轴承座设计正文

1第一章滚动轴承座组件工艺2.1零件分析2.1.1功用及工作状况滚动轴承盖和滚动轴承座是与轴承相配，构成一个结合体，然后装于滚动筒上，与道夫配合工件，成为梳棉机上的一个重要组成部分，滚动结合件是滚动中的一个关键零件。滚动结合件安装在滚动筒上与滚动筒一同旋转，滚动轴承盖是安装在轴承座上的滚动轴承座是重达约1吨，转速为260rpm～410rpm的滚动的支承件。由于滚动轴承件伴随滚动旋转工作，又是滚动筒的支承件，因此它对于滚动与滚动墙板的同轴度、轴向压力、机件的磨损、及滚动周围机件安装的准确性和滚动的回转平稳度都有不可忽视的影响。2.1.2零件的结构特点滚动轴承座、滚动轴承盖及其结合件，外观尺寸不大，但形状较复杂，由于安装的是轴承，因此其结构刚性要求较高，并且加工精度要求较高。如滚动轴承盖与滚动轴承座的零件图，A面为滚动轴承盖与滚动轴承座的结合面，要求较高，需通过研磨来保证其平面度。轴承盖上的两个Ф13孔与轴承座上的M12螺纹孔是用来度装螺栓，以便将轴承盖和轴承座联接起来，进行进一步的加工，构成滚动轴承结合件。孔0.0300.0400.02600_0.01476,130,,140是与轴承相配，环形槽是起密封，挡油作用的（与密封圈相配）。孔0.0400142是作为精镗孔0.0260.014140的退刀槽，因而必须对这些同心孔特别是0.0300.0350.026000.01476,94,140的孔径加以控制。螺纹孔4-M10均匀分布，是用来安装螺钉联接轴承盖的。端面T3、T4就是与轴承端面盖相配的。滚动轴承座的底面T2要求对0.0260.014140孔孔心平行，因为它与该孔孔心的平行度，对轴承工作性能有重要的影响作用。滚动轴承结合件的最大高度尺寸为344mm，最大宽度尺寸为90mm，最大长度尺寸为300mm，最大限度孔径为Ф142mm，最小孔径为M8，最小壁厚为筋板厚度为10mm，总之，滚动轴承结合件是个结构比较复杂的零件。2.1.3零件的材料分析由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉生产设备简单，所以在机器零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座、箱体、缸套等形状复杂的零件。又由于灰铸铁具有良好的铸造性、、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以该材料选为灰铸铁。见表2-12表2-1常用灰铸铁的牌号、力学性能及应用类别牌号铸铁壁厚/mm抗拉强度/mpa≥硬度/hbs用途举例铁素体灰铸铁HT1002.5～1010～2020～3030～501301009080110～16693～14087～13182～122低载荷和不重要的零件，如盖、外套、手轮、支架、底板、手柄等铁素体珠光体灰铸铁HT1502.5～1010～2020～3030～50175145130120137～205119～179110～166105～157承受中等应力的铸件，如普通机床的支柱、底座、齿轮箱、刀架、床身、轴承座、工作台、带轮、法兰、管路及一般工作条件的零件。珠光体灰铸铁HT2002.5～1010～2020～3030～50220195170160157～237148～222134～200129～192轴承较大应力和要求一定气密性或耐蚀性的较重要零件，如汽缸、齿轮、机座、机床床身、立拄、气缸体、气缸盖、活塞化工容器等。珠光体灰铸铁HT2504.0～1010～2020～3030～50270240220200175～262164～247157～236150～225孕育铸铁HT30010～2020～3030～50209250230182～272168～251161～241承受高的应力、要求耐磨、高气密的重要铸件，如剪床、压力机、自动机床和重型机床床身、床座、机架、齿轮、衬套、大型发动机曲轴、气缸体、等。