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cg6125 机床 主轴 零件 机械 加工 工艺 钻孔 夹具 设计 毕业设计 论文 a1319

资源描述：

文档包括:

说明书一份。28页，10400字。

任务书一份。

开题报告一份。

图纸共6张，如下所示

A0-装配图.dwg

A2-L支架.dwg

A2-主轴零件.dwg

A2-夹具体.dwg

A2-毛坯图.dwg

A3-零件图2.dwg

内容简介：

四 川 理 工 学 院 毕 业 设 计（论 文）说 明 书 题 目 轴加工工艺及 夹具设计 学 生 张 瑛 系 别 机电工程系 专 业 班 级 机械设计制造及自动化 学 号 030110132 指 导 教 师 赵 虎 四 川 理 工 学 院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 轴加工工艺及夹具设计 系： 机电系 专业 ： 机械设计制造及自动化 班级： 号： 030110132 学生： 张瑛 指导教师： 赵虎 接受任务时间 07 年 3 月 5 日 教研室主任 （签名） 系主任 （签名） 1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 1)绘制并审核零件图、毛坯图 2)设计加工工艺并编制工艺规程卡、工序卡 3)设计夹具装配图 4)编制夹具安装调整及使用维护说明书 5)编制设计说明书 2 原始资料 1)零件图一张 2)生产批量 5000 件 /年 3指定查阅的主要参考文献及说明 1)机械设计手册 2)机械加工工艺手册 3)夹具设计手册 4)机床图册 5)其它相关资料 4进度安排 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 查阅和收集设计资料、绘制零件图 3 月 5 日至 3 月 15 日 2 进行 轴加工工艺及夹具设计并绘制 毛坯 图 3 月 16日至 4月 16日 3 填写机械加工工艺过程卡片和工序卡片 4 月 17日至 5月 21日 4 设计 轴加工工艺及夹具并绘制零件图和装配图 4 月 24日至 5月 19日 5 编写设计说明书 5 月 20 日至 6 月 5 日 6 毕业设计（论文）的修改、答辩的准备时间 6 月 6 日至 6 月 24 日 四川理工学院毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）类型： A 理论研究； B 应用研究； C 软件设计； 设计（论文）名称 轴加工工艺及夹具设计 设计（论文）类型 B 指导教师 赵 虎 学生 姓名 张瑛 学号 0301100132 系、专业、班级 机电系机械设计制造及自动化 031 班 一、 选题依据：（简述研究现状或生产需求情况，说明该设计（论文）目的意义。） 机械制造企业在国民经济中占有重要的地位，是一个国家或地区发展的重要支柱，目前制造业更是我国的经济战略重点。机床及其它的制造装备是机械制造技术的重要载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平，担负着 为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务 。在机械制造中，为完成需要加工工序，装配工序及检验工序等 ，使用着大量的夹具，利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品，扩大机床的工艺范围及改善操作的劳动条件 。本次我主要是对 轴 做整体工艺方案设计并设计出指定工序的夹具，从而了解零件的整个机械加工工艺。 设计目的 意义 : 1 能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学习到的实际知识，正确地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，从而保证零件的加工质量。 2 提高结构设计能力。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。 3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称出处 、 能够做到熟练 用 。4 熟悉并掌握 图 二、设计（论文研究）思路及工作方法 1 在图书管进行课题资料查阅， 对零件进行工艺分析，绘制零件图。 2 选择毛坯的制造方式，确定毛坯余量，绘制毛坯零件综合图，。 3 制订零件的机械加工工艺规程。 4 工艺装备设计，绘制夹具装配图。 5 编写设计说明书。 二、 设计（论文研究）任务完成的阶段内容及时间安排。 