機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)85揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)平擋圈型滾輪滾針軸承（KRV22PPX-T）設(shè)計(jì)與加工工藝

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 揚(yáng) 州 職 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 課題 ：平擋圈型滾輪滾針軸承 （ KRV22PPX-T）設(shè)計(jì)與加工工藝 姓 名： 彭 超 專(zhuān) 業(yè)： 數(shù) 控 技 術(shù) 班 級(jí)： 03 數(shù)控（ 1） 學(xué) 號(hào)： 0301040125 指導(dǎo)老師： 王 傳 紅 完成時(shí)間： 2006 年 5 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 目錄 一 .設(shè)計(jì)的目的與要求 1.設(shè)計(jì)課題 的簡(jiǎn)介 -4 2.設(shè)計(jì)課題 的 結(jié)構(gòu)分析 -4 3.參數(shù)符號(hào) -4 4.設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 外形尺寸 -5 4.2 額定載荷 -6 4.3 滾動(dòng)體及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì) -6 4.4 外圈的設(shè)計(jì) -8 4.5 內(nèi)圈的設(shè)計(jì) -9 4.6 平擋圈的設(shè)計(jì) -11 4.7 密封圈的設(shè)計(jì) -12 4.8 保持架的設(shè)計(jì) -14 二 .外圈 .螺栓軸 .保持架 工藝 設(shè)計(jì) 和 工藝文件 編制 1)確定毛坯材料 -16 2)基面的選擇 -16 3)制定工藝路線 -17 4)機(jī)械加工余量、毛坯尺寸的確定 -19 5)確定切削用量 -19 三 .保持架 模具的設(shè)計(jì) 1）模具結(jié)構(gòu)的選擇 -22 2）沖模零件材料的選擇 -23 3）拉深模工作零件材料的選擇 -23 4）怎樣確定圓形零件的拉深次數(shù) -24 5）利用拉深系數(shù)確定拉深系數(shù) -25 6） 保持架 的工藝計(jì)算 -25 四 .參考文獻(xiàn) -28 五 .小結(jié) -29 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 序 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部有關(guān)于機(jī)械方面的基礎(chǔ)課 、 技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后 進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行工作之前對(duì)所學(xué)各所有課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí) ,也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 ,因此 ,它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，進(jìn)一步提高獨(dú)立調(diào)研能力以及專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)素質(zhì)。并通過(guò)文獻(xiàn)查閱、現(xiàn)場(chǎng)收集資料等工作。鍛煉解決模具專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)的問(wèn)題的能力。 鞏固深化擴(kuò)充專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)涉及到的問(wèn)題的分析研究，提出自己的觀點(diǎn)，并完成設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)歷一次嚴(yán)格的綜合的工程訓(xùn)練。獨(dú)立的解決一個(gè)專(zhuān)門(mén)的本專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)問(wèn)題或者一個(gè)理論問(wèn)題，完成相應(yīng) 的論文、圖紙、外文翻譯等工作， 進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用 以及模具分析設(shè)計(jì)能力。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題 、解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下良好的理論和實(shí)際動(dòng)手基礎(chǔ)。 由于實(shí)際能力所限，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)尚中有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指導(dǎo)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 一 .產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1. 設(shè)計(jì)課題 的簡(jiǎn)介 ： 本產(chǎn)品是一種新型的軸承，它的優(yōu)點(diǎn)是便于客戶的安裝和使用 。本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)實(shí)際是為了解決軸承和軸的安裝精度， 它結(jié)合了滾動(dòng)軸承和桿端軸 承的優(yōu)點(diǎn)，有著較高的制造和裝配精度。