挂轮架轴工艺过程及工装设计模板.doc

目 录序言摘要第一章 零件分析 4 1.1 零件工艺分析 4 1.2确定毛坯 4 1.3基面选择 4第二章 确定零件工艺过程 4 2.1 零件工序内容 4 2.2 零件工艺过程 5第三章 确定工装设计 6 3.1 工装工艺过程关键点 6 3.2 零件工装设计 6第四章 零件切削用量 7第五章 结束语 10致谢 11附录 编程 12参考文件 13前 言机械制造工艺学毕业课程设计是我们学完了大学全部基础课，技术基础课和大部分专业课以后进行后。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程一次深入综合性总复习，也是一次理论联络实际训练，所以，它在我们大学生活中占相关键地位。就我个人而言，我期望经过这次课程设计对自己未来将从事工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、处理问题能力，为以后参与祖国四化建设打下一个良好基础。因为能力所限，设计还有很多不足之处，恳请各位老师给指教。摘要 机械中运动副、铣床附件就是轴，安装在挂轮架上，齿轮再安装在轴上，用来传动分度头，使工件做复合运动。挂轮架轴起过渡作用，经过齿轮或滚轮自行滑动。结构简单制造方便，制造成本低，通常和齿轮配合实现变速，放应用广泛，但不足之处事是轻易损磨。关键词：齿轮，运动，制造第一章 零件工艺分析1.1 零件工艺分析挂轮架轴共有两种加工表面，它们之间有一定位置要求，现分析以下：（1） 以50右端面为基准加工左端正面这组加工表面包含：50两端面平行度及倒角，其中关键加工50两端面。（2）以25外圆柱面为中心加工表面这组加工表面包含：25外圆柱面，M16-6h外螺纹表面，13方头。25外圆柱面，和50端面垂直度。1.2确定毛坯材料零件材料为45钢，所以应该选择锻件，以使金属纤维尽可能不被切断，确保零件工作可靠。因为为小批量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故可采取一般车床削成型，这从提升生产率确保加工精度上考虑也是应该。1.3基面选择基面学则是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择得正确和合理能够使加工质量得到确保，生产率得以提升。不然加工工艺过程中会问题自出更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1） 粗基准选择对于通常轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理，根据相关粗基准选择标准（既当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作为粗基准）现取50cm外圆表面作为粗基准，利用自制桃子夹头和一个死顶尖达成安全定位。（2） 精基准选择关键考虑基准重合问题，当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。这两组加工表面之间有着一定位置要求，关键是：（1）50两端面平等度公差为0.02（2）50端面和25表面之间垂直度公差为0.02由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，能够先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，而且确保它们之间位置精度要求。第二章 确定零件工工艺过程2.1 零件工序内容 1、采取52 45#钢，由锯床锯成52107作为毛坯件； 2、车端面及外圆1826，并打中心孔；3、车另一端面至总长105并打中心孔；4、用自来夹头三爪夹紧1826，另一头用尾架活络顶针顶住工件粗车2772，2037、1832、1514；5、热处理调质HRC28-32；6、由小台钻修正中心孔；7、在车床上自制死顶针（60）后，将自制桃子夹头装上工件，由死顶针和尾架活络顶针顶住工件，车外圆50并倒角145，精车16-0.182）(50端面处光洁度按要求)并倒角，粗车M16螺纹，再用M16钢板绞一下，以确保螺纹精度，并用M16螺纹环规自检。8、把自制填圈套上工件后再将自制螺纹桃子夹头旋上工件：M16处（上工件时螺纹、端面处加点油以利装卸），在加工前再用原来自制死顶针夹头重新车成60顶针，然后将工件顶在死顶针和尾架活络顶针间精车各档外圆，即车外圆1315，16-0.1818、184.5、25.534，然后将小拖板向后退到刻度零位，车50端面至50好，固定大拖板后，再将小拖板向后退7圈（5mm），车18外圆端面至50端面处，确保25.5340-+0。15,并对50倒角145，割螺纹退刀槽143，再割25.5外圆是两条槽（一条50端面套，另一条在25.5端面向左2mm处割243）。