机械毕业设计（论文）-钻床主轴工艺规程及夹具设计（全套图纸） .pdf

毕业设计说明书毕业设计说明书 专 业： 机械制造与自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 陕 西 国 防 工 业 职 业 技 术 学 院 二二 o 一三一三 届毕业设计（论文）任务书届毕业设计（论文）任务书 专业：机械制造及自动化 班级： 姓名： 学号： 一、设计题目一、设计题目(附图)： 钻床主轴 零件机械加工工艺规程制订及第 55 工序工艺装备设计。 二、设计条件二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。 三、设计内容三、设计内容： 1、零件图分析：l） 、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析） ；2） 、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1） 、毛坯类型； 2） 、余量确定； 3） 、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1） 、加工方案分析及确定； 2） 、基准的选择；3） 、绘制加工工艺流 程图（确定定位夹紧方案） 。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1） 、基准重合时（工序尺寸关系图绘制） ； 2） 、利用尺寸关系图计 算工序尺寸； 3） 、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定： 6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。 7、工艺文件制订： 1） 、编写工艺设计说明书； 2） 、填写工艺规程； （工艺过程卡片和工序卡片） 8、指定工序机床夹具设计： 1） 、工序图分析； 2） 、定位方案确定； 3） 、定位误差计算； 4） 、 夹具总装图绘制。 9、指定工序刀具、量具没计。 （绘制刀具量具工作图） 四、上交资料四、上交资料（全部为电子文稿） ： 1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份； （按统一格式撰写） 2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图） ； 3、机床夹具设计说明书一份； （按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（a4 图纸） ；零件图两张（a4 图纸） ； 5、刀量具设计说明书一份； （按统一格式撰写） 6、刀具工作图一张（a4 图纸） ；量具工作图一张（a4 图纸） 。 五、起止日期：五、起止日期： 2 012 年 11 月 12 日一 2 012 年 12 月 28 日(共 7 周) 六、指导教师：六、指导教师： 七、审核批准：七、审核批准： 教研室主任： 分院院长： 年 月 日 八、设计评语：八、设计评语： 九、设计成绩：九、设计成绩： 年 月 日 目 录 第一部分 工艺设计说明书 1 第二部分 第 55 号工序夹具设计说明书16 第三部分 第 17 号工序刀具设计说明书18 第四部分 第 95 号工序量具设计说明书21 第五部分 毕业设计体会24 第六部分 参考资料25 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 第一部分第一部分 工艺设计说明书工艺设计说明书 1.零件图工艺性分析零件图工艺性分析 1.1 零件结构功用分析零件结构功用分析 该零件是轴类零件，主要起支承传动件和传动转矩的作用 1.2 零件技术条件分析零件技术条件分析 1.尺寸精度：40 013 . 0 002. 0 + + 、40 006 . 0 005. 0 + + 、 40 15. 0 30. 0 = 、32 009 . 0 025 . 0 、30 2 . 0 4 . 0 = 其余尺寸为自由公差 2.形位精度：1）尺寸70mm 对公共轴线 a-b 的圆跳动公差为 0.01mm。 2）尺寸40 013 . 0 002. 0 + + mm 对公共轴线 a-b 的同轴度公差为0.008mm。 3）尺寸40 006 . 0 005. 0 + + mm 对公共轴线 a-b 的同轴度公差为0.008mm。 4）花键轴部份外圆32 009 . 0 025 . 0 mm 对公共轴线 a-b 的圆跳动公差为 0.03.mm。 5） 花键轴花键的齿侧面对基准轴线 c 的平行度公差为 0.05mm， 对称度公差为 0.012mm。 6）莫氏 4 号的内圆锥孔对公共轴线 a-b 的圆跳动公差为 0.015mm。 7）40 013 . 0 002. 0 + + mm52mm 的左端面对公共轴线 a-b 的圆跳动公差为 0.02mm。 3.表面粗糙度： 0.8 m、1.6 m、6.3 m、12.5 m 1.3 零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析 分析该零件图的正确、完整、合理性：该零件图原图合理，但是不完整、不正确。改 正后见零件图 结构要素分析：该零件为杠杆零件 零件结构工艺性良好 2.