KCSJ-12蜗杆零件机械加工工艺及铣键槽夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 题 目 : 蜗杆的机械加工工艺规程及工艺 夹具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 目录 1. 引言 . 1 2 工艺规程设计 . 2 件的分析 . 5 件的作用 . 5 件的工艺分析 . 5 艺规程设计 . 6 定毛坯的制造形式 . 6 面的选择 . 6 定工艺路线 . 7 械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 9 定切削用量 . 10 3 夹具设计 . 16 序尺寸精度分析 . 16 位方案确定 . 16 位元件确定 . 16 位误差分析计算 . 17 紧方案及元件确定 . 18 具总装草图 . 18 参考文献 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 谢 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1. 引言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础后的教学环节， 它一方面 要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生应当通过机械制造技术基础课程设计在下述各方面得到锻炼： 确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力 。 握与本设计有关的各种资料的名称出处、能够做到熟练运用。 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 工艺规程设计 本 零件，假设 年产量为 5000 件 ，每台 机器 需要该零件 1个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 1班。 该零件材料为 45，考虑到零件在工作时 有很多的要求 ，所以选择 铸造 。依据设计要求 Q=5000件 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取 19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=+ )（ 1+ )= /年 件的分析 件的作用 题目说给定的零件是 杆轴，位于传动系统中，一般与蜗轮配合使用。主要作用是用于空间交错的两轴间传递运动和动力的传动机构。零件上有两个的轴段，用于与轴承内圈相配合，其支承作用。零件上有带键槽的的轴头用于与联轴器相连接传递运动和动力。 件的工艺分析 蜗杆轴这个零件从 1零件图上可以看出，它一共有四组加工表面，而这四组加工表面之间有一定的位置要求，现将这三组加工表面分述如下： 这一组的加工表面包括 ：两端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面为两端中心孔，这要是因为中心孔的轴线要用作后面加工的定位和工序基准。 这一组的加工表面包括：轴段外圆面、一个的键槽、轴段外圆面。其中主要加工表面为轴段外圆面、一个的键槽，这是用来连接联轴器的。 这一组的加工表面包括：两个轴段的外圆面及左边倒角、右边定位轴肩。其主要加工表面为两个轴段的外圆面，这是用来与轴承内圈配合用于支承的。 A 蜗杆螺旋面为中心的加工表面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 这一组的加 工表面包括：分度圆直径为的 杆螺旋面、轴段外圆面及两侧的退刀槽。主要加工表面为分度圆直径为的 杆螺旋面，这是用来与蜗轮配合用于传递运动和动力的。 这四组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面把两端中心孔轴线 A B 作为公共基准，有圆跳动要求。 键槽两侧面相对于公共基准 A B 有对称度要求。 由以上分析可知，对于这四组加工表面而言，我们可以先加工两端中心孔这一组加工表面，然后以其轴线为基准，借助夹具进行其他三组表面的加工，并且保证它们之间的形状精度要求。 艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 45 钢，考虑到蜗杆在传动过程中收到的振动，载荷，受力等方面的影响，因此应该选用锻件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，由于零件产量为中大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，可以采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理 ， 可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中 会 问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废， 使 生产无法正常进 行。 3 （ 1）粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但 对于 本 零件 来说 ，所有表面都需要加工，按照有关粗基准的选择原则，选取最大外圆面作为粗基准。 （ 2）精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。设计基准 ， 工序基准 ，定位基准相重合 ， 可以减少定位误差和基准不重合引起的误差，因此选择两中心孔的公共中心线作为精基准。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证 。 在生产纲领已确定 为大批生产的条件 下 ,可以考虑采用万 能性机床配以专用工 夹 具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺一：锻造 工艺二：去飞边 工艺三：铣端面，打中心孔 工艺四：粗车外圆，以中心轴线为精基准。 工艺五：半精车外圆，倒角，车退刀槽 工艺六：铣键槽 工艺七：车螺纹 工艺八：粗磨外圆 工艺九：精磨轴颈及轴头，螺纹面 工艺十：研磨螺纹面 工艺十一：去毛刺 工艺十二：检验入库 工艺一：锻造 工艺二：去飞边 工艺三：铣端面，打中心孔 工艺四：粗车外圆，倒角，车退刀槽 工艺五：半精车外圆面 工艺六：铣键槽 工艺七：粗磨无粗糙度要求外圆面 工艺八：粗磨，精磨轴颈，轴头 工艺九：车螺纹 工艺十：粗磨，精磨螺纹面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 工艺十一：研磨螺纹面 工艺十二：去毛刺 工艺十三：检验入库 上述两个工艺路线方案的特点在于：方案一对于整个蜗杆轴一起加工，减少装夹次数，同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响；方案二对不同部位进行粗、半精、精加工，不能对一台机床进行连续运用。