输出轴工艺规程及夹具设计说明书》
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输出轴机械加工工艺规程及夹具设计方案【工艺规程】一、工艺准备1.确定零件的材料、图纸和工艺要求。
2.对零件的结构、尺寸及加工要求进行分析,确定加工工艺和工艺路线。
3.选择合适的加工设备和工具。
4.检查加工设备和工具的使用状态,确保设备和工具能够正常运转。
二、夹具设计1.根据加工工艺和工件的特点,确定夹具的类型和结构。
2.根据工件的尺寸和形状,设计夹具的定位、夹持点和夹紧方式。
3.确定夹具的材料和加工工艺。
4.绘制夹具的设计图纸,并进行评审。
三、工艺操作1.根据工艺路线,进行工艺操作的准备工作,包括清洁工件、校对设备和夹具等。
2.进行工艺操作,包括设备的开启、夹具的安装、工件的定位和夹持、刀具的选择和安装、工件的加工等。
3.对工艺操作过程中的问题进行记录和处理,确保工件的质量。
四、质量控制1.进行工件的尺寸和形状的检测,并与图纸要求进行对比,确保工件的尺寸和形状的准确性。
2.对工件的表面质量进行检查,确保工件的表面光滑度和平整度等要求满足。
3.对工件的材料进行质量控制,包括硬度、密度等方面的检测。
4.对工艺过程中的数据进行记录和分析,及时发现和解决质量问题。
五、安全措施1.根据工艺操作的特点,制定相应的安全操作规程。
2.做好设备的维护和保养工作,确保设备的安全可靠。
3.做好夹具的维护和保养工作,确保夹具的稳定性和可靠性。
4.培训工艺操作人员,提高他们的安全意识和技能水平。
夹具是机械加工过程中的重要辅助工具,用于确保工件在加工过程中的位置和形状的准确性,提高加工效率和质量。
以下是夹具设计的基本方案:一、夹具类型根据工件的结构和加工要求,选择合适的夹具类型,包括板式夹具、块式夹具、组合夹具等。
二、夹具结构1.定位方式:设计夹具的定位方式,包括基准面、位置销、支撑块等。
2.夹持方式:确定夹具的夹持点和夹持方式,包括卡盘、螺纹刀等。
3.夹紧方式:选用合适的夹紧方式,包括手动夹紧、液压夹紧等。
4.支撑方式:确定夹具的支撑方式,包括支撑块、支撑杆等。
课程设计题目:输出轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计班级:机电10-1完成日期:2013-07-02一、设计题目输出轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计。
二、设计要求(1) 课程设计题目有指导教师指定(2) 生产纲领:大批生产三、上交材料(1) 绘制零件图1张(2) 毛坯图1张(3) 绘制机械加工工艺过程综合卡片1张(4) 编制零件的机械加工工艺卡片1张(5) 绘制夹具装配图1张(6) 绘制夹具体零件图1张(7) 课程设计说明书(约5000~8000字) 1份说明书主要包括以下内容(章节)①目录②摘要(中外文对照的,各占一页)③零件工艺性分析④机械加工工艺规程设计⑤指定工序的专用机床夹具设计⑥方案综合评价与结论⑦体会与展望⑧参考文献列出参考文献(包括书、期刊、报告等,10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印。
四、进度安排(1) 熟悉零件,画零件图2天(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 8天(4) 编写说明书3天(5) 准备及答辩2天五、指导教师评语成绩:指导教师日期成绩评定采用五级分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。
优秀:设计方案合理并新颖,设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;良好:设计方案合理,设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;中等:设计方案一般,设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显;及格:设计方案不完善,存在一些小错误,说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中勤奋精神不够:不及格:设计方案有严重错误,设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。
在设计过程中勤奋好学精神不够。
摘要这次设计的是CA6140车床输出轴,包括被加工工件的零件图、工件的毛坯图、夹具装配图、夹具体图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
前言此次的设计是对大学期间所学各课程及相关绘图软件的一次深入的综合性复习,也是使我们综合运用所学过的基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书,进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力,也为我们以后的工作打下了坚实的基础。
本次设计的目的在于:(1)培养综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力,拓宽和深化所学知识。
(2)培养树立正确的设计思想、设计思维,掌握工程设计的一般程序、规范和方法的能力。
(3)培养正确地使用技术知识、国家标准、有关手册、图册等工具书,进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力。
