螺旋杆的加工工艺设计说明书

1、前言错误!未定义书签。第一章零件的工艺分析21.1 .零件的技术要求31.2 .审查零件的工艺性3第二章确定毛坯42.1 .选择毛坯52.2 .毛坯的形状及尺寸的确定 62.2 .确定毛坯的尺寸公差和粗糙度6第三章拟订工艺路线73.1 .定位基准的选择73.2 .工序的集中与分散83.3 .工序顺序的安排83.4.确定工艺路线7第四章机床设备及工艺装备的选用8第五章切削用量的计算10总结 15参考文献错误!未定义书签17实践工作对于每一位即将课程的课程生来说都是非常重要的，它对我们以后 走上工作岗位很有帮助。对于我们机电专业来说，在以后的工作中经常要做关于 工艺的设计工作，在这里，我以轴零件为

2、例，对它的工艺过程进行设计。做课程 设计可以把以前所学的知识加以综合运用，起到巩固学到的知识的作用，从而提 高分析，解决问题的能力。因此，认真的完成课程设计是很有必要的。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，机械加工余量的大小，不仅 影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消 耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于 节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，从而降低产品制造成本，保证加工质 量具有十分重要的意义。本设计的任务本设计的任务是：设计零件的工艺规程进行结构分析与精度分析；通过设计 使学生具有一定的设计工艺能力和分析生产中有关

3、的技术问题的能力。第一章零件的工艺分析1.1 .零件的技术要求该零件形状结构简单，属典型的轴类零件。从螺旋枉的零件图（见附图） 上可以看出，它一共有两组加工表面，而且这两组加工表面之间有一定的位置 度要求，现将这两组加工表面分析如下：1. 以 22mm孔为中心的加工表面。这一组表面包括：22mm的孔及其倒角，尺寸为22.5的与孔22mm垂直的两 个端面。其中22mm孔为主要加工表面。2. 以外圆为中心的加工表面这一组表面包括：7mm槽面及其倒角，两个外圆之间要保证一定的对称 度。与 两个22mm孔垂直的两个平面。10mm的退刀槽和 39mm的外圆表面，SR25 的球面以及两个端面由以上分析可知

4、，对于这两组加工表面而言，可以先加工出一组表面，然后 借助专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。1.2.审查零件的工艺性分析零件图可知，零件 22mm孔两端面要求切削加工，并在轴向上均高于相 邻表面，这样减少了加工面积，又提高了端面的接触刚度，可以防止加工过程中 钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该件除主要工作表面外，其余表面加工 精度较低，不需要高精度机床加工，而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但 也可以在正常的生产条件内下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可 见，该零件的工艺性较好。第二章确定毛坯2.1 .选择毛坯1、毛坯种类的确定。常用毛坯种类有：铸件、锻件、

5、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。 在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。（2）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯， 例如结构比较的零件采用铸 件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。（3）依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都 比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单 甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、 新技术、新材料的可能性。本零件是中批量的生产，材料为 45钢，用锻造

6、成型。2. 毛坯的形状及尺寸的确定：毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加 工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加 工，有时还要考虑下列问题：（1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要 考虑增加工艺搭子。（2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。（3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个 合制成一个毛坯。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少 加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难， 需要采用昂贵的毛坯制造设

7、备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及 尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。2.2 .确定毛坯的尺寸公差和 粗糙度要确定毛坯的尺寸公差及其机械加工余量，应先确定如下各项因素：1. 公差等级由零件的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2. 铸件重量Ra均大3. 零件表面粗糙度 由零件图可知，该件各加工表面的粗糙精度 于等于6.3伽。1na ag* * * 百111m第三章拟订工艺路线3.1 .定位基准的选择制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1) 选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据

8、，主要是加工面的尺寸 精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的影响。一般是根 据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方 法，然后再确定其他次要表面的加工方法。(2) 在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中 的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3) 排加工路线图表。定位基准有粗基准和精基准之分通常先确定精基准，然后再确定粗基准。基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以 使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚 至会使零件大批量报废，

