CA61160車(chē)床中心架滾輪設(shè)計(jì)及制造

1、CA61160車(chē)床中心架滾輪設(shè)計(jì)及制造摘要在實(shí)際生產(chǎn)中，各種零件都是由多個(gè)部分組成的，如殼體、端蓋、軸及凸輪等，各個(gè)部分裝配在一起，在工作中相互配合來(lái)完成特定的功用。我所設(shè)計(jì)的CA61160中心架滾輪既由滾輪、壓蓋、軸承及滾輪軸組成的，車(chē)床加工工件最大回轉(zhuǎn)直徑為1600mm根據(jù)工件大小，經(jīng)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇6306軸承，經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)滾輪尺寸為6122mmx60mm。滾輪是直接接觸工件而受力的，工件一般在2噸到10余噸，因此滾輪受到的力非常大，磨損也非常厲害，對(duì)滾輪材料要求高，特別是硬度和耐磨性。壓蓋是固定軸承，防止?jié)L輪在工作中軸承脫落，受力較小，用普通材質(zhì)制作就行，滾輪軸在工作中支撐軸承及滾輪

2、，受力很大，要求具備較大的強(qiáng)度?？紤]到這些，滾輪由4145H鋼、壓蓋由Q235鋼、滾輪軸由45鋼制成并經(jīng)熱處理，精加工后而成，以達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)中的精度和耐用度。即使使用特殊材料，滾輪在工作中也會(huì)磨損嚴(yán)重，需要經(jīng)常更換，所以一次加工6個(gè)滾輪或9個(gè)以上，以方便在滾輪損壞時(shí)有備件及時(shí)更換。需要說(shuō)明的是，滾輪軸在外形上設(shè)計(jì)成階梯狀是為了便于安裝，在裝配中分別以滾輪軸的階梯面和墊圈來(lái)固定軸承，阻止?jié)L輪在工作中軸承軸向移動(dòng)，以提高工作的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：毛坯，耐磨性，性能CA61160LATHECENTERFRAMEROLLERDESIGNANDMANUFACTURINGABSTRACTIntheactual

3、production,variouspartsaremadefromseveralparts,suchasshell,shellcover,shaftandCAMetc,eachparttogether,intheworktogethertoaccomplishaspecificfunction.IhavedesignedCA61160centerframerollernotonlybyroller,gland,bearingandrollershaftcomposition,latheprocessingworkmostgiantslalomdiameterfor1250mm,accordi

4、ngtothesizeoftheworkpiece,thebasisofthemechanicaldesignmanual"choose6306bearing,aftercalculationdesignrollersizeofphi122mmofx60mm.Rolleristhedirectcontactwiththeworkpieceandstress,theworkpieceisincommonly2tonsto10tons,sorollerbyforceisverylarge,wearisalsoverymuch,therollermaterialsthedemandishi

5、gh,especiallythehardnessandwearresistance.Glandisfixedbearing,preventrollerintheworkbearingfalloff,stressissmall,withordinarymaterialproductionline,rollershaftintheworksupportbearingandroller,stressisverybig,requiresagreatstrength.Consideringthese,rollerfrom4145hsteel,glandbytheQ235steel,rollershaft

6、by45steelintoandtheheattreatment,afterfinishingandbecome,inordertoachievethepracticalaccuracyanddurability.Evenifusespecialmaterials,rollerintheworkwillwearisserious,theneedtoreplacefrequently,soaprocessingsixrolleror9above,withconvenientinrollerdamageissparechangeintime.Thosewhoneedaspecificationis

7、,rollershaftinshapedesignintosteppedistofacilitatetheinstallation,intheassemblyoftherollershaftweresteppedsurfaceandwashertofixedbearing,preventrollerintheworkofthework.bearingaxialmovement,inordertoimprovethestabilityKEYWORDS：blank,wearresistance,performanceCA61160車(chē)床中心架滾輪設(shè)計(jì)及制造1摘要1前言6第一章中心架的選擇及使用7&#

8、167;1.1 中心架的選擇7§1.2 中心架的使用和調(diào)整7第二章中心架滾輪裝配圖8§2.1 中心架滾輪裝配圖8第三章滾輪的設(shè)計(jì)加工9§2.2 零件圖9§2.2.1 零件的作用9§2.2.2 零件的材料及其力學(xué)性能9§2.2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析9§2.3 毛坯的分析10§2.3.1 毛坯的選擇10§2.4 工藝路線擬定11§2.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇11§2.4.2 加工方法的確定11§2.5 加工順序的安排11§2.5.1 工序的安排11§2.5.2

