機械加工工藝設計簡要說明

機械加工工藝設計說明書題 目：設計“齒輪軸”零件的機械加工工藝規(guī)程毛坯圖。1張零件圖。1張工藝卡。1份說明書。 1份 系 別 機電工程系 專 業(yè) 機械設計制造及自動化 設 計 者 王偉 侯永科 蔡靜 組 員 李崇茂 謝永忠 唐全鈞指導老師 梁春光陳林 序 言機械設計制造工藝學課程設計是我們完了大學的全部基礎課，技術(shù)設計基礎課以及大部份專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們?nèi)甑拇髮W生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，多鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后的多項建設打下一個良好的基礎。 由于能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。一 零件的分析（一） 零件的作用所給零件是球磨機傳動齒輪軸，它位于機座上主要作用是傳遞扭矩，便筒體滾動：二 是起一定的支承作用，承載筒體的重力。零件的兩個端部都260(0,(-0.32)的軸身，用了安裝支承軸承275.56用以安裝齒輪一瑞M240和230部用以連接軸器與電機相接，傳遞動力之用。（二） 此齒輪軸用兩頂尖和自動定心卡不夾緊定位。具有較主的位置精度要求，現(xiàn)在分析如下：1以中心孔和240為中心的加工表面這一組加工包括：兩個240p6(+0.079,+0.050)的粗，精車和磨削以及其中一個倒角，兩個260hr(0,-0.032)的粗、精車和磨削加工，275.56（+0.180，+0.158）的粗、精車及磨削加工，M240f9(-0.050,-0.165)的車削及其退刀槽的車削，230r6(0.113,+0.084)的粗、精車及磨削。2 端面尺寸銑削 這一組加工尺寸包括：以230f9(-0.050,-0.165)端面的尺寸370，670，1172（0，-1.05），20003 以中心孔及240p6(+0.079,+0.050)為中心加工槽。這一組加工為：在275上的63n9(0,-0.074)鍵槽的銑削，在230上2-50N9(0,-0.062)鍵槽的銑削，在m240*3-69螺紋上的鍵槽18的銑削。第1組和第3組加工有一定的位置要求，主要是：（1） 275.56（+0.180，+0.158）的同軸度0.023與鍵槽63N9(0,-0.074)R 對稱度0.04。（2） 275.56（+0.180，+0.158）的圓柱度0.06與鍵槽深度尺寸鏈255（0，-0.3）。（3） 鍵槽2-50n9(0,-0.062)的鍵槽對稱度和對開鍵槽的對稱度與2.0r6(+0.113,+0.084)的圓柱度及260和240間的跳動0.025有關(guān)。第2組與第3組有著一定的尺寸要求鍵槽2-50n9(0,-0.062)與230r6(+0.113,+0.084)端面尺寸360由以上分析可知，對于這3組加工表面而言，可以銑加工一組表面，然后用夾具夾緊加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求。二 工藝規(guī)程設計（一） 確定毛坯的制造形式零件材料為35GrMo,考慮到回轉(zhuǎn)窖在運動中由于齒輪的交變轉(zhuǎn)動及正反的重力載荷彎曲應力，因此選用鍛件以及金屬纖維盡不被切斷，以保證零件工件可靠。由于零件尺寸大小，輪廓簡單，故可以采用鍛模沖壓成型。可提高生產(chǎn)率，保證加工精度及提高及零件使用壽命上考慮，這樣的設計是合理的（二） 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中重要的工作之一，基面選擇得正確與合理，可保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，加工工藝過程中會有問題白出，更有甚者，不容地造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1） 粗基準的選擇 對于一般的軸類零件而言,以外圓作為粗基準是完全合理的,但對本零件而言，按照有關(guān)粗基準的選擇原則， 選230r6(+0.084)端面作基準,用一頂尖和一自動定心卡爪夾持在240外圓柱面上，用以切除多余量,達到定位要求.(2)精基準的原則主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復.(三)制訂工藝路線指定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的生產(chǎn)條件下,盡量采用萬能性機床配以專用工件夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率,除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以使生產(chǎn)成本盡量下降.