機(jī)械制造工藝學(xué)實驗報告

1、實踐目的及主要內(nèi)容（1） 了解生產(chǎn)現(xiàn)場機(jī)床的類型及其布局；（2） 了解生產(chǎn)現(xiàn)場工人使用的工藝文件（主要工序卡）形式；（3） 了解生產(chǎn)現(xiàn)場的夾具類型；（4） 重點(diǎn)了解一個零件的機(jī)械加工過程（加工路線、加工階段劃分等）及一副夾具工作原理；（5） 完成實踐報告。的二.實踐時間第八周第十周星期五三. 實踐單位簡介黃石中興氣動機(jī)械有限公司是國內(nèi)領(lǐng)先的全系列氣動馬達(dá)及延伸產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)廠家。主要經(jīng)營氣動馬達(dá)、減速氣動馬達(dá)、氣動啟動器、氣動葫蘆、潛孔鉆機(jī)、錨桿鉆機(jī)、幫錨桿鉆機(jī)、氣動絞車、氣動泵、及氣控閥等。公司擁有一支高素質(zhì)、專業(yè)、執(zhí)著的團(tuán)隊，始終活躍在行業(yè)前列，多年來致力于氣動機(jī)械的研究、開發(fā)、制造，產(chǎn)品具

2、有結(jié)構(gòu)緊湊、耐磨、低噪聲等優(yōu)異品質(zhì)；以專業(yè)的態(tài)度、優(yōu)異的品質(zhì)贏得了廣大朋友的信賴與支持，也贏得了廣闊、穩(wěn)定的市場，用戶遍及國內(nèi)二十多個省市自治區(qū)，并遠(yuǎn)銷韓國、日本、印度、泰國、巴基斯坦、越南、土耳其等國。為加強(qiáng)企業(yè)發(fā)展后勁，向高科技型企業(yè)邁進(jìn)，公司整體搬遷至千畝青翠的青龍山下、萬頃碧波的磁湖畔，與科研實力雄厚、加工設(shè)備精良、檢測設(shè)備齊全的黃石理工學(xué)院強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，合作成立學(xué)、產(chǎn)、研基地，使公司整體實力躍上一個新臺階。公司擁有一支高素質(zhì)、專業(yè)、執(zhí)著的團(tuán)隊，多年來致力于氣動機(jī)械的研究、開發(fā)、制造，締造了“中興”氣動馬達(dá)卓越的品質(zhì)，以專業(yè)的態(tài)度，優(yōu)異的品質(zhì)贏得了朋友的信賴與支持，也贏得了廣闊，穩(wěn)定的市場

3、。氣動馬達(dá)是公司的專業(yè)根基。公司有葉片式、齒輪式、活塞式三大系列氣動馬達(dá)。由氣動馬達(dá)延伸的產(chǎn)品有葉片式、齒輪式、活塞式減速氣動馬達(dá)、氣動葫蘆、氣動卷揚(yáng)機(jī)、氣動錨桿鉆機(jī)、潛孔鉆機(jī)、氣動隔膜泵 九大類百余種氣動產(chǎn)品。公司可根據(jù)用戶不同功率、轉(zhuǎn)速、安裝空間需要，設(shè)計提供各式國內(nèi)外專用成套減速氣動馬達(dá)及其配套設(shè)備。在為礦山、鋼鐵、金屬冶煉、石油、化工、造紙、海洋流體輸送、水電工程等領(lǐng)域服務(wù)中，業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新攻堅，性價比優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)。叮叮小文庫公司一貫以科技為動力，著力開發(fā)新產(chǎn)品，研究新工藝、新技術(shù)，讓客戶不僅獲得優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)還可以得到具競爭性的價格。創(chuàng)立“中興”國內(nèi)頂尖品牌是該公司的追求，公司目標(biāo)是達(dá)到

4、甚至超越國際一流品牌。四 .齒輪軸機(jī)械加工過程分析（一）材料的選擇該軸包括圓柱、齒輪、鍵槽等表面。軸是組成減速器的重要零件之一，它本身要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，足夠精確的尺寸和較高的表面粗糙度，與軸承配合處的軸頸表面還有高的硬度，因而材料應(yīng)具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。碳素鋼價格低廉、鍛造工藝性能好、對載荷較大，較為重要的場合，以45 號鋼最為常用。為確保使用性能，我們選用45 鋼作為齒輪軸的材料。（二）毛坯的選擇在選擇毛坯時應(yīng)注意以下因素：（1） 零件材料及其機(jī)械性能（2） 零件的形狀和尺寸（3） 生產(chǎn)類型（4） 具體生產(chǎn)條件（5） 充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性考慮上述因素綜合分析，零

