XZ—305铣床主轴工艺编制及工装设计

1、河北机电职业技术学院现代制造工程系毕业设计开题报告论文主题： xz-305铣床主轴技术编制和工装设计学生名：刘素霞学号： 050325060604专业级：nc0606级导师：张涛填写时间： 2011年06月20日xz305铣床主轴过程的建立和组装设计摘要论述铣床主轴零件的技术编制，研究零件机械加工技术规程的设计问题，介绍技术规程的构成、制定步骤等。 说明了零件机械加工技术的结构性，生产主要从零件分析、空白的选择、工序的制作、工序内容的确定等几个方面详细阐述了铣床主轴零件的工艺设计和技术编制应注意的问题，以及如何实现最佳表面质量和经济效果。关键词工艺路线工序作成工装设计目录引言11 .部件分析2

2、1.1零件作用： 21.2零件技术要求： 22 .空白的选择22.1选择空白的原则： 22.2主轴空白的选定和制造方法32.3空白的热处理33 .创建工艺路线33.1定位基准的选定33.1.1粗标准的选定原则33.1.2 .精度标准的选择原则43.2表面加工方法的选定43.3加工顺序的安排和工序的确定63.3.1机械加工工序63.3.2主要工序的加工方法73.3.3热处理工序83.3.4辅助工序83.4 .工序的集中和分散83.4.1工程集中的特征83.4.2工序分散的特征93.5 .加工阶段的划分93.5.1加工阶段的区分93.5.2划分加工阶段的目的113.6主轴加工工艺分析133.6.1

3、主轴空白的选定和制造方法133.6.2空白的热处理133.6.3定位基准的选定144 .工序内容的制作154.1机床和工艺装备的选定154.1.1机床的选定154.1.2工艺装备的选定174.2加工馀量和工序尺寸的确定174.2.1加工馀量的确定174.2.2确定工序尺寸及其公差184.3切削量的选定334.3.1切削量的选定原则334.3.2小时分配的制定344.4流程的技术经济分析424.4.1提高劳动生产率的途径424.4.2工艺成本及其构成435 .夹具设计部435.1机床夹具的作用435.2机床夹具的分类435.3机床夹具的结构445.4工件在夹具上的定位和定位误差445.4.1定位

4、方案的设计455.4.2定位误差分析465.5对刀仪的决定465.6紧急决定装置465.6.1 .钳位装置的配置475.6.2 .夹紧装置的基本要求475.6.3 .夹紧力的确定47感谢： 49参考文献50引言机械工业是为国民经济提供装备和国民生活耐久消耗品的产业，国民经济各部门生产技术的进步和经济效果的高低在很大程度上取决于所采用的装备的性能和品质。 所以机械工业的技术水平和规模是衡量国家科技水平和经济能力的重要标志。经过建国40多年的发展，机械工已经成为我国工业中产品门类比较完善、具有相当规模和一定技术基础的支柱产业之一。 改革开放以来，机械工业引进了大量的海外先进技术，目前，这些技术已经

5、大量投入生产，加上国内自主研发的结果，机械产品的结构向合理化的方向发展，对市场的适应力也明显增强。引进技术消化吸收，推进企业技术改造，引导企业走科技进步的道路，使技术机械产品制造性能和企业经济效益发生显着变化，我国机械工业综合技术水平大幅度提高，先进生产技术在生产中应用和普及， 约10%的企业进入高新技术企业行列，60%以上的企业成立了专业技术开发机构，此外科技体制改革不断深化，大部分研究院、所已经进入经济建设的主要战场，发挥着越来越大的作用。按照传统的专业划分，机械制造技术学的研究领域是零件的机械加工和组装过程。 长期以来机械加工技术中采用最广泛的方法是切削加工和磨削加工，以一定的顺序，采用

6、硬度比工件高的切削工具实现机械加工。 改革开放以来，机械工业充分利用国内外的技术资源，进行技术改造，依靠科学技术的进步，已经有了很大的发展。 但是，与世界先进水平相比，我国机械制造业的产品在功能、质量等方面有很大差异，产品结构落后，精度保持性差，科研开发能力差，人才技术素质赶不上现代机械制造业快速发展的需要。 因此，我国机械制造业要不断增强技术力量，培养高水平人才，提高现有人员素质，学习和导入国外先进的科学技术，使我国机械制造工业尽快赶上世界先进水平。1 .零件分析1.1零件的作用：该零件是铣床主轴，是精密机床的主轴零件。 它主要起到了支撑和传递扭矩的作用，是旋转体部件。 主要由内外圆筒面、内

