【機(jī)械加工工藝方案制定與實(shí)施：以磨床主軸零件為例3200字（論文）】

機(jī)械加工工藝方案制定與實(shí)施—以磨床主軸零件為例目錄TOC\o"1-2"\h\u7757機(jī)械加工工藝方案制定與實(shí)施—以磨床主軸零件為例 12457摘要 120939一、分析零件圖紙并確定其生產(chǎn)類型 14327（一）零件的作用 110924（二）零件的工藝分析 215741（三）相關(guān)技術(shù)要求 329787二、選擇加工方法，制定工藝路線 44800（一）定位基準(zhǔn)的選擇 431677（二）零件表面加工方法的選擇 53254（三）制定工藝路線 527826三、結(jié)論 628666參考文獻(xiàn) 6摘要當(dāng)前在諸多現(xiàn)代制造技術(shù)中，最常見的屬數(shù)控車床，這類技術(shù)被廣泛應(yīng)用于車床加工或精密零件加工環(huán)節(jié)。同時(shí)作者立足于高精度磨床主軸加工條件，并圍繞實(shí)地調(diào)查結(jié)果，開展了一系列討論分析畢業(yè)設(shè)計(jì)。另外為尋找實(shí)用、便捷加工方法，詳細(xì)介紹了用于加工軸類零件規(guī)律，以期為類似零件奠定加工基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：磨床；主軸；加工；優(yōu)化設(shè)計(jì)一、分析零件圖紙并確定其生產(chǎn)類型（一）零件的作用磨床主軸(見實(shí)體圖1)屬于高精度主軸的一種，是運(yùn)用于高速回轉(zhuǎn)的磨床主軸，其能夠?yàn)闄C(jī)器提供定位、導(dǎo)向或支撐作用。圖1磨床主軸圖（二）零件的工藝分析磨床主軸零件簡圖（三）相關(guān)技術(shù)要求二處1：5圓錐用著色法檢驗(yàn)，接觸面不少于80%熱處理：除M20左，Φ54外，其余為D0.5-900在繪制零件圖過程中，不僅要求完整性的原圖視圖，而且零件要兼具正確性的技術(shù)、公差與尺寸。此外鑒于高標(biāo)準(zhǔn)位置與形狀精度，必須要謹(jǐn)慎對待零件外觀的圓與兩個(gè)B型中心孔加工。磨床砂輪主軸,這是一個(gè)高精度主軸,它工作在高速旋轉(zhuǎn)下,其回轉(zhuǎn)精度,在工件加工精度非常關(guān)鍵,因?yàn)橹鬏S精度要求非常高,根據(jù)這一特點(diǎn),其機(jī)械加工過程必須精粗分工秩序。砂輪主軸結(jié)構(gòu)簡單，整體尺寸要求不高。然而發(fā)揮重要作用的涉及四個(gè)方面，即同軸度、圓度、外觀粗糙度與平行度。用兩個(gè)中心夾緊零件可以保證主軸以中心線為基準(zhǔn)，隨著滾動軸承表面粗糙度要求的提高，磨床的精磨可以得到保證。兩端螺紋無特殊要求，精磨后即可進(jìn)行車削，解決了車削螺紋~端面開槽夾緊困難的問題，可使用端面刀具進(jìn)行車削。1）選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，為了保證軸承擋外圓Φ550-0.02與其他外圓的位置公差，采用了基準(zhǔn)纜一原則即全部以工件的兩個(gè)中心孔定位。為了保證軸承擋Φ550-0.02（二處）和其他外圓的形狀與位置公差在主軸的精加工過程中，用石油頂尖三次研磨中心孔。中心孔的表面粗糙度Ra值，逐次減小，圓度精度要逐次提高。精磨前可用千分表檢驗(yàn)工件的形位公差，如超差，應(yīng)檢查中心孔，并進(jìn)行研磨2）為了達(dá)到主軸的精度要求，逐步消除工件毛坯的復(fù)映誤差，工序分粗車．半精車、粗磨、半精磨．精磨和高精度磨削。