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KCSJ-12蜗杆工艺及夹具设计-铣键槽夹具设计-重庆大学网络教育学院【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

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重庆大学网络教育学院蜗杆零件工艺综合及专用夹具设计毕业开题报告(W13203531) (3).doc---(点击预览)
重庆大学网络教育学院蜗杆零件工艺综合及专用夹具设计毕业开题报告(W13203531) (2).doc---(点击预览)
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二阶段已经通过可以做三阶段了不过要按教师评语那里修改
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机械制造基础设计课程说明书 蜗杆零件机械加工工艺规程设计 1 机械制造工艺实训 工艺规程设计说明书 设计题目 : 蜗杆 零件的机械加工工艺规程设计 设 计 者 学 号 指导教师 年 月 2 机械制造工艺实训 工艺规程设计任务书 题目: 蜗杆 零件的机械加工工艺规程设计 内容 : 1绘制零件的毛坯图或零件 毛坯综合图 ( 2设计零件的机械加工工艺规程,并填写: ( 1)整个零件 的机械加工工艺过程卡( ( 2)自选其中之一重要工序的机械加工工序卡( 3编写设计说明书。 原始资料: 该零件图样一张;生产纲领为 8000 台 /年, 1 件 /台;每日一班。 班 级: 学 生: 指导教师: 目 录 前 言 . 1 一 零件的分析 . 2 1. 计算生产纲领,确定生产类型 . 2 2. 零件的作用 . 2 3. 零件的工艺性分析和技术要求 . 2 4. 选择毛坯 . 3 二 工艺规程设计 . 4 1. 定位基准的选择 . 4 2. 零件表面加工方法的确定 . 4 3. 制定工艺路线 . 5 4. 加工设备和工艺装备的选择 . 8 5. 加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 8 6. 切削用量、时间定额的计算 . 9 设计小结 . 17 参考文献 . 17 1 前 言 机械制造工艺实训是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程,它是将设计和制造知识有机的结合,并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用,而进行的一次理论联系实际的训练,通过本课程的训练,将有助于我们对所学知识的理解,并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。 对于我本人来说 ,希望能通过本次课程设计的学习,学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来,并应用于解决实际问题之中,从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力;同时,又希望能超越目前工厂的实际生产工艺,而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中,为改善我国的机械制造业相对落后的局面探索可能的途径。 由于所学知识和实践的时间以及深度有限,本设计中会有许多不足,希望各位老师能给予指正。 2 一 零件的分析 1. 计算生产纲领,确定生产类型 该零件是蜗杆 (见零件 图 )。其年产量为 8000 台,设其备品率为 10%,机械加工费品率为1%,现制定该齿轮零件的机械加工工艺编程。 N=+a%+b%)=8000 1 (1+10%+1%) =8880(件 /年 ) 蜗杆零件的年产量为 8880 件,现已知该产品属于轻型机械,根据教材表 3产类型与生产纲领的关系,确定起生产类型为大批生产。 2. 零件的作用 题目说给定的零件是 杆轴,位于传动系统中,一般与蜗轮配合使用。主要作用是用于空间交错的两轴间传递运动和动力的传动机构。零件上有两 个 未找到引用源。 的轴段,用于与轴承内圈相配合,其支承作用。零件上有带键槽的 未找到引用源。 的轴头用于与联轴器相连接传递运动和动力。 3. 零件的工艺性分析和技术要求 蜗杆轴这个零件从 1零件图上可以看出,它一共有四组加工表面,而这四组加工表面之间有一定的位置要求,现将这三组加工表面分述如下: 误 !未找到引用源。 中心孔为中心的加工表面 这一组的加工表面包括 :两端 错误 !未找到引用源。 中心孔以及端面和倒角的3 加工。其中主要加工表面为两端 错误 !未找到引用源。 中心孔,这要是因为中心孔的轴线要用作后面加工的定位和工序基准。 误 !未找到引用源。 轴头外圆面为中心的加工表面 这一组的加工表面包括: 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面、一个 错误 !未找到引用源。 的键槽、 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面。