5、件材料為45 鋼，各臺階直徑相差較大，采用棒料浪費(fèi)材料，而且零件在工作中經(jīng)常承受較大的沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件。由于零件為大量生產(chǎn)，而且零件的輪廓也較簡單，尺寸不大，故采用模鍛成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。經(jīng)綜合考慮，選用? 35mmX200mm 45鋼模鍛成型作毛坯。（三）零件的技術(shù)要求為了使材料得到高強(qiáng)度、高塑性和高韌性的性能，對齒輪軸進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，選用IT7 級精度，對于外圓表面粗糙度Ra0.8, 鍵槽底部粗糙度Ra6.3, 鍵槽側(cè)面 Ra3.2 , 齒輪精度IT7級，齒面粗糙度Ra3.2 ，端面表面粗糙度Ra3.2 ，尺寸精度、位置精度、幾何形狀精度等技術(shù)要求見零件

6、圖紙（四） 工藝分析1、零件使用性能分析從傳動軸的受力分析可知，它受扭轉(zhuǎn)-彎曲復(fù)合作用力，承受中等載荷，工作教平穩(wěn)，沖擊力小，所以，可以采用45 鋼，為了改善組織，提高力學(xué)性能，坯料需進(jìn)行正2叮叮小文庫火熱處理。2、零件技術(shù)條件分析外圓尺寸精度： ? 24h7mm ? 25h7mm ? 20h7mm ? 16h7mm ? 12h7mm ? 10mn ， 及M32m 的螺紋。外圓形狀位置精度： ? 32、? 25、? 20、? 16 相對? 12外圓表面質(zhì)量：所有外圓表面質(zhì)量要求Ra0.8um 兩鍵槽側(cè)面要求Ra3.2 ，底部Ra6.3 ，齒輪齒面Ra3.2um3、 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析軸的鍛件強(qiáng)

7、度較高，形狀比較簡單，外輪廓尺寸不大，在?20h7 ?和 12h7 兩節(jié)軸上均開有鍵槽，且軸兩端帶有中心孔?？偟膩碚f，軸的結(jié)構(gòu)較規(guī)則，在加工鍵槽和中心孔時，采用頂尖和三爪卡盤夾緊定位。4. 毛坯選擇的合理性分析在傳遞力矩過程時要承受很強(qiáng)的沖擊力和很大的交變載荷，要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性，而且輪廓形狀不復(fù)雜，故采用鍛件適宜。零件尺寸不大，且為批量生產(chǎn)，故采用模鍛適宜。5. 毛坯余量確定毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯的精度越高，貝U 零件的機(jī)械加工勞動量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，因而，在確定毛坯時，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工和毛坯制造兩方面考慮。毛坯

8、余量尺寸?25m?20?16mm?12項目32mmmmmmm粗車余量（直1.56.5111519徑）半精車余量（直0.622.52.52.5徑）精車余量（直0.41111徑）磨削余量（直0.50.50.50.50.徑）5總余量（直徑）3101519233叮叮小文庫（五）機(jī)械加工工藝過程1. 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)是加工中用來使工件在機(jī)床或夾具上定位的所依據(jù)的工件上的點(diǎn)、線、面基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要部分，基準(zhǔn)選擇的合理與否直接影響零件的加工質(zhì)量，甚至還有可能造成零件的報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。按工件用作定位的表面狀況把定位基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)，以及輔助基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加

9、工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇原則 ：1）對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，當(dāng)必須保證不加工表面與加工表面的互為位置時，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個不加工表面，應(yīng)選擇其中與加工表面互為位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作粗基準(zhǔn)。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作組基準(zhǔn)。4）作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向只允許使用一次。精基準(zhǔn)的選擇原則 ：1）基準(zhǔn)重合原則2) 基準(zhǔn)

10、統(tǒng)一原則3) 自為基準(zhǔn)原則4) 互為基準(zhǔn)原則5) 所選擇精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用。綜上因 素，粗車時以外圓和兩側(cè)端面為粗基準(zhǔn)，以兩側(cè)端面中心孔為精基準(zhǔn)定位。2. 表面加工方法的選擇加工方法的選擇需考慮經(jīng)濟(jì)加工精度、工件材料性質(zhì)、工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、生產(chǎn)類型和經(jīng)濟(jì)性以及現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件等因素，根據(jù)各表面加工要求和各加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：尺寸 ? 25h7mn 及? 16h7mm 粗車 - 半精車 - -磨削尺寸 ? 20h7mn 及? 12h7mm 粗車 - 半精車 -銑鍵槽 - -磨削大徑為 ? 32mm 勺齒輪：滾齒 - 剃