(4)培养自己进行调查研究、面向实际、面向生产,向工人和工程技术人员学习的基本工作态度、工作作风和工作方法。
(5)熟悉轴类零件加工工艺过程和掌握夹具设计的方法步骤,为以后从事相关的技术性工作打下坚实的基础。
(6)通过对输出轴零件的机械加工工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等各个方面得到一次综合性训练。
初步具备设计一个中等复杂程度零件工艺规程的能力。
(7)能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具机构设计,初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
(8)通过零件图、装配图的绘制,使我们进一步熟练绘图软件的使用。
熟悉和掌握我国相关的制图标准和要求。
对零件进行工艺分析,确定毛坯类型和制造方法,输出轴的材料为 45 钢。
拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造。
最后,对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计,对夹具进行精度校核并对其设计质量进行评估。
目录第1章零件的工艺分析及生产类型的确定前言 (1)1.1零件作用 (3)1.2技术要求分析 (3)1.3零件的工艺分析 (3)1.4零件的生产类型 (3)第2章选择毛坯,确定毛坯尺寸,绘制毛坯图2.1选择毛坯 (4)2.2毛坯尺寸的确定 (4)2.3毛坯机械加工余量 (4)2.4绘制毛坯图 (5)第3章选择加工方法,制定加工艺路线3.1定位基准的选择 (5)3.2零件表面加工方法的选择 (6)3.3制定艺路线 (7)第4章工序设计4. 1选择机床及刀具确定工序尺寸和工序间余量和尺寸的确定及切削用量及基本时间的确定 (8)第5章夹具设计5.1定位方案 (9)5.2分度设计 (10)5.3定位误差分析 (11)致谢与参考文献 (12)第一章零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的作用本设计所设计的零件是机床变速器输出轴,它是动力输出的主要零件。
本科毕业论文(设计)题目:输出轴加工工艺规程及专用夹具设计学院:工学院姓名:学号:专业:机械设计制造及其自动化年级:指导教师:二0一四年五月输出轴的加工工艺与夹具设计摘要输出轴零件的主要作用是支撑零件和传递动力。
这篇论文是以一典型输出轴零件为例来讲了零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。
对于工艺规程的加工和设计,在分析了输出轴零件的作用和加工工艺性后,先稳定两种工艺方案,再甄选出最佳方案。
输出轴零件的机械综合性能要求比较高哦,一般情况下是选择锻件作为毛坯。
对于专用夹具的设计,这篇论文选取其中钻斜孔工序来设计专用夹具。
经过工序要求进行分析后,本人呢决定采用一面两孔定位,双螺母加紧。
导套我是选用可换的特殊钻套。
关键词:输出轴;工艺规程;夹具设计AbstractThe main role is to support the part of the output shaft part, and to realize the rotary motion transmitted torque and power. In this paper, an example of a typical output shaft parts discussed the machining process planning of parts and special fixture design. For process planning, analyzing the role of the output shaft parts and processing technology, the first two processes proposed program, and then select the best solution. Comprehensive high mechanical performance requirements of the output shaft parts, usually selected as rough forgings. For fixture design, the paper select one holing process to design special fixtures. After the analysis of process requirements, using two holes positioned side, turn the platen intensify. Using a special drill guide sleeve interchangeable.KEYWORDS: OUTPUT SHAFT; PROCESS PLANNING; FIXTURE DESIGN.