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机械
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小轴机械加工工艺规程设计,机械,加工,工艺,规程,设计
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设计说明书题目：小轴的工艺规程设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。小轴加工工艺规程设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计两部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。关键词：工艺、工序、切削用量。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications 目 录ABSTRCT3序 言1一 零件的分析21.1 零件的结构及特点21.2 零件的工艺分析3二 毛坯的确定42.1确定毛坯的制造形式42.2毛坯形状及尺寸4三 拟定加工工艺路线63.1 基准的选择63.1.1粗基准选择63.1.2 精基准的选择73.2 制定工艺路线8四 切削用量及工时计算114.1粗车左右端面114.2精车左右端面124.3粗精车外圆134.4钻6mm通孔144.5铣宽14的槽15总 结17致 谢19参 考 文 献20序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。小轴的加工工艺规程设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一 零件的分析 1.1 零件的结构及特点一般轴类零件按其结构特点分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲 轴、半轴、凸轮轴、偏心轴、十字轴和花键轴等）四类。若按轴的长度和直径 的比例来分，又可分为刚性轴(L/d彡12)和挠性轴（L/d12)两类。1. 一般轴类零件的结构特点轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、螺 纹、花键、键槽、横向孔、沟槽等表面构成。2. 般轴类零件的技术要求(1)加工精度1) 尺寸精度。轴类零件的主要表面常分为两类：一类是与轴承的内圈配合 的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸公差等级要求较 高，通常为IT5IT7;另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其公差 等级稍低，常为IT6IT9。2) 形状精度。主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱 度，其误差一般应限制在尺寸公差范围内；对于精密轴，需在图样上另行规定其 几何形状精度。3) 相互位置精度。包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、 重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。(2)表面粗糙度轴的加工表面都有表面粗糙度要求，一般根据加工的可 能性和经济性来确定。支承轴颈的表面粗糙度常为/?a0.21.6pjn，传动件配合 轴颈为 RaO. 4 3. 2|xni。1.2 零件的工艺分析小轴的工艺有2组加工面的分别为1：以左端面平面为基准的加工面，这组加工面包括右端面及外圆。2：以右端面及外圆为基准的加工面，这组加工面主要是其他面及孔的加工。对精度要求较髙的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。轴类零 件加工一般可分为三个阶段：粗车（粗车外圆、钻中心孔等），半精车（半精车各处外圆、和修研中心孔及次要麵等），粗、精磨（粗精磨各处外圆）。各阶段划分大致以热处理为界。二 毛坯的确定2.1确定毛坯的制造形式(1) 由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用模锻，锻造精度为2级，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。一般轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢 GCrl5、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁；对髙速、重载的轴，选用20CrMnTi、 20Mn2B、20Cr等渗碳钢或38CrMoAI氮化钢。(2) 一般轴类零件毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸 件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较髙的 抗拉强度、抗弯强度及抗扭强度。1. 般轴类零件的热处理1) 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化， 消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。2) 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的综合力学性能。3) 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。精度要求髙的轴，在局部猝火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。2.2毛坯形状及尺寸毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。锻件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为锻件尺寸公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。 三 拟定加工工艺路线3.1 基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。3.1.1粗基准选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取端面为定位基准，利用支撑板为定位元件。3.1.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：1)为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为精基准。2)为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为精基准。3)为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。4)为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无锻造飞边和锻造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时，还应使夹具结构简单，操作方便。5) 精基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果二次装夹使用同一精基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。以外圆为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。3.2 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一1下料下料401502粗车夹胚料的外圆，车端面，见光即可钻一端面中心孔调头，夹胚料的外圆，车端面，保证总长146mm钻另一端中心孔夹胚料左端外圆，另一端用顶光顶住中心孔，粗车26的外圆车退刀槽调头，用自定心卡盘夹26的外圆，另一端用顶尖顶住中心孔，夹紧，车36的外圆，长15.5mm3处理热处理：调质处理280HBW4精车车左端面车右端面车外圆5钻钻13的孔，深度为65.97mm6钻钻6的通孔7钻钻5的锥孔8铣铣宽14的槽，垂直与13的孔铣宽6的槽9钳钳工去毛刺10研研磨两端中心孔11检验检验各部尺寸表面粗糙度等12入库涂油，包装，入库方案二1下料下料401502粗车夹胚料的外圆，车端面，见光即可钻一端面中心孔调头，夹胚料的外圆，车端面，保证总长146mm钻另一端中心孔夹胚料左端外圆，另一端用顶光顶住中心孔，粗车26的外圆车退刀槽调头，用自定心卡盘夹26的外圆，另一端用顶尖顶住中心孔，夹紧，车36的外圆，长15.5mm3处理热处理：调质处理280HBW4钻钻13的孔，深度为65.97mm5钻钻6的通孔6钻钻5的锥孔7铣铣宽14的槽，垂直与13的孔铣宽6的槽8钳钳工去毛刺9研研磨两端中心孔10检验检验各部尺寸表面粗糙度等11入库涂油，包装，入库工艺方案一和方案二的区别在于方案二没有进行精加工，而方案一更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一具体的工艺路线如下1下料下料401502粗车夹胚料的外圆，车端面，见光即可钻一端面中心孔调头，夹胚料的外圆，车端面，保证总长146mm钻另一端中心孔夹胚料左端外圆，另一端用顶光顶住中心孔，粗车26的外圆车退刀槽调头，用自定心卡盘夹26的外圆，另一端用顶尖顶住中心孔，夹紧，车36的外圆，长15.5mm3处理热处理：调质处理280HBW4精车车左端面车右端面车外圆5钻钻13的孔，深度为65.97mm6钻钻6的通孔7钻钻5的锥孔8铣铣宽14的槽，垂直与13的孔铣宽6的槽9钳钳工去毛刺10研研磨两端中心孔11检验检验各部尺寸表面粗糙度等12入库涂油，包装，入库四 切削用量及工时计算4.1粗车左右端面1) 切削深度 单边余量为Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04 , =0.81 , =0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm;t=i=x2=0.966(min) 4.2精车左右端面1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以1.440.81.040.810.97=92m/min4) 确定机床主轴转速ns= 545r/min与545r/min相近的机床转速为575r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm;t=i=0.4833(min)4.3粗精车外圆1) 切削深度 单边余量为Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm;t=i=0.4833(min)4.4钻6mm通孔 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻61)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 868r/min与868r/min相近的机床转速为900r/min。现选取=900r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.145(min)4.5铣宽14的槽1.选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时： ，则机动工时为总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这
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