軸承外圈加工工藝設(shè)計(jì)及改進(jìn)朱鵬2

1、軸承外圈加工工藝設(shè)計(jì)及改進(jìn)朱鵬2杭州萬(wàn)向職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 冃：軸承外圈的加工工藝設(shè)計(jì)及其改進(jìn) 系另i：應(yīng)用工程系專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)班級(jí)：機(jī)電14-4姓名：朱鵬指導(dǎo)教師：高創(chuàng)寬2016年4月26日畢業(yè)設(shè)計(jì)原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)工作所取得的成果。據(jù)我所知，除設(shè)計(jì)中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)不 包含其他個(gè)人己經(jīng)發(fā)表的成果。對(duì)本設(shè)計(jì)的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集 體，均己在設(shè)計(jì)說(shuō)明書中作了明確說(shuō)明并表示謝意。作者簽名：日期：目 錄1 零部件功能與結(jié)構(gòu)41.1滾動(dòng)軸承工作原理412滾動(dòng)軸承功能（作用）413滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)分析42.軸承外圈零件圖3

2、軸承外圈零件工藝分析54軸承外圈加工工藝設(shè)計(jì) 54.1加工工藝路線擬定54.2填寫工藝卡 6 5 軸承外圈加工工序設(shè)計(jì)5.1工序二：車外圓52.27x7滾道40.74x3.8軸承5.2工序三：車外圓52.27x8滾道48.7x15軸承6 軸承外圈加工的改進(jìn)10設(shè)計(jì)總結(jié)12參考文獻(xiàn)13致謝 14附件1-1 15附件2 16軸承外圈加工工藝與改進(jìn)1零件功能與結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承工作原理滾動(dòng)軸承借助于在內(nèi)、外之間滾動(dòng)體的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)力的傳遞。內(nèi)圈緊配合于軸頸上，外圈與所配合裝置之間允許有少許的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，并引導(dǎo)滾動(dòng)體一面繞其軸心自轉(zhuǎn)；一面沿內(nèi)外圈滾道公 轉(zhuǎn)。軸承有徑向間隙和軸向游隙，以保

3、證滾動(dòng)體能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。滾動(dòng)體與內(nèi)、 外圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)屬于純滾動(dòng)。保持架用于維持各滾動(dòng)體之間的相對(duì)位 置，防止歪斜和相互碰撞，保證滾動(dòng)體能沿滾道均勻分布。1.2滾動(dòng)軸承功能（作用）滾動(dòng)軸承用于支承軸及軸上零件，并保持軸的正常工作位置和旋轉(zhuǎn)精 度。1.3滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)分析滾動(dòng)軸承屬于軸套類零件，一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。 滾動(dòng)體與內(nèi)外圈材料要求有高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖 擊韌性。一般用含珞合金鋼（gcj5、gcr6、gcrl5simn> gcr9等）制造, 熱處理后硬度可達(dá)hrc6165。套圈及滾動(dòng)體一般采用高碳珞鋼制造。多數(shù)軸承使用jis鋼種的suj2、 大型軸承

4、使用suj3制造。在需要耐沖擊的情況下，軸承材料多選用輅鋼、 輅鉗鋼、銀鎔鋁鋼，并采用滲炭淬火，使鋼從表面至適當(dāng)?shù)纳疃扔幸粋€(gè)硬 化層。具有適當(dāng)?shù)挠不疃龋?xì)密的組織，合適硬度的表面及心部硬度的 滲炭軸承，比使用軸承鋼的軸承具冇優(yōu)良的耐沖擊性。進(jìn)口軸承一般都實(shí)施了真空脫氣處理。因此，所用材料清凈度高，氧 氣含量少，質(zhì)量好。同時(shí)經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)臒崽幚?，軸承的滾動(dòng)疲勞壽命顯著提 高。此外，還有可用于在污染環(huán)境中工作的不銹鋼；用于特殊場(chǎng)合的陶瓷 材料；還有耐熱性優(yōu)良的高速鋼。本文的軸承外圈材料選用gcrl5o軸承外圈加工工藝與改進(jìn)2 軸承外圈零件圖 圖1-1軸承外圈零件圖3 軸承外圈零件圖工藝分析軸承外圈結(jié)