综合比较选择工艺路线方案一。 工艺一：锻造 工艺二：去飞边 工艺三：以 作 外圆面 为粗基准车端面，打中心孔。选择六角车床 工艺四：粗车蜗杆轴所有外圆面，以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺五：半精车外圆，倒角，车退刀槽，以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺六：铣键槽，选择两个外圆面作为基准，选择普通立式铣床，采用专用夹具。 工艺七：车螺纹，选择两个外圆面作为基准，选择普通车床，采用专用夹具。 工艺八：粗磨轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面及螺纹面，以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。 工艺九：精磨轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面及螺纹面，以两中心孔轴心线为基准。采用普 通磨床。 工艺十：研磨螺纹面 工艺十一：去毛刺 工艺十二：检验入库 考虑到本零件在结构上的特点，显然上述方案还有一些欠考虑之处。例如加工与轴承配合轴段的定位轴肩时，定位轴肩在模锻上不易直接加工出来，采用车床加工更合适，因此，这应该列为单独的一道工序。综合考虑，工艺路线方案为： 工艺一：锻造 工艺二：去飞边 工艺三：以 作 外圆面为粗基准车端面，打中心孔。选择六角车床 工艺四：粗车蜗杆轴所有外圆面，以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 工艺五：车制两个定位轴肩，以及两个轴段退刀槽，以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺六：调制 工艺七：半精车外圆，控制轴线方向的各个轴段的长度。以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺八：倒角 工艺九：铣键槽，选择两个外圆面作为基准，选择普通立式铣床，采用专用夹具。 工艺十：车螺纹，选择两个外圆面作为基准，选择普通车床，采用专用夹具。 工艺十一：淬火 工艺十二：粗磨轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面及螺纹面，以及磨制过渡圆角，以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。 工艺十三：精磨轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面及螺纹面，以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。 工艺十四：研磨 螺纹面 工艺十五：去毛刺 工艺十六：检验入库 械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 蜗杆零件材料为 45 钢，硬度为 217255产类型为中、大批生产，采用普通模锻，精度 根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 这段轴表面粗糙度为 要粗车，半精车，粗磨，半精磨加工。直径加工余量为 2Z=7 2. 轴段沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 4锻斜度为 5。 3直径 25 轴段外圆面 这段轴无表面粗糙度要求 ，需要粗车，半精车，直径加工余量为 2Z=7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 4 直径 25 轴段沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 锻斜度为 5，外圆角为 径 30 及直径 36 及直径 30） 考虑外圆表面直径 30 加工长度为 18,与其连接的外圆表面直径为 36加工长度为 7，为简化模锻毛坯的外形，现直接根据外圆面直径 36 取毛坯直径，此段需粗车，半精车。直径加工余量为 2Z=7 6 外圆表面（直径 30 及直径 36 及直径 30）沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 锻斜度为 5，外圆角为 径 60 这段轴表面粗糙度为 要粗车，半精车，粗磨，半精磨，粗研加工。直径加工余量为 2Z=10 8. 蜗杆外圆面直径 60 沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 锻斜度为 20，外圆角为 9 外圆表面（ 30 及直径 36 及直径 30） 考虑到与直径 30 连接的外圆表面直径为 36加工长度为 7，为简化模锻毛坯的外形，现直接根据外圆面直径 36 取毛坯直径，此段需粗车，半精车。直径加工余量为 2Z=7 10 外圆表面（ 30 及直径 36 及直径 30）沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 4锻斜度为 5，外圆角为 定切削用量 1） 车外圆面 工步号 工步内容 加工余量（ 基本尺寸 经济精度 01 粗车左端面 2 27 2 粗车右端面 2 43 3 粗车 27 外圆面 2 27 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 04 粗车 32 端面 2 32 5 粗车 32 外圆面 2 32 6 粗车 43 端面 2 43 7 粗车 43 外圆面 2 43 8 粗车 39 外圆面 9 9 粗车 70 左端面 2 70 0 粗车 70 外圆面 3 70 1 粗车 70 右端面 2 70 2 粗车 43 左端面 2 43 3 粗车 43 外圆面 2 43 4 粗车 39 外圆面 9 5 半精车左端面 3 6 半精车右端面 4 7 半精车 23 外圆面 3 8 半精车 28 端面 8 9 半精车 28 外圆面 8 0 半精车 34 端面 4 1 半精车 34 外圆面 4 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 22 半精车 39 外圆面 9 3 半精车 34 外圆面 2 34 4 半精车 64 左端面 5 半精车 64 外圆面 4 6 半精车 端面 7 