毛坯选择毛坯选择（查阅机械加工工艺编制 ） 2.1 毛坯类型毛坯类型 查阅附表 5常用毛坯类型根据零件材料为 45cr。因零件各段轴径相差较大，若毛 坯采用棒料，则需按最大直径选择，这样既浪费材料和时间，又增加了生产成本。而采用 锻件只需锻成两段直径不同、形状简单的台阶轴，材料经锻造后又能提高零件的强度，保 证主轴的力学性能。又因零件结构简单，且为中批量生产，故采用模锻锻件。 2.2 毛坯余量确定毛坯余量确定 查阅附表 11模锻件的单面加工余量根据材料 45cr 以及采用锻件 需加工的锻件最大 直径 78、全长 1046 得，锻件的外圆单边余量为 4mm、端面单边余量为 8mm。 注：模锻：精度等级：it12-14 取 it12 尺寸公差值：0.4-2.5mm 取 1 表面粗糙度：ra12.5 2.3 毛坯毛坯-零件合图草图零件合图草图 3.机加工工艺路线确定机加工工艺路线确定 3.1 加工方法分析确定加工方法分析确定 内锥孔： 莫氏 4 号锥孔，015. 027.31,it7， ra1.6 钻孔、粗车 it11， ra12.5精车 it9 ，ra6.3粗磨 it8，ra3.2精磨 it7，ra1.6 外圆表面： 013 . 0 002 . 0 40+ + ，it5，ra0.8 006 . 0 005 . 0 40+ ，it5，ra0.8 70 0.23 粗车 it11,ra12.5半精车 it8， ra3.2精车 it7， ra1.6粗磨 it6， ra0.8精磨 it5，ra0.8 花键部分： 632g ，ra1.6 粗车 it11,ra12.5半精车 it9， ra6.3精车 it8， ra3.2粗磨 it7， ra3.2精磨 it6，ra1.6 6e8 ，ra6.3 粗铣 it9,ra6.3精铣 it8，ra3.2 轴肩部分： 粗车半精车精车粗磨精磨 3.3 定位基准选择定位基准选择 粗基准：32 外圆中心轴线 精基准：两中心孔 3.4 加工阶段的划分说明加工阶段的划分说明 根据先粗后精、先面后孔的原则 先粗精加工端面及外圆 后加工孔及槽和螺纹 3.5 主要机加工工序简图主要机加工工序简图 序号 工序名称 工序内容 设备 05 铸造 15 铣 两端同时铣端面钻中心孔保证总长 1030 2 . 0 专用铣床 17 车 夹小端顶大端粗车大端外圆72.5 0 6 . 0 ；ra12.5 ca6140 19 车 掉 头 夹大端 顶 小 段 车 小 端外圆 42.5 0 16. 0 ； ra12.5； 保 证 154.7 0 2 . 0 ca6140 30 车 半精车小端外圆 至35 0 2 . 0 mm 长 400mm ca6140 35 车 夹大端顶小端，去掉中心架，加工小端外圆各部尺寸，保证尺寸如图 ca6140 40 车钻 半精车70mm 端面和外圆，外圆留加工余量 1.5mm，钻孔及半精车莫氏 4 号 圆锥孔，留余量 1.52.5mm ca6140 55 铣 夹大端顶小端，铣两长孔，至图样要求 x52 65 车 精车各端外圆并车螺纹 m36*1.5，倒角 ca6140 70 车 精车莫氏 4 号锥孔，倒角 ca6140 75 铣 粗、半精铣花键 xa6132 80 磨 粗磨锥孔,装锥堵 m1432 85 车 夹大端，顶小端，车螺纹 m361.56h 至图样要求 ca6140 90 热处理 95 磨 粗精磨外圆各部尺寸至图纸要求,精磨花键至图纸要求 花键轴磨床 100 磨 夹小端用中心架托a基准轴径40 013 . 0 002. 0 + + mm， 以b基准轴径40 006 . 0 005 . 0 + mm找正， 精磨莫氏 4 号圆锥孔及端面至图纸要求 m1432 103 检验 105 入库 4.设备及其工艺装备确定设备及其工艺装备确定 根据中批生产的生产类型的工艺特征，设备主要采用普通设备，而工艺设备主要采用 手动专用装备（见工序卡片） 5切削用量及工时定额确定切削用量及工时定额确定（第 17 道工序半精车70 外圆） 6.1 切削用量 确定背吃刀量： p a =1.5/2=0.75mm 确定进给量：查表得 c620b 车床的进给量，选择 f=0.3mm/r 由于是半精加工，切削力较小，故不需校核机床进给机构强度 切削速度：v1=156m/min 切削深度的修正系数为，k=0.81，ktv- 1.15，其余修正系数均为 1，故 v=156x0.81x1.15=145.3m/min n=1000v/d=1000x145.3/x72.5=638r/min 按 c620b 车床的转速，选择 n=610r/min=10.2r/s,则实际切削速度 v=139m/min 半精加工机床功率可不校核 切削用量为： p a =0.75mm，f=0.3mm/r，n=610r/min=10.2r/s，v=139m/min 6.2 工时定额确定 辅助时间：t=8+3+3+3+5+5+4=31s 基本时间：t=（154+4）/(0.3x10.2)=52s 故作业时间：t=31+52=83s 取布置工作地时间：t=83x5%=4s 取休息时间：t=83x2%=2s 取准备、终结时间：t=2h=2x3600=7200s 故单件时间定额：t=83+4+2+7200/4000=9 第二部分第二部分 第第 55 号工序夹具设计说明书号工序夹具设计说明书 1. 