机械制造工艺学的实践设计.docx

Youhavetobelieve,thereisaway.Theancientssaid:"thekingdomofheavenistryingtoenter".Onlywhenthereluctantstepbysteptogotoit'stime,mustbemanagedtogetonestepdown,onlyhavestruggledtoachieveit.-GuoGeTech机械制造工艺学课程设计任务书题目：车床主轴的零件机械加工工艺规程设计内容：1、车床主轴的零件图1张2、机械加工工艺过程综合卡片2张3、机械加工工序卡25张4、课程设计阐明书1份班级：060316班姓名：吴微萍指导教师：姚坤弟序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完毕本专业教学计划的一种极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去处理专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完毕课程设计的同步，也培养了我们对的使用技术资料，国标，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文献等方面的工作能力，也为我们后来的工作打下坚实的基础，因此我们要认真看待这次综合能力运用的机会！其重要目的是：1.培养学生综合分析和处理本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。2 .培养学生树立对时日勺设计思想，设计思维，掌握工程设计时一般程序，规范和措施。3 .培养学生对时的使用技术知识，国标，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文献等方面的）工作能力和技巧。4 .培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作措施。第一拿需您简介1.1、课题车床主轴是车床改（重要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，因此规定有足够的刚性、耐磨性和抗振性,并规定很高的回转精度。因此主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。其原始资料如下：零件材料：45钢技术规定：1、莫氏锥度及L12锥面用涂色法检查，接触率为不小于等于70%o2、莫氏6号锥孔对主轴端面日勺位移为+2o3、用环规紧贴C面，环规端面与D端面时间隙为0.050.1。4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02o生产批量：中等批量零件数据：（见零件图）技术要求：八要匕度n：同/e宗哈去.发事£大rr痔.，突匕4号九"王*ec号K岸察奚*MCH<1O5-0.1.4.Wll不等才k，改会*1IrtW.a.v大08<A.i-图1车床主轴零件图1.2、设计规定规定编制一种车床主轴零件的机械加工工艺规程，按照老师的设计，并编写设计阐明书。详细内容如下:1、 选择毛胚的制造措施，指定毛胚的技术规定。2、 确定车床主轴的机械加工工艺过程。3、 合理选择各工序的定位定位基准。4、 确定各工序所用日勺加工设备。5、 确定刀具材料、类型和规定量具的种类。6、 确定一种加工表面的工序余量和总余量。7、 确定一种工序0切削用量。8、 确定工序尺寸，对时确定工序技术规定。9、 计算一种工件的J单件工时。10、编写工艺文献。IK编写设计阐明书。第H本彳美案件时台布根据轴类零件的功用和工作条件，其技术规定重要在如下方面：尺寸精度轴类零件的I重要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合日勺外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度规定较高，一般为IT57;另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6IT90几何形状精度重要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面日勺圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。互相位置精度包括内、外表面、重要轴面日勺同轴度、圆日勺径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间E向平行度等。（4）表面粗糙度轴的加工表面均有粗糙度的规定，一般根据加工日勺也许性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2l6um,传动件配合轴颈为O432um0其他热处理及外观修饰等规定。2.1、 零件的构造特点图1所示零件是车床的主轴，它属于台阶型轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、退刀槽和键槽等构成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件日勺轴向位置；键槽是便于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装多种锁紧螺母和调整螺母。从图1所示日勺车床主轴零件的支撑轴颈A、B是装配基准，故对A、B两段轴颈时加工提出了很高的规定。主轴的支撑轴颈、配合轴颈、锥孔、前端圆锥面及端面、锁紧螺纹等表面是轴的重要加工表面。其中支撑轴颈自身的尺寸精度、几何形状精度、互相位置精度和表面粗糙度尤为重要。2.2、 加工工艺性次零件的技术规定不高，用车床、铳床和钻床就可以加工出来，精度规定一般是7到8级，并且表面粗糙度规定也不太高，是一种很好加工的零件。2.3、 确定零件毛胚考虑到零件的经济性和综合性能规定，零件材料为45钢。第三幸基术0运噂3.1、 有关基准时选择阐明1、粗基准时选用原则1、保证不加工表面与加工表面互相位置规定原则。当有些不加工表面与加工表面之间有互相位置规定时,一般不选择加工表面作为粗基准。2、保证各加工表面的加工余量合理分派的原则。应选择重要加工表面为粗基准。3、粗基准不反复使用的原则。粗基准日勺精度低，粗糙度数值大,反复使用会导致较大的定位误差，因此，同一尺寸方向的粗基准，一般只容许使用一次。