1 查阅和收集设计资料、绘制零件图 3 月 05 日至 3 月 15 日 2 进行 轴加工工艺及夹具设计并绘制毛坯图 3 月 16 日至 4 月 16 日 3 填写机械加工工艺过程卡片和工序卡片 4 月 17 日至 5 月 21 日 4 设计 轴加工工艺及夹具并绘制零件图、装配图 4 月 24 日至 5 月 19 日 5 编写设计说明 5 月 20 日至 6 月 05 日 6 毕业设计（论文）的修改、答辩的时间准备 6 月 06 日至 6 月 24 日 指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日 教研室毕业设计（论文）工作组审核意见 难度 分量 综合训练程度 教研室主任： 年 月 日 四川理工学院毕业设计 （论文） I 摘 要 机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间，提高质量，降低成本，加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对床主轴的 加工工艺路线进行的研究、设计，其中包括了各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，基准面的选取，定位和夹紧方案的拟定；以及对 钻通孔工序中所使用的专用 夹具进行了研究设计。此次研究的主要内容在于如何使加工工序简单化、降低加工难度，从而达到提高产品加工效率，加快产 品上市时间的目的。向着制造业所追求的主题进发！ 关键词 ： 机床 主轴 通孔 夹具 工序卡 四川理工学院毕业设计 （论文） is of a be up is is of a of of is to up 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 6 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 7 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 8 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 1 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 9 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 10 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深 度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 11 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 1 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日 期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 12 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹 具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 13 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 9 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 90 精镗孔 2 80 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 组合铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 粗镗孔夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 精镗孔 2 80镗模 287 72 镗杆及微调镗刀 专用检具 设 计（ 日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 10 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 10 凸台面各孔钻、攻 螺纹 坯 种 类 毛坯外形 尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻扩铰凸台面孔夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻孔 20 专用钻夹具 400 25 0 1 2 扩球形孔 0 花钻 5、 20 400 3 铰球形孔 0球形扩孔钻 30 47 4 钻 4 5，孔口倒角 1 45 球形铰刀 1301000 5 攻螺纹 4 6H 丝锥 125 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 11 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 110 锪平面 4 22 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 1 夹具编号 夹具名称 切削液 锪平面 4 2夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 锪平面 4 22 专用锪钻 22 