軸承蓋的加工工藝設(shè)計(jì)和分析

林朝陽(yáng)

（東莞理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，廣東東莞523808）

軸承蓋的加工工藝設(shè)計(jì)和分析

林朝陽(yáng)

（東莞理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，廣東東莞523808）

軸承蓋是機(jī)床經(jīng)常用到的零件，其材料通常是鋼材或鋁材。所加工的軸承蓋要的尺寸比較小，結(jié)構(gòu)比較單薄，有一定的復(fù)雜性，其孔和底面加工精度要求較高，此外幾個(gè)完全貫穿的孔對(duì)位置精度要求也較高。分析了鋼材軸承蓋的加工工藝過(guò)程。考慮到工件形狀復(fù)雜和材料比較薄等特點(diǎn)，在加工過(guò)程中要注重工藝設(shè)計(jì)。首先加工基準(zhǔn)表面，再以該表面為基準(zhǔn)加工其他部位；其次，加工中需要自己設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，在加工較薄位置的工序中，需要手動(dòng)方式夾緊。由于該零件的形狀公差、位置公差以及加工表面粗糙度較高，為保證其加工質(zhì)量，需要編寫(xiě)完善的加工工藝對(duì)加工進(jìn)行指導(dǎo)。

軸承蓋；工藝分析；基準(zhǔn)面；夾具

產(chǎn)品加工工藝是指導(dǎo)產(chǎn)品或零件加工過(guò)程中的操作指導(dǎo)方法，是指導(dǎo)加工生產(chǎn)過(guò)程中的重要技術(shù)文件［1］。產(chǎn)品在加工過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題都是要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)得到解決，因此通過(guò)加工工藝規(guī)程來(lái)約束加工過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證和依據(jù)，在加工過(guò)程編制加工工藝時(shí)必須保證其合理性、科學(xué)性和可行性［2-3］。以下通過(guò)典型零件軸承蓋的加工工藝分析，獲得金屬加工工藝設(shè)計(jì)和編排的規(guī)律掌握和經(jīng)驗(yàn)積累。

1　分析

軸承蓋是機(jī)床經(jīng)常用到的零件，其材料通常是鋼材或鋁材，本文以圖1的軸承蓋分析其加工工藝過(guò)程。

1.1軸承蓋結(jié)構(gòu)分析

所加工的軸承蓋要的尺寸比較小，結(jié)構(gòu)比較單薄，有一定的復(fù)雜性，其孔和底面加工精度要求較高，此外幾個(gè)完全貫穿的孔對(duì)位置精度要求也較高，中間大孔和另外8個(gè)孔的粗糙度要求在Ra1.6或更高，需要精加工，所有加工的孔公差要求為±0.02 mm.由于該零件的形狀公差、位置公差以及加工表面粗糙度較高，為保證其加工質(zhì)量，需要編寫(xiě)完善的加工工藝對(duì)加工進(jìn)行指導(dǎo)。

1.2軸承蓋的工藝要求

圖1的軸承蓋加工工序如下。

圖1　軸承蓋

（1）夾緊材料后，車(chē)端面及外圓輪廓；

（2）鉆中心孔；

（3）鉆小的通孔；

（4）鉆大的通孔；

（5）鏜孔至Φ84 mm；

（6）切斷；

（7）掉頭夾緊，加工切斷端面至要求的粗糙度；

（8）取下工件，裝夾裝夾到銑床加工兩側(cè)平面，精銑加工，一側(cè)鉆直徑4 mm通油孔；

（9）取下工件，以機(jī)床水平面做基準(zhǔn)面放平，夾緊兩側(cè)平面后鉆陣列通孔和通油孔。

以上加工中，主要涉及到平面加工、鏜孔和鉆孔工藝。

（1）平面加工涉及1）軸承蓋底部面的粗車(chē)、精車(chē)加工，其要加工的表面粗糙度要求是Ra1.6；2）軸承蓋端面的粗車(chē)、精車(chē)加工，其要加工的表面粗糙度要求是Ra1.6；3）軸承蓋兩側(cè)平面銑削粗加工、精加工，其表面粗糙度要求是Ra1.6.

（2）鏜孔加工涉及Φ84的中間通孔的粗、精鏜孔加工，其表面粗糙度要求是Ra1.6.

（3）鉆孔加工涉及：1）Φ6的陣列孔鉆、鉸加工，其表面粗糙度要求是Ra1.6；2）Φ4和Φ5通油孔鉆、鉸加工，表面粗糙度要求是Ra1.6.