9、 工序劃分的確定11§2.5.3 熱處理工序的安排13§2.5.4 擬定加工工藝路線13第四章滾輪軸的設(shè)計(jì)加工14§4.1 零件圖分析16§4.1.1 零件的作用13§4.1.2 零件的材料及其力學(xué)性能13§4.2 毛坯的分析19§4.3 工藝路線擬定19§4.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇19§4.3.2 加工方法的確定17§4.4 加工順序的安排18§4.4.1 工序的安排17第五章壓蓋的設(shè)計(jì)加工20§5.1 零件圖的分析20§5.2 加工工藝路線的擬定：21§

10、;5.2.1 下料21§5.2.2 加工工藝21§5.2.3 上鉆床鉆孔22第六章?lián)醐h(huán)與墊圈功能分析23結(jié)論27參考文獻(xiàn)26致謝29前言在實(shí)際生產(chǎn)中，一些小型車(chē)床如CA613&CA614RCA6150等由于中心架的支爪采用球墨鑄鐵做成，機(jī)理為摩擦支撐。加工的工件比較小，使用中心架頻率低，而一些重型車(chē)床如CA61125、CA61160加工的工件比較大，一般在2到10余噸，并且所加工工件有多種材質(zhì)，且材質(zhì)有較高的精度和硬度，由于切削速度比較高，所以選用的是滾輪形式，應(yīng)該還有材料、熱處理等要求。兩種支撐比較起來(lái)，摩擦支撐是直接接觸工件，在摩擦過(guò)程中容易產(chǎn)生高熱量，所以支撐

11、不能太緊，同時(shí)需要大量的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，工件的轉(zhuǎn)速不能太高，承受切削力不能過(guò)大。滾輪支撐就沒(méi)有以上的問(wèn)題，它是利用滾輪的表面與工件表面摩擦，且摩擦不產(chǎn)生表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)，滾輪隨工件摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)形成支撐，這種轉(zhuǎn)動(dòng)為滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速度相對(duì)較高，可以實(shí)現(xiàn)高速切削。此設(shè)計(jì)的中心架采用滾輪來(lái)支撐工件，能承受較大的壓力并且能保證工件加工的精度。滾輪必須由特殊材質(zhì)制成，經(jīng)熱處理并精加工后投入實(shí)際生產(chǎn)。§ 1.1 中心架的選擇隨著加工制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)床附件的選擇是必須面對(duì)的問(wèn)題。在機(jī)床附件當(dāng)中，中心架是加工較長(zhǎng)工件必不可少的選擇。中心架在選擇當(dāng)中一般有兩種形式，一種為可編程液壓中心架，一種為手動(dòng)中心架?？删幊桃簤?/p>

12、中心架的自動(dòng)化程度高，可以在加工程序中按照加工內(nèi)容、加工順序編入加工的步驟，達(dá)到程序化自動(dòng)加工?？删幊桃簤褐行募芏嗍褂迷谛∨繌?fù)雜零件的生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)在一次裝夾中完成除夾持的部分外其余的全部加工，這種液壓中心架多使用在車(chē)銑復(fù)合加工中心類機(jī)床；手動(dòng)中心架一般使用在批量比較大，分步加工的場(chǎng)合，由于工件多次裝夾，中心架起到長(zhǎng)工件一頭在裝夾過(guò)程中支撐定心的作用，液壓中心架由于結(jié)構(gòu)和成本的問(wèn)題，起不到這個(gè)作用，所以手動(dòng)中心架多用在普通車(chē)床上。§ 1.2 中心架的使用和調(diào)整當(dāng)加工的工件長(zhǎng)度與直徑比超過(guò)2.5倍以上，由于工件的剛性減弱，切削力使工件變形加大，在加工過(guò)程中，容易發(fā)生震動(dòng)、加工出現(xiàn)較大的