7、锥面、螺钉、键槽、横深孔等组成，是中空型机床主轴。 因此，要求其主要表面的精度和表面质量非常高，精度也稳定。1.2零件技术要求：(1)支持主轴头65和60，表面的同轴度分别为0.003和0.005(2)安装了立铣刀的7:24内锥孔相对于支撑轴颈的径向跳动为0.003，锥孔用涂装检查时，接触面积为85%以上，接近大端(3)大端的端面振动为0.005(4)轴颈65和前轴承的过盈量-0.005和(5)材料为38crmoala，氮化处理后的硬度： 65hrc。2 .空白的选择机械加工常用的坯料有锻件、铸件、型材、焊接品等。 在选择时必须考虑很多因素。2.1选择空白的原则：(1)零件的材料及其力学性能：

8、零件材料为铸铁和青铜时，采用铸件的零件材料为钢材时，形状不复杂，力学性能高时，不要求采用锻件的力学性能时，采用帮助。(2)部件的结构形状和尺寸；大型零件一般是自由锻造和砂型铸造品，中型零件使用模锻造品和特殊铸件的阶梯轴零件的各段直径大不相同的情况下使用帮助，大不相同的情况下使用锻造品。(3)生产类型：在大量生产时，必须使用很多专用设备和工具制造空白。 例如，在模具机械成型的铸件、模具锻造或精密锻造的空白单品的小批量生产中，一般使用通用设备和工具来制造空白。 例如，自由锻件、木制砂型铸件等，焊接方法也能制作大的空白。(4)工厂生产能力：必须根据工厂的生产能力合理地选择空白。(5)充分注意新技术、

9、新技术、新材料的应用目前，精密铸造、精密锻造、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异形钢材、工程塑料等切削屑少的加工迅速普及。 这些方法制造的空白板可通过少量机械加工，甚至不需要加工就能使用。从这个零件的作业环境、生产批次和材料等各个方面考虑，选择锻造原料(模具锻造)。2.2主轴空白的选定和制造方法布料的制造方法主要与使用要求和生产类型有关。 布料的形式有棒材和锻件两种。 铣床主轴部件的材料为38氮化钢，由于该部件大量生产，布料被选为锻件。 加热锻造后，使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，能得到高拉伸、弯曲、扭转强度。 单品少量生产的步进轴一般在采用自由锻造的大量生产中，采用模块。 自由锻造时使用的设备比较

10、简单，但是空白的精度差，馀量大，特别是贯通孔的轴部件，浪费材料，生产率也低。 采用模具锻造坯料，不仅坯料精度高，加工馀量小，而且生产率也高。 材料模具锻造后，纤维组织的分布有利于提高零件强度2.3空白的热处理轴是传递动力的部件，机械强度和刚性良好，作业面也需要良好的耐磨损性，因此轴构件必须选定适当的钢材，为了使轴构件加工后的尺寸精度的稳定性良好，要求适当的热处理工序.3 .制定工艺路线工艺路线的制定，包括定位标准的选择、加工方法的确定、加工阶段的分割、工序的集中和分散、加工顺序的确定、热处理、检查、其他辅助工序(去毛刺、倒角等)在内的工艺路线的整体布局。 它不仅影响加工质量和效率，还影响工人的

11、劳动力、设备投资、工厂面积、生产成本等。3.1定位基准的选定定位基准有粗基准和精加工基准两种3.1.1粗标准的选定原则在选择粗基准时，要考虑如何在加工表面上有足够的加工馀量，以及不加工的表面和加工表面之间的尺寸、位置满足零件图案的设计要求，其选择原则如下(1)重要的表面馀量均匀的原则，首先要保证工件的重要表面有小的均匀的加工馀量，应该把其表面作为粗基准来选择。(2)工件表面间的相互位置要求原则上必须保证工件上的非加工表面和加工表面的相互位置要求，以非加工表面为粗基准。(3)若馀量充分的原则零件的各表面需要加工，则将加工馀量最小的表面作为粗基准。(4)以定位可靠的原则为粗基准的表面，必须选择比较