目录1 引言 (4)2 输出轴的机械加工工艺规程设计 (5)2.1零件的工艺性分析及生产类型确定 (5)2.1.1 零件的作用 (5)2.1.2 零件的工艺分析 (5)2.1.3 确定零件的生产类型 (6)2.2选择毛坯种类,绘制毛坯图 (6)2.2.1 选择毛坯种类 (6)2.2.2 尺寸的确定 (6)2.3选择加工方法,拟定工艺路线 (7)2.3.1 定位基准的选择 (7)2.3.2 零件表面加工方法的选择 (7)2.3.3 加工阶段的划分 (8)2.3.4 工序的集中与分散 (8)2.3.5 工序顺序的安排 (8)2.3.6 确定工艺路线 (8)2.3.7 加工设备及工艺装备选择 (9)2.3.8 工序间余量和工序尺寸的确定 (10)2.3.9 切削用量及基本时间定额的确定 (13)3 专用夹具设计 (26)3.1明确设计要求、收集设计资料 (26)3.2确定夹具结构方案 (27)3.2.1 确定定位方式,选择定位元件 (27)3.2.2 确定导向装置 (27)3.2.3 确定工件夹紧方案,设计夹紧机构 (28)3.2.4 确定夹具总体结构和尺寸 (30)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)1 引言我毕业设计的题目是输出轴的加工工艺规程及专用夹具设计。
输出轴的加工工艺与夹具设计设计说明书(详细)目录1引言 ................................................ (1)课题设计的目的和意义 ................................................ .. 1 课题背景知识 ................................................ . (2)零件的作用 ................................................ ...... 2 机械制造工艺相关知识.. (2)零件的工艺性分析及生产类型确定 (7)零件的作用 ................................................ ....... 7 零件的工艺分析 .................................................. 8 确定零件的生产类型 (9)选择毛坯种类,绘制毛坯图 (9)选择毛坯种类 ................................................ .... 9 确定毛坯尺寸及机械加工余量 ...................................... 10 绘制毛坯图 ................................................ ..... 11 选择加工方法,拟定工艺路线 . (11)定位基准的选择 ................................................ .. 11 零件表面加工方法的选择 .......................................... 12 加工阶段的划分 ................................................ .. 12 工序的集中与分散 ................................................12 工序顺序的安排 .................................................. 13 确定工艺路线 ................................................ .... 13 加工设备及工艺装备选择 ......................................... 14 工序间余量和工序尺寸的确定 ...................................... 15 切削用量及基本时间定额的确定 (17)3. 专用夹具设计 ................................................ . (34)明确设计要求、收集设计资料 (34)确定夹具结构方案 ................................................ .. (34)确定定位方式,选择定位元件 ...................................... 34 确定导向装置 ................................................ .... 35 确定工件夹紧方案,设计夹紧机构 .................................. 35 确定夹具总体结构和尺寸 .......................................... 36 夹具使用说明 ................................................ . (37)总结 ................................................ . (38)单件和成批生产的单件时间定TTTpTeTTmTaTsTre nn大批量生产的单件时间定TTTmTaTsTr提高劳动生产率的工艺途径有:①缩短时间定额。
