工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-渦輪軸承座工藝及銑端面銑槽夾具設(shè)計(jì)

1、工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3.2 其余HRC 24-34125一 42.5/125_17, 8-o.*o. 100 _ Dl5-o. loo 25, 5Hl atm金匐.050 二喳一.零件的作用本零件是渦輪軸承座，用于裝配軸承并與機(jī)體連接，故精度要求 較高，對(duì)軸承有一定的保護(hù)作用。該軸承座主要起支承軸的作用，零 件受載荷較大，且易引起震動(dòng)，容易破壞。.零件的結(jié)構(gòu)分析本零件屬于軸套類零件，是一薄壁回轉(zhuǎn)體，壁厚最薄處為1.8mm其上多處分布有孔（側(cè)面有四個(gè)均勻分布的小孔，六方上還 有六個(gè)除一個(gè)外其余均勻分布的小孔）及梢（端面上有兩個(gè)均布的 梢，外圓面上有四個(gè)均布的梢）。內(nèi)部有三個(gè)階梯通孔，其中如2卷2的

2、孔用于裝配軸承，外部 帕7.5 0.012用于與機(jī)體配合，故這兩個(gè)表面 有較高的尺寸精度和表面粗糙度。.零件的材料和技術(shù)要求本零件的材料為1CH3,是一種典型的不銹鋼。該零件的技術(shù)要 求為：1.鍛件按III級(jí)檢驗(yàn)；2.C表面鍍銀，銀層厚度0.2-0.3 ; 3. 未注公差按IT12加工。.零件的工藝分析從零件圖的分析可以看出，花3、66.5、172的孔以及187.5的外圓面是主要表面，尺寸精度要求較高，都達(dá)到了 IT7級(jí)，表面粗糙 度要求也比較高，達(dá)到了 Ra0.8,最后一道工序都要用磨或者精錘才 能達(dá)到所要求的精度；e67.5的外圓面尺寸精度達(dá)到了 IT9級(jí)，需要 細(xì)車(chē)才能達(dá)到精度；其余的個(gè)

3、表面的尺寸精度都是IT12,只要粗車(chē)或粗鏈就能達(dá)到相應(yīng)的尺寸要求。位置關(guān)系精度分析：除 D外均布的6孔的位置度公差為*0.1, 大段內(nèi)表面的圓柱度公差為0.015,外圓凸臺(tái)處與小段外圓的同軸度 公差為*0.04 o二、毛坯設(shè)計(jì)本零件為軸套類零件，材料為1Cr13,是一種典型的不銹鋼，應(yīng) 才用鍛造毛坯。為減少后續(xù)機(jī)械加工的余量，節(jié)省材料，兩側(cè)內(nèi)孔應(yīng) 預(yù)先鍛造出通孔。為了鍛造的方便，凸臺(tái)可以先不鍛出，而是通過(guò)后 續(xù)的機(jī)械加工來(lái)完成。由于零件受載荷較大，且易引起震動(dòng)，容易破 壞，而且為薄壁復(fù)雜零件，利用鑄造技術(shù)不容易實(shí)現(xiàn)，為增強(qiáng)渦輪軸 承座的韌度和沖擊強(qiáng)度，獲得纖維組織，毛坯應(yīng)選用鍛件，為提高生 產(chǎn)

4、效率，所以選擇為模鍛件，毛坯拔模斜度為 5度。毛坯的尺寸，又 零件圖上的各個(gè)尺寸以及各種加工方法的余量由后向前推出。渦輪軸承座的零件圖如上圖所示，由圖可以看出，該零件是一個(gè)薄壁零件，在設(shè)計(jì)工藝編程和進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)要注意夾緊的方式，不能使零件產(chǎn)生過(guò)大的變形。三、工藝路線的制定.基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)的選擇原則：1)粗基準(zhǔn)的選擇原則：(1)保證重要表面的余量均勻；(2)有不加工表面選不加工表面；(3)選尺寸和位置比較可靠、平整光潔的表面；(4)在同一方向上只允許使用一次。2)精基準(zhǔn)的選擇原則：(1)基準(zhǔn)重合的原則；(2)有不加工表面選不加工表面；(3)基準(zhǔn)同一的原則；(4)互為基準(zhǔn)的原則；(5)自為基準(zhǔn)的原

5、則。本零件的基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)：在加工小段的時(shí)候應(yīng)該以大段的端面作為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行切削加工，在加工大端的時(shí)候，應(yīng)以小端的端面作為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。精基準(zhǔn)：在小端和大端都進(jìn)行了一定的機(jī)械加工后，凸耳已經(jīng)有了一定的精度，因此在加工時(shí)可以凸耳的兩面作為精基準(zhǔn).工藝路線確定工藝路線的比較：方案（一）工序號(hào)工 序名 稱設(shè) 備工序卡片數(shù)附注05毛坯啟砧座鍛110熱處理115車(chē)外圓、端面、內(nèi)孔C620120車(chē)外圓、端面C620125車(chē)外圓、端面、內(nèi)孔C620130磨外圓、端面M115A135車(chē)外圓、端面、倒角、環(huán)梢C620140車(chē)外圓、內(nèi)孔C620145車(chē)外圓、內(nèi)孔C620150磨外圓M115A155磨內(nèi)孔M1101

