螺旋桿的加工工藝設(shè)計說明書.doc

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目 錄 前 言 1 第一章 零件的工藝分析 2 1 1 零件的技術(shù)要求 3 1 2 審查零件的工藝性 3 第二章 確定毛坯 4 2 1 選擇毛坯 5 2 2 毛坯的形狀及尺寸的確定 6 2 2 確定毛坯的尺寸公差和粗糙度 6 第三章 擬訂工藝路線 7 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 7 3 2 工序的集中與分散 8 3 3 工序順序的安排 8 3 4 確定工藝路線 8 第四章 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 9 第五章 切削用量的計算 10 總 結(jié) 15 參考文獻 16 致 謝 17 前 言 實踐工作對于每一位即將課程的課程生來說都是非常重要的 它對我們以后 走上工作崗位很有幫助 對于我們機電專業(yè)來說 在以后的工作中經(jīng)常要做關(guān)于 工藝的設(shè)計工作 在這里 我以軸零件為例 對它的工藝過程進行設(shè)計 做課程 設(shè)計可以把以前所學(xué)的知識加以綜合運用 起到鞏固學(xué)到的知識的作用 從而提 高分析 解決問題的能力 因此 認(rèn)真的完成課程設(shè)計是很有必要的 機械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機械加工余量 機械加工余量的大小 不僅 影響機械零件的毛坯尺寸 而且也影響工藝裝備的尺寸 設(shè)備的調(diào)整 材料的消 耗 切削用量的選擇 加工工時的多少 因此 正確的確定機械加工余量 對于 節(jié)約金屬材料 降低刀具損耗 減少工時 從而降低產(chǎn)品制造成本 保證加工質(zhì) 量具有十分重要的意義 本設(shè)計的任務(wù) 本設(shè)計的任務(wù)是 設(shè)計零件的工藝規(guī)程進行結(jié)構(gòu)分析與精度分析 通過設(shè)計 使學(xué)生具有一定的設(shè)計工藝能力和分析生產(chǎn)中有關(guān)的技術(shù)問題的能力 第一章 零件的工藝分析 1 1 零件的技術(shù)要求 該零件形狀 結(jié)構(gòu)簡單 屬典型的軸類零件 從螺旋桿的零件圖 見附圖 上可以看出 它一共有兩組加工表面 而且這兩組加工表面之間有一定的位置 度要求 現(xiàn)將這兩組加工表面分析如下 1 以 22mm 孔為中心的加工表面 這一組表面包括 的孔及其倒角 尺寸為 22 5 的與孔 垂直的2m 2m 兩個端面 其中 孔為主要加工表面 2 以外圓為中心的加工表面 這一組表面包括 7mm 槽面及其倒角 兩個外圓之間要保證一定的對稱 度 與 兩個 孔垂直的兩個平面 10mm 的退刀槽和 39mm 的外圓表面 SR252 的球面以及兩個端面 由以上分析可知 對于這兩組加工表面而言 可以先加工出一組表面 然后 借助專用夾具加工另一組表面 并保證它們之間的位置精度要求 1 2 審查零件的工藝性 分析零件圖可知 零件 22mm 孔兩端面要求切削加工 并在軸向上均高于 相鄰表面 這樣減少了加工面積 又提高了端面的接觸剛度 可以防止加工過程 中鉆頭鉆偏 以保證孔的加工精度 另外 該件除主要工作表面外 其余表面加 工精度較低 不需要高精度機床加工 而主要工作表面雖然加工精度相對較高 但也可以在正常的生產(chǎn)條件內(nèi)下 采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來 由此 可見 該零件的工藝性較好 第二章 確定毛坯 2 1 選擇毛坯 1 毛坯種類的確定 常用毛坯種類有 鑄件 鍛件 焊件 沖壓件 各種型材和工程塑料件等 在確定毛坯時 一般要綜合考慮以下幾個因素 1 依據(jù)零件的材料及機械性能要求確定毛坯 2 依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯 例如結(jié)構(gòu)比較的零件采用 鑄件比鍛件合理 結(jié)構(gòu)簡單的零件宜選用型材 鍛件 大型軸類零件一般都采用 鍛件 3 依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯 大批大量生產(chǎn)中 應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率 都比較高的毛坯制造方法 例如模鍛 壓力鑄造等 單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡 單甚至用手工的毛坯制造方法 例如手工木模砂型鑄造 4 