13、誤差，甚至造成工件掉落的惡性事故，所以采用中心架作為輔助支撐，增加工件的回轉(zhuǎn)剛性和切削的穩(wěn)定性。為了保證工件的精度和實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的切削，滾輪要采用較高精度的軸承。車(chē)好“架位”裝上中心架后，必須要做的一個(gè)工作就是調(diào)整好三個(gè)滾輪，并要低速試運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘左右，需要特別注意的是安裝調(diào)整中心架后，必須要檢查中心架各滾輪是否牢固鎖緊，在這里還有中心架支持工件位置的問(wèn)題，注意支撐的位置離主軸越遠(yuǎn)越好。對(duì)于比較短的工件，千萬(wàn)不能支撐在工件長(zhǎng)度的中心位置上，這樣中心架成為中心的支點(diǎn)，當(dāng)切削過(guò)程產(chǎn)生的切削力通過(guò)支點(diǎn)傳給卡爪，造成卡爪持力降低，產(chǎn)生松動(dòng)現(xiàn)象。§2.1中心架滾輪裝配圖裝配圖2-1第三章滾輪的設(shè)計(jì)加

14、工§ 3.1 件圖滾輪是直接接觸工件而受力的，工件一般在2噸到10余噸，因此滾輪受到的力非常大，磨損也比較厲害，因此對(duì)滾輪的制作材料要求很高，并要求滾輪的耐磨性高，鑒與以上這些，我所設(shè)計(jì)的中心架滾輪采用4145H合金鋼,并對(duì)滾輪進(jìn)行一定的熱處理工藝，使?jié)L輪能達(dá)到一定的硬度和耐用度。.零件的材料及其力學(xué)性能零件的材料為4145H鋼（石油鉆具用鋼）鋼組：結(jié)構(gòu)鋼材料牌號(hào)：4145H標(biāo)準(zhǔn)：AISI-美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家與地區(qū)：USA化學(xué)成分（）元素最小最大C0.42000.4900Si0.15000.3500Mn0.65001.1000P0.0350S0.0400Cr0.75001.2000

15、Mo0.15000.2500它的屈服不小于759MPa；抗拉在9311069MPa；延伸率不小于13%沖擊功不小于55J,經(jīng)過(guò)熱處理，其硬度在HB285341MPa,完全符合做滾輪材料的特性，故采用4145H做為滾輪的材料。三.零件的結(jié)構(gòu)工藝分析從零件圖上看，該零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有6122的外圓柱面，672的內(nèi)孔，6個(gè)M6*15的螺紋孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在內(nèi)外圓柱面，小72的內(nèi)圓柱表面為Ra1.6um,小122外圓柱面為Ra0.8um、其余為Ra6.3um,要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在6122外圓柱面對(duì)中心軸線的全跳動(dòng)量為0.005mm,

16、熱處理方面需要輾面淬火處理HRC49-52。通過(guò)分析該零件，具布局合理，方便加工，我們通過(guò)徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。§ 3.2 毛坯的分析毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。一.毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、

17、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，由于是小批量生產(chǎn)，如專用鍛件的話生產(chǎn)成本較高，所以選擇（深孔鉆鏜床）料芯做為滾輪的毛坯。3.3工藝路線擬定.定位基準(zhǔn)的選擇工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用右端面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工小122外圓柱面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，6122的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面

18、做好準(zhǔn)備。二.加工方法的確定在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)效率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。由于方法的多種多樣，在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件來(lái)確定最佳的加工方案。同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況和具體加工條件，一般我們按加工順序來(lái)闡述加工方案：加工表面表面粗糙度6122外圓柱面Ra0.8672通孑LRa1.6左端面Ra6.3右端面Ra6.32*R5倒圓角Ra6.32*45°倒角Ra6.36個(gè)M6*

19、15的螺紋孔（熱處理的安排在公差/精度等級(jí)IT6IT6自由公差自由公差15頁(yè)中闡述，詳見(jiàn)具體加工工藝）詳見(jiàn)具體加工工藝）加工方法粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)鉆孔-擴(kuò)孔-打磨粗車(chē)-半精車(chē)粗車(chē)-半精車(chē)粗車(chē)-半精車(chē)粗車(chē)-半精車(chē)攻絲3.4加工順序的安排一.工序的安排1、加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來(lái)滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過(guò)程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工精加工三個(gè)階段。粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分

20、余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工小122的外圓柱表面半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如6122外圓柱面，小72孔等。精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，完成一些主要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。2、基面先行原則該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將右端面先加工，再以右端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來(lái)加工，因?yàn)橛叶嗣婧?122外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來(lái)。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車(chē)將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面

