畢業(yè)設(shè)計（論文）千斤絲杠制造工藝設(shè)計

1、 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：設(shè)計題目： 千斤絲杠制造工藝設(shè)計 設(shè)計要求：設(shè)計要求： 1、編制零件制造工藝規(guī)程。 2、設(shè)計一套鏜床夾具，繪制夾具裝配圖及非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖。 3、寫出畢業(yè)設(shè)計論文：要論述方案選定、參數(shù)選擇、計算過程等。 進(jìn)度要求：進(jìn)度要求： 1-4 周 資料調(diào)研，確定題目和設(shè)計概況。 5 周 完成設(shè)計的摘要和前言。 6-15 周 完成全部設(shè)計。 16-17 周 上交設(shè)計（論文） ，指導(dǎo)教師審核，修改設(shè)計（論文） 。 18 周 答辯。 指導(dǎo)教師（簽名）：指導(dǎo)教師（簽名）： 目錄 摘要 .3 前言 .4 1、零件的分析 .5 1.1 零件的作用 .5 1.2 零件分析 .5 2、工藝規(guī)程

2、設(shè)計 .8 2.1 確定毛坯 .8 2.2 基準(zhǔn)的選擇 .8 2.3 熱處理 .8 2.4 制訂工藝路線 .9 2.5 確定各工序參數(shù) .10 3、機(jī)械加工工藝過程綜合卡片的填寫(附錄) .14 3.1 零件制造工藝過程卡片（一） .14 3.2 零件制造工藝過程卡片（二） .14 3.3 零件制造工藝過程卡片（三） .14 4、焊接夾具設(shè)計 .15 4.1 設(shè)計理由 .15 4.2 焊接夾具的設(shè)計原理 .15 4.3 確定夾具結(jié)構(gòu)方案.16 結(jié) 論 .20 致 謝 .21 參考文獻(xiàn) .22 摘要 本文從零件的分析，工藝規(guī)格設(shè)計，及加工過程中專用夾具的設(shè)計三個方面，闡述 了組焊件千斤絲杠的工藝

3、制造的全過程，尤其在工藝規(guī)程設(shè)計中，我們運(yùn)用已掌握的機(jī) 械制造理論及計算公式，確定了毛坯的制造形式，選擇了基準(zhǔn)，制定了工藝路線，確定 了機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最后確定了切削用量及基本工時。 關(guān)鍵詞： 工藝路線工藝路線 加工余量加工余量 工序尺寸工序尺寸 切削用量切削用量 夾具設(shè)計夾具設(shè)計 前言 畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。 它是一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所掌握的專業(yè)技術(shù)理論知識和基本技能來 分析和解決工程技術(shù)問題的能力，使我們建立正確的工程設(shè)計思想。通過畢業(yè)設(shè)計我們 把理論

4、與實(shí)踐相結(jié)合，初步學(xué)會了如何編寫技術(shù)文件、正確使用技術(shù)資料手冊及相關(guān)的 工具書，培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，進(jìn)一步鞏固和提高自 己所掌握的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能，提高了自己的設(shè)計、計算、制圖以及計算 機(jī)繪圖的能力。是從一名學(xué)生向一名工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變的過渡過程。 本次設(shè)計的題目為千斤絲杠零件制造工藝規(guī)程的制訂和鏜床夾具的設(shè)計，是理論性、 應(yīng)用性、實(shí)踐性、綜合性的設(shè)計過程。 本設(shè)計得到趙永彪老師的悉心指導(dǎo)，并提出了許多寶貴意見和建議，在此深表謝意。 由于實(shí)踐經(jīng)驗不足，設(shè)計能力有限，設(shè)計中錯誤難免，敬請批評、指正。 1 零件的分析 1.11.1 零件的作用零件的作用 本零

5、件是濟(jì)源市工業(yè)園區(qū)華新液壓機(jī)械有限公司為三一重工股份有限公司配套加工的 外協(xié)件，它用在飛機(jī)的起落架以及吊車的支撐架的機(jī)構(gòu)中，主要是起到支撐作用。因此， 該零件的質(zhì)量及精度在使用中是非常重要的，必須制作出合理的工藝規(guī)程以確保零件的 質(zhì)量。 1.21.2 零件分析零件分析 該零件是一個組焊件，技術(shù)條件要求為：組焊后加工，熱處理調(diào)質(zhì)達(dá)到 hb240- 280。表面粗糙度最高達(dá)到 ra6.3m，最低達(dá)到 ra12.5m，尺寸公差較小，另外有一處位 置公差要求，這就需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工過程。本零件用于大批量生產(chǎn)， 由于工序比較多，技術(shù)要求比較高，工件長度為 570mm，加工長度較長等，根據(jù)該