它不僅僅有著軸承的傳動(dòng)功能，而且很容易與外界相連，免去了傳統(tǒng)的強(qiáng)硬裝配，徑向精度大大提高。 因此我設(shè) 計(jì)了螺栓型滾輪滾針軸承，給廣大用戶帶來(lái)了方便，并受到市場(chǎng)的認(rèn)可 ,考慮市場(chǎng)需求和廠的生產(chǎn)能力定制 年 生產(chǎn)綱領(lǐng) 10000套。 2. 設(shè)計(jì)課題 的結(jié)構(gòu) 分析 ： 根據(jù)國(guó)標(biāo)查得產(chǎn)品的有外圈 .螺栓軸 .滾針 .保持架 .密封圈 .擋圈組成， 通過(guò)結(jié)構(gòu)分析主要設(shè)計(jì)外圈 .螺栓軸 .保持架，滾針 .密封圈 .擋圈可以設(shè)計(jì)后外協(xié)加工。（具體設(shè)計(jì)見(jiàn)下） 3.參數(shù)符號(hào) (尺寸單位 :mm) 3.1 軸承、內(nèi)圈、外 圈、擋圈符號(hào) Cr -徑向基本額定動(dòng)負(fù)荷 （ kN） Cor -徑向基本額定靜負(fù)荷 （ kN） D-軸承公稱外徑 ， 外圈公稱外徑 d -軸承公稱內(nèi)徑 ， 內(nèi)圈公稱內(nèi)徑 B-軸承公稱寬度 C-外圈公稱寬度 B1-內(nèi)圈公稱寬度 di -內(nèi)圈滾道直徑 aH -內(nèi)圈潤(rùn)滑油孔位置 dy-內(nèi)圈潤(rùn)滑油孔直徑 db-內(nèi)圈外擋邊直徑 a1-內(nèi)圈外擋邊寬度 Da-內(nèi)圈內(nèi)擋邊直徑 a2-內(nèi)圈內(nèi)擋邊寬度 F-內(nèi)圈滾道寬度 De-外圈滾道直徑 D1-外 圈密封槽直徑 D2-外圈擋邊直徑 E-外圈滾道寬度 b1-外圈密封槽寬度 b2-外圈擋邊寬度 rs-最小裝配倒角 d1-平擋圈公稱外徑 d2-平擋圈公稱內(nèi)徑 B2-平擋圈寬度 r3-外圈非裝配倒角坐標(biāo)尺寸 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 r1-內(nèi)圈裝配倒角坐標(biāo)尺寸 ra-內(nèi)圈非裝配倒角尺寸 rb-平擋圈倒角尺寸 3.2滾針?lè)?hào) Z-滾動(dòng)體的數(shù)量 Dpw-滾針中心圓直徑 Dw-滾針公稱直徑 Dwe-滾針有效直徑 Lw-滾針公稱長(zhǎng)度 Lwe-滾針有效長(zhǎng)度 Rw-圓頭 滾針端頭半徑 Rc -修正線母線圓弧部分半徑 t -修正母線凸度部分長(zhǎng)度 t1-滾針凸度測(cè)量點(diǎn)距滾針端面距離 -滾針凸度量 r-滾針倒角 3.3密封圈符號(hào) Df-密封圈外徑尺寸 Df1-密封圈唇口外徑尺寸 df -密封圈內(nèi)徑尺寸 df1 -密封圈次內(nèi)徑尺寸 Bf-密封圈總寬度 tf-密封圈寬度 bf-密封圈唇口寬度 3.3保持架主要符號(hào) Bc -保持架寬度 Dc -保持架外徑 Dc1 -保持架內(nèi)徑 bc-保持架窗孔圓周寬度 bc2-保 持架內(nèi)橫梁窗孔寬度 C1 -相鄰兩窗孔中心距 Dc2-K型保持架外橫梁小槽直徑 Dc3-K型保持架內(nèi)橫梁外徑 Dcp-保持架窗孔中心圓直徑 lc-保持架窗孔長(zhǎng)度 Sc-K型保持架內(nèi)橫梁厚度 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 4.設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 外形尺寸 平擋圈型滾輪滾針軸承的基本尺寸 d、 D、 B、 C、 rs應(yīng)符合 GB6445-1996 的規(guī)定。 D=22 d1=10 B=36 B2=23 C=12 M=4 C1=0.6 rmin=0.3 d2=17.5 G:M10X1 LG=12 4.2 額定載荷 4.2.1徑向額定動(dòng)載荷 1c os 27/294/39/7r wewecm DZLifbC (圖紙上標(biāo)注 Cr值以 kN為單位，四舍五入至小數(shù)點(diǎn)后 1位 )式中 , mb 關(guān)于當(dāng)前常用材料和加工質(zhì)量額定系數(shù)，該值隨軸承類(lèi)型和設(shè)計(jì)不同而異。 對(duì)于滾針軸承 , mb =1.1。 cf 與 pwwe / DD 有關(guān)， cf 值見(jiàn)附表 1，中間值用線性插值法求取。 i ：軸承中滾動(dòng)體的列數(shù) fc=Dwe/Dpw=2/14.088 =0.142 查附表 1得： fc=87.7 Lwe=lw-2rmin =5-2x0.4 =4.2 1c os 27/294/39/7r wewecm DZLifbC =5.2KN 4.2.2 徑向額定靜載荷 2c o s)c o s1(44wewepwweor DLZiDDC(圖紙上標(biāo)注 Cor值以 kN為單位，四舍五入至小數(shù)點(diǎn)后 1位 ) 2c o s)c o s1(44wewepwweor DLZiDDC=44(1-2xcos90/14.088)x1x16x4.2x2xcos90 =5.1KN 4.3 滾動(dòng)體及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì) 4.3.1 滾針直徑 Dw的計(jì)算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一取為 -0.01） Dw=0.5 KD（ D-d） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 式中， KD的取值范圍為： KD=0.20.3 注： Dw按靠近原則圓整至 GB309中的優(yōu)選尺寸。 Dw=0.5x0.25x(22-10) =0.5x0.25x12 =1.5 查 GB309?。?Dw=2.0 4.3.2 滾針長(zhǎng)度 Lw的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 1選?。?