軟硬接管課程設(shè)計

1、目錄第一章 零件圖樣工藝性分析1、接頭得工作原理 1 2、零件圖樣分析 1 3、零件的工藝分析 4 4、確定軟硬接頭的生產(chǎn)類型 4第二章 確定毛坯 1、確定毛胚的種類 5 2、確定鍛件加工余量及尺寸公差 5 3、繪制鍛件毛坯圖.6第三章 擬定的工藝加工路線過程 1、選擇定位基準(zhǔn) 7 2、表面加工方法的確定 7 3、加工階段的劃分 7 4、工序順序得安排 7 5、確定工藝路線.8第四章 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 1、選擇加工設(shè)備102、選擇工藝設(shè)備10第五章 加工余量的確定、工序尺寸及公差的計算11 第六章 確定切削用量 1、粗車端面13 2、粗車外圓14 3、半精車端面15 4、半精車外圓165

2、、粗鏜176、半精鏜187、螺紋加工19第七章 填寫工藝過程卡和主要工序的工序卡19第八章 設(shè)計總結(jié)20參考文獻(xiàn)20一、零件圖樣工藝性分析1、接頭的工作原理如圖1所示為軟硬管接頭示意圖，用于作為軟管（橡膠管）和硬管（鋼管）連接的中介材料，接頭左端用于連接軟管，右端外螺紋用于連接硬管，工作中有一定的流體沖擊，所以左端需要開一個10cm長15度角的斜面來減緩沖擊，同時外部與管子連接需要保證一定的配合。圖1-12、零件圖樣分析本零件主體形狀為回轉(zhuǎn)體零件，其最主要加工面是外圓表面50，,80以及54。如何保證這些表面本身的加工精度和相互位置精度是加工工藝需要重點(diǎn)考慮的問題。該零件外表面屬于階梯軸，零件

3、的中心軸是設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。其加工精度要求不是很高、除要求有一定的表面粗糙度達(dá)到1.6um之外，還需要一定的錐度和過度圓弧。右端要求與硬管連接，所以做成M451.5螺紋接頭。50-0.04-0.02為與管子結(jié)合面，配合要求較高，所以軸表面粗糙度為1.6um 。直徑為80的外表面粗糙度為1.6um。直徑為54的外表面粗糙度為1.6um。為了減少應(yīng)力集中，過渡圓角R=1mm要求熱處理T224。其余未標(biāo)明表面粗糙度的表面為3.2um 。各個加工表面詳細(xì)的加工表面質(zhì)量和加工精度見圖1-2：圖1-23、零件的工藝分析零件材料為45鋼。首先，接頭在使用過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大

4、批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和加工精度，選用鍛造。其次，有良好的工藝性，而且價格低廉，供應(yīng)方便。便于進(jìn)行各種熱處理及機(jī)加工，該材料屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)制處理后，具有良好的力學(xué)性能與切削加工性能。滿足一個接頭所具有的性能都得到了很好的滿足。軟硬管接頭的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，除了每邊有兩個過度臺階之外，難加工之處在于零件右邊螺紋的特殊退刀槽和左邊過度圓弧R5，還有一個1:20的錐孔。根據(jù)表面的粗糙度要求和確定的生產(chǎn)類型，表面加工分為粗加工、精加工。加工件應(yīng)粗、精加工分開?？椎募庸殓M，再加工錐面。這樣經(jīng)過多次加工以后，逐次減小了零件的變形誤差和毛胚復(fù)印誤差?？杉磿r發(fā)現(xiàn)毛胚缺陷，減小損失。（3）該零件外表面屬