5、構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于一般的軸套類零件。主要加工表面要求：外徑尺寸52.27±0.03；表面粗糙度ral.oum； 滾道尺寸40.74±0.03；傾斜角度 14° 2 '10''； zs'e（傾斜度）003； -le （直線度）：無(wú)凹形和波浪形。該零件其余加工表面 加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床進(jìn)行加工，通過(guò)車削加工即可達(dá)到表 血粗糙度以及尺寸公差要求。4 .軸承外圈加工工藝設(shè)計(jì)4.1加工工藝路線擬定4.1.1方案一軸承外圈加工工藝與改進(jìn)工序一、毛坯備料55x16工序二、車外圓52.27x7、滾道40.74x

6、3.8工序三、車外圓52.27x8、滾道48.7x15工序四、檢驗(yàn)工序五、清洗防銹4.1.2方案二工序一、毛坯備料55x16工序二、車外圓52.27x8、滾道48.7x15工序三、車外圓52.27x7、滾道40.74x3.8 工序四、檢驗(yàn)工序五、清洗防銹 選擇：對(duì)于方案二而言，若基面選擇不好，會(huì)影 響零件尺寸精度，這會(huì)大大影響零件加工合格率；采用方案一所加工產(chǎn)品 的合格率比方案二更穩(wěn)定，也同樣能完成加工要求，故而選擇方案一。4.2填寫工藝卡見附件11。5 軸承外圈加工工序設(shè)計(jì)該加工工序主要為車外圓和滾道2個(gè)工序，下面重點(diǎn)對(duì)其予以介紹。5.1 i序二:車外圓52.27x7、滾道40.74x3.8

7、5.1.1設(shè)備選擇選用cka6136i數(shù)控車床。5.1.2定位基準(zhǔn)與裝夾方案未加工表面外徑55、滾道46這一面可用為定位基準(zhǔn)，裝夾方案為 氣壓三爪卡盤自定心裝夾。5.1.3加工順序軸承外圈加工工藝與改進(jìn)先車外圓52.27x7mm,再車滾道40.74x3.8mmo5.1.4刀具選擇vp15tf外圓車刀、vp15tf內(nèi)孔車刀。5.1.5切削用量選擇(1) 052.27x7mm 夕卜圓背吃刀量單邊余量為z二0.015a p = (d wd m ) /2a p =(55-52.3)/2=1.35mm進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)第2版有關(guān)公式計(jì)算可得：f=0.5mm/r切削速度vc=( 71

8、d w n )/1000vc= (3.14x55x1600)/1000=251.2m/mi n5.1.6填寫工序卡見附件22。5.1.7數(shù)控編程02051；程序名m8；冷卻開t0101；vp15tf外圓車刀g50s1600；限制最高車床轉(zhuǎn)速1600g96 s200 m03；恒速控制轉(zhuǎn)速200主軸正轉(zhuǎn)goo x55；快速定位z0；g1x39 f0.15；g0x52.3z2；g1z-7 f0.22；g0x55 z2；x47.1；軸承外圈加工工藝與改進(jìn)g1z0 fo.25；u2.2 w-0.6f0.1；相對(duì)坐標(biāo)g03 x51.5z-2.1r2.4；g1x52.82 z-4.6；goo x60 z10

9、0；快速定位t0202；vp15tf內(nèi)孔車刀g96s200 m3；恒速控制轉(zhuǎn)速200主軸正轉(zhuǎn)goo x45.03；快速定位z2；go1 zo.3 f0.5；u-1.28 w-0.37 f0.15；相對(duì)坐標(biāo)g02 x40.94 z-1.53 r1.9；go1 x39.73 z-3.8；goo z60；m30；程序結(jié)束并返回5.2工序三：車外圓52.27x 8、滾道48.7x 155.2.1設(shè)備選擇選用cka6136i數(shù)控車床。5.2.2定位基準(zhǔn)與裝夾方案己加工表面外徑52.27滾道40.74這一面可作為定位基準(zhǔn)，裝夾方案為氣壓卡盤自定心裝夾。5.2.3加工順序先車外圓52.27x8mm,再車滾道

10、48.7x15mmo5.2.4刀具選擇vp15tf外圓車刀、vp15tf內(nèi)孔車刀。5.2.5切削用量選擇軸承外圈加工工藝與改進(jìn)(1) ® 52.27x7mm 外圓 背吃刀量單邊余量為z=0.015a p = (d w一d m ) /2a p =(55-52.3)/2=1.35mm 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)第2版有關(guān)公式計(jì)算可得：f=0.5mm/r切削速度 v c=( n d w n )/1000vc= (3.14x55x1600) /1000=251.2m/min526填寫工序卡見附件23。5.2.7數(shù)控編程02502；程序名t0101；vp15tf外圓車刀m8；冷卻

