【正文】 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院Henan Polytechnic Institute畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：W013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀定位平板的設(shè)計(jì)引 言二十一世紀(jì)是一個(gè)高度發(fā)達(dá)的社會，隨著人類文明的不斷進(jìn)步，這個(gè)態(tài)勢必將曠日持久下去。在新的大社會環(huán)境下，我們要立足長遠(yuǎn)，對科學(xué)文化知識的掌握顯得尤其重要。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對每個(gè)畢業(yè)生知識學(xué)習(xí)的一項(xiàng)綜合實(shí)踐，讓我們初步的接觸到實(shí)際應(yīng)用，從而也使我們大腦中存在著一個(gè)客觀實(shí)體。數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可通過計(jì)算機(jī)軟件來完成。 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械制造業(yè)中，普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數(shù)控機(jī)械所代替。目前，我國的機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率不足20%，隨著我國機(jī)制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我國世界制造業(yè)加工中心地位形成，數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人員在全國各工業(yè)城市都非常緊缺，再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣，可在現(xiàn)代制造業(yè)的模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、中小制造業(yè)、從事相應(yīng)公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計(jì)、加工中心操作、模具設(shè)計(jì)與制造、 電火花及線切割工作，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無法滿足制造業(yè)的需求，而且人才市場上的這類人才儲備并不大，企業(yè)要在人才市場上尋覓合適的人才顯得比較困難，以至于導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率最高的職位之一。在各種招聘會上，數(shù)控專業(yè)人才更是企業(yè)熱衷于標(biāo)注“急聘”、“高薪誠聘”等字樣的少數(shù)職位之一，以致出現(xiàn)了“月薪6000元難聘數(shù)控技工”，“年薪16萬元招不到數(shù)控技工”的現(xiàn)象。據(jù)報(bào)載，我國高級技工正面臨著“青黃不接”的嚴(yán)重局面，原有技工年齡已大，中年技工為數(shù)不多，青年技工尚未成熟。在制造業(yè)，能夠熟練操作現(xiàn)代化機(jī)床的人才已成稀缺， 據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，我國技術(shù)工人中，%，中級工占35%，初級工占60%。而發(fā)達(dá)國家技術(shù)工人中，高級工占35%、中級工占50%、初級工占15%。這表明，我們的高級技工在未來5—10年內(nèi)仍會有大量的人才缺口。 隨著產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，就業(yè)結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化。企業(yè)對較高層次的第一線應(yīng)用型人才的需求將明顯增加。 而借助國外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，當(dāng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)期，與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化匹配、培養(yǎng)相當(dāng)數(shù)量的具有高等文化水平的職業(yè)人才，成為迫切要求。