工工序尺寸精度序尺寸精度分析分析 由工序图可知此工序的加工精度较低，具体加工要求如下： 铣两长孔，ra12.5，该工序在铣床加工，属于中批生产 限制自由度分析： 保证两孔与大断面的尺寸限制 x 移动 保证两孔|能在轴线上对称分布应限制 y 移动，y 转动，z 转动 综合结果应限制：x 移动，y 移动，y 转动，z 转动 2. 定位方案确定定位方案确定 70 大端面布两支承钉限制 x 移动 70 外圆和40 外圆处布两 v 形块限制 y 移动，y 转动，z 移动，z 转动 综合结果实际限制：x 移动，y 移动，y 转动，z 移动，z 转动 3. 定位元件确定定位元件确定 端面采用两支承钉定位，外圆采用两 v 形块定位。 4. 定位误差分析定位误差分析 由零件图可知:铣两长孔时，轴向尺寸的工序基准为左端面，在该定位方案中，两支承 钉形成的面为定位基准。 所以，工序基准与定位基准重合，即 jb=0,又因该定位基准为面定位，所以不存在 基准位移误差，既 db=0 5. 夹紧方案及元件确定夹紧方案及元件确定 定位方案中是以外圆和端面定位，定位元件采用的是侧面支承钉与两 v 形块定位。故采用 u 形压板来夹紧工件以保证其正确的位置。 6.夹具总装草图夹具总装草图 第三部分第三部分 第第 17 号工序刀具设计说明书号工序刀具设计说明书 1.工工序尺寸精度序尺寸精度分析分析 因此道工序为粗加工，故一般刀具均可达到加工要求。 2.刀具刀具类型确定类型确定 查阅金属切削原理与刀具实训教程表 3-6、3-7：选用焊接式 90外圆车刀 表 10：刀杆材料选用 45 钢 查阅机械制造技术实训教程表 5-61：刀片材料选用 yt15 3.刀具刀具设计设计参数参数确定确定 序 号 项目 数据来源或公式计算 采用值 1 车刀类型 表 3-6、3-7 焊接式 90外圆车刀 2 刀片材料 硬质合金 yt15 刀杆材料 结构钢 45 钢 3 几何角度 表 3- 8、3- 9 0,8,90 6,8,12 = = srr oo kk ， 4 断削参数、 前刀面 型式 表 3- 11、3- 12 取rmmf/5 . 0= 前刀面曲面带倒棱形可卷屑断屑 5 . 3l , 4, 3 . 0,8n11=nqb 5 过渡刃 表 3- 13，mmap52= 直接过渡刃 5 . 1,45= bkr 6 刀片型号 表 3- 3（e） a315 , 8 . 0, 1=ere， 15, 9, 6, 9=ltsr 7 车刀外形结构尺 寸 表 3- 1、3- 2、3- 5 bh=1625 l=140，m=6 8 刀槽型式 表 3- 4 半封闭槽 4375 . 0 42 5 . 3 2 l sin n = = nq j 9 . 25=j 9 . 13=joc 9 . 13=c mm c hh c c 31 ) 9 . 138cos( 8cos6 25 )cos( cos )21 ( = + = + += mmhc31= mmcbbcoc 6 . 16)tan(=+= mmbc6 .16= mm c llo co o c 4 . 146tan ) 9 . 138cos( 8cos6 15 tan )cos( cos = = + = mmlc4 .14= 4.刀具刀具工工作作草图草图 第四部分第四部分 第第 95 号工序量具设计说明书号工序量具设计说明书 1.工工序尺寸精度序尺寸精度分析分析 外圆尺寸 013 . 0 002 . 0 40+ + （k5） it5 级 2.量量具具类型确定类型确定 采用轴用极限卡规 3.极限极限量量具尺寸公差具尺寸公差确定确定 40k5 的上偏差 es=+0.013，下偏差=+0.002 查表 61 得：it5,尺寸 40mm 的量规公差 t=0.0024mm，位置要素 z=0.0028， 形状、位置公差 t/2=0.0012mm 通规上偏差=es- z+t/2=+0.0114，下偏差=es- z- t/2=+0.009 磨损极限=es=+0.013mm 止规上偏差=ei+t=0.0044，下偏差=ei=+0.002mm 校对量规公差 tp=t/2=0.0012mm，校对量规形状公差=tp=0.0012mm 轴用通规用的校对量规“tt” 上偏差=es- z- t/2+tp=+0.0102mm，下偏差=ei- z- t/2=+0.009mm 轴用止规用的校对量规“zt” 上偏差=ei+tp=+0.0034，下偏差=ei=+0.002mm 校对轴用通规是否磨损用的校对量规“ts” 上偏差=es=+0.013mm，下偏差=es- tp=+0.0118mm 4.极限极限量量具具图图 第五部分第五部分 毕业设计体会毕业设计体会 随着毕业日子的逼近，毕业设计也接近尾声。在指导老师的带领下，经过几周的奋战我终于顺利完 成了毕业设计。 在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年所学知识的单纯总结， 但是通过这次 做毕业设计我发现自己的看法有点太片面。 毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验， 而且也是对自 己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了原来只是还比较欠缺，自己要学的东西还很多。以前 老是觉得自己什么都会，什么都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累 的过程，在以