螺旋桿的加工工藝設計說明書.doc

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目 錄 前 言 1 第一章 零件的工藝分析 2 1 1 零件的技術要求 3 1 2 審查零件的工藝性 3 第二章 確定毛坯 4 2 1 選擇毛坯 5 2 2 毛坯的形狀及尺寸的確定 6 2 2 確定毛坯的尺寸公差和粗糙度 6 第三章 擬訂工藝路線 7 3 1 定位基準的選擇 7 3 2 工序的集中與分散 8 3 3 工序順序的安排 8 3 4 確定工藝路線 8 第四章 機床設備及工藝裝備的選用 9 第五章 切削用量的計算 10 總 結 15 參考文獻 16 致 謝 17 前 言 實踐工作對于每一位即將課程的課程生來說都是非常重要的 它對我們以后 走上工作崗位很有幫助 對于我們機電專業(yè)來說 在以后的工作中經常要做關于 工藝的設計工作 在這里 我以軸零件為例 對它的工藝過程進行設計 做課程 設計可以把以前所學的知識加以綜合運用 起到鞏固學到的知識的作用 從而提 高分析 解決問題的能力 因此 認真的完成課程設計是很有必要的 機械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機械加工余量 機械加工余量的大小 不僅 影響機械零件的毛坯尺寸 而且也影響工藝裝備的尺寸 設備的調整 材料的消 耗 切削用量的選擇 加工工時的多少 因此 正確的確定機械加工余量 對于 節(jié)約金屬材料 降低刀具損耗 減少工時 從而降低產品制造成本 保證加工質 量具有十分重要的意義 本設計的任務 本設計的任務是 設計零件的工藝規(guī)程進行結構分析與精度分析 通過設計 使學生具有一定的設計工藝能力和分析生產中有關的技術問題的能力 第一章 零件的工藝分析 1 1 零件的技術要求 該零件形狀 結構簡單 屬典型的軸類零件 從螺旋桿的零件圖 見附圖 上可以看出 它一共有兩組加工表面 而且這兩組加工表面之間有一定的位置 度要求 現將這兩組加工表面分析如下 1 以 22mm 孔為中心的加工表面 這一組表面包括 的孔及其倒角 尺寸為 22 5 的與孔 垂直的2m 2m 兩個端面 其中 孔為主要加工表面 2 以外圓為中心的加工表面 這一組表面包括 7mm 槽面及其倒角 兩個外圓之間要保證一定的對稱 度 與 兩個 孔垂直的兩個平面 10mm 的退刀槽和 39mm 的外圓表面 SR252 的球面以及兩個端面 由以上分析可知 對于這兩組加工表面而言 可以先加工出一組表面 然后 借助專用夾具加工另一組表面 并保證它們之間的位置精度要求 1 2 審查零件的工藝性 分析零件圖可知 零件 22mm 孔兩端面要求切削加工 并在軸向上均高于 相鄰表面 這樣減少了加工面積 又提高了端面的接觸剛度 可以防止加工過程 中鉆頭鉆偏 以保證孔的加工精度 另外 該件除主要工作表面外 其余表面加 工精度較低 不需要高精度機床加工 而主要工作表面雖然加工精度相對較高 但也可以在正常的生產條件內下 采用較經濟的方法保質保量地加工出來 由此 可見 該零件的工藝性較好 第二章 確定毛坯 2 1 選擇毛坯 1 毛坯種類的確定 常用毛坯種類有 鑄件 鍛件 焊件 沖壓件 各種型材和工程塑料件等 在確定毛坯時 一般要綜合考慮以下幾個因素 1 依據零件的材料及機械性能要求確定毛坯 2 依據零件的結構形狀和外形尺寸確定毛坯 例如結構比較的零件采用 鑄件比鍛件合理 結構簡單的零件宜選用型材 鍛件 大型軸類零件一般都采用 鍛件 3 依據生產類型確定毛坯 大批大量生產中 應選用制造精度與生產率 都比較高的毛坯制造方法 例如模鍛 壓力鑄造等 單件小批生產則采用設備簡 單甚至用手工的毛坯制造方法 例如手工木模砂型鑄造 4 確定毛坯時既要考慮毛坯車間現有生產能力又要充分注意采用新工藝 新技術 新材料的可能性 本零件是中批量的生產 材料為 45 鋼 用鍛造成型 2 毛坯的形狀及尺寸的確定 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上 對于外型尺寸 或減去 對內腔尺寸 加 工余量 毛坯的形狀盡可能與零件相適應 在確定 毛坯的形狀時 為了方便加 工 有時還要考慮下列問題 1 為了裝夾穩(wěn)定 加工方便 對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件 要考慮增加工藝搭子 2 為了提高機械加工的生產率 有些小零件可以作成一坯多件 3 有些形狀比較特殊 單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個甚至數 個合制成一個毛坯 在確定毛坯時 要考慮經濟性 雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近 可以減少 加工余量 提高材料的利用率 降低加工成本 但這樣可能導致毛坯制造困難 需要采用昂貴的毛坯制造設備 增加毛坯的制造成本 因此 毛坯的種類形狀及 尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能 在毛坯的種類形狀及尺寸確定后 必要時可據此繪出毛坯圖 2 2 確定毛坯的尺寸公差和粗糙度 要確定毛坯的尺寸公差及其機械加工余量 應先確定如下各項因素 1 公差等級 由零件的功能和技術要求 確定該零件的公差等級為普通級 2 鑄件重量 3 零件表面粗糙度 由零件圖可知 該件各加工表面的粗糙精度 Ra 均大 于等于 6 3 第三章 擬訂工藝路線 3 1 定位基準的選擇 制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段 1 選擇加工方法應以零件加工表面的技術條件為依據 主要是加工面的尺寸 精度 形狀精度 表面粗糙度 并綜合考慮各個方面工藝因素的影響 一般是根 據主要表面的技術條件先確定終加工方法 接著再確定一系列準備工序的加工方 法 然后再確定其他次要表面的加工方法 2 在各表面加工方法選定以后 就需進一步考慮這些加工方法在工藝路線中 的大致順序 以定位基準面的加工為主線 妥善安排熱處理工序及其他輔助工序 3 排加工路線圖表 定位基準有粗基準和精基準之分 通常先確定精基準 然后再確定粗基準 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基面選擇得正確與合理 可以 使加工質量得到保證 生產率得以提高 否則 加工工藝過程中會問題百出 甚 至會使零件大批量報廢 使生產無法正常進行 1 粗基準的選擇 按照有關粗基準的選擇原則 即當零件有不加工表面時 應以這些不加工 表面為粗基準 若零件上有若干不加工表面時 則應以與加工表面位置精度要求 較高的不加工表面作為粗基準 2 精基準的選擇 精基準的選擇原則主要考慮基準重合問題 當設計基準與工序基準不重合 時 應進行尺寸換算 3 2 工序的集中與分散 該零件生產類型為批量生產 可以采用通用型機床配以專用夾具 以提高生 產效率 而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數減少 不但可以縮短輔助時間 而且由于在一次裝夾中加工許多表面 有利于保證各加工表面之間的相對位置精 度要求 3 3 工序順序的安排 3 4 1 機械加工工序 1 遵循 先基準后其它 原則 首先加工精基準 左端面 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 先主后次 原則 先加工主要表面 左端面和孔 后加工次要 表面 4 遵循 先面后孔 原則 3 4 確定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點 應當是零件的尺寸精度與位置精度等技術要求能夠 妥善的得到保證 在生產綱領已經確定為中批生產的前提下 可以考慮采用通用 型機床配以專用夾具 并盡量使工序集中來提高生產率 除此以外 還應當考慮 經濟效果 以便使生產成本盡量下降 具體工藝路線如下 方案 1 工 序 號 工 名 序 稱 工序內容 1 鍛 鍛造 2 熱 熱處理 3 鉆 以右端 50 外圓為精基準鉆擴 22 孔 4 鉆 以右端 50 外圓為精基準鉆擴 22 孔 5 車 以左端 65 外圓為粗基準 車右端 50 外圓 6 車 以左端 50 外圓為精基準車右端 39 各級外圓成型 7 車 以左端外圓為精基準車螺旋槽 8 鉗工 鉗工 9 檢驗 檢驗 方案 2 工 序 號 工 名 序 稱 工序內容 1 鍛 鍛造 2 熱 熱處理 3 車 以左端 65 外圓為粗基準 車右端 50 外圓 4 車 以右端 50 外圓為精基準車左端 39 各級外圓成型 5 鉆 以右端 50 外圓為精基準鉆擴 22 孔 6 鉆 以右端 50 外圓為精基準鉆擴 22 孔 7 車 以左端外圓為精基準車螺旋槽 8 鉗工 鉗工 9 檢驗 檢驗 工藝路線方案的比較 兩種工藝路線方案的工序是一樣 只是加工順序不一樣 在第一個方案中 是車外圓面工序放在后面 先中工各孔 孔中工結束后 再加工外圓等其它部分 不夠合理 而方案二側是先把外圓加工放在前面 這樣為后面的加工的孔確定了 精基準 先把各級處圓加工好后再行各孔與螺旋槽 的的加工 對于整個加工工 藝路線看來 最后的加工工藝路線方案二更優(yōu) 第四章 機床設備及工藝裝備的選用 4 1 機床刀夾量具的選擇 一 機床的選擇 工序右端 50 