螺旋杆的加工工艺设计说明书.doc

精品资料 目目 录录 前前 言言 1 第一章 零件的工艺分析 2 1 1 零件的技术要求 3 1 2 审查审查零件的工零件的工艺艺性性 3 第二章 确定毛坯 4 2 1 选择毛坯 5 2 2 毛坯的形状及尺寸的确定 毛坯的形状及尺寸的确定 6 2 2 确定毛坯的尺寸公差和粗糙度 6 第三章 拟订工艺路线 7 3 1 定位基准的选择 7 3 2 工序的集中与分散 8 3 3 工序顺序的安排 8 3 4 确定工艺路线 8 第四章第四章 机床机床设备设备及工及工艺艺装装备备的的选选用用 9 第五章第五章 切削用量的切削用量的计计算算 10 总总 结结 15 参考文献参考文献 16 致致 谢谢 17 精品资料 前前 言言 实践工作对于每一位即将课程的课程生来说都是非常重要的 它对我们以后 走上工作岗位很有帮助 对于我们机电专业来说 在以后的工作中经常要做关于工 艺的设计工作 在这里 我以轴零件为例 对它的工艺过程进行设计 做课程设计 可以把以前所学的知识加以综合运用 起到巩固学到的知识的作用 从而提高分析 解决问题的能力 因此 认真的完成课程设计是很有必要的 机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量 机械加工余量的大小 不仅影 响机械零件的毛坯尺寸 而且也影响工艺装备的尺寸 设备的调整 材料的消耗 切削用量的选择 加工工时的多少 因此 正确的确定机械加工余量 对于节约金 属材料 降低刀具损耗 减少工时 从而降低产品制造成本 保证加工质量具有十 分重要的意义 本设计的任务 本设计的任务是 设计零件的工艺规程进行结构分析与精度分析 通过设计使 学生具有一定的设计工艺能力和分析生产中有关的技术问题的能力 精品资料 第一章 零件的工第一章 零件的工艺艺分析分析 1 1 零件的技 零件的技术术要求要求 该零件形状 结构简单 属典型的轴类零件 从螺旋杆的零件图 见附图 上 可以看出 它一共有两组加工表面 而且这两组加工表面之间有一定的位置度要 求 现将这两组加工表面分析如下 1 以 22mm 孔为中心的加工表面 这一组表面包括 的孔及其倒角 尺寸为 22 5 的与孔垂直的两22mm 22mm 个端面 其中孔为主要加工表面 22mm 2 以外圆为中心的加工表面 这一组表面包括 7mm 槽面及其倒角 两个外圆之间要保证一定的对称 度 与两 个孔垂直的两个平面 10mm 的退刀槽和 39mm 的外圆表面 SR25 的球22mm 面以及两个端面 由以上分析可知 对于这两组加工表面而言 可以先加工出一组表面 然后借 助专用夹具加工另一组表面 并保证它们之间的位置精度要求 1 2 审查审查零件的工零件的工艺艺性性 分析零件图可知 零件 22mm 孔两端面要求切削加工 并在轴向上均高于相 邻表面 这样减少了加工面积 又提高了端面的接触刚度 可以防止加工过程中钻 头钻偏 以保证孔的加工精度 另外 该件除主要工作表面外 其余表面加工精度 较低 不需要高精度机床加工 而主要工作表面虽然加工精度相对较高 但也可以 在正常的生产条件内下 采用较经济的方法保质保量地加工出来 由此可见 该零 件的工艺性较好 第二章第二章 确定毛坯确定毛坯 精品资料 2 1 选择选择毛坯毛坯 1 毛坯种毛坯种类类的确定 的确定 常用毛坯种类有 铸件 锻件 焊件 冲压件 各种型材和工程塑料件等 在确 定毛坯时 一般要综合考虑以下几个因素 1 依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯 2 依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯 例如结构比较的零件采用铸件 比锻件合理 结构简单的零件宜选用型材 锻件 大型轴类零件一般都采用锻件 3 依据生产类型确定毛坯 大批大量生产中 应选用制造精度与生产率都比 较高的毛坯制造方法 例如模锻 压力铸造等 单件小批生产则采用设备简单甚至 用手工的毛坯制造方法 例如手工木模砂型铸造 4 确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺 新 技术 新材料的可能性 本零件是中批量的生产 材料为45 钢 用锻造成型 2 毛坯的形状及尺寸的确定 毛坯的形状及尺寸的确定 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上 对于外型尺寸 或减去 对内腔尺寸 加工余 量 毛坯的形状尽可能与零件相适应 在确定 毛坯的形状时 为了方便加工 有时 还要考虑下列问题 1 为了装夹稳定 加工方便 