400 27 6 5 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 12 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 120 钻铰 R、 Q 面各孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻铰 R、 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻 口倒角 1 45 专 用钻夹具 630 20 2 钻 花钻 7、 1000 24 3 扩 孔钻 630 4 精铰 铰刀 830 5 钻 口倒角 1 45 塞规 830 20 6 钻 1000 24 7 扩 630 8 精铰 630 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零 件图号 产品名称 旋耕机 零件名称 犁刀变速齿轮箱体 共 13 页 第 13 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 130 攻螺纹 8 H 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 177 168 150 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻 1 夹具编号 夹具名称 切削液 攻螺纹 8 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 攻 6H 丝锥 25 2 攻 6H 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 四川理工学院毕业设计 （论文） 1 前 言 机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求，同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要的工作，要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。 题目来自于 床主轴生产原图，选择这样的一个题目来研究，可以促使学生充分调动大学本科四年来学的大部分知识，并将这些知识综合运用和实践经验相结合，培养自觉查手册，设计遵循行业标准的习惯。生产不仅要考虑质量还要考虑经济性等一个工艺人员必须具备的素质。有利于加快学生适应 生产岗位的步伐，有利于高等教育和企业人才需求的衔接。 通过这次设计实践，能更好的掌握和巩固所学的书本知识，学以致用，加强读图，熟悉图纸，分析图纸的能力，是从理论到实际的一个过渡，为毕业走上工作岗位适应具体工作要求做准备。 第一章 零件的分析 2 第一章 零件的分析 据生产纲领确定生产类型 床主轴 ， 年产量为 5000 件 ， 已知该产品属于轻型机械 ， 根据生产类型与生产纲领之间的关系 ， 确定其生产 类型为中 批生产 。 查零件图样的工艺性 主轴零件图样的视图正确完整 ， 尺寸公差及技术要求齐全 。 床主轴 为多阶梯的空心主轴 ， 具有中心通孔 ， 孔的一端有精密的椎孔 。当棒料需从主轴中心通孔通过作贯穿送料时 。 主轴内孔具有支承和导向作用 。 由于主轴需要在负荷条件下作回转运动 ， 故要求较高的抗疲劳能力 ， 表面不允许有裂纹等缺陷 。 主轴的主要技术要求 ： (1)尺寸精度和表面粗糙度 ： 主轴的支承轴颈和安装齿轮的轴颈是决定机床工件精度的关键表面 ， 其精度要求最高 ， 一般不低于 ， 精度要求较高的 机床不低于 表面粗糙度为 本零件 60(配磨 )处由于要与轴承配合 ， 精度要求很高 ， 为 10,需精磨才能达到要求 。 (2)表面形状和相对位置精度 ： 主轴支承轴颈的圆度直接影响加工工件的圆度 ， 故要求较高 ， 其误差一般不大于尺寸公差的 30%。 零件图中两 60+磨轴颈和 50要求有些高 。 主轴锥孔对支承轴颈的跳动公差 ， 用标准检验棒检查时 ， 在近主轴端 处为 零件图上要求不大于 其它定位表面对支承轴颈的同轴度 ， (3)主轴上螺纹精度 ： 一般要求不低于 2 级 ， 图示两处螺纹为 7， 在车床上不难加工 。 四川理工学院毕业设计 （论文） 3 第二章 工艺过程设计 坯 的 选择 主轴毛坯的选择和制造方法主要与主轴的结构 ， 使用要求和生产类型有关 。 该主轴零件的材料为 20轮廓尺寸不是很大 ， 形状亦不复杂 ， 又属成批生产 ， 故毛坯采用胎模锻成型 ， 并且局部镦粗 ， 这种毛坯精度较高 ， 加工余量小 。 毛坯尺寸通过确定加工余量后决定 。 位基准的选择 在 轴的加工工艺过程中，一开始就先加工两端面和中心孔，为粗车、半精车外圆提供定位基准，而加工好的外圆又为加工中心通孔和锥孔提供定位基准，此后，锥孔和外圆又互为基准，如此反复运用，直至最后完 工。 为取得两中心孔作为精加工的定位基准 ， 所以机械加工的第一道工序是铣两端面和钻两中心孔 。 为此可选择前 、 后 两支承轴颈 (或近处的外圆表面 )作为粗基准 。 