主軸機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

主軸機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,主軸,機械,加工,工藝,規(guī)程,設(shè)計 設(shè)計說明書 題目題目 主軸的工藝規(guī)程設(shè)計 學(xué)生姓名：專業(yè)班級：學(xué)院 (部)：校內(nèi)指導(dǎo)教師：校外指導(dǎo)教師：完成日期：摘 要：數(shù)控機床在加工業(yè)有著舉足輕重的地位，它極高的提升了生產(chǎn)效率，被廣泛運用于工業(yè)生產(chǎn)加工。其中數(shù)控機床的主軸更是關(guān)鍵，它的優(yōu)良決定了機床本身的性能。這一次的畢業(yè)設(shè)計包含了機械制造工藝和工序，機床的切削余量、尺寸測量等多方面的知識。數(shù)控車床主軸的加工設(shè)計有零件工藝、工序兩部分。在工藝設(shè)計的時候重要的是對零件分析，其次設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，最后再對零件的加工基準進行選擇，設(shè)計工藝路線。之后計算零件各個的工序的尺寸，關(guān)鍵是解決每個工序加工時的切削用量。關(guān)鍵詞：加工工藝 加工余量 加工工序 切削用量 Abstract:CNC machine tool has a pivotal position in the industry, which greatly improves the production efficiency, has been widely used in industrial production and processing.the CNC machine tool spindle is the key, its fine to determine the performance of the machine itself. this time graduation design includes mechanical manufacturing technology and process, machine cutting allowance, size measurement and other aspects of knowledge.the processing design of NC lathe has two parts, process technology.important when the process design is to analysis components, followed by the design of blankstructure, then processing datum for parts of the selection, design process.after each step size calculation part, the key is to solve the cutting process of each.Key words: processing process of cutting machining allowance目錄目錄1 引言.12.工藝分析.12.1 零件的工藝分析 .23. 確定毛坯的過程 .23.1 毛坯的制造方法 .23.2 毛坯形狀及尺寸 .34.確定加工工藝.34.1 基準的選擇.34.1.1 粗基準選擇.34.1.2 精基準的選擇.44.2 工藝路線的制定 .45. 零件加工工序設(shè)計 .65.1 鍛造.65.2 退火處理.65.3 車 112 端面外圓.65.5 鏜 35 孔和 30 孔.75.6 精車 70js6 和 60k6 的外圓.85.7 精車 30H7 的內(nèi)孔.85.8 車 M56 螺紋.85.9 鉆 3-11 孔，沉孔 17 深 10.95.10 熱處理 30 處 C42.105.11 磨 30H7 孔.10總 結(jié).13致 謝.14參 考 文 獻.1511 引言引言現(xiàn)代數(shù)控加工已經(jīng)是機械制造業(yè)的主體，其生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)遍布各個行業(yè)。當今社會機械制造已經(jīng)離不開我們的生活，尤其是人們追求數(shù)控車床的高效率，更高的加工精度和加工技術(shù)。主軸是這一切的核心部位，它的性能直接決定了數(shù)控車床的加工性能。因此越來越多的機械制造強國重視數(shù)控主軸的研發(fā)，但是我國在這方面還是存在明顯的不足。隨著加工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床主軸的發(fā)展越來越受到重視，主軸向著高效率方向運用，它讓數(shù)控制造更加快速，生產(chǎn)更加高精度，節(jié)省的時間以及資源。數(shù)控車床主軸性能越好會使加工生產(chǎn)越高效，極大的提高了行業(yè)的生產(chǎn)效益。