機械制造工藝學(xué)實踐報告

1、學(xué) 號： 201240110233機械制造工藝學(xué)實習(xí)報告 教學(xué)院  機電工程學(xué)院  專    業(yè)  機械設(shè)計制造及其自動化  班    級  12級機制（2）班  姓    名  王世鵬  實踐單位  誠興氣動機械有限公司  實踐地點  金工實習(xí)生產(chǎn)基地  指導(dǎo)教師  夏春明   2015 年 11 

2、;月 20 日2015年10月10日一、 實踐目的及主要內(nèi)容1.掌握機械加工的工藝過程和特點。 2.熟悉工件加工時的定位、夾緊方式及所使用的夾具。3.了解工件的機械加工質(zhì)量及其測量方法和所使用的量具。 4.掌握典型零件的加工方法和工藝過程。 5.熟悉主要機加設(shè)備的構(gòu)造原理、主要結(jié)構(gòu)、加工適用范圍和精度特點。6.認(rèn)真分析零件的定位、夾緊原理和所用的夾具，及時畫出夾具原理簡圖并分析定位工件的自由度。  7.掌握車、銑、刨、鏜、齒輪加工的典型機床的主要性能、規(guī)格、結(jié)構(gòu)特點，分析主運動、進給運動及機床的調(diào)整形式，機床的適用

3、范圍、能達(dá)到的尺寸精度和表面粗糙度。2、 實踐時間第八周星期二、第九周星期五三、實踐單位簡介 黃石誠興氣動機械有限公司是國內(nèi)領(lǐng)先的全系列氣動馬達(dá)及延伸產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)廠家。公司擁有一支高素質(zhì)、專業(yè)、執(zhí)著的團隊，始終活躍在行業(yè)前列，多年來致力于氣動機械的研究、開發(fā)、制造，產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、耐磨、低噪聲等優(yōu)異品質(zhì)；以專業(yè)的態(tài)度、優(yōu)異的品質(zhì)贏得了廣大朋友的信賴與支持，也贏得了廣闊、穩(wěn)定的市場，用戶遍及國內(nèi)二十多個省市自治區(qū)，并遠(yuǎn)銷韓國、日本、印度、泰國、巴基斯坦、越南、土耳其等國。 為加強企業(yè)發(fā)展后勁，向高科技型企業(yè)邁進，我公司整體搬遷至千畝青翠的青龍山下、萬頃碧波的磁湖畔，與科研實力雄厚、加工設(shè)備精良

4、、檢測設(shè)備齊全的黃石理工學(xué)院強強聯(lián)合，合作成立學(xué)、產(chǎn)、研基地，使公司整體實力躍上一個新臺階。 公司一貫以科技為動力，著力開發(fā)新產(chǎn)品，研究新工藝、新技術(shù)， 讓客戶不僅獲得優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)還可以得到具競爭性的價格。如果您有任何有關(guān)現(xiàn)有產(chǎn)品或新的產(chǎn)品的建議請來電或來信告知，我們衷心期盼有機會為您服務(wù)。 創(chuàng)立“誠興”國內(nèi)頂尖品牌是我們的追求，公司目標(biāo)是達(dá)到甚至超越國際一流品牌。 4、 齒輪軸機械加工過程分析（一）材料的選擇 該軸包括圓柱、齒輪、鍵槽等表面。軸是組成減速器的重要零件之一，它本身要求有足夠的強度和剛度，足夠精確的尺寸和較高的表面粗糙度，與軸承配合處的軸頸表面還有高的硬度，

5、因而材料應(yīng)具有優(yōu)良的綜合機械性能。碳素鋼價格低廉、鍛造工藝性能好、對載荷較大，較為重要的場合，以45號鋼最為常用。為確保使用性能，我們選用45鋼作為齒輪軸的材料。 （二）毛坯的選擇 在選擇毛坯時應(yīng)注意以下因素: （1）零件材料及其機械性能 （2）零件的形狀和尺寸 （3）生產(chǎn)類型 （4）具體生產(chǎn)條件 （5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性 考慮上述因素綜合分析，零件材料為45鋼，各臺階直徑相差較大，采用棒料浪費材料，而且零件在工作中經(jīng)常承受較大的沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件。由于零件為大量生產(chǎn)，而且零件的輪廓