21、上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車(chē)的余量均勻性要求，若粗車(chē)后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車(chē)，以此為精車(chē)做準(zhǔn)備。4、先面后孔對(duì)該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過(guò)的平面定位，另一方面是在加工過(guò)的平面上加工孔比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于滾輪來(lái)講先加工右端面，做為定位基準(zhǔn)再來(lái)加工孔。二.工序劃分的確定工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，從而提高工件的加工精度。工序分散是將工件的

22、加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是小批量生產(chǎn)的情況，采用工序集中輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。三.熱處理工序的安排熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件中心架滾輪材料為4145H鋼，表面淬火的目的在于獲得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韌性，常用于機(jī)床主軸，齒輪，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸等。故滾輪采用

23、表面淬火熱處理，在粗加工之后半精加工之前，按規(guī)范在加熱到860并在內(nèi)部未達(dá)到淬火溫度時(shí)迅速冷卻至常溫。并且值得注意的是，在粗加工之后進(jìn)行劃線、鉆孔和攻絲，在熱處理時(shí)要在螺紋孔中裝入高溫棉，以防滾輪在高溫時(shí)產(chǎn)生螺紋孔的變形和燒損。四.擬定加工工藝路線根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可確定加工工藝路線，具體方案如下：粗車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)速n為280r/min進(jìn)給速度F為0.3mm/r精車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)速n為800r/min進(jìn)給速度F為0.01mm/r1、備料6130*70料芯2、普車(chē)粗車(chē)右端面鉆中心孔一夾一頂車(chē)外圓柱面3、普車(chē)車(chē)另一端面4、普車(chē)車(chē)外圓柱面至61285、普車(chē)鉆中心孔并擴(kuò)孔至小626、劃

24、規(guī)滾輪兩端分別畫(huà)小92圓并三等分7、絲錐攻M6*15螺紋（否則的話熱處理后硬相當(dāng)高無(wú)法進(jìn)行攻絲）8、熱處理輾面淬火處理HRC49-529、普車(chē)半精加工至6124*68圓柱面10、普車(chē)精加工成小122*60滾輪11 、普車(chē)兩端分別倒2*45°角R5圓角12 、檢驗(yàn)第四章滾輪軸的設(shè)計(jì)加工§4.1零件圖分析零件圖4-11 .零件的作用中心架滾輪軸，是支撐兩軸承和滾輪，在工作中受到很大的載荷，其強(qiáng)度與硬度要求很高，經(jīng)過(guò)各方面的考慮，選用45鋼作為滾輪軸的材料，以下是45鋼的力學(xué)性能與用途。2 .零件的材料及其力學(xué)性能45號(hào)鋼術(shù)語(yǔ):45號(hào)鋼,是GB中的叫法，JIS中稱為：S45C,A

25、STM中稱1045,080M46,DIN稱為：C45?；瘜W(xué)成分它的化學(xué)成分中含碳（C）量是0.420.50%,Si含量為0.1700.37%,Mn量0.5000.80%,Cr含量<=0.25%。熱處理推薦熱處理溫度：正火850,淬火840,回火600.45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來(lái)做模板,銷(xiāo)子,導(dǎo)柱等,但須熱處理。1.45號(hào)鋼淬火后沒(méi)有回火之前，硬度大于HRC46（最高可達(dá)HRC52為合格。2.45號(hào)鋼不要采用滲碳淬火的熱處理工藝。調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面

26、硬度較低，不耐磨?？捎谜{(diào)質(zhì)表面淬火提高零件表面硬度。滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件，其耐磨性比調(diào)質(zhì)十表面淬火高。其表面含碳量0.81.2%,芯部一般在0.10.25%（特殊情況下采用0.35）。經(jīng)熱處理后，表面可以獲得很高的硬度，芯部硬度低，耐沖擊。如果用45號(hào)鋼滲碳，淬火后芯部會(huì)出現(xiàn)硬脆的馬氏體，失去滲碳處理的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在采用滲碳工藝的材料，含碳量都不高，到0.30芯部強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到很高，應(yīng)用上不多見(jiàn)。0.35從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)實(shí)例，只在教科書(shū)里有介紹。可以采用調(diào)質(zhì)高頻表面淬火的工藝，耐磨性較滲碳略差。GB/T6991999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45鋼推薦熱處理溫度為850c正火、840c淬火、

27、600c回火，達(dá)到的性能為屈服強(qiáng)度355MPaGB/T6991999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa,屈服強(qiáng)度為355MPq伸長(zhǎng)率為16，斷面收縮率為40，沖擊功為39J用途1 、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來(lái)支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長(zhǎng)徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長(zhǎng)軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，