2.工藝分析工藝分析22.1 零件的工藝分析零件的工藝分析 我們進行工藝分析，為了判斷零件的尺寸精度，零件的結(jié)構(gòu)，工藝標準，表面糙度和熱處理，是否存在技術(shù)上的問題，主要是為了便于裝備和加工的處理；通過工藝分析，是為了了解零件的加工工藝和要求，設(shè)計出準確合理的加工方案。 數(shù)控車床主軸為大量生產(chǎn)的小零件，生產(chǎn)過程中需要注意：1 有利于裝夾 可以減少加工時裝夾次數(shù)，讓安裝過程簡單一些。2 更加適合加工 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，使用標準的量具和刀具。精確注意進退刀保證加工精度。這都需要對零件結(jié)構(gòu)的認真理解和分析。盡量減少加工時的難度。提高加工處理出來的產(chǎn)品質(zhì)量。 數(shù)控車床主軸的加工工藝有三方面。1：以 60 外圓定位，這組加工面包括車 112 端面外圓，鏜 35 孔和 30 孔2：以 150 外圓定位，這個主要是車 M56 處端面及右端各段外圓。3：以端面 30 孔為基準 的加工面，這組加工面主要是車 M56 螺紋，磨70js6 和 60k6 的外圓，鉆 3-11 孔，沉孔 17 深 10。3. 確定毛坯的過程確定毛坯的過程3.1 毛坯的制造方法毛坯的制造方法選擇毛坯類型和確定制造方法是我們在確定數(shù)控車床毛坯時通常使用的兩種方法。1.這是確定毛坯是我們必須著重的因素 1）主軸的材料及其力學(xué)性能。在我們選擇好主軸的材料之后，我們就可以確定毛坯的類型。其中材料力學(xué)性能的好壞是確定選擇材料的關(guān)鍵。2）主軸的形狀和尺寸。如果主軸的形狀復(fù)雜，我們就用鑄造方法。如果是壁薄零件，那就不能用砂型鑄造的方法；如果是尺寸大的鑄件我們就用砂型鑄造；鑄造方法只適用于中小型的零件生產(chǎn)。3）對于主軸如何確定生產(chǎn)類型。在多批量地生產(chǎn)產(chǎn)品的時候，制造方法應(yīng)該選3擇精度和生產(chǎn)率都較高的生產(chǎn)方法，這樣的目的是為了制造成本，4）目前在機械生產(chǎn)方面新技術(shù)都在發(fā)展。我們可以試試新的加工方法和新材料處理。這次主軸采用的材料 45 鋼，通過所學(xué)的知識知道該材料可煅性好，因此可用鍛造的方法。3.2 毛坯形狀及尺寸毛坯形狀及尺寸毛坯的形狀及尺寸根據(jù)零件圖確定毛坯的尺寸，在確定毛坯時往往要比實際的尺寸要大，這是確保加工時余量的足夠。我們在加工時盡量減少制造成本，那就需要我們提高現(xiàn)有的技術(shù)和加工方法。以便達到零件的技術(shù)要求。因此對毛坯的加工選擇都很重要，它關(guān)乎零件后期的加工制作。 4.確定加工工藝確定加工工藝4.1 基準的選擇基準的選擇 基準就是用來確定生產(chǎn)對象上幾何關(guān)系所依據(jù)的點，線或面，基面的選擇尤其重要，它確保了你生產(chǎn)加工的合理性，可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。一旦基面選擇錯誤，后果就麻煩了，會導(dǎo)致產(chǎn)品報廢不合格。4.1.1 粗基準選擇粗基準選擇粗基準選擇的要求：4（1）不加工表面為粗基準。目的是為了保證不加工面與加工面的精位置要求。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量最小的表面作為粗基準，當我們在加工零件時，所有的面都會進行加工，那么我們就該減少因為余量不足造成的產(chǎn)品報廢。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（3） 當我們在實際操作的時候，應(yīng)該以表面的完好平滑，面積是否夠大來確定是不是作為粗基準。這不僅可以減少麻煩，而且可以保證定位時的可靠精準，如果實在不滿足條件的話就得先把零件進行粗車加工。（4） 粗基準在同一個方位上不可重復(fù)使用，僅僅用一次，這是因為粗基準在一開始的時候它的表面都不規(guī)則，而且很粗糙，多次使用就有誤差，4.1.2 精基準的選擇精基準的選擇精基準選擇的要求：1)在精基準的選擇時，最簡單切重要的是方便工件裝夾，使加工安全。2)遵循基準重合，即保證定位基準和設(shè)計基準重合，其中定位基準關(guān)系到工藝。3)遵循基準統(tǒng)一，即保證用同一基準盡可能多的用主軸零件加工的更多表面，這樣不僅可以減少成本，同時還能提高生產(chǎn)效率，節(jié)約人力資源，更可以提高產(chǎn)品精度。4)遵循自為基準，即選擇加工表面為定位基準，讓加工余量小而均勻。