6、也較簡單，尺寸不大，故采用模鍛成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。經(jīng)綜合考慮，選用35mmX200mm的45鋼模鍛成型作毛坯。 （三）零件的技術(shù)要求 為了使材料得到高強度、高塑性和高韌性的性能，對齒輪軸進行調(diào)質(zhì)處理，選用IT7級精度，對于外圓表面粗糙度Ra0.8,鍵槽底部粗糙度Ra6.3,鍵槽側(cè)面Ra3.2，齒輪精度IT7級，齒面粗糙度Ra3.2，端面表面粗糙度Ra3.2，尺寸精度、位置精度、幾何形狀精度等技術(shù)要求見零件圖紙。（四）工藝分析 1、零件使用性能分析 從傳動軸的受力分析可知，它受扭轉(zhuǎn)-彎曲復(fù)合作用力，承受中等載荷，工作教平穩(wěn)，沖擊

7、力小，所以，可以采用45鋼，為了改善組織，提高力學(xué)性能，坯料需進行正火熱處理。 2、零件技術(shù)條件分析 外圓尺寸精度：24h7mm、25h7mm、20h7mm、16h7mm、12h7mm、10mm，及M32mm的螺紋。 外圓形狀位置精度：32、25、20、16相對12 外圓表面質(zhì)量：所有外圓表面質(zhì)量要求Ra0.8um，兩鍵槽側(cè)面要求Ra3.2，底部Ra6.3，齒輪齒面Ra3.2um。 3、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 軸的鍛件強度較高，形狀比較簡單，外輪廓尺寸不大，在20h7和12h7兩節(jié)軸上均開有鍵槽，且軸兩端帶有中心孔?？偟膩碚f，軸的結(jié)構(gòu)較規(guī)

8、則，在加工鍵槽和中心孔時，采用頂尖和三爪卡盤夾緊定位。 4.毛坯選擇的合理性分析 在傳遞力矩過程時要承受很強的沖擊力和很大的交變載荷，要求材料應(yīng)有較高的強度、沖擊韌度、疲勞強度和耐磨性，而且輪廓形狀不復(fù)雜，故采用鍛件適宜。零件尺寸不大，且為批量生產(chǎn)，故采用模鍛適宜。 5.毛坯余量確定 毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯的精度越高，則零件的機械加工勞動量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，因而，在確定毛坯時，應(yīng)根據(jù)機械加工和毛坯制造兩方面考慮。    毛坯余量 （五）機械加工工藝過程&#

9、160;1.定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)是加工中用來使工件在機床或夾具上定位的所依據(jù)的工件上的點、線、面?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要部分，基準(zhǔn)選擇的合理與否直接影響零件的加工質(zhì)量，甚至還有可能造成零件的報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。按工件用作定位的表面狀況把定位基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)，以及輔助基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。  粗基準(zhǔn)的選擇原則: 1）對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，當(dāng)必須保證不加工表面與加工表面的互為位置時，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個不加

10、工表面，應(yīng)選擇其中與加工表面互為位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。 2)如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作粗基準(zhǔn)。 3)如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作組基準(zhǔn)。 4)作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向只允許使用一次。 精基準(zhǔn)的選擇原則: 1） 基準(zhǔn)重合原則 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3）自為基準(zhǔn)原則 4）互為基準(zhǔn)原則 5）所選擇精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用。綜上因素，粗車時以

