機(jī)械制造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、. 實(shí)踐目的及主要內(nèi)容（ 1）了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)床的類型及其布局；（ 2）了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工人使用的工藝文件（主要工序卡）形式；（ 3）了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的夾具類型；（ 4）重點(diǎn)了解一個(gè)零件的機(jī)械加工過程（加工路線、加工階段劃分等）及一副夾具的工作原理；（ 5）完成實(shí)踐報(bào)告。. 實(shí)踐時(shí)間第八周 第十周 星期五 三 . 實(shí)踐單位簡(jiǎn)介黃石中興氣動(dòng)機(jī)械有限公司是國內(nèi)領(lǐng)先的全系列氣動(dòng)馬達(dá)及延伸產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)廠家。主要經(jīng)營氣動(dòng)馬達(dá)、減速氣動(dòng)馬達(dá)、氣動(dòng)啟動(dòng)器、氣動(dòng)葫蘆、潛孔鉆機(jī)、錨桿鉆機(jī)、幫錨桿鉆機(jī)、氣動(dòng)絞車、氣動(dòng)泵、及氣控閥等。公司擁有一支高素質(zhì)、專業(yè)、執(zhí)著的團(tuán)隊(duì)，始終活躍在行業(yè)前列，多年來致力于氣動(dòng)機(jī)械的研究、開發(fā)、

2、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(chǎng)，用戶遍及國內(nèi)二十多個(gè)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(qiáng)企業(yè)發(fā)展后勁，向高科技型企業(yè)邁進(jìn)，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(shí)力雄厚、加工設(shè)備精良、檢測(cè)設(shè)備齊全的黃石理工學(xué)院強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，合作成立學(xué)、產(chǎn)、研基地，使公司整體實(shí)力躍上一個(gè)新臺(tái)階。公司擁有一支高素質(zhì)、專業(yè)、執(zhí)著的團(tuán)隊(duì)，多年來致力于氣動(dòng)機(jī)械的研究、開發(fā)、制造，締造了“中興”氣動(dòng)馬達(dá)卓越的品質(zhì)，以專業(yè)的態(tài)度，優(yōu)異的品質(zhì)贏得了朋友的信賴與支持，也贏得了廣闊

3、，穩(wěn)定的市場(chǎng)。氣動(dòng)馬達(dá)是公司的專業(yè)根基。公司有葉片式、齒輪式、活塞式三大系列氣動(dòng)馬達(dá)。由氣動(dòng)馬達(dá)延伸的產(chǎn)品有葉片式、齒輪式、活塞式減速氣動(dòng)馬達(dá)、氣動(dòng)的產(chǎn)、氣動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)、潛孔鉆機(jī)、氣動(dòng)隔膜泵九大類百余種氣動(dòng)產(chǎn)品。公司可根據(jù)用戶不同功率、轉(zhuǎn)速、安裝空間需要，設(shè)計(jì)提供各式國內(nèi)外專用成套減速氣動(dòng)馬達(dá)及其配套設(shè)備。在為礦山、鋼鐵、 金屬冶煉、石油、 化工、造紙、 海洋流體輸送、水電工程等領(lǐng)域服務(wù)中，業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新攻堅(jiān)，性價(jià)比優(yōu)勢(shì)不斷顯現(xiàn)。公司一貫以科技為動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)性的價(jià)格。創(chuàng)立“中興”國內(nèi)頂尖品牌是該公司的追求，公司目標(biāo)

4、是達(dá)到甚至超越國際一流品牌。四 . 齒輪軸機(jī)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(qiáng)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，因而材料應(yīng)具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。碳素鋼價(jià)格低廉、鍛造工藝性能好、對(duì)載荷較大，較為重要的場(chǎng)合，以45 號(hào)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(shí)應(yīng)注意以下因素:（ 1）零件材料及其機(jī)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

5、分析，零件材料為45 鋼，各臺(tái)階直徑相差較大，采用棒料浪費(fèi)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)，而且零件的輪廓也較簡(jiǎn)單，尺寸不大，故采用模鍛成型。這對(duì)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，選用小35mmX200mm45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(qiáng)度、高塑性和高韌性的性能，對(duì)齒輪軸進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，選用 IT7級(jí)精度， 對(duì)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(jí)，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