5、于短絲杠加工。其特點(diǎn)是以車削為主、但車削時應(yīng)該保證外圓一定的同軸度。（4）在半精加工前安排了熱處理工藝、以保證零件的內(nèi)應(yīng)力減小、穩(wěn)定尺寸、減小零件變形。（5）無論車削還是鏜孔，工件夾緊力要適中，在保證工件無軸向串動和影響粗糙度的條件下，應(yīng)盡量減小夾緊力，避免工件產(chǎn)生彎曲變形，特別是在最后精車時。由以上分析可知，首先可以粗加工圓鋼外圓，然后以此作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此接頭零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。4、確定軟硬接頭的生產(chǎn)類型就尺寸大小的不同，軟硬接頭在日常生活中用的比較多，確定該

6、零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。第二章 確定毛坯1、確定毛坯種類零件材料為45鋼?？紤]零件在使用過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，以及減少材料的爛費(fèi)，選用模鍛。2、確定鍛件加工余量及尺寸公差由金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表12-16和表12-25可知，要確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。1）公差等級根據(jù)零件圖的各部分的加工精度的要求，并查閱參考文獻(xiàn)得知，該鍛件的尺寸公差等級IT為612級 ，加工余量等級為普通級。故取IT為12級。2）鍛件的形狀及其復(fù)雜系數(shù)大致確定鍛件的中間段尺寸和兩小端尺寸以及通孔尺寸，即2880,3550,45

7、54，10830S=（2880+3550+4554-10830）/（80108）=0.37由S判斷復(fù)雜承度，0.320.370.63所以其形狀復(fù)雜程度為一般，S=0.37。3）鍛件的質(zhì)量M=801080.37=1004g。4）鍛件分模線形狀根據(jù)軟硬管接頭的形位特點(diǎn)，選擇零件寬度和厚度方向為分模面，屬平直分模線。5）鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該聯(lián)結(jié)套材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級。3、繪制鍛件毛坯圖圖2-2第三章 擬定加工工藝路線過程1、選擇定位基準(zhǔn)A、粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的右端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以三個外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。B、精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零

8、件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以左中心孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以左端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。2、表面加工方法的確定根據(jù)軟硬管接頭零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度加工方案右端面IT103.2粗車-半精車左端面IT103.2粗車-半精車外圓面IT71.6粗車-半精車-精車左端32孔IT103.2粗鏜-半精鏜右端30錐孔IT83.2數(shù)控加工退刀槽IT103.2粗車-半精車螺紋3、加工階段的劃分該軟硬管接頭加工質(zhì)量要求不很高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和局部精加工幾個階段。在粗加工階

9、段，首先要將精基準(zhǔn)（左端面和孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求：然后粗銑槽。在半精加工階段，要按要求完成各個工序，最后再進(jìn)行局部精加工。4、工序順序的安排 1）機(jī)械加工工序遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)。遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排半精加工工序。遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面。遵循“先面后孔”原則，先加工端面，在加工孔徑大的孔。2)工序的安排 該接頭的工序的安排順序為：粗加工階段粗加工階段主要是去除各加工表面的余量，并作出精基準(zhǔn)。它包括粗車外圓、鏜中心孔。a、粗車兩端面,鏜左端中心孔為精基面作好準(zhǔn)備,使后續(xù)

10、工序定位精準(zhǔn),從而保證其他加工表面的形狀和位置要求.b、粗車零件各外圓,將零件加工出80,50，54,45的外圓使此時坯件的形狀接近工件的最終形狀和尺寸,只留下適當(dāng)?shù)募庸び嗔?c、加工出左端深為30直徑32的內(nèi)孔。半精加工階段半精加工階段的任務(wù)是減小粗加工留下的誤差，使加工面達(dá)到一定得精的，為精加工做好準(zhǔn)備。它包括軸向各處外圓、臺肩的半精車和中心孔等。精加工階段精加工階段的任務(wù)是確保達(dá)到圖紙規(guī)定的精度要求和表面粗糙度要求。它包括對表面粗糙度要求較高的外圓面進(jìn)行精車加工、對有公差要求外圓的50和54進(jìn)行磨削加工。最后進(jìn)行數(shù)控加工右端1:20的錐孔。綜上所述，工序的安排為：基準(zhǔn)加工-主要表面粗加工