半精车 34 外圆面 2 34 8 半精车 39 外圆面 9 9 半精车 34 外圆面 4 0 粗磨左端面 1 粗磨右端面 2 粗磨 圆面 3 粗磨 圆面 4 粗磨 圆面 5 精磨 圆面 ) 铣键槽 铣刀：直柄键槽铣刀 （根据 d=6l=10L=45用一次行程铣键槽， =直切入时 =14mm/向切入时=47mm/ 3） 蜗杆螺纹 刀具：选螺纹刀，材料硬质合金 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 取 f=5mm/r,两次粗加工的加工余量 =4精加工的加工余量 = 粗磨加工余量 =磨加工余量 = 4） 工艺三：以 作 外圆面为粗基准车端面，打中心孔 本工序采用计算方法 工件材料： 45 钢正火，模锻 加工要求：车端面，打中心孔 机床：普通车床 具：刀具材料 杆尺寸 16 25 ， ， ， ，刀尖半径 中心钻：带护锥的中心孔刀具，基本尺寸为 d=41）粗车右端面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件，单边余量 Z=2以取 =2 (2)选择进给量。查表得， f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚，由表知，当 =2f=r 时，=100m/ (4)确认机床主轴转速 =1000v/=100043=机床主轴箱标牌上查得，实际主轴转速为 680r/实际切削速度 /1000=5)校验机床功率。由表知，单位切削力查表其它切削条件修正系数为 1，故主切削力 =2305N 切削功率 =0000 由机床说明书知，普通车床 电动机功率为 机床效率 = =以机床效率够用。 2）粗车左端面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件，单边余量 Z=2以取 =2 (2)选择进给量。查表得， f=r。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 (3)选择切削速度。工件材料为 热轧 45 刚，由表知，当 =2f=r 时，=100m/ (4)确认机床主轴转速 =1000v/=100027=机床主轴箱标牌上查得，实际主轴转速为 1000r/实际切削速度 /1000=5)校验机床功率。由表知，单位切削力查表其它切削条件修正系数为 1，故主切削力 =2305N 切削功率 =0000 由机床说明书知，普通车床 电动机功率为 机床效率 = =以机床效率够用 3）粗车的外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件，肩轴采用一次切削，另两个外圆面采用二次切削，取 =2 (2)选择进给量。查表得， f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚，由表知，当 =2f=r 时，=100m/ (4)确认机床主轴转速 =1000v/=100043=机床主轴箱标 牌上查得，实际主轴转速为 680r/实际切削速度 /1000=5)校验机床功率。由表知，单位切削力查表其它 切削条件修正系数为 1，故主切削力 =2305N 切削功率 =0000 由机床说明书知，普通车床 电动机功率为 机床效率 = =以机床效率够用。 4）粗车的外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件，单边余量 Z=以取 = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 (2)选择进给量。查表得， f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚，由表知，当 =f=r 时，=100m/ (4)确认 机床主轴转速 =1000v/=100070=机床主轴箱标牌上查得，实际主轴转速为 500r/实际切削速度 /1000=5)校验机床功率。由表知，单位切削力查表其它切削条件修正系数为 1，故主切削力 =2305N 切削功率 =0000 由机床说明书知，普通车床 电动机功率为 机床效率 = =以机床效率够用。 5）粗车 32 外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条 件，单边余量 Z=2以取 =2 (2)选择进给量。查表得， f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚，由表知，当 =2f=r 时，=100m/ (4)确认机床主轴转速 =1000v/=100032=995r/机床主轴箱标牌上查得，实际主轴转速为 1000r/实际切削速度 /1000=5)校验机床功率。由表知，单位切削力查表其它切削条件修正系数为 1，故主切削力 =2305N 切削功率 =0000 由机床说明书知，普通车床 电动机功率为 机床效率 = =以机床效率够用 2）粗车 27 外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件，单边余量 Z=2以取 =2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 (2)选择进给量。查表得， f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚，由表知，当 =2f=r 时，=100m/ (4)确认机床主轴转速 =1000v/=100027=机床主轴箱标牌上查得，实际主轴转速为 1000r/实际切削速度 /1000=5)校验机床功率。由表知，单位切削力查表其它切削条件修正系数为 1，故主切削力 =2305N 切削功率 =0000 由机床说明书知，普通车床 电动机功率为 机床效率 = =以机床效率够用 3 夹具设计 序尺寸精度分析 本工序加工键槽，保证轴肩与键槽右端的长度为 16，和外圆到键槽底部的距离 键宽16 该工序在 床上加工，零件属于中批量生产。 位方案确定 根据工件的加工要求，该工件必须限制工件的六个自由度，现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及基准选择的合理性。 （ 1） 为了保证 须限制 Z 向的移动及 X 向的转动。 （ 2） 为了保证 16 和槽面的对称度必须保证 Z 向的转动， X 向的移动， Y 向的转动。 （ 3） 为了保证轴肩与键槽右端的长度为 16，必须限制 Y 向的移动。 位元件确定 综上分析 ：为了限制六个自由度，其中的 Z 移动 Z 转动 X 移动 X 转动用两个 V 型块限制， 型块上带有一挡块挡 在 25 的右端面限制， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 4013398