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前 言
轴瓦是滑动轴承的重要构件之一，是滑动轴承和周接触的部分，非常光滑，一般用
青铜，减摩合金等耐磨材料制成，形状为瓦状半圆柱面。此次是为磨床加工的M131W轴瓦，
其采用锡其合金材料，用于中等到较高承载能力。相应工作表面顺应较好。
本次设计是M131W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，编制工艺的、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定合理的工艺路线，编制加工工艺过程，编制详细到底加工工
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了更加深刻的了解和认识，把以前学过的理
论知识初步与实际结合，为毕业以后从事工艺方案设计及零件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，为以后工作打下一定基础。
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目 录
前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„01
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„04
一.轴瓦的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„05
1.1零件的技术要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„05
1.2轴瓦的结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„06
1.2.1轴瓦的概念„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„06
1.2.2轴瓦的结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„06
1.2.3轴瓦的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„07
1.3轴瓦材料分析及热处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„07
1.3.1轴瓦毛坯材料的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„07
1.3.2常用材料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„08
1.3.3毛坯热处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„08
二.加工中应注意的问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„09
2.1加工工件的工艺选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„09
2.2滑动轴承（轴瓦）的主要故障„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3轴瓦结构设计应注意的问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
三.加工工艺的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
3.1毛坯尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
3.2切削用量的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
3.3加工余量的选择计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
四.滑动轴承的润滑，装配和刮研„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.1滑动轴承的润滑„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.1.1润滑的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.1.2润滑脂的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.2滑动轴承（轴瓦）的装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
4.2.1滑动轴承的装配要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
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4.2.2滑动轴承的装配方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
4.3滑动轴承的刮研„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
五.工时计算与生产率„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
5.1工时定额的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
5.1.1工时安排的重要性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
5.1.2工时定额的概念及组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.2劳动生产率的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.2.1提高生产率的设计措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.2.2提高生产率的工艺措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.3工时的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
六.轴瓦的机械加工工序及工艺附图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19
6.1轴瓦加工工艺流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19
6.2加工工艺卡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20
七.设计小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21
致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22
参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书 摘 要
本次课程设计的内容是轴瓦加工工艺设计，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、轴瓦毛坯材料的选择、毛坯的热
处理、工艺尺寸的选择、工时的计算，劳动生产率的确定，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分析和工序安排，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、加工工序的安排、
加工余量的确定等等。
关键词：轴瓦， 制造工艺， 设计， 夹具
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一 轴瓦的工艺分析
1.1零件的技术要求
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1.2 轴瓦的结构分析
1.2.1轴瓦的概念
轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分，表面粗糙度要求非常高，一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成。轴瓦也叫“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，甚至抱轴。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。
1.2.2轴瓦的结构
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。这种具有轴承衬的轴瓦结构又称为双金属轴瓦。这类轴瓦比起单金属轴瓦，其减摩性、疲劳强度、跑合性和嵌藏性等方面都得到很大提高。
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1.2.3轴瓦的作用