无锡商业职业技术学院机械制造工艺课程设计说明书课程名称:机械制造工艺课程设计题目名称:设计“输出轴”零件的机械制造工艺规程班级:机电091 系别:机电工程系组员:王岭曹冰员史言玉尚耀朱伟奇指导老师:王宝敏机械制造工艺设计说明书一、设计题目:设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程二、设计内容:1、产品零件图一份2、机械加工工序卡片一份3、机械加工工艺过程卡片一份4、设计说明书一份目录一、零件的工艺分析---------------------------------------4二、毛坯的选择,确定毛坯尺寸------------------------4三、基准的选择---------------------------------------------5四、制定零件机械加工工艺路线--------------------------6五、确定工序尺寸及加工余量-----------------------------8六、选择机床、夹具、刀具--------------------------------9七、参考文献------------------------------------------10一、零件图工艺分析我们的课题是输出轴的设计,输出轴是典型的阶梯轴,其作用主要用来传递转矩和动力。
现对零件图的结构特点和技术要求进行分析:①载荷分析:输出轴承受的载荷比较大,要求输出轴材料应具有足够强的硬度和耐磨性能;②尺寸公差分析:零件图上两个轴头Φ55和Φ45的公差分别为0.02mm、0.05mm,查公差表可知,其精度等级也都已达到了IT7精度,因此,我们在加工过程中要特别注意轴头的加工;③位置度分析:两轴头的同轴度为0.02mm,在加工过程中必须打中心空以保证同轴度,另外,对键槽的直线度也有要求。
④热处理:零件图要求调质处理28~32HRC。
二、毛坯的选择确定毛坯尺寸(一)确定毛坯种类毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用,而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关。
机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目:输出轴工艺规程设计姓名:学号:班级:指导教师:设计时间:目录1、零件的分析1.1、计算生产纲领,确定生产类型------------------------- 31.2、零件的作用-----------------------------------------31.3、零件的工艺分析-------------------------------------32、工艺规程设计2.1、确定毛坯的制造形式---------------------------------32.2、基准的选择-----------------------------------------42.3、制定工艺路线---------------------------------------42.3.1、加工方法的选择---------------------------------42.3.2、加工顺序的安排---------------------------------42.3.3、拟定加工工艺路线-------------------------------52.3.4、加工路线的确定--------------------------------62.3.5、加工设备的选择--------------------------------62.3.6、刀具的选择------------------------------------73、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-------------74、确定切削用量及加工时间4.1、切削用量选定--------------------------------------104.2、基本加工时间确定-----------------------------------145、小结----------------------------------------------------186、参考文献------------------------------------------------197、附件---------------------------------------------19第一章零件的分析1.1计算生产纲领,确定生产类型如下面零件图所示为输出轴,该产品年产量为5000台,设其备品率为16%,机械加工废品率为2%,现制订该零件的机械加工工艺规程。
机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目:输出轴工艺规程设计目录1、零件的分析1.1、计算生产纲领,确定生产类型---—-—----——----——-----—- 31。
2、零件的作用—--—-——-———-——-—--————--—-------————--—--31。
3、零件的工艺分析———-—--—-——-———-———--——---—----—————-32、工艺规程设计2。
1、确定毛坯的制造形式————-—-----——---————-—-—-———----—32.2、基准的选择——---——---—-—-—————-——-—————---——-——-----42.3、制定工艺路线--—-——————-———---—---—-—-———--———-—-—--42.3.1、加工方法的选择———————-—-—-———--————-——-—--——-—-42.3。
2、加工顺序的安排-——--————--—-——————-—----—-——--—-42。
3。
3、拟定加工工艺路线—-------—————--—-----———-—————-52。
3.4、加工路线的确定--—--—-—-----——-————-——-—-—---—-62。
3。
5、加工设备的选择-————-—-—-—-—-—-—-—-—-—--—-———-—62。
3。
