萬(wàn)向節(jié)十字軸機(jī)械加工工藝說(shuō)明書(shū)

機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)課題：萬(wàn)向節(jié)十字軸姓名：學(xué)號(hào)：0811113059班級(jí)：08機(jī)電一班指導(dǎo)老師：完成時(shí)間：2011.07.06目錄2.2零件加工的基準(zhǔn)選擇分析2.2.1以毛坯四個(gè)軸頸為粗基準(zhǔn)的加工表面以四個(gè)軸頸為基準(zhǔn)的加工軸向中心孔和車(chē)軸端面的安排，這是因?yàn)樗膫€(gè)軸頸是重要加工表面，這樣做可保證它們的加工余量均勻，并防止加工余量不夠而導(dǎo)致廢品產(chǎn)生，同時(shí)這也符合便于裝卡的原則。2.2.2以軸向中心孔為精基準(zhǔn)的加工表面軸頸是最重要的加工表面，由于十字軸的剛性較差，毛坯的圓柱度誤差很容易反映到工件上來(lái)，要求四軸的垂直度要求不大于0.015。由于要求較高，故軸頸安排了粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)，精磨，這樣毛坯誤差復(fù)映到工件的誤差就明顯減小，從而保證了零件的加工精度。此外，為了減小磨削力引起的變形，選用切削性能較好的白剛玉粒度號(hào)為46的較軟砂輪。2.2.3以軸頸為精加工基準(zhǔn)的加工表面磨四周端面，由于四個(gè)軸端面的對(duì)稱(chēng)度要求比較高，故最終安排一道軸頸為精基準(zhǔn)的磨削加工。三工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式零件材料為20Gr，考慮到零件在工作過(guò)程中承受經(jīng)常性的交變載荷，因此選用鍛件，從而使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件可靠工作。此外考慮到生產(chǎn)性質(zhì)為大批大量，所以采用效率和精度等級(jí)都比較高的模鍛成型加工工藝。3.2基面的選擇基面選擇在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中占有很重要的位置，關(guān)系到能否保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率?；孢x擇合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高;否則，最直接的后果是無(wú)法保證加工質(zhì)量，造成零件大批報(bào)廢，浪費(fèi)原材料和勞動(dòng)力以及能源，降低生產(chǎn)效率。3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇考慮到端面對(duì)兩對(duì)軸線的位置度要求，而且四個(gè)軸頸外圓是重要加工表面，這樣做可保證重要加工表面的加工余量均勻，并防止加工余量不夠而導(dǎo)致廢品產(chǎn)生，同時(shí)選擇外圓面作為粗基準(zhǔn)定位比較穩(wěn)定，符合便于裝卡的原則，所以選擇毛坯外圓為粗基準(zhǔn)粗車(chē)軸端面比較合理。3.2.2精基準(zhǔn)的選擇以粗加工后的四個(gè)軸頸作為加工中心孔的精基準(zhǔn)以中心孔作為加工四個(gè)軸頸的外圓的精基準(zhǔn)以四個(gè)軸頸的外圓作為加工四軸端面的精基準(zhǔn)。3.3制定工藝路線。工序路線方案工序1檢驗(yàn)毛坯工序2正火處理工序3檢驗(yàn)是否有損傷工序4粗車(chē)四軸端面工序5粗車(chē)四軸外圓工序6半精車(chē)四軸端面工序7半精車(chē)四軸外圓工序8精車(chē)四軸外圓工序9鉆端面通孔工序10鉆油杯螺紋孔工序11攻油杯螺紋孔螺紋工序12精銑端面槽工序13滲碳調(diào)質(zhì)處理工序14精磨四軸端面工序15精磨四軸外圓工序16最終檢查3.4機(jī)械加工余量，工藝尺寸及毛坯尺寸的確定3.4.1四軸外圓加工余量直徑考慮其加工長(zhǎng)度為24mm，零件直徑為Φ16.3mm，與其聯(lián)系的非加工表面的尺寸為Φ22.5mm。由于是大批生產(chǎn)并且采用模鍛件作為毛坯，為了降低毛坯加工難度，簡(jiǎn)化工藝路線，且零件圖上的尺寸要求為Φ，所以直接取外圓的毛坯的尺寸為Φ22.5mm。3.4.2四軸端面加工余量四周端面的相對(duì)面間的零件尺寸為mm，粗糙度為0.08，四端面對(duì)軸線應(yīng)垂直，不垂直度不大于0.015，因此選擇加工余量Z=3mm可以滿足加工要求,零件復(fù)雜度為S2，材質(zhì)系數(shù)為M1，因此毛坯尺寸的公差和上下偏差為mm，因此加工余量為，毛坯尺寸為。終上所述毛坯的長(zhǎng)短和寬度尺寸在范圍內(nèi)是合理的，而軸頸的尺寸為Φ是合理的。3.5確定切削用量及基本工時(shí)3.5.1工序一檢驗(yàn)毛坯工序要求主要是檢驗(yàn)毛坯是否的尺寸時(shí)候符合要求，另外零件的表面加工質(zhì)量也是主要的檢驗(yàn)對(duì)象，不能有大的凸凹或者裂紋。毛坯圖3.5.2工序二正火處理由于毛坯的材料為20Cr，直接加工的難度較大。所以在加工前采用正火對(duì)毛坯進(jìn)行處理，降低毛坯的硬度，以提高加工質(zhì)量和加工效率。3.5.3工序三檢驗(yàn)是否有損傷毛坯經(jīng)過(guò)正火處理的過(guò)程中由于受熱不均的影響可能使得毛坯變形。原先毛坯內(nèi)部的應(yīng)力也有可能在受熱的情況下使得工件產(chǎn)生裂紋，此步驟中的檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)經(jīng)過(guò)正火后的零件是否滿足所計(jì)算出的毛坯的尺寸要求。3.5.4工序四粗車(chē)四軸端面加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：粗車(chē)四軸端面由86mm加工到82.4mm.機(jī)床選擇：臥式車(chē)床C6201-1刀具選擇：YT5外圓車(chē)刀計(jì)算切削用量根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為，工件直徑靠近20mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量0.6mm，有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度，并根據(jù)從車(chē)外圓的切削速度表，并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn)，選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。