X6132铣床主轴的机械加工工艺及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计 毕 业 设 计（论 文）说 明 书 题 目 床 主轴 加工工艺 及夹具设计 学 生 系 别 专 业 班 级 学 号 指 导 教 师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 我 国 的制造工艺与技术装备相对落后于工业发达的国家，我国大多数企业目前还采用较落后 的制造工艺及技术装备生产，优质高效率低 耗工艺的普及率不足 10%数控机床及高效设备不足 5%。在产品开发设计的技术手段方面，我国 覆盖率仅为 5%。不能及时开发设计具有创新和独占性的市场的新产品。总之 ，我国的制造技术与水平还存在阶段性的差距，而我国的机械制造装备产业也是大致如此。 当前，制造技术的发展趋势是：必须强化具有自己创新 技术的产品开发能力，缩短产品的上市时间，提高产品质量和生产效率，从而 提高企业的市场应变能力和综合竞争能力。 重视先进的基本制造工艺与特种 工艺的研究，重视使能技术的研究和先进 机床 、刀具的研究，研究高性能的自动化加工机床，开发基于新工艺的装备等，乃是当误之急。 在这次的毕业设计中我选择的课题是 床的主轴设计 ， 说明 书 第一章 是引言主要包括了两方面的内容一是设计 说明二是设计 目的；第二章是零件的分析 包括了两个内容的作用和工艺分析；第三章是 工艺规程设计 主要内容包括了 确定毛坯的制造形式 定位基准的选择 、 制订工艺路线 、 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 。 第 4 章 是确定切削用量及工时的计算 。第 5 章 是 夹具的设计与计算 关键词 ： 数控机床 、 产品开发能力 、 夹具 的设计与计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he of to an to so of is a 0% of of to is %ofin AD a % t ofin of a of is At E:to of s a to on an of of of a of s, a is to of is is be a I in of is of 6132 a to a is a to is a is a of of to a to of s is to to s is he 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . I . 1 章 引 言 . 1 计说明 . 1 . 1 第 2 章 零件的分析 . 2 件的作用 . 2 件的工艺分析 . 2 第 3 章 工艺规程设计 . 3 定毛坯的制造形式 . 3 位基准的选择 . 3 订工艺路线 . 3 第 4章确定切削用量及工时的计算 . 10 第 5章 夹具设计 . 32 第 6章结束语 . 34 致谢 . 35 参考文献 . 36 附录 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 引 言 计说明 毕业设计是 我们学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次 毕业 设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 计目的 1：培养学生运用机械制造工艺学及有关课程日知识 。结合生产实践中学到的知识。独立地分析和解决工艺问题。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程能力。 2：能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具的结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具能力。 3：培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。 4：进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本能力。 5：培养学生查阅资料的能力，配合能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 零件的分析 件的作用 题目所给为 轴的设计，它位于转动铣刀的部件 ,主要作用是转递扭矩使铣刀获得转动的动力。轴上的：的内锥孔用于装夹铣刀，铣刀的刀柄与主轴要有很好的同轴度，同时保证轴的大端面与轴心线的垂直度。 件的工艺分析 该零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。但是，零件的加工过程，需要有较高垂直度和径向跳动误差，内锥孔需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有一定的尺寸精度，否则会影响机器设备的性能和精度。由于零件的结构较规则，加工时不需要较复杂且专用夹具就能准确的定位，并保持适当 的夹紧力。 零件材料为 45 钢，考虑到主轴经常作顺逆时针方向的旋转带动铣刀切削和转速常变化，故在工作过程中常交变扭矩，这样就需要对毛坯进行锻造，在经过锻打后内部纤维组织分布均匀，抗压抗扭强度提高，保证零件工作可靠性；耐磨性 ,耐热性也大大提高。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 45 号钢，它是最常见的材料，其优点是：价格便宜，用途广泛，力学性能好，工艺性好。又因为该零件为大批量生产 ,毛坯的质量约为 35的外型尺寸简单适 宜采用膜锻，毛坯精度较高 ,加工余量可适当减少，也节约材料。 