外圓 螺旋槽采用 CA6140 車床 工序鉆孔采用 Z535 立式鉆床 二 選擇夾具 該零件的生產綱領為中批生產 所以采用專用夾具 三 選擇刀具 在車床上加工的各工序 采用車刀即可保證加工質量 其它各也的加工用高 高速鋼麻花鉆便可 四 選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī) 五 其他 對垂直度誤差采用千分表進行檢測 對角度尺寸利用專用夾具保證 其他尺 寸采用通用量具即可 第五章 切削用量的計算 工序 車左端 39 外圓成型 1 加工條件 工件材料 45 鋼正火 b 0 6mp 模鍛a 加工要求 車左端 39 外圓 表面粗糙度值 R 均為 3 2 ma 機床選擇 CA6140 車床 刀具選擇 刀具材料 YT15 刀桿尺寸 20 30 kr m 290r50 查 機床加工工藝設計實用手冊 12 7 mrs5 0 2 計算切削用量 車時分兩次加工 粗加工為 1 次 ap 1mm 計長 進給量 f 根據 機床加工工藝設計實用手冊 表 15 11 當刀桿尺寸為 20 30 ap 為 3 5 時 以工件直徑為 39mm 時 2 f 0 5 0 7mm r 取 f 0 5mm r ap 為 5 8 時 以及工件直徑為 400 時 f 0 6 0 8mm r 取 f 0 6mm r 3 計算切削速度 查 機械加工工藝手冊 表 8 4 8vyxmcfapT 當 f 0 7 時 其中 2 0 15 24 mxv 得 in 085 60312 c 確定機床主軸轉速 18 40 min39cwnrd 按 機械加工工藝手冊 表 3 1 18 與 400r min 相近的機床轉速為 315r min 和 430r min 所以選取 430r min 實際切削速度為 143012 5 inrv 大端得 m 086 31502 確定機床主軸的轉速 in 6 245rndwc 與 245 6r min 相近的機床轉速為 250r min 所以選取 250r min 故實際切削速度為 i 13804251 rv 5 計算切削工時 L 45mm 0 5 2L L 70mm2 Tm 1 min48 2 132 fnwll Tm 2 i5 132fll 精車時 半 精vc min 6 140 8 062435015 半 精2 i 7 2 2 確定機床轉速 min 5 49706 110rndvwc 半 精半 精 i 2 3 22c半 精半 精 按機床說明書 機械加工工藝手冊 選取 nw 500r min1 Nw 350r min2 其實際切削速度為 min 3 140951 rv 半 精 2357 6A 切削工時的計算 i 28 5 半 精mt n3 0632 半 精 工序 車右端 50 外圓采用 CA6140 車床 采用硬質合金車刀 當為車外圓時 進給量為 0 2 0 4 刀具耐用度為 60 90min d 90mm a e 82mm 3mm 1mm s 82mm 參考文獻 1 表 14 69 刀具耐用度為p zf t 60 90min 根據文獻 1 表 14 67 得 v 0 70 25 63 8pzedtaf 37 51m min min 6105 94 rvn 由機床轉速數列 取 n 600r min mflt2 3 1 21 BDl 3 1 mDl 2 609 5 0 5 0 22 2mflt21 min3 63 工序 鉆 2 22 孔 鉆 22 孔 由文獻 3 表 4 2 16 選 Z525 立式鉆床 進給量 f 0 28 mm r 由文獻 3 表 4 2 15 取 n 272 r min 由文獻 3 表 6 2 5 Tj nfl 21ml76 ctgctgkDlr 28301 42 Tj nfl 21 in4 178 6 擴 22 孔至 21 7 由表 6 2 1 Tj fl21 2 3 rptgkal 1 主偏角為 90 時 2 3mm 取 1 3mm1ll 2 3 5 mm 取 2 4mmll 由文獻 3 表 4 2 21 取 f 0 27mm r 文獻 3 表 4 2 20 選 Z525 鉆床 n 400r min Tj nfl 21 min7 04 376 鉸 22 由文獻 3 表 4 2 21 取 f 0 13mm r 文獻 3 表 4 2 20 取 n 800r min Tj nfl 21 in80 3 076 工序 車螺旋槽 機床的選擇 CA6140 車床 刀具的選用 刀具 刀具材料 YT15 刀桿尺寸 20 30 2 marks5 0 15 900 進給量 f 0 08mm r 查 機械加工工藝設計實用手冊 表 15 39 切削速度 V 18m min in 23rdwvns 按機床選取 