孕育铸铁HT35010～2020～3030～50340290260199～298182～272171～257图纸规定选用普通牌号灰口铸铁HT150。该灰铸铁的最小抗拉强度150bMPa，布氏硬度为119～179HBS，具有优良的铸造性能，3生产时工艺简便，生产率高；切削时切屑易脆断，硬度适中，便于切削加工，能减轻刀具的磨损，因而其切削加工性能好。HT150还具有良好的耐磨损性和减振性，再者灰铁铸造中，其收缩时，由于碳是以石墨的形式析出，体积的膨胀弥补了凝固收缩，因而它的收缩率小，对于铸件尺寸的保持性好。常用作机床床身，发动机机体，机座等。2.1.4零件主要表面要求（1）主要表面的尺寸精度孔Ф76的精度为IT10，孔Ф140的精度为IT6，孔Ф13的精度为IT9，螺纹孔M12的精度为IT8，四个螺纹孔M10的精度为IT8。（2）主要表面的形状及位置精度端面T4对Ф140孔心的垂直度为0.05；底Ｔ2对Ф140孔心的平行度为0.025；四个螺纹孔M10对Ф140孔心的位置为Ф0.05mm。（3）主要表面的表面粗糙度孔Ф76的表面粗糙度为Ra6.3，Ф140孔的表面粗糙度值为Ra1.6，平面A为配合面，其表面粗糙度值为Ra1.6；螺纹孔M12的表面粗糙度值为Ra3.2；右端面T4的粗糙度值为Ra3.2；左端面Ｔ3的表面粗糙度为Ra6.3；底面T2的表面粗糙度值为Ra3.2；四个螺纹孔M10的表面粗糙度值为Ra3.2。2.1.5工艺分析热处理要求:由于铸件存在铸造缺陷，因此必须对其进行削除内应力的退火处理－——时效处理。又因铸件的表层及一些薄壁处，由于冷却较快，使切削加工难度增大。因此为了降低材料的硬度，改善切削加工性能必须进行改善切削加工性的退火处理。通过这些热处理，可提高零件材料的物理机械性能,改善工作的切削性,削除铸造内应力，提高产品质量，延长使用寿命。零件的表面处理:为了提高零件表面的抗蚀性，增加耐磨性，使表面美观，在零件机加工完毕后，应对零件的非加工表面进行表面处理，即涂漆。检验:由于滚动轴承结合件是A186D型梳棉机上联接滚动的重要零件，因此应检验铸件毛坯有无铸造缺陷，抽检其物理机械性能。零件在加工过程中，应对照零件图的要求，进行中检。机加工完毕后，应进行终检，检验其尺寸和外观，并检验是否能满足使用要求。零件的生产类型分析:生产类型是由生产量的大小决定的，给定的生产量的大小又是工艺过程的制定的根据，直接影响工艺水平规程制定中的工艺方法、设备和工具等一系列问题。根据规定，滚动轴承结合件为批量生产中的中批量生产，这类型生产批量，按产品分配进行生产，交替地重复的进行，所以要制定详细的工艺规程，并广泛采用通用设备加专用夹具和工具。42.2零件工艺路线制定2.2.1毛坯种类的选择滚动轴承结合件的形状不规则，结构比较复杂，生产批量属于中批生产，且要求零件有较好的刚度和减振性等。结合该零件的结构特点和使用要求，通常选择毛坯为铸件。铸造的适应性广，可以制出形状复杂的毛坯，节约材料，减小切削加工的工作量。在铸造时，适当选择分型面，注意浇铸位置的安排，就可大大避免内部的缩孔、缩松、气孔、砂眼等腰三角形缺陷。毛坯选用砂型机器造型（Ⅱ级精度）。毛坯铸造可分为：①整体铸造；②盖座分开铸造；因滚动轴承端盖的上部分主要与轴承配合工作，其工作面主要集中在上部分（盖座配合加工孔），为了提高工件的使用寿命，避免在这部分出现铸造缺陷，故采用整体铸造，其好处在于能减少铸造工序，节约材料，提高成品率，同时，采用“横做立浇”的方法进行铸造。若采用盖座分开铸造，会使铸造工序增加，浪费材料，增加成本等情况。以上进行比较，从经济效益和成品率上讲，采用整体铸造好。该铸件的分型面选在最大面处，铸件分两箱造型，采用“横做立浇”，底注式浇注系统，使铸件的性能良好，充型时不易冲坏型腔和引起溅炸，并能保证铸件整体的对称性，确保重要面的质量。采用横做立浇方法，排渣效果好，气体易排出，铁水上升平稳，铸件不易产生砂眼、气孔、夹渣，组织致密，均匀，耐磨性好。尺寸公差等级为CT8～10，选CT9。确定铸铁件机械加工余量等级6～8，选择7级[砂型机器造型]。铸造件主要表面的机加工余量的确定见表2-2。