6、紙（四）工藝分析1、零件使用性能分析從傳動(dòng)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(jìn)行正火熱處理。2、零件技術(shù)條件分析外圓尺寸精度：小24h7mm625h7mm620h7mm616h7mm612h7mm610mm 及M32mmi螺紋。外圓形狀位置精度：小32、小25、小20、小16相對(duì)小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(qiáng)度較高，形狀比較簡(jiǎn)單，外輪廓尺寸不大，在小 20h7（|）

7、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)則，在加工鍵槽和中心孔時(shí)，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(shí)要承受很強(qiáng)的沖擊力和很大的交變載荷，要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)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(jī)械加工勞動(dòng)量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，因而，在確定毛坯時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工和毛坯制造兩方面考慮。毛坯余量項(xiàng)目。32mm?25mm?20 mm?16mm?12 mm

8、粗車余量（直 徑）1.56.5111519半精車余量（直 徑）0.622.52.52.5精車余量（直 徑）0.41111磨削余量（直 徑）0.50.50.50.50.5總余量（直徑）310151923（五）機(jī)械加工工藝過程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(jī)床或夾具上定位的所依據(jù)的工件上的點(diǎn)、線、面基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)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

9、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(duì)于同時(shí)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(shí)，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個(gè)不加工表面，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)

10、應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。綜上因素，粗車時(shí)以外圓和兩側(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(jì)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(jì)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(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：尺寸小25h7m很小16h7mm車半精車磨削尺寸小20h7mmi612h7mm粗車半精車銃鍵槽磨削大徑為632mm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(shí)，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(gè)階段。粗加工階段是切除大部分加

11、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(jìn)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(duì)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(gè)零件有許多表面需要機(jī)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(jī)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

12、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(shí)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(jìn)行，調(diào)質(zhì)安排在粗加工以后進(jìn)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(qiáng)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:輔助工序種類較多，包括檢驗(yàn)、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁及平衡等。檢驗(yàn)工序分加工質(zhì)量檢驗(yàn)和特種檢驗(yàn)，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(chǎng)

13、合單獨(dú)安排檢驗(yàn)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?yàn)椋汗ば?0：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？32mm ?20mm ?16mm ?12mm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(yàn)工序140：入庫齒輪軸機(jī)械加工工藝過程卡片黃石理工學(xué)院機(jī)電學(xué)院機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型 號(hào)零件 圖號(hào)JS99-03共2頁產(chǎn)品名 稱零件名稱齒輪 軸第1頁材料牌號(hào)45毛坯種類鍛造毛坯外

14、形尺寸735mmX200mm每件毛坯可制件 數(shù)1每臺(tái) 件數(shù)1工序號(hào)工序 名 稱工序內(nèi)容車間8設(shè)備工2裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件10下 料棒料尺寸？35mmX200mm金工20模鍛鍛造毛坯30熱處理正火處理40車車端面，打中心孔金工CA6136YT1545° 右 偏刀，中心孔 鉆50車粗車外圓？32mm725mm ?20mm 716mm ?12mm金工CA6136YT1590° 右偏刀、頂尖，游標(biāo)卡尺60熱 處 理金工70車?12mm倒角圓金工CA6136YT1590° 右偏刀、YT1545°右偏刀， 頂尖，千分尺80銃銃鍵槽金工X5032直柄鍵槽銃刀、V形塊90磨