6、刀具的选择——————----———------——-—---—-————--——73、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定———-———--——--74、确定切削用量及加工时间4.1、切削用量选定—-——-——------—-—---—---—————-——-——-—-—104.2、基本加工时间确定—---——----—-----——---——--—-—-----—-145、小结—-——-—--—-—-——-—--—————-—---—-—---————-—-——-—--——---186、参考文献-—--—--—--——-———-———-—-—-——--———--—-——-—————-———197、附件—-—---—-—-——-———--———--——---—-————--—-————-—-19第一章零件的分析1。
输出轴的机械加工工艺设计规程及夹具设计轴是一种常见的机械零部件,广泛应用于各种机械设备中。
为了确保轴的质量和性能,需要进行机械加工工艺设计以及夹具设计。
下面是关于轴的机械加工工艺设计规程及夹具设计的详细介绍。
一、机械加工工艺设计规程1.确定材料:首先要确定轴的材料,包括材料的种类和规格。
根据轴的使用条件和要求,选择适当的材料,考虑到强度、韧性、耐磨性等因素。
2.确定工艺路线:根据轴的形状和尺寸要求,确定机械加工的工艺路线。
包括粗加工、半精加工和精加工等工艺环节。
确定合理的工艺路线可以提高生产效率和加工质量。
3.工序划分:将整个加工过程划分为不同的工序,并确定每个工序的加工方法和工艺参数。
例如,粗加工阶段可以采用车削、铣削等方法,而精加工阶段可以采用研磨、拉削等方法。
4.工艺参数:确定每个工序的工艺参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等。
根据材料和加工方式的不同,选择适当的工艺参数可以提高加工效率和加工质量。
5.夹具设计:根据轴的形状和尺寸,设计合适的夹具来固定轴进行加工。
夹具的设计应考虑到夹紧力的大小、夹持面的平整度、安全性等因素。
6.设备选择:根据工艺路线和工艺参数,选择适当的机床和刀具。
根据轴的形状和尺寸要求,选择适当的车床、铣床、研磨机等设备。
7.加工顺序:根据工艺路线和工艺参数,确定轴的加工顺序。
尽可能先进行大面积的粗加工,再进行具体的半精加工和精加工。
8.质量控制:在加工过程中,进行质量控制。
通过测量检验轴的尺寸精度、表面质量等指标,确保轴的加工质量符合要求。
二、夹具设计夹具在轴的机械加工过程中起到固定工件、定位工件、增加加工精度等作用。
1.夹紧力:夹具的夹紧力要足够大,能够确保工件在加工过程中不会发生移动或变形。
夹紧力的大小与轴的材料和尺寸有关。
2.夹持面的平整度:夹具的夹持面要求平整度较高,以确保工件在加工过程中保持稳定。
夹持面的平整度应符合工件的要求。
3.夹具的易用性和安全性:夹具的设计要尽量简单,操作方便,并确保夹具在使用过程中不会对操作人员造成危险。
课程设计任务书题目: 输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计生产类型:大批量生产设计内容:1、零件图1张2、毛坯图1张3、机械加工工艺过程卡1份4、机械加工工序卡1份5、夹具装配图1套6、夹具零件图1张7、课程设计说明书1份班级姓名学号指导教师机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:输出轴的机械加工工艺规程与夹具设计学生指导教师河南农业大学机电工程学院机械系目录机械制造工艺学课程设计任务书 (1)序言 (3)一、零件的工艺分析 (3)1.1零件的作用 (3)1.2零件的工艺分析 (3)二、工艺规程设计 (3)2.1确定毛坯的制造形式 (3)2.2基面的选择 (4)2.3制定工艺路线 (4)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)2.5确定切削用量及基本工时 (6)三、夹具设计 (35)四、总结 (35)五、参考文献 (36)前言机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学课程后我们对所学课程的一次深入的全面的总复习,也是一次理论联系实际的训练。
就我个人而言,希望通过这次课程设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为以后的工作学习打下一个良好的基础。
一、零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件车床输出轴,其主要作用,一是传递转矩,使下一级零件获得旋转的动力;二是工作过程中经常承受载荷;三是支撑传动零部件。
1.2零件的工艺分析从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单,其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圆柱面,φ50、φ80、φ104的内圆柱表面,10个φ20的通孔,图中所给的尺寸精度高,大部分是IT6级;粗糙度方面表现在键槽两侧面、φ80内圆柱表面为Ra3.2um,大端端面为Ra3.2um,其余为Ra12.5um,要求不高;位置要求较严格,表现在φ55的左端面、φ80内孔圆柱面对φ75、φ60外圆轴线的跳动量为0.04mm, φ20孔的轴线对φ80内孔轴线的位置度为φ0.05mm,键槽对φ55外圆轴线的对称度为.0.08mm;热处理方面需要调质处理,到200HBW,保持均匀。
