复兴号动车轴承座零件的加工检测与非标检具设计(附件)【字数：14150】
摘 要为了解决动车轴承座的装配精度问题，本文针对动车轴承座高精高效加工与精密检测开展研究。采用ESPRIT软件进行高效准确的编程与仿真加工模拟，DMG MORI CTX beta 1250 TC车铣复合加工中心进行加工，优选夹具、优配刀具，为了提高加工效率设计专用检具，产品检测选用HEXAGON三坐标及三丰145-220内径千分尺、三丰103-152、103-150外径千分尺等量具对零件进行质量检测。根据加工中的问题和测量数据综合评价轴承座零件的加工质量，找出产品加工质量的影响原因，并对其进行分析和改进，进而优化零件的加工工艺，获得合格的零件。研究发现，改进后的工艺进行零件加工，显著提高了零件的加工精度和加工效率，降低了生产成本。
目 录
引言 6
一、研究背景与研究内容 7
（一）课题来源于研究意义 7
（二）轴承座零件加工与检测概况 7
（三）课题研究主要内容与路线 8
二、零件图纸分析与加工工艺设计 9
（一）零件图纸分析 9
（二）加工工艺方案设计 11
三、基于ESPRIT的轴承座零件数控编程与加工 15
（一）ESPRIT数控编程与仿真 15
（二）零件的加工 17
四、轴承座首件三坐标检测与结果分析 19
（一）检测方案设计 19
（二）三坐标测量机简介 19
（三）三坐标测量机结构与性能 20
（四）三坐标检测 21
（五）检测轨迹优化 24
（一）零件检测结果分析； 25
（二）尺寸超差原因分析 29
五、轴承座在机检测与斜孔非标检具设计 31
（一）便携检具检测 31
（二）斜孔检测非标检具设计 34
（三）检具的3D打印； 35
总结 43
致谢 44
参考文献 45
引言
轴承座可以分为外球面轴承座、整体式轴承座、剖分式轴承座、剖分立式轴承座、滚动轴承座、滑动轴承座、带法兰的轴承座等。作为轴承的亲密伙伴，轴承座在整个轴系中扮演着重要的角色。它一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
般位于轴的两端，主要的作用是支撑、固定轴承，使轴与其连接部件具有一定位置关系。此外轴承座一般还带有密封装置，以便于保护轴承减少污染。对于轴承座的装配尺寸要求很严格，因此如何控制加工尺寸精度的问题就成了各个机加工企业要解决的问题。
文中针对动车轴承座高精高效加工与精密检测开展研究。首先对零件进行材料与图样分析，三维结构的设计，选用ESPRIT CAM软件进行高效准确的编程与仿真加工模拟，DMG MORI CTX beta 1250 TC车铣复合加工中心，优选夹具、优配刀具，探究动车轴承座车铣复合的加工工艺。同时研制了专用检具提高了零件加工的精度与效率；半成品与成品零件采用三坐标、深度尺、测高仪等量具对零件进行质量检测；最后根据加工中的问题和测量数据综合评价轴承座零件的加工质量，找出产品加工质量的影响原因，并对其进行分析和改进，进而优化零件的加工工艺，获得合格的零件。研究发现，改进后的工艺进行零件加工，显著提高了零件的加工精度和加工效率，降低了生产成本。
一、研究背景与研究内容
（一）课题来源于研究意义
近年来，一句“人生不止眼前的苟且，还有诗和远方”在国内掀起了一股追求诗与远方的浪潮。在现代社会，火车把人们的生活推向了一个快节奏的时代。由于社会发展迅速，普通铁路的速度已经不能满足大多数人的社会需求，因此高速铁路已经进慢慢入人们的视野。高铁作为新一代出行的替代工具，大大缩短了世界的距离。因为有了高铁的出现，那些遥远的地方也变得不再遥远。
随着科学技术的不断发展，交通运输技术也在不断进步。高速铁路轴承是一种用于高速铁路车辆的轴承，具有高速、径向载荷和耐磨性。一般用于时速350公里以上的动车组，虽然我国已经具有自主知识产权的动车组的生产的能力，但国产化高速铁路轴承在我国的应用仍属空白。目前，我国动车组所有轴承均为进口轴承。因此，发展高速铁路轴承国产化势在必行。