在本書中，以W013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀定位平板的設(shè)計(jì)加工成形為主線，同時(shí)介紹了毛坯材料的選擇，由材料的力學(xué)性能、化學(xué)性能以及物理性能等確定熱處理，還有夾具、刀具和刀具材料的選擇，以及加工工藝分析和最終的由MasterCAM加工成實(shí)體，最后由計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，它在實(shí)際生產(chǎn)中結(jié)合了刀具，工件，機(jī)床的性能與企業(yè)自身的實(shí)際情況積累的加工實(shí)例，工藝參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)等。不但可以節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，而且可以指導(dǎo)高速加工生產(chǎn)實(shí)踐，達(dá)到提高加工效率，降低刀具費(fèi)用，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。本書所設(shè)計(jì)的零件與在現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)傳遞運(yùn)動中占據(jù)重要作用的軸承制造過程中所用到的儀器密切相關(guān)，深溝球軸承的功用是支撐軸及軸上零件，使其回轉(zhuǎn)并保持一定的旋轉(zhuǎn)精度，減少相對回轉(zhuǎn)零件之間的摩擦和磨損。合理的選擇和使用深溝球軸承對提高機(jī)器的使用性能，延長壽命起著重要作用。但是，對于軸承本身也要有很好的精度和質(zhì)量，這樣，才能保證硬件質(zhì)量，提高和延緩軸承壽命。其中在軸承機(jī)械加工過程中重要的一步溝磨工序中要確保其尺寸和溝位、側(cè)擺、曲率。確定其溝位和側(cè)擺時(shí)所用到的儀器：w13型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀，其儀器上的零件—平板，在測量過程中起著非常重要的定位作用。其形狀精度—平行度，和位置精度的大小將直接影響測量精度，測量誤差。所以，本設(shè)計(jì)選用此平板為設(shè)計(jì)對象，高精度加工，以確保其形狀精度和位置精度，同時(shí)，平板上的工藝孔的位置精度也非常重要，以及那些用以調(diào)節(jié)相對位置的鍵槽的相對位置精度也同等重要。本設(shè)計(jì)從最初的選材開始，到最后的數(shù)控加工成型，詳細(xì)的描述了設(shè)計(jì)加工的過程。但是由于我們在實(shí)際學(xué)習(xí)中更多的是以理論為主，而實(shí)踐動手能力也就相對偏少，難免在實(shí)際加工制造的諸多方面考慮的不是很周詳，不足之處客觀存在，還望廣大老師能夠多多批評指正。在此，衷心感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中給予大力支持和指導(dǎo)的劉志剛老師，以及實(shí)習(xí)單位領(lǐng)導(dǎo)給予的幫助和單位同事們給予用電腦的方便，對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了各個(gè)方面的幫助、方便。得以讓我順利完成任務(wù)。獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。在無錫軸承廠實(shí)習(xí)期間，結(jié)合本人工作環(huán)境，工作有關(guān)儀器，選用作為質(zhì)?？瞥闄z用儀器（w013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀器）上的定位平板作為設(shè)計(jì)對象，由自己在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成，收集儀器說明書資料，上網(wǎng)收集與其相關(guān)的資料，并向儀器管理人員了解相關(guān)資料。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 論文作者簽名：劉迪 日期：2010 年 5月 25 日 內(nèi) 容 提 要本設(shè)計(jì)參考本人頂崗實(shí)習(xí)的實(shí)際情況，考慮工作環(huán)境，以及環(huán)境中接觸的事物，w013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀，決定以其測量儀上的重要部件——定位板為畢業(yè)設(shè)計(jì)對象。