机械制造工艺学说明书(小轴).doc

机 械 制 造 工 艺 学课 程 设 计 说 明 书设计题目： 小轴的工艺规程设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： B1203 学 号： 0612120307 学生姓名： 郭峰 指导老师： 卢岩 机 电 工 程 学 院2015年 7 月9日目 录机械制造工艺学课程设计说明书 21 零件的分析 31.1 零件的技术要求分析32 毛坯的选择 42.1 毛坯种类的选择 42.2毛坯制造方法的选择 42.3毛坯形状及尺寸的确定 43 工艺路线的拟定 43.1 定位基准的选择43.2零件表面加工方案的选择 53.3加工顺序的安排 53.3.1加工阶段的划分 53.3.2机械加工顺序的安排 53.3.3辅助工序的安排 54 切削用量的计算 64.1、粗、精车圆柱面 64.2、粗、精磨外表面 64.3、初选切削速度并计算主轴转速 65 工序设计 65.1 机床和工艺装备的选择 65.2工序设计 7参考文献8机械制造工艺学课程设计任务书课程名称机械制造工艺学指导教师卢岩专 业机械设计制造及其自动化班 级B1203设计题目小轴的课程设计设计时间设计技术条件及要求设计条件：1、零件图设计要求：1、工序图分析 2、确定毛坯 3、选择粗、精基准 4、拟定工艺路线 5、选择机床、夹具、刀具、量具 6、填写工艺过程卡和某道工序的工序卡片（1套）7、设计说明书一份（包括零件图分析、工艺设计、定位方案确定、定位误差计算等内容）；技术要求：1. 未标注的表面粗糙度为Ra2.5m；2. 尺寸20的上偏差为+0.028，尺寸20的下偏差为+0.015；3. 材料为45钢，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能1 零件的分析题目所给的零件是一小轴零件（如图1-1）。轴类零件是机械结构中最常见的并用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械装置的使用性能和运动精度。轴类零件工作的主要表面是外圆面，车削是外圆加工最普遍且主要的方法。零件图1-11.1 零件的技术要求分析该轴（如图1-1）需加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1.20外圆面2. 3X0.5退刀槽具体技术要求见表：加工表面尺寸粗糙度加工方法尺寸公差公差等级形位公差20外圆表面0.1半精磨0.016IT6圆柱度同轴度25外圆表面0.4半精磨0.016IT6左右两端面10粗车退刀槽1030外圆表面的沟槽6*1510半精车25r6右端面2.5粗车IT11IT132 毛坯的选择 2.1 毛坯种类的选择零件材料为45钢。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。 2.2毛坯制造方法的选择因为选用棒料，而且小批量生产，所以可以选择自由锻来生产毛坯毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。2.3毛坯形状及尺寸的确定由图知，本次加工零件为轴，所以选用用长度大约为87mm直径32mm的圆棒料毛坯。各工序的加工余量如下：（mm）加工工序加工余量（mm）经济精度等级表面粗糙度Ra/um工序尺寸及公差(mm)粗车外圆2.2IT1412.5-50320.016半精车外圆1.5IT12IT133.26.331.50.016粗磨外圆0.25IT6IT80.20.830.250.016精磨外圆0.15IT60.20.830.150.016粗车端面1.0IT11IT1312.5-50215+10x0.5=2203 工艺路线的拟定3.1 定位基准的选择轴类零件各表面的设计基准一般是轴的中心线，其加工定位基准最常用的是两中心孔定位。1.粗基准的选择。为了提高工件的刚度，采用一夹一顶方式定位，即轴的一端外圆用三爪卡盘夹紧，一端用尾座顶尖顶住中心孔。这样在一个工序中加工所有的外圆表面，即能保证该轴类零件的同轴度要求。2.精基准的选择。为了避免基准转换所产生的误差，精加工中仍选用一夹一顶方式定位。