機(jī)械制造課設(shè)范例

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計姓名： 序號： 班級： 指導(dǎo)老師： 日期：我們這次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)（含機(jī)床夾具設(shè)計）和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（鉆床主軸）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機(jī)會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作大下良好的基礎(chǔ)。一 零件的分析（一） 零件的作用

2、 軸類零件的功用為支傳動零件（齒輪.皮帶輪），傳遞扭矩，承受載荷，以及保證在主軸上的工件（或刀具）具有一定的回轉(zhuǎn)精度。鉆床主軸為階梯軸，按長度與直徑比例可分為撓性軸。工件在鉆床上加工時，工件不動，主運動為主軸的旋轉(zhuǎn)，主軸的旋轉(zhuǎn)精度要求較高（二）零件的工藝分析1） 鉆床的主軸的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，又屬于細(xì)長軸類零件，其剛性較差。因此所有表面加工，半精加工和精加工三次，而且工序分得很細(xì)，這樣經(jīng)過多次加工以后，逐次減小了零件的變形誤差。2） 安排足夠的熱處理工序，保證清除零件的內(nèi)應(yīng)力，減小零件變形的手段。3） 為保證支撐軸和錐孔的同軸度，加工過程中，配用錐堵夾外圓和錐孔的加工能達(dá)到圓跳動誤差為0.015m

3、m。4） 在磨削莫氏4號錐孔時，利用基準(zhǔn)軸徑A作為支撐部位用基準(zhǔn)軸徑B工件，保證了錐孔與基準(zhǔn)的同軸度。5） 無論車削還是磨削，工件夾緊力要適中，在保證工件無軸向串動的條件下，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，精磨時。 二 確定毛坯，畫毛坯零件合圖 根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件，由已知條件可知，生產(chǎn)為中批生產(chǎn)，查相關(guān)資料知毛坯采用模鍛，為消除殘余應(yīng)力，模鍛后應(yīng)正火處理（此為毛坯預(yù)備性熱處理）。 參考文獻(xiàn)知該鍛件的尺寸公差等級為F，取加工余量大端：a=14，小端a=12三 工藝規(guī)程設(shè)計(一) 定位基準(zhǔn)的選擇軸類加工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量可能夾

4、其與裝配基準(zhǔn)重合和俠各工序的基準(zhǔn)統(tǒng)一，并且考慮在一次安裝盡可能加工出較多表面。車床主軸的裝配是前后兩個支撐軸頸面，為保證長盤定位面和前錐孔與支撐軸頸為粗基準(zhǔn)，在加工過程中，應(yīng)采用互為基準(zhǔn)方法，即基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換方法。 對于精基準(zhǔn)而言，應(yīng)采用軸兩端的頂尖孔作為基準(zhǔn)面。（二） 制定工藝路線工藝路線的確定,經(jīng)考慮擬定了以下兩個可行的工藝方案:方案一工序1：自由鍛工序2：正火工序3：粗車大端面,鉆中心孔 ，頂大端中心孔,車大端外圓70 mm，倒頭車EF處至尺寸40mm工序4：夾大端,上中心架,托EF處,車小端面,鉆中心孔，粗車小端外圓各部工序5：半精車小端外圓EF,長40mm工序6；半精車小端面,修研中心孔

5、，加工小端外圓各部尺寸,工序7：半精車70mm端面和外圓,鉆孔及精車莫氏4號圓錐孔,工序8：夾大端，頂小端，半精車小端各部外圓。工序9：用分度頭夾大端頂小端，銑兩長孔，至圖樣要求工序10：夾大端頂小端，精車小端各段外圓，倒角。工序11：夾小端，精車mm,倒角，精車莫氏號錐孔，倒角，工序12：分度頭夾大端、頂小端，粗銑、半精銑花鍵。工序13：夾小端，頂大端，粗磨各段外圓，工序14：夾大端，頂小端，車削螺紋.h至圖樣要求工序15：修研兩端中心孔，采用兩中心孔定位加緊工件，半精磨各段外圓尺寸，精磨花鍵至圖樣要求，精磨軸外圓各部尺寸至圖樣要求工序16：涂油入庫方案二:工序1：自由鍛工序2：正火工序3：