11、外圓和兩側(cè)端面為粗基準(zhǔn)，以兩側(cè)端面中心孔為精基準(zhǔn)定位。 2.表面加工方法的選擇 加工方法的選擇需考慮經(jīng)濟加工精度、工件材料性質(zhì)、工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、生產(chǎn)類型和經(jīng)濟性以及現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件等因素，根據(jù)各表面加工要求和各加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟精度，確定各表面的加工方法如下： 尺寸25h7mm及16h7mm:粗車半精車磨削 尺寸20h7mm及12h7mm：粗車半精車銑鍵槽磨削 大徑為32mm的齒輪：滾齒剃齒 3.加工階段的劃分 工件的加工質(zhì)量要求較高時，都應(yīng)劃分加工階段。一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。粗加工階段是

12、切除大部分加工余量并加工出精基準(zhǔn)，主要是提高生產(chǎn)率。半精加工階段是為零件主要表面的精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工，一般在熱處理前進行。精加工階段從工件上切除較少余量，所得精度和表面質(zhì)量都比較高。因此，對齒輪軸的加工階段劃分為：加工精基準(zhǔn)粗加工主要表面半精加工主要表面精加工主要表面。 4.加工順序的安排 一個零件有許多表面需要機械加工，此外還有熱處理工序和各種輔助工序。各工序的安排應(yīng)遵循一些原則。機械加工工序的安排應(yīng)遵循的一般原則： (1) 基面先行原則 (2) 先粗后精原則 (3) 先主后次原則 (4)先面后孔原則 

13、而齒輪軸除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，還應(yīng)注意: (1)外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。 (2)齒輪軸上的退刀槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車之后，否則在精車外圓時產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞刀具。 熱處理工序的安排應(yīng)遵循一般原則： （1）預(yù)備熱處理如退火和正火，通常安排在粗加工之前進行，調(diào)質(zhì)安排在粗加工以后進行。 （2）最終熱處理通常安排在精加工之后和磨削加工之前，目的是提高材料強度、表面硬度和耐磨性。常用的熱處理方法有調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火等。 輔助工序的安排:

14、60;輔助工序種類較多，包括檢驗、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁及平衡等。檢驗工序分加工質(zhì)量檢驗和特種檢驗，是工藝過程中必不可少的工序，除了工序中的自檢外，還需在下列場合單獨安排檢驗工序： （1） 粗加工后；（2）重要工序前后； （3）轉(zhuǎn)車間前后；（4）全部加工工序完成后。  綜上各種原則，齒輪軸的加工工序為： 工序10：下料 工序20：模鍛 工序30：正火 工序40：車端面、打中心孔 工序50：粗車各外圓 工序60：調(diào)質(zhì)處理 工序70：精車外圓Ø32mm，Ø20m

15、m，Ø16mm，Ø12mm，倒角 工序80：銑鍵槽 工序90：磨各外圓 工序100：滾齒 工序110：剃齒 工序120：去毛刺 工序130：檢驗 工序140：入庫（六）主要機床 1、常用機床介紹 1）車床 車床是應(yīng)用最廣泛的金屬切削機床之一，它的加工范圍很廣。車床可以車削外圓、車端面、切斷和切槽、鉆中心孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔、車削各種螺紋、車削內(nèi)外圓錐面、車削特形面、滾花以及盤繞彈簧等。 2）鉆床 鉆床的特點是工件固定不動，刀具做旋轉(zhuǎn)運動，并沿主軸方向進給，

16、操作可以是手動，也可以是機動。在鉆床上裝上不同的刀具可完成鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔、锪凸臺等。 3）銑床 銑床是利用銑刀在工件上加工各種表面的機床，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運動，工件或(和)銑刀的移動為進給運動。銑床的加工范圍與刨床相近，但比刨床加工范圍廣，因而在很大程度上取代了刨床。銑刀是一種多齒刀具，銑刀上等每個刀齒是間歇參加工作的，因而使得刀齒冷卻條件好，刀具耐用度高，有較高等生產(chǎn)率，因此在單件小批和成批大量生產(chǎn)中，銑削都得到廣泛的應(yīng)用。銑床加工精度一般為IT9-IT7，表面粗糙度Ra值為6.3-1.6um。 4）磨床 磨床是為了適應(yīng)工件精密加工而出現(xiàn)的一種機床