表 1： Lw允差 單位： mm 滾針公稱長(zhǎng)度 Lw 滾針長(zhǎng)度允 差 超過(guò) 到 上差 下差 3 6 0 -0.18 6 10 0 -0.22 10 18 0 -0.27 18 30 0 -0.33 30 50 0 -0.39 50 80 0 -0.46 當(dāng)有保持架時(shí) Lw=C-2 KL1-2 KL2 注： Lw按靠近原則圓整至 GB309中的優(yōu)選尺寸。 KL1,KL2查表 2，表 3 Lw= C-2 KL1-2 KL2 =12-2x3-2x1 =12-6-2 =4 查 GB309： Lw=5 表 2： KL1 系數(shù) 軸承公稱內(nèi)徑 d KL1值 超過(guò) 到 - 6 2.5 6 15 3 15 - 4 表 3： KL2系數(shù) 外圈公稱寬度 C KL2值 超過(guò) 到 - 20 1 20 24 2 24 30 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 4.3.3 滾針中心圓直徑 Dpw 的計(jì)算（取值精度 0.001，允差統(tǒng)一取為 0.025） 當(dāng)已知滾針組 內(nèi)徑 Fw和滾針組外徑 Ew時(shí)， Dpw=（ Fw+Ew） /2 =（ 16.088+12.088） =28.176/2 =14.08 4.3.4 滾針數(shù) Z的計(jì)算（取值精度 1） 有保持架時(shí) Z= Dpw（ 1.7 Dw） =3.14x14.088/(1.7x2) =3.14x14.088/3.4 =13.1 考慮到載荷和滾針的對(duì)稱性，取 Z=16個(gè) 4.4 外圈的設(shè)計(jì) 4.4.1 外圈滾道直徑 De的計(jì)算（取值精度 0.001，允差按 G6） De=Dpw+Dw 并滿足外圈壁厚（ D-De）軸承總壁厚（ D-d）的 45% De=Dpw+Dw =14.088+2 =16.088 (D-d)=22-10=12 (D-d)x45%=5.4 D-De=22-16.088=5.912 D-De(D-d)x45% 所以 De=16.088 4.4.2 外圈滾道寬度 E的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 0.05） E=Bc-tf 2-0.05 =7.7-2x0.6-0.05 =6.45 4.4.3 外圈擋邊直徑 D2的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 6選取） D2=d2+6K4 =17.5+1.8 =19.2 表 5： K3、 K4系數(shù) 軸承公稱內(nèi)徑 d K3值 K4值 超過(guò) 到 - 17 0.5 0.3 17 - 0.7 0.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 表 6： D2和 D1的允差 D2或 D1 超過(guò) 3 10 20 50 80 120 到 10 20 50 80 120 180 D2或 D1的允差 +0.08 0 +0.10 0 +0.13 0 +0.16 0 +0.19 0 +0.22 0 4.4.4 外圈擋邊槽寬度 b2 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 0.05） b2=（ C-E） 2 =(12-6.45)/2 =2.78 4.4.5 外圈密封槽直徑 D1 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 6選?。?D1 D2+2 K5 =19.2+2x0.7 =20.6 表 7： K5的值 內(nèi)圈公稱直徑d K5 超過(guò) 到 20 0.7 20 30 1 30 1.2 4.4.6 外圈密封槽寬度 b1 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 +0.1） b1=1.5 表 8： b1的值 內(nèi)圈公稱直徑d b1 超過(guò) 到 10 17 1.5 17 - 2.5 4.5 內(nèi)圈的設(shè)計(jì) 4.5.1 內(nèi)圈寬度 B1的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 -0.12） B1=B-0.3 =12-0.3 =11.7 4.5.2 內(nèi)圈滾道直徑 di的計(jì)算（取值精度 0.001，允差按 h5） di=Dpw-Dw =14.088-2 =12.088 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 4.5.3 內(nèi)圈滾道寬度 F的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 0.05） 當(dāng)帶保持架時(shí) F= Bc + 0.1 =7.7+0.1 =7.8 4.5.4 內(nèi)圈外擋邊寬度 a1 的計(jì)算（取值精度 0.01，允差按 0.05） a1=（ B-F） 2 =(12-7.8)/2 =2.1 4.5.5 內(nèi)圈外擋邊直徑 da1 的計(jì)算（取值精度 0.01，允差按表 10選?。?da1=di-2 k6 =12.088-2x1 =10.088 表 9： K6的值 內(nèi)圈公稱直徑d K6 超過(guò) 到 8 0 8 20 1 20 1.7 表 10： da1的允差 K6 0時(shí) da1 超過(guò) 18 30 50 到 18 30 50 80 da1的允差 +0.036 +0.023 +0.043 +0.028 +0.052 +0.034 +0.062 +0.041 4.5.6 內(nèi)圈內(nèi)擋邊寬度 a2 的計(jì)算（取值精度 0.01，允差按 +0.1） a2=a1+0.2 =2.1+0.2 =2.3 4.5.7 內(nèi)圈內(nèi)擋邊寬度 da2 的計(jì)算（取值精度 0.01，允差按表 11選取） da2=d+0.4 =10+0.4 =10.4 表 11： da2的允差 da2 超過(guò) 18 30 50 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 到 18 30 50 80 da2的允差 +0.10 0 +0.13 0 +0.16 0 +0.19 0 4.5.8 潤(rùn)滑油孔位置 aH的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 0.2） aH=0.5 B1 =0.5x11.7 =5.85 4.5.9 潤(rùn)滑油孔直徑 dy的計(jì)算（允差統(tǒng)一定為 +0.3） 潤(rùn)滑油孔直徑按表 12選取。 