28、它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：（1） 尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高（IT5IT7）。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6IT9）（2） 幾何形狀精度軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。（3） 相互位置精度軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否則會(huì)影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲

29、。普通精度的軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.010.03mm,高精度軸（如主軸）通常為0.0010.005mm。（4）表面粗糙度一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.56.3Nm與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra6.31.6m=2、軸類零件的毛坯和材料（1） 軸類零件的毛坯軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛

30、，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。（2） 軸類零件的材料軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合的良好的或優(yōu)良的機(jī)械性能。45號(hào)鋼廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好，45號(hào)鋼可以淬硬至HRC42-46。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時(shí)易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價(jià)格較便宜，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)或正火后仍

31、可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達(dá)52HRC-45HRC.3）零件的結(jié)構(gòu)工藝分析從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有小50、小40、小30、628的外圓柱面，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在小40、兩個(gè)630和628的外圓柱面Ra1.6um,其余為Ra6.3um,要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在小40、630和628相對(duì)于中心軸線的同軸度為0.01,熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到265295HB,保持均勻。通過(guò)分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過(guò)徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清

32、晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。§ 4.2 毛坯的分析毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用鍛件，成本比較昂貴，由于該軸工作

33、時(shí)不承受沖擊載荷，工作性質(zhì)一般，且各軸梯軸軸徑相差不大，因此，可選用熱軋圓鋼作為毛坯，下料尺寸為655*140mm=§ 4.3 工藝路線擬定一.定位基準(zhǔn)的選擇工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用小50圓柱面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工其余各圓柱面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，628的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。二.加工方法的確定如滾輪加工方法一樣,

34、該軸同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考了工件的具體情況和具體加工條件，一般我們按加工順序來(lái)闡述加工方案:粗車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)速n為400r/min進(jìn)給速度F為0.3mm/r精車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)速n為1000r/min進(jìn)給速度F為0.01mm/r加工表面表面粗糙度公差/精度等級(jí)加工方法左端面右端面50外圓柱面40外圓柱表面30外圓柱面28外圓柱面Ra6.3Ra1.6Ra1.6Ra1.6Ra6.3Ra6.3自由公差I(lǐng)T6IT6IT6粗車(chē)-半精車(chē)粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)半精車(chē)半精車(chē)Ra6.3半精車(chē)倒角Ra6.3半精車(chē)4.4加工順序的安排.工序的安排1、 加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較

35、高時(shí),往往不可能用一道工序來(lái)滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過(guò)程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工精加工三個(gè)階段。粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工小50.640等外圓柱表面。半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如小40、小30、小28、小50外圓柱面。精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，完成一些主要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主

36、要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。2、基面先行原則該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將右端面先加工，再以右端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來(lái)加工，因?yàn)橛叶嗣婧?50外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來(lái)。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車(chē)將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車(chē)的余量均勻性要求，若粗車(chē)后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車(chē)，以此為精車(chē)做準(zhǔn)備。（1）工序劃分的確定（與滾輪處說(shuō)明相同）（2）熱處理工序的安排熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加

37、工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA61160車(chē)床中心架滾輪軸材料為45鋼，熱處理在粗車(chē)之后半精車(chē)之前，按規(guī)范在840溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。（3）擬定加工工藝路線根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下：1、備料熱軋圓鋼（|）60*140mm3、普車(chē)粗、精車(chē)右端面4、普車(chē)粗車(chē)至小55外圓柱面5、普車(chē)粗車(chē)至小45、小35、633外圓柱面6、熱處理調(diào)質(zhì)7、普車(chē)半精車(chē)各圓柱面至小52、小42、小32、6308、數(shù)控車(chē)精加工各圓柱面至所需尺寸9、數(shù)控車(chē)切槽10、數(shù)控車(chē)倒角第五章壓蓋的設(shè)計(jì)加工§ 5.1 件

38、圖的分析一零件圖5-1由于壓蓋只起固定兩軸承的作用，防止?jié)L輪在工作中軸承滑落，受力比較小，因此對(duì)壓蓋的材料要求比較低，用一般的材料就行，為了節(jié)約成本，故采用Q235B做為壓蓋的材料。以下是Q235B的化學(xué)成分、力學(xué)性能及一般應(yīng)用。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服，后面的235,就是指這種材質(zhì)的屈服值，在235Mpa左右。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。Q235A,Q235B,Q235C,Q235Q這是等級(jí)的區(qū)分，所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同而已，分別為：Q235A級(jí)，是不做沖擊；Q235B級(jí)，是20度常溫沖擊；Q235C級(jí),是0度沖擊；Q235D級(jí)，是-20度沖擊。在不同的沖擊溫度，沖