12、准确、平坦的表面，以确保定位正确、夹紧可靠。(5)原则上不重复使用粗基准的定位精度低，在同一尺寸方向只能使用一次，不能重复使用的情况下，定位误差过大。3.1.2 .精准标准的选择原则在选择精度基准时，如何减少误差，考虑加工精度和安装容易是很重要的。 精神标准的选择原则如下a .基准一致的原则：为了避免产生基准不一致的误差，请尽可能地选择零件的设计基准作为定位基准。b .基准统一原则：为了保证各表面间的相互位置精度，必须尽可能以统一的精度基准对各表面进行定位加工。c .自我基准原则：根据精加工和精加工的工序不同，要求加工馀量小且均匀，作为精加工基准应该选择表面本身。d .相互基准原则：要求相互位

13、置精度高的表面，可以用相互基准反复加工的方法来保证。3.2表面加工方法的选定机械零件一般是由几个简单的几何表面组合而成的，各表面满足相同品质要求的加工方法有很多种，所以在选择各表面的加工方法时，必须综合考虑各方面的工艺要素的影响。(1)加工表面本身的要求根据各加工表面的技术要求、各种加工方法及其组合能达到的加工经济精度和表面粗糙度，决定加工方法和加工方案。 加工经济精度和表面粗糙度是在正常加工条件下能保证的加工精度和表面粗糙度。(2)被加工材料的性能被加工材料的性能不同，加工方法也不同，在有色金属的磨削困难的情况下，一般用镗削或高速精密车削的方法加工的淬火钢采用磨削加工。1 )生产类型在大量生

14、产中，可以采用专用的高效设备和专用的工艺设备，例如平面和内孔可以采用拉深加工，轴类零件可以采用半自动液压仿形车床加工等。 单品的小批量生产，可以采用通用设备、通用技术装置和一般的加工方法。2 )本公司现有设备状况和技术条件要充分利用现有设备，挖掘企业潜力，发挥工人的积极性和创造性。 同时也要考虑不断改进目前的加工方法和设备，推进新技术，提高工艺水平和设备负荷的平衡。各种外周的加工方法如表3.1所示。表3.1外周表面的加工方法序列号。加工跑道。经济精度(ps )表面粗糙度ra/um10粗车十一至十三5012.520粗车半结束车8到96.33.230粗车半精车精车六到七3.21.640粗车半精加工

15、车精加工车辊(或磨光)六到七0.20.02550粗车半精车磨削六到七0.80.460粗车半精车粗研精研5到70.40.170粗车半精加工车粗研精研超精加工(或轮式超精加工)50.10.01280粗车半精车精车金刚车560.40.02590粗车半精加工车粗研精研超精加工(或镜面研)五级以上0.0250.010100粗车半精车精车精研研磨五级以上0.100.013.3加工顺序的安排和工序的确定3.3.1机械加工工序考虑到轴颈、一般轴颈、内锥等主要表面的加工顺序，具有中空和内锥特征的轴类部件有以下提案(1)外圆表面粗加工钻孔外圆表面精加工锥形空粗加工锥形孔精加工(2)外周表面粗加工深孔锥形粗加工锥形

16、粗加工外周表面精加工(3)外周面粗加工深孔锥孔粗加工外周面精加工锥孔精加工xz305主轴的加工顺序可以进行以下比较分析第一个方案：在锥形孔的粗削中，如果将加工后的外周表面作为加工基准面，会损害外周表面的精度和粗糙度，因此请不要采用。第二个建议：在加工外圆表面时，插入锥形，会损害锥形的精度。 另外，在将锥形加工为空时不可避免的加工误差(锥形孔的磨削条件比外部辅助磨削条件差)和锥形孔自身的误差会成为外周面和内锥形面的不同轴，因此也不能提出建议。第三个方案：在锥孔的精加工时，也将精加工后的外圆表面作为精加工基准面，但锥孔的精加工馀量小，磨削力不大的同时，锥孔的精加工到最终阶段，除了对外圆表面的精度不太影响的这个方案的加工步骤外，还以外周面和锥孔为基准交替使用因此，主轴采用第三加工方案。从提案的分析中也可以