確定毛坯時既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝 新技術(shù) 新材料的可能性 本零件是中批量的生產(chǎn) 材料為 45 鋼 用鍛造成型 2 毛坯的形狀及尺寸的確定 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上 對于外型尺寸 或減去 對內(nèi)腔尺寸 加 工余量 毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng) 在確定 毛坯的形狀時 為了方便加 工 有時還要考慮下列問題 1 為了裝夾穩(wěn)定 加工方便 對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件 要考慮增加工藝搭子 2 為了提高機械加工的生產(chǎn)率 有些小零件可以作成一坯多件 3 有些形狀比較特殊 單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個甚至數(shù) 個合制成一個毛坯 在確定毛坯時 要考慮經(jīng)濟性 雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近 可以減少 加工余量 提高材料的利用率 降低加工成本 但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難 需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備 增加毛坯的制造成本 因此 毛坯的種類形狀及 尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能 在毛坯的種類形狀及尺寸確定后 必要時可據(jù)此繪出毛坯圖 2 2 確定毛坯的尺寸公差和粗糙度 要確定毛坯的尺寸公差及其機械加工余量 應(yīng)先確定如下各項因素 1 公差等級 由零件的功能和技術(shù)要求 確定該零件的公差等級為普通級 2 鑄件重量 3 零件表面粗糙度 由零件圖可知 該件各加工表面的粗糙精度 Ra 均大 于等于 6 3 第三章 擬訂工藝路線 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段 1 選擇加工方法應(yīng)以零件加工表面的技術(shù)條件為依據(jù) 主要是加工面的尺寸 精度 形狀精度 表面粗糙度 并綜合考慮各個方面工藝因素的影響 一般是根 據(jù)主要表面的技術(shù)條件先確定終加工方法 接著再確定一系列準(zhǔn)備工序的加工方 法 然后再確定其他次要表面的加工方法 2 在各表面加工方法選定以后 就需進一步考慮這些加工方法在工藝路線中 的大致順序 以定位基準(zhǔn)面的加工為主線 妥善安排熱處理工序及其他輔助工序 3 排加工路線圖表 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分 通常先確定精基準(zhǔn) 然后再確定粗基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一 基面選擇得正確與合理 可以 使加工質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)率得以提高 否則 加工工藝過程中會問題百出 甚 至?xí)沽慵笈繄髲U 使生產(chǎn)無法正常進行 1 粗基準(zhǔn)的選擇 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則 即當(dāng)零件有不加工表面時 應(yīng)以這些不加工 表面為粗基準(zhǔn) 若零件上有若干不加工表面時 則應(yīng)以與加工表面位置精度要求 較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn) 2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇原則主要考慮基準(zhǔn)重合問題 當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合 時 應(yīng)進行尺寸換算 3 2 工序的集中與分散 該零件生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn) 可以采用通用型機床配以專用夾具 以提高生 產(chǎn)效率 而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)減少 不但可以縮短輔助時間 而且由于在一次裝夾中加工許多表面 有利于保證各加工表面之間的相對位置精 度要求 3 3 