然后倒角粗车M16螺纹，再用M16钢板套一下，以确保螺纹达成各要求），并用M16环规自检。9、采取小立铣将自制填圈和铣刀用辅助套旋上工件，并将工件固定在分度头三爪夹头和尾至弹簧顶针间，铣101013方头，铣165扁势。10、高频淬火，25.535处，10615方头处淬火HRC40-45（冷却时可用油淬以防脆裂）。11、外圆尾将自制填圆和自制螺纹桃子夹头装上工件并旋紧使两顶针顶住工件尾外圆25-0。02，尾后将工件上油以防锈蚀。2.2 零件有工艺过程依据零件要求具体编制工序卡片，在操作各道工序时必需按工序卡片前后次序进行。1、由圆钢棒料锯成毛坯件后先粗车再送热处理调质，送工件调质时一并将粗加工工装零件（或毛坯）同时送去热处理调质。2、在零件投入加工前应先行将设计工装予先制好，以确保工艺顺利进行。3、零件各道工序加工时如排车扁车为车为栓该留尾余量应留尾余量，该加工后方可淬火先加工完（如铣方头）才可淬火。4、工件加工时要按各图纸技术要求，在精车各档外圆时要确保工件同轴度、垂直度、平行度和光洁度。5、工件和辅助夹具装卸时要注意预防零件损伤。6、在车加工时需用死顶针时应随用随车即在车上限制，在装夹螺圈时应将夹具和工件拼紧，方便正常加工。7、每道工序加工以后一定要自行检验，尤其是首件一定要送检，以确保零件质量。8、在使用量具时要事先校对好量具，车制螺纹时应用螺纹环规检验。9、零件完工以后要上防绣油，并将工件堆放整齐，轻拿轻放，以预防磕划碰伤。10、零件全部加工结束后，需通知检验员检验，以利入库。第三章 确定工装设计3.1 根据工装设计要求，工装工艺过程要注意以下几点： 1、带有内螺圈桃子夹头、填圈自制死顶针皆需45#钢调制料。2、在制作螺圈桃子夹头时，车好螺圈后再和档棒和洋元电焊焊后，立即用气割焊枪回一下火，以免电焊后过硬，待自然冷却后再用丝锥M16回一下，最终铣35厚扁势。3、自制填圈在车制时要注意两平面平行度和光洁度，在打好平面钻好16.5孔后，割刀装一斜点慢慢割下，以保平面光洁度然后割下填圈，使填圈两平面既光洁平行。4、自制死顶针坯料在送去热处理调质前先粗车一下顶针部分以使顶类有很好硬度，待调质后车制过程中先注意顶尖光洁度。5、加工铣床用辅助螺套时要注意螺套平面和螺孔垂直度及螺纹光洁度，车加工再铣扁势。6、在制作粗车用桃子夹头时夹头钢圈上可钻攻M10内螺纹，采取M10螺钉顶紧工件强度很好。7、尾外圆时可供用精车时使用带螺圈桃子夹头，使用时先同工件拼紧，装卸时预防损坏零件。3.2 零件工装设计在接到该零件图纸后，首先要着手编制工艺卡片，并依据工艺要求设计工装。为了考虑到该零件小批量生产，故毛坯不需要用铸件，能够直接采取45#圆钢棒料，由锯床按52107落料，作为毛坯料，落成后投入机械加工。为了确保工艺顺利进行，在编制工序卡片后要立即着手设计工装。一、相关工装设计：依据工艺要求：车尾铣加工，全部要用顶针或双顶针也就是必需要有辅助类夹具，如自制死顶针、桃子夹头等，而且有工序尤其是精车时，必需采取带有内螺纹桃子夹头（包含尾加工），粗车时可用通常桃子夹头，在铣加工时也必需配有内螺圈辅助夹具（内螺圈外圆同螺纹必需确保同心度），车头三爪上使用死顶针要事先备好，调质45#钢料在车床上直接车制成60顶尖，即可设计制作上述工夹具后以保工艺正常进行，具体工装设计见工装（辅助工夹具共五件）。1、螺母桃子夹头 2、填圈 3、粗车用桃子夹头4、自制死顶针对 5、铣床用螺套第四章 零件切削用量选择工件材料：45钢 =0.637GPa毛坯尺寸：52107加工要求：机床C6140，车工件外圆至50，长度至78mm，表面粗糙度Rx1.6m，刀具：焊接式硬质合金外圆车刀，刀片材料为YT14，刀杆截面积尺寸为16mm25mm，刀具几何参数：Y0=10，Y0=8，Kr=75，Kr=10，s=1mm求车削工件外圆切削用量因工件表面粗糙度有一定要求，所以分粗车和半精车两道工序进行切削1、粗车时切削用量（1）背吃刀具，单边加工余量 Z=（52-50）2=1mm粗车取ap粗=0.5mm，半粗车取ap精=0.2mm（2）进给量，依据材料，刀杆截面尺寸、工件直径及背吃刀量查表4-15得f0.60.8mm/r，按实际进给量f=0.61 mm/r（3）切削速度，切削速度可用公式计算得到也可经过查表得到，现依据已知条件查表4-17得Vc=90m/mim再依据Vc和已知条件，计算工件转速 1000Vc 100090m/mimn= = = 505r/min ndw 52mm切削工时，按工艺手册表4-1 65-40 l = = 12.5mm l1=2 l2=0 2 l+l1+ l2+ l3 12.5+2tm= = 2=0.096 nwf 5000.6按机床说明书选择实际主轴转速n=500 r/min，实际切削速度为： dwn 3.1452500 r/minVc= = =81.64m/min 