其中主要加工表面为 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面、一个 错误 !未找到引用源。 的键槽,这是用来连接联轴器的。 误 !未找到引用源。 轴段外圆面为中心的加工表面 这一组的加工表面包括:两个 错误 !未找到引用源。 轴段的外圆面及左边倒角、右边定位轴肩。其主要加工表面为两个 错误 !未找到引用源。 轴段的外圆面,这是用来与轴承内圈配合用于支承的。 误 !未找到引用源。 的 杆螺旋面为中心的加工表面 这一组的加工表面包括:分度圆直径为 错误 !未找到引用源。 的 杆螺旋面、 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面及两侧 错误 !未找到引用源。 的退刀槽。主要加工表面为分度圆直径为 错误 !未 找到引用源。 的 杆螺旋面,这是用来与蜗轮配合用于传递运动和动力的。 这四组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是: 错误 !未找到引用源。 轴头外圆面,两个 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面, 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面把两端 错误 !未找到引用源。 中心孔轴线 A B 作为公共基准,有圆跳动要求。 错误 !未找到引用源。 键槽两侧面相对于公共基准 A B 有对称度要求。 由以上分析可知,对于这四组加工表面而言,我们可以先加工两端 错误 !未找到引用源。 中心孔这一组加工表面,然后以其轴线为基准,借助夹具进行其 他三组表面的加工,并且保证它们之间的形状精度要求。 4. 选择毛坯 零件材料为 45 钢,考虑到蜗杆在传动过程中收到的振动,载荷,受力等方面的影响,因此应该选用锻件,以便使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠,4 由于零件产量为中大批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,可以采用模锻成型,这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。 二 工艺规程设计 1. 定位基准的选择 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, 更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。 ( 1)粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说,所有表面都需要加工,按照有关粗基准的选择原则,选取最大外圆面 错误 !未找到引用源。 作为粗基准。 ( 2)精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。设计基准,工序基准,定位基准相重合,可以减少定位误差和基准不重合引起的误差,因此选择两中心孔的公共中心线作为精基准。 2. 零件表面加工方法的确定 一;端 面加工及钻中心孔。 二;粗车外端面。 三;再倒角、铣键槽。 四;半精加工,磨削外圆面。 五;攻螺纹。 六;精磨外端面。 5 3. 制定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证 。 在生产纲领已确定 为大批生产的条件 下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工 夹 具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 工艺一:锻造 工艺二:去飞边 工艺三:铣端面,打中心孔 工艺四:粗车外圆,以中心轴 线为精基准。 工艺五:半精车外圆,倒角,车退刀槽 工艺六:铣键槽 工艺七:车螺纹 工艺八:粗磨外圆 工艺九:精磨轴颈及轴头,螺纹面 工艺十:研磨螺纹面 工艺十一:去毛刺 工艺十二:检验入库 工艺一:锻造 工艺二:去飞边 工艺三:铣端面,打中心孔 工艺四:粗车外圆,倒角,车退刀槽 工艺五:半精车外圆面 工艺六:铣键槽 工艺七:粗磨无粗糙度要求外圆面 工艺八:粗磨,精磨轴颈,轴头 工艺九:车螺纹 工艺十:粗磨,精磨螺纹面 6 工艺十一:研磨螺纹面 工艺十二:去毛刺 工艺十三:检验入库 方案的比较与分析 上述两个工艺路线方案的特点在于:方案一对于整个蜗杆轴一起加工,减少装夹次数,同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响;方案二对不同部位进行粗、半精、精加工,不能对一台机床进行连续运用。综合比较选择工艺路线方案一。 工艺一:锻造 工艺二:去飞边 工艺三:以 错误 !未找到引用源。 作 外圆面为粗基准车端面,打中心孔。选择六角车床 工艺四:粗车蜗杆轴所有外圆面,以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺五:半精车外圆,倒角,车退刀槽,以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺六: 铣键槽,选择两个 错误 !