鉆床主軸套筒零件加工工藝規(guī)程和滾齒用夾具設(shè)計

1、XXXXXXXXXXXX畢業(yè)設(shè)計（論文）畢業(yè)設(shè)計題目鉆床主軸套筒零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和滾齒用夾具設(shè)計學 院 XXXXXX專 業(yè)_ 機械設(shè)計制造及自動化姓 名XXXX_ _ _ 學 號 _ XXX_ _ 指導老師 XXX日 期XXXXX16摘要機械制造工業(yè)是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機械裝備的部門，在國民經(jīng)濟的發(fā)展中具有十分重要的地位。本文針對鉆床主軸套筒的機械加工工藝規(guī)程分析和滾齒用夾具設(shè)計，進行了零件圖分析、毛坯選擇、基準的選擇、工藝路線的確定、工序尺寸的確定、選擇 機械加工工藝設(shè)備、填寫了機械加工工藝過程卡片和指定工序機械加工工序卡 片，進行了滾齒夾具設(shè)計，并進行了定位誤差分析等。關(guān)鍵詞：

2、鉆床套筒設(shè)計、加工工藝、滾齒夾具目錄中文摘要 21. 引言 42. 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 43. 零件的分析 44. 選擇毛坯 55. 工藝規(guī)程設(shè)計 55.1定位基準選擇 55.2零件的加工方法的選擇 55.3定制工藝路線 65.4確定機械加工的余量及毛坯尺寸，設(shè)計毛坯一一零件綜合圖 76. 工序設(shè)計 86.1選擇加工設(shè)備工藝裝備 86.2工序尺寸的確定及計算 96.3選擇切削用量、確定時間定額 107. 滾齒用夾具設(shè)計 117.1擬定滾齒夾具的結(jié)構(gòu)方案 117.2確定刀具的導向方式或?qū)Φ堆b置 127.3夾具精度的計 127.4夾具總圖 137.5夾具零件圖 148. 課題總結(jié) 14參考

3、文獻 15附表161引言機械制造工業(yè)是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機械裝備的部門。 在國民經(jīng)濟的發(fā)展 中具有十分重要的地位。機械制造工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，是反映國民經(jīng)濟實力 和科學技術(shù)水平的重要標志。本次畢業(yè)設(shè)計題目是鉆床主軸套筒零件的工藝規(guī)程設(shè)計和滾齒用夾具設(shè)計， 我認為好的工藝規(guī)程可以保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量；提高勞動生產(chǎn)率；提高經(jīng)濟效益。 所以本次的畢業(yè)設(shè)計有三個特點：(1) .實踐性強把學習過程中掌握的基本概念在實際中應(yīng)用。(2) .涉及面廣 把多門課程聯(lián)系在一起融會貫通。(3) .靈活性大 工藝理論與工藝方法的應(yīng)用具有很大的靈活性。本次畢業(yè)設(shè)計可以為我們在機械類工作奠定堅實的基礎(chǔ)。因此本次畢業(yè)設(shè)計

4、具有重要的意義。2計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型該產(chǎn)品年產(chǎn)量2000臺，設(shè)其備用率為7%，機械加工廢品率為1%，試進行 該零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和滾齒用夾具設(shè)計。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算：N =Qn(I a% b%) =2000(1+7%+1%) =2160(件 / 年)該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為2160件，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中生產(chǎn)類型與生產(chǎn) 綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。3零件的分析零件圖如圖1所示。鉆床主軸套筒在鉆床機械中主要起傳遞鉆孔所需的旋轉(zhuǎn) 運動，承受并傳遞鉆孔時的作用力，安裝定位鉆套。此零件外圓直徑50mm、內(nèi)圓直徑24mm，零件結(jié)構(gòu)不是很難，精度要就 也不是太高，加工可以以車床加

5、工套筒主體，然后銑齒，最后在上磨床研磨即可。ta- IIH 圖1 鉆床主軸套筒零件圖4選擇毛坯綜合考慮加工效率和效益，材料選擇 45,尺寸為55mm 180mm。5工藝規(guī)程設(shè)計5.1定位基準選擇本零件應(yīng)選外圓和端面為粗基準加工內(nèi)孔，再把內(nèi)孔做為加工的精基準。5.2零件的加工方法的選擇本零件的加工面為外圓、內(nèi)孔、端面、齒、槽、螺紋等，材料為 45鋼 50mm外圓面表面粗糙度為Ra0.4 m采用粗車、半精車及磨削。24通孔表面粗糙度為Ra125 m才用深孔鉆。42mm孔表面粗糙度為Ra12.5 m采用車。兩端 40mm孔表面粗糙度為Ra1.6m采用車。其它表面粗糙度為Ra6.3m的孔也采用車床來加

