发动机中介轴承衬套工艺规程及工装设计Word下载.docx
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设计题目：
课题研究的内容：
本设计说明为某型机发动机中介轴承衬套设计说明，主要是工艺及工装设计说明，另外还包括零件毛坯设计说明，零件功用说明等。
课题预期达到的目标（主要技术参数）及要求：
目标：
针对中介轴承衬套的特性，充分考虑高效率、经济性以及保证生产质量要求，确定其工艺过程及钻孔夹具。
要求：
通过设计提高基本技能和专业技能，培养自学能力、综合应用能力、独立工作能力及开发创新能力。
课题研究的实验条件：
在加工中要注意考虑加工变形问题对零件质量的影响，满足设计图上所要求的技术条件、形状和位置精度等，还要考虑因铣槽引起的变形问题。
在Z518立式钻床上钻孔。
主要参考资料：
1、赵如福.金属机械加工工艺手册.上海科学技术出版社.1996
2、张耀晨.机械加工工艺设计手册.北京航空工业出版社.1987
3、航空工业装备设计手册.通用部分.国防工业出版社.1978
4、航空工业装备设计手册.夹具设计.国防工业出版社.1978
5、第三机械工业部标准.机床夹具.北京国防工业出版社.1993
6、杨黎明.机床夹具设计手册.国防工业出版社.1996
7、泵和压缩机.石油工业出版社
8、徐绳武.柱塞液压泵机.机械工业出版社
毕业设计进度计划：
1、期限：
自2009年2月17日起至2009年5月10日
2、具体进度安排：
年月日
具体完成内容
分析绘制零件图
绘制毛坯图
设计工艺路线及编制工艺规程
设计工艺装备
编写说明书（一稿论文）
论文二稿
论文三稿
论文定稿交稿
摘要
本设计说明为某型机发动机中介轴承衬套设计说明，主要是工艺及工装设计说明，另外还包括零件毛坯设计说明，零件功用说明等。
零件材料选用38CrMoAlA超高强度钢。
零件毛坯为自由锻件。
因零件的构件复杂，性能要求较高，加之材料特殊，因为对零件的工艺要求很严格。
工艺规程的设计和说明包括多方面的内容。
最主要的有零件的主要表面及重要技术条件的保证方法；
各表面加工方法的选取；
工艺基准的选择；
特殊工序和辅助工序位置的安排；
工装设计为零件上Φ6孔的钻具设计，包括夹紧、定位方案的选择，夹紧机构和定位元件的设计及误差分析。
关键词：
工艺规程夹具
Abstract
Thisisthedesignillustrationofthemediumbearingjunkringinturbojet**includingtheillustrationoftheblankthefunction,theprocessplanninganddesignofjig,etu.
Theultrahighandstrongsteel-38CrMoAlAischosenasthematerialofpart.Theblankisdieforgingpart.sincethestructureiscomplex,theperformancerequirementisgoodandthematerialisspecial,thetechnologicalrequirementsmustberigid.Thedesignofmanufacturingprocessplanningforthemediumbearingjunkringincludestheimportanttechnologicalofmachiningmethodandtechnologicaldatauseoneachsurface,thearrangeofspecialprocessandassistantprocess,etc.Thedesignofjigisdrilling-modelusedincuttingtheholeØ
6andmillinggrooves.Itincludestheselectionofthegripandthefixscheme,thedesignofthegripandfixparts,theanalysisofthetolerance.
keywords:
designofdrillingjigmanufacturingprocessplanning
前言
本次毕业设计题目是某型机发动机中介轴承衬套工艺规程及工艺设计。
中介轴承衬套属于发动机组中连接部分的一重要部件。
具有结构复杂、性能要求较高、材料特殊、工艺要求严格等特点，本文针对中介轴承衬套的这些特性，充分考虑高效率、经济性以及保证生产质量这些要求，将通过详细的零件工艺分析，就中介轴承衬套的材料选择、工艺路线的制定等多方面进行细致的分析，通过方案论证，采用最适宜的方案，以确定其工艺过程。
本文还就其钻孔的工序进行专用夹具设计，通过分析确定设计方案，然后详细分析夹具构造特点及原理、夹紧机构、分度装置以及误差分析，最后将本次工艺及工装设计进行经济性分析。
本次设计是在指导老师的指导以及同学的帮助下完成的，在此对他们谨表示衷心的感谢！
一、中介轴承衬套工艺设计说明1
（一）零件分析1
（二）毛坯设计论述4
（三）工艺规程设计的论述说明及计算5
二、钻具设计28
（一）设计方案28
（二）总体结构28
（三）构造说明29
（四）夹具误差分析31
致谢词33
参考文献34
发动机中介轴承衬套工艺规程
及工装设计
分校：
年级：
专业：
机械设计制造本科
作者：
1.中介轴承衬套工艺设计说明
