轴瓦的工艺工装设计

摘要摘要 本次课程设计的内容是轴瓦制造工艺设计，轴瓦是磨床中轴承的一部分，而轴承 在磨床工作过程中的起着非常重要作用， 如承受轴向力和限制轴的摆动或维持安 装时调整好的轴线位置。在轴瓦的制造工艺设计过程中，首先对轴瓦进行工艺分 析， 如轴瓦的结构及特点、 轴瓦毛坯的选择、 加工设备的选择、 工艺基准的选择、 工艺路线的拟定、工艺流程的编制和加工中应该注意的问题，其次是根据工艺分 析出轴瓦的机械加工工艺过程， 最后是根据工艺分析和轴瓦的机械加工工艺过程 绘制对应的加工所需的工艺附图。本次设计的重点是工艺过程和工序的编制安 排，根据设计图纸上的要求合理安排工艺，其中包括加工方法的选择、刀具的选 择、加工余量的确定等等。 关键词：轴瓦制造工艺加工设备设计 1 目录 摘要摘要 目录目录 绪论绪论 1 1 轴瓦的工艺分析轴瓦的工艺分析 1.11.1 轴瓦的结构及特点轴瓦的结构及特点 1.1.1 轴瓦的结构 1.1.2 滑动轴承（轴瓦）的主要特点： 1.21.2 轴瓦的作用及分类轴瓦的作用及分类 1.2.1 零件的作用 1.2.2 滑动轴承（轴瓦）的分类 1.31.3 常用材料及热处理常用材料及热处理 1.3.1 轴承材料简介 1.3.2 轴承（轴瓦）材料的分类 1.3.3 设计毛坯材料的选用 1.3.3 热处理 2 2 滑动轴承的润滑，装配和刮研滑动轴承的润滑，装配和刮研 2.12.1 滑动轴承润滑脂的性能与选用滑动轴承润滑脂的性能与选用 2.22.2 滑动轴承（轴瓦）的装配滑动轴承（轴瓦）的装配 2.32.3 滑动轴承的刮研滑动轴承的刮研 3 3 加工中应注意的问题加工中应注意的问题 3.13.1 加工工件的工艺选择加工工件的工艺选择 3.23.2 滑动轴承（轴瓦）的主要故障滑动轴承（轴瓦）的主要故障 2 1 1 2 2 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 7 8 9 9 9 9 9 1111 1212 1313 1313 1414 3 3．．3 3 滑动轴承结构设计应注意的问题滑动轴承结构设计应注意的问题1414 4 4 加工设备的选择加工设备的选择 4.14.1 车床车床 4.24.2 铣床铣床 4.34.3 钻床钻床 5 5 加工工艺的计算加工工艺的计算 5.15.1 毛坯尺寸毛坯尺寸 5.25.2 切削用量，加工余量选择计算切削用量，加工余量选择计算 5.35.3 加工工时的计算与劳动生产率加工工时的计算与劳动生产率 5.3.1 工时定额 5.3.2 加工时间定额的计算 5.3.3 劳动生产效率的确定 5.3.4 工时的计算 设计小结设计小结 致谢致谢 【【参参考考文文献献】】 附录附录 1.1. 附录附录 2.2. 3 1414 1414 1515 1515 1515 1515 1616 1616 16 17 17 19 2222 2323 2424 2525 2626 绪论 轴瓦是滑动轴承的重要构件之一，是滑动轴承和轴接触的部分，非常光滑， 一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成，也叫“轴衬” ，形状为瓦状的半圆柱面， 其结构是由一种从钢带为衬底，表面附着一层轴承合金的双金属钢带，这种轴承 合金通常有三种；巴氏合金，铝基合金和铜铅合金，此次是为磨床加工的 UG CAD 轴瓦，其采用锡基合金材料，用于中等到较高承载能力，表面不需电镀。相应工 作表面顺应性较好。 本次设计是 UG CAD 轴瓦的加工工艺设计，首先要熟悉轴瓦的结构及设计思 想， 完成零件的绘图，再结合已学的专业知识分析轴瓦在磨床中的功能及装配位 置关系，讨论、分析零件总体设计的合理性、经济性、加工性能、所需采用的热 处理工艺和装配的合理性等，根据所给零件的技术要求，选择合理的毛坯形式， 进行工艺分析，对总体工艺过程进行合理的规划，在老师指导下，编制工艺分析 文件，查阅加工所需设备信息，选用加工设备，在工艺分析的基础上制订合理的 工艺路线，编制加工工艺过程，编制详细的加工工序并绘制加工零件图，最后编 写设计说明书。 通过本次设计， 使我们对机械加工工艺有更加深刻的了解和认识，把以前所 学的理论知识初步与实际相结合， 为毕业以后从事工艺方案设计及零件的机械加 工打下坚实的基础，并且进一步了解磨床的组成、结构，为毕业后从事磨床机械 加工打下一定的基础。 4 1 轴瓦的工艺分析 1.1 轴瓦的结构及特点 1.1.1 轴瓦的结构 轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分，非常光滑，一般用青铜、减摩合金等耐 磨材料制成，在特殊情况下,可以用木材、塑料或橡皮制成。也叫“轴衬” ，形状 为瓦状的半圆柱面。 滑动轴承工作时，轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。如果由于 润滑不良，轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，摩擦会产生很高的温度，虽然轴 瓦是由于特殊的耐高温合金材料制成， 但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将器 烧坏。轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质或黏度异常等因素 造成烧瓦。烧瓦后滑动轴承就损坏了。滑动轴承在滑动摩擦下工作的轴承。滑动 轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不 发生直接接触， 还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能 力。但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称 为轴瓦。 为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴 承衬。 轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在低速 重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。 轴瓦分为剖分式和整体式结构。（如图 1-1a） 所示为整体式轴瓦 （又称轴套） ， 轴瓦上开有油孔和油沟，以便把润滑油导入整个摩擦表面。剖分式轴瓦分为上轴 瓦和下轴瓦（如图 1－1b） ，轴瓦两端有凸肩用作轴向定位，并能承受一定的轴 向力。 为了改善轴瓦表面的摩擦性质， 常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材 料，通常称为轴承衬，厚度在0.5~5mm 范围内（图 1－2） 。通常情况下，轴承 合金衬层愈薄，其疲劳强度愈高。所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦。轴 瓦在轴承中直接与轴颈接触， 其结构是否合理对轴承的承载能力及使用寿命影响 很大。在设计轴瓦结构时应考虑的主要问题是：要具有一定的强度和减摩性，定 位要可靠，便于输送润滑剂，装拆及调整方便等。 5 （a）整体式轴瓦 (b)剖分式轴瓦 图 1-1 整体式和剖分式轴瓦 图 1-2 双金属轴瓦结构 1.1.2 滑动轴承（轴瓦）的主要特点： ●●工作平稳，无噪声； ●●转精度高； ●●形成液体润滑时摩擦损失小，适合于高速； ●●径向尺寸小而且可剖分。 1.2 轴瓦的作用及分类 1.2.1 零件的作用 轴瓦是一类用于确定轴与其他零件相对运动位置，它起支承或导向作用的，在工 作过程中仅发生滑动摩擦的零（部）件。 轴瓦的精度很高，稍微不当就会出现轴瓦与轴咬死的现象，所以，轴的加工从毛 6 坯 到成品的每道工序都要周密考虑， 以提高其轴瓦的加工精度。 轴瓦也叫滑动轴承， 是用于机床的滑动转动。 1.2.2 滑动轴承（轴瓦）的分类 滑动轴承种类很多： ①按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑 动轴