3）磨1：5外圓時(shí)，工作臺要轉(zhuǎn)動一個(gè)角度，因此磨1：5錐度時(shí)．始終以另立一道工序進(jìn)行，這樣有利于提高生產(chǎn)效率4）Φ72外圓右端面磨削，均放在Φ550-0.02（二處）外圓磨后進(jìn)行，有利于提高端面相對于外圓軸線的垂直度。進(jìn)行磨削前要調(diào)整尖砂輪架位置并使砂輪與端面達(dá)到線接觸模式，以此做到砂輪端面精細(xì)狀態(tài)，在無火花的情況下光磨1～2分鐘。5）根據(jù)主軸技術(shù)要求二端M20左不要求氮化，故氮化后要安排一道工序磨螺紋外圓至要求：二端面磨去1mm，至此螺紋外圓及端面的氮化層全部切除。工序14再安排了車螺紋。6）根據(jù)主軸的技術(shù)要求，軸承擋Φ550-0.05（二處）和Φ40土0．10必須經(jīng)過高精度磨削。磨削加工后，工件表面粗糙度Ra值在0.1μm和比0.1μm小時(shí)，都須安排高精度磨削工序。高精度磨削根據(jù)Ra值的大小，又分為三種。表面粗糙度Ra在0．1～0．O5μm時(shí)稱為精密磨削；表面粗糙度Ra在0．O25～0．012μm時(shí)稱為超精磨削；表面粗糙度Ra為0.006μm時(shí)稱為鏡面磨削。磨床主軸的軸承檔Φ550-0.02m表面粗糙度Ra為0.025μm，故需要安排超精磨削工序。超精磨Φ550-0.02（二處）時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①砂輪選擇。磨料一般選用白剛玉，因?yàn)榘讋傆衲チ闲拚笠壮饰⑷?，刃口鋒利且具備高品質(zhì)切削性能，這樣便可降低在磨削過程中的熱度。此外粒度普遍選擇細(xì)粒度砂輪，常用320#～W10，并要求同一砂輪的粒度要均勻。為了保證砂輪的自銳性，又能達(dá)到砂輪的微刃性和等高性，一般選用中軟硬度的砂輪．且要求硬度均勻。②金剛石的選擇及其安裝。金剛石一定要鋒利，故金剛石的頂角一般取70～80°安裝修整架位置時(shí)要保證砂輪修整時(shí)的橫向位置基本上設(shè)置在砂輪工作處，假如砂輪處于修整狀態(tài)，則自身位置勢必會發(fā)生較大的橫向位置變化，因此床身縱向?qū)к墝?shí)際位置將會與砂輪架導(dǎo)軌存在一定誤差，從而會影響工件的表面粗糙度Ra值。③高精度磨削參數(shù)。修整砂輪時(shí)切削用量和磨削時(shí)的切削用量見表7）工序：14安排了沉割Φ16.2x5xR1和車二端螺紋．主要是保證工序14前道加工時(shí)工件有足夠的剛度；另外粗磨外圓后車螺紋主要是保證螺紋部分無抓層和螺紋與軸承椚外圓軸線的同軸度，減少砂輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動。二、選擇加工方法，制定工藝路線（一）定位基準(zhǔn)的選擇整個(gè)部件是貫穿軸的。軸中心線作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn))。同時(shí)充分發(fā)揮基準(zhǔn)重合理論優(yōu)勢，將定位以軸為中心，這樣做的根本目的在于最大程度降低基準(zhǔn)偏差誤差。其中在選擇定位時(shí)，普遍選擇精基準(zhǔn)面與細(xì)基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)點(diǎn)。（二）零件表面加工方法的選擇該零件材料采用38CrMoAIA，而羅紋、中心孔、外圓等在其加工表面位置。同時(shí)參照相關(guān)輔助資料，并遵循公差等級與表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)，最終所選擇加工方法包括：兩個(gè)端面的尺寸精度要求不高，表面粗糙度只有Ra6.3um,經(jīng)過粗車即可達(dá)到要求。