未找到引用源。 外圆面作为基准,选择普通立式铣床,采用专用夹具。 工艺七:车螺纹,选择两个 错误 !未找到引用源。 外圆面作为基准,选择普通车床,采用专用夹具。 工艺八:粗磨 错误 !未找到引用源。 轴头外圆面,两个 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面, 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面及螺纹面,以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。 工艺九:精磨 错误 !未找到引用源。 轴头外圆面,两个 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面, 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面及螺纹面,以两中心 孔轴心线为基准。采用普通磨床。 工艺十:研磨螺纹面 工艺十一:去毛刺 工艺十二:检验入库 考虑到本零件在结构上的特点,显然上述方案还有一些欠考虑之处。例如加工与轴承配合轴段的定位轴肩时,定位轴肩在模锻上不易直接加工出来,采用车7 床加工更合适,因此,这应该列为单独的一道工序。 综合考虑,工艺路线方案为: 工艺一:锻造 工艺二:去飞边 工艺三:以 错误 !未找到引用源。 作 外圆面为粗基准车端面,打中心孔。选择六角车床 工艺四:粗车蜗杆轴所有外圆面,以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺五:车制两个 错误 !未找到引用源。 定位轴肩,以及两个 错误 !未找到引用源。 轴段退刀槽,以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺六:调制 工艺七:半精车外圆,控制轴线方向的各个轴段的长度。以中心孔轴线为精基准。选择普通车床 工艺八:倒角 工艺九:铣键槽,选择两个 错误 !未找到引用源。 外圆面作为基准,选择普通立式铣床,采用专用夹具。 工艺十:车螺纹,选择两个 错误 !未找到引用源。 外圆面作为基准,选择普通车床,采用专用夹具。 工艺十一:淬火 工艺十二:粗磨 错误 !未找到引用源。 轴头外圆面,两个 错误 !未找到引用源。轴段外圆面, 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面及螺纹面,以及磨制过渡圆角,以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。 工艺十三:精磨 错误 !未找到引用源。 轴头外圆面,两个 错误 !未找到引用源。轴段外圆面, 错误 !未找到引用源。 轴段外圆面及螺纹面,以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。 工艺十四:研磨螺纹面 工艺十五:去毛刺 工艺十六:检验入库 8 4. 加工设备和工艺装备的选择 根据加工零件的形状及表面精度要求,我们选择普通车床根据表 5择 100 分度游标卡尺,通用三爪卡盘 ,顶尖夹具。 5. 加工余量、工序尺寸和公差的确定 蜗杆零件材料为 45 钢,硬度为 217255产类型为中、大批生产,采用普通模锻,精度 根据原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下: 未找到引用源。 轴段外圆面 这段轴表面粗糙度为 要粗车,半精车,粗磨,半精磨加工。直径加工余量为 2Z=7 2. 错误 !未找到引用源。 轴 段沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 4锻斜度为 5。 段外圆面 这段轴无表面粗糙度要求,需要粗车,半精车,直径加工余量为 2Z=7 4. 25 轴段沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 锻斜度为 5,外圆角为 30 及 36 及 30) 考虑外圆表面直径 30 加工长度为 18,与其连接的外圆表面直径为 36加工长度为 7,为简化模锻毛坯的外形,现直接根据外圆面直径 36 取毛坯直径,此段需粗车,半精车。直径加工余量为 2Z=7 30 及 36 及 30)沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 锻斜度为 5,外圆角为 0 这段轴表面粗糙度为 要粗车,半精车,粗磨,半精磨,粗研加工。直9 径加工余量为 2Z=10 8. 蜗杆外圆面直径 60 沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 锻斜度为 20,外圆角为 9 外圆表面( 30 及 36 及 30) 考虑到与直径 30 连接的外圆表面直径为 36加工长度为 7,为简化模锻毛坯的外形,现直接根据外圆面直径 36 取毛坯直径,此段需粗车,半精车。