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机械毕业设计全套
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GY01-071@内圆磨床主轴课程设计,机械毕业设计全套
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毕业设计说明书 专 业： 机械制造及自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： nts 目 录 第一部分 工艺设计说明书 1 第二部分 第 43 号工序夹具设计说明书 15 第三部分 第 XX 号工序刀具设计说明书（略） 第四部分 第 9 号工序量具设计说明书 18 第五部分 毕业设计体会 21 第六部分 参考资料 22 nts第一部分 工艺设计说明书 1.零件图工艺性分析 1.1 零件结构功用分析 该零件为内圆磨床主轴 ,其作用是带动磨床的砂轮旋转，受交变载荷作用，要承受较大的交变应力，应具有较高的抗拉、抗弯、及抗扭强度。 1.2 零件技术条件分析 该零件的技术要求： 同轴度要求 0.002，圆跳动要求 0003，表面粗糙度要求最高为 Ra 0.4，径向尺寸公差最小为 0.011，主要表面的加工精度和表面质量要求较高。 1.3 零件结构工艺性分析 该零件为内圆磨床主轴 ,多阶梯，带有内外螺纹，内锥孔和外圆锥的长轴。总体来说主要表面的加工精度和表面质量要求较高加工难度较大，需要细化加工工步，增加校直，时效，减少加工变形。 零件图 X 1 . 5X 1 . 5M16X1.5nts2.毛坯选择 2.1 毛坯类型 根据材料为 40Cr，采用锻件。目的是使金属、内部纤维组织沿表面均匀分布，可获得较高的抗拉、抗弯、及抗扭强度。采用锻件的优点：可改变材料的力学性能，又能节约材料，减少机加工量。 采用模锻，原因； 1 模锻毛坯制造精度高； 2 加工余量少； 3 生产效率高； 4 可锻造形状复杂的毛坯。综合考虑成批生产成本，减少废品率，采用模锻比自由锻合适。 2.2 毛坯余量确定 通过简化零件细节，对零件进行余量计算， S 形状复杂系数 估算： 该零件属于简单零件，查表 1.3-9 1 厚 度取值 1.7-2.2mm 选择 2mm ；水平方向取值2.0-2.7mm 选择 2mm。 重新计算： S1、 S2 在同一区间内，说明添加的余量合适。 查表 1.3-3 1 偏差 +1.3、 -0.7 同轴度错差 0.7 横向残留飞边 0.7 查表 1.3-4 1 厚度偏差 +1.4、 -0.4 2.3 毛坯零件合图草图 S1=m 件 /m 包 =（ 352 56+ 462 181+ 352 59+ 282 60） 462 356 =570911/753296 =0.7579 g/cm3 S2=m 件 /m 包 =（ 392 56+ 502 185+ 392 59+ 282 60） 502 360 =684455/900000 =0.7605 g/cm3 nts 3机加工工艺路线确定 3.1 加工方法分析确定 外圆 35 0-0.011 Ra 0.4 锻（）粗车（ Ra 6.3 IT11）半精车（ Ra 3.2 IT8）粗磨（ Ra 1.6 IT6）精磨（ Ra 0.8 IT6）研磨（ Ra 0.4 IT5） 外圆 46 Ra 3.2 锻（）粗车（ Ra 6.3 IT11）半精车（ Ra 3.2 IT8） 莫氏三度锥孔 Ra 0.4 锻（）钻（ Ra 6.3 IT11）粗镗（ Ra 6.3 IT11）半精镗（ Ra 3.2 IT9）粗磨（ Ra 0.8 IT7）精磨（ Ra 0.4 IT7） 1： 5 的外圆锥 Ra 0.4 锻（）粗车（ Ra 6.3 IT11）半精车（ Ra 3.2 IT9）粗磨（ Ra 0.8 IT8）精磨（ Ra 0.4 IT7） M33 螺纹 锻（）粗车（ Ra 6.3 IT11）半精车（ Ra 3.2 IT9）车螺纹 M33 平面 240-0.21 Ra 