6、60鏈環(huán)形梢C620165鉆六孔Z512170鉆四個(gè)徑向孔Z512175銃六方X60180鉗修挫毛刺85銃兩梢X60190鉗修挫毛刺95銃斜梢X52K1100鉗修挫毛刺105磨內(nèi)孔M21101110用煤油清洗零件表面115中檢120鍍銀1125精鏈內(nèi)孔C6201130終檢方案（二）工序號(hào)工 序 名 稱設(shè) 備工序卡片數(shù)附注05毛坯后砧座鍛110車(chē)外圓、端面、內(nèi)孔115車(chē)外圓、端面C620120車(chē)外圓、端面、內(nèi)孔C620125磨外圓、端面C620130熱處理M115A135車(chē)外圓、端面、倒角、環(huán)梢C620140車(chē)外圓、內(nèi)孔C620145車(chē)外圓、內(nèi)孔C620150磨外圓M115A155磨內(nèi)孔M110

7、160鍵環(huán)形梢C620165鎮(zhèn)六孔Z512170鎮(zhèn)四個(gè)徑向孔Z512175銃六方X60180鉗修挫毛刺85銃兩梢X60190鉗修挫毛刺95銃斜梢X52K1100鉗修挫毛刺105磨內(nèi)孔M21101110用煤油清洗零件表面115中檢120鍍銀1125精鏈內(nèi)孔C6201130終檢工藝路線的分析:由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾具，盡 量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。從零件圖上可知，對(duì)于零件的外圓和內(nèi)孔應(yīng)在車(chē)床上加工，以便于保證加工精度和各加工表面的同軸度； 對(duì)于零件上的薄壁耳片應(yīng)在 銃床上加工，環(huán)形梢在車(chē)床上用成型車(chē)刀一次成型，以提高生產(chǎn)效率。鉆6個(gè)5.5、4個(gè)5的孔時(shí)，由

8、于孔徑較小，不宜在車(chē)床上進(jìn) 行擴(kuò)孔和鏈孔，應(yīng)在鉆床上鉆孔，鉗工修復(fù)達(dá)到要求。由于毛坯是鍛件，應(yīng)首先進(jìn)行沖孔，除去鍛件一層厚壁。為后續(xù) 在車(chē)床上加工做好準(zhǔn)備，由于零件有硬度要求，應(yīng)進(jìn)行熱處理，因此 在機(jī)械加工之前應(yīng)進(jìn)行淬火、回火，硬度達(dá)到要求 HRC24-34為后續(xù) 加工做準(zhǔn)備。由于零件63的孔要求鍍銀，因此在鍍銀之前安排中檢，保證 要鍍銀之前的工件符合圖紙要求， 從而減少加工零件的廢品率。鍍銀 層厚度為0.2-0.3 ,鍍銀后的孔徑為63,因此應(yīng)進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算， 以確定鍍銀前的孔徑尺寸。根據(jù)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，以上兩個(gè)方案都不同程度地存在問(wèn)題， 有些工序的安排的前后順序有些不合理，所以在綜合以上

9、兩方案后， 我們最終確定的工藝路線如下：工序1毛坯（模鍛件）工序2粗車(chē)小端端面、粗車(chē)小端外圓及端面，粗鏈小端內(nèi)孔工序3粗車(chē)大端端面、粗車(chē)大端外圓及端面，粗鏈大端內(nèi)孔工序4 銃六邊形工序5 熱處理工序6細(xì)車(chē)小端外圓及端面，半精鏈小端內(nèi)孔、車(chē) 50度梢工序7細(xì)車(chē)大段外圓及端面，半精鏈大端內(nèi)孔工序8 鉆凸耳上除D外均布的六個(gè)45.5小孔工序9鉆大端徑向均布的四個(gè)小孔工序10 鉆斜面上的八個(gè)斜孔工序11 銃斜面上的四個(gè)斜梢工序12 銃端面的兩個(gè)梢工序13 去毛刺工序14 精鏈小端內(nèi)孔工序15 中間檢驗(yàn)工序16 表面鍍銀工序17 磨大段內(nèi)孔工序18 磨外表面凸臺(tái)工序19 精鏈小端內(nèi)孔工序20 鍵大段內(nèi)孔