15、以兩中心孔定位裝夾工 件，磨各外圓金工MI332BX 1500頂尖、平行砂 輪，千分尺100滾齒滾齒，最大直徑為？32mm金工Y3150K整體齒輪滾 刀（模數(shù)為3, 頭數(shù)2）彈簧 夾頭、頂尖110剃齒剃齒金工Y4250剃齒刀黃石理工學(xué) 院機(jī)電學(xué)院機(jī)械加工工2過程卡片產(chǎn)品零件圖號(hào)JS99-03共2頁產(chǎn)品名稱零件名稱齒輪軸第2頁描 圖120鉗工去毛刺金工錘刀130檢驗(yàn)檢驗(yàn)質(zhì)檢 室千分尺、游標(biāo) 卡尺、描校140入 庫涂上防銹油底 圖 號(hào)設(shè)計(jì)（日審核（日 期）標(biāo)準(zhǔn) 化 （日期）會(huì)簽（日 期）一期）裝處更改簽日標(biāo)處更改義簽日訂標(biāo)記數(shù)文件字期記數(shù)件名字期號(hào)號(hào)（六）主要機(jī)床1、常用機(jī)床介紹1）車床車床是應(yīng)用

16、最廣泛的金屬切削機(jī)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、鏈孔、較孔、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(diǎn)是工件固定不動(dòng)，刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并沿主軸方向進(jìn)給，操作可以是手 動(dòng)，也可以是機(jī)動(dòng)。在鉆床上裝上不同的刀具可完成鉆孔、擴(kuò)孔、較孔、物孔、物凸臺(tái) 等。5）銃床銃床是利用銃刀在工件上加工各種表面的機(jī)床，銃刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，工件或（和）銃刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銃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。銃刀是一種多齒刀具，銃刀上等每個(gè)刀齒是間歇參加工作的，因而 使得刀齒冷卻條件好，刀

17、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，銃削都得到廣泛的應(yīng)用。銃床加工精度一般為IT9-IT7 ,表面粗糙度 Ra值為6.3-1.6um。6）磨床磨床是為了適應(yīng)工件精密加工而出現(xiàn)的一種機(jī)床，它是精密加工機(jī)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(jī)床。通常磨具旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，工件的旋轉(zhuǎn)與 移動(dòng)或磨具的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通常把使用砂輪加工的機(jī)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(jī)床稱為精磨機(jī)床。2、機(jī)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(jī)床的使用性能決定的，在設(shè)計(jì)工藝 規(guī)程時(shí)，主要是選機(jī)床種類及型號(hào)，選項(xiàng)擇時(shí)間參照相關(guān)手

18、冊(cè)，產(chǎn)品樣品，遵循以下原 則：（1）機(jī)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(jī)床的精度應(yīng)與上件的精度要求相適應(yīng)；(3)機(jī)床生產(chǎn)類型應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。當(dāng)在車間沒有相適應(yīng)的機(jī)床設(shè)備時(shí)，就需要對(duì)已有的機(jī)床進(jìn)行設(shè)備的改裝，使其成為專用機(jī)床。在此，應(yīng)根據(jù)具體要加工的零件的要求提出設(shè)計(jì)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(jì)效益等。齒輪軸需經(jīng)過車、鉆、銃、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：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.銃鍵槽選用X5032d.齒輪加工選用滾齒機(jī)；滾

19、齒機(jī)Y3150K參數(shù)：最大工件直徑X最大模數(shù)(mm滾力至工作 臺(tái)最小中心 距(mrm工作臺(tái)尺寸(mrm主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)范圍(轉(zhuǎn)/min)800X1050690945280電機(jī)外形尺寸長(zhǎng)X寬X高(mrm工作精度主電 機(jī)總電容臺(tái)數(shù)等級(jí)粗糙度Ra7.516.0373050X960X21505-6-72.5五.夾具工作原理分析機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的一種裝置。具作用是將工件定位, 以使工件獲得相對(duì)于機(jī)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(dòng)強(qiáng)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

20、通用機(jī) 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、銃床上的平 口虎鉗、萬能分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等；磨床上的磁力工作臺(tái)等。這些夾具有很大的通用 性，使用時(shí)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(jī)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(jiǎn)單（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(shí)必須找正，定中心。中心架和跟刀架：在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)， 為增加工件剛性防止工件振動(dòng)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(jì)制造的夾具。專用夾具不必考慮通用性，故可以設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、使用方便。但它的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)，成 本也較高，產(chǎn)品變更時(shí)無法使用，因而