直径加工余量为 2Z=7 10 外圆表面( 30 及 36 及 30)沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 4锻斜度为 5,外圆角为 6. 切削用量、时间定额的计算 1) 车外圆面 工步号 工步内容 加工余量( 基本尺寸 经济精度 01 粗车 27 左端面 2 27 2 粗车 32 右端面 2 43 3 粗车 27 外圆面 2 27 4 粗车 32 端面 2 32 5 粗车 32 外圆面 2 32 6 粗车 43 端面 2 43 7 粗 车 43 外圆面 2 43 8 粗车 39 外圆面 9 9 粗车 70 左端面 2 70 0 10 粗车 70 外圆面 3 70 1 粗车 70 右端面 2 70 2 粗车 43 左端面 2 43 3 粗车 43 外圆面 2 43 4 粗车 39 外圆面 9 5 半精车左端面 3 6 半精车右端面 4 7 半精车 23 外圆面 3 8 半精车 28 端面 8 9 半精车 28 外圆面 8 0 半精车 34 端面 4 1 半精车 34 外圆面 4 2 半精车 39 外圆面 9 3 半精车 34 外圆面 2 34 4 半精车 64 左端面 5 半精车 64 外圆面 4 6 半精车 端面 7 半精车 34 外圆面 2 34 1 28 半精车 39 外圆面 9 9 半精车 34 外圆面 4 0 粗磨左端面 1 粗磨右端面 2 粗磨 圆面 3 粗磨 圆面 4 粗磨 圆面 5 精磨 圆面 ) 铣键槽 铣刀:直柄键槽铣刀 (根据 d=6l=10L=45用一次行程铣键槽, 错误 !未找到引用源。 =直切入时 错误 !未找到引用源。 =14mm/向切入时 错误 !未找到引用源。 =47mm/ 3) 蜗杆螺纹 刀具:选螺纹刀,材料硬质合金 取 f=5mm/r,两次粗加工的加工余量 错误 !未找到引用源。 =4精加工的加工余量 错误 !未找到引用源。 = 粗磨加工余量 错误 !未找到引用源。=磨加工余量 错误 !未找到引用源。 = 4) 工艺三:以 错误 !未找到引用源。 作 外圆面为粗基准车端面,打中心孔 本工序采用计算方法 工件材料: 45 钢正火, 错误 !未找到引用源。 ,模锻 加工要求:车端面,打中心孔 机床:普通车床 具:刀具材料 杆尺寸 16 25 错误 !未找到引用源。 , 错误 !未找到引用源。 , 错误 !未找到引用源。 , 错误 !未找到引用源。 ,刀尖半径12 错误 !未找到引用源。 中心钻:带护锥的中心孔刀具,基本尺寸为 d=41)粗车右端面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件,单边余量 Z=2以取 错误 !未找到引用源。 =2 (2)选择进给量。查表 错误 !未找到引用源。 得, f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚,由表 错误 !未找到引用源。 知,当错误 !未找到引用源。 =2f=r 时, 错误 !未找到引用源。 =100m/ (4)确认机床主轴转速 错误 !未找到引用源。 =1000v/错误 !未找到引用源。 =1000错误 !未找到 引用源。43=机床主轴箱标牌上查得,实际主轴转速为 680r/实际切削速度 错误 !未找到引用源。 /1000=未找到引用源。 (5)校验机床功率。由表 错误 !未找到引用源。 知,单位切削力 错误 !未找到引用源。 查表 错误 !未找到引用源。 其它切削条件修正系数为 1,故主切削力 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 2305错误 !未找到引用源。 N 切削功率 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 /60000 由机床说明书知,普通车床 电动机功率为 机床效率 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 所以机床效率够用。 2)粗车左端面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件,单边余量 Z=2以取 错误 !未找到引用源。 =2 (2)选择进给量。查表 错误 !未找到引用源。 得, f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚,由表 错误 !未找到引用源。 知,当错误 !未找到引用源。 =2f=r 时, 错误 !未找到引用源。 =100m/ (4)确认机床主轴转速 错误 !未找到引用源。 =1000v/错误 !未找到引用源。 =1000错误 !未找到引用源。13 27=机床主轴箱标牌上查得,实际主轴转速为 1000r/实际切削速度 错误 !未找到引用源。 /1000=未找到引用源。 (5)校验机床功率。由表 错误 !未找到引用源。 知,单位切削力 错误 !未找到引用源。 查表 错误 !未找到引用源。 其它切削条件修正系数为 1,故主切削力 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 2305错误 !未找到引用源。 