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1、轴类零件加工工艺规程设计一、 设计要求：1.1.零件任选1.2.零件图一张.用CAD画1.3.毛坯图一张1.4.机械加工工艺规程综合卡片一套1.5.说明书一份1.6.按大批大量生产考虑二、零件图2.1 轴的作用轴主要应用在动力装置中.是主要零件之一。其主要作用是传递转矩.使主轴获得旋转的动力.其工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩。因此.该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度。2.2输出轴的结构特点、工艺.表面技术要求分析从图示零件分析.该轴结构简单.属于阶梯轴类零件。主要由有55、40、23、20的外圆柱面。50的外圆的粗糙度要求都为Ra0.8um,20的外圆的粗糙度要求都为Ra1.6um.35的圆
2、弧面的粗糙度要求都为Ra3.2um.莫氏4的锥度表面要求为Ra0.8um.形位精度也比较高.为径向跳动量小于0.04mm.由于输出轴在工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩.为了增强耐磨性和抗扭强度.要对输出轴进行调质处理.硬度为250HBS。加工零件不能使用砂布、锉刀及其他砂磨工具进行锉修及打光。未标注的公差按IT14.未倒得角按1x45度。莫氏4锥度用涂色法检查接触70%。三、确定毛胚3.1选择毛胚材料毛坯的材料 45钢制造毛胚的种类有很多.如1、型材2、锻造3、铸造.由于该输出轴要承受较大的冲击载荷和扭矩.为了增强其刚性和韧性.所以要选择锻件做为毛胚。如果选用棒料.由于生产类型为大批.从经济上
3、考虑.棒料要切削的余量太大.浪费材料.所以不选。3.2毛胚的的简图四、工艺路线的确定4.1基准的选择基准可以分为粗基准和精基准4.11粗基准由于此零件为轴类零件.为了保证精度.所以选择外圆作为粗基准面。首先选用三爪卡盘自动找正原理.夹紧。以外圆为粗基准面.加工外圆、端面、中心孔。然后用已加工过的外圆作为基准.加工另一端面和钻中心孔.保证两个中心孔在同一直线上。4.12精基准的选择精基准的选择对一个零件加工完成后的精度非常重要。此零件选用两端的中心孔作为精基准.所以用两端中心孔来对外圆精加工。外圆加工完成后用外圆作为精基准.加工内圆.攻螺纹。4.2工序集中和分散考虑4.21工序集中工序集中就是将
4、零件的加工集中在少数几道工序中完成.每道工序加工内容多.工艺路线短。其主要特点是：可以采用高效机床和工艺装备.生产率高；减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积.节省人力、物力；减少了工件安装次数.利于保证表面间的位置精度；采用的工装设备结构复杂.调整维修较困难.生产准备工作量大。4.22工序分散工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成.每道工序加工的内容少.工艺路线很长。其主要特点是设备和工艺装备比较简单.便于调整.容易适应产品的变换,对工人的技术要求较低；可以采用最合理的切削用量.减少机动时间；所需设备和工艺装备的数目多.操作工人多.占地面积大。工序集中或分散的程度.主要取决于生产规
5、模。一般情况下.单件小批生产时.采用工序集中.在一台普通机床上加工出尽量多的表面；批量生产时.采用工序分散。终上以及结合图纸要求.采用工序分散。4.3加工设备于工艺设备的的选择4.31立式钻床工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动.用于加工中小型工件。4.32数控车床CAK6136V/750CAK6136V/750,床身上最大回转直径：360MM. 滑板上最大回转直径：180MM. 滑板上最大切削直径：180MM. 最大加工长度： 650MM.主轴通孔直径： 53MM.主电机功率： 变频5.5KW. 主轴转速范围：200-3000 R/MIN. X轴最大行程： 220 MM. Z轴最大行程： 66