因?yàn)?d=10 所以 dy=3 表 12：潤(rùn)滑油孔直徑 單位： mm 內(nèi)圈內(nèi)徑 d 超過(guò) 20 40 80 到 20 40 80 120 油孔直徑 dy 3 3.5 4 4.5 口部倒角 e1 0.5 45 4.5.10 非裝配倒角尺寸 ra的計(jì)算（允差統(tǒng)一定為 0.1） 非裝配倒角尺寸 ra 按 表 13選取 因?yàn)?d=10 所以 ra=0.3x45 表 13： ra的值 單位： mm 內(nèi)圈公稱直徑d ra 超過(guò) 到 20 0.345 20 0.545 4.6 平擋圈的設(shè)計(jì) 4.6.1 平擋圈外徑 d2的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 h10） 平擋圈外徑 d2按 相關(guān)樣本和 國(guó)標(biāo) 要求來(lái)確定。 取 d2=17.5 4.6.2 平擋圈內(nèi)徑 d1的計(jì)算（允差按 H7） d1= da2 =10.4 4.6.3 平擋圈寬度 B2的計(jì)算（取值精度 0.01，允差按 0.05） B2 a1+0.15 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 =2.1+0.15 =2.25 4.6.4 裝配倒角尺寸 rb的計(jì)算（允差統(tǒng)一定為 +0.2） 裝配倒角尺寸 rb按表 14選取 因?yàn)?d=10所以 ra=0.5x45 表 14： rb的值 單位： mm 內(nèi)圈公稱直徑d rb 超過(guò) 到 20 0.545 20 0.745 4.6.5 非裝配內(nèi)倒角尺寸 rn的計(jì)算 非裝配內(nèi)倒角尺寸 rn按 R0.2 4.6.6 非裝配外倒角尺寸 rw的計(jì)算（允差統(tǒng)一定為 0.2） 非裝配內(nèi)倒角尺寸 rw按表 15選取 因?yàn)?d=10所以 rw=0.4x45 表 15： rw的值 單位： mm 內(nèi)圈公稱直徑d rw 超過(guò) 到 20 0.445 20 0.645 4.7 密封圈的設(shè)計(jì) 4.7.1 密封圈唇口外徑尺寸 Df1的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 17選?。?Df1=D1- K7 =20.6-0.5 =20.1 表 16： K7的值 內(nèi)圈公稱直徑d K7 超過(guò) 到 17 0.5 17 0.7 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 表 17： Df1、 Df、 df和 df1的允差 Df1或 df 超過(guò) 18 30 50 到 18 30 50 80 Df1的允差 0 -0.09 0 -0.11 0 -0.13 0 -0.16 df 、 df1和 Df的允差 +0.09 0 +0.11 0 +0.13 0 +0.16 0 4.7.2 密封圈內(nèi)徑尺寸 df 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 17選?。?df De+K8 =16.088+0.6 =16.688 表 18： K8的值 內(nèi)圈公稱直徑d K8 超過(guò) 到 17 0.6 17 0.8 4.7.3 密封圈寬度 tf的計(jì)算（允差按 -0.1） 密封圈寬度 tf按表 19選取 因?yàn)?d=10 所以 tf=0.6 表 19： tf和 K9的值 單位： mm 內(nèi)圈滾道直徑d tf或K9 超過(guò) 到 17 0.6 17 25 0.8 25 1.0 4.7.4 密封圈次內(nèi)徑尺寸 df 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 17選?。?df =d2+0.2 =17.5+0.2 =17.7 4.7.5 密封圈外徑尺寸 Df 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 17選?。?Df=D1+K9 ( K9 按表 19選取 ) =20.6+0.6 =21.2 4.7.6 密封圈總寬度 Bf的計(jì)算（取值精度 0.1,允差統(tǒng)一按 0.05） Bf=b2-0.5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 =2.78-0.5 =2.28 4.7.7 密封圈唇口寬度 bf 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按 -0.15） Bf=b1-K10 =1.3-0.6 =0.7 表 20： K10的值 內(nèi)圈公稱直徑d K10 超過(guò) 到 17 0.6 17 1.0 4.8 保持架的設(shè)計(jì) 4.8.1 保持架中心圓直徑 Dcp的計(jì)算（取值精度 0.001，允差統(tǒng)一規(guī)定為 0.025） Dcp=Dpw =14.088 4.8.2 保持架鋼板內(nèi)橫梁厚度 Sc的計(jì)算（取值精度 0.01，允差統(tǒng)一規(guī)定為 0.05） Sc=Ks Dw 式中， Ks=0.230.27 Sc=Ks Dw =0.25x2 =0.5 計(jì)算后按表 21選用標(biāo)準(zhǔn)厚度鋼板。 