11、開g50s1600；限制最高車床轉(zhuǎn)速1600m03；主軸止轉(zhuǎn)g0x57；快速定位zo；g1x45 f0.15；g0x52.3z2；g1z-8 f0.2；x52.8 f0.5；g0z2；x49.1；g1zo；u1.14 w-0.3 f0.15；相對(duì)坐標(biāo)g03 x52.04 乙1.5 r1.9；軸承外圈加工工藝與改進(jìn)g1x52.82 乙3；goo x60z100；快速定位t0303；vp15tf內(nèi)孔車刀g50s1600；限制最高車床轉(zhuǎn)速1600g96s200m3；恒速控制轉(zhuǎn)速200主軸正轉(zhuǎn)goo x46.4；z2；g1zo f0.25；x38.9 z-15 f0.18；g0z2；x49.68；g0

12、1z0.3；x46.28 z-1.4 f0.15；x39.32 z-15 f0.22；x38；g00z100；m3o；程序結(jié)朿并返回6 軸承外圈加工工藝的改進(jìn)6.1刀補(bǔ)的選擇刀片不同，其磨損也盡不同，采用專用量具檢測(cè)零件外徑尺寸、滾道 尺寸、外圈總高，根據(jù)零件圖的尺寸上下浮動(dòng)3絲，也就是±003mm,刀 補(bǔ)在數(shù)控車床刀具磨損中將零件尺寸盡量控制在中間，根據(jù)量具測(cè)岀的實(shí) 際尺寸,適當(dāng)?shù)赜枰约訙p。零件尺寸大了就減，零件尺寸小了就加，根據(jù) 情況適當(dāng)?shù)倪x擇合適的數(shù)值。6.2問(wèn)題的糾正與改進(jìn)筆者采用數(shù)控車床加工零件中常常碰到下列問(wèn)題：1、問(wèn)題描述：滾道尺寸的上下浮動(dòng)過(guò)大，例如零件滾道尺寸在上下

13、 浮動(dòng)三絲左右，角度也大幅度滾動(dòng)，滾動(dòng)在三絲至五絲左右，止常范圍是 一絲以內(nèi)或一軸承外圈加工工藝與改進(jìn) 絲到兩絲之內(nèi)，這會(huì)導(dǎo)致外圈總高的尺寸超出零件圖的要求，滾動(dòng)范圍在00.040.05mm,或者在此之上，正常±0.03mm。原因：卡盤里鐵屑還沒有吹干凈。解決方法：重新清理一下卡盤。2、問(wèn)題描述：滾道尺寸滾動(dòng)幅度突然增大，在量具上測(cè)量滾道時(shí)轉(zhuǎn) 動(dòng)有點(diǎn)困難，零件滾道內(nèi)表面非常粗糙，或外表面尺寸滾動(dòng)幅度有點(diǎn)大， 零件外表面非常粗糙。原因：刀具的刀片磨損很大，刀片刀尖向上翹。解決方法：更換出現(xiàn)問(wèn)題的刀片。3、問(wèn)題描述：外徑52.27滾道40.74這一面滾道的圓角摸起來(lái)有 點(diǎn)尖尖的感覺，圓角

14、看起來(lái)快要沒了。原因：加工這道工序的車床，換了刀片，沒有調(diào)整刀補(bǔ)。解決方法：弧度變小了往z方向減幾絲；弧度變大了則往z方向加幾 絲。軸承外圈加工工藝與改進(jìn)設(shè)計(jì)總結(jié)隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)尾聲的到來(lái)，經(jīng)過(guò)幾周的奮斗我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。 在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前，我只是單純的積累知識(shí)，從來(lái)沒有想把知識(shí)運(yùn)用 到哪些地方，經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我才知道自己專業(yè)知識(shí)的淺薄，雖然我覺 得畢業(yè)設(shè)計(jì)枯燥乏味，但當(dāng)我完成這個(gè)任務(wù)時(shí)，我打從心底感到高興，我 深深地體會(huì)到了付出努力獲得回報(bào)的喜悅，也是一種提升自己能力的一種 方法，驗(yàn)證自己所學(xué)的知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)應(yīng)用實(shí)踐的訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)從 事職業(yè)之前一個(gè)必不可少