6.3 粗铣 （ Ra 6.3 IT 11） 精铣（ Ra 3.2 IT 10） M16 1.5 丝锥攻丝 7H Ra1.6 M10 1 丝锥攻丝 M33 1.5 采用车螺纹 6h Ra1.6 3.2 加工顺序的安排 1 粗加工右端面及右面的外圆 2 掉头，以已加工的外圆为定位基准，加工另一端的外圆，端面 3 掉头，对 1 加工的部位进行半精加工 4 掉头，对 2 加工的进行半精加工 5 钻孔攻 丝 6 钻孔攻丝 7 粗半精加工内圆锥孔 8 铣平面 9 粗磨外圆 10 粗磨外圆及外圆锥面 11 粗磨内圆锥孔 12 精磨外圆 13 精磨外圆及外圆锥面 14 精磨内圆锥孔 15 研磨外圆 3.3 定位基准选择 粗加工时互为基准，用已加工的作为基准，进行加工，再以刚加工的面主为基准，进行下一步加工。以左端 35 外圆为定位基准，加工 35 右端外圆、端面，再掉头以刚加工的 35 外圆端面为基准加工左端 35 外圆、端面， 保证两外圆的同轴度要求，端面与轴线的垂直度要求，为后继加工提供精基准。 精加工时统一基准，以 中心孔定位，作为基准，对各外圆表面进行加工，通过研磨中心孔，提nts高定位精度，进一步精加工零件。 3.4 加工阶段的划分 说明 由于 35 0-0.011 的公差为五级，所以加工阶段较细。 1 粗加工 去除较大余量，为后继机加工提供较高精度的基准。 2 半精加工 进一步去除余量，提高基准精度。并加工非主要机加工部分。 3 精加工 对主要加工面进行精加工。 4 光整加工 对主要加工面进行光整加工，达到设计要求。 3.5 主要机加工工序简图 粗车 半精车 nts 钻孔攻丝 镗孔 nts 铣平面 磨 nts磨内锥孔 4.工序尺寸及其公差确定 4.1 基准重合时工序尺寸确定 外圆 35 0-0.011 Ra 0.4 工序 基本尺寸 经济精度（ IT/2） 直径余量 入体尺寸 粗糙度 锻 39.11 +1.5 -0.7 39.5 1.1 粗车 36.91 0.08 2.2 36.91 0-0.16 6.3 半精车 35.41 0.020 1.5 35.41 0-0.04 3.2 粗 磨 35.16 0.008 0.25 35.16 0-0.016 1.6 精磨 35.01 0.008 0.15 35.018 0-0.016 0.8 研磨 35 0.002 0.010 35 0-0.011 0.4 螺纹 M33 未加工前 33 工序 基本尺寸 经济精度（ IT/2） 直径余量 入体尺寸 粗糙度 锻 36.7 +1.5 -0.7 37.1 1.1 粗车 34.5 0.08 2.2 34.50 0-0.16 6.3 半精车 33 0.02 1.5 33.02 0-0.04 3.2 46 工序 基本尺寸 经济精度（ IT/2） 直径余量 入体尺寸 粗糙度 锻 49.7 +1.5 -0.7 50 1.1 粗车 47.5 0.08 2.2 47.5 0-0.16 6.3 半精车 46 0.02 1.5 46.02 0-0.04 3.2 nts莫氏三度锥孔 工序 基本尺寸 经济精度（ IT/2） 直径余量 入体尺寸 粗糙度 锻 钻 14.5 0.055 14.5 14.5 0+0.11 6.3 粗镗 21.626 0.055 7.5 21.57 0+0.11 6.3 半精镗 23.126 0.01 1.5 23.11 0+0.02 3.2 粗磨 23.526 0.0165 0.4 23.493 0+0.033 0.8 精磨 23.826 0.01 0.3 23.826 0.010 0.4 M16 的底孔 14.5 工序 基本尺寸 经济精度（ IT/2） 直径余量 入体尺寸 粗糙度 钻 14.5 0.055 14.5 14.5 0+0.11 6.3 攻丝 M16 的丝锥攻丝 公差等级 7H 1： 5 的外圆锥 工序 基本尺寸 经济精度（ IT/2） 直径余量 入体尺寸 粗糙度 锻 32.2 +1.5 -0.7 32.6 1.1 粗车 30.2 0.065 2 30.2 0-0.13 6.3 半精车 28.7 0.026 1.5 28.7 0-0.052 3.2 粗磨 28.3 0.0165 0.4 28.3 0-0.033 0.8 精磨 28 0.0105 0.3 28 0-0.021 0.4 4.2 基准不重合时工序尺寸确定 nts 5.