11、及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工和次要表面加工-局部精加工-中檢。5、確定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度，粗糙度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到50外圓，以45外圓作為定位基準(zhǔn)。工序3 半精車右端面，半精車45、54、80外圓，以50外圓作為定位基準(zhǔn)。的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序00 粗車右端面和45外圓、54外圓、80外圓，采用臥式

12、車床CA6140；以50外圓面作為定位基準(zhǔn)，以中心軸線作為輔助基準(zhǔn)。工序10 車左端面和50外圓面，以45外圓面作為定位基準(zhǔn)。工序20 半精車右端面，半精車45外圓、54外圓、80外圓面，以50外圓面作為定位基準(zhǔn)。工序30 半精車左端面，半精車50外圓面，以45外圓面作為定位基準(zhǔn)。工序 40 粗鏜和半精鏜左端32孔，以45外圓面作為定位基準(zhǔn)。工序 50 磨削50外圓面，以45外圓面為定位基準(zhǔn)。工序 60 磨削54、80外圓面，以50外圓面為定位基準(zhǔn)。工序 70 倒圓角R5，以45外圓面作為定位基準(zhǔn)。工序 80 以50外圓面為基準(zhǔn)，加工半徑R2的退刀槽。工序 90 車右端螺紋M45X1.5,以5

13、0圓面為定位基準(zhǔn)。工序 100 加工錐度為20:1的30內(nèi)孔，以50為定位基準(zhǔn)。工序 110 去毛刺，切倒角。工序 120 檢查零件尺寸，能否達(dá)到要求。第四章 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備由于該接頭生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，且采取的工序集中，加設(shè)設(shè)備以通用機(jī)床為主，生產(chǎn)方式為通用機(jī)床加輔助夾具為主。工件在各機(jī)床上的裝卸及及各機(jī)床的傳送均由人工完成。1、選擇加工設(shè)備根據(jù)該軸的尺寸大小要求，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表8-14，表8-16，表8-41選用臥式CA6140,外圓磨床MMB1312；數(shù)控立式車床CK516E。2、選擇工藝設(shè)備工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。刀具材料選用硬質(zhì)合金車刀YT15，夾具視

14、裝夾零件的情況選用，量具選用三用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)，卡規(guī)（在工藝卡卡片上有詳細(xì)說明）。第五章 加工余量的確定、工序尺寸及公差的計算首先確定毛坯鍛造余量，由由金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表12-25查得單邊余量為2mm。（1）由零件圖可知，該軟硬管接頭的加工外表面的粗糙度Ra均大于等于1.6。外圓各表面的毛胚加工余量的確定。其粗糙度1.6m的要求，對其加工的方案：粗車半精車精車。由金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表13-4查得：所有外圓表面精車余量為1.1；半精車余量為1.5；粗車余量為4.5，可得加工總余量為7.1，取總加工余量為7，并將粗車余量修正為4.4。 確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。由金屬機(jī)械

15、加工工藝人員手冊表4-32查得：精車后為IT7,Ra1.25-5m；半精車后為IT10，Ra2.5-10m;粗車后為IT12，Ra10-80um。零件圖中，50、54和80的軸，精車便可達(dá)到規(guī)定的公差要求，所以就不需要磨了。 各段外圓表面加工余量和尺寸如下：800+0.05工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸尺寸、公差/mm磨削0.4IT71.680800+0.05半精車1.5IT103.280.480.40-0.04+0.04粗車4.4IT121681.981.9-0.160鍛造287.087.0250-0.04-0.02工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度

16、/mm表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm磨削0.4IT71.65050-0.04-0.02半精車1.5IT103.250.450.4-0.060粗車4.4IT121651.951.9-0.160鍛造25757254-0.06-0.03工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm磨削0.4IT71.65460-0.06-0.03半精車1.5IT103.254.454.4-0.060粗車4.4IT121655.955.9-0.160鍛造261612（1）左端面內(nèi)孔加工表面的確定，內(nèi)表面的粗糙度為3.2。由金屬機(jī)械加工工藝人員手冊