工序順序的安排 3 4 1 機械加工工序 1 遵循 先基準(zhǔn)后其它 原則 首先加工精基準(zhǔn) 左端面 2 遵循 先粗后精 原則 先安排粗加工工序 后安排精加工工序 3 遵循 先主后次 原則 先加工主要表面 左端面和孔 后加工次要 表面 4 遵循 先面后孔 原則 3 4 確定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點 應(yīng)當(dāng)是零件的尺寸精度與位置精度等技術(shù)要求能夠 妥善的得到保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的前提下 可以考慮采用通用 型機床配以專用夾具 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率 除此以外 還應(yīng)當(dāng)考慮 經(jīng)濟效果 以便使生產(chǎn)成本盡量下降 具體工藝路線如下 方案 1 工 序 號 工 名 序 稱 工序內(nèi)容 1 鍛 鍛造 2 熱 熱處理 3 鉆 以右端 50 外圓為精基準(zhǔn)鉆擴 22 孔 4 鉆 以右端 50 外圓為精基準(zhǔn)鉆擴 22 孔 5 車 以左端 65 外圓為粗基準(zhǔn) 車右端 50 外圓 6 車 以左端 50 外圓為精基準(zhǔn)車右端 39 各級外圓成型 7 車 以左端外圓為精基準(zhǔn)車螺旋槽 8 鉗工 鉗工 9 檢驗 檢驗 方案 2 工 序 號 工 名 序 稱 工序內(nèi)容 1 鍛 鍛造 2 熱 熱處理 3 車 以左端 65 外圓為粗基準(zhǔn) 車右端 50 外圓 4 車 以右端 50 外圓為精基準(zhǔn)車左端 39 各級外圓成型 5 鉆 以右端 50 外圓為精基準(zhǔn)鉆擴 22 孔 6 鉆 以右端 50 外圓為精基準(zhǔn)鉆擴 22 孔 7 車 以左端外圓為精基準(zhǔn)車螺旋槽 8 鉗工 鉗工 9 檢驗 檢驗 工藝路線方案的比較 兩種工藝路線方案的工序是一樣 只是加工順序不一樣 在第一個方案中 是車外圓面工序放在后面 先中工各孔 孔中工結(jié)束后 再加工外圓等其它部分 不夠合理 而方案二側(cè)是先把外圓加工放在前面 這樣為后面的加工的孔確定了 精基準(zhǔn) 先把各級處圓加工好后再行各孔與螺旋槽 的的加工 對于整個加工工 藝路線看來 最后的加工工藝路線方案二更優(yōu) 第四章 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 4 1 機床刀夾量具的選擇 一 機床的選擇 工序右端 50 外圓 螺旋槽采用 CA6140 車床 工序鉆孔采用 Z535 立式鉆床 二 選擇夾具 該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn) 所以采用專用夾具 三 選擇刀具 在車床上加工的各工序 采用車刀即可保證加工質(zhì)量 其它各也的加工用高 高速鋼麻花鉆便可 四 選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī) 五 其他 對垂直度誤差采用千分表進行檢測 對角度尺寸利用專用夾具保證 其他尺 寸采用通用量具即可 第五章 切削用量的計算 工序 車左端 39 外圓成型 1 加工條件 工件材料 45 鋼正火 b 0 6mp 模鍛a 加工要求 車左端 39 外圓 表面粗糙度值 R 均為 3 2 ma 機床選擇 CA6140 車床 刀具選擇 刀具材料 YT15 刀桿尺寸 20 30 kr m 290r50 查 機床加工工藝設(shè)計實用手冊 12 7 mrs5 0 2 計算切削用量 車時分兩次加工 粗加工為 1 次 ap 1mm 計長 進給量 f 根據(jù) 機床加工工藝設(shè)計實用手冊 表 15 11 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 20 30 ap 為 3 5 時 以工件直徑為 39mm 時 2 f 0 5 0 7mm r 取 f 0 5mm r ap 為 5 8 時 以及工件直徑為 400 時 f 0 6 0 8mm r 取 f 0 6mm r 3 計算切削速度 查 機械加工工藝手冊 表 8 4 8vyxmcfapT 當(dāng) f 0 7 時 其中 2 0 15 24 mxv 得 in 085 60312 c 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 18 40 min39cwnrd 按 機械加工工藝手冊 表 3 1 18 與 400r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 315r min 和 430r min 