轴瓦也叫滑动轴承，是用于机床的滑动转动。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。轴瓦的精度很高，稍微不当就会出现轴瓦与轴咬死或抱轴现象，因此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，装拆及调整方便等作用，以提高其使用性能。
1.3轴瓦材料分析及热处理
1.3.1轴瓦毛坯材料的选用
由于轴瓦在轴承中直接与轴颈接触，一般轴颈部分耐磨性要好，因此轴瓦的主要失效形式就是磨损。轴瓦的磨损与轴颈的材料，轴瓦自身的材料，润滑剂和润滑状态直接相关，选择轴瓦材料应综合考虑这些因素，以提高滑动轴承的使用寿命和工作性能。
除了根据图纸选用毛坯以外，为适应机床维修工作特点，对选用毛坯应注意以下几点：
1）为缩短加工周期，应尽量选用棒材料加工，一般直径小于100都可以用圆棒材料。
2）为节约有色金属和提高轴承寿命，应尽量选择离心浇注双金属毛坯。
常用材料如下：
外壳基体的材料牌号：①钢15，20用于分体多瓦式轴承，一般车床，磨床主轴轴承最常
用的是钢20；
②钢45，40Gr，65Mn其用于整体薄壁弹性变形轴承和 M7130砂轮
轴承，用65Mn作外壳。
轴衬的材料牌号： ① ZQSn10-1，ZQSn8-12，ZQSn6-6-3，ZQPb30，这些材料使用与
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一般车床，磨床主轴，
②chPbSb14-10-1.8， chPb16-16-1.8，chSnSb11-6其适用于高速
旋转主轴轴承如M7130
目前磨床主轴轴承最常用的是ZQPb30（工作间隙较大的采用ZQSn6-6-3）。
3） 应根据本单位具体条件，考虑以单一金属代替双金属离心浇注毛坯。
1.3.2常用材料
根据轴瓦材料的选用要求和轴瓦的分类，本设计中的运用的材料及热处理是锡青铜和锡基轴承合金材料来进行轴瓦加工，其材料具体介绍如下表；
1.3.3毛坯热处理
热处理是提高轴承内在质量的关键加工工序
1〉热处理的主要目的是：
①，通过热处理使材料组织转变，提高材料机械性能。
②，提高轴承内在质量（耐磨性、强韧性），从而提高轴承使用寿命。
2〉毛坯的热处理应注意：
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1. 双金属毛坯粗加工后应该进行回火或退火处理，以消除内应力。
2. 人工时效。
3. 稳定性处理。
4.整体薄壁，弹性变形轴承。可以采用局部高频或火焰淬火，以硬化钢材料做外壳
表面。
二加工中应注意的问题
2.1加工工件的工艺选择
（1）加工基面的选择
①对一般精度的滑动轴承（单一金属）在备料时，可以加工20-25mm，作为工艺夹头，
一次精加工成型。
②以内圆为基面，内圆精加工后以芯轴精加工外圆适用与多精机床，磨床的滑动轴承
加工，能保证内外圆同轴度的要求。
③以端面和内圆为基面，精加工轴承和两端面与内圆垂直，（⊥小于0.01-0.02），芯
轴与内轴按dc/D配合，靠端面定位等同，适用于内外圆同心度要求不高的薄壁的
轴承或开有通槽靠弹性变形的调试轴承。
④以外圆为基准，以精加工好的外圆定位装在胎具内精加工内圆多用于外锥面得轴
承，如外圆柱形轴承，则精加工两端面与外圆垂直（⊥小于0.01-0.02）。 对精度
高，壁薄的轴承，加工时，应以内外圆互为基准，即以上几道工序加工的外圆为基
面加工内圆，再以加工出的内圆为基面加工外圆，如此反复多次加工可以减少变形，
提高精度，
（2）双金属轴承加工
要求保证轴衬厚度均匀，对离心浇注的双金属毛坯车削加工时，必须先车出一端（能看清
楚双金属即可）按双金属结合面找圆后，再加工内外圆，才容易保证轴承厚度均匀（详见滑动轴承技术要求）。
（3）开槽（弹性可调轴承）轴承加工
要注意防止变形可在槽内镶边并锡焊，再精加工内外圆或采用芯轴，靠端和内圆为基面的加工方法。
（4）非整体轴承加工
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书 主轴旋转方向的箭头表示应该成组编号，打箭头的方向也应成组一致，以保装备需要。
（5）非整体轴承偏心外圆加工
应做偏心芯轴，芯轴上有偏心方向的明显标示，为便于轴瓦装在芯轴准确偏
心位置上，最好是在芯轴上用刻线来表示偏心位置，轴瓦芯轴上的紧固方法，可以依靠轴瓦的端面或利用轴瓦背面两端的工艺凹面。
2.2滑动轴承（轴瓦）的主要故障
滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦，导致表面发热、磨损甚
而“咬死”，所以在设计轴承时，应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦，选择合适的润滑剂并采用合适的供应方法，改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。
1 、瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异常；铁谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒；润滑油水分超标、酸值超标。
2 、轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超标。
3 、轴颈表面拉伤：铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒，金属表面存在回火色。
4、 瓦背微动磨损：光谱分析发现铁浓度异常，铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒， 润滑油水分及酸值异常。
5 、轴承表面拉伤：铁谱中发现有切削磨粒，磨粒成分为有色金属。
6 、瓦面剥落：铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。
7 、轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。
2.3滑动轴承结构设计应注意的问题
滑动轴承是面接触的，所以接触面间要保持一定的油膜，因此设计时应注意以下这几个问题：
1、要使油膜能顺利地进入摩擦表面。
2、油应从非承载面区进入轴承。
3、不要使全环油槽开在轴承中部。
4、如油瓦，接缝处开油沟。
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5、要使油环给油充分可靠。 6、加油孔不要被堵。 7、不要形成油不流动区。
8、防止出现切断油膜的锐边和棱角。
三 加工工艺的计算
3.1毛坯尺寸
零件的实际尺寸为110mm³100mm³100mm； 3.2加工余量的确定
粗铣前留2-3mm余量；
粗铣加工后留2-3mm余量以便于精铣； 精铣加工后留0.2-0.3mm余量给精磨留够余量；
所以综上所述该毛坯应留有足够的加工余量，以保证工作的正常加工，经粗略计算毛坯的尺寸长宽高115mm³10mm110mm
3.3切削用量选择计算
刨削和铣削加工切削用量包括主轴转速（切削速度）进给速度，被吃刀量和侧吃刀量。切削用量的大小对切削力切削功率，刀具磨损，加工质量和加工成本均有显著影响，为了保证刀具的耐用度，铣削用量的选择方法是：先选取被吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度，
（1）被吃刀量（端铣刀）或侧吃刀量（圆周铣）的选择；
被吃刀量ap平行于铣刀轴线测量的切削尺寸；侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削尺寸；
被吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面的要求决定。
1)在加工工件表面粗糙度的值要求为Ra12.5～25um时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，则进行一次粗加工铣削已达到要求；
2)在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2～12.5um时，可分为粗铣和半精铣两步进行，粗铣时被吃刀量或侧吃刀量选取前面粗铣后留有的0.5～1.0mm，在半精铣时切除；
3)在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8～3.2um时，可分粗铣和半精铣，精铣三步进行。
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半精铣时被吃刀量或侧吃刀量取1.5～2mm，精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3～0.5mm，面铣刀被吃刀量取0.5～1mm。 （2）进给量和进给速度vf的选择
铣削加工的进给量是指刀具旋转一周，工件与刀具在进给运动方向的相对位移量，单位为mm/r，进给速度是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/min,进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数，需要根据零件的表面粗糙度值来加工工件的精度要求，刀具及工件材料等因素的选取。 (3)切削速度Vc的选取
根据已选的被吃刀量，进给量及刀具耐用度选择切削速度。
加工余量根据粗，精铣削每面留余量1.5～2mm，长度留余量2～3mm，在磨削前每面留余量0.2～0.3mm，总长至尺寸715mm，孔加工精镗留余量0.2mm，精绞孔留余量0.1mm。
四 滑动轴承的润滑，装配和刮研
4.1滑动轴承润滑
4.1.1润滑的目的