6、公司 現(xiàn)有設(shè)備，采用普通機(jī)床加工，只有合理的調(diào)配現(xiàn)有設(shè)備，選擇正確的工藝路線及采用 必要的工藝裝置等，才能達(dá)到生產(chǎn)要求。 (1) 連接頭的技術(shù)要求分析如下： 1）同軸孔 120+ -0.2,42 和同軸外圓 150+0.7 0 , 140 同軸度,表面粗糙度為 ra12.5m； 2）與基準(zhǔn)孔有垂直度要求的端面表面粗糙度為 ra6.3m； 3）121+0.05 0孔本身尺寸精度不難保證,同軸度公差等級為 8 級,外圓位置度公差為 0.05m； 4）120-0.1 -0.3孔表面粗糙度 ra12.5m.以保證裝配合理； （2）杠體的技術(shù)要求分析如下： 1）梯形螺紋 tr1506-7e 的軸線與 1

7、50+0.2 0軸線的同軸度為 0.05mm； 2）150 的表面粗糙度為 6.3m，143 的左右側(cè)面的表面粗糙度為 12.5m； 3)應(yīng)保證 160-0.043 -0.108、150+0.2 0、120+ -0.2 等尺寸在要求的公差范 圍之內(nèi)，倒角 245；及總長 490mm； 4)零件調(diào)質(zhì)后硬度為 hb240-280； 2 工藝規(guī)程設(shè)計 2.12.1 確定毛坯確定毛坯 根據(jù)零件圖樣確定杠體毛坯采用 45 號鋼，鋼管 16828；確定連接頭毛坯采用 45 號鋼，圓鋼 140。 2.22.2 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇 2.2.1 設(shè)計基準(zhǔn) 該零件圖選擇杠體中心線為設(shè)計基準(zhǔn)。在技術(shù)要求中規(guī)定有對

8、公共中心軸線的同軸度 要求、垂直度要求。164 外圓左端面是工件的軸向主要設(shè)計基準(zhǔn)，中心軸線是徑向主要 設(shè)計基準(zhǔn)。 2.2.2 定位基準(zhǔn) (1)粗基準(zhǔn)選擇 以端面 76 為粗基準(zhǔn)，先加工外圓，以求內(nèi)孔表面加工余量均勻。 不至產(chǎn)生誤差，所以要按基準(zhǔn)先行原則以外圓及端面，為粗基準(zhǔn)先加工內(nèi)孔,選擇粗基準(zhǔn) 時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求， 并特別注意要盡快獲得精基面。 (2)選擇精基準(zhǔn) 為保證加工零件的要求，主要 以內(nèi)圓表面 120 為基準(zhǔn)，以 130 中心軸線為精基準(zhǔn)，這樣在加工 121+0.05 016、10010、121+0.1 - 0.1515 時

9、，就能作到基準(zhǔn)統(tǒng)一、定位穩(wěn)定、操作簡單。 2.2.3 裝配基準(zhǔn) 本工件以 143 的右端面作為裝配基準(zhǔn)。杠體和連接頭在機(jī)床上進(jìn)行夾緊點(diǎn)焊，最 后進(jìn)行焊接，使它們裝配成一個整體.。 2.32.3 熱處理熱處理 千斤絲杠是由連接頭和杠體組成的,它們都是采用 45 鋼的。而在它們加工前要經(jīng) 過正火處理，以增加它們的切削性能，來消除應(yīng)力，細(xì)化組織，防止產(chǎn)生變形與開裂。 接著進(jìn)行粗加工、調(diào)質(zhì)和精加工。然后需要進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火和低溫回火，以便提 高表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度；低溫回火的目的是消除應(yīng)力，防止，磨削加工時產(chǎn) 生裂紋。 加工后需要進(jìn)行保溫處理，可以使工件不宜變形，誤差較小。最后用冷卻液進(jìn)行

10、 處理，為以后使連接頭和杠體的裝配打下基礎(chǔ)。 2.4 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要 求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī) 床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果， 以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.4.1 連接頭的加工工序如下： 工序一：選擇實(shí)心鋼外徑為 140mm 的毛坯，在下料機(jī)上取 l=100mm 長。 工序二：在 ca6140 x1500 車床上夾右端外圓車左端外圓車成 133、車成 121、42、100、845、1.545，掉頭夾外圓找正車成 sr80