设备及其工艺装备确定 CA6140 普通卧式车床 三爪卡盘、软三爪卡盘、顶尖 游标卡尺、千分尺、 90度外圆车刀 切断刀、专用越程槽车刀 、螺纹车刀、 14.5 钻头、 9.5 钻头、 M16 丝锥、 M10丝锥 X6132A 立式升降台铣床 铣床专用夹具 卡规 M GB 1412 万能外圆磨床 M GD2110 内圆磨床 磨内孔专用夹具 圆锥塞规 nts 6切削用量及工时定额确定 查表 5.1-1 1 CA6140 B*H 25*25 查表 5.3-1 1 粗车 f=0.6mm/r ap=1.1 查表 5.3-5 1 T=60min 查表 5.3-6 1 v=Cr/TmapxvfY Cr=242 xv=0.15 y=0.35 m=0.2 车削速度： 机动时间： 车端面： P38 2 表 2-24L= d/2+2+3=24.5 n=1000v/d =1000 113.55/3.14 39=927 r/minn Tj= Li/fn =24.5/（ 0.6 927） =0.044 min 车外圆： Tj= L/fn =24/（ 0.6 927） =0.044 min 车端面： P38 2 表 2-24 L=（ 36.1-34.5） /2+2+3=23.85 n=1000v/d =1000 113.55/3.14 39=927 r/minn Tj= Li/fn =23.85/（ 0.6 927） =0.043 min 车外圆： Tj= L/fn =（ 34+3） /（ 0.6 927） =0.066 min 车端面： P38 2 表 2-24 L=（ 49.7-36.1） /2+2+3=11.8 n=1000v/d =1000 113.55/3.14 39=927 r/minn Tj= Li/fn =11.8/（ 0.6 927） =0.02 min 车外圆： Tj= L/fn =（ 188+3） /（ 0.6 927） =0.343 min v=Cr/TmapxvfY = 242 600.2 0.60.35 2.20.15 =113.5 m/min nts辅助时间： 车端面： 0.27 min 车外圆： 0.17 min 车端面： 0.17 min 车外圆： 0.17 min 车端面： 0.17 min 车外圆： 0.28 min 7工艺设计总结 工艺设计总结 通过这次设计，使我对机械制造专业深入的了解，更为深刻的认识了机械制造工艺的流程， 巩固了我的专业知识，使我对机械加工工艺有了进一步的认识。 在设计中通过对问题的分析，思考和验证，最 终解决问题。从中肯定了我对专业知识的掌握，及运用能力 ，对于机加工工艺问题的解决和思考方法，都有了很大的改善。在不断的发现问题，和解决问题的过程中，使我对事件的分析和理解能力在不断的提高。对机加工过程中容易混淆的部位，更加好的理解和解决。通过对毛坯的选择，使我理解到较好的工艺要从毛坯的选择开始；对余量的计算，使我更加明白了计算在加工中的重要地位；对加工顺序的安排，我认识到不同的加工顺序，加工出的产品的精度不同，加工的难易程度不同；通过对工件从毛坯到成品全过程的设计，对于轴类零件的加工，我可以对较容易零件的加 工进行工艺设计。 总之，在不断的学习和解决设计中问题的过程中，将我在大学所学的知识进行了整合，对知识的运用有了一定的实践 ，对以后的工作打下了坚固的基石。 nts第二部分 第 43 号工序夹具设计说明书 1.工序尺寸精度分析 要求内圆锥面与 35 的外圆的圆跳动值为 0.003 要求其中心线与 35 的外圆有很高的同轴度 2.定位方案确定 1 理限自由度分析 分析加工要求必须限制的自由度 为保证锥孔的正确位置应限制的自由度为 X 的移动、 Y 的转动及移动、 Z 的转动及移动 2 定为基准选择 选择上 一道加工的外圆为定位基准 3.