機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書專心-專注-專業(yè)課程設(shè)計說明書課程名稱： 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計 設(shè)計題目： 軸的加工工藝規(guī)程設(shè)計 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造與自動化 班級： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 起迄日期: 年 12月 24 日 年12月 29日 指導(dǎo)教師: 李忠群 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院教務(wù)部 制目錄3.1.3.工藝路線的確定.80001、 軸的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、軸的用途1軸的作用 軸類零件是機(jī)械傳動中一種常見的零件。軸在機(jī)械傳動中其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。2軸的工藝分析 經(jīng)過分析該零件，其布局合理，較方便加工，我

2、們經(jīng)過徑向夾緊可保證其加工要求，尺寸合理，能夠完整的表示物體的大小和形狀，符合要求。1.2、軸的技術(shù)要求該軸的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸及偏差（mm）公差/mm及精度表面粗糙度(um)形位公差(mm)軸端處31.2（+0.02 -0.02 ）IT63.20.01A軸端處31.2（+0.02 -0.02 ）IT63.20.02A55外圓柱面55（0 -0.03 ）IT76.4/0.005槽壁8（+0.035 -0.025 ）IT93.20.1A槽壁8（+0.035 -0.025 ）IT93.2/0.025A160x2的槽160x2IT93.2無200x2的槽200x2IT93.2無28

3、的內(nèi)孔28 IT73.2無60°36的錐孔圓錐面36IT92.3無60°34的錐孔圓錐面34IT92.3無30內(nèi)孔圓柱面30（+0.02 0 ）IT71.6無6孔圓柱面6IT73.2無1.3、審查軸的工藝性該軸結(jié)構(gòu)較簡單，形狀較為簡單，屬一般的軸類零件。主要加工表面有55的外圓柱面；兩個槽；以及34，30和31.2的內(nèi)孔經(jīng)過專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工和磨削加工，經(jīng)過銑削、鉆床的粗加工就能夠達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。1.4、確定軸的生產(chǎn)類型 已知此軸的零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為50

4、00件/年，零件的質(zhì)量不足100Kg，查殷國富，徐雷，胡曉兵.機(jī)床夾具設(shè)計手冊（軟件版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，因此初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主， 采用專用工裝。2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1選擇毛胚零件材料為45鋼，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸機(jī)械砂型鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級為CT10。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。另外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)

5、械加工余量。2.2.1公差等級由軸承座的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為CT=10。2.2.2軸鑄造毛坯尺寸工差及加工余量項(xiàng)目機(jī)械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm55外圓柱面4455.±236內(nèi)圓錐面32.836±1.434內(nèi)圓錐面32.834±1.428的內(nèi)孔圓柱面22.028±1.030的內(nèi)孔圓柱面3330±1.531.2內(nèi)圓錐面3331.3±1.53、擬定軸承座工藝路線3.1、定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。根據(jù)零件圖所示，故

6、應(yīng)選軸外圓端面為粗基準(zhǔn)，以此加工軸的內(nèi)圓柱面以及其它表面。3.1.2精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的外圓柱面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸的外圓柱面為精基準(zhǔn)。3.1.3工藝路線的擬定 毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改進(jìn)機(jī)械加工性能，在毛坯車間銑削去澆冒口，達(dá)到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間來加工。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,能夠考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，

7、以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序號工序內(nèi)容設(shè)備1粗車直徑為55的外圓柱面；粗鏜36、31.2、34、內(nèi)圓錐面。C620-1臥式車床T6113臥式鏜床2半精車直徑為55外圓柱面；半精鏜36、31、34、內(nèi)圓錐面；倒圓角。C620-1臥式車床T6113臥式鏜床3在55的外圓柱面上銑鍵槽。X61臥式萬能銑床5粗磨直徑為55的外圓柱面；粗鏜28、30的內(nèi)圓柱面。 M4080臥式磨床T6113臥式鏜床6半精鏜28的內(nèi)圓柱面；精鏜30的內(nèi)圓柱面。T6113臥式鏜床7在離軸右端面25處的55外圓柱面上鉆6的圓柱孔Z5140立式鉆床8去毛刺,檢驗(yàn)。鉗工臺 根據(jù)此工序安排，編出