n 2000r min 機械加工工藝手冊 表 2 5 7w 所以實際切削速度 min 7 150dw 切削工時的計算 查 機械加工工藝手冊 52ll 1 2 tgkrl 表 2 5 7 Tm in08 21 wfnll 工序 鉗工 去毛刺 小結 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工 藝文件 對加工工藝規(guī)程的設計 可以了解了加工工藝對生產 工藝水平有著極 其重要的影響 生產規(guī)模的大小 工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法 和手段都要通過機械加工工藝來體現 總 結 時光飛逝 為期兩周的課程設計已經接近尾聲 回首這兩周的設計過程 感慨萬千 使我從中學到了以前在課內根本就學不到的東西 受益匪淺 在這次設計過程中 使我真正的認識到自己的不足之處 以前上課沒有學 到的知識 在這次設計當中也涉及到了 使我真正感受到了知識的重要性 這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備 公差與配合 機械制圖 工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來 起到了穿針引線的作用 鞏 固了所學知識的作用 在課程設計中 首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定 這樣在加工工件 就可以知道用什么機床加工 怎樣加工 加工工藝裝備及設備等 因此 工件 機械加工工藝規(guī)程的制定是至關重要的 在課程設計中還用到了 CAD 制圖和一些計算機軟件 因為學的時間長了 因此在開始畫圖的時候有很多問題 而且不熟練 需參閱課本 但不久就能熟 練的畫了 CAD 制圖不管是現在 對以后工作也是有很大的幫助的 因此 這 次課程設計真正將以前所學的聯(lián)系到實際應用中來了 在這次課程設計中 我學到了很多知識 有一點更是重要 就是我能作為一 個設計人員 設計一個零件 也因此 我了解了設計人員的思想 每一個零件 每件產品都是先設計出來 再加工的 因此 作為一個設計人員 在設計的過 程中一點不能馬虎 每個步驟都必須有理有據 不是憑空捏造的 而且 各種 標準都要嚴格按照國家標準和國際標準 查閱大量資料 而且設計一個零件 需要花好長時間 親自上陣后我才知道 做每件是都不是簡簡單單就能完成的 是要付出大量代價的 因此 我們也要用心去體會每個設計者的心思 這樣才 能像他們一樣設計出好的作品 在這次課程設計中 對我來說有所收獲也存在著不足之處 收獲 1 能把以前所學的各種知識 綜合的運用的這次設計中 鞏固了以前所 學的知識 2 學會了參閱各種資料及查各種余量 切削用量等手冊 3 學會了 分析問題 解決問題的能力 不足之處 1 有些步驟 問題解決的方法不是很好 需在以后的學習 實踐中進一 步改進 2 有些工藝路線制定的不是太好 而且余量 切削用量設計不是很精確 需在以后的實踐中積累經驗 進一步改進 綜上所述 這次的課程設計對我以后的工作起了很大的幫助 我認識到 無論是工作還是學習都必須做到認真 謹慎 時時處處細心 文 獻 1 機械加工工藝手冊 孟少農主編 機械工業(yè)大學出版社 2 金屬機械加工工藝人員手冊 組編 金屬機械加工工藝人員手 冊 上海 上海科學技術出版社 1979 3 機床夾具設計手冊 東北重型機械學院 洛陽工學院 第一汽 車制造廠職工大學編 上?？茖W技術出版社 4 機械制造工藝學課程設計指導書 趙家齊主編 機械工業(yè)出版社 5 金屬切削機床夾具圖冊 下冊 專用夾具 南京市機械研究所主 編 機械工業(yè)出版社 6 機械制造工藝學 王啟平主編 哈爾濱工業(yè)大學出版社 致謝 在這次課程設計中 我首先要感謝我的指導老師 xxx X 老師嚴謹細致 一 絲不茍的作風一直是我工作 學習中的榜樣 使我不僅接受了全新的思想觀念 樹立了宏偉的學術目標 領會了基本的思考方式 掌握了通用的研究方法 循 善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪 我勤懇忘我地檢查凝結學習的結晶 完成了這篇課程設計 完成后 我沒 有絲毫的沾沾自喜 反倒是更多的忐忑不安 當我自以為懂得越多的時候 越 來越多的知識是我所不明白的 我發(fā)現由于我自身才疏學淺 專業(yè)深度不夠 盡管指導老師費盡心思地指點我 可是我這個笨學生完成的課程設計仍有很多 不到之處 或許這是我個人能力的桎梏吧 肯請各位老師多加指點 讓我大學 期間的最后一次作業(yè)能給我?guī)砀嗟氖斋@ 再次謝謝各位老師