6、工。46mm 2mm的槽和M 45mm 1mm左螺紋，采用車削加工。5.3定制工藝路線該套筒的加工用兩道熱處理工序?qū)⒐に嚶肪€分成三個階段： 調(diào)制以前為粗加 工階段；時效處理之前為半精加工階段；時效以后為精加工階段。套筒可按下述 工藝路線進行加工。工序10:夾緊 50mm的外圓，鉆深孔 24mm孔至尺寸工序20:定位孔（兩端頂夾）粗車 A面外圓至52.4mm=工序30:熱處理，調(diào)質(zhì) HRC2126°工序40:定位孔（兩端頂夾），半精車A面外圓至¢50.6.30。工序50:定位外圓車端面，車孔 42mm至尺寸，車孔 40mm至 39 0-0.062mm車28mm至圖樣尺寸并倒角

7、，調(diào)頭，車端面，保證尺寸175mm。工序60:定位外圓車槽 46mm 2mm ,車螺紋M 45mm 1mm左至圖樣要 求，倒角，車孔 31mm至圖樣要求并孔口倒角。工序70:粗磨A面外圓至50.21010mm工序80:定位外圓或端面銑齒工序90:銑槽兩處8mmx1.5mm工序100:檢驗工序110:熱處理，低溫時效工序120:鉗工修研兩端孔口，倒角工序130:精磨A面外圓至'50 _0.0；0mm，至圖樣要求工序140:檢驗工序150:定位外圓，精車內(nèi)孔'401.014 mm，31及端面至圖樣要求工序160:總檢，入庫。5.4確定機械加工的余量及毛坯尺寸，設(shè)計毛坯一一零件綜合圖

8、鋼質(zhì)的模鍛件機械加工余量根據(jù)估算鍛件的質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，按相關(guān)標準確定?？椎募庸び嗔坑杀?查得。表1鑄件孔加工余量ftW大于大于O«3IQO1402W劇礎(chǔ)IOO2M2S0402-0樸盟2.02«JTO63IOO3.03.0IOO3.03.1.04, 6160250乩O3A 41.0表2鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)表鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)&級別審S數(shù)值范圍衛(wèi)級別"S數(shù)值范圍Q簡單-Sl>0.63"較復(fù)雜S3>0J6-032.1一級。S2>0.32-0.63復(fù)雜+S40.16-1）鍛件質(zhì)量：估算為3.35kg2）加工精度：零件除控外的

9、各表面加工外一般加工精度。3）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S為（假設(shè)鍛件外型尺寸為：55mm 18Omm）m鍛件m外輪廓包容體2 2m外輪廓包容體=二R I： =3.14 2.757.85 = 3.355（2）貝U S=3.3553.35=1按表2所示復(fù)雜系數(shù)S的級別為簡單4）機械加工余量：根據(jù)鍛件的質(zhì)量F2、S1確定直徑方向單邊余量2.5mm（實 際查的單邊余量為2.0mm,因為外圓精度要求較高所以適當增大 0.5mm）, 軸向方向的單邊余量為2.5mm （實查單邊余量為2.6mm,因兩端精度要 求較低所以定位2.5mm）05）確定毛坯尺寸：根據(jù)上面確定的機械加工余量，可得該零件的毛坯尺寸如下：軸50m

10、m的單邊余量為2.5mm,所以鍛件尺寸為 55mm。長度方向175mm的單邊加工余量為2.5mm,所以鍛件尺寸為 180mm。6）設(shè)計毛坯的零件綜合圖零件的鍛件質(zhì)量為3.35kg，形狀復(fù)雜系數(shù)S1，45鋼含碳量為0.42%0.50%,最高含碳量為0.50%,按表2查的鍛件材質(zhì)系數(shù)為 M1， 才用平直分模線。表3鍛件材質(zhì)系數(shù)鍛件材質(zhì)系數(shù)松級別求鋼的最髙含碳量"合金鋼的合金元素量髙含碳量"Ml衛(wèi)< 0. 65%P<3, OV0. 65%3. 06工序設(shè)計6.1選擇加工設(shè)備工藝裝備1）選擇機床工序10.20.30.40.90選用車床，選用常用的 CA6140型臥式車床