17、表4-12查得粗鏜精度為4，半精鏜為2。所以半精鏜可以滿足要求。初步確定加工方法為：粗鏜-半精鏜。由金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表13-24查得粗鏜加工余量為0.3半精鏜加工余量為1.5，得總加工余量為1.8。工序名稱工序余量/mm加工經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm半精鏜0.3IT103.232粗鏜1.5IT12431.7鍛造-220（3）右端錐孔的加工表面的確定，內(nèi)表面的粗糙度為3.2。 由于此孔為1:20的錐孔，采用數(shù)控加工。（4）每個端面毛胚加工余量的確定。表面粗糙度要求Ra3.2m，確定其加工方案：粗車半精車由工藝手冊查得：半精車余量為0.5，粗車余量為1.4，總余量

18、為1.9，取總余量修改為2，則粗車余量取為1.5。確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。由工藝手冊查得：半精車后的為IT9，Ra2.3m;粗車后為IT11，Ra16m。由以上分析可知毛坯的長度可取為112mm。軸肩分析和斷面方法相同，取各斷面加工余量均取為2mm。第六章 確定切削用量1、粗車端面1）加工條件工件材料：45鋼,b =600MPa，鍛造;加工要求：粗車左右端面，加工余量1.5mm;機(jī)床：采用臥式車床CA6140加游標(biāo)卡尺；刀具：45端面車刀。2)切削用量確定切削深度ap 因為余量較小，選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成。確定每次進(jìn)給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量

19、可以不考慮。根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-9可知,粗車時,進(jìn)給量 f=0.5mm/r計算切削速度v根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-1查得切削速度計算公式，帶入得v=48.9M/min,取為V=50m/min。3)時間定額的計算計算基本工時查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表15-1,工時計算；其中L=55mm,f=0.5mm/r，i=3,查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表8-14CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速范圍10-1400r/min,取n=700r/min。帶入得T=0.47min輔助時間的計算輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15-0.2）T，這里取 =0.15T，則=1.01*0.15=0.15

20、2min。2、粗車外圓1）加工條件工件材料：45鋼,b =600MPa，模鍛;加工要求：粗車80，50，54，45外圓，粗車加工余量4.4mm；機(jī)床：采用臥式車床CA6140加游標(biāo)卡尺；刀具：車外圓用90偏頭外圓車刀。2）切削用量確定切削深度ap 因為余量較大，故粗車選擇ap=2.2mm，分幾次走刀完成。確定每次進(jìn)給量f 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮。根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-9可知,粗車時,進(jìn)給量 f=0.8-1.2mm/r故選擇：f=1.1mm/r。計算切削速度vc根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-1查得切削速度計算公式，計算得v60m/min.3）時間定額的

21、計算計算基本工時查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表15-1,加工屬于同時切削幾個表面，得工時計算；式中l(wèi)=35,l=10,l=28,l=30;n=700r/min，i=4，帶入得T=0.51min。輔助時間的計算輔助時間ta與基本時間tm之間的關(guān)系為ta=（0.15-0.2）tm，這里取ta =0.2tm，則ta=0.51*0.2=0.102min。3、半精車端面1）加工條件工件材料：45鋼,b =835MPa，鍛造;加工要求：半精車左右端面，加工余量0.5mm;機(jī)床：采用臥式車床CA6140加游標(biāo)卡尺；刀具：45端面車刀。2）切削用量確定切削深度ap 因為余量較小，選擇ap=0.5mm，一次走刀即

22、可完成。確定每次進(jìn)給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可以不考慮。根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-9可知,半精車時,進(jìn)給量： f=0.3mm/r3）計算切削速度v根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-1查得切削速度計算公式，帶入得V90m/min。3）時間定額的計算計算基本工時查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表15-1,工時計算；其中L=55mm,f=0.3mm/r，i=2,查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表8-1，取n=700r/min。帶入得T=0.52min。輔助時間ta的計算輔助時間ta與基本時間tm之間的關(guān)系為ta=（0.15-0.2）tm，這里取ta =0.2tm，則ta=0.5