在有轴承的地方，必须有一个支撑点。轴承的内支承点是轴，外支承常被称之为轴承座。随着经济全球化和市场一体化的发展，如何提高高速铁路轴承的加工精度和生产效率已成为亟待解决的问题。为了保证加工生产的准确度，不可缺乏检测的配合。
在苏州宏业龙祺机电科技有限公司参与顶岗实习期间，有幸参与到复兴号动车轴承座的加工生产与检测，在学校老师的指引解惑与公司技术工程师的指导下，开展了“复兴号动车轴承座零件的加工、检测与非标检具设计”课题的研究。本课题的研究主要包括零件分析、工艺设计、编程与仿真加工、零件加工、零件检测、检具设计、检具3D打印、检查结果分析。具有很强的知识性和实用性，不仅能锻炼学生的产品设计、加工与检测能力、关键技术开发能力和三坐标设备高精高效实践操作能力，还可以有效地巩固专业理论知识，拓展其知识面，让学生对机械设计、工艺编制、精密检测以及相关软件的应用都有一个更深层次的提高。
（二）轴承座零件加工与检测概况
在加工轴承座零件时毛坯根据零件图纸要求，选择强度较高，力学性能较好毛坯。零件尺寸较大，为减少加工量，节约成本，采用模锻件45钢毛坯。零件属于圆盘类零件，径向尺寸较大，工艺复杂，加工工序多，为提高加工效率，能完成一次装夹，自动换刀情况下，实现车、铣、钻等多道加工工序，选择车铣钻相结合的加工设备CTX beta 1250 TC车铣复合加工。
动车轴承座在加工时，因结构复杂不宜装夹与加工，本课题采取加工法兰面（平端面）→加工Φ376外圆→镗内孔并开槽→精修内孔→精修槽→加工斜孔→加工法兰面的4个螺纹孔用于对接→粗加工Φ330外圆→粗镗Φ285内孔→精加工Φ330外圆→铣圆弧槽→钻斜孔→开槽精修→精膛内孔Φ285；
在零件检测中采用HEXAGON GLOBALS07.10.07Blue三坐标和一些三丰便携检具检测，此型号的测量机属于活动桥式三次元测量机，检测时可以对多个特征进行尺寸评价。在检测动车轴承座时，往采用在线检测与成品检测两种方式，其工艺流程包括以下工序:在线工序间尺寸与重点监控尺寸（直径）→成品内孔外圆检测→成品端面检测→成品端面槽与外圆槽检测→成品斜孔检测→检测结果分析→检测结果数据统计。在检测过程中发现三次元检测针对于零件斜孔部位检测较为耗时，为了避免零件二次装夹耗时与影响加工精度，设计了一个针对该零件斜孔检测的专有检具。使零件检测方案更加优化，在保证检测精度的情况下更加高效便捷。
目 录
引言 6
一、研究背景与研究内容 7
（一）课题来源于研究意义 7
（二）轴承座零件加工与检测概况 7
（三）课题研究主要内容与路线 8
二、零件图纸分析与加工工艺设计 9
（一）零件图纸分析 9
（二）加工工艺方案设计 11
三、基于ESPRIT的轴承座零件数控编程与加工 15
（一）ESPRIT数控编程与仿真 15
（二）零件的加工 17
四、轴承座首件三坐标检测与结果分析 19
（一）检测方案设计 19
（二）三坐标测量机简介 19
（三）三坐标测量机结构与性能 20
（四）三坐标检测 21
（五）检测轨迹优化 24
（一）零件检测结果分析； 25
（二）尺寸超差原因分析 29
五、轴承座在机检测与斜孔非标检具设计 31
（一）便携检具检测 31
（二）斜孔检测非标检具设计 34
（三）检具的3D打印； 35
总结 43
致谢 44
参考文献 45
引言
轴承座可以分为外球面轴承座、整体式轴承座、剖分式轴承座、剖分立式轴承座、滚动轴承座、滑动轴承座、带法兰的轴承座等。作为轴承的亲密伙伴，轴承座在整个轴系中扮演着重要的角色。它一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
般位于轴的两端，主要的作用是支撑、固定轴承，使轴与其连接部件具有一定位置关系。此外轴承座一般还带有密封装置，以便于保护轴承减少污染。对于轴承座的装配尺寸要求很严格，因此如何控制加工尺寸精度的问题就成了各个机加工企业要解决的问题。