位基准的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出很多问题，进而导致生产无法正常进行。 (1)粗基准的选择 粗基准的作用主要是决定加工面与不加工面之间的位置关系 ,以及保证加工面的余量均匀 ,对于轴类零件选取外圆为粗基准。 (2)精基准的选择 在两端面加工出顶尖孔为精基准。由于顶尖孔为精基准除了使设计基准与定位基准重合外，还可以提高二次装夹精度， 从而减少了多次装夹的装夹误差。在不能用顶尖孔定位时或为了提高零件的刚度，可采用外表面定位，外圆表面与一端顶尖孔定位。在加工键槽时为了保证与轴线对称并达到一定的深度，就用键槽所在的外圆株面定位。钻通孔用锥套心轴定位。 订工艺路线 制订工艺路线的出发点 ,应当是使零件的几何形状 ,尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证 ,在生产纲领已确定为大批量生产的条件下 ,可以考虑采用万能机床配以专用工夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率 ,除此以外 ,还应考虑经济效果 ,以便使生产成本尽量下降 法能达到的经济精度 ,确定各表面的加工方法如下 : 1：在加工外圆柱表面时，为避免降低工件刚度，应先加工大直径外圆后才加工小直径外圆。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2：深孔加工安排在调质后进行。因为调质处理工件变形大，如果加工深孔安排在前由调质引起的变形无法修正；保证深孔与外圆同心和主轴壁厚均匀，应安排在外圆粗车或半进车后，就回有一个较精确的轴颈作伸孔加工的定位基准。 3：主轴上的键槽，螺纹和断面上的螺纹孔安排在外圆粗精磨之前车削之后。这是因为在车削加工是继续切削会引起振动，影响质量。对于主轴螺纹，与主轴支撑轴颈有同轴度要求，它的加工 安排在精加之后。 根据先面后孔 ,先主要表面后次要表面 ,先粗加工后精加工的原则初步拟订加工工艺路线如下 : 工艺路线方案一 : 工序 1:备料 。 工序 2:锻造 工序 3:正火 热 处理 工序 4: 铣端面钻顶尖孔 工序 5:粗车外圆 工序 6:调质处理 工序 7:车大 端各部分 （车大端外圆、端面及切槽） 工序 8:车小端个部分 （仿形车小端各部分外圆） 工序 9:钻 深孔 （钻 29通孔 ） 工序 10:扩小端台阶孔 工序 11:车大端锥孔 （ 车大断锥孔 7:24和 42内孔） 工序 12：钻大端的 6 个螺纹孔 工序 13：热处理 （高频淬火大端锥孔及 工序 14：精车 外圆 工序 15： 粗磨外圆 工序 16:粗磨大端内锥孔 工序 17:铣 键槽 工序 18:车螺纹 （车 6处螺纹并与螺母配车） 工序 19:粗磨 外 锥面 工序 20:精磨外锥面 工序 21:精磨内锥 孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 22:倒角去毛刺 工序 23:检验 工序 24:入库 上述方案遵循了工艺路线制订的一般原则 ,但某些工序有些问题还值得进一步讨论。 工艺路线方案一 : 工序 1:备料 。 工序 2:锻造 工序 3:正火热处理 工序 4: 铣端面钻顶尖孔 工序 5:粗车外圆 工 序 6:调质处理 工序 7:车大端各部分（车大端外圆、端面及切槽） 工序 8:车小端个部分 （仿形车小端各部分外圆） 工序 9:钻深孔 （钻 29通孔） 工序 10: 车大端锥孔 （ 车大断锥孔 7:24和 42内孔） 工序 11:扩小端台阶孔 工序 12：钻大端的 6 个螺纹孔 工序 13：热处理 （高频淬火大端锥孔及 工序 14：精车外圆 工序 15：粗磨外圆 工序 16:粗磨大端内锥孔 工序 17:铣键槽 工序 18:粗磨外锥面 工序 19:精磨外锥面 工序 20:精磨内锥孔 工序 21:车螺纹 （车 6处螺纹并与螺母配车） 工序 22:倒角去毛刺 工序 23:检验 工序 24:入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工艺方案的比较分析 ： 以上加工方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求及可采取的加工手段之后，就会发现仍有问题。在进行精车时应安排在淬火处理之前，因为淬火使零件的表面的更度增加，切削应力增加，同时淬火使零件微小变形，我精车时可以进行补赏。倒角和切槽安排在磨削之前，就方便磨削。为了提高后面加工方便可靠，在进行精加工前安排一道划线工序。 上面两道工艺路线大至相同，前九道工序相同，每个方案只是顾及到 一方面，在两种方案中比较再进行总结。方案一的 工序 10: 扩小端台阶孔 ，方案二 工序 10: 车大端锥孔 （ 车大断锥孔 7:24 和 42内孔） ，由工序设计的一般要求 为避免降低工件刚度，应先加工大直径外圆后才加工小直径外圆，又由轴类零件便于装夹先加工出小端为大端的加工精度作保证。我们在铣大端的 槽时应该先铣大端面，这样就为铣槽加工精度和测量精度作基础，就要很容易到达技术要求。在铣端面可用车床进行车削，因为在后面的几道工序中都是用了车削加工，可以减少运输工件的辅助时间，提高生产效率。前两种方案都没有完全编出 加工零件的所有工序，现 在上面两组基础上总结 ,拟订完整加工路线如下 工序 1:备料 。 工序 2:锻造 工序 3:正火热处理 工序 4: 铣端面钻顶尖孔 工序 5:粗车外圆 工序 6:调质处理 工序 7:车大端各部分（车大端外圆、端面及切槽） 工序 8:车小端个部分 （仿形车小端各部分外圆） 工序 9:钻深孔 （钻 29通孔） 工序 10: 车大端锥孔 （ 车大断锥孔 7:24和 42内孔） 工序 11:扩小端台阶孔 工序 12：钻大端的 6 个螺纹孔 工序 13：热处理 （高频淬火大端锥孔及 工序 14：精车外圆 工序 15：粗磨外圆 工序 16:粗磨大端内锥孔 工序 17:铣键槽 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 18:车螺纹 （车 6处螺纹并与螺母配车） 工序 19:粗磨外锥面 工序 20:精磨外锥面 工序 21:精磨内锥孔 工序 22:倒角去毛刺 工序 23:检验 工序 24:入库 以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 1. 