轉(zhuǎn)換成機(jī)床的轉(zhuǎn)速為，由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取轉(zhuǎn)速為。相應(yīng)的實(shí)際切削速度為。計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到加工一個(gè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾，本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間。結(jié)果圖3.5.5工序五粗加工四軸外圓鉆中心孔加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工表面的粗糙度要求為機(jī)床選擇：臥式車(chē)床C6201-1刀具選擇：選擇A型不帶護(hù)錐的中心鉆（GB6078—85）計(jì)算切削用量中心孔的表面粗糙度要求為，所以進(jìn)給速度選擇為。主軸轉(zhuǎn)速選擇為計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到加工一個(gè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾，總機(jī)動(dòng)時(shí)間。B.粗車(chē)四軸外圓加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：粗車(chē)四軸外圓由Φ（由工藝手冊(cè)查得尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.5)/3=0.5）到Φ。機(jī)床選擇：臥式車(chē)床C6201-1刀具選擇：YT5外圓車(chē)刀計(jì)算切削用量根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為工件直徑靠近20mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量0.6mm，有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度，根據(jù)從車(chē)外圓的切削速度表，并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn)，選出對(duì)應(yīng)的切削速度為，，由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取轉(zhuǎn)速為=。應(yīng)的轉(zhuǎn)速為計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到加工一個(gè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾，總機(jī)動(dòng)時(shí)間。本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間為(28+22.24=50.24)s。結(jié)果圖3.5.6工序六半精車(chē)四軸端面加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：粗車(chē)四軸端面由82.4mm加工到80.4mm.機(jī)床選擇：臥式車(chē)床C6201-1刀具選擇：YT5外圓車(chē)刀計(jì)算切削用量根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為，工件直徑靠近20mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量0.3mm，有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度，根據(jù)從車(chē)外圓的切削速度表，并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn)，選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。，由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取轉(zhuǎn)速為=。相應(yīng)的切削速度為。計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到粗車(chē)加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾，因此本次工序的總時(shí)間。結(jié)果圖3.5.7工序七半精車(chē)四軸的外圓加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：粗車(chē)四軸外圓由Φ（由工藝手冊(cè)查得尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.5)/3=0.5）到Φ。機(jī)床選擇：臥式車(chē)床C6201-1刀具選擇：YT5外圓車(chē)刀計(jì)算切削用量根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為，工件直徑靠近20mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量0.3mm，有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度，根據(jù)從車(chē)外圓的切削速度表，并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn)，選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。，由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取轉(zhuǎn)速為=。相應(yīng)的切削速度為。計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到粗車(chē)加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾，因此本次工序的總時(shí)間。