“芯軸”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備

“芯軸”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備,芯軸,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設備 安徽機電職業(yè)技術學院 機械制造工藝學 課程設計說明書 設計題目 設計"星輪"零件的機械加工工藝規(guī)程及裝備 (生產綱領:8000件) 班 級: 機械工程系機制3062班 設 計 者: 孫樂舉 指導教師: 徐春林 評定成績: 設計日期 2008 年5月26日至6月8日 目 錄 設計任務書………………………………………………………………………… 課程設計說明書正文……………………………………………………………… 序言………………………………………………………………………………… 1、 零件的分析……………………………………………………………… 2、 工藝規(guī)程設計……………………………………………………………… （1） 確定毛坯的制造形式………………………………………………… （2） 基準的選擇……………………………………………………………… （3） 制定工藝路線…………………………………………………………… （4） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………… （5） 確定切削用量及基本工時……………………………………………… 3、 專用夾具設計……………………………………………………………… （1） 設計主旨………………………………………………………………… （2） 夾具設計………………………………………………………………… 4、 課程設計心得體會………………………………………………………… 參考文獻……………………………………………………………………………… 安徽機電職業(yè)技術學院 機械制造工藝學課程設計任務書 設計題目 設計“星輪”零件的機械加工 工藝規(guī)程及工藝裝置（生產綱領：5300） 設計內容：1、產品零件圖 1張 2、產品毛坯圖 1張 3、機械加工工藝過程卡片 1份 4、機械加工工序卡片 1套 5、夾具設計裝配圖 1份 6、夾具設計零件圖 1~2張 7、課程設計說明書 1份 班 級: 機械工程系機制3062班 設 計 者: 孫樂舉 指導教師: 徐春林 教研室主任: 2008 年5月26日至6月8日 序 言 機械加工工藝與工裝課程設計是學生學完了機械制造工藝與裝備課程后，對機械加工工藝過程、機械加工工藝和機床夾具結構進一步了解的練習性的教學環(huán)節(jié)，是學習深化與升華的重要過程，是對學生綜合素質與工程實踐的能力培養(yǎng)。 應在指導教師指導下獨立完成一項給定的設計任務，編寫符合要求的設計說明書，并正確繪制有關圖表。 在課程設計工作中，應綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。 應學會依據技術課題任務，進行資料的調研、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學生掌握有關工程設計的程序、方法與技術規(guī)范，提高工程設計計算、圖紙繪制、編寫技術文件的能力；培養(yǎng)學生掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉學生分析與解決工程實際問題的能力。 通過課程設計，應能樹立正確的設計思想；培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；在工作設計中，應能樹立正確的工程意識與經濟意識，樹立正確的生產觀點、經濟觀點與全局觀點 該課程設計是學完本課程之后的一項重要的實踐，是我們步入社會的一次深刻的鏈接，考察了我們獨立設計，計算，繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設計手冊的能力，通過該課程設計我們了解了夾具設計的一般步驟，需要用到的一些結構都需要我們認真查閱后繪制到圖紙上，通過課程設計我們學會了很多課本上沒有的知識。 由于能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 一、零件的分析 （一）零件的作用 1、 計算生產綱領，確定生產類型。 所給任務的零件是某機器上一個減速器上的零件，假定該機器年產量為5000臺，且每臺機器上僅有一件，若取其備品率為5%，機械加工廢品率為1%，則該零件的年生產綱領為 N=Qm(1+5%+1%)=5000(1+5%+1%)=5300件/年 由上式可知，該零件的年產量為5300件，由零件的特征可知，它屬于機體類小零件，因此可以確定其生產類型為大批量生產。 （2） 零件的工藝分析 1、 零件的工藝性分析和零件圖的審查 1) 零件視圖正確，足夠表達直觀、清楚、繪制符合國家標準，尺寸公差及技術要求的標注齊全、合理。 2) 主要加工表面及要求 ①星輪外圓Ф40Kb,Ф45f7,其形狀公差均遵守包容要求,表面粗糙度均為Ra1.6μm; ② 星輪內孔Ф28H7,其形狀公差遵守包容要求,表面粗糙度為Ra0.8μm,其外形尺寸14 端面與孔Ф28軸心線垂直度誤差為0.025,其兩端面對孔Ф28軸心線圓跳動誤差為0.025; ③ 外圓Ф45軸心線對外圓Φ40軸心線的同軸度誤差為0.06,外形尺寸61±0.15右端面對尺寸17的圓跳動誤差為0.02； ④鍵槽寬度為8H9,長度為16mm，軸槽深為40.5h11,表面粗糙度Ra3.2μm，在Φ64的外圓上離它的軸心線24.3的平面與孔Φ28H7軸心線的平行度誤差為0.012,3-Φ4H9孔相對于這個平面為 150斜線保證。 