表 21：保持架內(nèi)橫梁厚度 Sc 單 位： mm Dw 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 5.5 6.0 Sc 0.25 0.35 0.5 0.65 0.75 0.85 1.0 1.2 1.4 1.5 4.8.3 保持架外徑 Dc的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 23選取） Dc=Dcp+Kc Dw 式中， Kc=0.330.75 Dc=Dcp+Kc Dw =14.088+0.75x2 =15.8 4.8.4 保持架內(nèi)徑 Dc1的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 23選?。?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 Dc=Dcp-KDc Dw 式中， KDC=0.750.85 Dc=Dcp-KDc Dw =14.088-0.688 =13.4 表 22：保持架鋼板厚度 單位： mm Dw 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 5.5 Sc 0.25 0.35 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 Dw 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0 10.0 12.0 15.0 Sc 1.5 1.7 1.8 2.0 2.0 2.2 2.5 3.0 3.8 4.8.5 保持架寬度 Bc的計(jì)算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一規(guī)定為 -0.20/-0.55） Bc=F-0.1 =7.8-0.1 =7.7 4.8.6 保持架窗孔長(zhǎng)度 lc 的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 24選?。?lc=Lw+0.1 =5+0.1 =5.1 表 24： lc和 lc1的允差 滾針長(zhǎng)度 Lw 超過(guò) 30 到 30 lc的允差 +0.10 0 +0.20 0 lc1的允差 +0.10 0 +0.16 0 4.8.7 保持架窗孔圓周寬度 bc的計(jì)算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一規(guī)定為 +0.05） bc=2Dw+0.1 =2x2+0.1 =4.1 4.8.8 窗孔端部至保持架端面寬度 Sb的計(jì)算（取值精度 0.01，允差按 0.05） Sb=0.5 （ Bcmax+Bcmin） 2-lcmax =0.5x(7.5+7.15)/2-5.2 =1.1 4.8.9相鄰兩窗孔中心間距離 C1的計(jì)算（取值精度 0.001，允差按 0.025） C1=Dcp sin（ 180 Z） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 =14.088xsin180/8 =14.088x0.3827 =5.391 4.8.10 lc1的計(jì)算（取值精度 0.1，允差按表 24 選?。?lc1= lc +0.4 =5.1+0.4 =5.5 4.8.11 Sb1的計(jì)算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一規(guī)定為 0.05） Sb1=0.5 （ Bcmax+Bcmin） 2-lc1max =0.5x(7.5+7.15)/2-5.6 =1 二 .外圈 .螺栓軸 .保持架 的 工藝 設(shè)計(jì) 和 工藝文件 編制 (一 )確定毛坯的制造形式 滾動(dòng)軸承在工作時(shí)承受著高而集中的交變應(yīng)力同時(shí)在滾動(dòng)體和套圈之間還產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦，因此，滾動(dòng)軸承材料要求具 有高的硬度和耐摩性，高的彈性極限和接觸疲勞強(qiáng)度，足夠的任性和一定的耐腐蝕性。一般軸承材料用軸承鋼（ GCr15），但對(duì)于一些應(yīng)用場(chǎng)合要求有優(yōu)良的耐摩性，耐疲勞性，又可以承受沖擊載荷，要求具有良好的綜合力學(xué)性能，用軸承鋼可以滿足要求，該產(chǎn)品外圈在受力時(shí)要求很高的硬度又要求一定的塑性和任性，根據(jù)上述分析故外圈材料可為 GCr15，內(nèi)圈為： GCr15，為提高生產(chǎn)率外圈采用鍛件，內(nèi)圈采用棒料 ，保持架采用模具制造 。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保 證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則， 粗基準(zhǔn)的選擇：因該零件是回轉(zhuǎn)類(lèi)零件，故以外徑作為粗基準(zhǔn) （ 2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 （三）制定工藝路線 (內(nèi)圈 ,外圈 ,保持架 ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 制定工藝路線 的 出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使零 件的幾何形 狀 、 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具 ,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 外圈的加工主要是車(chē)和磨，加工選擇粗基準(zhǔn)是外徑。兩端面的平行度達(dá)到 0.005，幾個(gè)圓行孔的形位公差的精度也很高，這就要求用夾具，保證他們之間的位置精度要求。內(nèi)圈是螺栓軸，它和外圈的接觸面 10.16，要求有很高的精度，粗糙度達(dá)到 0.25，起子槽與徑向油孔應(yīng)保證垂直。保持架的加工主要是模具拉深 加工。沖窗口之間的距離要相等，這就要求夾具輔助加工。為了保證其強(qiáng)度，在沖窗之前要對(duì)保持架進(jìn)行熱處理。 