所以選取 430r min 實際切削速度為 143012 5 inrv 大端得 m 086 31502 確定機床主軸的轉(zhuǎn)速 in 6 245rndwc 與 245 6r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 250r min 所以選取 250r min 故實際切削速度為 i 13804251 rv 5 計算切削工時 L 45mm 0 5 2L L 70mm2 Tm 1 min48 2 132 fnwll Tm 2 i5 132fll 精車時 半 精vc min 6 140 8 062435015 半 精2 i 7 2 2 確定機床轉(zhuǎn)速 min 5 49706 110rndvwc 半 精半 精 i 2 3 22c半 精半 精 按機床說明書 機械加工工藝手冊 選取 nw 500r min1 Nw 350r min2 其實際切削速度為 min 3 140951 rv 半 精 2357 6A 切削工時的計算 i 28 5 半 精mt n3 0632 半 精 工序 車右端 50 外圓采用 CA6140 車床 采用硬質(zhì)合金車刀 當(dāng)為車外圓時 進給量為 0 2 0 4 刀具耐用度為 60 90min d 90mm a e 82mm 3mm 1mm s 82mm 參考文獻 1 表 14 69 刀具耐用度為p zf t 60 90min 根據(jù)文獻 1 表 14 67 得 v 0 70 25 63 8pzedtaf 37 51m min min 6105 94 rvn 由機床轉(zhuǎn)速數(shù)列 取 n 600r min mflt2 3 1 21 BDl 3 1 mDl 2 609 5 0 5 0 22 2mflt21 min3 63 工序 鉆 2 22 孔 鉆 22 孔 由文獻 3 表 4 2 16 選 Z525 立式鉆床 進給量 f 0 28 mm r 由文獻 3 表 4 2 15 取 n 272 r min 由文獻 3 表 6 2 5 Tj nfl 21ml76 ctgctgkDlr 28301 42 Tj nfl 21 in4 178 6 擴 22 孔至 21 7 由表 6 2 1 Tj fl21 2 3 rptgkal 1 主偏角為 90 時 2 3mm 取 1 3mm1ll 2 3 5 mm 取 2 4mmll 由文獻 3 表 4 2 21 取 f 0 27mm r 文獻 3 表 4 2 20 選 Z525 鉆床 n 400r min Tj nfl 21 min7 04 376 鉸 22 由文獻 3 表 4 2 21 取 f 0 13mm r 文獻 3 表 4 2 20 取 n 800r min Tj nfl 21 in80 3 076 工序 車螺旋槽 機床的選擇 CA6140 車床 刀具的選用 刀具 刀具材料 YT15 刀桿尺寸 20 30 2 marks5 0 15 900 進給量 f 0 08mm r 查 機械加工工藝設(shè)計實用手冊 表 15 39 切削速度 V 18m min in 23rdwvns 按機床選取 n 2000r min 機械加工工藝手冊 表 2 5 7w 所以實際切削速度 min 7 150dw 切削工時的計算 查 機械加工工藝手冊 52ll 1 2 tgkrl 表 2 5 7 Tm in08 21 wfnll 工序 鉗工 去毛刺 小結(jié) 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工 藝文件 對加工工藝規(guī)程的設(shè)計 可以了解了加工工藝對生產(chǎn) 工藝水平有著極 其重要的影響 生產(chǎn)規(guī)模的大小 工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法 和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn) 總 結(jié) 時光飛逝 為期兩周的課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲 回首這兩周的設(shè)計過程 感慨萬千 使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西 受益匪淺 在這次設(shè)計過程中 使我真正的認(rèn)識到自己的不足之處 以前上課沒有學(xué) 到的知識 在這次設(shè)計當(dāng)中也涉及到了 使我真正感受到了知識的重要性 這次設(shè)計將我以前學(xué)過的機械制造工藝與裝備 公差與配合 機械制圖 工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來 起到了穿針引線的作用 鞏 固了所學(xué)知識的作用 