從最初的接觸到熟練的使用，了解掌握其工作原理后，參考其使用說明書上的一些工藝數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行設(shè)計(jì)加工。從最初的用途，一些性能要求，以及使用過程中要注意的細(xì)節(jié)和重視的步驟，考慮其使用環(huán)境，以及要求的使用壽命，防止損害要注意的細(xì)節(jié)，從最初的選材入手，根據(jù)其強(qiáng)度，硬度要求，壽命大小，選擇合適的材料，既能保證使用精度要求和使用壽命，還要慮經(jīng)濟(jì)成本，把消耗降低到最小。其次，根據(jù)成品的外形情況選擇合理的機(jī)床。本課題為定位板，所以選擇銑床較為合適，因?yàn)槠涫切∨考庸?，可以選擇一般的夾具就行，然后根據(jù)其材料，加工精度選擇合適的刀具，未加工之前，分析其工藝過程，怎樣既能滿足要求，又可以節(jié)約成本，工序，工藝都考慮加工的難易程度以及成本。最后確定工藝卡片，工序卡片，確定切削用量，加工路線，加工余量，確保加工過程的精度要求。最后總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會。目 錄引 言 I獨(dú)創(chuàng)性聲明 Ⅱ1 緒 論………………………………………………………………….. (1) (2) (2) (2) (2)2 各零件的加工工藝及程序設(shè)計(jì) (3) (9) (12)（一）的加工工藝 (15) (18)（二）的加工工藝 (21) (24)（一）的加工工藝 (26)（二）的加工工藝 (28) (31)致 謝 (34)參考文獻(xiàn) (35)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 (36)1 緒 論深溝球軸承在軸承中是應(yīng)用較為廣泛的一種，價(jià)格便宜，制造較為簡單，且其性能應(yīng)用較為廣泛，所以，它是軸承制造業(yè)中大批量生產(chǎn)的一種軸承，而其生產(chǎn)過程中很重要的溝磨工序中用到的測量工具：深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀，在生產(chǎn)過程中也擔(dān)負(fù)著重要的角色！，w013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀在軸承制造業(yè)中的應(yīng)用： 測量儀外觀圖 w型系列溝位置測量儀為比較法機(jī)械式套圈溝位置測量儀器。系列用于深溝球軸承外圈溝位置和平行度的測量。本儀器用于滾動軸承制造廠和使用單位。本儀器用于在外溝道精磨時(shí)測量溝道位置以及測擺（即平行度），溝位的準(zhǔn)確度直接影響到軸承的噪音、質(zhì)量等級以及使用壽命。軸承在工作時(shí)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)，滾珠在溝道內(nèi)高速自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，當(dāng)溝以兩端面為測量基準(zhǔn)側(cè)得的溝位置相差不大時(shí)，滾珠在溝道內(nèi)沿溝道接近呈圓形曲線運(yùn)動，相對于端面基準(zhǔn)跳動不大，滾珠規(guī)律運(yùn)動，相反，滾珠運(yùn)動不規(guī)律時(shí)，不僅噪音較大，而且嚴(yán)重衰減壽命。當(dāng)側(cè)擺較大時(shí)，滾珠在沿溝道運(yùn)動的同時(shí)，左右擺動，震動，噪音很大，而且滾珠也會因此加速磨損，進(jìn)而造成衰減軸承使用壽命。，w013型測量儀的技術(shù)規(guī)格：1：可測外圈外徑范圍 10~80mm2：可測溝中心至斷面最大距離 10mm3：使用儀表 扇形或扭簧比較儀4：儀表分度值 ~ mm5：示值誤差 ~6：示值穩(wěn)定性 7：每小時(shí)平均可測數(shù)量 250只8：外形尺寸 350mmx190mmx210mm9：質(zhì)量 11kg ，w013型測量儀結(jié)構(gòu)簡述：測量儀主要由儀器體和測量架兩大部分組成，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。儀器體部分主要由儀器體平板杠桿支板螺桿11和手柄17組成。