滑动轴承润滑的目的在于降低摩擦和减少磨损，同时还可以起到冷却、吸振、防锈等作用。这一目的实现主要依靠润滑剂和润滑装置的正确选用。 4.1.2润滑脂的选用
1）滑动轴承也可用润滑脂来润滑，在选择润滑脂时应考虑下列几点：
（1）轴承载荷大，转速低时，应选择锥入度小的润滑脂，反之要选择锥入度大的。高速轴承选用锥入度小些、机械安定性好的润滑脂。特别注意的是润滑脂的基础油的粘度要低一些。
（2）选择的润滑脂的滴点一般高于工作温度20-30℃，在高温连续运转的情况下，注意不要超过润滑脂的允许使用温度范围。
(3）滑动轴承在水淋或潮湿环境里工作时，应选择抗水性能好的钙基、铝基或锂基润滑脂。
(4）选用具有较好粘附性的润滑脂。 2）滑动轴承用润滑脂的选择 如表（4-1）所示： 3)滑动轴承用润滑脂的润滑周期：
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偶然工作，不重要零件：轴转速＜200r/min，润滑周期5天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期3天一次。
间断工作：轴转速＜200r/min，润滑周期2天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期1天一次。
连续工作，工作温度小于40℃：轴转速＜200r/min，润滑周期1天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期每班一次。
连续工作，工作温度40-100℃：轴转速＜200r/min，润滑周期每班一次；轴转速＞200r/min，润滑周期每班二次。
表（4-1）
注： 1）压力或压强，本设计统用压力；
2）在潮湿环境，温度在75-120℃的条件下应考虑用钙一纳基润滑脂； 3）在潮湿环境，工作温度哉75℃以下，没有3号钙基脂时也可以用铝基脂；
4）工作温度在110-120℃可用锂基脂或钡基脂； 5）集中润滑时，稠度要小些。
4.2滑动轴承（轴瓦）的装配
在装配时，一般都采用刮削的方法来达到其精度要求，保证其使用性能。因此，刮研的质量对设备的运转至关重要。刮研质量不好，设备在试车时就会很容易地在极短的时间内是轴瓦由局部粘损而达到大部分粘损，直至轴被粘着咬死，轴瓦损坏不能使用。所以在
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刮研轴瓦时都由技术经验丰富的钳工操作。 4.2.1滑动轴承的装配要求
滑动轴承的装配要求是：轴与轴承配合表面的接触粘度应达到规定标准（16～20点/英寸）；配合间隙要求，在工作条件下不致发热烧坏轴或轴承；润滑油通道的位置要正确、畅通，保证充分润滑。
剖分式轴承的结构由轴承座、上轴瓦、下轴瓦、轴承盖、双头螺柱、螺母和调整垫片组成。改变调整垫片的厚度即可调整轴瓦与轴之间的间隙。当轴瓦磨损后，可按磨损程度来减薄调整垫片的厚度，使轴瓦与轴保持合适的间隙。
装配时，要求轴瓦背部与轴承接触紧密。对于厚壁轴瓦，可以用涂色法检验贴合情况，并进行刮研，刮研时应以座孔为基准，修刮轴瓦背部。对于薄壁轴瓦不能进行修刮，需要进行选配，要求轴瓦在自由状态下外径稍大于座孔直径，使其有一定的扩张量。轴瓦装入座孔后，其剖分面应比轴承平面高出0.05—0.1mm，以便达到配合的紧密。
4.2.2滑动轴承的装配方法
用垫片垫在轴瓦的部分面上（垫片应平整无棱刺，瓦口两端垫片厚度应一致）。注意与轴承座两侧要对称，然后用木锤打击木块，使轴瓦装入轴承座孔中，轴瓦的配刮须分粗、精刮两步进行。粗刮时，准备一根比真轴直径小的0.03—0.05mm的工艺轴进行研点；粗刮后，配以适当的垫片，装上真轴研点后进行精刮。精刮时，在每次装好轴承盖后，稍稍扳紧螺母，用木锤在轴承盖的顶部均匀敲击几下，目的是使轴承盖更好的定位，然后紧固所有螺母，拧紧力矩大小应一致。粗刮后，轴在轴瓦中应能轻轻地转动，且无明显间隙，接触点符合要求，即可将轴瓦拆下，经过清洗后重新装入。
轴瓦在座孔中，无论在圆周方向或轴方向都不允许有位移，故常用定位销和轴瓦上的凸台来定位。
综合上述，选用滑动轴承要根据实际需要来选配，因为轴承的种类比较多，安装时要细心，按精度要求安装，以达到最佳的使用效果。
4.3滑动轴承的刮研
既要使轴颈与滑动轴承均匀细密接触，又要有一定的配合间隙。
接触角 是指轴颈与滑动轴承的接触面所对的圆心角。接触角不可太大也不可太小。接触角太小会使滑动轴承压强增加，严重时会使滑动轴承产生较大的变形，加
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速磨损，缩短使用寿命；接触角太大，会影响油膜的形成，得不到良好的液体润滑。 试验表明，滑动轴承接触角的极限是120°。当滑动轴承磨损到这一接触角时，液体润滑就要破坏。因此再不影响滑动轴承受压条件的前提下，接触角愈小愈好。从摩擦力距的理论分析，当接触角为60°时，摩擦力矩最小，因此建议，对转速高于500r/min的滑动轴承，接触角采用60°，转速低于500r/min的滑动轴承，接触角可以采用90°，也可以采用60°。
接触点 轴颈与滑动轴承表面的实际接触情况，可用单位面积上的实际接触点数来表示。接触点愈多、愈细、愈均匀，表示滑动轴承刮研的愈好，反之，则表示滑动轴承刮研的不好。一般说来接触点愈细密愈多，刮研难度也愈大。生产中应根据滑动轴承的性能和工作条件来确定接触点，下表所列资料可供参考：
滑动轴承的研点数
所谓刮轴瓦，就是将精车后的瓦片（涂苏丹红色铅油）与所装配的轴手板研合（轴要涂上蓝铅油），用三角刮刀刮去瓦片上所附上的蓝黑色，随研随刮，直到瓦片上附色面积超过全瓦面的85% ，完成刮研。瓦片上存在的刀花是瓦片储存润滑油的微型储槽。
五 工时计算与劳动生产率
5.1工时定额的分析
5.1.1工时安排的重要性
1、合理的零件加工时间定额，是正确的反映机械加工成本、工人劳动量与劳动报酬的基本数据。
2、机械加工的时间定额，是计划设备和工人数量的基本依据。 3、机械加工时间定额的合理与否，它客观反映生产技术水平的高低。
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4、机械加工时间定额，使生产技术管理的基本要素。 5.1.2工时定额的概念及组成
工时定额（To）是指在一定的生产条件下制定出来的完成单件产品，如一个零件，或某向工作（一个工序）所必须消耗的时间。
时间定额的组成：
（1）机动时间(也称基本时间)(Tj) (2)、辅助时间(Tf)
(3)、布置工作地、休息和生理需要的时间(Tbx) (4)、准备终结时间(Tzz)
5.2劳动生产率的确定
影响机械加工生产率的因素很多，其中比较重要的因素有：产品设计质量、毛坯成形方法、机械加工工艺及生产管理方式与水平等。因此，提高劳动生产率可从上述几个方面着手。
5.2.1提高生产率的设计措施
设计时，在保证产品零件使用性能的前提下，应使零件结构具有良好的加工工艺性，并选用加工工艺性良好的材料，以减少加工困难，提高劳动生产率，从而获得良好的经济效益。这是设计人员在设计产品时应当首先考虑的问题之一。
（一）改善零件的结构工艺性
零件结构工艺性是指具有某种结构的零件的加工难易程度。它是评价零件结构优劣的技术经济指标之一。所谓零件的结构工艺性好是指在保证产品使用性能的前提下，该零件能用生产率高、劳动量少、材料消耗少和生产成本低的加工方法制造出来。
（二）选择切削加工性能良好的工件材料
工件材料的切削加工性直接影响切削效率、功率消耗和零件的表面质量等。在设计产品时，应在保证产品使用性能的前提下，尽可能选择切削加工性能良好的工件材料和采取能改善材料切削加工性能的热处理措施，以提高生产率和降低削加工费用。 5.2.2提高生产率的工艺措施
机械加工生产率在很大程度上取决于所采用的加工工艺和生产组织管理方式。采用各种行之有效的先进工艺方法和高效的自动化加工设备以及科学的生产组织管理方式都可以显著地提高机械加工的生产率。 （一）1..缩短单件工时
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2. 缩短辅助时间 3. 缩短布置工作地时间 ⒋ 缩短准备与终结时间
把结构形状、技术条件和工艺过程相似的工件组织起来，采用成组工艺和成组夹具，可以明显缩短准备与终结时间。有条件时也可选用准备终结时间极短的先进加工设备，如数控机床、加工中心等。
（二）实施机床多台的看管
多台机床看管是一种先进的劳动组织措施。一个工人同时管理几台机床可以提高生产率是显而易见的，但应满足两个必要条件：一是若一人看管M台机床，则任意（M–1）台机床上的工人操作时间之和，应小于另一台机床的机动时间；二是每台机床都要有自动停车装置。
（三）采用先进的工艺方法 1． 毛坯准备 2． 特种加工
3. 采用少无切削加工 4． 改进加工方法 （四）采用自动化制造系统
采用自动化制造系统可以有效改善劳动条件，显著提高劳动生产率，大幅度提高产品的质量，有效缩短生产周期，并能显著降低制造成本。
5.3工时的计算
工序（3）用刨床粗刨四面，且每面留余量1.5～2mm，长度留余量2～3mm， 1， 工件材料：45#钢，金属横锻造。
加工要求：粗刨工件四面，保证面的垂直度。 机床：刨床。
刀具：高速钢镶齿式面铣刀Φ80（z=20） 2， 计算切削用量 1）
粗刨四面
根据《切削手册》进给量f=3mm/r，切削速度0.442mm/s,切削深度2mm，走刀
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长度是720mm，机床主轴转速为37.5r/min。 切削工时：t1=4x 720/（37.5x3）=25.6min t2=2x30/(37.5x3)=0.54min
工序（5）精刨四面及42度槽，倒角，每面留余量0.2～0.3mm，总长至尺寸715mm，她与水平的夹角为10度，保证粗糙度为1.6.