本次加工零件是回转表面，精度要求较高，由于零件有同轴度要求，端面对外圆表面有圆柱度要求，这些表面的设计基准为轴心线，所以常采用两顶尖孔定位。3.2零件表面加工方案的选择确定主要表面加工方法和加工方案。小轴大多是回转表面，主要是采用车削，根据轴外圆的精度等级为IT6、表面粗糙度为Ra0.10.4、同轴度要求小于0.01（IT6）又由表可知精车的粗糙范围为（3.2-0.8）满足要求，精车的经济经济加工精度为（IT6-IT7），精车的轴度为（IT5-IT6）所以满足要求。在精车前应该还需要半精车、粗车。3.3加工顺序的安排3.3.1加工阶段的划分加工阶段可以分为4个阶：加工准备阶段 毛坯的备料粗加工阶段 车端面，出车外圆，加工顶尖孔，车台阶半精加工阶段 半精车外圆,铣沟槽，车台阶精加工阶段 精铣沟槽，精车外圆和端面3.3.2机械加工顺序的安排 对小轴的加工工序可以大致如下安排:毛坯下料车端面打中心孔粗车外圆及台阶面半精车外圆及台阶面铣沟槽粗磨端面及外圆表面半精磨端面及外圆表面检验3.3.3辅助工序的安排 (1)钳工去毛刺(2)检验工序：检验个表面的粗糙度是否满足，尺寸精度是否满足，相互位置精度是否满足4 切削用量的计算4.1、粗，精车圆柱面（1） 切削速度的确定 由表1-34可知 粗车Vc= 50m/min，精车Vc=100 m/min （2） 背吃刀量的确定 根据公式 AP=(DW-DM)2 加工30的表面，背吃刀量ap1取为a1，a1=2mm；（3） 进给量的确定 由表1-34，按工件的材料，该工序的进给量粗车f=0.5mmr，精车f=0.15mmr。4.2、粗、精磨外表面(1) 主运动速度（砂轮外圆线速度） 由表1-36可知 35m/s(2) 砂轮相对于工件的运动确定 由表1-36，选取V=20m/min。(3）进给量f 由表1-36，径向进给量f=0.02mm，轴向进给量f=0.25Bmm。(4) 磨削进给速度 由表1-36，1.2m/min。4.3、初选切削速度并计算主轴转速 粗车时，根据切削速度v=*n*d/1000，得498n/min。 精车时，根据切削速度v=*n*d/1000，得995n/min。5 工序设计5.1 机床和工艺装备的选择由于生产类型为小批生产，工序集中，故加工设备采用通用机床为主，辅以少量专用机床。工件在各机床上的装卸都由人工完成 。（1）粗车两端面，总长87mm钻两端中心孔。考虑到定位夹紧方案和夹具设计问题，应该采用卧式通用车床，端面车刀，夹具为三抓夹盘，钻头、游标卡尺（2）粗车、半精车外圆表面，粗车退刀槽：采用通用卧式车床，双顶尖定位，硬质合金车刀（3）半精车外圆表面的沟槽：和粗车在同一车床上，硬质合金车刀，夹具为固定顶尖，用到游标卡尺（6）粗磨各外圆表面，留磨量0.2mm：万能外圆磨床，固定顶尖，砂轮（7） 半精磨各外圆表面：万能外圆磨床，固定顶尖，砂轮5.2工序设计轴端面的加工工序工序名称工序余量经济等级工序尺寸及公差粗车0.5mmIT1087mm25g6外圆面的加工工序工序名称工序余量经济等级工序尺寸及公差粗车2.2mmIT1027mm(-0.007,-0.020)半精车1.5mmIT826.5mm(-0.007,-0.020)粗磨0.25mmIT725.25mm(-0.007,-0.020)精磨0.15mmIT625.15mm(-0.007,-0.020) 20n6外圆面的加工工序 工序名称工序余量经济等级工序尺寸及公差粗车2.2mmIT1022mm(+0.028,+0.015)半精车1.5mmIT821.5mm(+0.028,+0.015)粗磨0.25mmIT720.25mm(+0.028,+0.015)精磨0.15mmIT620.15mm(+0.028,+0.015) 销轴的加工工序（小批）序号工序名称工序内容定位基准机床设备1下料棒料下料32x87mm锯床2车粗车两端面，总长87mm钻两端中心孔外圆表面卧式车床、麻花钻粗车外圆表面，车出零件大体形状，粗车两端至30mm轴心线卧式车床半精车外圆表面，半精车两端外圆至30.25mm，半精车沟槽10X0.5mm轴心线卧式车床4磨粗磨各外圆表面，留磨量0.2mm轴心线万能外圆磨床5磨半精磨各外圆表面：半精磨两端外圆至30mm轴心线万能外圆磨床6钳去毛刺7检