4.2 工藝路線的制定工藝路線的制定 這個過程的起點，應(yīng)該是形狀，尺寸精度和位置精度的技術(shù)部分可以得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一1鍛造鍛造2熱處理 退火處理53車削車 112 端面外圓，以 60 外圓定位4車削車 M56 處端面及右端各段外圓，以 150 外圓定位 5鏜削鏜 35 孔和 30 孔，以 60 外圓定位6車削精車 70js6 和 60k6 的外圓7車削精車 30H7 的內(nèi)孔8車削車 M56 螺紋9鉆削鉆 3-11 孔，沉孔 17 深 1010 熱處理 熱處理 30 處 C4211 磨削磨 30H7 孔12 磨削磨 70js6 和 60k6 的外圓方案二1鍛造鍛造2 熱處理退火處理3車削車 112 端面外圓，以 60 外圓定位4車削車 M56 處端面及右端各段外圓，以 150 外圓定位 5鏜削鏜 35 孔和 30 孔，以 60 外圓定位6車削精車 70js6 和 60k6 的外圓7車削精車 30H7 的內(nèi)孔8車削車 M56 螺紋9鉆削鉆 3-11 孔，沉孔 17 深 10工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二沒有熱處理和磨內(nèi)孔和外圓的工序，很難保證內(nèi)孔和外圓的加工精度要求。而方案一對于外圓和內(nèi)孔進行粗車精車和磨加工，能夠保證粗糙度要求，可以更好的達到加工精度要求和位置度要求，同時在磨加工之前采用熱處理 30 處 C42，工藝安排的更是完美，綜合考慮我們選擇方案一。具體的工藝路線如下：1鍛造鍛造2熱處理 退火處理63車削車 112 端面外圓，以 60 外圓定位4車削車 M56 處端面及右端各段外圓，以 150 外圓定位 5鏜削鏜 35 孔和 30 孔，以 60 外圓定位6車削精車 70js6 和 60k6 的外圓7車削精車 30H7 的內(nèi)孔8車削車 M56 螺紋9鉆削鉆 3-11 孔，沉孔 17 深 1010 熱處理 熱處理 30 處 C4211 磨削磨 30H7 孔12 磨削磨 70js6 和 60k6 的外圓5. 零件加工工序設(shè)計零件加工工序設(shè)計5.1 鍛造鍛造5.2 退火處理退火處理5.3 車車 112 端面外圓端面外圓按照一般情況 取每轉(zhuǎn)進給量 f 為 0.8mm Z 單邊余量為 2 按照經(jīng)驗選擇切削速度 Vc 為 90m/min 由此計算出車床主軸轉(zhuǎn)速 Nc=DwVc1000=112901000 xx255r/min 所以選擇機床轉(zhuǎn)速與 255r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 275r/min。 那么我選擇 Nc=275r/min來進行計算。 因此實際切削速度 Vc1=1000cDN=1000275*112x=96.7m/min 5.4 車車 M56 處端面及右端各段外圓處端面及右端各段外圓 7在車M56 處端面及右端各段外圓的時候按照前面類似的方法操作，即 取每轉(zhuǎn)進給量 f 為 0.8mm Z 單邊余量為 2 按照經(jīng)驗選擇切削速度 Vc 為 90m/min 由此計算出車床主軸轉(zhuǎn)速 Nc=wcvd1000=wdx901000512r/min 所以選擇機床轉(zhuǎn)速與 512r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 510r/min。 那么我選擇 Nc=510r/min來進行計算。 因此實際切削速度 Vc1=1000CdN=1000510*56x=89.67m/min 5.5 鏜鏜 35 孔和孔和 30 孔孔在進行鏜孔時應(yīng)確保有臥式鏜床 T716 和彎頭镋刀這些必要條件按照通常狀態(tài)計算所需切削量 Na=d1000v=3525*1000=230r/min 根據(jù)鏜床說明書，我選擇 Na=175r/min 85.6 精車精車 70js6 和和 60k6 的外圓的外圓按照一般情況 取每轉(zhuǎn)進給量 f 為 0.8mm Z 單邊余量為 0.5 按照經(jīng)驗選擇切削速度 Vc 為 90m/min 由此計算出車床主軸轉(zhuǎn)速 Nc=w1000Dvc=70901000 xx406r/min 所以選擇機床轉(zhuǎn)速與 406r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 400r/min。 那么我選擇 Nc=400r/min來進行計算。 因此實際切削速度 Vc1=1000cDN=1000400*70 x=87.92m/min 5.7 精車精車 30H7 的內(nèi)孔的內(nèi)孔按照一般情況 取每轉(zhuǎn)進給量 f 為 0.8mm Z 單邊余量為 0.5 按照經(jīng)驗選擇切削速度 Vc 為 90m/min 由此計算出車床主軸轉(zhuǎn)速 Nc=w1000Dvc=30901000 xx967r/min 所以選擇機床轉(zhuǎn)速與 967r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 1000r/min。那么我選擇Nc=1000r/min 來進行計算。 