粗刨的切削速度，根据《切削手册》进给量f=3mm/s，切削速度0.442m/s，切削深度0.7mm，走刀长度是717mm，机床主轴转速为37.52/min。
切削工时：t1=4x 717/（37.5x3）=25.5min t2=2x30/(37.5x3)=0.54min
粗，精刨42度槽，用成型刀具刨削，根据《切削手册》进给量f=2mm/s，切削速度0.442m/s，切削深度2mm，走刀长度是717mm，机床主 轴转速为37.52/min。 切削工时：t1=4x
717/（37.52x2）=38.24min
工序（6）磨各面至尺寸并保证平行度，垂直度和精度。保证重要尺寸，28mm，30mm，715mm。
机床：万能磨床M1432A
根据《切削手册》进给量f=3mm/s，切削速度v=0.442m/s，切削深度0.2～0.3mm，走刀长度是715mm，机床主轴转速为40.40r/min。
切削工时：t1=4x 715/（40x3）=23.8min t2=2x30/(40x3)=0.5min
工序（7）用成型铣刀铣齿，且保证齿精度，齿厚为4.71mm，，模数=3，齿数z=76。
铣齿的切削速度，根据《切削手册》进给量f=3mm/s，切削速度v=0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀长度是模数（3）x齿数(76)，机床主轴转速为37.5r/min。
切削工时：t1=73x76/(37.5x3）=49.31min
工序（10）钻孔和镗孔，孔1.3.5的孔径为Φ12的沉孔Φ10的通孔，Φ12的
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孔深为8mm，孔2.4.6的孔径为Φ16的沉孔与Φ11通孔，Φ16的孔深为17mm。
1. 工件材料;铸造锡青铜（ZcuSn10Pb5）金属模铸造 加工要求：和外圆要求同心，允许误差0.03mm之间 机床：钻床
刀具：高速钢钻头Φ10，,12扩孔刀。
2计算切削用量 1）
钻孔Φ10，Φ12，用Φ10的钻头，走刀长度100mm，切削深度30mm，进给量0.2mm/r，切削速度0.51mm/s。
基本工时：Φ10 t=3x100/（0.2x195）=1.93min Φ12 t=3x112/（0.2x195）=1.93min
2）
用Φ30扩孔Φ31.5的内表面，根据《切削手册》进给量f=0.64mm/s，切削速度v=0.193mm/s，切削深度是17mm和8mm，走刀长度是36mm，机床主轴转速为1000r/min。 3）
切削工时：t=t1+t2
=3x36x（17+8）/（0.64x1000） =4.21min
六 轴瓦的机械加工工序及工艺附图（附图见后页）
6.1轴瓦加工工艺流程
毛坯→车内外圆，车端面，倒角→铣削瓦面，尾槽→气割→铣两侧面和瓦面直槽→钻攻各螺纹→轴瓦挂巴士合金→车探伤瓦面→探伤检查→精加工各瓦面→刮削巴士合金→防锈处理→装配轴承
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6.2加工工序卡
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七 设计小结
近两个月的设计终于画上了圆满的句号，在此过程中，我深深的体会到了设计工作的不易以及这次设计带给我的快乐。
通过编写轴瓦加工工艺设计说明书，我掌握了编写零件加工工艺的基本步骤及加工流程工序。从课题分析开始到查找资料及总体设计，详细设计，到最后加工出符合技术要求的零件，这其中每一步的实际加工与理论的区别以及误差。从而使我掌握一整套规范的设计操作流程。首先，从零件工艺入手，审查零件图，明确零件个部分的尺寸，和精度要求及公差配合，然后根据数控加工工艺正确选用加工方法，加工路线，合理选用刀具和切削用量，按照加工工艺步骤编写数控加工程序。
在设计期间，自己动手查阅了大量的资料，一方面，充分地检验自己的设计能力，丰
富了自己在机械设计方面的知识，为自己将来从事该专业工作打下了坚实的基础；另一方面，使我体会到搞设计需要具备严谨求实、一丝不苟的精神。这次的设计，我最大的收获就是学到了轴瓦的具体原理以及方法，还有是学会了如何使用资料。
“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，设计虽然完成了，但我只是掌握了机械制造中很少的一部分知识，还有很多深奥的专业知识等着我们去挖掘、去探索、去学习。我也将会在今后的工作学习中不断充实自己，不断完善自己的专业知识，为自身的发展打下坚实的基础。
由于所学知识和时间有限，加上缺乏实践经验，在设计过程中难免出现错误，敬请
各位专家和老师批评指正。在设计期间，指导老师给了我悉心指导，帮我解决了很多技术困难，使我能顺利完成设计任务，圆满结束三年的大学学习生活，在此表示衷心的感谢！
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书 致 谢
本设计是在曹玉君老师直接指导下完成的，在设计的选题及其流程上曹老师多次给予我指导，几次反复计算和审核。当完成了设计的初稿之后，由于曹老师平日工作很忙，曹老师还是在百忙中挤出时间，仔细地阅读了我的设计初稿，提出了许多珍贵的修改意见。在本次毕业设计过程中，能得到曹老师的指导使我感到非常的荣幸，他老师严谨的治学作风、高尚的学术品质、热情的待人态度给我留下了深刻的影响，在完成毕业设计之际，在此向曹玉君老师表示衷心的致谢。
在设计的整理、资料的收集、图文的处理等方面，得到了班上同学的积极帮助，占用了他们许多宝贵时间，在此也向他们表示由衷的感谢。在设计定稿之时，对以上导师、同学给予我真诚的帮助再次表示万分的感谢。
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参考文献
［1］《机修手册》北京：中国机械工程学会第一机械工业部.主编,
机械工业出版社，1981.4北京第一版
［2］《机修手册》 北京：中国机械工程学会第一机械工业部. 于蓉
机械工业出版社，1977.6北京第一版
［3］《金属材料工艺学》北京：机械工业出版社，2006.2
［4］《 机械设计基础》刘颖 北京：中央广播电视大学出版社2006.3
［5］《机械制造技术》吴慧媛 北京：西安电子科技大学出版社，2006.11
［6］《机械设计课程设计》巩云鹏、田万禄. 沈阳：东北大学出版社 2000
［7］《机械制图.》大连理工大学工程画教研室编.北京：高等教育出版社 1993
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前 言
轴瓦是滑动轴承的重要构件之一，是滑动轴承和周接触的部分，非常光滑，一般用
青铜，减摩合金等耐磨材料制成，形状为瓦状半圆柱面。此次是为磨床加工的M131W轴瓦，
其采用锡其合金材料，用于中等到较高承载能力。相应工作表面顺应较好。
本次设计是M131W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，编制工艺的、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定合理的工艺路线，编制加工工艺过程，编制详细到底加工工
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了更加深刻的了解和认识，把以前学过的理
论知识初步与实际结合，为毕业以后从事工艺方案设计及零件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，为以后工作打下一定基础。
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目 录
前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„01
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„04
一.轴瓦的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„05
1.1零件的技术要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„05
1.2轴瓦的结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„06
1.2.1轴瓦的概念„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„06
1.2.2轴瓦的结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„06
1.2.3轴瓦的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„07
