轴承端盖的数控加工分析与仿真
【】 轴承端盖，这是一种在机械行业中有着广泛的运用的零件。经常应用于车床电动机和主轴箱之间，主要起缓冲吸震和传递扭矩的作用，使主轴箱平稳转动。本文主要任务是加工工艺过程和分析，包括零件的零件图，机械加工的工艺过程分析，对应的工艺过程介绍以及课程设计说明。本篇论文首先对轴承端盖进行了初步分析，首先根据零件的图纸得到零件各端面的粗糙度要求，了解零件的形状与尺寸要求，确定零件的加工方法，包括加工工序，确定所选用的数控机床，使用的刀具和夹具的定位，使用UG软件进行模型设计，最后使用VERICUT软件进行仿真加工，并对加工过程中可能遇到的问题进行分析和解决。
目 录
引 言
一、 轴承端盖零件介绍
（一）零件介绍
（二）使用场合
（三）外型结构分析
二、加工工艺分析
（一）工件选材
（二） 加工设备的选择
（三） 夹具选择
（四） 刀具的选择
（五）加工工艺过程
（六）切削用量的选择
三、轴承端盖零件的加工过程
（一）压铸
（二） 数控加工
四、仿真加工：
（一）VERICUT加工
（二）数控程序编写：
五、 加工中会出现的问题及优化方法
总结
参考文献
谢 辞
引 言
数控技术的毕业设计，是我们在完成本专业的教学计划后，需要完成的一个非常重要的实践性操作环节。在完成的过程中，需要我们综合运用在学校中学习过的基本教材，相关知识和掌握的技能，同时抱着集思广益的想法，在亲身实践的同时能够解决掉专业范围内的相关技术问题，这是一次基本的训练。
在学校内我学的是数控技术，在指导老师的帮助下，我选择了轴承端盖为研究对象，因为是端盖类零件，因此技术要求和尺寸精度要求都比较高，必须合理安排加工方法和工艺路线。这也是对我所学知识的更好的运用，在参阅运用书本的过程中，完
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
成零件的加工的实践机会。 一、 轴承端盖零件介绍
（一）零件介绍
本课题的主要研究目标为轴承端盖，此零件的三维图见图11，零件图见图12。
(a)正面 (b)反面
图11 轴承端盖三维建模图
（二）使用场合
本课题分析的轴承端盖应用广泛，是轴承座的主要外部零件。经常应用于普通车床或者数控车床的电动机和主轴箱之间，主要起的作用有缓冲吸震，传递扭矩，使主轴箱能够平稳的运转。为了能构达到以上的工艺要求，因此需要该零件拥有足够的强度，充足的韧性，刚度和耐磨性，来适应其工作条件。该端盖还能起到对轴承外圈的轴向定位，防尘以及密封功能。
（三）外型结构分析
根据图12所示，对轴承端盖零件结构进行分析，可以发现该端盖主要结构由平面，外圆面和孔组成，结构简单，形状普通，属于正常的盘盖类零件。主要加工表面为左，右和侧面孔。中心孔φ26H7，右侧φ86g6的台阶和左侧φ84的台阶，左侧6个φ9的通孔和深度为9的φ15的孔，3个M8的螺纹沉头孔，深度为24，沉头孔深度为20。右侧平面相对于基准B的垂直度误差为0.06，而且相对于基准B的同轴度误差为0.04。右侧凸台外圆面和左侧φ48H9的表面粗糙度为Ra3.2，其余Ra12.5。
其中，端面和内外圆面都可以采用车削加工，可以采用粗车和半精车，而且粗，精加工应分开进行，以确保表面粗糙度。Φ6的孔应采用钻铰的方法来达到精度要求。其余表面加工精度要求较低，不需要高精度的加工，可以使用较为经济的方法进行加工，节约成本。
CNC1加工要求：
打中心孔φ26H7至尺寸，加工右侧外圆凸台φ86g6到尺寸，加工φ56圆柱孔至尺寸，保证垂直度误差，加工φ16的孔，最后倒角，外观无毛刺，无划痕，无漏加工。
CNC2加工要求：