因此實際切削速度 Vc1=1000cDN=10001000*30 x=94.2m/min 5.8 車車 M56 螺紋螺紋9按照一般情況 取每轉(zhuǎn)進給量 f 為 0.8mm Z 單邊余量為 2 按照經(jīng)驗選擇切削速度 Va 為 30m/min 由此計算出車床主軸轉(zhuǎn)速 Nc=w1000Dvc=14301000 xx382r/min 所以選擇機床轉(zhuǎn)速與 382r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 400r/min。 那么我選擇 Nc=400r/min來進行計算。 因此實際切削速度 Va1=1000cDN=1000400*14x=17.56m/min 5.9 鉆鉆 3-11 孔，沉孔孔，沉孔 17 深深 10工步 1：鉆 11mm 孔機床：Z535 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 111)進給量 取 f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取 V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1194r/minWd1000cv1000 30 11與 1194r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdn 11 145025.3/ min1000m5) 切削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 t =i ;其中 l=15mm; =4mm; =3mm;mfnlw21ll 1l2l t = =0.0152（min)mfnlw21ll 0.1314503415工步 2：沉孔 17 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為 鉆ff)8 . 12 . 1 (10 鉆vv)3121(式中的、加工實心孔進的切削用量.鉆f鉆v 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊)表 2.7鉆f =42.25m/min (切削手冊)表 2.13鉆v1) 給量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取 0.5mm/r 2) 削速度 v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wd1000cv= 149 .161000384.48r/min 與 384.4r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 375r/min?，F(xiàn)選取wn=375r/min。 所以實際切削速度 cv=1000sdn=min/485.16100037514m 5) 削工時，按工藝手冊表 6.2-1。 tm=fnlw21ll i ;其中 l=4mm; 1l=6mm; 2l=0mm; tm=fnlw21ll =0.537510=0.053(min) 5.10 熱處理熱處理 30 處處 C425.11 磨磨 30H7 孔孔機床MD2110C 內(nèi)圓磨床1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 350 40 127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑，6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有11工件速度wv18m/min 縱向進給量 af0.5B20mm(雙行程) 切削深度rf0.0157mm/st 3)切削工時 rabfvfkDbZt10002 式中 D-被加工直徑 b-加工寬度 Zb-單邊加工余量 K-系數(shù) V-工作臺移動速度 af-工作臺往返一次砂輪軸向進給量 af-工作臺往返一次砂輪徑向進給量 0157. 02201810001 . 115. 09902t0.55(min) 5.12 磨磨 70js6 和和 60k6 的外圓的外圓機床MK1420 外圓磨床1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 350 40 127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑，6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有工件速度22m/minwv縱向進給量 0.5B25mm(雙行程)af切削深度0.2mm/strf 3)切削工時rabfvfkDbZt1000212 式中 D-被加工直徑 b-加工寬度 Zb-單邊加工余量 K-系數(shù) V-工作臺移動速度 af-工作臺往返一次砂輪軸向進給量 af-工作臺往返一次砂輪徑向進給量 290 9 0.15 1.11000 22 25 2 0.2t 0.38(min) 13總總 結(jié)結(jié)在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我體會到了機械這門學(xué)科的內(nèi)涵，我們在大學(xué)學(xué)習(xí)的這么多也僅僅只是皮毛而已。