6、0MM. 机床重复定位精度：X轴：0.007. Z轴：0.01. 加工精度： IT6.粗糙度： RA1.6.机床净重/毛重：2030*3170KG.包装箱尺寸：长*宽*高：2500*1640*2145MM.4.33普通外圆磨床一般全天候外圆磨床实用于磨削圆柱形圆扇形的外圆和内孔,也棵磨削轴向端面,宜用来批量消费及各族机器加工程业运用,存正在精密度高、刚刚性强、磨削频率高、操作便当等特性.构造保守.造型美妙。刀具特性：钻床本系列刀具的任务台纵向挪动有液压和手动.砣子架和头架可回转.砣子架回转180度可用来内孔磨削.外圆砣子采纳400*40*203.进步了磨削频率及砣子耐费用。一般全天候外圆磨床次
7、要用来成批轴类整机的端面、外圆及圆锥面的精细磨削.是公共汽车启动机等事业的次要设施。也实用于军工、航天、正常精细机器加工小组批量小.精密度请求高的轴类整机加工。用来染色纺线事业.粗粗纱机.并条机.精梳机.加弹机等上皮辊加工。五、加工顺序的安排毛坯热处理 退火消除内应力 数控车 外圆作为粗基准粗车右端面.打中心孔和左端面.打中心孔 数控车 中心孔定位粗车外圆 数控车 外圆作为粗基准精加工左右端面.打中心孔数控车 中心孔作为精基准精加工外圆.车外圆螺纹 数控车 粗磨.半精磨.精磨外圆数控车 以外圆为精基准钻两端孔.绞孔.攻M24螺纹。六、工艺路线的确定合理确定走刀路线对于保证被加工零件的加工精度和
8、表面质量以及提高编程和加工效率起着非常重要的作用。尤其是加工轴类零件。应做到走刀路线短.刀具空行程少.这样才能提高工作效率。6.1第一种方法锻造毛坯-外圆定位.加工左右端面.打中心孔.粗车外圆环-中心孔定位.粗车外圆-以外圆定位.精加工左右端面.打中心孔.半精车圆环-中心孔定位.半精加工外圆.车削外圆螺纹-磨削外圆-外圆定位.钻两端孔-绞右端孔. 车左端内孔螺纹退刀槽-攻左端内孔螺纹淬火去毛刺检测6.2第二种方法锻造毛坯-外圆定位.加工左右端面.打中心孔.车外圆环.精加工左右端面.打中心孔.精车圆环-中心孔定位.粗车外圆.精加工外圆.车削外圆螺纹-磨削外圆-外圆定位.钻两端孔-绞右端孔. 车左
9、端内孔螺纹退刀槽-攻左端内孔螺纹淬火去毛刺检测6.3工艺比较综合上述两种方法.第一种方法工序比较分散.可以保证莫氏4锥度的圆跳动小于0.04.适合于大批量生产。而第二种方法.工序集中.必须依靠工人师傅的技术和耐心来保证圆跳动.适合小批量生产。所以选择第一种加工方法.生产效率高。加工程序：O1234%1000T0101G00X52Z2M08S800F1000G01X0Z0M03G71U1R1P1Q2E0.2S1600N1 G01X0Z0 G01X30.319 X31.6Z-50 X20 Z-75 X33.545 G02X33.545Z-95 G01X20 Z-110 X40 X42Z-111 Z
10、-139 X40Z-140 Z-145N2 G01X52T0202G00X40Z3S150X40.6X40.2X40.16G00Z100M05M30七、刀具的选择刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一.不仅影响机床的加工效率.而且直接影响零件的加工质量。应考虑以下方面：（1） 根据零件材料的切削性能选择刀具。（2） 根据零件的加工阶段选择刀具。（3） 根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。由于我们要加工的零件材料要求为45钢.根据要求.选择硬质合金刀。（1） 粗车左右端面.打中心孔.粗车外圆环：90端面车刀 中心孔钻头（2） 粗车外圆：90外圆车刀（3） 半精车左右端面.打中心孔.精车圆环：
11、90端面车刀中心孔钻头（4） 半精加工外圆.车削外圆螺纹：70外圆车刀 螺纹车刀（5） 磨削外圆：砂轮（6） 钻两端孔： 20、13高速钢钻（7） 绞右端面孔 ： 绞孔刀（8） 内圆镗刀：90内孔刀（9） 内螺纹刀 八、切削用量的选择所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能.在保证加工质量的前提下.获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。制订切削用量.就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上.合理地确定背吃刀量、进给量。机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：零件材料为45钢.硬度207241HBS。生产类型为大批生产.采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据上诉原始资料及加工工序.分
