螺旋杆的加工工艺设计说明书

1、目目 录录前前 言言 .1 -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.8-第四章第四章 机床设备及工艺装备的选用机床设备及工艺装备的选用 .9-第五章第五章 切削用量的计算切削用量的计算.10总总 结结 15参考文献参考文献 .16 -致致 谢谢 .17前前 言言实践工作对于每一位即将课程的课程生来

2、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。

3、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的技术问题的能力。第一章零件的工艺分析第一章零件的工艺分析1.11.1零件的技术要求零件的技术要求 该零件形状.结构简单，属典型的轴类零件。从螺旋杆的零件图（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： 的孔及其倒角，尺寸为 22.5 的与孔垂直的22mm22mm两个端面。其中孔为主要加工表面。 22mm2. 以外圆为中心的加工表面这一组表面包括：7

4、mm 槽面及其倒角，两个外圆之间要保证一定的对称 度。与两个孔垂直的两个平面。10mm 的退刀槽和 39mm 的外圆表面，SR2522mm的球面以及两个端面由以上分析可知，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。. .审查零件的工艺性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

5、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。第二章第二章 确定毛坯确定毛坯2.12.1选择毛坯选择毛坯1、 毛坯种类的确定。毛坯种类的确定。常用毛坯种类有：铸件、锻件、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

6、、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，用锻造成型。2毛坯的形状及尺寸的确定：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

7、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3零件表面粗糙度 由零件图可知，该件各加工

8、表面的粗糙精度 Ra 均大于等于 6.3。第三章第三章 拟订工艺路线拟订工艺路线3.13.1定位基准的选择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，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

9、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，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。3.23.2工序的集中与分散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

10、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。3.33.3工序顺序的安排工序顺序的安排.4.1.机械加工工序机械加工工序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.确定工艺路线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

11、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：方案 1工 序 号 工 名 序 称工序内容1锻锻造2热热处理3钻以右端 50 外圆为精基准钻扩22 孔4钻以右端 50 外圆为精基准钻扩22 孔5车以左端 65 外圆为粗基准，车右端50 外圆6车以左端 50 外圆为精基准车右端39 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检验检验方案 2工 序 号 工 名 序 称工序内容1锻锻造2热热处理3车以左端 65 外圆为粗基准，车右端50 外圆4车以右端 50 外圆

12、为精基准车左端39 各级外圆成型5钻以右端 50 外圆为精基准钻扩22 孔6钻以右端 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。第四章第四章 机床设备及工艺装备的选用机床设备及工艺装备的选用.机床机床刀夹量

13、具的选择刀夹量具的选择 (一)机床的选择 工序右端 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。第五章第五章 切削用量的计算切削用量的计算. 工序 车左端 39 外圆成型1.加工条件工件材料：45 钢正火 b=0.6mp 模锻a加工要求：车左端 39 外圆，表面粗糙度值 R 均

14、为 3.2ma机床选择：CA6140 车床刀具选择：刀具材料 YT15 刀杆尺寸 2030 kr= =mm2900r050 查机床加工工艺设计实用手册12-7。mmrs5 . 02.计算切削用量车时分两次加工，粗加工为 1 次 ap=1mm 计长。进给量 f 根据机床加工工艺设计实用手册表 15-11当刀杆尺寸为 2030，ap 为 35 时，以工件直径为 39mm 时 mm2f=0.50.7mm/r , 取 f=0.5mm/r. ap 为 58 时，以及工件直径为 400 时，f=0.60.8mm/r. 取 f=0.6mm/r.3.计算切削速度 查机械加工工艺手册表 8.4-8vyxvmvc

15、fapTcv当 f=0.7 时 其中 2 . 0,15. 0,242mxcvv得min)/(5 .1085 . 06 . 46024235. 015. 02 . 0mvc确定机床主轴转速 110001000 108.5400 / min39cwnrvvd按机械加工工艺手册表 3.1-18，与 400r/min 相近的机床转速为 315r/min 和430r/min,所以选取 430r/min。 实际切削速度为143039121.5 / min1000rv 大端得min)/(1086 . 06 . 46024235. 015. 02 . 02mv确定机床主轴的转速min/6 .245140108

16、100010002rndvvwc与 245.6r/min 相近的机床转速为 250r/min，所以选取 250r/min故实际切削速度为min/4 .13810001402501rv5.计算切削工时:L =45mm 10, 5, 2321LLLL =70mm2Tm = 1min48. 0211321fnwllllTm =2min55. 1311321fnwllll精车时：半精1vcmin)/(6 .1405 . 08 . 06024235. 015. 02 . 0m 半精2vcmin)/(7 .1326 . 08 . 06024235. 015. 02 . 0m确定机床转速：min/5 .49

17、7906 .1401000100011rndvvwc半精半精 min/2 .3001406 .1401000100022rndvvwc半精半精按机床说明书机械加工工艺手册 选取 nw =500r/min1 Nw =350r/min2其实际切削速度为：min/3 .1411000905001rv半精 235039157.6 / min1000rv切削工时的计算：(min)208. 05 . 050052半精mt (min)366. 06 . 0350772半精mt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 0.20.4，刀具耐用度为6090min，d

18、=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm（参考文献【1】表 14-69）,刀具耐用度为pzfet=6090min，根据文献【1】 ，表 14-67，得：v=28.3pzedtafaz =37.51m/minmin/636100051.379014. 31000rdvn由机床转速数列，取 n=600r/min mmflllt21)31 ()(5 . 0221BDDl mml312 mmBDDl322)609090(5 . 02)(5 . 022221mml32mmflllt21min53. 06003 . 033260工序：钻 2-22

19、 孔钻 22 孔: 由文献【3】表 4.2 - 16 选 Z525 立式钻床 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 - 5Tj= nflll21mml76mmctgctgkDlr28230230221mml42Tj= nflll21min42. 127228. 042876扩22 孔至 21.7: 由表 6.2-1 Tj=nflll21 +(23) rptgkal 1主偏角为 90时， =23mm 取1=3mm1ll 2=3 - 5 mm 取2=4mmll 由文献【3】表 4.2-21 取 f=0.27mm

20、/r 文献【3】表 4.2- 20 选 Z525 钻床 n=400r/min Tj= nflll21min77. 040027. 04376 铰 22: 由文献【3】表 4.2-21 取 f=0.13mm/r 文献【3】表 4.2-20 取 n=800r/min Tj=nflll21min80. 080013. 04376工序：车螺旋槽 机床的选择 CA6140 车床 刀具的选用：刀具：刀具材料 YT15 刀杆尺寸 2030，mm2 mmarkrs5 . 0,5,15,9000000 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：V=18m/minmin/2

21、2301000rdwvns 按机床选取 n =2000r/min 机械加工工艺手册表 2.5-7w所以实际切削速度：min/7 .151000mndnwww切削工时的计算： 查机械加工工艺手册, 0,52lmml1)21 (21tgkrdl表 2.5-7Tm = min08. 0221wfnlll工序 钳工，去毛刺小结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。总总 结结时光飞逝，为期两周的课程设

22、计已经接近尾声。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 制图和一些计算机软

23、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识，综合的运用的这次设计中，巩固