对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考 虑增加工艺搭子 2 为了提高机械加工的生产率 有些小零件可以作成一坯多件 3 有些形状比较特殊 单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合 制成一个毛坯 在确定毛坯时 要考虑经济性 虽然毛坯的形状尺寸与零件接近 可以减少加 工余量 提高材料的利用率 降低加工成本 但这样可能导致毛坯制造困难 需要 采用昂贵的毛坯制造设备 增加毛坯的制造成本 因此 毛坯的种类形状及尺寸的 确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能 在毛坯的种类形状及尺寸确定后 必要时可据此绘出毛坯图 2 2 确定毛坯的尺寸公差和粗糙度 精品资料 要确定毛坯的尺寸公差及其机械加工余量 应先确定如下各项因素 1 公差等级 由零件的功能和技术要求 确定该零件的公差等级为普通级 2 铸件重量 3 零件表面粗糙度 由零件图可知 该件各加工表面的粗糙精度 Ra 均大 于等于 6 3 第三章第三章 拟订拟订工工艺艺路路线线 3 1 定位基准的 定位基准的选择选择 精品资料 制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段 1 选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据 主要是加工面的尺寸 精度 形状精度 表面粗糙度 并综合考虑各个方面工艺因素的影响 一般是根据 主要表面的技术条件先确定终加工方法 接着再确定一系列准备工序的加工方法 然后再确定其他次要表面的加工方法 2 在各表面加工方法选定以后 就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中 的大致顺序 以定位基准面的加工为主线 妥善安排热处理工序及其他辅助工序 3 排加工路线图表 定位基准有粗基准和精基准之分 通常先确定精基准 然后再确定粗基准 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 甚至会 使零件大批量报废 使生产无法正常进行 1 粗基准的选择 按照有关粗基准的选择原则 即当零件有不加工表面时 应以这些不加工表 面为粗基准 若零件上有若干不加工表面时 则应以与加工表面位置精度要求较高 的不加工表面作为粗基准 2 精基准的选择 精基准的选择原则主要考虑基准重合问题 当设计基准与工序基准不重合时 应进行尺寸换算 3 2 工序的集中与分散 工序的集中与分散 该零件生产类型为批量生产 可以采用通用型机床配以专用夹具 以提高生产 效率 而且运用工序集中原则使工件的装夹次数减少 不但可以缩短辅助时间 而 且由于在一次装夹中加工许多表面 有利于保证各加工表面之间的相对位置精度 要求 3 3 工序 工序顺顺序的安排序的安排 3 4 1 机械加工工序机械加工工序 1 遵循 先基准后其它 原则 首先加工精基准 左端面 2 遵循 先粗后精 原则 先安排粗加工工序 后安排精加工工序 3 遵循 先主后次 原则 先加工主要表面 左端面和孔 后加工次要表面 4 遵循 先面后孔 原则 3 4 确定工确定工艺艺路路线线 制定工艺路线的出发点 应当是零件的尺寸精度与位置精度等技术要求能够 妥善的得到保证 在生产纲领已经确定为中批生产的前提下 可以考虑采用通用型 精品资料 机床配以专用夹具 并尽量使工序集中来提高生产率 除此以外 还应当考虑经济 效果 以便使生产成本尽量下降 具体工艺路线如下 方案 1 工 序 号 工 名 序 称工序内容 1锻锻造 2热热处理 3钻 以右端 50 外圆为精基准钻扩 22 孔 4钻 以右端 50 外圆为精基准钻扩 22 孔 5 车以左端 65 外圆为粗基准 车右端 50 外圆 6 车以左端 50 外圆为精基准车右端 39 各级外圆成型 7 车以左端外圆为精基准车螺旋槽 8 钳工钳工 9检验检验 方案 2 工 序 号 工 名 序 称工序内容 1锻锻造 2热热处理 3 车以左端 65 外圆为粗基准 车右端 50 外圆 4 车以右端 50 外圆为精基准车左端 39 各级外圆成型 5钻 以右端 50 外圆为精基准钻扩 22 孔 6钻 以右端 50 外圆为精基准钻扩 22 孔 7 车以左端外圆为精基准车螺旋槽 8 钳工钳工 9检验检验 工艺路线方案的比较 两种工艺路线方案的工序是一样 只是加工顺序不一样 在第一个方案中 是 车外圆面工序放在后面 先中工各孔 孔中工结束后 再加工外圆等其它部分 不 够合理 而方案二侧是先把外圆加工放在前面 