螺桿零件加工工藝設(shè)計(jì)

/書目序言一零件圖的工析·····································11.1零件的用途··································11.2零件的工藝分析·······························11.3審核主動(dòng)軸的工藝性·························2二確定生產(chǎn)類型2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)·······························32.2確定生產(chǎn)類型·······························3三確定毛坯種類和制造法····························33.1確定毛坯種類································33.2毛胚的制造方法·························33.3確定毛胚尺寸公差和加工余量·················4四擬定工藝路途·····································44.1定位基準(zhǔn)的確定······························44.2表面加工方法的確定························54.3工序的集中和分散····························7五工序依次的支配·································7六確定加工工藝線··································7七確定各工序加工余量、計(jì)算工序尺寸及余量········9八選擇設(shè)備、及工藝裝備（刀具、量具）··············9九確定各工序切削用量剛好間定額···················91切削用量·····································102基本時(shí)間·····································11序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們?cè)趯W(xué)完高校的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深化的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的高校生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己將來(lái)從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計(jì)中能熬煉自己分析問題、解決問題的實(shí)力，為自己今后參加祖國(guó)的建設(shè)打下一個(gè)良好基礎(chǔ)。由于實(shí)力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，希望各位老師賜予指教。一零件圖分析1.1零件的用途作用：題目所給的零件是螺桿，螺桿通過錐銷孔連接齒輪，起到支撐傳遞動(dòng)力等系列作用，在工作中，由于受到彎應(yīng)力和沖擊載荷，因此該零件應(yīng)具有足夠的剛度、強(qiáng)度及韌性，以適應(yīng)其工作環(huán)境的變更技術(shù)要求：屬于一般零件一般精度。1.2.零件的工藝分析零件的工藝分析就是通過對(duì)零件圖紙的分析探討，推斷該零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求是否合理，是否符合工藝性要求。(1)審查零件圖紙通過對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。(2)零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該零件比較簡(jiǎn)潔，材料為45#鋼，沒有較困難的結(jié)構(gòu)和較高的加工要求，主要的加工有各個(gè)外圓表面、端面的車削，磨削等，各個(gè)待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。各主要加工面、精度、偏差如下表1-1：表1-1螺桿零件技術(shù)要求表加工表面尺寸和偏差公差精度等級(jí)表面粗糙度左端面205右端面205左端圓柱面Φ12-0.016-0.034IT8Ra3.2螺紋表面Φ180-0.033IT8Ra3.2右端其次圓柱面Φ18-0.016-0.034IT8Ra3.2退刀槽Φ12Ra6.3錐銷孔Φ4Ra6.3銑平面161.3.審核螺桿的工藝性該零件除主要工作表面加工精度均較低，不須要高精度機(jī)床加工。通過車削的粗加工半精加工等就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)不高，可以在正常的生產(chǎn)條件下，由此可見.該零件的工藝性較好.二確定生產(chǎn)類型2.1.計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)螺桿年產(chǎn)量為500臺(tái)，設(shè)備品率為3%，機(jī)械加工廢品率為1%，現(xiàn)制定該螺桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。N=Qn×m(1+a%)(1+b%)=500×1×（1+3%）(1+1%)=520件/年2.2.確定生產(chǎn)類型螺桿零件的年產(chǎn)量為520件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表1.1—2生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。三確定毛坯種類和制造方法3.1.確定毛坯種類零件材料45#鋼，因?yàn)榇肆慵淖畲笾睆匠叽鐬棣?6mm，和其它直徑相差不多，可接受棒料為毛坯。3.2.毛胚的制造方法由于本零件屬于中批生產(chǎn)而且零件的輪廓尺寸不大，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3—1常用毛胚的制造方法和工藝特點(diǎn)，選擇模鍛制造方法。從提高生產(chǎn)率，保證加工精度來(lái)考慮也是應(yīng)當(dāng)?shù)摹?.3.確定毛坯的尺寸公差和加工余量1）公差等級(jí)由動(dòng)軸的功用和技術(shù)要求可以確定該零件的公差等級(jí)為一般等級(jí)。2）尺寸及公差該零件的最大直徑尺寸為Φ26mm，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2—36和2.2—28得毛坯直徑尺寸為Φ30mm，公差為±0.30mm，又因兩端面只需粗車即可，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表2—16出車外圓余量得余量為5mm，所以長(zhǎng)度可定為207mm，毛坯圖如下圖1-1：圖1-1毛坯圖四制定工藝路途4.1定位基準(zhǔn)的確定定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分.通常先確定精基準(zhǔn)然后再確定粗基準(zhǔn)1）精基準(zhǔn)的選擇:應(yīng)滿足基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)等原則。所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位精確，夾緊牢靠，夾具簡(jiǎn)潔，操作便利等.