N 切削功率 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 /60000 由机床说明书知,普通车床 电动机功率为 机床效率 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 所以机床效率够用 3)粗车 错误 !未找到引用源。 的外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件,肩轴采用一次切削,另两个外圆面采用二次切削,取 错误 !未找到引用源。 =2 (2)选择进给量。查表 错误 !未找到引用源。 得, f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚,由表 错误 !未找到引用源。 知,当错误 !未找到引用源。 =2f=r 时, 错误 !未找到引用源。 =100m/ (4)确认机床主轴转速 错误 !未找到引用源。 =1000v/错误 !未找到引用源。 =1000错误 !未找到引用源。43=机床主轴箱标 牌上查得,实际主轴转速为 680r/实际切削速度 错误 !未找到引用源。 /1000=未找到引用源。 (5)校验机床功率。由表 错误 !未找到引用源。 知,单位切削力 错误 !未找到引用源。 查表 错误 !未找到引用源。 其它切削条件修正系数为 1,故主切削力 错误 !未找到引用 源。 =错误 !未找到引用源。 2305错误 !未找到引用源。 N 切削功率 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 /60000 由机床说明书知,普通车床 电动机功率为 机床效率 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 所以机床效率够用。 14 4)粗车 错误 !未找到引用源。 的外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件,单边余量 Z=以取 错误 !未找到引用源。 = (2)选择进给量。查表 错误 !未找到引用源。 得, f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚,由表 错误 !未找到引用源。 知,当错误 !未找到引用源。 =f=r 时, 错误 !未找到引用源。 =100m/ (4)确认机床主轴转速 错误 !未找到引用源。 =1000v/错误 !未找到引用源。 =1000错误 !未找到引用源。70=机床主轴箱标牌上查得,实际主轴转速为 500r/实际切削速度 错误 !未找到引用源。 /1000=未找到引用源。 (5)校验机床功率。由表 错误 !未找到引用源。 知,单位切削力 错误 !未找到引用源。 查表 错误 !未找到引用源。 其它切削条件修正系数为 1,故主切削力 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 2305错误 !未找到引用源。 N 切削功率 错误 !未 找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 /60000 由机床说明书知,普通车床 电动机功率为 机床效率 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 所以机床效率够用。 5)粗车 32 外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件,单边余量 Z=2以取 错误 !未找到引用源。 =2 (2)选择进给量。查表 错误 !未找到引用源。 得, f=r。 (3)选择切削速度。工件材料为热轧 45 刚,由表 错误 !未找到引用源。 知,当错误 !未找到引用源。 =2f=r 时, 错误 !未找到引用源。 =100m/ (4)确认机床主轴转速 错误 !未找到引用源。 =1000v/错误 !未找到引用源。 =1000错误 !未找到引用源。32=995r/机床主轴箱标牌上查得,实际主轴转速为 1000r/实际切削速度 错误 !未找到引用源。 /1000=未找到引用源。 15 (5)校验机床功率。由表 错误 !未找到引用源。 知,单位切削力 错误 !未找到引用源。 查表 错误 !未找到引用源。 其它切削条件修正系数为 1,故主切削力 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 2305错误 !未找到引用源。 N 切削功率 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 /60000 由机床说明书知,普通车床 电动机功率为 机床效率 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =未找到引用源。 所以机床效率够用 2)粗车 27 外圆面 (1)选择背吃刀量。根据已知条件,单边余量 Z=2以取 错误 !未找到引用源。 =2 (2)选择进给
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