钻床主轴设计.doc

前言毕业设计是在学完了机械设计、机械制造工艺与夹具、机械加工工艺、计算机基础、CAD制图、等课程后，是学生在校期间十分重要的综合性实践环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行研究（或设计）的综合训练，旨在培养学生的专业研究素养，提高分析和解决问题的能力，使学生的创新意识和专业素质得到提升，使学生的创造性得以发挥装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。2010年11月目录前言..1第一章绪论3第二章毕业设计任务书4第三章零件图样分析63.1图样分析.63.2零件图样功能分析.8第四章零件的生产类型....9第五章拟定零件加工工艺路线分析105.1选择零件各表面的加工方法.105.2估算毛坯的机械加工余量...115.3拟定零件加工工艺路线...125.4尺寸、形状、位置精度的保证方法...14第六章零件的毛坯类型及其制造方法206.1零件毛坯类型206.2毛坯热处理21第七章选择零件的定位基准和加工装备237.1零件的定位基准选择...237.2加工装备的选择.25第八章确定加工参数及设计....288.1确定加工参数第九章设计小结29第十章参考文献30第一章绪论毕业设计，是学生在校期间内，完成所有的学业后，一个十分重要的综合性实践环节。毕业设计内容，涉及到学生在校期间内所科目的内容。是学生所学的基础理论知识、专业知识和基本技能，对实际问题进行研究（或设计）的一次综合训练，旨在检测和培养学生的专业研究素养，提高分析和解决问题的能力，使学生的创新意识和专业素质得到提升，使学生的创造性得以发挥，也让学生在设计中发现自己，在学习知识上漏洞和缺损，都可以在这次毕业设计中查漏补缺。使学生能都在生产总有独挡一面的能力，这也是学校培养学生的目的之一。毕业设计在培养人才中的地位和作用随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能，精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批量生产向多种小批量转化。因此，对专业人才的需求也日益增大，对专业人才的技术掌握也日趋提高，看学生掌握了多少专业知识，毕业设计是一个检验学生是否掌握了专业知识、掌握了多少专业知识。毕业设计是一个，理论向实际转化的过渡。把理论和实际有机的联合起来。第二章毕业设计任务书课题一钻床主轴生产加工工艺设计零件图生产批量单件小批生产，每次50件。设计要求1、完成零件工艺过程卡、工序卡、刀具卡内容。2、一组必须有电子档，手工绘制零件图一张/人，说明书一份/人，字数3000字以上。2、可选择普通机床加工、以及数控机床加工（精加工），若精加工选用数控机床，则必须编制加工程序。3、设计说明书要求详细阐述从毛坯至成品的全过程。包括进行零件图的工艺分析、毛坯选择、毛坯尺寸确定、毛坯热处理及其工序安排分析、必要夹具或工装的基本结构、选用机床型号并了解其主要技术参数、工艺方案分析比较，保障关键技术参数的措施，手工绘制相应的工序简图、数控加工有关键部位的走刀路线图。在比较优劣后最后选定方案、直至加工成成品的全过程。4、要求设计方案必须注重经济性，尽量选用通用工装及设备，减少实际生产加工中的外委加工。5、了解零件关键部位的技术参数的检测方法。6、说明书必须有设计结果的总结分析、参考文献。7、主要参考资料相关教科书、机械零件设计手册、金属切削手册、机床设计手册等第三章拟定零件加工工艺路线分析3.1零件图样分析⑴轮廓形状该零件表面由外圆柱面、退刀槽、外螺纹、花键、锥孔、长孔、倒角所构成。轴的长径比小于5的称短轴，大于20的称长轴。该零件，属细长轴类零件，其刚性较差。在加工中易弯曲变形，造成较大的加工误差，降低加工精度，包括尺寸、位子、形状精度和表面粗糙度。⑵精度的要求1）φ70mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为0.01mm。2）φ40013.0002.0mm外圆柱面的轴线对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的同轴度公差为φ0.008mm。3）φ40006.0005.0mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的同轴度公差为φ0.008mm。4）花键轴部份外圆φ32009.0025.0mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为0.03.mm。5）花键轴的齿侧面对花键轴外圆φ32009.0025.0mm的轴线，对称度公差为0.012mm。6）在磨削莫氏4号锥孔时，利用基准轴径A做为支撑部位，用基准轴径B找正工件，保证了锥孔与基准轴的同轴度。7）莫氏4号的内圆锥孔对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为0.015mm。8）φ40013.0002.0mm52mm的左端面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为0.02mm。9）锥孔接触面涂色检查接解面≥75。10）热处理先调质处理2832HRC，尺寸φ70mm138mm部分淬火4248HRC。11）φ70外圆表面粗糙度要求为Ra1.6，公差等级为IT7级，查表可知要粗车、半精车、精车方能达到要求。但是，应为φ70mm138mm部分淬火4248HRC，硬度比较硬，难以切削，磨损很大，改为磨销加工达到尺寸，所以该段加工为粗车、半精车、粗磨。12）φ40外圆表面表面粗糙度为Ra0.8，公差等级为IT5级，查表可知要粗车、半精车、粗磨、精磨方能达到要求。⑶材料的性质，特点，及有无热处理要求。材料为45Cr钢，硬度比较软要正火调质处理才能有良好的切削性能。热处理先调质处理2832HRC，使钻床主轴有良好的刚性和硬度。尺寸φ70mm138mm部分淬火4248HRC，使伸出钻床主轴箱部分，不易破坏，影响加工精度。这些要求主要通过选用合理的刀具及几何参数，正确的粗精加工路线,合理切削用量，冷却液及工序的安排等措施来保证。通过以上几点的分析措施有1）钻床主轴结构比较复杂，又属细长轴类零件，其刚性较差。因此所有表面加工分为粗加工、半精加工和精加工三次，而且工序分