车外圆 486械制造工艺金属切削机床设计指 导书 附表 精车： Z= 车： 90 2 2. 车 50)外圆 半精车： 50) 2Z=1 车： 90 2 9 2 3. 车 58外圆 半精车： 58) 2Z=1 车： 90 2 4. 车 半精车： Z= 车： 90 2 5. 车 65圆 磨 削： 65 2Z=精车： Z= 车： 90 2 6. 车 70外圆 半精车： 70 2Z=1 车： 90 2 8 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7. 车 2外圆 半精车： 76 2Z=1 车： 90 2 2 2 8. 车 圆 磨削 ： 80d 2Z=精车： 2Z=2 粗 车： 90 2 9. 车外圆锥面 88锥度 1： 15外圆 锥面 磨削 ： 88 2Z=精车： 2Z=2 车： 100 2 10. 车 89圆 半精车： Z= 车： 100 2 11. 车 90外圆 半精车： 80d 2Z= 车： 90 2 12. 车 外圆 半精车： 2Z= 车： 140 2 13. 钻 29通孔 14. 扩小端孔 38 半精车 38 Z=1 车 37 5. 扩大端孔 42 半精车 42 2Z=1 车 41 6. 车大 端 锥 孔 磨削 ： 24 2Z=精 车 度 7： 24 2Z=车 7. 车大端面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 半精车 Z=18. 车螺纹 9. 攻螺纹 0. 铣键槽 13516 故 轴零件的模锻毛坯如图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 章 确定切削用量及工时的计算 工序 1 模锻 工 序 2 正火热处理毛坯 工 序 3 车两端面 工件材料： 45 钢正火 b= 模锻 加工要求：粗车 半精车 主轴两端面，并钻中心孔表面粗糙度 值 为 床选择： 式车床 刀具选择： 刀具材料 刀杆尺寸 2030 00 50 s 查机床加工工艺设计实用手册 12 已知毛坯长度方向的加工余量为 10 2 ，粗车时分两次加工 ， 长 半粗车加工为 1 次 长。 进给量 f 根据 机床加工工艺设计实用手册表 15刀杆 尺寸为 2030 35 时，以工件直径为 90 f=r , 取f=r. 58 时，以及工件直径为 400 时， f=r. 取 f=r. 查机械加工工艺手册表 当 f= 其中 42 得 m (42 mv c 确定机床主轴转速 m i n/rn 按机械加工工艺手册表 400r/近的机床转速为 315r/ 430r/以选取 430r/ 实际切削速度为 m 04301 大端得 m ( 确定机床主轴的转速 m rn 与 近的机床转速为 250r/以选取 250r/实际切削速度为 m 81 00 0 1 402 501 45 0,5,2 321 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 70 m 1321 m 1321 半精车时： 半精1vc m (42 m 半精2vc m i n )/(42 m 确定机床转速： m i n/1 rn 半精半精 m i n/2 rn 半精半精 按机床说明书机械加工工艺手册 选取 500r/350r/实际切削速度为： m 11 00 0 905 001 半精 m i n/71 00 0 903 502 半精 切削工时的计算： ( m 0 52 半精( m i n )72 半精m i 总m i 总工序 4 钻中心孔 机床的选择 臂钻床 刀具的选用： A 型中心孔机械加工工艺手册表 给量 f=r 查机械加工工艺设计实用手册表 15切削速度： V=18m/m 2 3010 00 vn s 按机床选取 2000r/ 机械加工工艺手册表 以实际切削速度： m 切削工时的计算： ,0,5 2 1)21(21 tg k 查机械加工工艺手册文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 m 序 5 粗车外圆 机床的选择： 式车床 刀具：刀具材料 刀杆尺寸 2030 s ,15,90 00000 查机械加工工艺设计实用手册表 12 粗车 48外圆同时应校验机床功率及进给机构强度 5 切削深度，单边余量 Z=算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 15得 选用 f=r 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 vc = 60 242 =定主轴转速： m 10 00 vn s 按机床选取 n=350r/以实际切削速度： m i n/c 检验机床功率：主切削力 机械加工工艺手册表 示计算： 其中： 650 65066 )= 以 削时消耗功率 4106 c =机械加工工艺实用手册 电机功率为 以机床主轴 功率足够可以正常加工。 检验机床进给系统强度：已知主切削力 NF c ，径向切削里 机械加工工艺手册表 示公式计算： y F 式中： 1950 50600()650( b 所以： 5 0 =径向切削力： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中： 2880 K 50600()650( b 轴向切削力： 8 0 =机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 则机床切削力在纵向进给方向对进给机构的作用为： F= )( =机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N 见切削手册表 机床进给系统 可正常工作。 