这样 ， 当反过来再用中心孔定位 ， 加工支承轴颈时 ， 可以获得均匀的加工余量 ， 有利于保证这两个高精度轴颈的加工精度 。 为了避免基准不重合误差 ， 考虑工艺基准和设计基准重合 和各工序定位基准的统一 ， 以及尽可能在一次装夹中加工较多的工件表面 ， 所以在主轴精加工的全部工序中 (右端锥孔加工除外 )均采用二中心孔作为定位基准 。 在主轴中心通孔钻出以后 ， 原 中心孔消失 ， 需采用锥堵 ， 解颐重新建立定位基准 (二端中心孔 )。 锥堵结构如图示 使用锥堵时应注意，当锥堵装入主轴之后，在使用过程中，不能随意拆卸或更换。锥堵本身存在一定的误差，在与主轴配装时还有安装误差，所以，无论是重新安装或是更换都会引起基准的位置变动，从而造成定位误差。 中心孔在使用过程中的磨损会影响定位精度 ， 故须经常注意保护并及时修整 。 特别是在关键的精加工工序之前 ， 为了保证和提高定位精度 ， 均需重新修整中心孔 。 第二章 工艺过程设计 4 件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、锥孔、端面、槽、小孔及螺纹 等，材料 20考有关资料，加工方法如下： （ 1） （ 配磨 ） 外圆面：公差等级 为 10，表面粗糙度为 由于要与轴承配合，精度要求很高 ，需经粗车，半精车，粗磨，精磨才能达到 （ 2） 59 外圆面：夹在两处 （ 配磨 ） 之间，公差等级 为 7，表面粗糙度为 经粗车，半精车，粗磨 （ 3）外圆面 ：公差等级为 7，表面粗糙度为 进行粗车，半精车，粗磨 （ 4） 45 和 48 3M 螺纹 ： 公差等级为 7，表面粗糙度为 经粗车，半精车后车螺纹 （ 5）外圆面：公差等级为 7，表面粗糙度为 进行粗车，半精车，粗磨 （ 6） 100外圆面：公差等级为 5，表面粗糙度为 胎模锻局部镦粗后，经粗车，半精车 （ 7） 68和 60外圆面：公差等级为 5，表面粗糙度为 经粗车，半精车 （ 8） 通孔：公差等级为 7，表面粗糙度为 使用能达到 此精度的深孔钻钻头，一次钻削得到 （ 9）端面：本零件的端面为回转体端面 ，公差等级为 7，表面粗糙度为 经粗铣，精铣。 100处的一侧端面，公差等级为 9，表面粗糙度为 精度很高，需经粗车，半精车，粗磨，精磨才能达到 （ 10）槽： 公差等级为 7，表面粗糙度为 采用直柄键槽铣刀 ， 一次铣成 （ 11） 小孔：采用复合钻头一次钻出即可 工工艺过程 序号 工序名称 设备 1 备料 2 胎模锻 ,局部镦粗 3 热处理 (正火 ) 4 铣端面 ,钻中心孔 中心孔机床 四川理工学院毕业设计 （论文） 5 5 粗车外圆 普通车床 6 半精车外圆各部 ,车沟槽 ,车螺纹 普通车床 7 钻 29深孔 深孔钻 8 镗孔内沟槽 ,车大端锥孔 普通车床 9 钻 4钻床和钻模 10 粗磨外圆及台阶面 外圆磨床 11 精磨外圆 60(配磨 )处及台阶面一端 外圆磨床 12 磨大端锥孔 内圆磨床 13 铣键槽 ,铣 万能铣床 14 钳工 ,去毛刺 15 检查 工阶段的划分 该阶段是在主轴毛坯锻造和正火之后进行的 ， 包括铣端面 、打中心孔，粗车外圆等工序，其主要任务是切除毛坯大部分余量，同时可以发现锻件裂纹或其它缺陷。 主轴毛坯在粗加工之后需进行调质处理，然后再进行半精加工。半精加工阶段包括半精车工序，中心通孔及螺纹等次要表面的最终加工等工序。其主要任务是：为精加工作好准备，对一些要求不高的表面，使之达到图样要求。 此阶段实在最终热处理（高频淬火）之后进行的，包括各支承轴颈及锥孔的最终加工工序，其主要任务 是最后全面地保证工件达到图样要求第三章 确定机械加工余量及毛坯尺寸 、 设计毛坯图 6 第三章 确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图 定机械加工余量 通过分析主轴零件，各外圆间尺寸相差不大，只有一处 100的台阶 ，故可将主轴毛坯由胎模锻并局部镦粗得到。机械加工余量查表得到（机械加工工艺系统学的附表 10 光轴类和多台阶轴类锻件的机械加工余量及公差） 机标 取加工余量 2定毛坯尺寸 ,设计毛坯图 毛坯的各部分尺寸，及大致形状如下图所示。 定毛坯的热处理 毛坯经锻造后，应安排 正火，以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化成为均匀的组织，从而改善了加工性。四川理工学院毕业设计 （论文） 7 第四章 工序设计 择加工设备和工艺设备 择机床 （ 1） 工序 4 选兼有铣端面和钻中心孔的中心孔机床 2） 工序 5、 6、 8， 由于主轴零件较长，且外圆直径较大，另外，镗孔内沟槽 宜使用车床，故选 卧式普通车床。 （ 3）工序 7 钻主轴通孔，通孔直径较大而且很长，应选用专用的深孔钻机床，根据零件尺寸及各技术要求选深孔钻床 （ 4）工序 9 钻 1 个 4，选 立式钻床即可。 （ 5）工序 10 和 11 查表选取外圆磨床 满足要求 （ 6）工序 11 的内圆磨床选 7）工序 13 铣键槽及一小部分平面，考虑大本零件属成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的 能满足加工要求 择夹具 本零件 除铣槽，钻通孔，钻小孔，磨锥孔等工序需要专用夹具外，其它各工序使用通用夹具即可。钻 29通孔的夹具设计，后面祥述。 