11、齒3. 加工階段的劃分4叮叮小文庫工件的加工質(zhì)量要求較高時，都應(yīng)劃分加工階段。一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。粗加工階段是切除大部分加工余量并加工出精基準(zhǔn)，主要是提高生產(chǎn)率。半精加工階段是為零件主要表面的精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工，一般在熱處理前進(jìn)行。精加工階段從工件上切除較少余量，所得精度和表面質(zhì)量都比較高。因此，對齒輪軸的加工階段劃分為：加工精基準(zhǔn)一一粗加工主要表面一一半精加工主要表面一一精加工主要表面。4. 加工順序的安排一個零件有許多表面需要機(jī)械加工，此外還有熱處理工序和各種輔助工序。各工序的安排應(yīng)遵循一些原則。機(jī)械加工工序的安排應(yīng)遵循的一般原則：(1)基面先行

12、原則(2)先粗后精原則(3)先主后次原則(4)先面后孔原則而齒輪軸除了應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，還應(yīng)注意：(1) 外圓表面加工順序應(yīng)為，先加工大直徑外圓，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。(2)齒輪軸上的退刀槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車之后，否則在精車外圓時產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞刀具熱處理工序的安排應(yīng)遵循一般原則：（ 1） 預(yù)備熱處理如退火和正火，通常安排在粗加工之前進(jìn)行，調(diào)質(zhì)安排在粗加工以后進(jìn)行。（ 2） 最終熱處理通常安排在精加工之后和磨削加工之前，目的是提高材料強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。常用的熱處理方法有調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火等。輔助工序的安排 ：輔助工序種

13、類較多，包括檢驗、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁及平衡等。檢驗工序分加工質(zhì)量檢驗和特種檢驗，是工藝過程中必不可少的工序，除了工序中的自檢外,還需在下列場合單獨(dú)安排檢驗工序：（1）粗加工后；（ 2）重要工序前后；（3）轉(zhuǎn)車間前后；（ 4）全部加工工序完成后。綜上各種原則，齒輪軸的加工工序為：工序 10：下料5叮叮小文庫工序 20：模鍛工序 30：正火工序 40: 車端面、打中心孔工序 50：粗車各外圓工序 60：調(diào)質(zhì)處理工序 70：精車外圓 ？32mm ?20mm ?16mm ?12mm倒角工序 80：銑鍵槽工序 90：磨各外圓工序 100：滾齒工序 110：剃齒工序 120：去毛刺工序 130

14、：檢驗工序 140：入庫6齒輪軸機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型零件JS99黃石理工學(xué)院機(jī)械加工號圖號-03機(jī)電學(xué)院工藝過程卡片產(chǎn)品名零件齒輪稱名稱軸?35mmi材料45毛坯毛坯外X每件毛坯可制件1鍛造牌號種類形尺寸200mmi數(shù)工工序序工工序內(nèi)容車間設(shè)備工藝裝備號名段稱10下棒料尺寸 ？35mmX200mm金工料模鍛造毛坯20鍛熱正火處理30 處理車車端面，打中心孔YT1545 °右40金工CA613偏刀，中心孔6鉆車粗車外圓 ？32mm?25mmYT1590 ° 右50金工CA613?20mm ?16mm ?12mm偏刀、頂尖，6游標(biāo)卡尺熱60處金工理叮叮小文庫共 2 頁第

15、1 頁每臺1件數(shù)工時準(zhǔn)終單件7車70?12mr ，i 倒角銑銑鍵槽80磨以兩中心孔定位裝夾工90件，磨各外圓滾滾齒，最大直徑為 ？32mm齒100剃剃齒110齒機(jī)械加工黃石理工學(xué)工藝過程卡片院機(jī)電學(xué)院描鉗去毛刺120圖工檢檢驗130驗描入涂上防銹油140校庫底圖號圓金工金工金工金工金工產(chǎn)品類型產(chǎn)品名稱金工質(zhì)檢室叮叮小文庫YT1590 ° 右偏刀、 YT15CA613645°右偏刀，頂尖，千分尺直柄鍵槽銑X5032刀、V形塊MI332B頂尖、平行砂X 1500輪，千分尺整體齒輪滾刀（模數(shù)為 3,Y3150K頭數(shù) 2）彈簧夾頭、頂尖Y4250剃齒刀零件圖JS99-03共 2 頁

