機械制造技術基礎課程設計軸零件的機械加工工藝規(guī)程制定（全套圖紙）

1、課 程 設 計全套cad圖紙，聯系153893706題目： 軸零件的機械加工工藝規(guī)程制定 學 生： 學 號：51404330 院 （系）：機電工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及自動化 指導教師： 2006年1月3日 陜 西 科 技 大 學機電學院課程設計任務書課程設計名稱： 機械制造技術基礎 專業(yè) 機械制造及其自動化 姓名 班級 機械043 學號 課程設計題目： 軸零件的機械加工工藝規(guī)程制定 完成期限：從 2006 年 12 月 25 日起到 2006 年 1 月 3 日課程設計的意義： 課程設計作為學生專業(yè)課程學習的重要組成部分，是對課程理論學習的綜合運用，通過課程設計可以使學生系統的將所學的

2、專業(yè)知識進行回顧和總結，并在此基礎上針對設計題目進行具體分析和應用。達到理論學習與教學實踐相結合，更好的保證學生的學習效果。 設計的主要任務： 1、完成課程設計說明書一份（6000字左右）。 2、完成零件毛坯圖一張（a2或a3）。 3、完成零件圖一張（a3）。 4、完成零件加工工序圖（包括所有機加工序）。 5、完成典型工序工序卡的填寫（2張）。 設計要求：零件生產批量大批量選用設備類型選用工具 目 錄 第一章 計算生產綱領，確定生產類型.1 1.1 計算生產綱領.1 1.2 確定生產類型.1 第二章 審查零件的工藝性.1 2.1 零件的作用.1 2.2 零件的工藝分析.1 第三章 選擇毛坯件.

3、2 第四章 工藝過程設計.2 4.1 定為基準的選擇.2 4.2 零件表面加工方法的選擇.2 4.3 制定工藝路線.3 第五章 確定機械加工余量及毛坯尺寸、設計毛坯圖.5 5.1 確定機械加工余量.5 5.2 確定毛坯尺寸.6 5.3 設計毛坯圖.6 第六章 工序設計.7 6.1 選擇加工設備和工藝裝備.7 6.2 確定工序尺寸.10 第七章 確定切削用量及基本時間.11 第八章 結論.18 第九章 參考文獻.19 第一章計算生產綱領，確定生產類型。 1.1 計算生產綱領 該產品年產量為10000臺，每臺中該零件為一件。該零件生產備 品率為10%，廢品率為1%。則生產綱領：件/年由（表1-1）

4、可知該零件應該為大批量生產。 1.2 確定生產類型 由于該產品為輕型機械，該零件年產量為11110件，根據表（1.1-2）機械產品類型與生產綱領的關系，可確定該零件的生產類型為大批生產。第二章 審查零件的工藝性2.1 零件的作用 該軸是芯軸，軸上的鍵槽用于周向定位，軸端的螺孔用于軸上零件的軸向定位。2.2 零件的工藝分析 該軸零件圖樣的試圖正確、完整。尺寸、公差及技術要求齊全。兩個300.0065外圓面的軸線為設計基準，要求表面粗糙度ra1.6m，其它個加工表面均以此基準有圓跳動度要求，各加工表面加工并不困難。第三章 選擇毛坯件 該零件所選材料為45鋼，形狀簡單，輪廓尺寸小，在工作過程中傳遞扭

5、矩，承受交變和沖擊載荷。毛坯采用鍛造件，以保證零件工作可靠。由于零件為大批量生產，而且尺寸變化不大，故采用模鍛以提高生產效率。因此，毛坯形狀可以與零件的形狀盡可能的接近，毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。第四章 工藝過程設計4.1 定為基準的選擇。 以毛坯外圓面為粗基準。本零件各外圓面均需加工，軸線是其設計基準，按基準重合原則，選軸線為其精基準。4.2 零件表面加工方法的選擇 該零件的加工表面有外圓、端面、鍵槽、螺紋等。材料為45鋼，參考手冊和有關資料，基本加工方法如下：4.2.1 300.0065外圓面：公差等級為it5，表面粗糙度為ra1.6m，需要進行粗車、半精車、精車。4.2.2 32m

