横进刀螺杆说明书.doc

毕业设计说明书专业：机械制造与自动化 班级： 机制3096 姓名：王 鑫 学号： 11309623 指导老师： 任青剑 陕西国防工业职业技术学院目录第一部分工艺设计说明书第二部分夹具设计说明书第三部分刀具设计说明书第四部分量具设计说明书第五部毕业设计体会第六部分 参考资料陕西国防工业职业技术学院二零零九届毕业设计（论文）任务书专业：机械制造 班级：机制3096班 姓名：王鑫 学号：11309623一、设计题目（附图）： ZJ053-A 横进刀螺杆 二、设计条件： 1、零件图 2、生产批量：中批量生产三、设计内容： 零件图分析： 1、零件图工艺性分析（结构工艺性及条件分析）； 2、绘制零件图。 毛坯选择 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 工序尺寸及其公差确定 1、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）；2、利用工序尺寸关系图计算工序尺寸；3、基准重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 设备及其工艺装备的确定 切削用量及工时定额确定： 确定全部工序切削用量及工时定额。 工艺文件制订： 1、编写工艺文件设计说明书： 2、编写工艺规程： 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； 刀具、量具设计四 设计任务（工作量）： 1、 零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；2、 工艺文件一套（含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图）；3、 机床夹具设计说明书一份；4、 夹具总装图一张（A2图纸）；零件图两张（A4图纸）；5、 刀量具设计说明书一份；6、 刀具工作图一张（A4图纸）；量具图一张（A4图纸）。五 起止日期： 2011年11月07日2011年12月30日（共8周）六 指导教师： 任青剑七 审核批准教研室主任： 系主任：八 设计评语： 年 月 日九 设计成绩： 年 月 日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：该零件是刨床一个重要的组成零件，结构简单，刚性很差，容易变形。主要表面为外圆柱面和T型螺纹。在传动装置中传递动动力，在传递力矩的过程中其要承受很强的冲击力和和很大的交变载荷。 1.2零件技术条件分析： 1.1、尺寸精度、形状精度和表面粗糙分析： 外圆柱面：； 表面粗糙度均为：Ra1.6 ；表面粗糙度均为：Ra12.5 长度： 1.2、位置精度： 外圆相对外圆有同轴度要求为：0.03;1.3零件结构工艺：该零件为横进刀螺杆，=42.612,属于挠性轴，故刚性差，加工易变性。带有梯形螺纹和普通螺纹。总体来说主要表面的加工精度和表面的质量要求较高加工难度较大 。2.毛坯选择 2.1毛坯类型： 根据材料为45钢，采用锻件、目的是使金属内部纤维组织表面均匀分布，可获得较高抗拉、抗弯及抗扭强度。采用锻件的优点：可以改变材料的力学性能，又能节约材料，减少机加工量； 2.2毛坯结构：简化零件结构细节，由于零件为中批生产，故毛坯精度取普通级。该毛坯为一段台阶圆棒料。 2.3毛坯零件合图：3.机加工工艺路线确定 3.1加工方法分析确定： 外圆： Ra1.6粗车(Ra12.5 IT11)-半精车（Ra3.2 IT9）-磨削（Ra1.6 IT7） Ra1.6 粗车(Ra12.5 IT11)-半精车（Ra3.2 IT8）-磨削（Ra1.6 IT7） Ra1.6粗车(Ra12.5 IT11)-半精车（Ra3.2 IT8）-粗磨（Ra1.6 IT7）-精磨（Ra1.6 IT6） 粗车(Ra12.5 IT11)-半精车（Ra3.2 IT8）-磨削（Ra1.6 IT7）-精磨（Ra1.6 IT6）3.2 加工顺序的安排：根据先面后孔，先重要表面后次要表面，基准先行，次要表面穿插进行等原则安排加工顺序； 3.3 定位基准的选择：轴类零件的定位基准，一般都选两端中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度以及端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线。如果用两端中心孔定位，就能符合基准重合的原则。