在課程設(shè)計中 首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定 這樣在加工工件 就可以知道用什么機床加工 怎樣加工 加工工藝裝備及設(shè)備等 因此 工件 機械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的 在課程設(shè)計中還用到了 CAD 制圖和一些計算機軟件 因為學(xué)的時間長了 因此在開始畫圖的時候有很多問題 而且不熟練 需參閱課本 但不久就能熟 練的畫了 CAD 制圖不管是現(xiàn)在 對以后工作也是有很大的幫助的 因此 這 次課程設(shè)計真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實際應(yīng)用中來了 在這次課程設(shè)計中 我學(xué)到了很多知識 有一點更是重要 就是我能作為一 個設(shè)計人員 設(shè)計一個零件 也因此 我了解了設(shè)計人員的思想 每一個零件 每件產(chǎn)品都是先設(shè)計出來 再加工的 因此 作為一個設(shè)計人員 在設(shè)計的過 程中一點不能馬虎 每個步驟都必須有理有據(jù) 不是憑空捏造的 而且 各種 標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn) 查閱大量資料 而且設(shè)計一個零件 需要花好長時間 親自上陣后我才知道 做每件是都不是簡簡單單就能完成的 是要付出大量代價的 因此 我們也要用心去體會每個設(shè)計者的心思 這樣才 能像他們一樣設(shè)計出好的作品 在這次課程設(shè)計中 對我來說有所收獲也存在著不足之處 收獲 1 能把以前所學(xué)的各種知識 綜合的運用的這次設(shè)計中 鞏固了以前所 學(xué)的知識 2 學(xué)會了參閱各種資料及查各種余量 切削用量等手冊 3 學(xué)會了 分析問題 解決問題的能力 不足之處 1 有些步驟 問題解決的方法不是很好 需在以后的學(xué)習(xí) 實踐中進一 步改進 2 有些工藝路線制定的不是太好 而且余量 切削用量設(shè)計不是很精確 需在以后的實踐中積累經(jīng)驗 進一步改進 綜上所述 這次的課程設(shè)計對我以后的工作起了很大的幫助 我認(rèn)識到 無論是工作還是學(xué)習(xí)都必須做到認(rèn)真 謹(jǐn)慎 時時處處細(xì)心 文 獻 1 機械加工工藝手冊 孟少農(nóng)主編 機械工業(yè)大學(xué)出版社 2 金屬機械加工工藝人員手冊 組編 金屬機械加工工藝人員手 冊 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1979 3 機床夾具設(shè)計手冊 東北重型機械學(xué)院 洛陽工學(xué)院 第一汽 車制造廠職工大學(xué)編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 4 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 趙家齊主編 機械工業(yè)出版社 5 金屬切削機床夾具圖冊 下冊 專用夾具 南京市機械研究所主 編 機械工業(yè)出版社 6 機械制造工藝學(xué) 王啟平主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 致謝 在這次課程設(shè)計中 我首先要感謝我的指導(dǎo)老師 xxx X 老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致 一 絲不茍的作風(fēng)一直是我工作 學(xué)習(xí)中的榜樣 使我不僅接受了全新的思想觀念 樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo) 領(lǐng)會了基本的思考方式 掌握了通用的研究方法 循 善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪 我勤懇忘我地檢查凝結(jié)學(xué)習(xí)的結(jié)晶 完成了這篇課程設(shè)計 完成后 我沒 有絲毫的沾沾自喜 反倒是更多的忐忑不安 當(dāng)我自以為懂得越多的時候 越 來越多的知識是我所不明白的 我發(fā)現(xiàn)由于我自身才疏學(xué)淺 專業(yè)深度不夠 盡管指導(dǎo)老師費盡心思地指點我 可是我這個笨學(xué)生完成的課程設(shè)計仍有很多 不到之處 或許這是我個人能力的桎梏吧 肯請各位老師多加指點 讓我大學(xué) 期間的最后一次作業(yè)能給我?guī)砀嗟氖斋@ 再次謝謝各位老師