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畢業(yè)設(shè)計說明書
?！ I(yè)： 機械制造與自動化
班 級：
姓 名：
學(xué) 號：
指導(dǎo)老師：
陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
二O一三 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
專業(yè)：機械制造及自動化 班級：機制 姓名： 學(xué)號：
一、設(shè)計題目(附圖)：
鉆床主軸 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第 55工序工藝裝備設(shè)計。
二、設(shè)計條件：
l、零件圖； 2、生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。
三、設(shè)計內(nèi)容：
1、零件圖分析：l）、零件圖工藝性分析（結(jié)構(gòu)工藝性及技術(shù)條件分析）；2）、繪制零件圖；
2、毛坯選擇： 1）、毛坯類型； 2）、余量確定； 3）、毛坯圖。
3、機械加工工藝路線確定： 1）、加工方案分析及確定； 2）、基準的選擇；3）、繪制加工工藝流程圖（確定定位夾緊方案）。
4、工藝尺寸及其公差確定： 1）、基準重合時（工序尺寸關(guān)系圖繪制）； 2）、利用尺寸關(guān)系圖計算工序尺寸； 3）、基準不重合時（繪制尺寸鏈圖）并計算工序尺寸。
5、設(shè)備及其工藝裝備確定：
6、切削用量及工時定額確定： 確定每道工序切削用量及工時定額。
7、工藝文件制訂： 1）、編寫工藝設(shè)計說明書； 2）、填寫工藝規(guī)程；（工藝過程卡片和工序卡片）
8、指定工序機床夾具設(shè)計： 1）、工序圖分析； 2）、定位方案確定； 3）、定位誤差計算； 4）、夾具總裝圖繪制。
9、指定工序刀具、量具沒計。（繪制刀具量具工作圖）
四、上交資料（全部為電子文稿）：
1、零件機械加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）
2、工藝文件一套（含工藝流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附圖）；
3、機床夾具設(shè)計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）
4、夾具總裝圖一張（A4圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）；
5、刀量具設(shè)計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）
6、刀具工作圖一張（A4圖紙）；量具工作圖一張（A4圖紙）。
五、起止日期：
2 012 年 11 月 12 日一2 012 年12 月 28 日(共7周)
六、指導(dǎo)教師：
七、審核批準：
教研室主任： 分院院長：
年 月 日
八、設(shè)計評語：
9、 設(shè)計成績：
年 月 日
目 錄
第一部分 工藝設(shè)計說明書 …………………………………………………………………1
第二部分 第55號工序夾具設(shè)計說明書……………………………………………………16
第三部分 第17號工序刀具設(shè)計說明書……………………………………………………18
第四部分 第95號工序量具設(shè)計說明書……………………………………………………21
第五部分 畢業(yè)設(shè)計體會……………………………………………………………………24
第六部分 參考資料…………………………………………………………………………25
第一部分 工藝設(shè)計說明書
1.零件圖工藝性分析
1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析
該零件是軸類零件，主要起支承傳動件和傳動轉(zhuǎn)矩的作用