文中针对动车轴承座高精高效加工与精密检测开展研究。首先对零件进行材料与图样分析，三维结构的设计，选用ESPRIT CAM软件进行高效准确的编程与仿真加工模拟，DMG MORI CTX beta 1250 TC车铣复合加工中心，优选夹具、优配刀具，探究动车轴承座车铣复合的加工工艺。同时研制了专用检具提高了零件加工的精度与效率；半成品与成品零件采用三坐标、深度尺、测高仪等量具对零件进行质量检测；最后根据加工中的问题和测量数据综合评价轴承座零件的加工质量，找出产品加工质量的影响原因，并对其进行分析和改进，进而优化零件的加工工艺，获得合格的零件。研究发现，改进后的工艺进行零件加工，显著提高了零件的加工精度和加工效率，降低了生产成本。
一、研究背景与研究内容
（一）课题来源于研究意义
近年来，一句“人生不止眼前的苟且，还有诗和远方”在国内掀起了一股追求诗与远方的浪潮。在现代社会，火车把人们的生活推向了一个快节奏的时代。由于社会发展迅速，普通铁路的速度已经不能满足大多数人的社会需求，因此高速铁路已经进慢慢入人们的视野。高铁作为新一代出行的替代工具，大大缩短了世界的距离。因为有了高铁的出现，那些遥远的地方也变得不再遥远。
随着科学技术的不断发展，交通运输技术也在不断进步。高速铁路轴承是一种用于高速铁路车辆的轴承，具有高速、径向载荷和耐磨性。一般用于时速350公里以上的动车组，虽然我国已经具有自主知识产权的动车组的生产的能力，但国产化高速铁路轴承在我国的应用仍属空白。目前，我国动车组所有轴承均为进口轴承。因此，发展高速铁路轴承国产化势在必行。
在有轴承的地方，必须有一个支撑点。轴承的内支承点是轴，外支承常被称之为轴承座。随着经济全球化和市场一体化的发展，如何提高高速铁路轴承的加工精度和生产效率已成为亟待解决的问题。为了保证加工生产的准确度，不可缺乏检测的配合。
在苏州宏业龙祺机电科技有限公司参与顶岗实习期间，有幸参与到复兴号动车轴承座的加工生产与检测，在学校老师的指引解惑与公司技术工程师的指导下，开展了“复兴号动车轴承座零件的加工、检测与非标检具设计”课题的研究。本课题的研究主要包括零件分析、工艺设计、编程与仿真加工、零件加工、零件检测、检具设计、检具3D打印、检查结果分析。具有很强的知识性和实用性，不仅能锻炼学生的产品设计、加工与检测能力、关键技术开发能力和三坐标设备高精高效实践操作能力，还可以有效地巩固专业理论知识，拓展其知识面，让学生对机械设计、工艺编制、精密检测以及相关软件的应用都有一个更深层次的提高。
（二）轴承座零件加工与检测概况
在加工轴承座零件时毛坯根据零件图纸要求，选择强度较高，力学性能较好毛坯。零件尺寸较大，为减少加工量，节约成本，采用模锻件45钢毛坯。零件属于圆盘类零件，径向尺寸较大，工艺复杂，加工工序多，为提高加工效率，能完成一次装夹，自动换刀情况下，实现车、铣、钻等多道加工工序，选择车铣钻相结合的加工设备CTX beta 1250 TC车铣复合加工。
动车轴承座在加工时，因结构复杂不宜装夹与加工，本课题采取加工法兰面（平端面）→加工Φ376外圆→镗内孔并开槽→精修内孔→精修槽→加工斜孔→加工法兰面的4个螺纹孔用于对接→粗加工Φ330外圆→粗镗Φ285内孔→精加工Φ330外圆→铣圆弧槽→钻斜孔→开槽精修→精膛内孔Φ285；
在零件检测中采用HEXAGON GLOBALS07.10.07Blue三坐标和一些三丰便携检具检测，此型号的测量机属于活动桥式三次元测量机，检测时可以对多个特征进行尺寸评价。在检测动车轴承座时，往采用在线检测与成品检测两种方式，其工艺流程包括以下工序:在线工序间尺寸与重点监控尺寸（直径）→成品内孔外圆检测→成品端面检测→成品端面槽与外圆槽检测→成品斜孔检测→检测结果分析→检测结果数据统计。在检测过程中发现三次元检测针对于零件斜孔部位检测较为耗时，为了避免零件二次装夹耗时与影响加工精度，设计了一个针对该零件斜孔检测的专有检具。使零件检测方案更加优化，在保证检测精度的情况下更加高效便捷。
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