这样为后面的加工的孔确定了精基 精品资料 准 先把各级处圆加工好后再行各孔与螺旋槽 的的加工 对于整个加工工艺路线 看来 最后的加工工艺路线方案二更优 第四章第四章 机床机床设备设备及工及工艺艺装装备备的的选选用用 4 1 机床机床刀刀夹夹量具的量具的选择选择 一 机床的选择 工序右端 50 外圆 螺旋槽采用 CA6140 车床 工序钻孔采用 Z535 立式钻床 二 选择夹具 该零件的生产纲领为中批生产 所以采用专用夹具 三 选择刀具 在车床上加工的各工序 采用车刀即可保证加工质量 其它各也的加工用高高 速钢麻花钻便可 四 选择量具 加工的孔均采用极限量规 五 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测 对角度尺寸利用专用夹具保证 其他尺寸 采用通用量具即可 第五章第五章 切削用量的切削用量的计计算算 工序 车左端 39 外圆成型 1 加工条件 工件材料 45 钢正火 b 0 6mp 模锻 a 加工要求 车左端 39 外圆 表面粗糙度值 R 均为 3 2 m a 机床选择 CA6140 车床 刀具选择 刀具材料 YT15 刀杆尺寸 20 30 kr mm 2 90 0 r05 0 查 机床加工工艺设计实用手册 12 7 mm rs 5 0 2 计算切削用量 车时分两次加工 粗加工为 1 次 ap 1mm 计长 进给量 f 根据 机床加工工艺设计实用手册 表 15 11 精品资料 当刀杆尺寸为 20 30 ap 为 3 5 时 以工件直径为 39mm 时 f 0 5 0 7mm r mm 2 取 f 0 5mm r ap 为 5 8 时 以及工件直径为 400 时 f 0 6 0 8mm r 取 f 0 6mm r 3 计算切削速度 查 机械加工工艺手册 表 8 4 8 v yxvm v c fapT c v 当 f 0 7 时 其中 2 0 15 0 242 m xc vv 得 min 5 108 5 06 460 242 35 0 15 0 2 0 m vc 确定机床主轴转速 1 1000 1000 108 5 400 min 39 c w nr v v d 按 机械加工工艺手册 表 3 1 18 与 400r min 相近的机床转速为 315r min 和 430r min 所以选取 430r min 实际切削速度为 1 43039 121 5 min 1000 r v 大端得 min 108 6 06 460 242 35 0 15 0 2 0 2 m v 确定机床主轴的转速 min 6 245 140 1081000 1000 2 rn d v v w c 与 245 6r min 相近的机床转速为 250r min 所以选取 250r min 故实际切削速度为 min 4 138 1000 140250 1 r v 5 计算切削工时 L 45mm 1 0 5 2 321 LLL L 70mm 2 Tm 1 min48 0 2 11 321 fnw llll Tm 2 min55 1 3 11 321 fnw llll 精车时 半精1 vc min 6 140 5 08 060 242 35 0 15 0 2 0 m 半精2 vc min 7 132 6 08 060 242 35 0 15 0 2 0 m 确定机床转速 min 5 497 90 6 1401000 1000 1 1 rn d v v w c 半精 半精 min 2 300 140 6 1401000 1000 2 2 rn d v v w c 半精 半精 精品资料 按机床说明书 机械加工工艺手册 选取 nw 500r min 1 Nw 350r min 2 其实际切削速度为 min 3 141 1000 90500 1 r v 半精 2 35039 157 6 min 1000 r v A A 切削工时的计算 min 208 0 5 0500 52 半精 mt min 366 0 6 0350 77 2 半精 mt 工序 车右端 50 外圆采用 CA6140 车床 采用硬质合金车刀 当为车外圆时 进给量为 0 2 0 4 刀具耐用度为 60 90min d 90mm ae 82mm 3mm 1mm s 82mm 参考文献 1 表 14 69 刀具耐用度为 p z f e t 60 90min 根据文献 1 表 14 67 得 v 0 7 0 250 50 60 30 3 28 3 pze d tafaz 37 51m min min 636 1000 51 379014 3 1000 r dv n 由机床转速数列 取 n 600r min m m f lll t 21 3 1 5 