螺杆零件的机械加工工艺规程设计模板.doc

机 械 制 造 工 艺 学

课 程 设 计 说 明 书

设计题目：设计螺杆零件机械加工工艺规程

设计者：祁亚川
指导老师：陈 集 闻全意

齐齐哈尔大学机械工程学院机械系
机械067班
-12-15

机械制造工艺学课程设计任务书

适合专业：机械设计制造及其自动化
设计题目：设计螺杆零件机械加工工艺规程
一． 设计前提：中批生产
二． 设计内容：
1.零件图 1张
2.课程设计说明书 1份
3.机械加工工艺规程 1套
三．课程设计工作计划
第一周周一，二：绘制零件图
第一周周三，四，五：撰写课程设计说明书初稿
第二周周一，二：修订并完成课程设计说明书
第二周周三，四：制订机械加工工艺规程
第二周周五：答辩
四． 相关教材及参考书目：
1．《机械制造工艺学》，王启平主编，哈尔滨工业大学出版社
2．《机械制造工业学课程设计手册》，《机械制造工艺设计册》，《机械加工工艺手册》，《机械加工工艺人员手册》等

指导老师签字：
年 月 日
序言
机械制造工艺学课程设计使我们在学完大学全部基础课，技术基础课和大部分专业课以后进行。这是我们在进行毕业设计之前对所学各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，它在我们四年大学生活中占相关键地位。
就我个人而言，我期望能经过这次课程设计对自己未来从事工作进行一次适应性训练，期望在设计中能锻炼自己分析问题、处理问题能力，为自己以后参与祖国建设打下一个良好基础。
因为能力有限，设计还有很多不足之处，期望各位老师给指教。
一.零件分析
（一.）零件作用
作用：题目所给零件是法兰螺杆，关键起传动作用，在法兰设备中螺杆带动闸板移动，控制流量大小，手轮顺时针旋转时螺杆上升带动闸板上移，法兰打开；手轮逆时针旋转时螺杆下降带动闸板下移，法兰关闭。
技术要求：属于一般零件 一般精度
（二）零件表面尺寸，形状及位置精度
螺杆从零件图中能够看出它一共有三组加工表面，三组加工表面之间存在一定位置要求，分述以下：
1. 以直径19mm，长为230mm轴表面为加工表面，首先加工一个长24mm直径为18mm圆柱，图在加工一个直径17mm，长173mm一段圆柱，加工一个直径 10mm，长10mm一段圆柱。
2. 以直径为17 mm螺杆一端为中心铣削一个宽为6mm，深为20mm键槽，在轴两段各铣一个宽为0.5mm，深为20mm平面。
3. 在螺杆一端距前端10mm处转一个直径为5.1mm通孔，在孔上用丝锥套一个深为7mm，外径为6mm螺纹。
二.毛坯选择
零件材料为45号钢，考虑到法兰在工作过程中常常收到正反向载荷，所以应该采取锻件，确保零件工作可靠。本零件不需要热处理。因为本零件属于中批生产而且零件轮廓尺寸不大，可采取模锻成型，从提升生产率，确保加工精度来考虑也是应该。
三．工艺路线方案
制订工艺路线出发点，是应该使零件几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到妥善确保。在生产纲领已确定为成批生产条件下，能够采取一般机床配以专用夹具，并尽可能使工序集中来提升生产率。除此以外还应该考虑经济效果，方便使生产成本尽可能下降。
（1）工艺路线方案一：
1. 车外圆17mm，10mm，车螺纹M16×4
2. 用成形车刀车外圆11mm，
3. 倒角1×45°
4. 用三刃铣刀粗铣7mm孔端面，铣宽5mm，深19mm槽
5. 精铣7mm孔端面，精铣宽6mm，深20mm槽
6. 钻5.1mm通孔
7. 5.1mm通孔上端孔直径扩为7mm，下端攻螺纹M6
（2）工艺路线方案二：
1.用三刃铣刀粗铣7mm孔端面，铣宽5mm，深19mm槽
2.精铣7mm孔端面，精铣宽6mm，深20mm槽
3.钻5.1mm通孔，
4.镗5.1mm孔，
5.精镗5.1mm孔
6.5.1mm通孔上端孔直径扩为7mm，下端攻螺纹M6
7.车外圆17mm，10mm，车螺纹M16×4
8. 用成形车刀车外圆11mm
9. 倒角1×45°
10. 检验
（3）方案一轻易加工 ，装卡次数少，加工时位置精度轻易确保。方案二加工比较复杂，孔较小，镗孔复杂，从经济效益方面考虑，既费时又费工，费用较高。综合以上考虑方案一适合此零件加工。