軸承蓋原材料采用鋁合金材料，其生產(chǎn)率很高、構(gòu)造結(jié)構(gòu)相比之下比其他材料比較細(xì)密些、在性能上還能夠承受相對(duì)較穩(wěn)定的壓力，占用的生產(chǎn)面積也相當(dāng)?shù)男。话闱闆r多為中批量生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)軸承蓋要進(jìn)行加工的零件的結(jié)構(gòu)、加工精度的要求和比較主要加工的表面進(jìn)行了分析，選擇了比較簡(jiǎn)單制造方法和選取中批量生產(chǎn)方式，為加工工藝規(guī)程提供了必不可少的資料。

2　軸承蓋工藝設(shè)計(jì)

2.1加工工藝過(guò)程

在以上要加工的過(guò)程中分析可看出，現(xiàn)在有要進(jìn)行加工的零件的主要要進(jìn)行加工內(nèi)容是孔系，槽系，平面結(jié)構(gòu)等。一般情況下，保證平面的加工精度比保證加工孔系的加工精度要容易的多。對(duì)于要現(xiàn)在要進(jìn)行加工的板蓋相比來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)實(shí)的加工過(guò)程中主要的加工問(wèn)題首先是要保證要進(jìn)行加工的孔尺寸的位置的精度及要進(jìn)行加工的尺寸的精度，在進(jìn)行加工過(guò)程中處理好要加工的平面和要加工的孔之間的相互關(guān)系及要加工的槽的各個(gè)尺寸精度達(dá)到技術(shù)要求。

由圖1零件的尺寸精度和技術(shù)要求可知：軸承蓋要進(jìn)行加工的尺寸精度以及要進(jìn)行加工的形狀精度等的要求都不是算高，目前的加工條件能夠滿(mǎn)足進(jìn)行加工的精度要求。

2.2設(shè)備的選擇和加工方法

確定好各表面的加工方案設(shè)計(jì)和各表面的加工工藝是密切相輔的，也是相關(guān)相成的。對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)軸承蓋的加工工藝來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)該選擇能夠滿(mǎn)足加工平面系和加工孔系加工精度要求的方法及加工設(shè)備。其次，要考慮從進(jìn)行加工零件的加工效率和要進(jìn)行加工的零件加工的工期。最后，還是要適當(dāng)考慮加工零件的經(jīng)濟(jì)因素，在能夠滿(mǎn)足達(dá)到生產(chǎn)率和達(dá)到技術(shù)要求的前提下，盡可能考慮選擇加工成本比較低的機(jī)床設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)加工。

2.3影響加工方法和因素

（1）在進(jìn)行加工過(guò)程中要考慮到要進(jìn)行加工的零件的表面的精度和要表面的質(zhì)量的要求情況。要根據(jù)現(xiàn)實(shí)的每個(gè)部位要進(jìn)行相對(duì)合理的加工進(jìn)行加工表面加工工藝技術(shù)要求，選擇簡(jiǎn)單合理快捷的加工方法及相對(duì)的分次加工來(lái)進(jìn)行加工。

（2）在加工過(guò)程中要考慮到加工企業(yè)或要加工的車(chē)間設(shè)備現(xiàn)實(shí)實(shí)際情況，同時(shí)多考慮靈活相應(yīng)不斷地改進(jìn)現(xiàn)有的加工工藝和現(xiàn)有的加工設(shè)備與方法進(jìn)行改進(jìn)，提高加工工藝水平。

（3）在要對(duì)一個(gè)零件進(jìn)行加工的過(guò)程中一般是先選擇用一種相對(duì)簡(jiǎn)單快捷的加工方法按技術(shù)要求進(jìn)行加工零件，在加工以后能滿(mǎn)足主要的主要表面的技術(shù)要求來(lái)選定最終的加工方法，在接著再進(jìn)行選擇前面加工過(guò)的各項(xiàng)加工工序的加工方法進(jìn)行加工，列如現(xiàn)在要進(jìn)行對(duì)某一個(gè)軸的某一段主要的外圓面進(jìn)行加工，這段要加工的外圓要求公差為IT6，要加工的這段表面粗糙度值為Ra0.63，并且還要有要求進(jìn)行淬硬時(shí)，其最終選擇加工方案為加工工序選用精磨，準(zhǔn)備前面加工工序可先考慮為精車(chē)—在考慮進(jìn)行半精車(chē)--淬火—最后在考慮進(jìn)行粗磨。

2.4加工方案選擇

（1）現(xiàn)有要進(jìn)行平面切削加工過(guò)程方案為：首先要進(jìn)行粗銑后在進(jìn)行精銑（IT7-IT9），表面粗糙度為Ra0.8-6.3.