定位元件确定 以轴瓦与工件的外圆接触限制 Y 的转动及移动、 Z 的转动及移动 以轴瓦的侧面与轴肩接触限制 X 的移动 夹具的形状与中心架相似，夹具的下支承为半圆形的 铜轴瓦，压盖和压爪合成一个活动的支承，夹头使工件在轴瓦和压爪形成的轴承内回转，轴瓦的端面限制轴的轴向窜动 ，底座与机床台面配刮以保证精度。 4.定位误差分析计算 工件的定位精度及回转精度由夹具保证，与机床的精度无关。 定位误差（ dw）的计算： jb ： 定位基准重合 jb 0 db： 定 位元件为轴瓦 nts db 1/2( d+ D+ min) =0.014 dw： dw jb + db =0.014 dw 1/3 T 满足要求 5.夹紧方案及元件确定 压盖和压爪合成一个活动的支承旋转捏手就可调整工件位置。 6.夹具总装草图 nts第三部分 第 XX 号工序刀具设计说明书 1.工序尺寸精度分析 2.刀具类型确定 3.刀具设计参数确定 4.刀具工作草图 nts第四部分 第 9 号工序量具设计说明书 1.工序尺寸精度分析 尺寸为 M33 1.5-6h 公差等级为 6 级 公称直径为 33mm 的中径尺寸 d2=32.026mm 小径尺寸 d1=31.376mm 查表 9-4 4 普通螺纹中径公差（ GB196-81） 得外螺纹中径公差 Td2=150 m 查表 9-3 4 普通螺纹的基本偏差和公差 得外螺纹的基本偏差 es=0 外螺纹的大径公差 Td=236 m 2.量具类型确定 螺纹的检测采用综合检测方法，杂成批生产总用螺纹量规同时检测几个要素。 查表 1 5 P289 采用整体式螺纹环规 。 通端螺纹环规 ： 采用完整牙型 止端螺纹环规 ： 采用圈数减少的截短牙型 原因（为消除螺距误差和牙型半角误差对检验结果的影响） 3.极限量具尺寸公差确定 螺纹量规的中径公差和有关的位置要素值 Td2=150 m 查表 3 5 （ P240） 螺距 P=1.5 b1=0.19 r1=0.108 H/24=0.054 查表 4 5 （ P242） F1=0.15 F2=0.30 b3 基本尺寸 0.4 偏差 0.04 查表 6 5 （ 244） TR=18 m TPL=11 m Tcp=9 m WGO=21 m WNG=15 m ZPL=12 m m=18 ZR=8 螺纹量规的半角公差 查表 7 5 完整牙型半角公差 Ta1/2=12 截短牙型的半角公差 Ta2/2=16 螺纹量规的螺距公差 查表 8 5 TP=0.005 通端螺纹环规 基本尺寸公式 偏差公式 基本尺寸 偏差 大径 d+es+ TPL 33.011 中径 d2+es- ZR TR 2 32.018 0.009 小径 D1+es TR 2 31.376 0.009 止端螺纹环规 基本尺寸公式 偏差公式 基本尺寸 偏差 大径 d+es+ TPL 33.011 中径 d2+es- Td2- TR/2 TR 2 31.867 0.009 小径 d2+es- Td2- TR/2-2F1 TR 31.567 0.018 检验工件螺纹用的光滑极限量规 查表 A3 5 （） Td=236 m H2=16 m Hp=4 m Z2=38 m 光滑量规尺寸计算： 表 5 尺寸公式 偏差公式 尺寸 偏差 通端 d+es- Z2 H 2 2 32.962 0.008 止端 d2+es- Td H 2 2 32.764 0.008 nts4.极限量具尺寸公差带图 螺纹中径公差带图 螺纹大径公差带图 5. 极限量具结构设计 nts567181.8670.0090.009nts第五部分 毕业设计 体会 在这次毕业设计中，通过对机加工工艺的设计，对夹具的设计，对量具的设计，使我在大学所学的专业课知识有了一个系统的认识，在以后的工作中对专业知识的运用更加灵活。 在设计的过程中有许多从未见过的问题，通过对问题的解决，使我的知识面更为宽广，在设计中对资料的运用是设计进程的关键，在查看了不同类型的资料中获益很多。 通过这次设计，使我对机械制造专业深入的了解，更为深刻的
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