整個(gè)外表面粗糙度要求高的用磨床精磨可達(dá)到要求，其中表面粗糙度與公差等級各自為Ra0.025um與IT5。而其他外圓面則需要進(jìn)行粗車、半精車與精磨加工環(huán)節(jié)，其公差等級與表面粗糙度依次為IT6與Ra3.2um,需進(jìn)行粗車、半精車及精磨。（三）制定工藝路線所謂加工軌跡是指在加工刀具數(shù)控時(shí)，工件形成運(yùn)動軌跡與運(yùn)動方向的過程。也就是說，刀具的非切削空行程反映的是其運(yùn)動店到加工終點(diǎn)軌跡，涉及了刀具引入、刀具軌跡等。加工路線的確定原則主要包括以下幾點(diǎn):(1)為確保高效率零件加工，首先要滿足加工精度與表面粗糙度要求，(2)減少程序段與工具空閑行程時(shí)間，旨在最大程度縮短加工路線。(3)盡可能控制編程工程量，簡化用于計(jì)算的數(shù)值。除此以外，為確保刀具質(zhì)量，加工路線還要綜合衡量刀具剛度、加工機(jī)床等因素，并重復(fù)加工數(shù)量。遵循先粗后精加工原則，并優(yōu)先考慮加工基準(zhǔn)問題，可按以下工藝路線進(jìn)行加工。工序1:下料:Φ75mm×525mm工序2:退火的目的在于加強(qiáng)切削加工性能，具體表現(xiàn)為細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力并降低硬度。工序3:用車床。去毛刺?？梢源_保裝夾穩(wěn)固和基準(zhǔn)的重合。工序4:用車床。平端面，打兩個(gè)B型中心孔。工序5:用車床。粗車左端面至,￠72mm處，保留1.5mm余量。工序6:用車床。調(diào)頭夾￠40×30mm，用頂尖頂另一端，粗車外圓。工序7:用車床。半精車外圓，保留0.4mm精加工余量，保證形狀精度和位置精度。并切槽5×1mm。工序8:用車床。調(diào)頭夾,￠40×18mm，頂左端中心孔，保留0.4mm精加工余量，保證形狀精度和位置精度。工序9:用車床。半精車,￠72×8mm，保留0.4mm精加工余量，保證形狀精度和位置精度。并切槽5×1mm。工序10:用車床。用端面刀車R5mm的槽。工序11;打2.5號鋼印字(包括年份和順序號)。工序12:調(diào)質(zhì)，淬火，表面淡化處理(D0.5-900)，兩端車螺紋部分不可處理。工序13;用磨床。精磨兩個(gè)B型中心孔。工序14:用磨床。用兩頂尖裝夾，精磨表面至尺從，并保證表面精度。工序15:用車床。夾,￠54處車左端螺紋。工序16:用車床。調(diào)頭，車右端螺紋。工序17:檢驗(yàn)。工序18:入庫。三、結(jié)論在這個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，我真正認(rèn)識到了自己的不足。我在課堂上沒有學(xué)到的知識也包含在這個(gè)設(shè)計(jì)中。我真的感到知識的重要性。本設(shè)計(jì)將筆者積累的公差與協(xié)調(diào)知識、機(jī)械制造工藝與設(shè)備知識，以及工程材料知識、熱處理工藝等知識進(jìn)行了銜接，起到穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識的作用。在機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)過程中,首先,是制定工件加工過程的規(guī)范,所以在工件的處理可以知道機(jī)床加工,如何處理,加工設(shè)備和設(shè)備,等等,因此,制定工件加工過程的規(guī)范是至關(guān)重要的。參