1.1零件分析
1.1.1零件的工作状态、工作条件
中介轴承衬套是装配在低压压气机轴上的。
它主要与轴承及其它零件相配合，其本身与压轴一起高速旋转，转速为1150转/分，它的工作温度为100～200℃。
它的作用主要是保护压气机轴，减少磨损。
由于该零件的工作条件所要求，中介轴承衬套的材料应选择磨擦系数小、磨损小的耐磨材料，并且应具有高的硬度及耐高温、抗氧化性。
1.1.2零件的结构分析
中介轴承衬套的构形较为复杂，属于薄壁件，刚度差，精度要求高，在加工中要注意考虑加工变形问题对零件质量的影响。
为了减少加工中的变形，零件在加工中分粗、细、精三个阶段加工，并且采用互为基准的定位方法，以满足设计图上所要求的技术条件、形状和位置精度等。
零件的两端各有23和16个槽，并且在圆周方向有6个孔，零件两端对这些孔有位置要求，并且它们本身都有位置要求。
在铣削加工中，由于铣削力较大而且零件的壁较薄，将引起零件的变形，这样就要考虑因铣槽引起的变形问题。
1.1.3零件技术条件分析
由零件图可见，零件的主要设计基准是小端端面，小端铣出23个槽，与轴承相配合处渗氮深度严格控制在0.2～0.5。
1.1.3.1表面精度
中介轴承衬套与轴承配合的表面公差为js6（±
0.011），外圆柱面由于与轴承配合，因此要求圆柱度允差不大于0.004mm，圆柱度误差将影响它与轴承的配合精度，误差大将增加磨损，所以应控制圆柱度误差。
1.1.3.2表面间的位置精度
内孔T处与面对外径基准和端面跳动为0.05，这一要求是为了保证轴承端面与衬套有良好的接触。
内孔端面对基准轴线的跳动为0.02，这一要求主要是为了保证端面与轴良好的接触。
为了保证接触精度，技术条件要求对T着色检查至Φ87.6，密接度不小于70%，小端螺纹外径表面对轴线和基准面的跳动允差为0.05mm，表面P、L、B对轴线和基准的跳动允差为0.05mm，它们位置公差的要求主要是为了保证螺纹能顺利旋接，零件的圆周上有6个孔，孔的作用是保证零件在轴上的角向位置，孔的本身直径尺寸精度由刀具保证，6个孔的位置公差为1mm，由钻具保证。
零件大端有16个槽，小端有23个槽，作用是连接螺母，使螺母随轴一起旋转，两端面的槽对孔都有位置要求，这在铣削时应给予考虑（角向位置），槽本身的尺寸公差由铣刀保证，槽与槽之间的位置精度由铣具保证。
1.1.3.3中介轴承衬套其余特殊条件
为了增加抗磨能力，技术条件中提出表面渗氮，表面B、F、D和渗氮深度为0.2～0.5，允许表面F渗氮深度0.5，渗氮表面硬度HR15N≧88，非渗氮区硬度d=3.3～3.6，渗氮不但提高了表面硬度和耐磨性，而且提高了搞腐蚀性和抗氧化性。
技术条件中要求Ⅱ类检验，磁力探伤检查，并要求热处理后的硬度d=3.3～3.6。
1.1.4零件的材料分析
由于零件工作状态、工作条件的要求，零件的材料必须具有综合的机械性能，耐磨、耐热、耐氧化、耐腐蚀等，38CrMoAlA为高级氧化钢，主要用于高耐磨性，高疲劳强度和相当大的强度，热处理后尺寸精确的氧化零件或各种受冲击负荷不大且耐磨性高的氮化零件。
因此，中介轴承衬套的材料我们选择38CrMoAlA，其各化学成分含量如下：
（%）
C
Si
Cr
Al
Mo
Mn
P
S
0.35～0.42
0.2～0.45
1.35～1.65
0.7～1.10
0.15～0.25
0.3～0.6
<
0.035
0.03
它属于中淬透性合金调质钢，其中含有Cr、Mo、Al等合金元素，元素Cr加入钢中能显著改善钢的抗氧化性，增加钢的抗腐蚀能力，并能显著增加钢的淬透性。
元素Al与氧、氮有很大的亲和力，用作炼钢时的脱氧定氮剂，并且细化晶粒，提高钢的抗氧化性，改善钢的电磁性等，提高渗氮钢的耐磨性和疲劳强度等，元素Mo的加入，可以提高剩磁和矫顽力，提高在某些介质中的抗蚀性与防止点蚀倾向，由于这些元素与氮形成颗粒很小的硬度很高的氮化物，均布在钢的基体中，对提高氮化层的性能起决定作用。
氮化的目的是为了增加表面硬度、耐磨性和疲劳强度（实现这两个目的为强化渗氮）及抗蚀能力（抗蚀渗氮），38CrMoAlA是目前专用于渗氮的钢种，属强化渗氮。
渗氮可显著提高钢的疲劳强度，经常可提高25～32%，工件氮化后，不再需要淬火便具有很高的表面硬度及耐磨性，且具有高的热硬性，在600℃时，硬度仍有HV850～870。
1.1.5材料的切削性能分析
中淬透性合金调质钢
热处理
机械性能
淬火（℃）
回火（℃）
屈服极限δ
（MPa）
抗拉强度δb
伸长率/收缩率
δs（%）
端面收缩率ψ
冲击韧性ak
（J/cm2）
硬度
HB
940水或油冷
640水或油冷
850
1000
14
50
90
229
38CrMoAlA机械性能分析
此零件毛坯供应状态：
d=3.3～3.6是自由锻件，由于这种材料在加工中切削力较大，散热情况不好，刀具易磨损，较难断屑，加上零件本身构造属于薄壁件，所以加工时应避免切削力过大而引起的变形。
因此，加工时切削用量要小，刀具的前角、后角应适当大一些，刀具材料选用硬质合金，以便刀具具有较高的高温强度、硬度和耐磨性，为了改善散热情况，加工中采用外加冷却液。
1.1.6材料质量的检验
为保证材料质量的检验（Ⅱ类检验）热处理强化零件的检验类别分为四类：
检验类别
零件特征
硬度检验
机械性能检验
Ⅰ
高负荷零件
100%
1
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