平板2背面制有滑鍵裝在儀器體1的左側(cè)，可沿儀器體1的導(dǎo)槽、借絲桿11的調(diào)整上下移動位置，平板2用于裝置被測件21，當(dāng)測量件外徑22~80mm時(shí)，可用托輪4確定被測件位置。測量外徑10~22mm時(shí)，可另配定位叉和盤去確定位置，儀器體右側(cè)裝有前部鑲有手柄17的絲桿，用以調(diào)整滑座18的位置，以適應(yīng)被測件溝位置的要求。測量架部分主要由滑座1支架1彈簧片1杠桿20等組成?；?8下部貫穿在手柄17內(nèi)的絲桿上，可以使測量架的位置得以調(diào)整滑座18上面用彈簧片19與支架13連接，借彈簧片的彈力，支架13可向兩側(cè)微作轉(zhuǎn)動。支架13前端裝有杠桿20，其一端壓有小臺與比較儀10接觸，另一端裝置著夾持器6和測頭5，直接與被測件21的溝槽接觸，進(jìn)行測量.使用時(shí),按下杠桿3的手柄,使被測件的端面緊貼平板2松開杠桿的手柄.用手微著力向平板,此時(shí)比較儀10指示出被測件21溝中心至端面的最大距離和最小距離.最大距離和最小距離之差為平行差.按下杠桿3的手柄,.大批檢查中應(yīng)該隨時(shí)以樣圈校核測值.當(dāng)測量儀示值不夠穩(wěn)定時(shí)，要檢查所有緊固件，特別是彈簧片19的緊固情況。再檢查杠桿20的可調(diào)軸承15的調(diào)整情況，間隙過大或轉(zhuǎn)動不靈時(shí)調(diào)整至適度位置為止。檢查托輪4的軸承精度，不合用時(shí)或者精度不高的時(shí)候就把托輪調(diào)換掉。檢查平板2和測頭5及有關(guān)定位件的磨損情況，必要的時(shí)候的侯進(jìn)行修整或者把這些定位元件調(diào)換掉。 w013型測量儀定位平板作用 W013型深溝球軸承溝位置和平行度測量儀上的定位平板在測量過程中起著非重要的作用。測量時(shí)，使軸承外圈的一面端面緊緊靠在平板上，以便測頭能夠在正確位置（溝底），以確保測量的準(zhǔn)確性。所以，平板與儀器體之間配合精度也要符合測量精度需求，設(shè)計(jì)加工過程中要確保其加工精度，確保其平行度要求和相對位置精；度要求，因?yàn)榇似桨鍨橐讚p件，其材料也要求為耐磨損材料。軸承外圈放在測量儀上的時(shí)候，要靠平板和外圈支撐——托輪來保證其放置的正確性，可見，平板和托輪對測量儀來說是同等重要的，在測量過程中，平板和零件高頻率的接觸，使平板的表面極易被磨損，如果不及時(shí)更換就會嚴(yán)重影響到測量精度。1：儀器在包裝及在較長時(shí)間內(nèi)不使用的時(shí)候，所有以加工面包括鍍鉻件，應(yīng)在充分清洗干燥后，涂上可靠防銹劑并加防護(hù)罩。2：儀器在包裝時(shí)，必須固定在一定的位置或予以塞緊，防止位置移動和損傷零件。3：儀器在開箱使用時(shí)，應(yīng)首先檢查所帶零件和備換件的齊全和完好情況，并用航空汽油與工業(yè)汽油洗凈，用軟布擦干，另涂小量稀薄的潤滑油。4：儀器在下列情況下正常使用：室內(nèi)溫度保持在20177。10℃。周圍無粉塵和腐蝕性介質(zhì)；放儀器的臺子牢固穩(wěn)定，無明顯震動。5：儀器在調(diào)整使用和搬動時(shí)，嚴(yán)禁捶打碰磕和不正常拆卸。6：儀器在使用中，每班應(yīng)給各調(diào)或轉(zhuǎn)動部分加注優(yōu)質(zhì)潤滑油7：定期檢查和維修，調(diào)換各易損件，保持儀器精度。8：儀器在較長時(shí)間不用時(shí)，應(yīng)給各金屬表面涂上防銹劑，并保存在干燥的庫房里。 本圖片是本人在工作過程中使用的w013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀，因其使用時(shí)間較長，表層防護(hù)漆有多處破損。但其內(nèi)部保養(yǎng)一直很好，測量精度一直很穩(wěn)定，其定位板因?yàn)槭且讚p件，所以一直注意保養(yǎng)，經(jīng)常更換，通常兩天到四天之間，就要校準(zhǔn)一次。2 工藝分析1材料的選擇以及性能一：概述： 軸承為高速運(yùn)轉(zhuǎn)且精度要求較高，低噪音的動力連接元件。其高要求的加工精度就相應(yīng)的要求有較為精密的測量儀器，本w013型深溝球軸承外圈溝位置和平行度測量儀的定位板是與軸承外圈溝道磨削零件接觸頻率較高的部件，所以，其是精度要求較高的易損件。故此，選取與軸承材料相同的GCr15， 選擇合理性的標(biāo)志，應(yīng)是在滿足零件的性能要求的條件下最大限度地發(fā)揮材料潛力，做到既要考慮提高材料強(qiáng)度的使用水平，同時(shí)也要減少材料的消耗和降低加工成本。同時(shí)要適應(yīng)加工設(shè)備條件而設(shè)計(jì)加工工藝。選擇的一般原則，首先是滿足零件使用性能