6、m外圓面：公差等級為it5。表面粗糙度為ra1.6m，需要進行粗車、半精車、粗磨、精磨。4.2.3 36mm的外圓面：為未注公差尺寸，根據gb1800-79規(guī)定其公差等級為it12，表面粗糙度為ra12.5m，需要進行粗車（表1.4-6）。4.2.4 端面：本零件的端面為回轉體端面，尺寸精度要求不高，表面粗糙度為ra12.5m，需粗車或粗銑即可。4.2.5 鍵槽：槽寬和槽深的公差等級分別為it9和it12， 表面粗糙度分別為ra6.3m和ra12.5m，選鍵槽銑刀直接銑出。4.2.6 退刀槽：用車床加工。4.2.7 螺紋底孔：此孔為攻螺紋前鉆孔，螺紋為m8-6h由表（2.3-20）查得麻花鉆直

7、徑為6.8mm。4.2.8 攻絲：用粗抦機用絲錐攻絲。4.3 制定工藝路線。4.3.1 工藝路線方案一：工序1 以鍛造毛坯外圓面定位，銑兩端面，鉆中心孔。工序2 以左端300.0065處外圓及右端中心孔定位，粗車36、 右端300.0065外圓面 。工序3 以粗車后的右端300.0065外圓及左端面中心孔定位，粗車32和左端300.0065外圓面。工序4 同工序3定位基準，半精車外圓32和300.0065外圓面，精車左端300.0065外圓，倒角145，切退刀槽。工序5 以左右兩端300.0065處外圓定位，銑鍵槽bhl=84 63。工序6 以兩端中心孔定位粗磨、精磨32外圓面。工序7 以粗車

8、后的36外圓面定位，鉆m8mm的底孔6.8mm，倒角145。工序8 以左端300.0065處外圓及右端中心孔定位，精車右端外圓300.0065。工序9 以粗車后的36外圓面定位，鉆m8mm的底孔6.8mm，倒角145。工序10 以36外圓面定位攻螺紋m8mm。工序11 鉗工去毛刺。工序12 終檢。4.3.2 工藝路線方案二：工序1 粗銑軸的兩端面，鉆中心孔，粗基準為鍛造毛坯外圓面。工序2 以左端300.0065處外圓及右端中心孔定位，粗車36、 右端300.0065外圓面 。工序3 以粗車后的右端300.0065外圓及左端面中心孔定位，粗車32和左端300.0065外圓面。工序4 同工序3定位

9、基準，半精車外圓32和300.0065外圓面。工序5 以半精車后的左端30處外圓及右端中心孔定位，半精車、精車右端300.0065外圓，倒角145，切退刀槽。工序6 以精車后的右端300.0065處外圓及左端中心孔定位，精車左端300.0065外圓，倒角145，切退刀槽。工序7 以左右兩端300.0065處外圓定位，銑鍵槽bhl=84 63。工序8 以兩端中心孔定位粗磨32外圓面。工序9 以兩端中心孔定位精磨32外圓面。工序10 以粗車后的36外圓面定位，鉆m8mm的底孔6.8mm，倒角145。工序11 以36外圓面定位攻螺紋m8mm。工序12 鉗工去毛刺。工序13 終檢。4.3.3 工藝方案

10、的比較與分析： 分析上述兩個的工藝方案：方案1采用車床車兩端面，鉆中心孔，這樣增加裝夾時間，降低效率。在車削時不符合互為基準原則，這樣加工精度較低。方案2采用組合機床同時銑兩端面，并同時鉆兩中心孔。在車削時兩端互為基準，并且選兩端較高精度面定位，這有利于提高加工精度但增加了裝夾時間，并且采用互為基準定位原則，保證了加工精度。 因此通過以上分析最終確定方案2為工藝路線。第五章 確定機械加工余量及毛坯尺寸、設計毛坯圖 5.1 確定機械加工余量（1） 鍛件質量：根據零件圖估算為m鍛件= 。（2） 加工精度：此零件加工精度為f1。（3） 鍛件形狀復雜系數s s=m鍛件/m外廓包容體。假設鍛件最大直徑為

11、40mm，長27.5mm. m外廓包容體= 。按表2.2-10可定形狀復雜系數為s1，屬簡單級別。（4） 機械加工余量：根據m鍛件、f1、s1查表2.2-25得直徑方向為1.7-2.2mm,水平方向為1.7-2.2mm（單邊）。5.2 確定毛坯尺寸 分析該零件各表面皆為ra1.6m，因此這些所有表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可（粗加工表面取較小值，精加工時可取較大值）。 毛坯尺寸如下表所示： （mm）零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸 偏差300.0065234+1.20.6300.0112.236.4+1.20.6361.739.4+1.20.6191.720.7+1.10.566

