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轴承盖的加工工艺设计

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摘要:

轴承盖是机床经常用到的零件,其材料通常是钢材或铝材。所加工的轴承盖要的尺寸比较小,结构比较单薄,有一定的复杂性,其孔和底面加工精度要求较高,此外几个完全贯穿的孔对位置精度要求也较高。分析了钢材轴承盖的加工工艺过程。考虑到工件形状复杂和材料比较薄等特点,在加工过程中要注重工艺设计。首先加工基准表面,再以该表面为基准加工其他部位;其次,加工中需要自己设计专用夹具,在加工较薄位置的工序中,需要手动方式夹紧。由于该零件的形状公差、位置公差以及加工表面粗糙度较高,为保证其加工质量,需要编写完善的加工工艺对加工进行指导。

关键词:

轴承盖;工艺分析;基准面;夹具

产品加工工艺是指导产品或零件加工过程中的操作指导方法,是指导加工生产过程中的重要技术文件[1]。产品在加工过程中遇到的各种问题都是要通过机械加工工艺来得到解决,因此通过加工工艺规程来约束加工过程是生产过程中对产品质量的重要保证和依据,在加工过程编制加工工艺时必须保证其合理性、科学性和可行性[2-3]。以下通过典型零件轴承盖的加工工艺分析,获得金属加工工艺设计和编排的规律掌握和经验积累。

1分析

轴承盖是机床经常用到的零件,其材料通常是钢材或铝材,本文以图1的轴承盖分析其加工工艺过程。

1.1轴承盖结构分析

所加工的轴承盖要的尺寸比较小,结构比较单薄,有一定的复杂性,其孔和底面加工精度要求较高,此外几个完全贯穿的孔对位置精度要求也较高,中间大孔和另外8个孔的粗糙度要求在Ra1.6或更高,需要精加工,所有加工的孔公差要求为±0.02mm.由于该零件的形状公差、位置公差以及加工表面粗糙度较高,为保证其加工质量,需要编写完善的加工工艺对加工进行指导。

1.2轴承盖的工艺要求

图1的轴承盖加工工序如下。(1)夹紧材料后,车端面及外圆轮廓;(2)钻中心孔;(3)钻小的通孔;(4)钻大的通孔;(5)镗孔至Φ84mm;(6)切断;(7)掉头夹紧,加工切断端面至要求的粗糙度;(8)取下工件,装夹装夹到铣床加工两侧平面,精铣加工,一侧钻直径4mm通油孔;(9)取下工件,以机床水平面做基准面放平,夹紧两侧平面后钻阵列通孔和通油孔。以上加工中,主要涉及到平面加工、镗孔和钻孔工艺。(1)平面加工涉及1)轴承盖底部面的粗车、精车加工,其要加工的表面粗糙度要求是Ra1.6;2)轴承盖端面的粗车、精车加工,其要加工的表面粗糙度要求是Ra1.6;3)轴承盖两侧平面铣削粗加工、精加工,其表面粗糙度要求是Ra1.6.(2)镗孔加工涉及Φ84的中间通孔的粗、精镗孔加工,其表面粗糙度要求是Ra1.6.(3)钻孔加工涉及:1)Φ6的阵列孔钻、铰加工,其表面粗糙度要求是Ra1.6;2)Φ4和Φ5通油孔钻、铰加工,表面粗糙度要求是Ra1.6.轴承盖原材料采用铝合金材料,其生产率很高、构造结构相比之下比其他材料比较细密些、在性能上还能够承受相对较稳定的压力,占用的生产面积也相当的小,一般情况多为中批量生产。通过对轴承盖要进行加工的零件的结构、加工精度的要求和比较主要加工的表面进行了分析,选择了比较简单制造方法和选取中批量生产方式,为加工工艺规程提供了必不可少的资料。

2轴承盖工艺设计

2.1加工工艺过程

在以上要加工的过程中分析可看出,现在有要进行加工的零件的主要要进行加工内容是孔系,槽系,平面结构等。一般情况下,保证平面的加工精度比保证加工孔系的加工精度要容易的多。对于要现在要进行加工的板盖相比来说,在现实的加工过程中主要的加工问题首先是要保证要进行加工的孔尺寸的位置的精度及要进行加工的尺寸的精度,在进行加工过程中处理好要加工的平面和要加工的孔之间的相互关系及要加工的槽的各个尺寸精度达到技术要求。由图1零件的尺寸精度和技术要求可知:轴承盖要进行加工的尺寸精度以及要进行加工的形状精度等的要求都不是算高,目前的加工条件能够满足进行加工的精度要求。