外圈車(chē)加工工藝： 工序一 軟磨端面 工序二 軟磨外徑 工序三 精鏜孔 工序四 精車(chē)一密封槽及倒角 工序五 精車(chē)另一密封槽及倒角 外圈的 磨加工 工藝 ： 工序一 淬 ,回火 工序二 磨兩端面 C(C1),平行度 0.02 工序三 精 磨兩端面 , 平行度 0.008 工序四 磨外徑 工序五 超精外徑達(dá)到要求 工序六 粗精磨滾道至 工序七 超精滾道達(dá)到要求 工序八 終磨圓弧面 工序九 探傷 內(nèi)圈的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明 1. 工藝路線方案一 工序一 下料 20x80 工序二 車(chē)端面 .打中心孔 .粗車(chē)外徑 工序三 車(chē)另端面 .打中心孔 .粗車(chē)外徑 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 工序四 精車(chē)滾道面和擋圈配合面 工序五 精車(chē)另滾道面和擋圈配合面 工序六 精車(chē)裝配面和螺紋面 工序七 車(chē)退刀槽和倒角 工序八 切斷 .車(chē)大擋邊外徑和大端面 .打中心孔 工序九 鉆 軸向油孔 工序十 鉆徑向油孔 工序十一 鉆內(nèi)六角頂孔 工序十二 調(diào)質(zhì) 工序十三 車(chē)滾道兩擋邊 工序十四 車(chē)大擋邊側(cè)面 工序十五 精車(chē)小端面并倒角 工序十六 磨螺紋面 工序十七 滾絲 工序十八 擠壓內(nèi)六角 工序十九 去內(nèi)六角毛刺 工序二十 回牙 工序二十一 鉆絞兩端油堵孔 工序二十二 去除毛刺和鐵削 工序 二 十 三 高頻淬火 工序二十 四 粗精磨各外徑 工序二十五 探傷 2 工藝路線方案二 工序一 下料 ,回火 工序二 粗車(chē)外形并打頂尖孔 工序三 鉆鉸油堵孔 工序四 鉆徑向油孔 工序五 銑起子槽 工序六 調(diào)質(zhì)處理 工序七 精車(chē)大端面和外徑 工序八 精車(chē)小端面保證尺寸 工序九 精車(chē)各外徑到指定尺寸 工序十 車(chē)越程槽和倒角 工序十一 高頻淬火、回火 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 工序十二 粗精磨各外徑面至指定尺寸 工序十三 滾絲 工序十四 清理油孔 工序十五 超精滾道 工序十六 探傷 3. 工藝路線方案三 工序一 備料 工序二 粗車(chē)外形并打頂尖孔、切斷 ,保證尺寸 工序三 鉆鉸軸向油孔 ,精車(chē)大擋邊外徑和外側(cè)面 工序四 銑起子槽 工序五 精車(chē)各外徑及小端面保證各臺(tái)階面尺寸 工序六 車(chē)越程槽和倒角 工序七 鉆徑向油孔 工序八 高頻淬火、回火 工序九 粗精磨各外徑面至指定尺寸 工序十 滾絲 工序十一 探傷 4.工藝方案的比較與分析 上述三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于 :方案一是加工軸的基本外型尺寸 ,從加工兩端面到加工軸的階梯 .后加工油孔 , 越程槽和 倒角 ,再加工螺紋，屬于我們正常的加工方案。方案二，三則是在粗加工后就加工油槽。然后對(duì)內(nèi)圈進(jìn)行加工和車(chē)越程槽，并且合并了加工，減少了加工次數(shù)。讓我們比較一下上述的三套方案。很明顯這三套方案不同點(diǎn)是對(duì)油槽加工的先后。方案一是我們常規(guī)的加工工藝，可以保證了加工要求，適合單件和小批量生產(chǎn)。方案二三則減少了加工量，適合大批量生產(chǎn)。這里我們是小批量生產(chǎn)品，精度要求較高。因此方案一可以使用。 保持架的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明 工序一 下料 工序二 落料成型加工 工序三 一拉 工序四 磷化 工序 五 皂化 工序六 整拉加工 工序七 車(chē)一邊 工序 八 切底加工 工序九 沖窗 工序十 車(chē)另一邊 工序 十一 軟拋光 工序 十二 滲碳，淬火 工序十三 檢查外觀 （四）機(jī)械加工余量，毛坯的確定 確定機(jī)械加工余量 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 鋼質(zhì)磨弧形面的機(jī)械加工余量按 JB3835-85確定。確定時(shí)，根據(jù)估算鍛件重量，加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)；由表 3.1-56可查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工余量?？椎募庸び嗔坑杀?3.1-57查得。表中余為量值單面余量。（參考機(jī)械 加工工藝手冊(cè)） 鍛件重量 根據(jù)零件成品外圈重量估算為小于 0.2Kg.軸為 0.3Kg 加工精度 零件的各表面為精度 F2 磨削加工。 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S. 因?yàn)殄懠楸⌒螆A盤(pán)，其厚度與直徑之比 0.2，所以鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為復(fù)雜級(jí) S4. 機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件重量、 F2、 S4查表 3.1-56。由于表中形狀復(fù)雜系數(shù)只列 S1和S3，則 S2參考 S1,S4參考 S3定。由此查得直徑方向?yàn)?1.5 2.0mm，水平方向?yàn)?1.5 2.0mm.即鍛件各外徑的單面余量為 1.5 2.5mm。各軸向尺寸的單面余量為 1.5 2.0mm，鍛件中心兩孔的單面余量按表 3.1-57查得為 2.0mm. 確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度 Ra 1.6.Ra f=0.012mm/r 3） 確定主軸轉(zhuǎn)速 4） n=12000r/min 5） 計(jì)算切削速度 V= nd/1000=3.14x22x12000/1000=828.9m/min 工序三： 精磨兩端面 1機(jī)床： M7363 量具 :高度比較儀 G903.