9、使生产无法正常进行。1. 粗基准的选择按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表 面为粗基准；若零件上有若干不加工表面时，则应以与加工表面位置精度要求较 高的不加工表面作为粗基准。)2. 精基准的选择精基准的选择原则主要考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合 时，应进行尺寸换算。3.2 .工序的集中与分散该零件生产类型为批量生产，可以采用通用型机床配以专用夹具，以提高生 产效率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数减少，不但可以缩短辅助时间， 而且由于在一次装夹中加工许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精 度要求。3.3 .工序顺序的安排3.4.1. 机械

10、加工工序1. 遵循“先基准后其它”原则，首先加工精基准 -左端面2. 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序3. 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 -左端面和孔，后加工次要表面。4. 遵循“先面后孔”原则34确定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是零件的尺寸精度与位置精度等技术要求能够 妥善的得到保证。在生产纲领已经确定为中批生产的前提下，可以考虑采用通用 型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑 经济效果，以便使生产成本尽量下降。具体工艺路线如下：.，丿 A A.万案1工序号工名序称工序内容1锻r锻造2热热处理3钻以右端0 50外圆为精基准

11、钻扩 22 孔4钻以右端0 50外圆为精基准钻扩 22 孔5车以左端0 65外圆为粗基准，车右端050外圆6车以左端0 50外圆为精基准车右端039各级外圆成型7车以左端外圆为精基准车螺旋槽8钳工钳工9检验检验万案2工序号工名序称工序内容1锻r锻造2热热处理3车以左端0 65外圆为粗基准，车右端050外圆4车以右端0 50外圆为精基准车左端039各级外圆成型5钻以右端0 50外圆为精基准钻扩 22 孔6钻以右端0 50外圆为精基准钻扩 22 孔7车以左端外圆为精基准车螺旋槽8钳工钳工9检验检验工艺路线方案的比较：两种工艺路线方案的工序是一样，只是加工顺序不一样。在第一个方案中， 是车外圆面工序

12、放在后面，先中工各孔，孔中工结束后，再加工外圆等其它部分， 不够合理，而方案二侧是先把外圆加工放在前面，这样为后面的加工的孔确定了 精基准，先把各级处圆加工好后再行各孔与螺旋槽的的加工，对于整个加工工艺路线看来,最后的加工工艺路线方案二更优。第四章机床设备及工艺装备的选用4.1. 机床刀夹量具的选择（一）机床的选择工序右端0 50外圆，螺旋槽 采用CA6140车床工序钻孔采用Z535立式钻床（二）选择夹具该零件的生产纲领为中批生产，所以采用专用夹具。（三）选择刀具在车床上加工的各工序，采用车刀即可保证加工质量。其它各也的加工用高 高速钢麻花钻便可.（四）选择量具加工的孔均采用极限量规。（五）其

13、他对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺 寸采用通用量具即可。第五章切削用量的计算.工序车左端 39外圆成型1加工条件工件材料：45钢正火ob=0.6mpa 模锻加工要求：车左端 39外圆，表面粗糙度值Ra均为3.2pm机床选择：CA6140车床2 0 0刀具选择：刀具材料YT15 刀杆尺寸20X30mmkr=900 = 50.5mm取f=0.5mm/r. ap为58时，以及工件直径为 f=0.6mm/r.3.计算切削速度查机械加工工艺手册表8.4-8Cv确定机床主轴转速n1000 108.5按机械加工工艺手册表430r/min,所以选取 430r/min实际切削速

14、度为v143010Vcdw3.1-18, 与 400r/min39400r / min相近的机床转速为315r/min和100024239121.5r/min大端得 v2 600.24.60.150.60.35W8(m/min)1000vcd w型3245.6r/min140nV2确定机床主轴的转速与245.6r/min相近的机床转速为 250r/min，所以选取250r/min250140v1 138.4r/ mi n故实际切削速度为v110005.计算切削工时：=45mmL12L =70mm2丄25丄30查机床加工工艺设计实用手册12-7。rs2.计算切削用量 车时分两次加工，粗加工为1次