11、球面。 工序三：檢驗。 2.4.2 杠體的加工工序如下： 工序一：選擇毛皮 16828 管材，在下料機(jī)上取 l=500mm 長。 工序二：車距左、右端面 100 往里車架位見圓，l-60，在左端面車深孔引孔 120+0.2 -0.2，l=90。 工序三：深孔鏜：粗、精鏜內(nèi)孔為 120+0.1 -0.1。 工序四：夾左端內(nèi)孔，右端上中心架，在右端車接頭止口配合尺寸 121+0.05 0 ，l=16。 2.4.3 組焊件的加工工序如下： 工序一：鉗工：將焊接件備齊，并清洗干凈。 用自制夾具按焊接圖裝配并點(diǎn)焊牢固。 工序二：焊接：局部預(yù)熱按圖要求焊接成型，保證質(zhì)量。 工序三：熱處理：硬質(zhì)為 hb24

12、0280 后（120 內(nèi)孔酸洗干凈） 。 工序四：夾右端 130 左端架中心架車端面?？咨?475。車成外圓 167 內(nèi)孔倒角 245，調(diào)頭夾外圓上中心架車成 130、焊接尺寸、打中心孔 a3 保總長，夾頂車成 150、143、tr1506-7e 各尺寸，調(diào)頭夾外圓找正在 0.05 內(nèi)上中心架車成 160+0.1 -0.1、160+0.2 0、倒角、長度。 工序五：劃 z3/8 位置線。 工序六：鉆孔 z3/8、14.4。 工序七：檢驗 。 2.52.5 確定各工序參數(shù)確定各工序參數(shù) 2.5.1 連接頭的加工工序 工序一：選擇實(shí)心鋼外徑為 140mm 的毛坯，在下料機(jī)上取 100mm 長。 確

13、定毛坯長度尺寸：取粗車加工余量為 2mm 取精車加工余量為 1mm 所以，毛坯尺寸長度為： 95 +1 + 2 = 98mm 取為：100mm 工序二: 在 ca6140 x1500 車床上夾右端外圓車左端外圓車成 133、車成 121、42、100、845、1.545，掉頭夾外圓找正車成 sr80 球面。如圖示： 選用 yg6 硬度合金車刀車端面，在萬能機(jī)床上加工 42 孔，由于采用鉆、擴(kuò)、鏜的 工藝方案，故工序 06 可用鉆擴(kuò)擴(kuò)復(fù)合刀具一次加工。而工序 070 精鏜 42 孔，因 加工余量小，則選用高速鋼內(nèi)孔車刀。 工序三：檢驗。 2.5.2 杠體的加工工序 工序一：選擇毛皮 16828

14、管材，在下料機(jī)上取 l=500mm 長。 (1)確定毛坯的外圓尺寸： 各工序加工余量：粗車 2mm 精車 1.0mm 總余量： 3mm 各工序工序尺寸：粗車前：165 + 2 =167mm 精車前：164 + 1 = 165mm 取為 168mm (2)確定毛坯長度尺寸 根據(jù)零件圖樣確定毛坯長度尺寸 lm為 500mm 工序二：車距左、右端面 100 往里車架位見圓，l-60，在左端面車深孔引孔 120+0.2 -0.2，l=90。 工步：車距左、右端面 100 往里車架位見圓。依金屬機(jī)械加工工藝手冊可查 得： 切削深度 ap取 2mm，進(jìn)給量 f 取 0.2mm/r，切削速度 v 取 151

15、mm/min，車床轉(zhuǎn)速 s 取 800 r/mim。 工步：車左端面車深孔引孔 120+0.2 -0.2，l=90。 工序三：深孔鏜：粗、精鏜內(nèi)孔為 120+0.1 -0.1。 選用高速鋼內(nèi)孔車刀，依金屬機(jī)械加工工藝手冊可查得： 切削深度 ap取 0.5mm，進(jìn)給量 f 取 0.1mm/r，切削速度 v 取 50mm/min，車床轉(zhuǎn)速 s 取 180 r/mim。 工序四：夾左端內(nèi)孔，右端上中心架。 在右端車接頭止口配合尺寸 121+0.05 0，l=16。選用 yg6 硬度合金車刀，依 金屬機(jī)械加工工藝手冊可查得： 切削深度 ap取 0.5mm，進(jìn)給量 f 取 0.5mm/r，切削速度 v