通過畢業(yè)設(shè)計我們運用到了學(xué)習(xí)的各個科目的只是，包含了磨具制造與設(shè)計，數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與應(yīng)用，數(shù)控加工編程等。不但如此我也認識到了，僅僅掌握這些書本知識是不夠的，在今后的學(xué)習(xí)生活中還要自己慢慢學(xué)習(xí)。而且也可以提高自己的創(chuàng)新能力。這次論文涉及到很多專業(yè)知識，例如：金屬切削原理及刀具，機械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識。真正地培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力，讓我受益很多。在這次設(shè)計中我遇到了很多關(guān)于參數(shù)的選擇和計算，為此我查了很多專業(yè)書籍，也詢問了老師來獲得幫助。這是我在大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及實訓(xùn)實習(xí)的一次理論與實踐相結(jié)合的鍛煉。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。讓我對機械制造這個行業(yè)充滿了信心，我覺得我在可以在這個行業(yè)更好地工作，同時也讓我有了其他的想法。這和學(xué)習(xí)一樣要勇于挑戰(zhàn)自己，才能有所發(fā)展。讓我對機械這個方面充滿興趣。這次的畢業(yè)設(shè)計讓我感慨頗多，自己只有把所學(xué)的只是真正的運用到實際的生產(chǎn)生活中財算是真的學(xué)到了知識，可以這么說，我們至今為止學(xué)習(xí)到的不過是這么行業(yè)的冰山一角，還有很對的東西我們都沒涉及過，這同時也讓我產(chǎn)生活到老學(xué)到老的態(tài)度，知識一直都在不斷進步，我們也應(yīng)該跟上時代，不能自滿。在設(shè)計的過程中我也遇到了許多問題，認識到自己能力所不及的地方，這是我對以前學(xué)習(xí)的知識理解和掌握的不夠。這次畢業(yè)設(shè)計讓我仿佛重新復(fù)習(xí)了一遍，溫故而知新。在完成這次畢業(yè)設(shè)計之后，我對老師感到感謝。當我每次遇到煩惱和疑惑的時候，我都會從指導(dǎo)老師那兒得到答疑解惑，讓我豁然。同時我也從老師身上學(xué)到了許多書本里沒有的知識。把學(xué)到的知識運用到生產(chǎn)之中，做到學(xué)以致用，讓我受到很大的啟發(fā)！14 致致 謝謝我覺得這次畢業(yè)設(shè)計讓我感觸最深的是我的能力和專業(yè)知識還是差了很多。讓我在做設(shè)計的時候感到掣肘。也正是這種不足促使我在這次畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到了很知識以及在老師身上學(xué)到的。不管是畢業(yè)了還是在以后的生活中都要不斷的學(xué)習(xí)。增加自己的閱歷和知識增長自我的能力，我要感謝這次老師對我畢業(yè)設(shè)計時對我的支持。為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實的基礎(chǔ)，老師就像是一座燈塔，指引著我們正確的道理，亦或是讓我們迷途知返。老師的嚴肅的要求，嚴謹?shù)闹螌W(xué)，和認真的態(tài)度讓我十分感動。是他給了我必要的幫助。每當我遇到困難時老師總是會耐心地給我解幫助和解答。他的這種敬業(yè)精神時刻鼓勵著我。我堅信學(xué)以致用財能真正做到理論和實際的結(jié)合。老師在我設(shè)計的過程中一直要求我們嚴謹，不要含糊馬虎。他的精神將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 15 參參 考考 文文 獻獻1. 崇凱主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，20062. 王先逵主編.機械制造工藝學(xué).北京.機械工業(yè)出版社，20053. 王先逵主編.機械加工工藝手冊.北京.機械工業(yè)出版社，2006 4. 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 5. 趙家齊主編.機床制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京.機械工藝出版社，2000 6. 王光斗、王春福主編.機床夾具設(shè)計手冊.上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20007. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機械工業(yè)出版社，20051617