2.2设备的选择和加工方法

确定好各表面的加工方案设计和各表面的加工工艺是密切相辅的,也是相关相成的。对要进行设计轴承盖的加工工艺来说,首先应该选择能够满足加工平面系和加工孔系加工精度要求的方法及加工设备。其次,要考虑从进行加工零件的加工效率和要进行加工的零件加工的工期。最后,还是要适当考虑加工零件的经济因素,在能够满足达到生产率和达到技术要求的前提下,尽可能考虑选择加工成本比较低的机床设备进行生产加工。

2.3影响加工方法和因素

(1)在进行加工过程中要考虑到要进行加工的零件的表面的精度和要表面的质量的要求情况。要根据现实的每个部位要进行相对合理的加工进行加工表面加工工艺技术要求,选择简单合理快捷的加工方法及相对的分次加工来进行加工。

(2)在加工过程中要考虑到加工企业或要加工的车间设备现实实际情况,同时多考虑灵活相应不断地改进现有的加工工艺和现有的加工设备与方法进行改进,提高加工工艺水平。

(3)在要对一个零件进行加工的过程中一般是先选择用一种相对简单快捷的加工方法按技术要求进行加工零件,在加工以后能满足主要的主要表面的技术要求来选定最终的加工方法,在接着再进行选择前面加工过的各项加工工序的加工方法进行加工,列如现在要进行对某一个轴的某一段主要的外圆面进行加工,这段要加工的外圆要求公差为IT6,要加工的这段表面粗糙度值为Ra0.63,并且还要有要求进行淬硬时,其最终选择加工方案为加工工序选用精磨,准备前面加工工序可先考虑为精车—在考虑进行半精车--淬火—最后在考虑进行粗磨。

2.4加工方案选择

(1)现有要进行平面切削加工过程方案为:首先要进行粗铣后在进行精铣(IT7-IT9),表面粗糙度为Ra0.8-6.3.

(2)孔的加工方法:加工零件孔的粗糙度的要求都不高,所以用粗,精铣两步完成。

2.5粗基准选择应当满足以下要求

(1)在进行要求质量不高的粗加工中粗基准的选择应选择应考虑用没加工过的表面为粗基准。

(2)选择加工余量均匀的重要表面作为什粗基准。

(3)应根据加工余量均匀的重要表面为粗基准。

(4)应最大可能选择有光泽,相对平整,表面干净,面积相对大点的表面作为粗基准点,以便于保证定位相对准确,夹紧牢固可靠。

2.6精基准的选择原则

(1)基准选用重合原则;

(2)基准选用统一原则,应尽可能考虑选用统一的定位基准;

(3)互为基准原则。此外,应该相应选择要进行加工的工件上整齐平整,相对精度高、面积相对大点的表面作为精基准点,以保证在加工过程的定位和稳固性和可靠性,并还要考虑到在加工中工件装夹是否方便快捷,夹具的设计是否简单等。从加工零件图上分析可知要加工的的底平面与Φ84mm的小孔,适于作为加工中的精基准使用。

2.7工艺线路的制定

对于现在要进行生产加工的产品不是很大中批量生产的零件来说,一般情况来说都是要首先是要考虑先加工出一个统一的基准。轴承盖在进行生产加工过程中的第一步就是就是加工出一个统一基准便于以后加工。首先在进行加工过程中应安排就是先以孔和面定位,在进行粗车加工,在进行精车进行加工,在加工零件底面和大头孔上平面。

3结束语

相对合理的加工工艺不但但是要按照加工工艺进行零件加工达到前期设计的要求还要有一般的合理性才行,而且还要选用相对好的机械加工工业性还要达到设计要求满足性能要求,也就是要有在进行加工中有很好的合理性,要在生产中便于满足达到在生产中进行合理的加工,更要能够完全在保证质量的情况下在实际加工过程中的加工质量达到质量技术要求,同时还要使在现实加工生产过程中使加工的劳动量最小。

参考文献:

[1]乔元信.公差配合与技术测[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2006.

[2]姜波.机械基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.

[3]吕宗明.机械制造工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2006.

作者:林朝阳 单位:东莞理工学院机械工程学院

轴承盖的加工工艺设计责任编辑:杨雪    阅读:人次