本零件是軸類的零件，軸是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避開由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)上的誤差，應(yīng)選軸中心線為定位基準(zhǔn)。在加工中，選擇Φ26外圓為夾緊定位基準(zhǔn)。2）粗基準(zhǔn)的選擇為了保證加工表面和不加工表面之間的位置精度.則應(yīng)以不加工表面作為定位基準(zhǔn).若工件上有多個(gè)不加下表面，應(yīng)選其中和加工表面位置精度要求高的表面為粗基準(zhǔn)。為保證工件某重要表面的余量勻整，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡可能選擇光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位精確，夾緊牢靠。粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序下運(yùn)用一次，應(yīng)當(dāng)盡量避開重復(fù)運(yùn)用。在該主動(dòng)軸的加工中，首先選用左端面為粗基準(zhǔn)，對(duì)右端面進(jìn)行粗加工。保總長(zhǎng)206mm留出后面半精加工余量。4.2表面加工方法的確定本零件的毛還為棒料待加工面有端面、退刀槽、銑平面、錐銷孔等。材料為45號(hào)鋼。公差等級(jí)及粗糙度要求參考零件圖。其加工方法的選擇如下：1）右端面Φ16圓柱面為未注公差尺寸，依據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知需進(jìn)行粗車。2）右端銑平面為未注公差尺寸，依據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知需進(jìn)行粗銑。3）右端Φ26圓柱面為未注公差尺寸，依據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知需進(jìn)行粗車。4）右端Φ18-0.016-0.034圓柱面公差等級(jí)為IT8，表面粗糙度Ra3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知需進(jìn)行粗車—半精車。5）退刀槽為未注公差尺寸，依據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知需進(jìn)行粗車。6）螺紋表面Φ180-0.033公差等級(jí)IT8，表面粗糙度Ra3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知可用車刀粗車—半精車。7）左端圓柱面Φ12-0.016-0.034公差等級(jí)IT8，表面粗糙度Ra3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知可用車刀粗車—半精車。8）錐銷孔Φ4為未注公差尺寸，依據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6得知接受復(fù)合鉆頭鉆孔。4.3工序的集中和分散選用工序集中原則支配連接軸的加工工序，該主動(dòng)軸的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以接受萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工具、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短幫助時(shí)間，而且由于和一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。五工序依次的支配(1)遵循“先基準(zhǔn)后其它”原則，首先加工基準(zhǔn)——首先加工螺桿的右端面，保其總長(zhǎng)，后車外圓、銑平面。(2)遵循“先粗后精”原則，先支配粗加工工序，后支配精加工工序。(3)遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——各外圓表面,再加工螺紋表面和鉆孔.六確定加工工藝路途在綜合考慮上述工序依次支配的基礎(chǔ)上，下表列出了該主動(dòng)軸的工藝路途，如下表1-2：表1-2主動(dòng)軸工藝路途及設(shè)備的選用工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備1熱軋圓棒料按Φ30Χ207/500下料切割機(jī)V形塊2銑兩端同時(shí)銑端面鉆中心孔，保206臥式銑床專用夾具3粗車夾左端圓柱面Φ30，車右端Φ26等圓柱面和30°倒角。車床三爪卡盤，分度頭4銑銑Φ16平面去毛刺到要求銑床三爪卡盤，分度頭5粗車掉頭，一夾一頂車Φ18等其他圓柱面，車退刀槽Φ12車床三爪卡盤，分度頭6半精車車Φ18圓柱面、螺紋Φ12、倒角車床三爪卡盤，分度頭7鉆鉆Φ4錐銷孔鉆床專用夾具8檢測(cè)入庫(kù)七確定各工序加工余量、計(jì)算工序尺寸及余量各工序加工余量、計(jì)算工序尺寸及余量如下表：表1-3主動(dòng)軸工序加工余量及工序尺寸工序名稱工序余量工序尺寸工序公差尺寸和偏差銑2207205粗車7Φ300.130Φ260-0.013銑114×140.2714×14半精車2Φ180.043Φ180-0.043鉆0.1Φ40.12Φ4+0.120八選擇設(shè)備、及工藝裝備（刀具、量具）1.機(jī)床設(shè)備：車床CA6140銑床X51鉆床在Z040切割機(jī)。2.刀具：車刀、銑刀、鉆頭和切斷刀具。3.量具：結(jié)合此軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選出所需兩種量具：游標(biāo)卡尺、千分尺。九確定各工序切削用量剛好間定額切削用量一般包括背吃刀量、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先確定背吃刀量、進(jìn)給量，在確定切削速度。9.1切削用量工序Ⅰ）銑兩端面：機(jī)床為專用機(jī)床，還要有專用夾具（1)背吃刀量：查表得背吃刀量為1mm；（2)進(jìn)給量：查表得f=50mm/min；(3)計(jì)算速度v=πdn/1000=3.14*30*725/1000=68.30mm/min。工序Ⅱ）粗車：車床為CA6140(1)背吃刀量：查表得背吃刀量為7mm；(2)進(jìn)給量：查表得f=0.75mm/s；(3)計(jì)算速度v=πdn/1000=3.14*30*900/1000=84.78mm/min。工序Ⅲ）車螺紋：臥式車床CM6125專用夾具(1)進(jìn)給量確定由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》查表的f=0.04mm/r(2)車削速度的計(jì)算v=nf=0.04×1000=40mm/min工序Ⅳ)半精車車床為CA6140（1）背吃刀量確定：由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》得背吃刀量為1mm（2）進(jìn)給量：查表得f=0.75mm/s（3）計(jì)算速度：v=πdn/1000=3.14×26×900/1000=73.48mm/min9.2基本時(shí)間(1)銑兩端面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)粗車外圓Ti=（L∕fn）i=（L+L1+L2+L3）i∕fn式中L1=ap∕tgkr+（2～3）Kr=90