（2）孔的加工方法:加工零件孔的粗糙度的要求都不高，所以用粗，精銑兩步完成。

2.5粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求

（1）在進(jìn)行要求質(zhì)量不高的粗加工中粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)選擇應(yīng)考慮用沒(méi)加工過(guò)的表面為粗基準(zhǔn)。

（2）選擇加工余量均勻的重要表面作為什粗基準(zhǔn)。（3）應(yīng)根據(jù)加工余量均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)。（4）應(yīng)最大可能選擇有光澤，相對(duì)平整，表面干凈，面積相對(duì)大點(diǎn)的表面作為粗基準(zhǔn)點(diǎn)，以便于保證定位相對(duì)準(zhǔn)確，夾緊牢固可靠。

2.6精基準(zhǔn)的選擇原則

（1）基準(zhǔn)選用重合原則；

（2）基準(zhǔn)選用統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能考慮選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)；

（3）互為基準(zhǔn)原則。

此外，應(yīng)該相應(yīng)選擇要進(jìn)行加工的工件上整齊平整，相對(duì)精度高、面積相對(duì)大點(diǎn)的表面作為精基準(zhǔn)點(diǎn)，以保證在加工過(guò)程的定位和穩(wěn)固性和可靠性，并還要考慮到在加工中工件裝夾是否方便快捷，夾具的設(shè)計(jì)是否簡(jiǎn)單等。

從加工零件圖上分析可知要加工的的底平面與Φ84 mm的小孔，適于作為加工中的精基準(zhǔn)使用。

2.7工藝線路的制定

對(duì)于現(xiàn)在要進(jìn)行生產(chǎn)加工的產(chǎn)品不是很大中批量生產(chǎn)的零件來(lái)說(shuō)，一般情況來(lái)說(shuō)都是要首先是要考慮先加工出一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)。軸承蓋在進(jìn)行生產(chǎn)加工過(guò)程中的第一步就是就是加工出一個(gè)統(tǒng)一基準(zhǔn)便于以后加工。首先在進(jìn)行加工過(guò)程中應(yīng)安排就是先以孔和面定位，在進(jìn)行粗車(chē)加工，在進(jìn)行精車(chē)進(jìn)行加工，在加工零件底面和大頭孔上平面。

3　結(jié)束語(yǔ)

相對(duì)合理的加工工藝不但但是要按照加工工藝進(jìn)行零件加工達(dá)到前期設(shè)計(jì)的要求還要有一般的合理性才行，而且還要選用相對(duì)好的機(jī)械加工工業(yè)性還要達(dá)到設(shè)計(jì)要求滿(mǎn)足性能要求，也就是要有在進(jìn)行加工中有很好的合理性，要在生產(chǎn)中便于滿(mǎn)足達(dá)到在生產(chǎn)中進(jìn)行合理的加工，更要能夠完全在保證質(zhì)量的情況下在實(shí)際加工過(guò)程中的加工質(zhì)量達(dá)到質(zhì)量技術(shù)要求，同時(shí)還要使在現(xiàn)實(shí)加工生產(chǎn)過(guò)程中使加工的勞動(dòng)量最小。

［1］喬元信.公差配合與技術(shù)測(cè)［M］.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2006.

［2］姜波.機(jī)械基礎(chǔ)［M］.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2005.［3］呂宗明.機(jī)械制造工藝學(xué)［M］.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2006.

Bearing Cover ofnc Machining Process Analysis

LIN Chao-yang
（Fongguan Institute of Technology School of Mechanical Engineering，Dongguan Guangdong 523808，China）

Bearing cover is one of the important parts，machine tool often used its materials are usually steel or aluminum，this article analyzed the processing process of the steel bearing cover.Considering the complicated shape workpiece and material characteristics of thin，should pay attention to in the process ofmachining process design.First processing base surface，then other parts processing based on the surface；Second，the processing of the need to design special fixture，in processing thin position of the process，need tomanually clamping.

bearing cover；process analysis；datum plane；fixture

TG506.7

A

1672-545X（2016）05-0251-02

2016-02-23

林朝陽(yáng)（1983-），男，河南汝南人，本科，助理工程師，研究方向：機(jī)械自動(dòng)化。