0 22 1 BDDl mml3 1 2 mmBDDl322 609090 5 02 5 0 2222 1 mml3 2 m m f lll t 21 min53 0 6003 0 33260 工序 钻 2 22 孔 钻 22 孔 由文献 3 表 4 2 16 选 Z525 立式钻床 进给量 f 0 28 mm r 由文献 3 表 4 2 15 取 n 272 r min 由文献 3 表 6 2 5 Tj nf lll 21 mml76 mmctgctgk D l r 28230 2 30 2 2 1 mml4 2 精品资料 Tj nf lll 21 min42 1 27228 0 42876 扩22 孔至 21 7 由表 6 2 1 Tj nf lll 21 2 3 r p tgk a l 1 主偏角为 90 时 2 3mm 取 1 3mm 1 ll 2 3 5 mm 取 2 4mm ll 由文献 3 表 4 2 21 取 f 0 27mm r 文献 3 表 4 2 20 选 Z525 钻床 n 400r min Tj nf lll 21 min77 0 40027 0 4376 铰 22 由文献 3 表 4 2 21 取 f 0 13mm r 文献 3 表 4 2 20 取 n 800r min Tj nf lll 21 min80 0 80013 0 4376 工序 车螺旋槽 机床的选择 CA6140 车床 刀具的选用 刀具 刀具材料 YT15 刀杆尺寸 20 30 mm 2 mmarkr s 5 0 5 15 90 0 0 0 0 0 进给量 f 0 08mm r 查 机械加工工艺设计实用手册 表 15 39 切削速度 V 18m min min 2230 1000 r dw v ns 按机床选取 n 2000r min 机械加工工艺手册 表 2 5 7 w 所以实际切削速度 min 7 15 1000 m nd n ww w 切削工时的计算 查 机械加工工艺手册 0 5 2 lmml 1 2 1 2 1 tgkr d l 表 2 5 7 Tm min08 0 2 21 w fn lll 工序 钳工 去毛刺 小小结结 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工 精品资料 艺文件 对加工工艺规程的设计 可以了解了加工工艺对生产 工艺水平有着极其 重要的影响 生产规模的大小 工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手 段都要通过机械加工工艺来体现 精品资料 总总 结结 时光飞逝 为期两周的课程设计已经接近尾声 回首这两周的设计过程 感 慨万千 使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西 受益匪浅 在这次设计过程中 使我真正的认识到自己的不足之处 以前上课没有学到 的知识 在这次设计当中也涉及到了 使我真正感受到了知识的重要性 这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备 公差与配合 机械制图 工 程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来 起到了穿针引线的作用 巩固了 所学知识的作用 在课程设计中 首先是对工件机械加工工艺规程的制定 这样在加工工件就 可以知道用什么机床加工 怎样加工 加工工艺装备及设备等 因此 工件机械 加工工艺规程的制定是至关重要的 在课程设计中还用到了 CAD 制图和一些计算机软件 因为学的时间长了 因此在开始画图的时候有很多问题 而且不熟练 需参阅课本 但不久就能熟练 的画了 CAD 制图不管是现在 对以后工作也是有很大的帮助的 因此 这次课 程设计真正将以前所学的联系到实际应用中来了 在这次课程设计中 我学到了很多知识 有一点更是重要 就是我能作为一个 设计人员 设计一个零件 也因此 我了解了设计人员的思想 每一个零件 每件 产品都是先设计出来 再加工的 因此 作为一个设计人员 在设计的过程中一 点不能马虎 每个步骤都必须有理有据 不是凭空捏造的 而且 各种标准都要 严格按照国家标准和国际标准 查阅大量资料 而且设计一个零件 需要花好长 时间 亲自上阵后我才知道 做每件是都不是简简单单就能完成的 是要付出大 量代价的 因此 我们也要用心去体会每个设计者的心思 这样才能像他们一样 设计出好的作品 在这次课程设计中 对我来说有所收获也存在着不足之处 收获 1 能把以前所学的各种知识 综合的运用的这次设计中 巩固了以前所学 的知识 2 学会了参阅各种资料及查各