择刀具 （ 1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件采用硬质合金，粗加工采用 精加工用 加工用 提高生产率及经济性，可选用可转位车刀，切槽刀宜选用高速钢。车螺纹采用螺纹车刀。 （ 2）钻中心孔选用中心钻 61 63） A 型 （ 3）深孔钻机床选用专门的钻深孔的钻头，选外排屑深孔钻（单刃外排屑深孔钻 外排屑 深孔钻适于加工 2 30孔，孔的长径比大于 100，加工精度 10，表面粗糙度可达 （ 4）主轴两端面铣削用端铣刀， 一小块平面采用圆柱铣刀 键槽采用直柄 键槽铣刀 （ 5） 磨削外圆，纵磨，磨具选平形砂轮，代号 P， D 10 1100d 2050H 6 500 择量具 本零件属成批生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器第 四 章 工序设计 8 具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差 选择。选择时，采用其中的一种方法即可。 （ 1） 选择各外圆加工面的量具 粗加工时选用分度值 量范围 0 150 的游标卡尺 (半精加工时选用分度值 量范围 0 150 的游标卡尺 （ ； 60+磨 )处选用分度值 量范围 50 125外径百分尺。 （ 2） 选择加工孔用量具 孔径选用分度值 量范围 50 125内径百分尺 ( （ 3） 选择轴向尺寸所用量具 加工轴向尺寸所选量具为分度值 量范围 0 150 游标卡尺 ( （ 4） 选择加工槽所用量具 均可采用分度值 量范围 0 150的游标卡尺进行测量 定工序尺寸 确定工序尺寸的一般方法是 ，由表面加工的最后工序往前推 算。最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。 机械加工余量的概念 总余量 在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除的金属层总厚度，亦称毛坯的机械加工余量 工序余量 成一个工序中某一表面所需切除的金属层厚度 公称余量 工序的基本尺寸与本工序的基本尺寸之差，就是通常所说的加工余量及查表所得的加工余量 最大工序余量 被包容面是指前工序最大极限尺寸与本 工序最小极限尺寸之差；对包容面是指本工序的最大极限尺寸与前工序的最小 极限 尺寸之差 最小工序余量 被包容面是指前工序的最小极限尺寸与本工序最大极限尺寸之差；对包容面指本工序的最小极限尺寸与前工序的最大极限尺寸之差 工序余量公差 工序最大余量与最小余量之差 单边余量 平面是指一个表面的余量；对回转面是指加工前后半径之差 双边余量 2回转面是指前后直径之差 四川理工学院毕业设计 （论文） 9 定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料已查出本零件各圆 柱面的总加工余量（毛坯余量） a 为 72将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算出工序尺寸，中间工序尺寸的公差按加工方法的经济加工精度确定。 粗车后得到主轴零件的大致形状， 层层车削，每一工步在上一工步的基础上粗车，得到阶梯轴 。 加工圆 柱表 面的工序双边余量（ 加工表面 粗车 半精车 粗磨 精磨 4 10 2 1 5 - 5 2 1 00 5 2 - 68 5 2 - 60 8 2 - 9 2 1 8 3M 3 2 - 43 6 2 - 加工 圆柱表面的工序尺寸公差 (加工表面 粗车 半精车 粗磨 精磨 5 45 - 00 102 100 - 68 70 68 - 60 62 60 - 8 3M 50 48 - 43 45 43 - 第 四 章 工序设计 10 59的圆柱表面在加工 的圆柱表面时，粗磨得到 后再一次粗磨得到，双边余量为 表面粗糙度：粗车后为 精车后为 磨后为 磨后为 确定轴向工序尺寸 铣两端面时 ，两端面互为基准，粗铣后尺寸为 502，单边余量为 6铣后保证尺寸 500边余量为 1 （ a） （ b） （ c） 如上图所示 （ a）以大端端面为基准，车凸台一端，保证尺寸 35序余量 （ b）示基准面不变，保证工序尺寸 25（ c）所示，加工凸台台另一端，此端面要求精度很高，为 9，故需粗车，半精车，粗磨，精磨。保证工序尺寸 45边余量为 粗车 2 半精车 1 粗磨 精磨 论文） 11 1000第五章 确定切削用量及基本时间 (机动时间 ) 切削用量一般包括切削深度 ,进给量及切削速度三项，确定方法是先确定切削深度，再确定切削速度。 序 4(铣端面钻中心孔 )切削用量及基本时间的确定 削用量 （ 1）铣端面 本工序 为粗铣后精铣 ,使两端面达到图样要求 7，并保证尺寸 500中心孔 。已知加工材料为 20b =835件。机床为中心孔机床 用来铣端面和钻中心孔，所选刀具，端铣刀铣削平面，硬质合 金；钻头用中心钻 型，高速钢。 