8、機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)軸承座零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案軸端處IT63.2粗車-半精車55外圓柱面IT76.4粗車-半精車槽壁IT96.3粗銑160x2的槽IT93.2粗銑-半精銑200x2的槽IT93.2粗銑-半精銑28的內(nèi)孔IT73.2粗鏜-半精鏜60°36的錐孔圓錐面IT92.3粗鏜-半精鏜60°34的錐孔圓錐面IT92.3粗鏜-半精鏜30內(nèi)孔圓柱面IT71.6粗鏜-精鏜6孔圓柱面IT73.2鉆3.3、加工階段的劃分該

9、軸除30的內(nèi)孔表面加工質(zhì)量要求高以外，其余的表面加工質(zhì)量要求一般，因此可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其它表面的精度要求；然后粗銑軸內(nèi)圓錐面。在半精加工階段，完成軸內(nèi)圓柱面精銑加工和28孔的鏜-半精鏜加工及31.2、34、36孔的加工。3.4、工序的集中與分散選用工序集中原則安排軸的加工工序。該軸的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，能夠采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工

10、序順序的安排3.5.1機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其它”原則，首先加工精基準(zhǔn)軸的外圓柱面和右端面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工軸的右端面，再加工36孔。3.5.2熱處理工序 鑄造成型后，對鑄件進(jìn)行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該軸在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應(yīng)力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該軸工序的安排順序?yàn)椋簾崽幚砘鶞?zhǔn)加工粗加工精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，

11、下表列出了軸的工藝路線：工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備1退火2粗車粗車55外圓柱面C620-1臥式車床外圓車刀、游標(biāo)卡尺3粗鏜粗鏜36內(nèi)圓錐面T6113臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺4粗鏜粗鏜34內(nèi)圓錐面T6113臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺5粗鏜粗鏜31.2內(nèi)圓錐面T6113臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺6半精車半精車55外圓柱面C620-1臥式車床外圓車刀、游標(biāo)卡尺7半精鏜半精鏜36內(nèi)圓錐面T6113臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺8半精鏜半精鏜34內(nèi)圓錐面T6113臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺9半精鏜半精鏜31.2內(nèi)圓錐面T6113臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺10銑在55的外圓柱面上銑160x2的鍵槽X61臥式萬能銑床端銑刀、

12、游標(biāo)卡尺11銑在55的外圓柱面上銑200x2鍵槽X61臥式萬能銑床端銑刀、游標(biāo)卡尺12粗磨粗磨直徑為55的外圓柱面 M4080臥式磨床砂輪、游標(biāo)卡尺13粗鏜粗鏜28的內(nèi)圓柱面T6113臥式鏜床高速鋼鏜刀、游標(biāo)卡尺14粗鏜粗鏜30的內(nèi)圓柱面T6113臥式鏜床高速鋼鏜刀、游標(biāo)卡尺15半精鏜半精鏜28的內(nèi)圓柱面T6113臥式鏜床高速鋼鏜刀、游標(biāo)卡尺16精鏜精鏜30的內(nèi)圓柱面T6113臥式鏜床高速鋼鏜刀、游標(biāo)卡尺17鉆鉆6的孔Z5140立式鉆床麻花鉆、鉸、卡尺、塞規(guī)18去毛刺去毛刺鉗工臺游標(biāo)卡尺19檢驗(yàn)檢驗(yàn)塞規(guī)、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定鏜30孔的加工余量、工序尺寸和公

13、差。由相關(guān)表可查得鏜孔余量T鏜 =3mm。再查相關(guān)表可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，鏜：IT7。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，鏜：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鏜：30+0.15mm。5、切削用量、時間定額的計算在這只計算粗鏜-半精鏜28孔此工序的切削用量和時間定額。 5.1、切削用量的計算粗鏜28孔該孔可選由高速鋼鏜刀鏜出半孔；由文獻(xiàn)切削用量簡明手冊,鏜孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r，由文獻(xiàn)切削用量簡明手冊求得鏜孔時的切削速度v=30m/min；由此算出轉(zhuǎn)速為：按鏜床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=350r/min，則實(shí)際切削速度為：半精鏜28