10、梢工序21 去毛刺工序22 清洗 工序23 總檢工序24 油封四、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定套筒材料為1Cr13,查手冊(cè)知硬度為HB121-187,生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。根據(jù)原始資料及加工工藝，可以確定各加工面的機(jī)械余量、工序尺寸及毛坯尺寸。徑向尺寸：.小端內(nèi)孔巾6300.03根據(jù)工序要求，加工共分為粗鏈、細(xì)鏈、精鏈、鍍銀、精鏈。參照手冊(cè)、各工序尺寸及余量為：工序名稱工月基本尺寸/mm工序加工余量/mm630.763.431.5細(xì)鏈60.932.5粗鏈56.934.大端內(nèi)孔如2票根據(jù)工序要求，加工共分為粗鏈、細(xì)鏈、磨。參照手冊(cè)、各工序尺寸及余量為：工序名稱工J予基本尺寸/mm工序加工余量

11、/mm磨720.7細(xì)鏈71.32.5粗鏈68.843.大端凸臺(tái)外圓*87.5 0.012根據(jù)工序要求，加工共分為粗車(chē)、細(xì)車(chē)、磨。參照手冊(cè)、各工序尺寸及余量為：工序名稱工月基本尺寸/mm工序加工余量/mm磨87.50.5細(xì)車(chē)881.5粗車(chē)922.54.夕卜圓 *67.50n,1根據(jù)工序要求，加工共分為粗車(chē)、細(xì)車(chē)。參照手冊(cè)、各工序尺寸及余量為：工序名稱工月基本尺寸/mm工序加工余量/mm細(xì)車(chē)67.51.5粗車(chē)71.52.5根據(jù)同樣的方法得到其他尺寸，由于其他尺寸的尺寸精度為IT12,只要粗加工就能達(dá)到精度要求。尺寸鏈的計(jì)算上述小端內(nèi)孔463203的計(jì)算在鍍銀工序前后涉及到尺寸鏈的計(jì)算，具體的計(jì)算過(guò)

12、程如下:渦輪軸承座小端內(nèi)孔要求鍍銀厚度為0.2-0.3mm,鍍銀后尺寸為46300.03-此表面的加工順序?yàn)椋烘溈?鍍銀-鏈孔。根據(jù)加工順序列出銀層厚度尺寸鏈如上圖所示，由圖可知，銀層厚度是由前后兩個(gè)鏈孔工序尺寸來(lái)間接保證的，所以它是封閉環(huán)。圖中 t=0.200.1,M 后二4 6300.03代入尺寸鏈方程:2t=M 前-M 后,0.4=M 前-63 ,前二63.+0.2=ES(H)-0ES(H)=0.2mm0=EI(H)-0.03EI(H)=0.03mmES(H)0,2 _p.cc 0.17因此M E|(H ) = ,63.4卻.03或463.430軸向尺寸由于軸向尺寸很多都互相關(guān)聯(lián)，故需要

13、采用尺寸圖表算出。尺寸圖表如下:尺寸圖表:/工序 號(hào)工序 名稱工序尺寸, 一(T工序余量平均尺寸偏差平均余量變化范圍05粗車(chē)19.70. 091L8 on 10. 0910粗車(chē)20.40. 110. 111 1二27.291 90.11 4-0 1 1二25細(xì)車(chē)乙乙16.70.022.1.40.33213.20. 031.40.29217.8on o0. 091.4i A1 n nnn(30細(xì)車(chē)Z9. o27.2u.0.026f1. 4；L4.L 0. 2020.136二21.20.026,1.40.33820.40. 02:L40.1327. 170.026-4-0 Q7R二40鉆孔110.

14、8工UV1 V 0. 18J:55銃槽2. 150.1280磨內(nèi)孔21.50. 02, 0.30.046T*85磨外圓7. 10.010.30.05695車(chē)16. 10. b4(10.70.19617. 050. 05T2.20. 05(結(jié)果尺寸圖紙尺寸15+0.1150.1 17.8+0.0917.8+0.09 .(25.35+0.1525.35+0.15(IT 16.1 0.116.1+0,1 17.05+0.0517.05+0.05(18.5+0.218.5+0.2(41.8+0.051.8+0.05,I60.0560.05一2.2+0.052.2+0.0520.4+0.0220.4+0,105170.0757+0.075w42.5+0.0742.5+0.1Z5 o注：為表示清楚各軸向尺寸，圖形做了軸向拉伸。五、夾具設(shè)計(jì).總體思路我設(shè)計(jì)的夾具是用于工序 12,銃端面的兩個(gè)梢。由于目的是銃 兩個(gè)水平梢，因此只需限制工件五個(gè)自由度。根據(jù)零件圖分析，可以 按照一面兩孔限制工件六個(gè)方向自由度。 可以在工件兩個(gè)小孔對(duì)稱插 入圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)，再以一個(gè)底面加起來(lái)對(duì)工件進(jìn)行定位。加緊部分 為了方便和有