m/s） r/s） 每转进给量（ mm/r） mm/z） mm/s） 指垂直于铣刀轴线方向的切削层尺寸 指平行于铣刀轴线方向的切削层尺寸 s） 查机械加工工艺手册 （主编 李洪 哈尔滨 工业出版社） 得 （后面计算中 无说明时， 查表数据均选自此书） 端铣刀磨钝标准：后刀面最大磨损限度，粗加工时为 加工时为 刀具耐用度： 03s 铣刀直径 00 齿数 z=6 铣削宽度 0铣时 根据机械加工余量定铣削深度 查表后得 铣削速度 v=s = 27m/五章 确定切削用量及基本时间 12 01 0 0 0 1 0 0 0 2 7 8 5 . 9 / m i 01 0 0 0 1 0 0 0 2 2 . 8 7 2 . 6 / m i 12l lt f铣削功率 (机床功率为 铣刀每齿进给量 r 铣刀转速 根据机床使用说明书，并查 工艺手册取 n=实际切削速度 v=铣时铣削深度 表后得 铣削速度 v=s = 削功率 (机床功率为 铣刀每齿进给量 r 铣刀转速 根据机床使用说明书，并查工艺手册取 n=70r/实际切削速度 v= 2） 钻中心孔 由于本工序的中心孔是为后面粗车外圆时作为 定位基准而用，之后要在此基础上钻通孔，故中心孔必须对中性好，位置准确，但对切削用量没有固定严格的要求。 中心孔形状为 A 型中心孔 （ 主要尺寸 D= t= 基本时间 （ 1）端面铣刀铣平面 mm/ l 1 2 四川理工学院毕业设计 （论文） 13 11 7 5 3 1 4 . 4 0 . 6 2 m i n 3 7 . 31 4 8 . 5 12 7 5 3 1 4 . 4 1 . 4 7 m i n 8 8 . 263j 21 6 7 3 1 4 . 4 0 . 5 7 m i n 3 4 . 21 4 8 . 5 22 6 7 3 1 4 . 4 1 . 3 4 m i n 8 0 . 463j 6 7 6 3 22pa m m粗铣时 0 . 3 6 8 2 . 5 1 4 8 . 5 / m i f z n m m 精铣时 0 . 1 5 6 7 0 6 3 / m i f z n m m 则 （ 2）钻中心孔 根据实际切削情况，设定钻每个中心孔的时间为 2s 所以本工序的基本时间为 T=+2=序 5(粗车各外圆 )的切 削用量及基本时间 削用量 在普通车床上车削 ,粗车时 刀具选刀杆尺寸 BH=165 择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱形前刀面。前角0 12o 后角0 6o 主偏角 90 副偏角 10 刃倾角 0 刀尖圆角半 径 车刀后刀面最大磨损量取为 1耐用度 T=60的切削用量 （ 1）切削深度 单边余量 z=2可一次走刀完成 （ 2）确定进给量 f 查表取 f=r （ 3） 确定切削速度 切削速度 v 可根据公式计算，也可直接由表中查出，现根据公式计算 确定切削速度 第五章 确定切削用量及基本时间 14 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 5 . 1 / m i n 4 9 9 . 3 / m i r ( / m i n )k mT a f0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 0 . 9 4 1 0 5 . 1 / m i 2 0 . 6 5 其中： 242 切削速度的修正系数 故 1 . 4 4 0 . 8 1 . 0 4 0 . 8 1 0 . 9 7 0 . 9 4 （ 4）确定机床主轴的转速 按 车床 转速 说明，取 n=500r/s 则实际切削速度 1 0 5 . 2 / m i n 1 . 8 /v m m s （ 5） 检验机床功率 当 5 8 0 9 7 0b M P a 1 6 6 2 7 7H B S /f m m r 1 5 0 / m 时 切削功率的修正系数 0 1 . 0r p c M p c k p ck k k 故实际切削时的功率 为 4 . 2 1 . 1 7 1 . 0 1 . 1 3 0 . 8 0 . 6 5 2 . 9cp k w 当 n=500r/ 主轴允许功率 kw所选切削用量可在 床上进行 最后决定的切削用量为 0 /f m m r 8 . 3 / 5 0 0 / m i nn r s r 1 0 5 . 2 / m i n 1 . 8 /v m m s 切削用量 （ 1）切削深度 单边余量为 5用两次走刀完成，切削深度 2）确定进给量 f=r （ 3）确定切削速度 四川理工学院毕业设计 （论文） 15 a f0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 0 . 9 4 1 0 1 . 6 / m i 2 . 5 0 . 6 5 m 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 . 6 5 1 3 . 3 / m i a f0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 0 . 9 4 1 0 7 . 2 / m i 1 . 7 5 0 . 6 5 m 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 7 . 2 6 4 3 . 8 / m i （ 4）确定机床主轴的转速 按车床 转速说明，与 近的有 500r/ 560r/取500r/实际切削速度 9 9 . 