2、 工 藝 規(guī) 程 設 計 （1） 確定毛坯的制造形式 零件材料為圖紙上所給的材料是40Cr合金調質鋼,該材料屬于難切削的材料,其中區(qū)屈服強度是σ=1.03GPa,該材料經過調質處理后具有良好的綜合性能,故在加工過程中所選擇的熱處理是調質熱處理。由于零件年產量為5300件，已達到大批量生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這對于提高生產率、保證加工質量也是有利的。 （2） 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 1、 粗基準的選擇 對于本零件因為其Ф28H7孔表面粗糙度為0.8要求較高，用三爪卡盤以外形Φ43 k6、Φ48 k6的輪廓為粗基準加工外圓各表面。 2、 精基準的選擇 以Ф28H7表面粗糙度為0.8的孔，為精基準加工各外圓表面。 (三） 制 定 工 藝 路 線 工序1 車 車右端面 車外圓 Ф40k6、Ф45f7 工序2 車 車左端面 車外圓 Ф45k6、Ф64 工序3 鉆 鉆 Ф28H7孔 工序4 鏜 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф28H7孔，孔口倒角 工序5 調制熱處理 工序6 精車 用雙頂尖支承 車Ф45f7、Ф40k6、Ф45k6、Ф640-0.4 ， 切槽3X0.5mm 、外圓倒角。 工序7 鉗工劃線 工序8 銑 以Ф40k6定位裝夾工件銑鍵槽 工序9 精銑 以Ф40H6定位粗銑平面，精銑平面 工序10 鉆擴鉸 以Ф40H6定位，鉆Ф2孔，擴鉸Ф4H9 工序11 鉗工去毛刺 工序12 終檢 以上工藝過程詳見附表機械加工工藝過程卡片和附表機械加工工序卡片。 （四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “星輪”零件材料為40Gr，硬度為235HBW，生產類型為大批量生產，可采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。鋼質模鍛的機械加工余量按JB3835-85。確定時根據估算的毛坯重量約4kg、加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)，由表2.2--25可查得外表面的加工余量，孔的加工余量由表2.2—25可查得。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各個表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2—10鍛件形狀復雜系數(shù)S3較復雜，表2.2—11分級表鍛件材質系數(shù)為M2 。 毛坯余量查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》表2-13得加工余量為1.5mm因毛坯不大顧長度方向也取相同。 1、 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差 查《工藝手冊》表2.2-17，其中鍛件重量為4kg，鍛件復雜形狀系數(shù)為S3，鍛件材質系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）＞0～315mm，故長度方向偏差為（+1.7；-0.5）mm. 2、內孔 Ф28 （五）確定切削用量及基本工時 （3） 確定切削用量及基本工時 三 、專 用 夾 具 設 計 （1） 設計主旨 （2） 夾具設計 四、課程設計心得體會 緊張而又辛苦的兩周課程設計結束了。當我快要完成老師下達給我的任務的時候，我仿佛經過一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真地進行課程設計，學會腳踏實地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。 說實話，課程設計真是有點累。然而，當我一著手清理自己的設計成果，仔細回味這兩周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學會走完的第一步，是我人生的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多，令我有了一種“春眠方知曉”的感悟。 通過課程設計，使我深深體會到，感任何事必須耐心、細致。課程設計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂；有兩次因為我的不小心計算出錯，只能毫不情愿地重來。但一想起老師平時對我們耐心的教導，想到以后自己應當承擔的社會責任，想到世界上因為某些細小的失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的故事，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度責任、一絲不茍的良好習慣。這次課程設計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練。 