6、小端插入主軸孔,夾小端,粗車大端面,鉆中心孔A6.3 夾小端端部,頂大端中心孔,車大端外圓70 mm留加工余量5mm倒頭車32mm處至尺寸40mm工序4：夾大端,上中心架,托40mm處,車小端面,鉆中心孔A6.3,總長留加工余量17mm(中心孔工藝凸臺),粗車小端外圓各部留加工余量5mm,照顧大端長138 mm,留加工余量2mm.(鉆小端中心孔后,改夾大端頂小端中心孔)工序5：調(diào)質(zhì)處理2832HRC工序6：夾大端,頂小端,半精車小端外圓32mm至35mm,長40mm工序7：夾大端,中心架托35處,半精車小端面,修研中心孔.夾大端頂小端,去掉中心架,加工小端外圓各部尺寸,留加工余量3mm工序8：

7、夾小端,托40mm處,半精車70mm端面和外圓,總長1045mm(其中有工藝凸臺15mm).外圓留加工余量1.5mm,鉆孔及精車莫氏4號圓錐孔,留余量1.52.5mm工序9：夾大端，頂小端，半精車小端各部外圓，留加工余量.mm工序10：劃mmmm及mm.mm長孔線工序11：用分度頭夾大端頂小端，銑兩長孔，至圖樣要求工序12：對mmmm處，進(jìn)行局部淬火，硬度工序13：夾大端頂小端，精車小端各段外圓，倒角，留磨削加工余量.mm工序14：夾小端，中心架托mm,精車mm,倒角，留磨削加工余量.mm.中心架改托mm處，精車莫氏號錐孔，倒角，留磨削加工余量.mm工序15：分度頭夾大端、頂小端，粗銑、半精銑

8、花鍵，留磨削余量.mm工序16：夾小端，頂大端，粗磨各段外圓，留精磨余量.mm工序17：夾小端，中心架托大端mm處，粗磨錐孔，留磨削余量.mm,裝錐堵工序18：夾大端，頂小端，車削螺紋.h至圖樣要求工序19：時效處理（消除機(jī)械加工內(nèi)應(yīng)力）工序20：修研兩端中心孔，采用兩中心孔定位加緊工件，半精磨各段外圓尺寸，留精磨余量.mm工序21：精磨花鍵至圖樣要求工序22：采用兩中心孔定位裝夾工件，精磨軸外圓各部尺寸至圖樣要求工序23：取出左端（大頭）錐堵工序24：夾小端用中心托基準(zhǔn)軸徑mm,以基準(zhǔn)軸徑mm找正，精磨莫氏號圓錐孔及端面至圖樣要求工序25：夾大端，托小端mm軸徑，車掉小端工藝凸臺，保圖樣尺寸

9、mm工序26：檢查各部尺寸及精度工序27：涂油入庫工藝方案的取舍,需從它們的加工質(zhì)量,生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性三個方面進(jìn)行綜合對比分析. 方案二優(yōu)于方案一；方案二加工工序較全面。四, 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，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. 粗車，半精車軸的外圓、鉆中心孔、車莫氏錐孔、倒角、車螺紋均采用車床C6163。2. 銑兩長孔采用X53K分度頭，粗銑，半精銑花鍵采用XA6132銑床。3. 工藝過程中的磨削過程，粗磨、精磨軸各段外圓采用M1432磨床。4. 粗，精磨錐孔采用內(nèi)圓磨床M2120

10、。5. 夾具選擇：加工軸類零件均采用機(jī)床輔助夾具，無專用夾具。 量具：采用游標(biāo)卡尺，千分尺等其他專用量具。五 加工工序設(shè)計一；車削小端BC、CD、DE、EF的外圓1. C6136臥式車床，加工余量a=12 加工表面粗糙度6.3m。2. 選用刀具：據(jù)3表8.2-29選用刀桿尺寸H×B=25×16mm，硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表8.2-29查出刀片厚度為84mm，粗加工選用刀片牌號Y753. 選用粗車車削用量確定車削深度 粗加工=4mm確定進(jìn)給量：f=0.5mm/r確定車削耐用度：T=60min確定車削速度V、車削功率，查表8.4-24得=107m/min，=6.9kw修正系數(shù)=1.