結(jié)果圖3.5.8工序八精車(chē)四軸外圓加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：粗車(chē)四軸外圓由Φ（由工藝手冊(cè)查得尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.5)/3=0.5）到。機(jī)床選擇：臥式車(chē)床C6201-1刀具選擇：YT5外圓車(chē)刀計(jì)算切削用量根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為，工件直徑靠近17mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量0.2mm，有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度，根據(jù)從車(chē)外圓的切削速度表，并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn)，選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。機(jī)床轉(zhuǎn)速，由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取轉(zhuǎn)速為=。相應(yīng)的切削速度為。計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到粗車(chē)加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾，因此本次工序的總時(shí)間。結(jié)果圖3.5.9工序九鉆端面通孔加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：孔的表面粗糙度為，且兩通孔的軸線垂直度要求不大于0.0015。鉆Φ5mm的孔，深度為80.4mm；機(jī)床選擇：立式鉆床Z518。刀具選擇：Φ5mm（108）和Φ9.2mm(180)的直柄麻花鉆。確定切削用量由材料σ=1018Mpa<0.748Gpa，查表取。依據(jù)鉆直徑以及進(jìn)給量查表確定，計(jì)算轉(zhuǎn)速，車(chē)床為無(wú)極轉(zhuǎn)速因此轉(zhuǎn)速不需修正。計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到粗車(chē)加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有兩個(gè)相同的裝夾，因此本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間。由于加工階梯孔的時(shí)間很少，所以這里不予計(jì)算，可放在輔助時(shí)間內(nèi)加以補(bǔ)充。完成圖3.5.10工序十鉆油杯螺紋孔加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：鉆Φ5mm的孔，深度為21mm機(jī)床選擇：立式鉆床Z518刀具選擇：Φ5mm的直柄麻花鉆確定切削用量與鉆端面中心通孔的要求基本相同，所以取相同值。。。。計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間。完成圖3.5.11工序十一攻油杯螺紋孔螺紋加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：攻螺紋M6-7H；機(jī)床選擇：立式鉆床Z518。刀具選擇：M6細(xì)柄機(jī)用和手用絲錐（GB3463—83）確定切削用量查表取，切削速度計(jì)算公式：查表確定各系數(shù)：，計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間。完成圖3.5.12工序十二銑四軸端面槽加工要求、機(jī)床和刀具的選擇加工要求：要求加工寬為2mm，深度為1.5mm，內(nèi)表面的粗糙度要求。機(jī)床選擇：臥式銑床刀具選擇：直徑為2mm的削平型直柄立銑刀計(jì)算切削用量根據(jù)刀具材料以及加工類(lèi)型，依據(jù)《機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》查表=0.12mm，。，由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取。刀具每分鐘進(jìn)給量為=110.4mm/min.計(jì)算基本時(shí)間工件加工行程，切削速度，刀具切入行程，切出行程。計(jì)算得到粗車(chē)加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外，由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾，因此本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間。完成圖3.5.13工序十三滲碳淬火滲碳深度嚴(yán)格控制為1.2～1.5，淬火硬度為HRC58～64心部硬度HRC28～43，噴丸處理。3.5.14工序十四精磨四軸端面加工要求、機(jī)床和磨輪的選擇加工要求：磨削端面加工至機(jī)床選擇：平面磨床MM7112。磨輪選擇：確定砂輪材料為白剛玉，粒度為46，粘結(jié)劑為陶瓷的平型砂輪，砂輪直徑d=250mm,厚度h=6mm。確定切削用量由加工要求確定。完成圖3.5.15工序十五精磨四軸外圓加工要求、機(jī)床和磨輪的選擇加工要求：磨削外圓加工至Φ機(jī)床選擇：外圓磨床。磨輪選擇：確定砂輪材料為白剛玉，粒度為46，粘結(jié)劑為陶瓷的平型砂輪，砂輪直徑d=250mm,厚度h=6mm。確定切削用量由加工要求確定。完成圖3.5.16最終檢驗(yàn)檢驗(yàn)零件成品的的各項(xiàng)要求是否符合，零件圖的尺寸要求。四設(shè)計(jì)小結(jié)為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，我在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績(jī)，在此對(duì)老師致以衷心的謝意！課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是零件分析，第二階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了幾何尺寸，公差配合等知識(shí)；第二階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、