螺杆零件加工工艺设计

/书目序言一零件图的工析·····································11.1零件的用途··································11.2零件的工艺分析·······························11.3审核主动轴的工艺性·························2二确定生产类型2.1计算生产纲领·······························32.2确定生产类型·······························3三确定毛坯种类和制造法····························33.1确定毛坯种类································33.2毛胚的制造方法·························33.3确定毛胚尺寸公差和加工余量·················4四拟定工艺路途·····································44.1定位基准的确定······························44.2表面加工方法的确定························54.3工序的集中和分散····························7五工序依次的支配·································7六确定加工工艺线··································7七确定各工序加工余量、计算工序尺寸及余量········9八选择设备、及工艺装备（刀具、量具）··············9九确定各工序切削用量刚好间定额···················91切削用量·····································102基本时间·····································11序言机械制造工艺学课程设计使我们在学完高校的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行课程设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的高校生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己将来从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能熬炼自己分析问题、解决问题的实力，为自己今后参加祖国的建设打下一个良好基础。由于实力有限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师赐予指教。一零件图分析1.1零件的用途作用：题目所给的零件是螺杆，螺杆通过锥销孔连接齿轮，起到支撑传递动力等系列作用，在工作中，由于受到弯应力和冲击载荷，因此该零件应具有足够的刚度、强度及韧性，以适应其工作环境的变更技术要求：属于一般零件一般精度。1.2.零件的工艺分析零件的工艺分析就是通过对零件图纸的分析探讨，推断该零件的结构和技术要求是否合理，是否符合工艺性要求。(1)审查零件图纸通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确完整，尺寸、公差及技术要求齐全。(2)零件的结构工艺性分析该零件比较简洁，材料为45#钢，没有较困难的结构和较高的加工要求，主要的加工有各个外圆表面、端面的车削，磨削等，各个待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。各主要加工面、精度、偏差如下表1-1：表1-1螺杆零件技术要求表加工表面尺寸和偏差公差精度等级表面粗糙度左端面205右端面205左端圆柱面Φ12-0.016-0.034IT8Ra3.2螺纹表面Φ180-0.033IT8Ra3.2右端其次圆柱面Φ18-0.016-0.034IT8Ra3.2退刀槽Φ12Ra6.3锥销孔Φ4Ra6.3铣平面161.3.审核螺杆的工艺性该零件除主要工作表面加工精度均较低，不须要高精度机床加工。通过车削的粗加工半精加工等就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对不高，可以在正常的生产条件下，由此可见.该零件的工艺性较好.二确定生产类型2.1.计算生产纲领螺杆年产量为500台，设备品率为3%，机械加工废品率为1%，现制定该螺杆零件的机械加工工艺规程。N=Qn×m(1+a%)(1+b%)=500×1×（1+3%）(1+1%)=520件/年2.2.确定生产类型螺杆零件的年产量为520件，现已知该产品属于轻型机械，依据《机械制造工艺设计简明手册》中表1.1—2生产类型和生产纲领的关系，可确定其生产类型为中批量生产。三确定毛坯种类和制造方法3.1.确定毛坯种类零件材料45#钢，因为此零件的最大直径尺寸为Φ26mm，和其它直径相差不多，可接受棒料为毛坯。3.2.毛胚的制造方法由于本零件属于中批生产而且零件的轮廓尺寸不大，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.3—1常用毛胚的制造方法和工艺特点，选择模锻制造方法。从提高生产率，保证加工精度来考虑也是应当的。3.3.确定毛坯的尺寸公差和加工余量1）公差等级由动轴的功用和技术要求可以确定该零件的公差等级为一般等级。2）尺寸及公差该零件的最大直径尺寸为Φ26mm，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2—36和2.2—28得毛坯直径尺寸为Φ30mm，公差为±0.30mm，又因两端面只需粗车即可，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2—16出车外圆余量得余量为5mm，所以长度可定为207mm，毛坯图如下图1-1：图1-1毛坯图四制定工艺路途4.1定位基准的确定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1）精基准的选择:应满足基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原则。所选的精基准应能保证定位精确，夹紧牢靠，夹具简洁，操作便利等.本零件是轴类的零件，轴是其设计基准，为避开由于基准不重合而产上的误差，应选轴中心线为定位基准。