11、18 =0.92 =1.09（表8.4-13）=0.65（8.4-13），其余修正系數(shù)為1則=107×1.18×0.65=82m/min =6.9×1.09×0.65=4.89kw根據(jù)計算 取n=500r/min f=0.5mm/r這時v=80m/min =4.74kw 4選用半精加工車削用量a) 車削深度 =1mmb) 確定進(jìn)給量f： 取f=0.3mm/rc) 確定車削速度，查表8.4-24得 =160mim =1.3kw 查出各修正系數(shù)為： =1.18，=0.92 =1.09故=162×1.18=191m/min =1.3×1.0

12、9=1.42kw 按機(jī)床取n=1400r/min則車削速度 故半精車的車削用量為 =1mm f=0.3m/min n=1400r/min5選用精車用具（刀具 YG硬質(zhì)合金車刀）d) 確定車削深度=0.5mme) 確定進(jìn)給量：f=0.1mm/rf) 確定車削速度v，車削功率 V=167m/min =1.0kw 查表8.4-12得修正系數(shù)=1.18 =0.92 =1.09故=167×1.18=198m/min按機(jī)床取n=1500r/min則車削速度 取精車的車削用量為=0.5mm f=0.1mm/r v=193m/min n=1500r/min 查表得：加工BC DE段的加余量;(1)

13、粗車各段,留加工余量是3mm(2) 半精車小端各段外圓,留加工余量是3mm(3) 精車小端各段外圓,留磨削加工余量是0.8mm(4) 半精磨BC、DE的外圓,留精磨余量0.3mm(5) 精磨:BC、DE的尺寸要求.現(xiàn)就BC的進(jìn)行工序尺寸鏈的分析.加工表面 加工方法 加工余量 工序尺寸40K5 精磨 _ 40 40K5 半粗磨 0.3 40.340K5 精車 0.8 40.840K5 半精車 3 4340K5 粗車 5 4540K5 毛坯 12 52二：工序3粗車大端AB及工序10、精車、工序12粗磨、工序14精磨查文獻(xiàn)表10-6,表精磨余量為Z=0.15 mm 粗磨余量為Z=0.4mm 精車余

14、量為Z=2.5mm 粗車余量為Z=7mm 軸AB端的基本尺寸L=138mm各工步的余量和工序尺寸可列表如下加工表面 加工方法 余 量 工序尺寸70 精磨 _ 7070 粗磨 0.15 70.1570 精車 0.4 70.470 粗車 2.5 72.570 毛坯 7 77參考文獻(xiàn)2,表6-61. C6136臥式車床2. 選用刀具：據(jù)3表8.2-29選用刀桿尺寸H×B=25×16mm，硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表8.2-29查出刀片厚度為84mm，粗加工選用刀片牌號Y753. 取走刀量f=0.4mm/r,取主軸轉(zhuǎn)速為300r/min,取粗車切削深度Z=1.5mm4. 相應(yīng)的切削速度為v

15、=1.28m/s由文獻(xiàn)2表6-6得車床功率為10kw5. 校驗機(jī)床功率:當(dāng)走刀量f=0.4mm/r,取n=0.9查表6-6得單位切削功率P=32.7×10kw/mm/min 則切削功率:P=4.27kw<10kw三：車螺紋 計算切削速度：計算切削速度由參考文獻(xiàn)3表16.1-10查得，刀具壽命T=60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時Z0.17,過戶刀次數(shù)i4;精車螺紋時Z0.08走刀次數(shù)i2則 式中，螺距則，（粗車），（精車），又所以粗車螺紋時 精車螺紋時 確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時：按機(jī)床說明書取 n180rmin實際切削速度： 精車螺紋時：按機(jī)床說明書取 n400rmi

16、n實際速度 v32.42mmin 切削工時：取切入長度，粗車螺紋工時： 精車螺紋工時： 四：鉆莫氏4號錐孔1）、鉆孔*98mm：根據(jù)手冊取鉆孔的進(jìn)給量：；選用單刃外排屑深孔鉆切削速度：v=；用插入法求得鉆孔的切削速度：；由此算出轉(zhuǎn)速為： 按機(jī)床實際轉(zhuǎn)速：； 1. 精車莫氏4號圓錐孔考慮機(jī)床實際進(jìn)給量：，2. 粗磨莫氏4號圓錐孔：實際進(jìn)給量：； 3. 精磨莫氏4號圓錐孔 實際進(jìn)給量： 精車莫氏4號圓錐孔,留加工余量1.52.5mm 粗磨莫氏4號圓錐孔,留余量0.3mm 精磨莫氏4號圓錐孔及圖樣要求五：銑花鍵花鍵長度, 其赤側(cè)面粗糙度，所用機(jī)床為XA6132，機(jī)床功率，其公稱尺寸為1. 選取銑刀類