粗糙度比較塊 3 切削用量 磨兩端面保證尺寸為 : 11.95 1）任意夾一 面 ,(因工件較小 ,無(wú)需頂尖 ) 2）進(jìn)給量 f根據(jù) f=0.012mm/r 3）確定主軸轉(zhuǎn)速 n=12000r/min 4）計(jì)算切削速度 V= nd/1000=3.14x22x12000/1000=828.9m/min 工序四： 磨外徑 保證尺寸 22.05 1 機(jī)床： MT1040A或 3ME2116 量具： 外徑 比較儀 D913.粗糙度比較塊 2） 切削用量 1進(jìn)給量取 f=0.15 mm/r 2 確定主軸轉(zhuǎn)速 n=8000r/min 3計(jì)算切削速度 V= nd/1000=3.14x22x8000/1000=502.4 m/min 工序五： 超精外徑 保證尺寸 22.05 1 機(jī)床： M6132 量具： 外徑 比較儀 D913.粗糙度比較塊 2.切削用量 1進(jìn)給量取 f=0.01 mm/r 2確定主軸轉(zhuǎn)速 n=12000r/min 3計(jì)算切削速度 V= nd/1000=3.14x22X12000/1000=828.9 m/min 工序 六 ： 粗精磨滾道 保證尺寸 16.088 1加工條件 : 機(jī)床 : MZ204C.3MZ203B.3MZW205 量具 : 內(nèi) 徑 比較儀 D923.粗糙度比較塊 .刀口尺 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 2.切削用量 1進(jìn)給量取 f=0.1 mm/r 2 確定主軸轉(zhuǎn)速 n=8000r/min 3計(jì)算切削速度 V= nd/1000=3.14x16X8000/1000=401.9m/min 工序七：超精滾道 保證尺寸 16.088 1加工條件 : 機(jī)床 : 手動(dòng)超精機(jī) 量具 : 內(nèi)徑比較儀 D923.粗糙度比較塊 .刀口尺 2.切削用量 1進(jìn)給量取 f=0.01 mm/r 2 確定主軸轉(zhuǎn)速 n=10000r/min 3計(jì)算切削速度 V= nd/1000=3.14x16X10000/1000=502.4m/min 工序八 終磨圓弧面 保證尺寸 22 1.加工條件 : 機(jī)床 : 3ME2116 量具 : 外徑 比較儀 D913.粗糙度比較塊 2.切削用量 定位夾具定位鉆徑向油孔 2X4.3 1進(jìn)給量取 f=0.01 mm/r 2 確定主軸轉(zhuǎn)速 n=12000r/min 3計(jì)算切削速度 V= nd/1000=3.14x22X12000/1000=828.9m/min 工序九 探傷 1加工條件 : 機(jī)床 : EWM-400 三 .保持架 模具的設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)的選擇 由 本產(chǎn)品精度要求極高所以所選 的模具要有很高的精度經(jīng)比較，我選擇導(dǎo)柱式模架，該模具由導(dǎo)套和導(dǎo)柱配合作沖模的導(dǎo)向，工作時(shí)導(dǎo)柱 始終以 H6/h5 或 H7/h6 滑配合形式，互不分離，從而保證沖模工作工件零件位置正確，不受壓力機(jī)滑塊精度的影響，適用于生產(chǎn)精度要求高，批量較大的沖裁，沖壓。導(dǎo)柱模導(dǎo)向性較好，所以保證提高制件的精度并保證凸模畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 與凹模的間隙均勻，減少模具的磨損，安裝也方便，缺點(diǎn)是制造成本較高，但為了加工的需要我選擇此模具。 沖模零件材料的選擇 冷沖模材料的選擇，要根據(jù)沖模使用條件進(jìn)行合理的選材只有這樣，才能保證沖 模的質(zhì)量。若選材不當(dāng)，即使有很好的熱處理，也不能獲得優(yōu)異的性能和高的耐磨度。因此，在選材時(shí)必須尊重一下原則： （ 1） 要選擇淬透性良好的材料 在模具使用中，沖模除要求表面有足夠的硬度外，還要求心部還要有足夠的韌性。若用淬透性較差的材料，表面淬硬后其心部沒(méi)淬透，這樣即使回火也不能得到高的強(qiáng)度和韌性，影響了沖模的質(zhì)量，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以在選材的時(shí)候一般選用淬透性能好的鋼材這是為了使其在淬火后獲得較均勻的應(yīng)力狀態(tài)，以避免開(kāi)和變形，所以在沖模中，我選擇凹模淬透性較好的材料，而凸模則要求低些。這樣可以獲得較高的產(chǎn)品質(zhì) 量。 （ 2） 要選用抗回火穩(wěn)定性高的材料 冷沖模在工作時(shí)，由于和被加工材料發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓和摩擦，會(huì)形成較高的溫度，這就要求沖模材料本身要具有較高的抗回火的穩(wěn)定性，也就是要在一定溫度下能有保持硬度的能力。一般說(shuō)來(lái)，碳素鋼和低合金鋼抗回火能力差若采用不同程度的含鉻和含鉬的合金鋼，能顯著提高沖模的這種性能。 （ 3） 要選擇抗熱處理變形的材料 零件經(jīng)熱處理發(fā)生變形，主要是由于材料特性引起的，材料特性所引起的變形，主要是在加熱冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力引起膨脹與收縮造成的。所以，在選用材料時(shí)，對(duì)一些形狀復(fù)雜，截面厚薄不均的 零件，不宜采用淬透性差的材料，可選用一些含碳高，高合金淬透性好的材料。 拉深模工作零件材料的選擇 所謂拉深即利用模具使平面材料變成開(kāi)口空心零件的沖壓方法，主要是利用拉深模使金屬材料在一定壓力下產(chǎn)生塑性變形，制造出與拉深型腔相仿的制件。拉深凹，凸模是拉深模的主要工作零件，所選用的材料應(yīng)該具有良好的耐磨性，抗粘附性能。 怎樣確定圓形零件的拉深次數(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 在拉深過(guò)程中，若坯料的變形量超過(guò)材料所允許的最大變形程度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)零件被拉例的現(xiàn)象，所以，有些零件不能只拉一次成形，而需多次拉深后才能成形。