16、取 150mm/min，車床轉(zhuǎn)速 s 取 800 r/mim。 2.5.3 組焊件的加工工序 工序一：鉗工：將連接頭和杠體兩個焊接件備齊，并清洗干凈。 用自制夾具按焊接圖裝配并點(diǎn)焊牢固。 工序二：焊接，局部預(yù)熱按圖要求焊接成型，保證質(zhì)量。如下圖所示： 工序三：熱處理，硬質(zhì)為 hb240-280 后（120 內(nèi)孔酸洗干凈） 。 為了減少零件在熱處理過程中發(fā)生變形與開裂，應(yīng)整體進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使硬質(zhì)達(dá)到 技術(shù)要求。 選擇調(diào)質(zhì)方法來滿足零件的綜合力學(xué)性能，得到較好的表面質(zhì)量。為了能達(dá)到這種 要求，經(jīng)過熱處理冷卻后得到的外圓尺寸為：167mm；總長為：495mm 。 工序四：夾右端 130 左端架中心架

17、車端面?？咨?475。車成外圓 167 內(nèi)孔倒角為 245，調(diào)頭夾外圓上中心架車成 130、焊接尺寸、打中心孔。?？傞L，夾頂車成 150、143、tr1506-7e 各尺寸，調(diào)頭夾外圓找正在 0.05 內(nèi)上中心架車成 160+0.1 -0.1、160+0.2 0、倒角、長度。 采用四爪卡盤加緊右端 130，選用 yg6 硬度合金車刀，依金屬機(jī)械加工工藝手冊 可查得： 切削深度 ap取 0.5mm，進(jìn)給量 f 取 1.5mm/r，切削速度 v 取 200mm/min，車床轉(zhuǎn)速 s 取 1000 r/mim。 利用上述參數(shù)，把工件車成 475 深，再利用鏜刀在內(nèi)孔倒角成 245。 換用 90刀車成

18、 130，調(diào)頭夾外圓車成 160+0.1 -0.1、160+0.2 0。 換用 45車刀完成倒角。 則：n = 1000vc/(d) = 1000165/(3.1491) = 577r/min 取 n =580 r/min 車 tr1506-7e 螺紋時應(yīng)注意：螺紋車刀的左右兩側(cè)刀刃必須是直線；兩刃所夾的 刀尖角等于螺紋的牙形角，車刀的徑向前角應(yīng)是零度；螺紋車刀必須正確安裝；車削梯 形螺紋時，一般先用一把寬度等于槽底寬的切削刀將螺紋車至需要深度，然后用形狀與 螺紋截面相同的車刀將螺旋車削正確；車螺紋時，還必須根據(jù)絲杠螺距大小，按走刀箱 上銘牌規(guī)定調(diào)整掛輪和走刀箱手柄位置。 工序五：根據(jù)圖樣劃

19、z3/8 位置線。 工序六：鉆孔 z3/8、14.4。 選用直徑為 12 的麻花鉆頭，依金屬機(jī)械加工工藝手冊可查得： 切削深度 ap取 0.5mm，進(jìn)給量 f 取 0.1mm/r，切削速度 v 取 80mm/min，車床轉(zhuǎn)速 s 取 350 r/mim。 工序七: : 檢驗 。 可用千分游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑百分表以及螺紋檢驗卡片，萬能角度尺等工具按圖紙要求 進(jìn)行檢驗，保證合格產(chǎn)品上市。 2.5.4 基本表面各種加工方案的經(jīng)濟(jì)精度 根據(jù)表面加工要求及加工方法所達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，選擇主要的表面方法及加工方案如 下： 164+0.1 -0.1外圓柱面 d6 粗車 （it12） 半精車（ it8） 130+0

20、 -0.2外圓柱面 d8 粗車 （it12）半精車（it8） 120-0.1 -0.3內(nèi)孔 d1 鉆孔 （it11）擴(kuò)孔（it10） 粗鏜 （it12）半精鏜（it8）精鏜（it7） 42 內(nèi)孔 d3 鉆孔（it11）擴(kuò)孔（it10）粗鏜（it12）半精鏜（it8） 精鏜（it7） 100 內(nèi)圓柱表面 d2 粗鏜（it12）半精鏜（it9） 121+0.05 0為提高定位精度，保證連接頭與千絲杠桿內(nèi)孔精確連接，必須用夾 具定位，校正確定在同一軸線上。 3、機(jī)械加工工藝過程綜合卡片的填寫(附錄) 3.13.1 零件制造工藝過程卡片（一）零件制造工藝過程卡片（一） 3.23.2 零件制造工藝過程卡