16、號零件名齒輪軸第 2 頁稱銼刀千分尺、游標(biāo)卡尺、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)審核會簽（日化日（日（日期）_期）期）期）8叮叮小文庫裝更改訂處文件簽日標(biāo)處 更改文簽日標(biāo)記記號數(shù)號字期數(shù) 件名字期（六）主要機(jī)床1 常用機(jī)床介紹1）車床車床是應(yīng)用最廣泛的金屬切削機(jī)床之一，它的加工范圍很廣。車床可以車削外圓、車端面、切斷和切槽、鉆中心孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔、車削各種螺紋、車削內(nèi)外圓錐面、車削特形面、滾花以及盤繞彈簧等。2）鉆床鉆床的特點(diǎn)是工件固定不動，刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并沿主軸方向進(jìn)給，操作可以是手動，也可以是機(jī)動。在鉆床上裝上不同的刀具可完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、锪凸臺等。5） 銑床銑床是利用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)

17、床，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，工件或（和）銑刀的移動為進(jìn)給運(yùn)動。銑床的加工范圍與刨床相近，但比刨床加工范圍廣，因而在很大程度上取代了刨床。銑刀是一種多齒刀具，銑刀上等每個刀齒是間歇參加工作的，因而使得刀齒冷卻條件好，刀具耐用度高，有較高等生產(chǎn)率，因此在單件小批和成批大量生產(chǎn)中，銑削都得到廣泛的應(yīng)用。銑床加工精度一般為IT9-IT7 ，表面粗糙度Ra 值為6.3-1.6um 。6） 磨床磨床是為了適應(yīng)工件精密加工而出現(xiàn)的一種機(jī)床，它是精密加工機(jī)床的一種，磨床是用非金屬的磨具或磨料加工工件各種表面的機(jī)床。通常磨具旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，工件的旋轉(zhuǎn)與移動或磨具的移動為進(jìn)給運(yùn)動。通常把使用砂輪加工的機(jī)床稱為磨床，如外圓

18、磨床，平面磨床，而把用油石、研磨料作為切削工具的機(jī)床稱為精磨機(jī)床。2、機(jī)床的選擇零件的加工精度和生產(chǎn)效率在很大程度上是由機(jī)床的使用性能決定的，在設(shè)計工藝規(guī)程時，主要是選機(jī)床種類及型號，選項擇時間參照相關(guān)手冊，產(chǎn)品樣品，遵循以下原則：9叮叮小文庫（1）機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓尺寸相適應(yīng)；(2) 機(jī)床的精度應(yīng)與上件的精度要求相適應(yīng) ；(3) 機(jī)床生產(chǎn)類型應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。當(dāng)在車間沒有相適應(yīng)的機(jī)床設(shè)備時，就需要對已有的機(jī)床進(jìn)行設(shè)備的改裝，使其成為專用機(jī)床。在此，應(yīng)根據(jù)具體要加工的零件的要求提出設(shè)計任務(wù)書，包括：一些必要參數(shù)、精度要求，產(chǎn)品要求，產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益等。齒輪軸需經(jīng)過車、

19、鉆、銑、滾齒等工序加工完成。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備具體安排如下：粗車兩端面，各部分外圓面選用CA6136 普通車床b.半精車、精車外圓輪廓，鉆、選用CA6136 普通車床、鉆床c. 銑鍵槽選用 X5032d. 齒輪加工選用滾齒機(jī) ；滾齒機(jī) Y3150K 參數(shù) ：最大工件直徑X最大模數(shù) ( mm800X10電機(jī)主電總電容機(jī)滾刀至工作主軸轉(zhuǎn)速工作臺尺寸臺最小中心級數(shù)范圍 ( 轉(zhuǎn)/min )( mm距(mm50690945280外形尺寸長 X寬 X高工作精度臺數(shù)( mm等級粗糙度 Ra7.516.0373050X960X21505-6-72.5五.夾具工作原理分析機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件( 和引導(dǎo)刀具

20、) 的一種裝置。其作用是將工件定位,以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。合理地選擇夾具，能夠保證加工精度，提高生產(chǎn)率，減輕上人的勞動強(qiáng)度。1. 通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。在通用機(jī)床上一般都附有通用夾具，如車床上的三爪和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭、銑床上的平口虎鉗、10叮叮小文庫萬能分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺等；磨床上的磁力工作臺等。這些夾具有很大的通用性，使用時無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以裝夾不同的工作。通用夾具一般作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶，在單件小批生產(chǎn)中廣泛用于裝夾定位基準(zhǔn)面比較簡單（如外圓柱面、平面 ）的工件。三爪卡盤：適合安裝較短的軸類或盤類工件。四爪卡盤：適合安裝方型、橢圓型或不規(guī)則形狀的工件，裝夾時必須找正，定中心。中心架和跟刀架：在車削細(xì)長軸時，為增加工件剛性防止工件振動采用中心架或跟刀架，作為附加支承。2. 專用夾具專用夾具是專為某一工件的某道工序的加工而設(shè)計制造的夾具。專用夾具不必考慮通用性，故可以設(shè)計得結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、使用方便。但它的設(shè)計制造周期較長，成本也較高，