23、2*0.2=0.104min。4、半精車外圓1） 加工條件工件材料：45鋼,b =600MPa，模鍛;加工要求：半精車80，50，45，54外圓，半精車加工余量1.5mm；機(jī)床：采用臥式車床CA6140加游標(biāo)卡尺刀具：車外圓用90偏頭外圓車刀。2）切削用量確定切削深度ap 半精車選擇ap=1.5mm，分幾次走刀完成。確定每次進(jìn)給量f 由于本工序為半精加工，尺寸精度和表面質(zhì)量必須考慮在內(nèi)。根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-9可知,半精車時,進(jìn)給量 f=0.4-0.7mm/r故選擇：f=0.5mm/r。計算切削速度vc根據(jù)根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-1查得切削速度計算公式，計算得v90m

24、/min.3）時間定額的計算計算基本工時查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表15-1,加工屬于同時切削幾個表面，得工時計算；式中l(wèi)=35,l=10,l=38,l=30;n=700r/min,i=3,帶入得T=0.88min。輔助時間的計算輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15-0.2），這里取 =0.2，則=0.88*0.2=0.18min。5、粗鏜1）確定切削深度ap 粗車選擇ap =1.5mm,分幾次走刀完成。2）確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊表29-14，切削用量，取f=0.8mm/r3）切削速度查機(jī)械加工工藝師手冊表29-14，v=40-80m/min,取v=60m/

25、min。6、半精鏜1）確定切削深度ap 半精鏜選擇ap=0.3mm，一次走刀完成。2）確定進(jìn)給量按加工要求確定進(jìn)給量：查機(jī)械加工工藝師手冊表29-14，切削用量，取f=0.3mm/r3）切削速度查機(jī)械加工工藝師手冊表29-14，v=60-100m/min,取v=80m/min。4）計算工時查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表8-34 T618鏜床機(jī)床轉(zhuǎn)速范圍為0-1000r/min,取n=500r/min。式中L=30，=2，=1所以帶入得=0.3min；=0.24min。7、磨削1）加工條件工件材料：45鋼,b =600MPa，半精車;加工要求： 磨削50和54外圓表面，采用外圓磨床MMB1312，

26、使加工精度達(dá)到和54-0.06-0.03 。機(jī)床：外圓磨床MMB1312加游標(biāo)卡尺。磨具：選用平面砂輪。2）磨削用量確定磨削深度ap 由加工余量選擇a=0.4mm,選用一次進(jìn)給完成。確定每次進(jìn)給量f 根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-129可知,磨削縱向進(jìn)給量為=0.2mm，橫向進(jìn)給量=24.2mm。計算工件回轉(zhuǎn)磨削速度vc根據(jù)根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-129查得磨削速度v13m/min.3.時間定額的計算1）計算基本工時查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表15-34,得工時計算式中L=30mm,;h=0.5。查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表15-35得K=1.55。外圓磨床MMB1312的轉(zhuǎn)

27、速取n=5000r/min。帶入得：=0.39min,=0.13min2）輔助時間的計算輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15-0.2），這里取 =0.2，則=0.39*0.2=0.087min.=0.13*0.2=0.026min。8、螺紋加工要求：加工右端M451.5的螺紋機(jī)床：臥式車床CA6140刀具：機(jī)夾可轉(zhuǎn)位螺紋車刀（刀片YT15硬質(zhì)合金，刀桿45鋼）1）切削用量查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表14-91，螺距P=1.5,得行程次數(shù)為3，工件速速v=172m/min.需要車床功率P=6.0Kw.由行程次數(shù)得進(jìn)給量i=3/3=1mm。表14-29查得車螺紋得切削轉(zhuǎn)速n=64r/min。2）時間定額的計算1）計算基本工時查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表15-22,得工時計算；式中L=30mm,L=4mm,查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