1.3轴瓦材料分析及热处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„07
1.3.1轴瓦毛坯材料的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„07
1.3.2常用材料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„08
1.3.3毛坯热处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„08
二.加工中应注意的问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„09
2.1加工工件的工艺选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„09
2.2滑动轴承（轴瓦）的主要故障„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3轴瓦结构设计应注意的问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
三.加工工艺的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
3.1毛坯尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
3.2切削用量的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
3.3加工余量的选择计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
四.滑动轴承的润滑，装配和刮研„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.1滑动轴承的润滑„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.1.1润滑的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.1.2润滑脂的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
4.2滑动轴承（轴瓦）的装配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
4.2.1滑动轴承的装配要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
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4.2.2滑动轴承的装配方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
4.3滑动轴承的刮研„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
五.工时计算与生产率„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
5.1工时定额的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
5.1.1工时安排的重要性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
5.1.2工时定额的概念及组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.2劳动生产率的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.2.1提高生产率的设计措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.2.2提高生产率的工艺措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
5.3工时的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
六.轴瓦的机械加工工序及工艺附图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19
6.1轴瓦加工工艺流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19
6.2加工工艺卡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20
七.设计小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21
致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22
参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书 摘 要
本次课程设计的内容是轴瓦加工工艺设计，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、轴瓦毛坯材料的选择、毛坯的热
处理、工艺尺寸的选择、工时的计算，劳动生产率的确定，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分析和工序安排，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、加工工序的安排、
加工余量的确定等等。
关键词：轴瓦， 制造工艺， 设计， 夹具
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一 轴瓦的工艺分析
1.1零件的技术要求
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1.2 轴瓦的结构分析
1.2.1轴瓦的概念
轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分，表面粗糙度要求非常高，一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成。轴瓦也叫“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，甚至抱轴。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。
1.2.2轴瓦的结构
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。这种具有轴承衬的轴瓦结构又称为双金属轴瓦。这类轴瓦比起单金属轴瓦，其减摩性、疲劳强度、跑合性和嵌藏性等方面都得到很大提高。
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书
1.2.3轴瓦的作用
轴瓦也叫滑动轴承，是用于机床的滑动转动。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。轴瓦的精度很高，稍微不当就会出现轴瓦与轴咬死或抱轴现象，因此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，装拆及调整方便等作用，以提高其使用性能。
1.3轴瓦材料分析及热处理
1.3.1轴瓦毛坯材料的选用
由于轴瓦在轴承中直接与轴颈接触，一般轴颈部分耐磨性要好，因此轴瓦的主要失效形式就是磨损。轴瓦的磨损与轴颈的材料，轴瓦自身的材料，润滑剂和润滑状态直接相关，选择轴瓦材料应综合考虑这些因素，以提高滑动轴承的使用寿命和工作性能。
除了根据图纸选用毛坯以外，为适应机床维修工作特点，对选用毛坯应注意以下几点：
1）为缩短加工周期，应尽量选用棒材料加工，一般直径小于100都可以用圆棒材料。
2）为节约有色金属和提高轴承寿命，应尽量选择离心浇注双金属毛坯。
常用材料如下：
外壳基体的材料牌号：①钢15，20用于分体多瓦式轴承，一般车床，磨床主轴轴承最常
用的是钢20；
②钢45，40Gr，65Mn其用于整体薄壁弹性变形轴承和 M7130砂轮
轴承，用65Mn作外壳。
轴衬的材料牌号： ① ZQSn10-1，ZQSn8-12，ZQSn6-6-3，ZQPb30，这些材料使用与
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一般车床，磨床主轴，
②chPbSb14-10-1.8， chPb16-16-1.8，chSnSb11-6其适用于高速
旋转主轴轴承如M7130
目前磨床主轴轴承最常用的是ZQPb30（工作间隙较大的采用ZQSn6-6-3）。