而且用中心孔作为定位基准，就能够最大限度的在一次安装加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一的原则。所以，应尽量采用中心孔作为轴加工的定位基准。 3.4 加工阶段的划分说明： 1.粗加工：去除较大余量，为后续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； 3.精加工：对主要加工面进行精加工； 4.磨削：对外圆表面初磨，达到设计要求； 零件精度要求较高，应划分阶段进行加工。各面粗车为粗加工阶段，半精车为半精加工阶段，磨削为精加工阶段。 3.5主要机加工工序简图： 序号 工序名 工序简图 加工设备01 备料05 热处理 调质220240HBS10 粗车右端面钻中心孔，粗车外圆及肩台面 CA6140 15 掉头粗车左端面钻中心孔，粗车外圆及肩台面 20 时效去应力处理25 修研两中心孔30 半精车右端各外圆及肩台，倒角幷切槽 CA614035 半精车左端各外圆及肩台，车成型面，倒角幷切槽 CA614040 粗车左旋梯形螺纹M30/2x6mm CA614045 铣键槽 X5020A50 时效处理，并校直55 修研两中心孔 CA614060 精车左旋梯形螺纹M30/2x12mm CA614065 车普通螺纹M18x1.5 CA614070 粗磨外圆 MB163275 精磨外圆 MB163280 检验85 入库4.工序尺寸及公差确定工艺路线基本尺寸工序余量（双边）公差等级工序尺寸及公差和Ra 毛坯397IT1239 粗车34.24.8IT11Ra=12.5半精车32.51.7IT8Ra=3.2磨320.5IT7Ra=1.6工艺路线基本尺寸工序余量（双边）公差等级工序尺寸及公差和Ra毛坯39939 粗车32.26.8IT11 Ra=12.5半精车30.51.7IT8 Ra=3.2粗磨30.10.4IT7 Ra=1.6 精磨300.1IT65.设备及工艺装备确定5.1机床设备的选择 1.在车削中选CA6140 2.在磨削中选MB1632 3.在铣削中选X6132A5.2 工艺装备确定 1.量具：游标卡尺（精度0.02） 外圆卡规 螺纹环规 长度样规 2.刀具：90外圆车刀 中心钻 铣刀 成形车刀 切槽刀 3.夹具：三爪卡盘、固定顶尖 弹性回转顶尖 铣槽专用夹具6.切削用量及工时定额确（粗车直径为46的外圆） 1.切削用量 1).刀具参数 =90，=10，=7，=0牌号YT15 刀片厚度4.5mm 刀杆尺寸 BxH=16mmx25mm 2).背吃刀量 因单边余量最小为3mm，最大为5.5mm，且周围细长轴，故取为3.5mm 3).进给量f 查表4 =33.5mm D为20mm40mm时，f=0.30.4mm/r 查表27 知CA6140标准进给量取0.33 mm/r 4).刀具耐用度 查表10 取T=3600s 5).切削速度 查表17 用YT15车刀加工=0.8830.981Pa钢料，7mm f0.38 mm/r,取切削速度=1.44m/s 修正系数为=1（表21-6）=0.81 （表21-7）=0.8（表21-5） =1.0（表11 ）=1.0（表21-9） 故 V=1.44x1x0.81x0.8x1.0x1.0=0.933m/s n=1000vD=(1000x0.933)/( x46)=6.46r/s 查CA6140说明书 取=6.67 r/s=400 r/min 实际切削速度=D/1000=(x46x6.67)/1000=0.84m/s=51m/min 6).校验机床功率 查表18 当=0.5690.951，4 mm，f0.37 mm/r，V0.952m/s 时，=2.4Kw 切削功率修正系数=0.89，=1.0 实际功率=2.4x0.89x1=2.14 Kw 根据CA6140说明书主电动机功率为=7.5 Kw，因 故所选切削用量可在CA6140机床上加工 确定切削用量为：=3.5mm，f=0.33 mm/r, n=6.67 r/s=400 r/min, V=0.84m/s=51m/min2.工时定额1).辅助时间 查表3.3-1 3.3-2 3.3-3 3.3-4 得 1.装夹时间：0.05 min 2.卸下时间：0.03 min 3.测量时间：0.09 min查表5.4-1 4.刀架快速引进时间：0.025 min 5.刀架快退时间：0.04 min 6.对刀时间：0.02 min辅助总时间t=0.05+0.03+0.09+0.025+0.04+0.02=0.255min2).