《机械制造工艺及夹具设计》课程设计任务书1、设计题目:设计下表选定零件的机械加工工艺规程及指定关键工序的专用机床夹具。
2、设计要求:熟练使用计算机辅助(软件自选),独立完成(1)毛坯图、零件-毛坯合图各一张(3或4号图)(2)关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图)(3)指定工序夹具装配图一张(2或3号图)(4)夹具部分零件图1~2张(图幅自定)(5)设计说明书(一份)(6)夹具3D效果图一张(4号图)以上均需输出,以书面交作业,不收软盘。
3、原始资料:零件图样一张(参见《课程设计指导书及习题》Page52~66);生产纲领为6000件/年。
所使用机床等根据需要自选,以通用机床为主。
前言机械制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程,它是将设计和制造知识有机的结合,并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用,而进行的一次理论联系实际的训练,通过本课程的训练,将有助于我们对所学知识的理解;是在学完了机械制造技术基础的理论课程之后,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我们能够综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
第一章 工艺设计一. 零件图的分析、研究根据任务书所提供的设计题目,所设计的题目是输出轴的夹具设计,所提供的输出轴的零件图如下:(一) 零件性能、用途、工作条件及所在部件中的作用输出轴主要作用是传递动力和扭矩,把动力源的动力及转矩传递给执行原件或减速机构。
通过 042.0012.080++φmm 孔与动力源配合起定心作用。
用10x 20φmm 孔通过螺栓将动力源的动力传给输出轴,再由023.0003.055++Φmm 处通过键将动力输出。
输出轴加工工艺课程设计说明书目录---------------------------------------------------------------------------------------2 前言一、输出轴工艺分析-----------------------------------------------------------------------31、输出轴的作用-------------------------------------------------------------------------32、输出轴的结构特点、工艺,表面技术要求分析---------------------------3二、工艺规程设计--------------------------------------------------------------------------41、选择毛胚材料-------------------------------------------------------------------------42、基准选择-------------------------------------------------------------------------------43、工序集中和分散考虑---------------------------------------------------------------44、制订工艺路线-------------------------------------------------------------------------55、机加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定----------------------------------5三、基本工时的确定-----------------------------------------------------------------------8 四、机床相关---------------------------------------------------------------------------------10 五、刀具的选择------------------------------------------------------------------------------12 六、小结----------------------------------------------------------------------------------------12 七、相关文献---------------------------------------------------------------------------------131前言机械制造工艺学课程设计是我们对机械制造工艺学这么课程的充分运用,通过这次的课程设计,我们可以将所学知识在实践中得到体现。
《机械制造工程学》课程设计说明书输出轴零件的机械加工工艺规程及机床夹具总体方案设计专业机械设计制造及其自动化班级T813-3 组号 32010~2011学年第2学期2011年9月5日~2011年9月24日课程设计的目的机械制造工程学课程设计是在学完了机械制造工程学等课程,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节,它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识,进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。