最后的加工路線確定如下:工序1 劃中心孔加工線;工序2 鉆兩端中心孔,選T68機床進行加工;工序3 銑端面，選用CQ61100機床進行加工;工序4 粗車外圓240,260,275,230,選用CQ61100機床進行加工;工序5 焊熱處理吊環(huán)(普通焊接機焊接);工序6 調(diào)質(zhì)HB217-269;工序7 割去熱處理吊環(huán);工序8 粗車240,260,275,230,用一頂尖和自動定心卡爪夾持以230端面為粗基準,選用CQ61100機床進行加工,到240,260,275,230;工序9 探傷檢查;工序10 精銑端面,選用立式銑床端面銑加工,達到尺寸要求2000;工序11 精修中心孔,使其達到相關(guān)規(guī)定GB145-852-C16要求;工序12 精車240,260,275,230, 以230端面為粗基準，選用CQ61100機床并用自動定心卡爪和頂尖定位，留精加工余量1-2,到240,260,275,230,倒角245,345;工序13 精車240,260,275,230,同樣采用CQ61100車床加工,留磨削余量0.4-0.5,具體加工到尺寸如下: 240,260,275,230工序 14 探傷檢查；工序15 切退刀槽以230和240軸階為基準用圓頭車刀切削加工，要求車刀直徑為9；工序16 車螺紋M2403-6g;工序17 修中心孔；工序18 磨240,260,275,230尺寸到位，用MQ1350磨削加工保證尺寸240,260,275,230以及240一段的240（）以頂尖和卡爪定位加工保證尺寸要求；工序19 銑鍵槽63N9，50N9，18，采用X537銑床銑削加工，用63銑刀銑鍵槽63N9（）端面銑用50銑刀銑鍵槽50N9（）屬端面銑削，用18銑刀端面銑鍵槽18；工序20 終檢。(詳見附表1)四）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定齒輪軸零件材料是35CrMo,確定為217-269HBS，毛坯零件約為500Kg,，生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，采用合模模鍛毛坯。根據(jù)以上原始材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 外圓表面考慮其加工長度為2000mm,外圓最大加工直徑表面為275mm,因此該階梯軸鍛造取最大為290mm,表面粗糙度R32m,只需精加工就能達到，Rz1.6m需磨削加工才能達到。因此外圓表面需安排粗加工，精加工，磨削加工。2. 鍵槽由于是軸上普通圓頭鍵槽，故采用端削的銑削方法。參照工藝手冊確定加工余量分配： 63N9其精度Ra3.2m及底部Ra6.3m，故銑削進給量為f1mm/r; 50N9鍵槽同上； 18鍵槽略有變化。3.端面五）確定切削用量及基本工時工序12，車端面 本工序采用計算法確定切削用量1. 加工條件工件材料：35CrMo調(diào)質(zhì)，鍛模加工要求：粗車240，260，275，230外圓機床：CQ61100車床刀片材料：YT15 刀桿尺寸：1625mm，Kr=90,r0=15,0=12,r=0.5mm2. 計算切削用量粗車各外圓1） 切削深度 單邊余量Z=1.5mm；2） 進給量 根據(jù)切削手冊，選用f=0.05mm/r3） 計算切削速度 見切削手冊表1.27Vc=CV/TmaPxvFyv*kv=242/600.2*1.50.05*0.50.35*1.44*0.8*0.8*0.97=116m/min4) 確定主軸轉(zhuǎn)速 N=1000v/3.14dw =568r/min 機床選取N=600r/min實際切削速度： V=3.14dn/1000 =3.14*65*600/1000 =12m/min 5） 驗機床功率 主切削下Fc按切削手冊所示公式計算：Fc=cFcAxpFcFyFcKfc =2795*1.5*0.50.75*122(-0.15)*0.94*0.89 =1012.5N 其中， 故切削消耗功率Pc為：Pc=Fc8Vc/6*10000 =1012.5*122/6*10000 =2.06kn根據(jù)切削手冊中CQ61100機床說明書可知，CQ61100主電機功率為7.8KW,當主軸轉(zhuǎn)速為600r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.5KW，所以機床功率足夠，可正常工作。6） 檢驗機床進給量系統(tǒng)強度已知主切削力Fc=1012.5N，徑向切削力Fp按切削手冊所示公式計算：Fp=CfpApxfpFyfpVcnfpKfp =1940*1.50.9*0.50.6*122-0.3*0.897*0.5 =195N所以，F(xiàn)p=1940=195(N)=21.57(m/min)取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)U0.1，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為FFf+U(Fc+Fp) =480+0.1(1012.5+195) =600kn而機床縱向進給機構(gòu)的最大縱向力為3530kn ,故機床進給系統(tǒng)可正常工作。（7）切削加工時 T(L1+L2+L3+L4+L5+L6)/nf =(370+300+351+470+351+158)/600*0.5 =6.67min工序16 車螺紋M240*3MM1 切削速度計算根據(jù)切削用量手冊，刀具壽命T600min，采用高速螺紋車刀，規(guī)定粗車時ap=0.17，走 刀次數(shù)T12，精車螺紋時ap=0.08,走刀次數(shù)T6Vc=Vc/(Tm*apxvt1yv)*KV其中Cv=11.8,m=0.11Xr=0.70,Yv=0.3螺矩T13Km=0.637/0.61.75=1.11.Kk=0.75粗車螺紋時： Vc=11.8/(600.11*0.170.7*30.3)*1.11*0.75 =21.57m/mim精車螺紋時Vc=11.8/(600.11*0.080.7*30.3)*1.11*0.75 =36.8m/min3. 確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時：N1=1000Vc/3.14*D=1000*21.57/3.14*240=28.6r/min按機床說明書取： N1=30r/min實際切削速度：Vc=0.18m/min精車螺紋時： N2=1000Vc/3.14D =1000*36.8/3.14*240 =49r/min按說明書取 N2=50r/min實際切削速度：V=0.34m/min4. 切削加工時，取切入長度L1=3