撑轴承的作用，考虑到机器工作的连续性要求及零件的粗糙度、尺寸精度要求较高，所以选用热轧圆棒料作为毛坯。根据零件图1所示，毛坯的大致外形尺寸如图2所示。

图2轴承套毛坯图

四、确定方案

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，加工Ф34的外圆时，以Ф45的外圆为粗基准，加工Ф42的外圆时以Ф34的外圆为粗基准。

（2）精基准的选择。精基准的选择是相对于粗基准而言的。对于此轴承套精基准的选择主要考虑到左端面与轴心线的垂直度要求、Φ34js7mm的外圆与轴心线的圆跳动要求以及外圆和内孔的尺寸精度要求。所以在加工外圆时用左端面和内孔作为精基准，用心轴定位，两顶尖装夹即可。加工内孔时用已加工过的外圆表面作为精基准即可保证内孔的尺寸精度要求。

轴承套的工艺路线如下：下料→车两端面→粗车各外圆→精车各外圆，车槽，倒角→检验

工序一：锻造Φ45×42

工序二：以Φ45的外圆为基准，车右端面和粗车Φ34的外圆以及切2mm的退刀槽

工序三：以Ф34的外圆为基准，车左端面和粗车Φ42的外圆

工序四：以Φ42的外圆为基准，半精加工Φ34的外圆 和右端面倒角1.5×45°

工序五：以Ф34的外圆为基准，半精加工Φ42的外圆和2mm的槽以及左端面倒角1.5×45

工序六：以Φ42为基准，精加工Φ34的外圆尺寸达到Ф34Js7

工序七：以Ф34Js7的外圆为精基准，钻Φ20.5的通孔

工序八：以Ф34Js7的外圆为精基准，半精加工Φ20.5的通孔尺寸至Φ22和左端内孔倒角

工序九：以Ф34Js7为精基准，镗Φ24的内孔

工序十：以Ф34Js7为精基准，铰Φ22的通孔尺寸到达Ф22

工序十一：钻钻径向油孔Ф4mm

工序十二：检验

五、加工阶段的划分

由于轴承套的加工质量要求较高，为保证加工质量，本工件的加工阶段划分为：粗加工、半精加工、精加工三个阶段。有部分加工精度和表面质量要求特别高的，则要光整加工和超精密加工阶段。

1. 粗加工阶段：主要任务是切除毛坯大部分余量，使毛坯接近成品的形状尺寸。

2. 半精加工阶段：主要任务是留下精加工余量后使主要表面达到一定的精度，为精加工做好准备并完成一些次要表面的加工，如扩孔、铣键槽等。

3. 精加工阶段：主要任务是保证各主要表面达到规定的精度和粗糙度。

六、加工顺序的安排

1. 基准先行：车端面，钻中心孔  调头车另一端面，钻中心孔确定工件的中心线，加工零件时以工件的中心线为基准。

2. 先粗后精：先粗车Φ45至Φ43.4，确保用三爪卡盘卡紧时不会过大的摇晃，减低工件误差。然后依次粗车、半精车、精车其余外圆表面，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。

3. 先主后次：先加工主要表面，后加工次要表面。次要表面常穿插进行加工，一般安排在主要表面达到一定精度之后、最终精加工之前。

4. 先面后孔：先加工所有外圆表面，再加工其余内孔

七、加工工艺设计

为节省加工时间，走刀路线按刀具集中、先粗后精和按加工部位的要求确定

7.1 工序设计

表1工序尺寸及公差的确定

根据图1，该零件为轴类零件，分析后选用车床CA6140，Φ20.5mm麻花钻刀具材料为高速钢钻头

7.3 工艺装备的选择

90°车刀

45°车刀

φ20.5钻头

扩孔钻

Φ22H7mm铰刀

Φ4mm麻花钻

夹具选择：三爪卡盘、后顶尖，台虎钳

量具选择：游标卡尺、千分尺

八、结束语

这次我们组做的轴承套的课程设计，这个零件的形状不是很复杂，是个普通的轴套类零件，对于工厂来说，是个比较简单的零件，不过对于我们这些刚开始学习的学生来说还是比较困难的。 该零件表面由内外圆柱面、内孔等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。 在设计的时候经常会遇到问题，但我们没有放弃对它分析,查资料,问老师,克服困难,直到弄懂为止。这段时间让我们懂得很多东西，使我对数控工艺课程设计的认识进一步加深了，对它的兴趣也越来越浓了。当我们快要完成老师下达给我的任务时候，我们仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之颠，顿感心旷神怡，眼前豁然开朗。 毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”通过这次毕业设计，我深深的体会到这句千古名言的含义了。认真地做了毕业设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会朝中奔跑打下坚实的基础。 说实话，设计真是有点累。然而，当我一着手清理自己的设计成果时，仔细回味这一周的心血厉程，一种少有的成功喜悦即时使我倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步是我人生中的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟了许多令我有一种“春眠觉晓的感悟。 通过做课程设计设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心、细致。设计过程中许多计算不免令我们心烦意乱。但是一想起老师平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小的错误而出现的令人无比震惊的事故，我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度负责、一丝不苟的良好习惯，这次毕业设计使我在工作上得到了一次难得的磨练

参考文献

[1] 赵长旭, 数控加工工艺[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2009,2:10-290.

[2] 赵长旭, 数控加工课程设计指导书[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2009,2:10-290.

[3] http://wenku.baidu.com/view/0c52ab24bcd126fff7050be6.html下载本文