11、即可。工序50.80選用磨床，選用 M120W型即可。工序60選用滾齒機，選用YKJ3610數(shù)控高效臥式滾齒機床。工序70選用銑床，采用M6132銑床。2）選擇夾具本零件除滾齒、銑槽、磨外圓工序需要專用夾具外，其它工序使用標準夾具即可，車床加工時選用三爪自定心卡盤，磨床工序選用心軸。3）選用刀具車床上加工時，一般都采用硬質(zhì)合金車刀。加工鋼制零件才用YT類硬質(zhì)合金，粗加工時用 YT5,半精加工用YT15 ,精加工用YT30。磨床上加工，使用一般平行砂輪。滾齒機床加工，使用模數(shù)1的，Mo5AL多頭滾刀。銑床上加工時，選用 6的普通平頭立銑刀。4）選擇量具本零件屬成批生產(chǎn)，一般均采用通用量具選擇量具

12、的方法有兩種：是按 計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。a.選擇各外圓加工面的量具。工序80中半精車外圓（50mm達到圖紙要求, 現(xiàn)按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用量具，該尺寸公差T=0.015mm按工藝人員手冊，選擇測量范圍 50-70mm，分度值為0.01mm外徑千分尺。表4外圓加工面所用量具工序加工面尺寸尺寸公差量具20 52.4-0.45分度值0.02,測量范圍0-150mm游標卡尺30 50.6-0.4550 50.2-0.064分度值0.01 ,測量范圍50-70mm外徑千分尺8050+0.015-0.010按照上述方法選擇此零件外圓加工面的量具見

13、表4b. 選擇加工孔的量具。242831、4246公差為自由公差，選 用分度值為0.02,測量范圍0-15Omm的內(nèi)卡尺。40的兩個孔的公差等級 為J7,選用分度值0.01mm,測量范圍35-50內(nèi)徑千分尺。c. 測量軸向的量具。除一以外其他公差全是自由公差，選用分度值0.02,測量范圍0-300mm游標卡尺.d. 選擇滾齒的量具。滾齒在加工時測量公法線長度即可。根據(jù)手冊，選分度 值0.01mm,測量范圍25-50mm的法線百分尺。6.2工序尺寸的確定及計算1）確定圓柱面的工序尺寸根據(jù)前面的有關(guān)資料以確定此零件的毛坯余量和各工序的加工余量， 總加 工余量減去各工序的加工余量之和，即為粗加工余量

14、。本零件各圓柱表面 的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 詳見機械加工工序圖。2）確定軸向工序尺寸此零件的各工序的軸向尺寸詳見機械加工工序圖。6.3選擇切削用量、確定時間定額參考文獻機械制造工藝學選取各工序機床轉(zhuǎn)速，進給速度和切削深度，根 據(jù)切削速度的計算可以推算出時間定額，根據(jù)表 5、表6、表7、表&表9可以計算出結(jié)果，計算結(jié)果詳見機械加工工序卡片表5外圓磨床裝夾和松卸工件時間(min)應(yīng)鼻方眩Trt1Tt* <k>÷sI,'i,i?53S議盤欄Ot賓彌、李常血席 ft«OVCS(K帖OnOS0.Mo.cOZ0.«4fl.C7S

15、C *0404CdO能瑋上帕丄.用壓子:W ；西 芋IAV*0.13Oe0.940.070,15¢-Ce0腫(?.?50 J Tl0-23-冀在年£懂右軸1：+乎Ih 4W QiMJf <»&) JtStV0”M Gat-OSQJD50,C<0.070皿I*裡情中心我.的Jrn 1-.護惦戒Je機耀圧w * OTMH 'tM : (J-Il嘰臨.o,t)70.J55;It在三爪門磁右卡at上手:Qr07MO.LM i；0 血t JtJf畀T工怖晞工惟內(nèi)吝也惦悴手尙手靳戍取舉卜后手再工樣.表6內(nèi)圓磨床裝夾和松卸工件時間(min)X * &

16、lt;be>蘭長方準! I135：外注宦批 N蒞裁城夬當KOtOToeZTSTo.>j需。帖Ife030.04»««4“57$SftJftta±f«tf-OOrIaCImOJg札WI<±MW¾* + ±1f½*tt*0_0«0.4»IfaO-Ifl.GIr«1 IW* +折ZG<kgQ*fl7¢.¢7 h<+,手動JfeIt<>*H齊抽SO*0,12TF'豐便恥麗伍瓠的工柞內(nèi)秤網(wǎng)斤破翳 ；表7磨床上各種操作

17、所需時間開侖Wfflk工禪.砂槍1«晡* Hf會住亀塢總I0.02It遇張管快連聖迸承曇IhEoQ0.0-1隼鷺引進血退出稱搐3 (Xg4004朋A訂iithM »3 LF R廉向馴氓立出砂輪M ImfUC.¢3ttSTKf<j.SII表8滾齒機上裝夾和松卸工件時間T #¾ Jto.s j IZ! 5BU« &劑同NtrE:Mg r «.1333I "小04«02廠I I0阿 I趴林嘰HI O-HID.14O6Q.l程和住墉上.融 D快撫怙;仏Ig I 叭軸0*2?! E¢260.30.32