即使每次拉深成形的變 形拉深系數(shù)都控制在允許的范圍內(nèi)，讓坯料形狀逐漸發(fā)生變化，最后得到所需零件的形狀。 所謂拉深系數(shù)是指坯件每次拉深后的斷面積與拉深前的斷面積之比 即： m=Fn/Fn-1 式中 m 拉深系數(shù)； Fn 拉深后的斷面積（ mm） Fn-1 拉深前的斷面積 圓筒形零件的拉深系數(shù)則為 m=fn/Fn-1= 式中 dn-1 拉深前的坯件直徑（ mm） dn 拉深后的坯件直徑（ mm） t 坯件的厚度（ mm） 既圓筒形零件的拉深系數(shù)為每次拉深后圓筒形直徑與拉深前的坯料直徑的比值。 拉深系數(shù)是拉深工序中一個(gè)重要參數(shù)，合理的選擇拉深系數(shù)可以減少加工過(guò)程中的拉深次數(shù)，保證制品零件的加工質(zhì)量。從公式可以看出拉深系數(shù)越小，說(shuō)明拉深前后直徑的差別越大 ，即該工序變形程度越大，但過(guò)小的系數(shù)，則會(huì)使拉深的零件起皺 及嚴(yán)重變薄，因此拉深系數(shù)不能太小，應(yīng)有一定的界限。見(jiàn)表（ 1-5） 圓筒形零件的極限拉深系數(shù) m 拉深極限 相對(duì)厚度 t/D0x100 2-1.5 1.5-1.0 1.0-0.6 0.6-0.3 0.3-0.15 0.15-0.08 m1 0.48-0.50 0.50-0.53 0.53-0.55 0.55-0.58 0.58-0.60 0.60-0.63 m2 0.75-0.75 0.70-0.75 0.76-0.78 0.78-0.79 0.79-0.80 0.80-0.82 0.75-0.78 0.78-0.79 0.79-0.80 0.80-0.81 0.81-0.82 0.82-0.84 0.78-0.80 0.79-080 0.81-0.82 0.82-0.83 0.83-0.85 0.85-0.86 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 0.80-0.82 0.82-0.84 0.84-0.85 0.85-0.86 0.86-0.87 0.87-0.88 注 ： 1.凹模圓角半徑較大時(shí)（ R 凹 =8-15t） 拉深系數(shù)取最小值 2.凹模圓角半徑較小時(shí)（ R 凹 =4-8t） 拉深系數(shù)取最大值 3.本表適用與 08， 10 號(hào)鋼，其它可根據(jù)材料的塑性大小，將表中的數(shù)值減少或加大（ 1.5-2） %。 利用拉深系數(shù)確定拉深系數(shù)： 1） 首先計(jì)算拉深件的坯料 的尺寸和相對(duì)厚度 t/d0*100 2） 計(jì)算總拉深系數(shù) m總 m總 =d/d0 式中 d 零件直徑（ mm）； d0 坯料直徑（ mm）； m總 零件的總拉深系數(shù)； t 材料厚度（ mm） 3） 根據(jù)相對(duì)厚度 t/d0*100 值，從表 1-6 中查得各次拉深系數(shù)，若查的第一次拉深系數(shù) m1 m總時(shí)，制品零件可以一次拉深成形，若 m1 m總時(shí)則需進(jìn)行多次拉深成形。 在多次拉深時(shí) m總 =m1xm2Xm3 .mn 即零件的制品的總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的乘積，只要算出 m 總，然 后在表 1-6 中查的各次拉深系數(shù)值，通過(guò)估算就可求的所需的拉深次數(shù)。 實(shí)際上，在第一次拉深以后的各次拉深系數(shù)值變化很小，特別是在經(jīng)工序中間退火的坯料拉深系數(shù)相差就更小。為了計(jì)算方便，首次拉深系數(shù)與以后各次的拉深系數(shù)值應(yīng)相等，因此我在計(jì)算時(shí)只要先算出 m總，然后再根據(jù)表 1-6查出 M1來(lái)就可以驗(yàn)算出所需的拉深次數(shù)。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，可根據(jù)拉深零件的相對(duì)深度 H/d（ H 為零件的高度）和相對(duì)拉深厚度t/d0X100，通過(guò)查表的方法，直接確定所需的拉深次數(shù) 。 保持架 的工藝計(jì)算 1.毛坯直徑，拉 伸次數(shù)，半成品尺寸的計(jì)算。材料為 SPCC 鋼板 ，料厚 t=1.2mm 1) 確定修邊余量 h 查手冊(cè)的 h/d=7.7/15=0.51 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 取修邊余量 h=5 mm 2) 計(jì)算毛坯直徑 D 由表得 D= dxd+4dh-1.72rd-0.56rxr = 15x15+4x15x(7.7+5)-1.72x2x15-0.56x2x2 =30.6=31mm 3） 確定拉伸次數(shù) 先判斷能否一次拉成 零件所需的拉伸系數(shù)（即拉伸總系數(shù)） M 總： M=d/D=15/31=0.48 由表取 M1=0.57,Mn=0.8 可見(jiàn)， M 總 =0.48 由查參數(shù)確定拉伸次數(shù)： t/D=1.2/31=3.3% h/d=12.7/15=0.85 所以查表得 n 是 3 次 計(jì)算演算得 m1=0.60 m2=0.72 m3=0.84 各次拉伸直徑推算為 : d 1=0.64X31=19.9mm d 2=0.72X19.9=15.9mm d 3=0.82X15.9=13.6mm 因?yàn)?m3 已經(jīng)小于直徑 15.8，所以不必再推下去，需 3 次即可 4） 各次半成品直徑的計(jì)算：調(diào)整各次的拉伸系數(shù)，使各次的拉伸系數(shù)均偏大。調(diào)整 后，實(shí)際選取 m1=0.67 m2=0.79 m3=0.89. 所以各次拉伸的直徑確定為 : d 1=0.67X31=21.0mm d 2=0.79X21=16.6mm d 3=0.89X16.6=15.8mm 5）各次半成品的高度計(jì)算