首先加工出左侧的外圆凸台和φ48H9的内孔，然后加工出6个φ9的孔，最后加工出3个M8的螺纹孔，位置度要求如图所示。螺纹检测可以选择使用螺纹塞规，要求是通规可以旋进，但止规旋进不得超过1.5个螺距。
CNC3加工要求：
加工出侧面φ16的圆锥内螺纹，加工要求如零件图所示。螺纹口需要倒角，无毛刺。
图12 轴承端盖零件图
二、加工工艺分析
（一）工件选材
由于端盖在工作过程中要承受冲击载荷，为加强强度和冲击韧性，获得纤维组织，因此毛坯选择铸件。材料选择灰铸铁HT200，它具有容易变形、吸震性好、切削性好及耐磨性强等优点。成本低，加工比较简单，因此选择它作为轴承端盖的加工材料是非常合适的。
加工设备的选择
从轴承端盖的工序分析可知，该零件外型比较简单，加工部分多为孔和曲面，而且需要反复装夹，因此，选择VMC4020机床，如图21所示，该机床加工精度高，操作面板人性化，使用起来也比较简单。
图21 VMC4020
表21 VMC4020加工中心机床参数
项目
VMC4020
工作台
工作台X轴方向移动量
1016mm
工作台Y轴方向移动量
508mm
工作台Z轴方向移动量
711mm
工件允许重量
1700kg（均匀载荷）
T槽规格
T槽公称14*间隔125mm*3个
主轴
转速
08000rpm
快速进给速度
XY轴方向
36m/min
Z轴方向
50m/min
刀具
更换方式
转塔式
形式
BT40
更换时间
1.8s
存储容量
21把
精度
轴双向定位精确度
0.0060.020mm
轴双向定位反复性
<.004mm
机床尺寸
机床占地面积
1565*1930mm
机床重量
约5100KG
夹具选择
轴承端盖的毛坯选择由模具加工出来的标准件，其所留余量均匀，加工精度高。所以夹具可以选择平口钳，两个V型块组合使用，并且加上垫块垫高。具体如图23所示。
平口钳 (b) V型块
图22 加工用夹具
刀具的选择
在轴承端盖零件的加工过程中，需要从零件的材料选择、所用机床的主要参数、保证零件品质与经济性等方面进行考虑，选择适合的刀具。铣削加工刀具选择如表22所示。
表22铣削加工刀具表
序号
目 录
引 言
一、 轴承端盖零件介绍
（一）零件介绍
（二）使用场合
（三）外型结构分析
二、加工工艺分析
（一）工件选材
（二） 加工设备的选择
（三） 夹具选择
（四） 刀具的选择
（五）加工工艺过程
（六）切削用量的选择
三、轴承端盖零件的加工过程
（一）压铸
（二） 数控加工
四、仿真加工：
（一）VERICUT加工
（二）数控程序编写：
五、 加工中会出现的问题及优化方法
总结
参考文献
谢 辞
引 言
数控技术的毕业设计，是我们在完成本专业的教学计划后，需要完成的一个非常重要的实践性操作环节。在完成的过程中，需要我们综合运用在学校中学习过的基本教材，相关知识和掌握的技能，同时抱着集思广益的想法，在亲身实践的同时能够解决掉专业范围内的相关技术问题，这是一次基本的训练。
在学校内我学的是数控技术，在指导老师的帮助下，我选择了轴承端盖为研究对象，因为是端盖类零件，因此技术要求和尺寸精度要求都比较高，必须合理安排加工方法和工艺路线。这也是对我所学知识的更好的运用，在参阅运用书本的过程中，完
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
成零件的加工的实践机会。 一、 轴承端盖零件介绍
（一）零件介绍
本课题的主要研究目标为轴承端盖，此零件的三维图见图11，零件图见图12。
(a)正面 (b)反面
图11 轴承端盖三维建模图
（二）使用场合