另外，在控制凝固次序方面，采用“同时凝固原则”在周围设置冷铁，使金属液体达到同时凝固的目的。表2-2铸造件主要表面的机加工余量表面代号铸件基本尺寸(mm)加工余量等级(mm)机械加工余量(mm)说明D17676.0孔双侧加工D213076.5孔双侧加工D314076.5孔双侧加工T134475.0底面，单侧加工T230077.0顶面单侧加工T312576.5侧面，单侧加工T417576.5侧面，单侧加工5由于铸铁在铸造过程中存在着同应力，因此，在毛坯制成后需要进行时效处理。2.2.2定位基准的选择零件在加工过程中定位基准的选择不仅对保证加工精度和确定加工顺序有很大的影响，而且还决定了工艺装备设计制造的周期与费用，正确的选择各工序的定位基准是制订工艺规程的一个重要问题。（1）粗基准的选择选择粗基准的出发点是为后续的工序提供合理的定位精基准，保证各加工表面的余量足够并分配合理，由于粗基准是对毛坯进行第一次机械加工的定位基准，因此与毛坯的状况关系很大，如图2-1确定粗基准时应按：①用零件非加工表面为粗基准，可保证零件的加工表面与非加工表面的相互位置关系，且能在一次安装中尽可能加工较多的表面。②用零件的重要表面为粗基准，优先保证了重要表面的余量和表面组织性能的一致。③应选面积大、形状简单、加工量大的表面为粗基准，使切削总量最少。④应选毛坯精度高，余量小的表面为粗基准，易保证各加工表面的余量足够，分配合理。⑤应选定位精度高，夹紧可靠的表面为粗基准。⑥粗基准原则上是在第一道工序中使用一次并尽量避免重复。遵循以上的原则，为了确保加工时工件的稳定性能良好，可选滚动轴承结合件的端面T4作为加工面T3的粗基准；再由T3端面加工出T4端面；之后再由粗加工后的T4端面加工出滚动轴承结合件的上下底面。在对铣断之前，前面加工的各面是作为一个整体零件加工出来的，故保证了后续工序的加工精度和简化了加工的难度。（2）精基准的选择选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度的实现，以及定位安装的准确方便。选择精基准应遵循以下的原则：①基准重合原则：确定精基准时，应尽量用设计基准作为定位基准，以消除基准不重合误差，提高零件的表面的位置精度和尺寸精度。②统一基准原则：拟定工艺路线时，各个工序应尽可能用同一个定位基准来精加工各个表面，以保证各表面间的相互位置精度，并且还减少了夹具的数量和工件的装夹次数，降低了成本，提高了生产率。③互为基准原则：6可逐步提高两相关表面的位置精度。④自为基准原则：可使加工余量均匀，保证加工面自身形状精度，而位置精度则由前面的工序保证。同时，精基准选择时，一定要保证工件的夹、压稳定可靠，夹具结构简单及操作简便。在遵循上述原则的前提下，如滚动轴承结合件的两端面的最终精加工，就是互为精基准，遵循“互为基准原则”。如滚动轴承结合件中的孔0.0260.014140的精加工就是以一面双孔定位，自为基准加工出来的。（这就是统一基准和自为基准相结合的精加工方法）。2.2.3加工方法的选择主要根据工件的结构形状、技术要求、零件的年产量、机床的加工精度以及工厂实际情况来选择加工方法，零件机械加工方法的选择应遵循如下原则：1)选加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相适应。2)加工方法要能确保加工表面所要求的精度和粗糙度。3)加工方法要与零件材料的可加工性相适应。4)加工方法要与生产类型相适应。5)加工方法要与工件的形状和尺寸相适应。6)加工方法要求与工件生产厂的现有生产条件相适应。根据上述原则，选定滚动轴承盖，滚动轴承座及滚动结合件的加工方法为：平面选用铣镗加工，其中结合件的两端面采用镗削加工，在轴承盖与轴承座中，这两端面采用卧铣和立铣在Ф26mm以下的孔加工在钻床上进行，大孔则采用镗孔形式，螺纹用丝锥加工。总之，选择加工方法时，应首先确定主要表面的最终加工方法，再依次向前确定各准备准工序的加工方法。对整个零件的加工方法，应综