3） 应根据本单位具体条件，考虑以单一金属代替双金属离心浇注毛坯。
1.3.2常用材料
根据轴瓦材料的选用要求和轴瓦的分类，本设计中的运用的材料及热处理是锡青铜和锡基轴承合金材料来进行轴瓦加工，其材料具体介绍如下表；
1.3.3毛坯热处理
热处理是提高轴承内在质量的关键加工工序
1〉热处理的主要目的是：
①，通过热处理使材料组织转变，提高材料机械性能。
②，提高轴承内在质量（耐磨性、强韧性），从而提高轴承使用寿命。
2〉毛坯的热处理应注意：
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书
1. 双金属毛坯粗加工后应该进行回火或退火处理，以消除内应力。
2. 人工时效。
3. 稳定性处理。
4.整体薄壁，弹性变形轴承。可以采用局部高频或火焰淬火，以硬化钢材料做外壳
表面。
二加工中应注意的问题
2.1加工工件的工艺选择
（1）加工基面的选择
①对一般精度的滑动轴承（单一金属）在备料时，可以加工20-25mm，作为工艺夹头，
一次精加工成型。
②以内圆为基面，内圆精加工后以芯轴精加工外圆适用与多精机床，磨床的滑动轴承
加工，能保证内外圆同轴度的要求。
③以端面和内圆为基面，精加工轴承和两端面与内圆垂直，（⊥小于0.01-0.02），芯
轴与内轴按dc/D配合，靠端面定位等同，适用于内外圆同心度要求不高的薄壁的
轴承或开有通槽靠弹性变形的调试轴承。
④以外圆为基准，以精加工好的外圆定位装在胎具内精加工内圆多用于外锥面得轴
承，如外圆柱形轴承，则精加工两端面与外圆垂直（⊥小于0.01-0.02）。 对精度
高，壁薄的轴承，加工时，应以内外圆互为基准，即以上几道工序加工的外圆为基
面加工内圆，再以加工出的内圆为基面加工外圆，如此反复多次加工可以减少变形，
提高精度，
（2）双金属轴承加工
要求保证轴衬厚度均匀，对离心浇注的双金属毛坯车削加工时，必须先车出一端（能看清
楚双金属即可）按双金属结合面找圆后，再加工内外圆，才容易保证轴承厚度均匀（详见滑动轴承技术要求）。
（3）开槽（弹性可调轴承）轴承加工
要注意防止变形可在槽内镶边并锡焊，再精加工内外圆或采用芯轴，靠端和内圆为基面的加工方法。
（4）非整体轴承加工
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书 主轴旋转方向的箭头表示应该成组编号，打箭头的方向也应成组一致，以保装备需要。
（5）非整体轴承偏心外圆加工
应做偏心芯轴，芯轴上有偏心方向的明显标示，为便于轴瓦装在芯轴准确偏
心位置上，最好是在芯轴上用刻线来表示偏心位置，轴瓦芯轴上的紧固方法，可以依靠轴瓦的端面或利用轴瓦背面两端的工艺凹面。
2.2滑动轴承（轴瓦）的主要故障
滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦，导致表面发热、磨损甚
而“咬死”，所以在设计轴承时，应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦，选择合适的润滑剂并采用合适的供应方法，改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。
1 、瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异常；铁谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒；润滑油水分超标、酸值超标。
2 、轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超标。
3 、轴颈表面拉伤：铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒，金属表面存在回火色。
4、 瓦背微动磨损：光谱分析发现铁浓度异常，铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒， 润滑油水分及酸值异常。
5 、轴承表面拉伤：铁谱中发现有切削磨粒，磨粒成分为有色金属。
6 、瓦面剥落：铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。
7 、轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。
2.3滑动轴承结构设计应注意的问题
滑动轴承是面接触的，所以接触面间要保持一定的油膜，因此设计时应注意以下这几个问题：
1、要使油膜能顺利地进入摩擦表面。
2、油应从非承载面区进入轴承。
3、不要使全环油槽开在轴承中部。
4、如油瓦，接缝处开油沟。
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书
5、要使油环给油充分可靠。 6、加油孔不要被堵。 7、不要形成油不流动区。
8、防止出现切断油膜的锐边和棱角。
三 加工工艺的计算
3.1毛坯尺寸
零件的实际尺寸为110mm³100mm³100mm； 3.2加工余量的确定
粗铣前留2-3mm余量；
粗铣加工后留2-3mm余量以便于精铣； 精铣加工后留0.2-0.3mm余量给精磨留够余量；
所以综上所述该毛坯应留有足够的加工余量，以保证工作的正常加工，经粗略计算毛坯的尺寸长宽高115mm³10mm110mm
3.3切削用量选择计算
刨削和铣削加工切削用量包括主轴转速（切削速度）进给速度，被吃刀量和侧吃刀量。切削用量的大小对切削力切削功率，刀具磨损，加工质量和加工成本均有显著影响，为了保证刀具的耐用度，铣削用量的选择方法是：先选取被吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度，
（1）被吃刀量（端铣刀）或侧吃刀量（圆周铣）的选择；
被吃刀量ap平行于铣刀轴线测量的切削尺寸；侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削尺寸；
被吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面的要求决定。
1)在加工工件表面粗糙度的值要求为Ra12.5～25um时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，则进行一次粗加工铣削已达到要求；
2)在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2～12.5um时，可分为粗铣和半精铣两步进行，粗铣时被吃刀量或侧吃刀量选取前面粗铣后留有的0.5～1.0mm，在半精铣时切除；
3)在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8～3.2um时，可分粗铣和半精铣，精铣三步进行。
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半精铣时被吃刀量或侧吃刀量取1.5～2mm，精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3～0.5mm，面铣刀被吃刀量取0.5～1mm。 （2）进给量和进给速度vf的选择
铣削加工的进给量是指刀具旋转一周，工件与刀具在进给运动方向的相对位移量，单位为mm/r，进给速度是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/min,进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数，需要根据零件的表面粗糙度值来加工工件的精度要求，刀具及工件材料等因素的选取。 (3)切削速度Vc的选取
根据已选的被吃刀量，进给量及刀具耐用度选择切削速度。
加工余量根据粗，精铣削每面留余量1.5～2mm，长度留余量2～3mm，在磨削前每面留余量0.2～0.3mm，总长至尺寸715mm，孔加工精镗留余量0.2mm，精绞孔留余量0.1mm。
四 滑动轴承的润滑，装配和刮研
4.1滑动轴承润滑
4.1.1润滑的目的
滑动轴承润滑的目的在于降低摩擦和减少磨损，同时还可以起到冷却、吸振、防锈等作用。这一目的实现主要依靠润滑剂和润滑装置的正确选用。 4.1.2润滑脂的选用
1）滑动轴承也可用润滑脂来润滑，在选择润滑脂时应考虑下列几点：
（1）轴承载荷大，转速低时，应选择锥入度小的润滑脂，反之要选择锥入度大的。高速轴承选用锥入度小些、机械安定性好的润滑脂。特别注意的是润滑脂的基础油的粘度要低一些。
（2）选择的润滑脂的滴点一般高于工作温度20-30℃，在高温连续运转的情况下，注意不要超过润滑脂的允许使用温度范围。
(3）滑动轴承在水淋或潮湿环境里工作时，应选择抗水性能好的钙基、铝基或锂基润滑脂。
(4）选用具有较好粘附性的润滑脂。 2）滑动轴承用润滑脂的选择 如表（4-1）所示： 3)滑动轴承用润滑脂的润滑周期：