17、及其參數(shù)，根據(jù)花鍵參數(shù)；選取高速鋼齒槽銑刀，其齒直徑D=100mm，銑刀厚度L=18mm，齒數(shù)Z=18。2. 選取每齒進(jìn)給量，根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及其參數(shù)；加工性質(zhì)和銑刀寬度 文獻(xiàn)3，表。選取每齒進(jìn)給量3. 確定刀具耐用度T，按文獻(xiàn)2表確定銑刀耐用度T=120mm。4. 選擇切削速度，根據(jù)2表選取切削速度,按條件D=100mm,16mm;T=120 min, ,取，又根據(jù)不同加工條件進(jìn)行修正計算。按2表工件硬度為156179HB時取最后確定，5. 確定銑床主軸轉(zhuǎn)速n 根據(jù)XA6132型銑床說明書，選取。最后確定切削速度為確定每分鐘進(jìn)給量確定=1186.檢驗機(jī)床電動機(jī)功率，按2表，選取切削功率，按公式則

18、1.16.375所以滿足要求7.計算縱向工作臺的工作行程長度 (;切出長度)花鍵長度，則取8.計算機(jī)動時間； 五：銑兩長孔加工要求：粗銑機(jī)床：X62W型立式銑床。刀具：20可轉(zhuǎn)位立銑刀，齒數(shù)。進(jìn)給量 查資料，按硬質(zhì)合金端銑刀取小值得每齒進(jìn)給量。切削速度 （表2-7-22），取。確定銑刀轉(zhuǎn)速和工作臺進(jìn)給速度對照62W型立式銑床資料，取刀具實際轉(zhuǎn)速，工作臺時間進(jìn)給速度。基本時間 由工藝學(xué)知，銑基本時間的計算公式為加工長度加工要求：粗銑機(jī)床：X62W型立式銑床。刀具：50可轉(zhuǎn)位立銑刀，齒數(shù)。進(jìn)給量 查資料，按硬質(zhì)合金端銑刀取小值得每齒進(jìn)給量。切削速度 （表2-7-22），取。確定銑刀轉(zhuǎn)速和工作臺進(jìn)給

19、速度對照62W型立式銑床資料，取刀具實際轉(zhuǎn)速，工作臺時間進(jìn)給速度。基本時間 由工藝學(xué)知，銑基本時間的計算公式為加工長度七 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡八 心得體會機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個環(huán)節(jié)。這次課程設(shè)計能使我們可以綜合運用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度的零件（支架）的工藝規(guī)程的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機(jī)會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及將來從事的事業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。九 參考文獻(xiàn)機(jī)械制造

20、手冊王宛山 邢敏 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社2002典型零件加工生產(chǎn)實例陳宏鈞等 機(jī)械工業(yè)出版社 2005實用機(jī)械加工工藝手冊陳宏鈞主編,機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械制造工藝學(xué) 王先逵 機(jī)械工業(yè)出版社某廠工藝過程卡片產(chǎn)品名稱，型號零件名稱零件圖號第一頁車床鉆床主軸機(jī)制031材料牌號45毛坯種類鍛件毛坯尺寸毛坯可制作數(shù)每臺件數(shù)11工序號工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及型號工藝裝備名稱及代號時間定額（min）夾具刀具量具單件準(zhǔn)備1自由鍛游標(biāo)卡尺2正火3畫端面及外形線,做為粗加工的參考尺寸線手工4小端插入主軸孔,夾小端,粗車大端面,鉆中心孔A6.3夾小端端部,頂大端中心孔,車大端外圓70 mm留加工余量5mm倒頭車32mm

21、處至尺寸40mm機(jī)加C6163車床卡盤頂尖普通車刀游標(biāo)卡尺5夾大端,上中心架,托40mm處,車小端面,鉆中心孔A6.3,總長留加工余量17mm(中心孔工藝凸臺),粗車小端外圓各部留加工余量5mm,照顧大端長138 mm,留加工余量2mm.(鉆小端中心孔后,改夾大端頂小端中心孔)機(jī)加C6163車床兩頂尖，雞心卡爪普通車刀游標(biāo)卡尺、直尺6調(diào)質(zhì)處理2832HR手工7夾大端,頂小端,半精車小端外圓32mm至35mm,長40mm機(jī)加C6163車床兩頂尖，普通車刀游標(biāo)卡尺、直尺8夾大端,中心架托35處,半精車小端面,修研中心孔.夾大端頂小端,去掉中心架,加工小端外圓各部尺寸,留加工余量3mm機(jī)加C6163車床兩頂尖，普通車刀游標(biāo)卡尺、直尺9夾小端,托40mm處,半精車70mm端面和外圓,總長1045mm(其中有工藝凸臺15mm).外圓留加工余量1.5mm,鉆孔及精車莫氏4號圓錐孔,留余量1.52.5mm機(jī)加C6163車床兩頂尖，中心架普通車刀游標(biāo)卡尺、直尺0110夾大端