1000 1000（4）机床功率校验切削力 Fc=9.81 CFcap XFC fyFcVcnfcK依据已知条件和查表4-3、表4-4、表4-5得Fc=9.812702.5mm0.510.75mm81.64m/min-0.1510.92110.93=1381.51N FcVc 1381.51N81.64m/min切削功率Pc= = =1.88Kw 60000 60000车床电动机功率PE=6.8Kw取机床传动效率m=0.8，则机床有效功率为PE= PEm=6.8Kw0.8=5.44KW因为Pc=1.88KWPE=6KW 所以机床功率足够粗车时切削用量为aP=1mm, f =0.65mm/r Vc=81.64m/min2、半精车时切削用量（1）背吃刀具，aP=0.2mm（2）进给量，Ra1.6um rg=1mm 45钢 查表4-18得f0.160.25mm/r，实际进给量f=0.20 mm/r（3）切削速度，查表4-17得 Vc=130m/mim再依据Vc和已知条件，计算工件转速 1000Vc 1000130m/mimn= = = 807r/min dw （52-5）取实际主轴转速n=710 r/min，实际切削速度为dw 3.14（52-5）710Vc= = =104.78 r/min 1000 1000 半精车切削用量为：ap=0.5mmf=0.2mm/r，Vc=104.78 r/min3、车螺纹M16（1）切削速度计算，刀具寿命T=60min，粗车螺纹时ap=0.17走刀次数i=4，精车螺纹ap=0.08走刀次数i=2 CvVc= KW TmapXot.Yv其中：Cv=11.8 m=0.11 Xo=0.70 Yv=0.3 螺矩=1 0.637Km=( )1.75=1.11 0.6Kk=0.75粗车螺纹 11.8Vc= 1.110.75=21.57(m/min) 600.110.170。70.3（2）确定主轴转速粗车螺纹时 1000Vc 100021.57n1= = =429.3（m/min） D 16精车螺纹时 1000Vc 100036.8n2= = =734.4（m/min） D 16（3）切削工时，取切入长度l1=3mm l+ l1 17+3粗车工时 t1= = 1=0.2min nf 4001 l+ l1 17+3精车工时 t2= = 2=0.06min 总工时t=t1+ t2=0.26 nf 7001结 束 语 经过多个月毕业课程设计立即结束，在此期望各位老师对我们设计过程做最终审阅和检验。在这次毕业课程设计中，我经过对相关轴类设计方面资料参考和查阅，请教范丰老师相关轴类方面问题，尤其是在选择夹具时碰到困难，老师全部能给我一一回复，在这二个月时间里，使我对挂轮架轴内容有了深入了解，让我对挂轮架轴设计夹具、材料、关键设计参数计算、产品缺点及其处理方法，并使总体结构设计及零部件设计变得愈加完善，在这次设计过程中，设计上东西和所要结果有所偏差，但通常经过查阅相关书籍全部能基础处理，从最初无从下手到现在得心应手，全部是经过自己查阅资料和老师指导，并和同学进行充足讨论并修改才有了现在成绩。经过这二个月努力，我深信这次毕业课程设计能为我以前所学相关课程设计知识深入巩固和未来事业奠定了坚实基础。谢 辞在这次毕业课程设计中得到了蔡昀老师及很多同学指点及极大帮助，尤其是在范丰老师耐心讲解及悉心指导下，使我在这次课程设计中受益菲浅，在此，我要对关心和指导我老师和帮助过我同学表示衷心感谢！附录一：编程O0001N5 T0101 M03 S600N10 G00 X52 Z2N15 G71 U1 R1N20 G71 P25 Q55 U0.5 W0.1 F0.3N25 G00 X14N30 G01 Z0 F0.1N35 X16 Z-1N40 Z-27N45 X48N50 X50 Z-28N55 Z-32X160 G00 X100 Z100N65 M05N70 M00N75 T0101 M03 S1000N80 G00 X52 Z2N85 G70 P25 Q55N90 G00 X100 Z100N90 T0202 S400N100 G00 X18 Z-23N105 G01 X14 F0.3N110 X18N115 G00 X100 Z100N120 T0303 S600N125 G00 X17 Z2N130 G92 X15.5 Z-18 F1N135 X15.1N140 X14.9N145 X14.8N155 G00 X100 Z100N160 M05N165 M30参考文件1 赵家齐 哈尔滨工业大学，课程设计指导书，机械工业出版社2 国家教委高等教育司，北京市教育委员会编，高等教育出版社3 朱淑萍机械加工工艺及装备，机械工业出版社4 徐鸿本 机械夹具设计，辽宁科学技术出版社 .35 薛源顺 机床夹具图册，机械出版社 .16 李益明 机械制造工艺学，机械工艺出版社 .1