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偶然工作，不重要零件：轴转速＜200r/min，润滑周期5天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期3天一次。
间断工作：轴转速＜200r/min，润滑周期2天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期1天一次。
连续工作，工作温度小于40℃：轴转速＜200r/min，润滑周期1天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期每班一次。
连续工作，工作温度40-100℃：轴转速＜200r/min，润滑周期每班一次；轴转速＞200r/min，润滑周期每班二次。
表（4-1）
注： 1）压力或压强，本设计统用压力；
2）在潮湿环境，温度在75-120℃的条件下应考虑用钙一纳基润滑脂； 3）在潮湿环境，工作温度哉75℃以下，没有3号钙基脂时也可以用铝基脂；
4）工作温度在110-120℃可用锂基脂或钡基脂； 5）集中润滑时，稠度要小些。
4.2滑动轴承（轴瓦）的装配
在装配时，一般都采用刮削的方法来达到其精度要求，保证其使用性能。因此，刮研的质量对设备的运转至关重要。刮研质量不好，设备在试车时就会很容易地在极短的时间内是轴瓦由局部粘损而达到大部分粘损，直至轴被粘着咬死，轴瓦损坏不能使用。所以在
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刮研轴瓦时都由技术经验丰富的钳工操作。 4.2.1滑动轴承的装配要求
滑动轴承的装配要求是：轴与轴承配合表面的接触粘度应达到规定标准（16～20点/英寸）；配合间隙要求，在工作条件下不致发热烧坏轴或轴承；润滑油通道的位置要正确、畅通，保证充分润滑。
剖分式轴承的结构由轴承座、上轴瓦、下轴瓦、轴承盖、双头螺柱、螺母和调整垫片组成。改变调整垫片的厚度即可调整轴瓦与轴之间的间隙。当轴瓦磨损后，可按磨损程度来减薄调整垫片的厚度，使轴瓦与轴保持合适的间隙。
装配时，要求轴瓦背部与轴承接触紧密。对于厚壁轴瓦，可以用涂色法检验贴合情况，并进行刮研，刮研时应以座孔为基准，修刮轴瓦背部。对于薄壁轴瓦不能进行修刮，需要进行选配，要求轴瓦在自由状态下外径稍大于座孔直径，使其有一定的扩张量。轴瓦装入座孔后，其剖分面应比轴承平面高出0.05—0.1mm，以便达到配合的紧密。
4.2.2滑动轴承的装配方法
用垫片垫在轴瓦的部分面上（垫片应平整无棱刺，瓦口两端垫片厚度应一致）。注意与轴承座两侧要对称，然后用木锤打击木块，使轴瓦装入轴承座孔中，轴瓦的配刮须分粗、精刮两步进行。粗刮时，准备一根比真轴直径小的0.03—0.05mm的工艺轴进行研点；粗刮后，配以适当的垫片，装上真轴研点后进行精刮。精刮时，在每次装好轴承盖后，稍稍扳紧螺母，用木锤在轴承盖的顶部均匀敲击几下，目的是使轴承盖更好的定位，然后紧固所有螺母，拧紧力矩大小应一致。粗刮后，轴在轴瓦中应能轻轻地转动，且无明显间隙，接触点符合要求，即可将轴瓦拆下，经过清洗后重新装入。
轴瓦在座孔中，无论在圆周方向或轴方向都不允许有位移，故常用定位销和轴瓦上的凸台来定位。
综合上述，选用滑动轴承要根据实际需要来选配，因为轴承的种类比较多，安装时要细心，按精度要求安装，以达到最佳的使用效果。
4.3滑动轴承的刮研
既要使轴颈与滑动轴承均匀细密接触，又要有一定的配合间隙。
接触角 是指轴颈与滑动轴承的接触面所对的圆心角。接触角不可太大也不可太小。接触角太小会使滑动轴承压强增加，严重时会使滑动轴承产生较大的变形，加
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速磨损，缩短使用寿命；接触角太大，会影响油膜的形成，得不到良好的液体润滑。 试验表明，滑动轴承接触角的极限是120°。当滑动轴承磨损到这一接触角时，液体润滑就要破坏。因此再不影响滑动轴承受压条件的前提下，接触角愈小愈好。从摩擦力距的理论分析，当接触角为60°时，摩擦力矩最小，因此建议，对转速高于500r/min的滑动轴承，接触角采用60°，转速低于500r/min的滑动轴承，接触角可以采用90°，也可以采用60°。
接触点 轴颈与滑动轴承表面的实际接触情况，可用单位面积上的实际接触点数来表示。接触点愈多、愈细、愈均匀，表示滑动轴承刮研的愈好，反之，则表示滑动轴承刮研的不好。一般说来接触点愈细密愈多，刮研难度也愈大。生产中应根据滑动轴承的性能和工作条件来确定接触点，下表所列资料可供参考：
滑动轴承的研点数
所谓刮轴瓦，就是将精车后的瓦片（涂苏丹红色铅油）与所装配的轴手板研合（轴要涂上蓝铅油），用三角刮刀刮去瓦片上所附上的蓝黑色，随研随刮，直到瓦片上附色面积超过全瓦面的85% ，完成刮研。瓦片上存在的刀花是瓦片储存润滑油的微型储槽。
五 工时计算与劳动生产率
5.1工时定额的分析
5.1.1工时安排的重要性
1、合理的零件加工时间定额，是正确的反映机械加工成本、工人劳动量与劳动报酬的基本数据。
2、机械加工的时间定额，是计划设备和工人数量的基本依据。 3、机械加工时间定额的合理与否，它客观反映生产技术水平的高低。
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4、机械加工时间定额，使生产技术管理的基本要素。 5.1.2工时定额的概念及组成
工时定额（To）是指在一定的生产条件下制定出来的完成单件产品，如一个零件，或某向工作（一个工序）所必须消耗的时间。
时间定额的组成：
（1）机动时间(也称基本时间)(Tj) (2)、辅助时间(Tf)
(3)、布置工作地、休息和生理需要的时间(Tbx) (4)、准备终结时间(Tzz)
5.2劳动生产率的确定
影响机械加工生产率的因素很多，其中比较重要的因素有：产品设计质量、毛坯成形方法、机械加工工艺及生产管理方式与水平等。因此，提高劳动生产率可从上述几个方面着手。
5.2.1提高生产率的设计措施
设计时，在保证产品零件使用性能的前提下，应使零件结构具有良好的加工工艺性，并选用加工工艺性良好的材料，以减少加工困难，提高劳动生产率，从而获得良好的经济效益。这是设计人员在设计产品时应当首先考虑的问题之一。
（一）改善零件的结构工艺性
零件结构工艺性是指具有某种结构的零件的加工难易程度。它是评价零件结构优劣的技术经济指标之一。所谓零件的结构工艺性好是指在保证产品使用性能的前提下，该零件能用生产率高、劳动量少、材料消耗少和生产成本低的加工方法制造出来。
（二）选择切削加工性能良好的工件材料
工件材料的切削加工性直接影响切削效率、功率消耗和零件的表面质量等。在设计产品时，应在保证产品使用性能的前提下，尽可能选择切削加工性能良好的工件材料和采取能改善材料切削加工性能的热处理措施，以提高生产率和降低削加工费用。 5.2.2提高生产率的工艺措施
机械加工生产率在很大程度上取决于所采用的加工工艺和生产组织管理方式。采用各种行之有效的先进工艺方法和高效的自动化加工设备以及科学的生产组织管理方式都可以显著地提高机械加工的生产率。 （一）1..缩短单件工时
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2. 缩短辅助时间 3. 缩短布置工作地时间 ⒋ 缩短准备与终结时间
把结构形状、技术条件和工艺过程相似的工件组织起来，采用成组工艺和成组夹具，可以明显缩短准备与终结时间。有条件时也可选用准备终结时间极短的先进加工设备，如数控机床、加工中心等。
（二）实施机床多台的看管
多台机床看管是一种先进的劳动组织措施。一个工人同时管理几台机床可以提高生产率是显而易见的，但应满足两个必要条件：一是若一人看管M台机床，则任意（M–1）台机床上的工人操作时间之和，应小于另一台机床的机动时间；二是每台机床都要有自动停车装置。
（三）采用先进的工艺方法 1． 毛坯准备 2． 特种加工
3. 采用少无切削加工 4． 改进加工方法 （四）采用自动化制造系统
采用自动化制造系统可以有效改善劳动条件，显著提高劳动生产率，大幅度提高产品的质量，有效缩短生产周期，并能显著降低制造成本。
5.3工时的计算
工序（3）用刨床粗刨四面，且每面留余量1.5～2mm，长度留余量2～3mm， 1， 工件材料：45#钢，金属横锻造。
加工要求：粗刨工件四面，保证面的垂直度。 机床：刨床。
刀具：高速钢镶齿式面铣刀Φ80（z=20） 2， 计算切削用量 1）
粗刨四面
根据《切削手册》进给量f=3mm/r，切削速度0.442mm/s,切削深度2mm，走刀
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长度是720mm，机床主轴转速为37.5r/min。 切削工时：t1=4x 720/（37.5x3）=25.6min t2=2x30/(37.5x3)=0.54min
工序（5）精刨四面及42度槽，倒角，每面留余量0.2～0.3mm，总长至尺寸715mm，她与水平的夹角为10度，保证粗糙度为1.6.