1.2零件技術(shù)條件分析
1.尺寸精度：?40、?40、 ?40 、?32 、?30 其余尺寸為自由公差
2.形位精度：1）尺寸φ70mm對公共軸線A-B的圓跳動公差為0.01mm。
2）尺寸φ40mm對公共軸線A-B的同軸度公差為φ0.008mm。
3）尺寸φ40mm對公共軸線A-B的同軸度公差為φ0.008mm。
4）花鍵軸部份外圓φ32mm對公共軸線A-B的圓跳動公差為0.03.mm。
5）花鍵軸花鍵的齒側(cè)面對基準軸線C的平行度公差為0.05mm，對稱度公差為0.012mm。
6）莫氏4號的內(nèi)圓錐孔對公共軸線A-B的圓跳動公差為0.015mm。
7）φ40mm×52mm的左端面對公共軸線A-B的圓跳動公差為0.02mm。
3.表面粗糙度： 0.8、1.6、6.3、12.5
1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析
① 分析該零件圖的正確、完整、合理性：該零件圖原圖合理，但是不完整、不正確。改正后見零件圖
② 結(jié)構(gòu)要素分析：該零件為杠桿零件
③ 零件結(jié)構(gòu)工藝性良好
2.毛坯選擇（查閱《機械加工工藝編制》）
2.1毛坯類型
查閱附表5《常用毛坯類型》根據(jù)零件材料為45cr。因零件各段軸徑相差較大，若毛坯采用棒料，則需按最大直徑選擇，這樣既浪費材料和時間，又增加了生產(chǎn)成本。而采用鍛件只需鍛成兩段直徑不同、形狀簡單的臺階軸，材料經(jīng)鍛造后又能提高零件的強度，保證主軸的力學(xué)性能。又因零件結(jié)構(gòu)簡單，且為中批量生產(chǎn)，故采用模鍛鍛件。
2.2毛坯余量確定
查閱附表11《模鍛件的單面加工余量》根據(jù)材料45cr以及采用鍛件 需加工的鍛件最大直徑?78、全長1046得，鍛件的外圓單邊余量為4mm、端面單邊余量為8mm。
注：模鍛：精度等級：IT12-14 取IT12
尺寸公差值：0.4-2.5mm 取1
表面粗糙度：Ra12.5
2.3毛坯-零件合圖草圖
3.機加工工藝路線確定
3.1加工方法分析確定
內(nèi)錐孔： 莫氏4號錐孔，,IT7， Ra1.6
鉆孔、粗車 IT11， Ra12.5——精車 IT9 ，Ra6.3——粗磨 IT8，Ra3.2——精磨 IT7，Ra1.6
外圓表面：
，IT5，Ra0.8 ，IT5，Ra0.8 φ700.23
粗車 IT11,Ra12.5——半精車 IT8，Ra3.2——精車 IT7，Ra1.6——粗磨 IT6，Ra0.8——精磨 IT5，Ra0.8
花鍵部分：
，Ra1.6
粗車 IT11,Ra12.5——半精車 IT9，Ra6.3——精車 IT8，Ra3.2——粗磨 IT7，Ra3.2——精磨 IT6，Ra1.6
6e8 ，Ra6.3
粗銑 IT9,Ra6.3——精銑 IT8，Ra3.2
軸肩部分：
粗車——半精車——精車——粗磨——精磨
3.3定位基準選擇
粗基準：?32外圓中心軸線
精基準：兩中心孔
3.4加工階段的劃分說明
根據(jù)先粗后精、先面后孔的原則 先粗精加工端面及外圓 后加工孔及槽和螺紋
3.5主要機加工工序簡圖
序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備
05 鑄造
15 銑 兩端同時銑端面鉆中心孔保證總長1030 專用銑床
17 車 夾小端頂大端粗車大端外圓φ72.5；Ra12.5 CA6140
19 車 掉頭夾大端頂小段車小端外圓φ42.5 ；Ra12.5；保證154.7 CA6140
30 車 半精車小端外圓 至φ35mm長400mm CA6140
35 車 夾大端頂小端，去掉中心架，加工小端外圓各部尺寸，保證尺寸如圖 CA6140
40 車鉆 半精車φ70mm端面和外圓，外圓留加工余量1.5mm，鉆孔及半精車莫氏4號圓錐孔，留余量1.5~2.5mm CA6140
55 銑 夾大端頂小端，銑兩長孔，至圖樣要求 X52
65 車 精車各端外圓并車螺紋M36*1.5，倒角 CA6140
70 車 精車莫氏4號錐孔，倒角 CA6140
75 銑 粗、半精銑花鍵 XA6132