0 / m i n 1 . 6 5 /v m m s （ 5）检验机床功率 检验过程与上步相同 最后决定的切削用量为 0 /f m m r 8 . 3 / 5 0 0 / m i nn r s r 9 9 . 0 / m i n 1 . 6 5 /v m m s 的切削用量 （ 1）切削 深度 在 的基础上，单边余量为 次走刀完成，和 （ 2）确定进给量 f=r （ 3）确定切削速度 （ 4）确定机床主轴的转速 按车床 转速说明，取 n=630 r/ 10.5 r/s 则实际切削速度 1 0 4 . 9 / m i n 1 . 7 5 /v m m s （ 5） 检验机床功率 实际切削时的功率 与前两步相同，即 当 n=630r/，主轴允许功率第五章 确定切削用量及基本时间 16 1 2 3j l l l i 1 ( 2 3 )t a n 235l 3 0l 1 4 5 5 2 3 8 5 . 30 . 6 5 8 . 3jt s s2 1 0 7 2 3 2 4 1 . 50 . 6 5 8 . 3jt s s 4 7 2 2 3 9 . 50 . 6 5 1 2 . 5jt s s3 8 7 2 3 1 3 . 50 . 6 5 1 0 . 5jt s s 故所选切削用量可在 床上进行 最后决定的切削用量为 和 0 /f m m r n=630 r/ 10.5 r/s 1 0 4 . 9 / m i n 1 . 7 5 /v m m s 削用量 切削用量的计算与确定原理与上面相同，如下表示 外圆尺寸 (单边余量 (走刀次数 pa(f (v (m/n(r/ 50 102 20 70 50 62 4 2 2 00 53 2 00 50 30 45 3 2 10 机床功率经检验后得 ,所选切削用量均可在 本时间 车外圆的 基本时间公式 所以 （ ） （ ） （ （ ） 四川理工学院毕业设计 （论文） 17 5 1 0 2 3 4 . 40 . 6 5 5 . 3jt s s6 3 5 2 3 8 . 20 . 6 5 7 . 5jt s s7 3 0 2 3 2 1 3 . 00 . 6 5 8 . 3jt s s 8 2 5 2 3 2 1 1 . 10 . 6 5 8 . 3jt s s 9 1 4 2 3 2 . 80 . 6 5 1 0 . 5jt s s6 3 6 1 . 4 0 . 82pa m m（ 102） （ 70） （ 62） （ 53） （ 50） 所以本工序的基本时间为 8 5 . 3 4 1 . 5 1 3 . 5 9 . 5 4 . 4 8 . 2 1 3 . 0 1 1 . 1 2 . 8 1 8 9 . 3 序 6(半精车各外圆，车沟槽，车螺纹及倒角 )的切削用量及基本时间 削用量 本工序为半精加工，已知条件与粗加工工序相同 半精车 00 66 1 .4 的切削用量 所选刀具为 质合金可转位车刀。车刀 的几何 形状 为 00 12 00 8090k 05k 00s （ 1） 切削深度 （ 2）确定进给量 选 f=r 由于是半精加工，切削力较小，故不须校核机床进给机构强 度 （ 3）确定切削速度 当用 质 合 金 车 刀 加 工 6 3 0 9 0 0b M P a 钢料 /f m m r 切削速度 1 3 8 / m 切削速度的修正系数为 其余的修正系数为 1 故 第五章 确定切削用量及基本时间 18 1 0 0 0 1 2 8 . 5 6 4 9 . 3 / m i 4 8 4 6 . 5 0 . 7 52pa m m1 0 0 0 2 8 . 8 2 0 3 . 7 / m i 1 0 0 0 2 4 . 6 1 6 3 . 1 / m i 1 3 8 0 . 8 1 1 . 1 5 / m i n 1 2 8 . 5 / m i nv m m 按 床的转速 选 n=630r/ s 则实际切削速度为 1 2 4 . 7 / m i n 2 . 1 /v m m s 半精加工机床功率也可不校验 最后决定的切削用量 f mm r 6 3 0 / m i n 1 0 . 5 /n r r s 1 2 4 . 7 / m i n 2 . 1 /v m m s 加工 其余的外圆各部分 均采用以上切削用量和刀具 ，只是切削深度不同 半精车 单边余量为 1削深度 1pa 半精车 的 1pa 100的单边余量为 11pa 精车后达到图样要求 同样 68， 43和 60的切削深度都为 1pa 到图样要求 的切削深度 1pa 角 车沟槽采用高速钢成型切槽刀，进给时采用手动方式。车沟槽时取 v=s n = s 倒角时取 v = s n = 2r/s 45 两处螺纹 进给量 f=r (f=螺距 ) 查表后 切削速度 v 取 m/s = 28.8 m/速 根据车床实际转速 取 n =200r/ s 故实际切削速度 2 8 . 3 / m i n 0 . 4 7 /v m m s 进给量 f = 3mm/s (f=螺距 ) 查表后 v 取 s = 24.6 m/速 四川理工学院毕业设计 （论文） 19 1 3 4 8 2 3 1 1 2 . 10 . 3 1 0 . 5jt s s2 2 0 2 3 7 . 90 . 3 1 0 . 5jt s s3 1 5 2 3 6 . 30 . 