17、，它是精密加工機床的一種，磨床是用非金屬的磨具或磨料加工工件各種表面的機床。通常磨具旋轉(zhuǎn)為主運動，工件的旋轉(zhuǎn)與移動或磨具的移動為進給運動。通常把使用砂輪加工的機床稱為磨床，如外圓磨床，平面磨床，而把用油石、研磨料作為切削工具的機床稱為精磨機床。 2、機床的選擇 零件的加工精度和生產(chǎn)效率在很大程度上是由機床的使用性能決定的，在設(shè)計工藝規(guī)程時，主要是選機床種類及型號，選項擇時間參照相關(guān)手冊，產(chǎn)品樣品，遵循以下原則: (1) 機床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓尺寸相適應(yīng); (2) 機床的精度應(yīng)與上件的精度要求相適應(yīng); (3)機床生產(chǎn)類型應(yīng)與零件的生產(chǎn)

18、類型相適應(yīng)。  當(dāng)在車間沒有相適應(yīng)的機床設(shè)備時，就需要對已有的機床進行設(shè)備的改裝，使其成為專用機床。在此，應(yīng)根據(jù)具體要加工的零件的要求提出設(shè)計任務(wù)書，包括:一些必要參數(shù)、精度要求，產(chǎn)品要求，產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟效益等。  齒輪軸需經(jīng)過車、鉆、銑、滾齒等工序加工完成。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備具體安排如下: a、粗車兩端面，各部分外圓面選用CA6136普通車床 b、半精車、精車外圓輪廓，鉆、選用CA6136普通車床、鉆床 c銑鍵槽選用X5032 d齒輪加工選用滾齒機;  滾齒機Y3150K 參數(shù):五.夾具工作原理分析 機床夾

19、具是機床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。合理地選擇夾具，能夠保證加工精度，提高生產(chǎn)率，減輕上人的勞動強度。 1.通用夾具  通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。在通用機床上一般都附有通用夾具，如車床上的三爪和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭、銑床上的平口虎鉗、萬能分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺等；磨床上的磁力工作臺等。這些夾具有很大的通用性，使用時無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以裝夾不同的工作。通用夾具一般作為機床附件供應(yīng)給用戶，在單件小批生產(chǎn)中廣泛用于裝夾定位基準(zhǔn)面比較簡單(

20、如外圓柱面、平面)的工件。三爪卡盤：適合安裝較短的軸類或盤類工件。四爪卡盤：適合安裝方型橢圓型或不規(guī)則形狀的工件，裝夾時必須找正,定中心。中心架和跟刀架 ：在車削細(xì)長軸時，為增加工件剛性防止工件振動采用中心架或跟刀架，作為附加支承。 2.專用夾具 專用夾具是專為某一工件的某道工序的加工而設(shè)計制造的夾具。專用夾具不必考慮通用性，故可以設(shè)計得結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、使用方便。但它的設(shè)計制造周期較長，成本也較高，產(chǎn)品變更時無法使用，因而適用于成批及大量生產(chǎn)中。 在選擇夾具時應(yīng)考慮:A、 是否可用機床備有的各種通用夾具和附件。 B、生產(chǎn)類型。 C、夾具應(yīng)盡量敞開。 D、自動換刀具和換工作臺時不能與夾具或工件發(fā)生干涉。  該齒輪軸為中大批量生產(chǎn)，應(yīng)以專用夾具為主，該零件為回轉(zhuǎn)零件，因此選用頂尖和三爪卡盤，即可滿足加工要求。    六.小結(jié)   本次實踐我們采用分組的形式進行，從車間實戰(zhàn)到完成報告，雖然時間很短，但我們卻受益匪淺。  首先，是材料的選擇，通過對零件的使用性能進行分析，我們選擇了45鋼作為零件材料。通過老師的講解，我們知道45鋼需進行鍛造和