39、擊的數(shù)值也有所不同。元素含量：A、B、C、D硫含量依次遞減；A和B的磷含量相同，C的磷含量次之，D磷含量最少Q(mào)235各個(gè)級(jí)別的化學(xué)成份：Q235分A、B、C、D四級(jí)（GB700-88）Q235A級(jí)含C0.140.22%Mn0.300.65Si<0.30S<0.050P<0.045Q235B級(jí)含C0.120.20%Mn0.300.67Si<0.30S<0.045P<0.045Q235C級(jí)含C<0.18%Mn0.350.80Si<0.30S<0.040P<0.040Q235D級(jí)含C<0.17%Mn0.350.80Si<0.35

40、S<0.040P<0.035Q235的機(jī)械性能：抗拉強(qiáng)度(rb/MPa):375500伸長(zhǎng)率(65/%):二26(a三16mm=25(a>1640mm=24(a>4060mm二23(a>60100mm二22(a>100150mm=21(a>150mrm其中a為鋼材厚度或直徑。Q235A表示屈服強(qiáng)度為235Mpa的一種碳素結(jié)構(gòu)鋼，原來(lái)叫做A3,它的主要成分為C0.14%0.22%,Mn0.30%0.65%,Si不大于0.30%,S不大于0.050%,P不大于0.045%等，這種碳素結(jié)構(gòu)鋼的塑性好，有一定的強(qiáng)度，用于制造力不大的零件，如螺釘、螺母、墊圈、焊

41、接件、沖壓件及橋梁建筑等金屬結(jié)構(gòu)件。§ 5.2 加工工藝路線的擬定一.下料120*20的料芯二.加工工藝用臺(tái)爪卡住料芯一端粗車(chē)112*15mm的圓柱面，有2mm余量待精車(chē)，端面有5mm余量待精車(chē)；車(chē)75*5的圓柱面；再精車(chē)110的圓柱面及精車(chē)72的圓柱面，倒2*45°的外角；在75的斷面上車(chē)56*3mm的內(nèi)端面；倒3*45°的內(nèi)角；用麻花鉆鉆孔，鏈孔至42*15的盲孔；在42端面上倒2*450的內(nèi)角；掉頭車(chē)另一端面.上鉆床鉆孔用劃規(guī)畫(huà)92的圓；把92的圓三等分；在三等分點(diǎn)上打出沖眼；鉆3*06.6的通孔；惚孔深度3.5的V形孔第六章?lián)醐h(huán)與墊圈功能分析擋環(huán)：也叫擋圈

42、，是屬于緊固件中常見(jiàn)的幾種標(biāo)準(zhǔn)件中的一種，供裝在其設(shè)備的軸槽或孔槽中，起著阻止軸上或孔上的零件左右移動(dòng)的作用。在中心架滾輪的設(shè)計(jì)中，擋環(huán)是裝在滾輪的孔并處于兩軸承之間，防止?jié)L輪在工作時(shí)軸承左右移動(dòng)，并由于靜摩擦能使軸承更加牢固的套在滾輪中，保證了工作的穩(wěn)定和可靠性。零件圖6-1零件圖6-2墊圈：形狀呈扁圓環(huán)行的一類緊固件。一般置于螺栓、螺釘或螺母的支撐面與連接零件表面之間，起著增大被連接表面接觸面積，降低單位面積壓力和保護(hù)被連接零件表面不被損壞的作用；令一類彈性墊圈，還能起著阻止螺母回松的作用。在這里，顯然不屬于彈性墊圈，它有著特殊的位置，置于壓蓋與滾輪軸之間、軸承與套筒之間，所以有著很重要的作用。結(jié)論這一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在張老師的指導(dǎo)下，我通過(guò)自己的努力終于完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，題目為:CA61160車(chē)床中心架滾輪的設(shè)計(jì)及制造.這次設(shè)計(jì)根據(jù)零件的工作條件，設(shè)計(jì)出了符合要求的零件，并寫(xiě)出滾輪的加工工藝。熱處理設(shè)計(jì)方案的制定也很好的結(jié)合了材料的特性、性能對(duì)組織的要求，