21、片（二）零件制造工藝過程卡片（二） 3.33.3 零件制造工藝過程卡片（三）零件制造工藝過程卡片（三） 4、焊接夾具設(shè)計 4.4.1 1 設(shè)計設(shè)計理由理由 千斤絲杠連接頭和杠體在粗加工后，要將兩者焊接到一起，進(jìn)行熱處理，再進(jìn)行最 后的成型加工。因本工件是大批量的生產(chǎn)，為了提高加工效率，并能保證加工精度，因 此，需設(shè)計制造專用焊接夾具來保證裝配關(guān)系、焊接效率和質(zhì)量。 4.24.2 焊接夾具的設(shè)計原理焊接夾具的設(shè)計原理 千斤絲杠為軸類零件，一般都以中心軸線為基準(zhǔn)來加工其外表面。焊接夾具就是以 千斤絲杠的中心軸線為基準(zhǔn)而設(shè)計的。 將千斤絲杠 150 的部分放到 60的 v 形槽， （如右圖所示） 使

22、千斤絲杠杠體的 軸線與裝夾在機(jī)床 上的連接頭的軸線 重合，用另一部分 v 形槽夾緊杠體， 使用特制的螺栓固 定。如下圖所示： 這樣千斤絲杠和連接頭就被固定兩焊件。用電焊機(jī)進(jìn)行點(diǎn)焊，使工件的位置固定。點(diǎn)焊 后，取下工件，按 照技術(shù)要求進(jìn)行焊 接就可以了。 此焊接夾具結(jié) 構(gòu)簡單，便于制造， 經(jīng)濟(jì)實(shí)用，定位作 用好。 4.34.3 確定夾具結(jié)構(gòu)方案確定夾具結(jié)構(gòu)方案 4.3.1 確定夾具結(jié)構(gòu) 根據(jù)夾具原理的設(shè)計可得：夾具必須加緊杠體，使之在機(jī)床上固定，避免松動。為 了使連接頭更好的和杠體焊接起來，就設(shè)計了兩種形狀的夾具，形狀如下： 4.3.2 夾具非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖 1)夾緊蓋零件圖樣如下所示: 2)夾緊

23、螺栓零件圖樣如下: 3)連接鉸鏈零件圖樣如下: 4.3.3 繪制夾具總裝圖 1）布置圖面 選擇適當(dāng)比例，在圖紙上用繪出所設(shè)計的工裝簡略圖（圖 4-2） ， （圖 4- 1）各視圖之間要留有足夠的空間以便繪制夾具元件及標(biāo)注尺寸。 2）繪制定位元件 根據(jù)選好的定位基準(zhǔn)面確定定位元件類型、尺寸、結(jié)構(gòu)，將其繪制 在相應(yīng)位置上（圖 4-3） 。 3）布置對刀、引導(dǎo)元件根據(jù)確定用于保證刀具和夾具相對位置的對刀元件類型，結(jié)構(gòu)， 空間位置，將其視圖繪制在相應(yīng)位置上。 4）設(shè)計夾具裝置輔助支承 根據(jù)所確定的夾緊裝置和輔助支承將其視圖繪制在相應(yīng)位 置上（圖 4-4） 。 結(jié) 論 制訂機(jī)械加工工藝是機(jī)械制造企業(yè)工藝技術(shù)人員的一項主要工作內(nèi)容。機(jī)械加工工 藝規(guī)程的制訂與生產(chǎn)實(shí)際有著密切的聯(lián)系，它要求工藝規(guī)程制訂者具有一定的專業(yè)技術(shù) 理論和生產(chǎn)實(shí)踐知識。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的結(jié)構(gòu)形狀、幾何精度、技術(shù)條件和生產(chǎn)批量等要求不同， 一個零件往往要經(jīng)過一定的加工過程才能將其由圖樣變成成品零件。因此，機(jī)械加工工 藝人員必須從工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和零件的生產(chǎn)批量出發(fā)，根據(jù)具體情況，在保證加工 質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的前提下，對零件上的各加工表面選擇適宜的加工 方法，合理地安排加工順序，科學(xué)地