80 磨 粗磨錐孔,裝錐堵 M1432
85 車 夾大端，頂小端，車螺紋M36×1.5~6h至圖樣要求 CA6140
90 熱處理
95 磨 粗精磨外圓各部尺寸至圖紙要求,精磨花鍵至圖紙要求 花鍵軸磨床
100 磨 夾小端用中心架托A基準軸徑φ40mm，以B基準軸徑φ40mm找正，精磨莫氏4號圓錐孔及端面至圖紙要求 M1432
103 檢驗
105 入庫
4.設(shè)備及其工藝裝備確定
根據(jù)中批生產(chǎn)的生產(chǎn)類型的工藝特征，設(shè)備主要采用普通設(shè)備，而工藝設(shè)備主要采用手動專用裝備（見工序卡片）
5．切削用量及工時定額確定（第17道工序半精車φ70外圓）
6.1切削用量
確定背吃刀量：=1.5/2=0.75mm
確定進給量：查表得C620B車床的進給量，選擇f=0.3mm/r
由于是半精加工，切削力較小，故不需校核機床進給機構(gòu)強度
切削速度：V1=156m/min
切削深度的修正系數(shù)為，K=0.81，Ktv-1.15，其余修正系數(shù)均為1，故
V=156x0.81x1.15=145.3m/min
n=1000v/πd=1000x145.3/πx72.5=638r/min
按C620B車床的轉(zhuǎn)速，選擇n=610r/min=10.2r/s,則實際切削速度 V=139m/min
半精加工機床功率可不校核
切削用量為：=0.75mm，f=0.3mm/r，n=610r/min=10.2r/s，V=139m/min
6.2工時定額確定
輔助時間：T=8+3+3+3+5+5+4=31s
基本時間：T=（154+4）/(0.3x10.2)=52s
故作業(yè)時間：T=31+52=83s
取布置工作地時間：T=83x5%=4s
取休息時間：T=83x2%=2s
取準備、終結(jié)時間：T=2h=2x3600=7200s
故單件時間定額：T=83+4+2+7200/4000=9
第二部分 第55號工序夾具設(shè)計說明書
1. 工序尺寸精度分析
由工序圖可知此工序的加工精度較低，具體加工要求如下：
銑兩長孔，Ra12.5，該工序在銑床加工，屬于中批生產(chǎn)
限制自由度分析：
保證兩孔與大斷面的尺寸限制x移動
保證兩孔|能在軸線上對稱分布應(yīng)限制y移動，y轉(zhuǎn)動，z轉(zhuǎn)動
綜合結(jié)果應(yīng)限制：x移動，y移動，y轉(zhuǎn)動，z轉(zhuǎn)動
2. 定位方案確定
φ70大端面布兩支承釘限制x移動
φ70外圓和φ40外圓處布兩V形塊限制y移動，y轉(zhuǎn)動，z移動，z轉(zhuǎn)動
綜合結(jié)果實際限制：x移動，y移動，y轉(zhuǎn)動，z移動，z轉(zhuǎn)動
3. 定位元件確定
端面采用兩支承釘定位，外圓采用兩V形塊定位。
4. 定位誤差分析
由零件圖可知:銑兩長孔時，軸向尺寸的工序基準為左端面，在該定位方案中，兩支承釘形成的面為定位基準。
所以，工序基準與定位基準重合，即 △jb=0,又因該定位基準為面定位，所以不存在基準位移誤差，既 △db=0
5. 夾緊方案及元件確定
定位方案中是以外圓和端面定位，定位元件采用的是側(cè)面支承釘與兩V形塊定位。故采用U形壓板來夾緊工件以保證其正確的位置。
6.夾具總裝草圖
第三部分 第17號工序刀具設(shè)計說明書
1.工序尺寸精度分析
因此道工序為粗加工，故一般刀具均可達到加工要求。
2.刀具類型確定
查閱《金屬切削原理與刀具實訓(xùn)教程》表3-6、3-7：選用焊接式90°外圓車刀
表10：刀桿材料選用45鋼
查閱《機械制造技術(shù)實訓(xùn)教程》表5-61：刀片材料選用YT15
3.刀具設(shè)計參數(shù)確定
序號
項目
數(shù)據(jù)來源或公式計算
采用值
1
車刀類型
表3-6、3-7
焊接式90°外圓車刀
2
刀片材料
硬質(zhì)合金
YT15
刀桿材料
結(jié)構(gòu)鋼
45鋼
3
幾何角度
表3-8、3-9
4
斷削參數(shù)、前刀面型式
表3-11、3-12
取
前刀面曲面帶倒棱形可卷屑斷屑
5
過渡刃
表3-13，