2、精基准时选用原则1、基准重叠原则。尽量使设计基准和定位基准重叠，以减少定位误差。2、基准统一原则。尽量使用同一定位基准加工个表面，以保证各表面的位置精度。如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准。3、互为基准原则。当两个加工表面间的位置精度规定比较高的时候，可用互为基准的原则反复加工。4、自为基准的原则。当规定加工余量小而均匀时，可选择加工表面作为自身的定位基准。3.2、 确定零件的定位基准主轴加工中，为了保证各重要表面的互相位置精度，选择定位基准时，应遵照基准重叠、基准统一和互为基准等重要原则，并能在一次装夹中尽量加工出较多的表面。由于主轴外圆表面日勺设计基准是主轴轴心线，根据基准重叠的原则考虑应选择主轴两端日勺顶尖孔作为精基准面。用顶尖孔定位，还能在一次装夹中将许多外圆表面及其端面加工出来，有助于保证加工面间日勺位置精度。因此主轴在粗车之前应先加工顶尖孔。为了保证支承轴颈与主轴内锥面的同轴度规定，宜按互为基准的原则选择基准面。如车小端1：20锥孔和大端莫氏6号内锥孔时，以与前支承轴颈相邻而它们又是用同一基准加工出来的外圆柱面为定位基准面（因支承轴颈系外锥面不便装夹）；在精车各外圆（包括两个支承轴颈）时，此前、后锥孔内所配锥堵的顶尖孔为定位基面；在粗磨莫氏6号内锥孔时，又以两圆柱面为定位基准面；粗、精磨两个支承轴颈的1：12锥面时，再次用锥堵顶尖孔定位；最终精磨莫氏6号锥孔时，直接以精磨后的前支承轴颈和另一圆柱面定位。定位基准每转换一次，都使主轴日勺加工精度提高一步。第四幸枯类零件的材料,毛燃及盆处理4.1、 轴类零件的材料常用45钢，精度较高日勺轴可选用40Cr、轴承钢GCrl5、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi>20Mn2B>20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。4.2、 轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或构造复杂的轴采用铸件。毛坯通过加热铸造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。4.3、 轴类零件的热处理铸造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除铸造应力，减少材料硬度，改善切削加工性能。调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。精度规定高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。第五*制建加工工之曙钱拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，重要任务是选择各表面日勺加工措施，及定位基准，确定加工次序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。5.1、 轴加工工艺过程分析主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铳端面、加工顶尖孔、粗车外圆等）；半精加工阶段（半精车外圆，钻通孔，车锥面、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等）；精加工阶段（包括精铳键槽，粗、精磨外圆、锥面、锥孔等）。在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序，这就决定了主轴加工各重要表面总是循着如下次序的进行，即粗车f调质（预备热处理）f半精车f精车f淬火-回火（最终热处理）f粗磨f精磨。综上所述，主轴重要表面日勺加工次序安排如下：外圆表面粗加工（以顶尖孔定位）一外圆表面半精加工（以顶尖孔定位）一钻通孔（以半精加工过的外圆表面定位）一锥孔粗加工（以半精加工过的外圆表面定位，加工后配锥堵）f外圆表面精加工（以锥堵顶尖孔定位）f锥孔精加工（以精加工外圆面定位）。当重要表面加工次序确定后，就要合理地插入非重要表面加工工序。对主轴来说非重要表面指日勺是螺孔、键槽、螺纹等。这些表面加工一般不易出现废品，因此尽量安排在背面工序进行，重要表面加工一旦出了废品，非重要表面就不需加工了，这样可以防止挥霍工时。但这些表面也不能放在重要表面精加工后，以防在加工非重要表面过程中损伤已精加工过时对但凡需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等，都应安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后，精磨之前进行加工。主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定日勺同轴度规定,因此螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行，这样半精加工后残存应力所引起的变形和热处理后的J变形，就不会影响螺纹的加工精度。5.2、 工艺路线的确定为保证几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术规定，必须鉴定合理的工艺路线。工艺路线方案一序号工序名称工序内容定位基准设备5备料10锻造磨锻立式精锻机15热处理正火回火炉20锯锯小端，保持总长为890+2.5mm锯床25铳端面打中心孔车端面钻0=5mm的J中心孔小端外形铳床、钻床30车粗车各段外径，均放余量为2.53mm大端外形及断面、小端中心孔车床35车粗车D、E面及0165mm外圆，均放余量为2.53mm小端外形，0115mm表面车床40车粗车大端后断面及。115mm外圆与上边工序接平大端外形，小端中心孔车床45钻钻"45mm的导向孔小端外形，0115mm表面钻床50钻钻。45mm的通孔小端外形，。115mm表面深孔钻床55热处理调质220240HB60车车小端面，内孔光出即可，长度不少于IOmni大端外形，。89表面车床65车半精车各档外圆及1：12锥面，均留0.50.6mm,螺纹外径留磨量0.2O3mm大端外形，小端孔口仿形车床70车1、 半精车大端D、E面及莫氏锥孔2、 半精车大端后断面，切割各槽大端外形，小端孔口车床75钻扩。48mm通孔大端外形，。89表面深孔钻床80热处理按图规定对各部位进行热处理85车1、 半精