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19、,* IZffn Xfl=MwMSFtt-DtWai*» lp牛4彝稱卯工的Hi彈副聞托揮*lh 2 ft. ¢.71 S ftf O.a 4-5*t OTSW表9滾齒機上各種操作所用時間 SW権H鼻打戸蒔匱靜Iti工n快連豊近咗海M刀聲<> Tr iiI fl）g IlI jjSG : O-BS JKo ' OOB 匕刃聚快邃事盍或聲開工悴<tu）至50!0.0ItlICe 0. I手IJ SU也ZJ坤慮女IlILEj用肇于I <j4PtI計鼻單幃時阿應(yīng)將本我時就乩取鬥記潮.1；外社.7滾齒用夾具設(shè)計7.1擬定滾齒夾具的結(jié)構(gòu)方案此工件以內(nèi)孔

20、和兩端面為定位基準，限制 5個自由度。如圖2所示圖2工件定位、夾緊為了提高定心精度，采用精密可脹心軸以消除配合間隙， 把夾具的定位與夾緊 分開，可避免因夾緊影響齒坯的定心精度。滾齒夾具的結(jié)構(gòu)類型如圖3所示*CO圖3滾齒夾具1-壓蓋2-心軸3-墊圈4-鋼套5-底座2-7.2確定刀具的導向方式或?qū)Φ堆b置選定刀具的導向方式或?qū)Φ堆b置， 工件在加工時，能否保證加工精度，主要 取決于刀具定位的精度。通常采用的對刀方法有三種：試切法對刀、樣件法對刀和采用對刀裝置或?qū)蜓b置對刀。本零件加工時的導向方式和對刀方式如下：車床通車道試切法對刀銑刀平頭銑刀試切法對刀磨床砂輪夾具定位滾齒機床滾齒刀夾具定位7.3夾具精

21、度的計算本夾具的零件加工精度如下：定位心軸尺寸精度2400.1 （0-0.1）mm。定位心軸安裝表面精度32g6mm定位心軸與鋼套同心度公差 0.02mm。零件圖中齒的位置尺寸為38精度沒有特殊要求，所以夾具在高度方向精度 均為0.05即可滿足要求。垂直度精度要求為0.025mm,所以定位心軸垂直度要求為 0.02mm即可滿足零件加工要求。定位心軸安裝尺寸為32g6 （ 009）D =0.016 ; A = 0.012 ;C D)2 C A)2 = 0.0265： 2 k 3故此夾具能保證加工精度。7.4夾具總圖（圖4）AK MHRC 21 帕I. IHl： -.,x重慶大學 網(wǎng)絡(luò)教育學院標記

22、設(shè)計校對處數(shù)分區(qū)更改文件號簽名年. 月.日4'IJTE標準'化階段標記質(zhì)量比例Sl I1:1（產(chǎn)品代號）審核工藝批準共張第張圖4夾具總圖7.5夾具零件圖（圖5、圖6）6WCYCA265V724'JLfJX寸寸*CNlAtiSlMlill WJHR I- -6Wb III.5 鵬41標記處數(shù)分區(qū)更改文件號簽名設(shè)計"l標準化審核丄藝批準S階段標記共張第張重慶大學 網(wǎng)絡(luò)教育學院（產(chǎn)品代號）¥仆Be flHR71- ? j I )t5*皿心，重慶大學 網(wǎng)絡(luò)教育學院處數(shù)改文件號簽名牛月.日設(shè)計和4標準化階段標記質(zhì)量比例校對SH I1:1（產(chǎn)品代號）審核丄乙批準共張第張8課題總結(jié)本次課題在XXX老師的精心指導下，我順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計。但在本次 設(shè)計研究中仍然存在很多不足之處，有的問題研究深度不夠。因為缺乏工作的經(jīng)驗，在設(shè)計和研究上有不是非常合理的地方存在，設(shè)計的零部件才現(xiàn)場實際使用 中的強度磨損度方便性尚不明確。但在完成設(shè)計的過程中，查閱了機械制造工藝與裝備課程設(shè)計指導書機 床夾具設(shè)計機床夾具圖冊現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊機械工程手冊等參 考書，使設(shè)計和工藝方面的知識進一步完善，將所學的知識融會貫通，并運用于實踐，能見學習和實踐相結(jié)合，進一步扎實了所學的文化知識。參考文獻1 機械設(shè)計手冊機械工業(yè)出版社.2004.2 李華.機