本课题分析的轴承端盖应用广泛，是轴承座的主要外部零件。经常应用于普通车床或者数控车床的电动机和主轴箱之间，主要起的作用有缓冲吸震，传递扭矩，使主轴箱能够平稳的运转。为了能构达到以上的工艺要求，因此需要该零件拥有足够的强度，充足的韧性，刚度和耐磨性，来适应其工作条件。该端盖还能起到对轴承外圈的轴向定位，防尘以及密封功能。
（三）外型结构分析
根据图12所示，对轴承端盖零件结构进行分析，可以发现该端盖主要结构由平面，外圆面和孔组成，结构简单，形状普通，属于正常的盘盖类零件。主要加工表面为左，右和侧面孔。中心孔φ26H7，右侧φ86g6的台阶和左侧φ84的台阶，左侧6个φ9的通孔和深度为9的φ15的孔，3个M8的螺纹沉头孔，深度为24，沉头孔深度为20。右侧平面相对于基准B的垂直度误差为0.06，而且相对于基准B的同轴度误差为0.04。右侧凸台外圆面和左侧φ48H9的表面粗糙度为Ra3.2，其余Ra12.5。
其中，端面和内外圆面都可以采用车削加工，可以采用粗车和半精车，而且粗，精加工应分开进行，以确保表面粗糙度。Φ6的孔应采用钻铰的方法来达到精度要求。其余表面加工精度要求较低，不需要高精度的加工，可以使用较为经济的方法进行加工，节约成本。
CNC1加工要求：
打中心孔φ26H7至尺寸，加工右侧外圆凸台φ86g6到尺寸，加工φ56圆柱孔至尺寸，保证垂直度误差，加工φ16的孔，最后倒角，外观无毛刺，无划痕，无漏加工。
CNC2加工要求：
首先加工出左侧的外圆凸台和φ48H9的内孔，然后加工出6个φ9的孔，最后加工出3个M8的螺纹孔，位置度要求如图所示。螺纹检测可以选择使用螺纹塞规，要求是通规可以旋进，但止规旋进不得超过1.5个螺距。
CNC3加工要求：
加工出侧面φ16的圆锥内螺纹，加工要求如零件图所示。螺纹口需要倒角，无毛刺。
图12 轴承端盖零件图
二、加工工艺分析
（一）工件选材
由于端盖在工作过程中要承受冲击载荷，为加强强度和冲击韧性，获得纤维组织，因此毛坯选择铸件。材料选择灰铸铁HT200，它具有容易变形、吸震性好、切削性好及耐磨性强等优点。成本低，加工比较简单，因此选择它作为轴承端盖的加工材料是非常合适的。
加工设备的选择
从轴承端盖的工序分析可知，该零件外型比较简单，加工部分多为孔和曲面，而且需要反复装夹，因此，选择VMC4020机床，如图21所示，该机床加工精度高，操作面板人性化，使用起来也比较简单。
图21 VMC4020
表21 VMC4020加工中心机床参数
项目
VMC4020
工作台
工作台X轴方向移动量
1016mm
工作台Y轴方向移动量
508mm
工作台Z轴方向移动量
711mm
工件允许重量
1700kg（均匀载荷）
T槽规格
T槽公称14*间隔125mm*3个
主轴
转速
08000rpm
快速进给速度
XY轴方向
36m/min
Z轴方向
50m/min
刀具
更换方式
转塔式
形式
BT40
更换时间
1.8s
存储容量
21把
精度
轴双向定位精确度
0.0060.020mm
轴双向定位反复性
<.004mm
机床尺寸
机床占地面积
1565*1930mm
机床重量
约5100KG
夹具选择
轴承端盖的毛坯选择由模具加工出来的标准件，其所留余量均匀，加工精度高。所以夹具可以选择平口钳，两个V型块组合使用，并且加上垫块垫高。具体如图23所示。
平口钳 (b) V型块
图22 加工用夹具
刀具的选择
在轴承端盖零件的加工过程中，需要从零件的材料选择、所用机床的主要参数、保证零件品质与经济性等方面进行考虑，选择适合的刀具。铣削加工刀具选择如表22所示。
表22铣削加工刀具表
序号
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