12、别确定加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆表面50mm与锥面 考虑其加工长度为190mm.其外圆不存在非加工表面.50mm与锥面表面粗糙度为0.8.要求.粗加工、精加工各一次。取其外圆表面50mm部分直径53.2mm.锥面大端表面的取其毛坯直径34.8mm。此时.直径余量2Z=3.2mm。 毛坯 53.2mm 粗车 50.2mm 2Z=3.0mm 半精车 50mm 2Z=3.2mm 2、外圆表面沿轴线长度方向的加工余量 考虑其加工长度为190mm.为使其加工之后满足190mm190.2mm.查机械制造工艺设计简明手册.选取毛坯长度191.6mm。参照互换性与测量技术基础端面
13、的表面精度要求为IT7.此时.加工余量取1.6mm. 毛坯 192.4mm 粗车 190.9mm Z=1.5mm 粗磨 190.1mm Z=0.8mm 精磨 190mm Z=0.1mm3、 外圆表面4012mm4012mm处表面粗糙度为1.6mm,精度要求界于IT8-IT9,粗磨就可以满足。参照互换性与测量技术基础确定工序尺寸及余量为： 毛坯 44.6mm 粗车 41.6mm 2Z=3.0mm 粗磨 40mm 2Z=1.6mm 4、 外螺纹42mm 外螺纹处加工的表面粗糙度和精度的要求都体现在对外圆表面的加工上.粗社和半精车就可以满足要求.外螺纹大径=42mm,取其毛坯直径=46.6mm。尺寸
14、余量2Z=4.6mm。 毛坯 44.5mm 粗车 42.2mm 2Z=2.5mm 精车 42mm 2Z=0.2mm5、 20mm及200.1mm 20mm处只需粗车、半精车达到其精度和表面粗糙度。 毛坯 24.6mm 粗车 21.6mm 2Z=3.0mm 半精车 20mm 2Z=1.6mm20 0.1mm 处有其表面粗糙度和精度要求.参照互换性与测量技术基础其精度要求IT10-IT11.粗车就可以达到要求。 毛坯 23mm 粗车20mm 2Z=3.0mm为了锻压时方便.可选两处的直径相当,取直径=24.6mm。6、 35mm 此处加工时表面粗糙度要求为3.2mm.粗车.半精车可达表面粗糙度和精
15、度要求IT8-IT11。 毛坯 39.6mm 粗车 36.6mm 2Z=3.0mm 精车 35mm 2Z=1.6mm九、参考文献1王健石 机械加工常用刀具数据速查手册 机械工业出版社 2006 2运强机械切削工人常用计算手册 化学工业出版社 2006XX文理学院产品型号机械加工工艺过程零件编号第页零件名称 轴共页材料名称型号及规格毛坯种类毛坯尺寸毛重/Kg净重/Kg序号工序名称工序内容设备工艺装备名称与编号工时定额夹具量具刃具辅具准备操作单件1锻造毛坯各边留2.4mm加工余量2粗车左右端面.打中心孔.粗车外圆环外圆定位.粗车左右端面.加工余量2.0.打中心孔.粗车外圆环CAK6136/750三
16、角卡盘游标卡尺90端面刀3粗车外圆中心孔定位.粗车外圆.加工余量 3.0CAK6136/750顶尖90外圆刀4精车左右端面.打中心孔.精车圆环中心孔定位.精车左右端面.加工余量0.8.打中心孔.精车圆环CAK6136/750三角卡盘90端面刀5精加工外圆.车削外圆螺纹中心孔定位.精加工外圆.加工余量1.1.车削外圆螺纹CAK6136/750顶尖游标尺90外圆刀6磨削外圆粗磨精磨外圆.加工余量为0.3和0.1普通磨床顶尖砂轮7钻两端孔以外圆定位.钻两端面孔立式钻床V型铁千分尺钻头8绞右端孔. 车左端内孔螺纹退刀槽以外圆定位.绞右端孔.加工余量0.1立式钻和CAK6136/750三角卡盘游标卡尺绞孔刀和内镗刀9攻左端内孔螺纹以外圆为定位基准.攻螺纹M24CAK6136/750三角卡盘千分尺外螺纹刀修改记录标记学号学生姓名指导老师完成日记签名7 / 8