12、1.867.8+1.20.6169.11.8，1.8172.7+1.50.72711.7，1.7274.4 +1.70.8 5.3 設計毛坯圖 5.3.1 確定毛坯尺寸公差： 毛坯公差尺寸根據鍛件質量、形狀復雜系數、分模線形狀種類及鍛件精度等級從有關表中查得。該零件鍛件重2.2kg，形狀復雜系數為s1，45鋼含碳量為0.42% - 0.5%，其最高含碳量為0.5%，按表2.2-11，鍛件材質系數為m1,采取水平分模線，鍛件為普通精度等級則毛坯尺寸公差可以從表2.2-13查得，具體數值如上表所示。毛坯同軸度允許偏差為0.8mm，殘留允許偏差也為0.8mm。 5.3.2 確定圓角半徑：該鍛件各部分

13、的都小于2，根據表2.2-22可得：外圓半徑 內圓角半徑：為簡便起見，以最大h進行計算： 圓整為 圓整為4.5mm此圓角半徑數值能保證各表面加工余量。5.3.3 確定拔模角： 按表2.2-23查得：外起模角=5，內起模角=7。5.3.4 確定分模位置：由于毛坯是軸類零件，故采取徑向分模，分模線位于對稱面上且為直線。5.3.5 確定毛坯熱處理方式：鋼質毛坯經鍛造后應安排正火，以消除殘余的鍛造應力，并使不均勻的金相組通過重新結晶而得到細化均勻的組織，從而改善加工性。5.3.6 零件毛坯圖：（見毛坯零件圖） 第六章 工序設計6.1 選擇加工設備和工藝裝備：6.1.1 選擇機床：（1） 工序1 是粗銑

14、和鉆孔兩個工步的組合，大批量生產，故選用銑端面鉆中心孔機床，型號為xz21.4（表4.2-46）。（2） 工序2、3、4、5、6是粗車、半精車和精車，各工序工步數不多，大批量生產，故選用臥式車床，型號為c620-1。（3） 工序7是用鍵槽銑刀銑鍵槽，應選立式升降臺銑床，型號x51，能滿足加工要求。（4） 工序8、9是粗磨和精磨，選m114w型萬能外圓磨床。（5） 工序11是鉆低孔6.8mm，選用z525立式鉆床。（6） 工序12采用鉗工臺。6.1.2 選擇夾具 工序1和7采用平口鉗，工序10和11用專用夾具，車床上各工序均采用外拔頂尖和回轉頂尖。6.1.3 選擇刀具：（1） 在車床上加工的工序

15、一般都選用硬質合金車刀，加工鋼質零件采用yt類硬質合金，粗加工采用yt5，半精加工采用yt15，精加工采用yt30.為提高生產率及經濟性可選用可轉位車刀（gb5343.1-85、gb5343.2-85）。切槽刀應選用高速鋼。（2） 銑刀采用直柄鍵槽銑刀（gb1112-85），直徑d為8mm。（3） 在銑端面鉆中心孔機床，選用d=2mm的a型不帶護錐的中心鉆（gb6078-85）。根據零件尺寸選用銑切深度為4mm，銑切寬度為60mm，銑刀直徑為80mm的套式面銑刀，粗齒。（4） 磨具選用p1002030a60l5b35。（5） 鉆6.8小孔，由于帶45度倒角，可采用復合鉆一次鉆出。 6.1.4

16、選擇量具（1） 選擇外圓加工面量具： 工序中磨外圓300-0.001達到圖紙要求，現按計量器具的測量方法極限誤差選擇，由表（5.1-5）查得it5的，則極限誤差。查表（5.1-6），選刻度值為0.001mm的千分表，測量范圍為050mm。 按上述方法選擇各外圓加工面的量具如下表： （mm）工序加工面尺寸尺寸公差 量 具 2 36 分度值為0.02測量范圍為0100游標卡尺（gb1214-85） 31.2 0.39 3 33.5 0.39 31.2 0.39 4 32.5 0.25二級鐘表式百分表測量范圍為0100 30.2 0.25 5 30.2 0.25 30 0.013刻度值為0.001的