3 1 0 . 5jt s s4 7 2 2 3 2 4 . 40 . 3 1 0 . 5jt s s5 1 0 2 3 4 . 80 . 3 1 0 . 5jt s s6 5 2 3 3 . 20 . 3 1 0 . 5jt s s7 5 2 3 3 . 20 . 3 1 0 . 5jt s s8 2 5 2 3 9 . 50 . 3 1 0 . 5jt s s( 0 51 ) 41 ) ( 100)( 68)( 60)51 ) 10 1 0 2 3 2 1 0 83 2 . 5 3 ( 48 3)M 12j l l iq 9 1 4 2 1 . 5 2 1 4 3 5 . 81 . 5 3 . 3 1 . 5j ( 45 根据车床实际转速 取 n =150r/ s 故实际切削速度 2 2 . 6 / m i n 0 . 3 8 /v m m s 本时间 在车床上车螺纹的基本时间公式为 车通螺纹 时 1 (2 3)不通螺纹时 1 (1 2) 2 5l q 为螺纹的线数 所以 本工序基本时间 T=序 7(钻 29 通孔 )的切削用量及基本时间 第五章 确定切削用量及基本时间 20 1 0 0 0 4 1 . 4 4 5 4 . 4 / m i n 7 . 6 /29n r r s 12j l l fn 2 1 4l 1 c o t (1 2 )2 5 0 0 1 2 1 5 3 . 90 . 4 3 7 . 6T s s削用量 刀具选用外排屑深孔钻 直径 d = 29使用切削液 深孔钻机床 表 确定进给量 f= r 切削速度 v=s = 轴转速 根据机床 主轴转速 取 n = 450r/ s 实际切削速度 v = m/s 本时间 计算钻孔基本时间的公式 所以本工序基本时间 序 8(镗孔内沟槽 ，车锥孔 )的切削用量及基本时间 削用量 在普通车床上 选用高速钢切槽刀，手动进给。主轴转速 n = 40r/ s 切削速度 v = s 普通车床上，使用 镗刀 ，倾斜一定的角度，手动进给，主轴转速取 n = s 本时间 由于本工序均采用手动进给，估计总共的切削时间 T = 60 s 序 9(钻 4D 小孔 )的切削用量及基本时间 削用量 刀具选用高速钢复合钻头 直径 d = 4钻一个通孔 使用切削液 （ 1）确定进给量 f 由于孔径和深度都很小，采用手动进给 四川理工学院毕业设计 （论文） 21 0 1 0 0 0 1 0 0 0 3 4 2 1 . 6 /500vn r 2 f2（ 2）选择钻头磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册第二部分表得 钻头后刀面最大磨损限度取为 用度 T=15 3）确定切削速度 据表暂定进给量 f = r 查得 v = 17 m/ n = 1082r/ 根据 孔钻机床说明书选择主轴实际的转速即可 本时间 钻一个 4深 通孔 ,基本时间约为 5s 序 10(粗磨各外圆及凸台一侧 )的切削用量及基本时间 削用量 查表得各磨削要素 选择砂轮宽度 B = 32 砂轮直径 d = 500 砂轮速度 v = 34 m/s 砂轮转速 工件速度 一般情况下外圆磨时 / 6 0 1 5 0取 m/s 故 工件转速 .2 r/s 轴向进给量 0 . 6 1 9 . 2 / m m r 径向进给量 rf 双行程 凸台一侧环平面，用砂轮圆周粗磨，磨削用量不变 本时间 计算磨削时基本时间的公式为 砂轮按工作台一次往复进给时 通磨时 L=l 一面有端面和圆角时 第五章 确定切削用量及基本时间 22 1 2 1 0 6 0 . 5 1 . 1 2 ( 1 2 3 3 2 / 2 ) 0 . 5 1 . 1 9 2 . 42 . 2 1 9 . 2 0 . 0 6 2 . 2 1 9 . 2 0 . 0 6jt s s 2 2 ( 1 1 9 3 2 ) 0 . 5 1 . 1 4 4 . 72 . 2 1 9 . 2 0 . 0 6jt s s 3 2 ( 2 0 3 2 / 2 ) 0 . 5 1 . 1 1 . 72 . 2 1 9 . 2 0 . 0 6jt s s 4 2 ( 7 2 3 2 / 2 ) 0 . 5 1 . 1 2 4 . 32 . 2 1 9 . 2 0 . 0 6jt s s 5 ( 3 2 2 0 1 0 ) 0 . 5 1 . 1 1 3 . 52 . 2 1 9 . 2 0 . 0 6jt s s kt nf f10 b ( 59)50 )d 40 )d 2 ( 3 2 2 0 1 0 ) 0 . 2 1 . 1 6 4 . 62 . 2 6 . 4 0 . 0 1 5jt s s 1 2 1 0 6 0 . 2 1 . 1 2 ( 1 2 3 3 2 / 2 ) 0 . 2 1 . 1 4 4 3 . 82 . 2 6 . 4 0 . 0 1 5 2 . 2 6 . 4 0 . 0 1 5 两面都有端面和圆角时 ML l B l 为加工面长度（ 取 k = 么 两处 00 96 0 .4 一处为通磨 一处一端有端面 磨削平面时 本工序的基本时间为 T = 176.6 s 序 11(精磨外圆及凸台一侧 )的切削用量及 基本时间 精磨时砂轮转速和工件转速与前工序相同 即砂轮速度 v = 34m/s 转速 0n= 21