四.机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确实定
依据原始资料及加工工艺分别对各加工表面机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确定以下。
毛坯尺寸：长230mm，直径为20mm棒材
1. 外圆表面（17mm）
考虑其加工长度为205mm，现取外圆表面直径为19mm，17mm表面为自由尺寸公差，外圆只要求粗加工，此时余量为2mm以能满足加工要求
2. 螺纹表面（M16×4）
其表面粗糙度为3.2，属于精车。表面电镀。
3. 孔（7mm）
孔加工精度要求不高，属于一般钻孔，不需要加工余量，一次成形即可。
4. 孔螺纹（M6）
精度不高，不需要加工余量，攻螺纹属于两次加工成形。
五.确定切削用量
第一步.车
1. 加工条件
工件材料：45号钢正火=245Mpa,模锻。
加工要求：车17mm端面，表面粗糙度为Ra3.2；粗车外圆车外圆10mm，车螺纹M16×4。
刀具：
断面车刀：刀片材料YT15，刀杆尺寸16×25mm,K=90°,
=15°, =12°, =0.5mm.
60°螺纹车刀：刀片材料WCrV.
2. 计算切削用量
1）粗车端面
（1）背吃刀量：a=3mm；
（2）进给量：考虑刀杆尺寸及工件直径，选择f=1.0mm/r；
（3）计算切削速度，耐用度t=45min。
v==×0.81×0.8×1.0=163m/min=2.72m/s
(4)确定主轴转速：
===13.3r/s=799r/min
按机床选择=12.6r/s(480r/min）
实际切削速度
V===2.57m/s
2）粗车外圆
（1）1）背吃刀量：a=2mm；
（2）进给量：考虑刀杆尺寸及工件直径，选择f=0.6mm/r；
（3）计算切削速度
v==×0.99=162m/min(2.7m/s)
(4) 确定主轴转速：
===13.22r/s=793r/min
按机床选择=12.6r/s(480r/min）
实际切削速度
V===2.57m/s
3）一次车削10mm外圆
（1）背吃刀量：a=3mm；
（2）进给量：考虑刀杆尺寸及工件直径，选择f=1.0mm/r；
（3）计算切削速度，耐用度t=45min。
v==×0.81×0.8×1.0=163m/min=2.72m/s
(4)确定主轴转速：
===13.3r/s=799r/min
按机床选择=12.6r/s(480r/min）
实际切削速度
V===2.57m/s
4) 倒角1×45°
F=0.06mm/r v=0.48m/s
===2.35r/s=141r/min
按机床选择=180r/min
5）车螺纹
(1)计算切削速度，耐用度t=60min，螺距s=4，取a=0.15。
v===35.6m/min(0.6m/s)
(2)确定主轴转速：
===3.18r/s=191r/min
按机床选择=3.08r/s(185r/min）
实际切削速度
V===0.58m/s
第二步：钻M6螺纹孔：钻扩上孔
1) 钻孔5.1mm
f=0.32mm/r；
v =0.0.25m/s (21m/min)
(4)确定主轴转速：
===15.6r/s=937r/min
按机床选择=15.9r/s(955r/min）
实际切削速度
V===0.25m/s
2) 扩孔7mm
f=0.25mm/r
v=0.045m/s
===2.81r/s=186.6r/min
按机床选择=3.08r/s(185r/min）
实际切削速度
V===0.07m/s

六.参考文件：
1.赵如福主编，金属机械加工工艺人员手册，上海：上海科技技术出版社.1992
2.李益民主编，机械制造工艺设计简明手册.哈尔滨工业大学出版社.
3.王启平主编.机械加工工艺学. 哈尔滨工业大学出版社5.
4.王绍俊主编.机械制造加工工艺设计手册，北京：机械工业出版社1984
5孟少农主.机械加工工艺手册，北京：机械工业出版社.1992
6.王启平主编.机械制造工艺学.哈尔滨： 哈尔滨工业大学出版社
7.濮良贵，纪名刚主编.机械设计.西北工业大学出版社