15、的過(guò)程。我今天認(rèn)真地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，在努力的 同時(shí)，也為自己的未來(lái)打下一份厚實(shí)的地基，給自己一份獨(dú)自面對(duì)困難的 信心，鍛煉我自己對(duì)困難的一種應(yīng)變方式，一種難得的經(jīng)驗(yàn)，尤其是接觸 自己平時(shí)沒怎么在意的零件，讓我們自覺地對(duì)它進(jìn)行深入的調(diào)查研究，既 豐富了我們的專業(yè)知識(shí)，又端正了我們平常生活的意識(shí)，注意細(xì)節(jié)，學(xué)以 致用，我們既是工作也是增長(zhǎng)自己見識(shí)的機(jī)會(huì)，考驗(yàn)自己突破難關(guān)的一大 步。在軸承外圈的設(shè)計(jì)中，從書本上了解的知識(shí)，到現(xiàn)在自己實(shí)際操作數(shù) 控車床加工零件，再到現(xiàn)在開始做這一份畢業(yè)設(shè)計(jì)，稍稍有了一點(diǎn)了解, 從紙上了解到動(dòng)手操作，看似是一樣的，卻令人有不一樣的實(shí)感。隨著畢 業(yè)設(shè)計(jì)的不斷深入，不斷的發(fā)現(xiàn)

16、、解決自己關(guān)于這個(gè)零件的疑惑，積累了 寶貴的經(jīng)驗(yàn)。不過(guò)在切削力的計(jì)算中，仔細(xì)的找出自己在加工這個(gè)零件都 用了什么工具，選擇的方法產(chǎn)生的效果，注意自己平常沒發(fā)現(xiàn)的各種小問(wèn) 題，很令人煩惱，也發(fā)現(xiàn)了在書本中學(xué)到的也不一定能全部理解，跟動(dòng)手 實(shí)踐相互驗(yàn)證，還不懂，這時(shí)需要的是專業(yè)人士的指導(dǎo)，在遇到難題的同 時(shí)我會(huì)去找實(shí)習(xí)中的小組成員相互討論或者去與指導(dǎo)老師商量。在軸承外 圈的加工中也許并沒有表達(dá)的太過(guò)清楚，做完這份畢業(yè)設(shè)計(jì)我也只是覺得 稍稍了解了這個(gè)行業(yè)的知識(shí)，這無(wú)疑是讓我感到遺憾的，可這不足恰好表 明我還是有一定的提升空間，畢竟在提升的過(guò)程中就是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，在解決 錯(cuò)誤的同時(shí)也就提升了，我們現(xiàn)在才剛

17、剛踏上這個(gè)行業(yè)，z后還?？次覀?對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)真，對(duì)時(shí)間的珍惜，對(duì)社會(huì)的適應(yīng)。軸承外圈加工工藝與改進(jìn) 參考文獻(xiàn) 陳宏鈞典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例（第3版）m北京:機(jī)械工 業(yè)出版社，2016.2 薛巖于明機(jī)械加工精度測(cè)量及質(zhì)量控制m北京：化學(xué)工業(yè)岀版社，2016.3 劉澤九滾動(dòng)軸承手冊(cè)（第3版）（精）m北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2014.4 吳拓編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)（第2版）m.北京:機(jī) 械工業(yè)出版社,2014.5 （美）t.a.harris. m.n.koalas.滾動(dòng)軸承分析（第5版）第2卷,軸承技術(shù)的高等概念m.羅繼偉 等譯北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.6 樂(lè)兌謙金屬切削刀具（第二

18、版）m北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.7 王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）m.北京:機(jī)械工業(yè)出 版社，2008.8 陳舊曜.金屬切削原理（第二版）m北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008.9 崔姚華數(shù)控加工工藝m.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2005.10 葉柏生.數(shù)控加工編程與操作m武漢:華屮科技大學(xué)出版社，2005.11 姜全新，唐燕華.數(shù)控加工工藝及編程m北京:機(jī)械工業(yè)出版 社,2001.軸承外圈加工工藝與改進(jìn)致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近了尾聲，這也意味著我的大學(xué)生活快要結(jié)束了，突 然有點(diǎn)感概，時(shí)間一晃而過(guò)，我也將走向社會(huì)，隨著這份畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成 感覺肩膀一輕，又帶著些微的沉重，為自己的未來(lái)而迷茫，但是這份畢業(yè) 給了我一點(diǎn)點(diǎn)信心，相信自己只要努力嘗試，就能