在加工中，选择Φ26外圆为夹紧定位基准。2）粗基准的选择为了保证加工表面和不加工表面之间的位置精度.则应以不加工表面作为定位基准.若工件上有多个不加下表面，应选其中和加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量匀整，应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整，无飞边，浇口，或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位精确，夹紧牢靠。粗基准一般只在头道工序下运用一次，应当尽量避开重复运用。在该主动轴的加工中，首先选用左端面为粗基准，对右端面进行粗加工。保总长206mm留出后面半精加工余量。4.2表面加工方法的确定本零件的毛还为棒料待加工面有端面、退刀槽、铣平面、锥销孔等。材料为45号钢。公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下：1）右端面Φ16圆柱面为未注公差尺寸，依据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知需进行粗车。2）右端铣平面为未注公差尺寸，依据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知需进行粗铣。3）右端Φ26圆柱面为未注公差尺寸，依据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知需进行粗车。4）右端Φ18-0.016-0.034圆柱面公差等级为IT8，表面粗糙度Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知需进行粗车—半精车。5）退刀槽为未注公差尺寸，依据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知需进行粗车。6）螺纹表面Φ180-0.033公差等级IT8，表面粗糙度Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知可用车刀粗车—半精车。7）左端圆柱面Φ12-0.016-0.034公差等级IT8，表面粗糙度Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知可用车刀粗车—半精车。8）锥销孔Φ4为未注公差尺寸，依据GB1800-79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6得知接受复合钻头钻孔。4.3工序的集中和分散选用工序集中原则支配连接轴的加工工序，该主动轴的生产类型为中批生产，可以接受万能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短帮助时间，而且由于和一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。五工序依次的支配(1)遵循“先基准后其它”原则，首先加工基准——首先加工螺杆的右端面，保其总长，后车外圆、铣平面。(2)遵循“先粗后精”原则，先支配粗加工工序，后支配精加工工序。(3)遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——各外圆表面,再加工螺纹表面和钻孔.六确定加工工艺路途在综合考虑上述工序依次支配的基础上，下表列出了该主动轴的工艺路途，如下表1-2：表1-2主动轴工艺路途及设备的选用工序号工序名称工序内容设备工艺装备1热轧圆棒料按Φ30Χ207/500下料切割机V形块2铣两端同时铣端面钻中心孔，保206卧式铣床专用夹具3粗车夹左端圆柱面Φ30，车右端Φ26等圆柱面和30°倒角。车床三爪卡盘，分度头4铣铣Φ16平面去毛刺到要求铣床三爪卡盘，分度头5粗车掉头，一夹一顶车Φ18等其他圆柱面，车退刀槽Φ12车床三爪卡盘，分度头6半精车车Φ18圆柱面、螺纹Φ12、倒角车床三爪卡盘，分度头7钻钻Φ4锥销孔钻床专用夹具8检测入库七确定各工序加工余量、计算工序尺寸及余量各工序加工余量、计算工序尺寸及余量如下表：表1-3主动轴工序加工余量及工序尺寸工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸和偏差铣2207205粗车7Φ300.130Φ260-0.013铣114×140.2714×14半精车2Φ180.043Φ180-0.043钻0.1Φ40.12Φ4+0.120八选择设备、及工艺装备（刀具、量具）1.机床设备：车床CA6140铣床X51钻床在Z040切割机。2.刀具：车刀、铣刀、钻头和切断刀具。3.量具：结合此轴的结构特点选出所需两种量具：游标卡尺、千分尺。九确定各工序切削用量刚好间定额切削用量一般包括背吃刀量、进给量及切削速度三项。确定方法是先确定背吃刀量、进给量，在确定切削速度。9.1切削用量工序Ⅰ）铣两端面：机床为专用机床，还要有专用夹具（1)背吃刀量：查表得背吃刀量为1mm；（2)进给量：查表得f=50mm/min；(3)计算速度v=πdn/1000=3.14*30*725/1000=68.30mm/min。工序Ⅱ）粗车：车床为CA6140(1)背吃刀量：查表得背吃刀量为7mm；(2)进给量：查表得f=0.75mm/s；(3)计算速度v=πdn/1000=3.14*30*900/1000=84.78mm/min。工序Ⅲ）车螺纹：卧式车床CM6125专用夹具(1)进给量确定由《机械制造技术基础课程设计指导教程》查表的f=0.04mm/r(2)车削速度的计算v=nf=0.04×1000=40mm/min工序Ⅳ)半精车车床为CA6140（1）背吃刀量确定：由《机械制造技术基础课程设计指导教程》得背吃刀量为1mm（2）进给量：查表得f=0.75mm/s（3）计算速度：v=πdn/1000=3.14×26×900/1000=73.48mm/min9.2基本时间(1)铣两端面Tj=(L+L1+L2)∕fmz式中L=30mm，L1=0.5(d-√deq\o(\s\up7(2),\s\do3(-))aeq\o(\s\up7(2),\s\do3(e)))+（1～3）Kr=90°，L1=2mm，L2=0Ti=（30+2+0）∕68.30=0.47min(2)粗车外圆Ti=（L∕fn）i=（L+L1+L2+L3）i∕fn式中L1=ap∕tgkr+（2～3）Kr=90