粗刨的切削速度，根据《切削手册》进给量f=3mm/s，切削速度0.442m/s，切削深度0.7mm，走刀长度是717mm，机床主轴转速为37.52/min。
切削工时：t1=4x 717/（37.5x3）=25.5min t2=2x30/(37.5x3)=0.54min
粗，精刨42度槽，用成型刀具刨削，根据《切削手册》进给量f=2mm/s，切削速度0.442m/s，切削深度2mm，走刀长度是717mm，机床主 轴转速为37.52/min。 切削工时：t1=4x
717/（37.52x2）=38.24min
工序（6）磨各面至尺寸并保证平行度，垂直度和精度。保证重要尺寸，28mm，30mm，715mm。
机床：万能磨床M1432A
根据《切削手册》进给量f=3mm/s，切削速度v=0.442m/s，切削深度0.2～0.3mm，走刀长度是715mm，机床主轴转速为40.40r/min。
切削工时：t1=4x 715/（40x3）=23.8min t2=2x30/(40x3)=0.5min
工序（7）用成型铣刀铣齿，且保证齿精度，齿厚为4.71mm，，模数=3，齿数z=76。
铣齿的切削速度，根据《切削手册》进给量f=3mm/s，切削速度v=0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀长度是模数（3）x齿数(76)，机床主轴转速为37.5r/min。
切削工时：t1=73x76/(37.5x3）=49.31min
工序（10）钻孔和镗孔，孔1.3.5的孔径为Φ12的沉孔Φ10的通孔，Φ12的
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孔深为8mm，孔2.4.6的孔径为Φ16的沉孔与Φ11通孔，Φ16的孔深为17mm。
1. 工件材料;铸造锡青铜（ZcuSn10Pb5）金属模铸造 加工要求：和外圆要求同心，允许误差0.03mm之间 机床：钻床
刀具：高速钢钻头Φ10，,12扩孔刀。
2计算切削用量 1）
钻孔Φ10，Φ12，用Φ10的钻头，走刀长度100mm，切削深度30mm，进给量0.2mm/r，切削速度0.51mm/s。
基本工时：Φ10 t=3x100/（0.2x195）=1.93min Φ12 t=3x112/（0.2x195）=1.93min
2）
用Φ30扩孔Φ31.5的内表面，根据《切削手册》进给量f=0.64mm/s，切削速度v=0.193mm/s，切削深度是17mm和8mm，走刀长度是36mm，机床主轴转速为1000r/min。 3）
切削工时：t=t1+t2
=3x36x（17+8）/（0.64x1000） =4.21min
六 轴瓦的机械加工工序及工艺附图（附图见后页）
6.1轴瓦加工工艺流程
毛坯→车内外圆，车端面，倒角→铣削瓦面，尾槽→气割→铣两侧面和瓦面直槽→钻攻各螺纹→轴瓦挂巴士合金→车探伤瓦面→探伤检查→精加工各瓦面→刮削巴士合金→防锈处理→装配轴承
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6.2加工工序卡
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七 设计小结
近两个月的设计终于画上了圆满的句号，在此过程中，我深深的体会到了设计工作的不易以及这次设计带给我的快乐。
通过编写轴瓦加工工艺设计说明书，我掌握了编写零件加工工艺的基本步骤及加工流程工序。从课题分析开始到查找资料及总体设计，详细设计，到最后加工出符合技术要求的零件，这其中每一步的实际加工与理论的区别以及误差。从而使我掌握一整套规范的设计操作流程。首先，从零件工艺入手，审查零件图，明确零件个部分的尺寸，和精度要求及公差配合，然后根据数控加工工艺正确选用加工方法，加工路线，合理选用刀具和切削用量，按照加工工艺步骤编写数控加工程序。
在设计期间，自己动手查阅了大量的资料，一方面，充分地检验自己的设计能力，丰
富了自己在机械设计方面的知识，为自己将来从事该专业工作打下了坚实的基础；另一方面，使我体会到搞设计需要具备严谨求实、一丝不苟的精神。这次的设计，我最大的收获就是学到了轴瓦的具体原理以及方法，还有是学会了如何使用资料。
“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，设计虽然完成了，但我只是掌握了机械制造中很少的一部分知识，还有很多深奥的专业知识等着我们去挖掘、去探索、去学习。我也将会在今后的工作学习中不断充实自己，不断完善自己的专业知识，为自身的发展打下坚实的基础。
由于所学知识和时间有限，加上缺乏实践经验，在设计过程中难免出现错误，敬请
各位专家和老师批评指正。在设计期间，指导老师给了我悉心指导，帮我解决了很多技术困难，使我能顺利完成设计任务，圆满结束三年的大学学习生活，在此表示衷心的感谢！
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继续教育学院 毕 业 设 计 说 明 书 致 谢
本设计是在曹玉君老师直接指导下完成的，在设计的选题及其流程上曹老师多次给予我指导，几次反复计算和审核。当完成了设计的初稿之后，由于曹老师平日工作很忙，曹老师还是在百忙中挤出时间，仔细地阅读了我的设计初稿，提出了许多珍贵的修改意见。在本次毕业设计过程中，能得到曹老师的指导使我感到非常的荣幸，他老师严谨的治学作风、高尚的学术品质、热情的待人态度给我留下了深刻的影响，在完成毕业设计之际，在此向曹玉君老师表示衷心的致谢。
在设计的整理、资料的收集、图文的处理等方面，得到了班上同学的积极帮助，占用了他们许多宝贵时间，在此也向他们表示由衷的感谢。在设计定稿之时，对以上导师、同学给予我真诚的帮助再次表示万分的感谢。
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参考文献
［1］《机修手册》北京：中国机械工程学会第一机械工业部.主编,
机械工业出版社，1981.4北京第一版
［2］《机修手册》 北京：中国机械工程学会第一机械工业部. 于蓉
机械工业出版社，1977.6北京第一版
［3］《金属材料工艺学》北京：机械工业出版社，2006.2
［4］《 机械设计基础》刘颖 北京：中央广播电视大学出版社2006.3
［5］《机械制造技术》吴慧媛 北京：西安电子科技大学出版社，2006.11
［6］《机械设计课程设计》巩云鹏、田万禄. 沈阳：东北大学出版社 2000
［7］《机械制图.》大连理工大学工程画教研室编.北京：高等教育出版社 1993
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