14、孔該孔可選由高速鋼鏜刀鏜出半孔；由文獻(xiàn)切削用量簡明手冊,鏜孔的進(jìn)給量f=0.2mm/r，由文獻(xiàn)切削用量簡明手冊求得鏜孔時的切削速度v=30m/min；由此算出轉(zhuǎn)速為：按鏜床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=350r/min，則實(shí)際切削速度為：5.2、時間定額的計算5.2.1基本時間tj的計算 粗鏜孔工步：根據(jù)文獻(xiàn)，鏜孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(160+4+2)/fn 求得。式中切削工時： l=160mm; l2=2mm; l1=ap/2*cotkr+(12)=4/2*cot54+1.1mm=4mm; f=0.3mm/r;n=100mm/r.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間5.53s。半精鏜

15、孔工步：根據(jù)表文獻(xiàn)，鏜孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(160+3+2)/fn 求得。式中切削工時： l=160mm; l2=2mm; l1=ap/2*cotkr+(12)=2.6/2*cot54+1.2mm=3mm; f=0.2mm/r;n=100mm/r.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間10.3s。5.2.2輔助時間ta的計算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：粗鏜孔工步的輔助時間為：ta=0.15x5.53s=0.83s;半精鏜孔工步的輔助時間為：ta=0.1

16、5x10.3s=1.55s;5.2.3. 其它時間的計算除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于軸的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其它時間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為：粗鏜孔工步的其它時間為：tb+tx =6%x(5.53s+0.83s)=0.38s;半精鏜孔工步的其它時間為：tb+tx =6%x(10.3s+1.55s)=0.711s。

17、5.2.4單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為：鏜孔工步tdj鉆=5.53s+0.83s+10.3s+1.55s+0.38s +0.71s =19.30s;因此，此工序的單件時間tdj=tdj鉆=19.301s;將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。6. 夾具設(shè)計 為了提高零件加工零件效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，現(xiàn)對55圓柱面上的鍵槽銑削設(shè)計專用夾具。6.1夾具的結(jié)構(gòu)組成 該專用夾具的結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成： 第一部分是底板 第二部分是2個V形塊、4個V形塊定位銷和4個緊固V形塊螺栓。 第三部分是2個底板向定位鍵以及緊固螺釘。 第四部分是2個U形壓板以及緊固螺栓。 第

18、五部分是2個輔助支撐。 第六部分是對刀塊以及其上的銷和緊固螺釘。6.2夾具的工作原理銑槽銑削夾具設(shè)計的指導(dǎo)思想是，在普通立式銑床上對軸類外圓柱面上鍵槽的加工是利用一對V形塊和定位鍵定位、U形壓板壓板經(jīng)過螺栓夾緊工件，這樣就能保證工件的形位精度，也就是說確保了軸的銑削加工質(zhì)量。其原理是：定位鍵經(jīng)過螺釘擰緊固定在地板上；利用對刀塊來控制銑刀的走向來調(diào)整道具走向；V形塊先經(jīng)過銷和地板定位，再經(jīng)過螺釘擰緊固定在地板上； U形板經(jīng)過螺栓擰緊來壓緊零件和輔助支撐使其固定在地板上；利用底板導(dǎo)向定位鍵與銑床本身T型槽“精密”配合，再經(jīng)過兩端的開口槽用螺栓和銑床擰緊固定。6.3零件加工定位誤差分析由于該軸用螺栓緊固，在整個加工過程中均處于鎖緊狀態(tài)；因此零件與V形塊之間不存在定位誤差，由于V形塊利用圓柱銷經(jīng)過過盈配合定位在底板上面；并分別用2個螺栓緊固在底板上