15、ap=1mm计长。进给量f根据机床加工工艺设计实用手册表 15-112当刀杆尺寸为20X30mm ,ap为35时，以工件直径为39mm时f=0.50.7mm/r ,400 时，f=0.60.8mm/r. 取m xv yvT ap f当 f=0.7 时其中 G 242 Xv 0.15,m 0.2242108.5(m/ min)小 Vc0.20.150.35得 60 4.60.511Tm =23n f120.48minl1l2l 3l1.55minTm2 =n f13242精车时：vc伴精0.2600.150.80140.6(m/mi n)0.5 .VC2 半精600.20.80.150.60.3

16、5132.7(m/mi n)nV1半精确定机床转速：1000Vc1 半精dw1000 佃6497.5r/min901000 Vc2半精dw按机床说明书机械加工工艺手册nV2半精1000 斷6300.2r/min140选取 nw1=500r/minNw2 =350r/min90其实际切削速度为：V1半精V 2 nnt m半精切削工时的计算：500100035039100052500 0.577141.3r /min157.6r/min0.208(mi n).2t m半精350 0.60.366(mi n)工序：车右端 50外圆采用CA6140车床采用硬质合金车刀，当为车外圆时，进给量为0.20.

17、4，刀具耐用度为60 90min, d=90mm,a=82mmp=3mm,fz=1mm/s, e=82mm参考文献【1】表14-69),刀具耐用度为t=60 90min,根据文献【1】,表14-67,28.3d0.7得：V= .0.2505t ap=37.51m/mi ndv 3.14 90 37.51636r / mi n0.60.3 0.3z乱Zn 1000 1000由机床转速数列，取t I I1 I2tm.n=600r/minl10.5( D.D2 B2)(13)tmml21 3mml10.5(D3mml I1 I2D2 B2)2 0.5(90.902602) 2 32mm60 32 3

18、0.3 6000.53min工序：钻2-22孔钻22孔:由文献【3】选Z525立式钻床表 4.2 - 16进给量 f= 0.28 mm/r由文献【3】表4.2 - 15 取n = 272 r/ min 由文献【3】表6.2 - 5l 76mmT=_J2 f ?n11 D ctgkr 2 -30 ctg 30 2 28mm 2 212 4mmI I1 I276 28 4Tj=1 2 =1.42minf?n0.28 272扩 22孔至 21.7: 由表6.2-1I I1 I2f ?n铰li盏 +(23)时，l1=2 3mm 取 11=3mm主偏角为9012=3 - 5 mm取 12=4mm由文献【

19、3】表4.2-21 取f=0.27mm/r 文献【3】表4.2- 20选 Z525 钻床 n=400r/min_l I1 I276 3 4j=0.77 minf ? n 0.27 400由文献【3】表4.2-21 取f=0.13mm/r 文献【3】表4.2-20取n=800r/minI I1 I276 3 4j=-0.80minf?n0.13 80022:工序：车螺旋槽机床的选择CA6140车床2 刀具的选用：刀具：刀具材料YT15 刀杆尺寸20X30 mm , kr 90,r0 150,a0 50, s 0.5mm进给量f=0.08mm/r 查机械加工工艺设计实用手册表 15-39 切削速度

20、：V=18m/mi n1000vns2230r/mindw按机床选取nw=2000r/min机械加工工艺手册表2.5-7d wn w15.7m/ min1000所以实际切削速度:nw切削工时的计算：表 2.5-7I1 I2 I 2fnw25亦,120, 11(12)1查机械加工工艺手册0.08minTm工序 钳工，去毛刺小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工 艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极 其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法 和手段都要通过机械加工工艺来体现。时光飞逝，为期两周的课程设计

21、已经接近尾声。 回首这两周的设计过程，感 慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪浅！在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处， 以前上课没有学到 的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、 公差与配合、机械制图、工 程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来， 起到了穿针引线的作用，巩固了 所学知识的作用。在课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就 可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械 加工工艺规程的制定是至关重要的。在课程设计中还用到了 CAD制

22、图和一些计算机软件，因为学的时间长了， 因此在开始画图的时候有很多问题， 而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练 的画了。CAD制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。因此，这次 课程设计真正将以前所学的联系到实际应用中来了。在这次课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个 设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每 件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中 一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都 要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好 长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的， 是要付出 大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思， 这样才能像他们一 样设计出好的作品。在这次课程设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。收获：（1）能把以前所学的各种知