切削工时的计算： T= nf 1 其中 5 21 机械加工工艺手册表 以 T= 粗车 48 外圆 切削深度，单边余量 Z=5 共进行 6 次切削 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 15得 选用 f=r 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 vc = 42 =132m/定主轴转速： m 10 00 vn s 按机床选取 n=430r/以实际切削速度： m i n/1281000 c 检验机床功率：主切削力 机械加工工艺手册表 示计算： 其中： 650 65066 )= 以 1473N 切削时消耗功率 4106 c = 机械加工工艺实用手册 电机功率为 以机床主轴功率足够可以正常加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 检验机床进给系统强度：已知主切削力 NF c ，径向切削里 机械加工工艺手册表 示公式计算： y F 式中： 1950 50600()650( b K 5.0所以： 31 而径向切削力： 式中： 2880 K 50600()650( b 轴向切削力： NF f 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 则机床切削力在纵向进给方向对进给机构的作用为： F= )( =机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N 见切削手册表 机床进给 系统可正常工作。 切削工时的计算： T= nf 1 其中 7 21 机械加工工艺手册表 以 T=粗车 58 外圆。 切削深度，单边余量 Z= 共进行 4 次切削 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 15得 选用 f=r 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 vc = 60 242 =125m/定主轴转速： m (3751000 vn s 按机床选取 n=430r/以实际切削速度： m i n/10 00 c 切削工时的计算： T= nf 1 其中 15 21 机械加工工艺手册表 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以 T=粗车 外圆。 切削深度，单边余量 Z= 共进行 3 次切削 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 15得 选用 f=r 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 vc = 60 242 =125m/定主轴转速： m (37 510 00 vn s 按机床选取 n=430r/以实际切削速度： m i n/10 00 c 检验机床功率： 主切 削力 机械加工工艺手册表 示计算： 其各值与相同 : 故 :) 切削时消耗功率 : )( 7 83106 44 c V c 所以 ， 3 5 = 35 =定主轴转速： m (10 00 vn s 按机床选取 n=430(r/所以实际切削速度： m i n )/(c 检验机床功率：主切削力 机械加工工艺手册表 示计算： 其各值与相同 : 故 :) 切削时消耗功率 : )(054106 44 c V c 所以 故可以正常工作 切削工时的计算： T= nf 1 其中 9 21 机械加工工艺手册表 以 T=粗车 80 外圆柱面。 切削深度， 单边余量 Z=4.5 共进行 2 次切削 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 15得 选用 f=r 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 vc = 60242 =定主轴转速： m (36 710 00 vn s 按机床选取 n=430(r/所以实际切削速度： m i n )/(1351000 c 检验机床功率：主切削 力 机械加工工艺手册表 示计算： 其各值与相同 : 故 :) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 切削时消耗功率 : )(4 c V c 所以 故可以正常工作 切削工时的计算： T= nf 1 其中 5 21 机械加工工艺手册 表 以 T= 粗车 88 外圆。 切削深度，单边余量 Z= 共进行 2 次切削 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 15得 选用 f=r 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 vc = 602 4 2 =127m/定主轴转速： m (vn s 按机床选取 n=430(r/所以实际切削速度： m i n )/(1351000 c 检验机床功率：主切削力 机械加工工艺手册表 示计算： 式中 5 0 故 :) 切削时消耗功率 : )(4 c V c 所以 故可以正常工作 切削工时的 计算： T= nf 1 其中 7 21 机械加工工艺手册表 以 T= 粗车 89 外圆。 切削深度，单边余量 Z= 共进行 2 次切削 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 15得 选用 f=r 计算进给量根据机械加工工艺设计实用手册表 vc 买文