直接過渡刃
6
刀片型號
表3-3（e）
A315
，
7
車刀外形結(jié)構(gòu)尺寸
表3-1、3-2、3-5
B×H=16×25
L=140，m=6
8
刀槽型式
表3-4
半封閉槽
4.刀具工作草圖
第四部分 第95號工序量具設(shè)計說明書
1.工序尺寸精度分析
外圓尺寸 （k5） IT5級
2.量具類型確定
采用軸用極限卡規(guī)
3.極限量具尺寸公差確定
φ40k5的上偏差es=+0.013，下偏差=+0.002
查表6—1得：IT5,尺寸40mm的量規(guī)公差T=0.0024mm，位置要素Z=0.0028，
形狀、位置公差T/2=0.0012mm
通規(guī)上偏差=es-z+T/2=+0.0114，下偏差=es-z-T/2=+0.009
磨損極限=es=+0.013mm
止規(guī)上偏差=ei+T=0.0044，下偏差=ei=+0.002mm
校對量規(guī)公差Tp=T/2=0.0012mm，校對量規(guī)形狀公差=Tp=0.0012mm
軸用通規(guī)用的校對量規(guī)“TT”
上偏差=es-z-T/2+Tp=+0.0102mm，下偏差=ei-z-T/2=+0.009mm
軸用止規(guī)用的校對量規(guī)“ZT”
上偏差=ei+Tp=+0.0034，下偏差=ei=+0.002mm
校對軸用通規(guī)是否磨損用的校對量規(guī)“TS”
上偏差=es=+0.013mm，下偏差=es-Tp=+0.0118mm
4.極限量具圖
第五部分 畢業(yè)設(shè)計體會
隨著畢業(yè)日子的逼近，畢業(yè)設(shè)計也接近尾聲。在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我終于順利完成了畢業(yè)設(shè)計。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計我發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了原來只是還比較欠缺，自己要學(xué)的東西還很多。以前老是覺得自己什么都會，什么都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習是一個長期積累的過程，在以后的工作和生活中都應(yīng)該不斷地學(xué)習，努力提高自己的知識和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中也使我們同學(xué)間的關(guān)系更進一步，同學(xué)之間互相幫助，互相學(xué)習。
我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。
在此要感謝我的指導(dǎo)老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習工作生活有非常重要的影響。
第六部分 參考資料
1. 《機械制造工藝學(xué)》 鄭修本主編 機械工業(yè)出版社
2. 《機械制造技術(shù)實訓(xùn)教程》 黃雨田、殷雪艷主編
3. 《金屬切削原理與刀具》 陸劍中、孫家寧主編 機械工業(yè)出版社
4. 《機床夾具設(shè)計》 張權(quán)民主編
5. 《機床夾具設(shè)計手冊》 徐鴻平主編 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社
6. 《金屬切削原理與刀具實訓(xùn)教程》 黃雨田主編 西安電子科技大學(xué)出版
7.《量具刃具國家標準匯編》
8.《機械制造工藝編制》 徐海權(quán)主編 北京理工大學(xué)出版社
9.《互換性與技術(shù)測量》 魏斯亮、李時駿主編 北京理工大學(xué)出版社
10. 《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng)主編 北京機械工業(yè)出版社出版
11. 《機械加工技術(shù)手冊》
12. 《機械加工工藝手冊》 王先逵主編 機械工業(yè)出版社