机动时间：t=13/fn =13/(0.33x6.67)=6s第二部分第7道工序铣键槽夹具设计说明书1. 工序尺寸精度分析由图可知，本道工序加工主要保证，25，对称度0.2三个尺寸公差等级分别为IT11,IT8,IT8级。该工序在立式铣床上加工。2. 定位方案确定根据该工件的加工要求可知，此道工序必须限制;x移动，y移动，z移动，x转动，z转动，共计五个自由度。采用外圆面和外圆轴线作为定位基准来保证尺寸，可以使定位基准与设计基准重合。3. 定位元件确定 本道工序由于用外圆面和外圆轴线定位来加工键槽，常选定位元件为两个短V型块和支撑板。4. 定位误差分析计算（1）尺寸db=0，jb=0，dw=0（2）尺寸对称度0.2db=0，jb=0，dw=0（3）25尺寸db=0，jb=0.11，dw=0.115. 夹紧方案及元件确定 参考夹具设计资料 ，采用螺栓加紧机构。夹紧元件选取螺栓和活动V形块。6. 夹具总装第三部分刀具设计说明书1.设计计算步骤序号项目数据来源或公式计算采用值1刀具类型来源于刀具课程设计指导书 表2-6 2-7焊接式90度强力外圆车刀2刀片材料YT5刀杆材料45钢3几何角度表2-8、2-9s=-10度 o=20度 o=6度 o=4度r=90度r=5 度 =2mm 4断削参数前面型式来源于刀具课程设计指导书表 2-11 2-12 估计F=1mm/r带倒棱曲面圆弧卷削槽前面Ln=8.5mo1=-20度 br1=0.6 qn=9.35过渡刃表2-13（ap=2.6mm）直线过渡刃 Kre=45度 b=16刀片型号表2-3A420L=20 B=12 C=7 R=12.5 r=1 e=0.87车刀外型结构尺寸表2-1、2-2、2-5BxH=20x30 L=150 M=8(90度弯头车刀)8刀槽型式表2-4Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443c=o-j=20度-26.3度Hc=H+(12)-cCoso/Cos(o+ c)=30+1-7Cos5/Cos(5+6.3)=31-7x1/1=24Bc=B-Ctg(o+c)=12-7tg(5+6.3)=10.6Lc=L-CCoso/ Cos(o+ c).tgo =20-7.Cos5/ Cos(5+6.3).tg5 =20-7x0.08=19.4j=26.3度c=6.3度Hc=24mmBc=10.6mmLc=19.4mm 2.刀具工作草图 第四部分量具设计说明书1.工序尺寸精度分析外圆的尺寸精度是h7级的，表面粗糙度Ra1.62.量具类型确定外圆所用工作量规为卡规。3.极限量具尺寸公差确定es=-0.02 ei=-0.041查表的IT7 尺寸为20的量规公差为T=0.0.0024mm Z=0.0034mm通规 上偏差=es-Z+T/2 =-0.02-0.0034+0.0024/2 =-0.0222mm 下偏差=ei-Z-T/2 =-0.041-0.0034+0.0024/2 =-0.0432mm磨损极限=es=-0.002止规 上偏差=ei+T =-0.041+0.0024 =-0.0386mm 下偏差=ei=-0.041mm4.极限量具尺寸公差带图5. 极限量具结构设计第五部分毕业设计体会这次的毕业设计非常重要，如今能顺利的完成，真是感到收获万千！以往的设计只是阶段性的考察，只是对我们学习的一个小阶段的复习。而这次毕业设计包含的更多内容，把我们以往所做设计衔接起来，我感觉是对知识的复习和提高。从工艺分析到基准选择、从毛坯选择到工艺流程的拟订、从零件图到零件毛坯图、从工序卡的制定到工序俯图的选择，以及夹具、刀具和量具的设计与确定，一整套的设计都要完成，在做的过程中要严格要求自己。每道工序都要严格把关，在加工过程中要时刻联系实习生产。我们所设计的夹具、量具、刀具、工艺路线等都要符合实习的生产。因为这是指导生产的规程，这也是将理论与实践相结合好的途径。在设计期间，遇到不懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师，他们在设计期间为我们的解决了很多难题。相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。按照老师的指导，先手工绘制零件图来读懂图，再从专业角度对其进行分析，并且选择确定零件毛坯类型，并查阅资料，选择加工方法，确定加工路线，同时考虑选择工艺装备，经过这一系列的设计过程，让我不仅巩固了对以前所学的专业课程，而且培养了我的分析判断能力，从刀具切削到夹具选择设