短短兩周的課程設計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的貧乏，自己綜合應用所學專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點心急了。老師卻對我說，這說明課程設計確實使你有收獲了。老師的親切勉勵像春雨注入我的心田，使我更加自信了。 最后，我要衷心地感謝老師。是老師嚴厲的批評喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動了我，是您的諄諄教誨啟發(fā)了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅硬的翅膀。 五、參 考 文 獻 附表1 機械加工工藝過程卡 機械工藝工程卡 產品型號及名稱 零件生產批量 5300 第1頁 零件名稱 星輪 零件圖號 08.5.26 共 頁 毛坯種類 鍛造 材料名稱及型號 40Gr 每件毛坯制坯數(shù) 1 成品外形尺寸 毛坯外形尺寸 129X79X79 零件重量 4kg 毛坯重量 5.2kg 每臺產品件數(shù) 1 車間名稱 工序號 工種 工序名稱 單件工時 機床型號及名稱 夾具名稱及編號 刀具名稱及編號 輔助名稱及編號 量具名稱及編號 鍛工 1 鍛 模鍛 金工 2 車 車右端面 車外圓 Ф40k6、Ф45f7 CA6140 千分尺 金工 3 車 車左端面 車外圓 Ф45k6、Ф64 CA6140 千分尺 金工 4 鉆 鉆 Ф28H7孔 Z535L 金工 5 鏜 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф28H7孔，孔口倒角 T740 金工 6 調治熱處理 金工 7 車 用雙頂尖支承 精車Ф45f7、Ф40k6、Ф45k6、Ф640-0.4 ，切槽3X0.5mm 、外圓倒角 CA6140 金工 8 鉗 鉗工劃線 金工 9 銑 以Ф40k6定位裝夾工件銑鍵槽 X63 金工 10 銑 以Ф40H6定位粗銑平面，精銑平面 X63 金工 11 鉆擴鉸 以Ф40H6定位，鉆Ф2孔，擴鉸Ф4H9 T535 金工 12 鉗 鉗工去毛刺 檢驗 13 質檢室 終檢 附表機械加工工序卡片 工序名稱 工序簡圖 車削 工序號 安徽機電職業(yè)技術學院 第頁 共頁 產品名稱 零件名稱 零件圖號 芯軸 08.5.1 機床名稱 機床型號 冷卻液 車床 CA6140 毛坯材料 45 工時定額 / min 準備結束時間 毛皮尺寸 輔助時間 夾具名稱 基本時間 夾具編號 單件時間 每臺產品零件數(shù) 1 工時定額 上工序 下工序 序號 工步內容 轉數(shù) （r/min） 切削速度（m/min） 進給量（mm/r*min） 刀具 輔助工具 量具 名稱 編號 名稱 編號 名稱 編號 1 2.1 選擇毛坯 圖紙上所給的材料是40Cr合金調質鋼,該材料屬于難切削的材料,其中區(qū)屈服強度是σ=1.03GPa,該材料經過調質處理后具有良好的綜合性能,故在加工過程中所選擇的熱處理是調質熱處理。而毛坯根據圖紙尺寸選擇Φ68㎜×64㎜的棒料。 2.2 定位基準的選擇 確定各加工表面的基準如下圖表所示 序號 加工部位 基準選擇 1 端面及Φ28的孔 以棒料外形Φ68的輪廓 2 外圓Φ40的內孔及右端Φ45的外圓 棒料外徑Ф68 3 左端外圓Ф45 已加工出的外圓Ф40 4 外圓Ф64 外圓Ф40k6 5 鍵槽 外圓Ф40k6 6 3×0.5 外圓Ф40k6 7 尺寸24.3 外圓Ф40k6 2.3 確定各表面的加工方法 根據個加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定如下加工方法 零件端面的加工方法為車削；Ф28H7孔的加工方法為鉆、粗鏜、精鏜；孔口倒角、外圓Ф40k6、Ф45f7、槽3*0.5的加工方法為車削；鍵槽的加工方法為銑削；Ф4H 9孔的加工方法為鉆、擴鉸；Ф2孔的加工方法為鉆削. 2.4 擬定加工工藝路線 1車右端面 車外圓 工序10 以外輪廓為定位基準，車右端面，鉆、鏜Ф28H7孔，空口倒角 工序20 夾一端車削外圓Ф40k6，Ф45f 7;夾Ф40H6端，車削Ф45k6、Ф64，以Ф40k作基準切槽3×0.5 工序30 調質熱處理 工序40 以Ф68外圓及一端面裝夾工件，精車Ф45f7,Ф40H6;以Ф40H6做定為基準，精Ф45k6和Ф60 工序50 鉗工劃線 工序60 以Ф40H6定位，裝夾工件銑鍵槽 工序70 以Ф40H6定位粗銑平面，精銑平面 工序80 以Ф40H6定位，鉆Ф2孔，擴鉸Ф4H9 工序90 鉗工去毛刺 工序100 終檢 2.5 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 根據原始資料和加工工藝，查表確定各加工表面的加工余量 工序號 工序內容 單邊余量 工序尺寸 表面粗糙度 10 車斷面 2.5 61 6.3 鉆孔 13.5 Ф27 12.5 粗鏜 0.2 Ф27.5 6.3 精鏜 0.06 Ф28H7 0.8 孔口倒角 1 2×45° 6.3 20 粗車Ф40k6 3.2 Ф37 6.3 粗車Ф45f7 3.2 Ф42 6.3 粗車Ф64 3.2 Ф62 6.3 槽3×0.5 1 1×0.5 6.3 40 精車Ф40k6 1.1 Ф40k6 1.6 精車Ф45f7 1.1 Ф45f7 1.6 60 鍵槽 1 8×16 3.2 70 粗銑平面 1.0 25.3 6.3 精銑平面 0.7 25.3 0.8 80 鉆Ф2孔 1 Ф2 12.5 擴Ф4H9 0.5 Ф3.8 6.3. 鉸Ф4H9 0.02 Ф4H9