17、千分表測量范圍為0100 6 30 0.013 8 32.2 0.045 9 32 0.011（2） 選擇加工軸向尺寸所用量具 由于所加工尺寸中只有169.10+0.3有公差要求，故只按此尺寸進行選擇。 其公差0.3為it12。 則按表（5.1-6）選用分度值為0.02測量范圍為0-300的游標卡尺。 6.2 確定工序尺寸 6.2.1 確定圓柱面工序尺寸該零件各圓柱面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如下表：加工表面300.0065外圓300-0.011外圓36外圓工序雙邊余量粗車2.82.93.4半精車1.01.0精車0.2粗磨0.3精磨0.2工序尺寸及公差粗車31.20-0.393

18、3.50-0.3936半精車30.20-0.2532.50-0.25精車300.0065粗磨32.20-0.045精磨320-0.011表面粗糙度粗車ra6.3mra6.3mra6.3m半精車ra3.2mra3.2m精車ra1.6m粗磨ra1.6m精磨ra1.6m6.2.2 確定軸向尺寸（1）確定加工余量及粗糙度：工序加工表面總加工余量表面粗糙度粗銑粗車粗銑粗車11.51.7ra12.5m241.8ra6.3m331.8ra6.3m21.8ra6.3m（2）確定工序尺寸： , , ， 第七章 確定切削用量及基本時間。7.1 工序1 切削用量及基本時間的確定： 粗銑軸兩端面，保證尺寸271。 /

19、齒 切削速度：參考有關手冊確定: 即 采用套式面銑刀： 則：。 采用銑端面鉆中心孔機床，取。 故實際切削速度為: 工作臺每轉進給量為： 查手冊取 切削工時： 鉆中心孔： 主軸轉速: 進給量: 則切削工時：7.2 工序2: 加工條件： 工作材料：45鋼正火，模鍛。 加工要求：粗車36及30mm外圓。 機床：c620-1臥式車床。 刀具：材料為yt15，刀桿尺寸為, , , , 計算切削用量： 粗車外圓36：同時應校驗機床功率及進給機構強度：切削深度：單邊余量，可一次切除。 進給量：根據切削手冊選用。計算切削速度：確定主軸轉速: 按機床選取：所以實際切削速度：檢驗機床功率：主切削力fc按切削手冊所

20、示計算： 式中： 所以：切削功率時消耗功率為： 由于小于機床最大功率，所以機床功率足夠。切削工時： 粗車右端外圓30 切削深度： 與上相同： 取 所以： 切削工時： 7.3 工序3 粗車外圓32和30（1）粗車外圓32切削深度：進給量： 取確定主軸轉速為：切削速度：切削工時：（2）粗車外圓30 故實際切削速度為: 工作臺每轉進給量為： 查手冊?。?切削工時： 7.4 工序4 半精車外圓32和30 半精車外圓32 切削深度： 進給量：取確定主軸轉速：切削速度：切削工時： 半精車外圓30 切削深度： 進給量：取 確定主軸轉速： 切削速度： 切削工時：7.5 工序5 半精車右端外圓30和精車右端面外

21、圓30、倒角、切退刀槽。 半精車右端外圓30 其參數與左端面外圓30相同 精車右端外圓30 切削深度：進給量：取確定主軸轉速：切削速度：切削工時： 倒角、切退刀槽 切削速度與精車相同，采用手動進給7.6 工序6 精車左端面外圓、倒角145、切退刀槽 （1） 精車右端外圓30 切削深度：進給量：取確定主軸轉速：切削速度：切削工時： （2） 倒角、切退刀槽 切削速度與精車相同，采用手動進給7.7 工序7 銑鍵槽： 鍵槽銑刀 銑削深度為鍵槽深度 進給量： 確定主軸轉速為：則：切削速度：切削工時： 式中：7.8 工序8 粗磨 磨床m114w主軸轉速為 磨削速度： 軸向進給： 工件速度： 徑向進給量：單程 7.9 工序9 精磨 磨床m114w主軸轉速為 磨削速度： 軸向進給： 工件速度： 徑向進給量：單程 7.10 工序10鉆螺紋底孔6.8mm。并倒角145 切削手冊表2.7 切削手冊表2-13和表2-147 故： 按機床型號取： 故： 倒角故螺紋 取 按機床型號選?。?則 機動時： 7.11 工序11 攻