其目的在于:(1)培养学生运用机械制造工程学及相关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等)的知识,结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决零件机械加工工艺问题,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
(第一阶段:完成一个零件的机械加工工艺规程的设计)(2)能根据被加工零件的技术要求,运用机床夹具设计的基本原理和方法,学会拟订机床夹具设计方案,完成夹具结构设计,提高结构设计能力。
(第二阶段:完成一套专用机床夹具的总体设计方案)(3)培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
(4)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
课程设计任务书题目:设计输出轴零件的机械加工工艺规程及机床夹具设计内容:1、绘制零件图(按1︰1的比例)1张2、绘制毛坯图(按1︰1的比例)1张3、填写零件机械加工工艺规程卡片1套(包括:机械加工工艺过程卡片1套,机械加工工序卡片1套)4、机床夹具总体方案图1张5、编写零件课程设计说明书1份原始资料:零件图样1张;零件生产纲领为10000件/年;每日1班。
课程设计的具体内容:(1)明确本次课程设计的任务。
(2)绘制零件工作图一张(按1︰1的比例)。
(3)对零件进行结构工艺性分析。
(4)拟订零件机械加工工艺路线。
(5)绘制零件的毛坯图一张(按1︰1的比例)。
(6)填写零件机械加工工艺卡一份(7)编写零件机械加工工艺设计说明书一份。
(8)绘制机床夹具总体方案图一张。
目录目录 (2)前言 (3)零件的工艺分析以及生产类型的确定 (4)工艺分析 (4)生产类型的确定 (4)选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图 (4)毛坯的选择 (4)毛坯尺寸及公差的确定 (5)毛坯图 (6)选择加工方法、制定加工工艺路线 (6)定位基准的选择 (6)加工阶段的划分 (6)零件表面加工方法的选择 (7)工艺方案的比较与确定 (7)加工余量、切削用量及基本工时的确定 (10)各工序加工余量的确定 (10)切削用量及基本工时 (14)夹具设计 (63)定位夹紧方案的确定 (63)定位误差分析 (64)切削力和夹紧力的计算 (64)设计心得 (66)参考文献 (66)前言机械制造技术基础课程设计所选定的题目为输出轴零件的加工工艺及夹具设计,结合机械制造技术基础及大学四年专业相关课程,完成了对输出轴从零件毛坯到零件成品的加工过程分析和工艺安排。
包括零件各工作表面的加工选择,机床、刀具、定位、夹紧;并对其中某些关键加工工序做了夹具设计,由于知识和经验所限,设计会有许多不足之处,所以恳请老师给予指导。
零件的工艺分析以及生产类型的确定工艺分析输出轴零件材料为45钢,用于输出扭矩,承受扭转、交变载荷。
热处理为调质200HBS ,即淬火+高温回火,目的是降低硬度,便于切削加工,同时消除或减少内应力,使零件达到较高的综合力学性能,考虑安排在粗加工之后,半精加工之前。
该输出轴是由轴类和盘类零件组合而成的回转体零件。
主要加工表面有55606575φφφφ、、、的外圆、80φ内孔和1020φ⨯法兰孔、 键槽、大小端面。
次要表面有过渡锥面、28φ⨯油孔、50104φφ、内孔。
轴颈各外圆精度等级均为IT6,有形位公差,且6075φφ、外圆尺寸遵循包容要求。
原尺寸公差等级为非标准公差,查文献【2】附录3-4修正为+0.021+0.021+0+0.002+0.002+0.002+0.00255606575φφφφ、、、。
原标注粗糙度为12.5修正为0.16。
80φ的内孔,精度等级为IT7,有位置度要求。
原尺寸公差等级为非标准公差,查文献【2】附录3-4修正为+0.040+0.01080φ。
零件图中斜面与28φ⨯油孔轴线不垂直,便于钻孔将斜面角度改为45︒生产类型的确定查文献【1】表6-3零件生产纲领为10000件/年,输出轴为中型零件,故确定生产类型为大批量生产。
选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯图毛坯的选择经过对零件的工艺分析,零件材料为45钢,由于输出轴外圆由55φ到176φ尺寸变化较大,采用棒料作为毛坯切削量太大,浪费时间和材料。
另外,该零件的生产类型为大批量生产,采用模锻可提高生产率又可大大减少加工余量,以实现节省材料和减少后续加工,降低成本。
因此,确定毛坯为锻件。
采用锤上模锻,分模面为中心轴线所在的平面。
毛坯尺寸及公差的确定○1确定锻件公差等级为普通级。
○2零件成品质量由CATIA 软件计算其质量约为9.608kg,估算锻件质量f m 为13kg 。
○3零件为轴类,设其最大直径为φ182,长度为250。
则毛坯包络体的质量为n m =251.064D L kg πρ⨯⨯⨯=,S =/f n m m =13.19751.06=0.258,介于0.16至0.32之间。
故该零件的形状复杂系数为3S 。
○4锻件材质为45钢,为含碳量小于65%的碳素钢,故选用1M 级。
○5各轴颈外圆粗糙度为0.16,1020φ⨯法兰孔内表面粗糙度为3.2,80φ内孔为3.2其余均大于12.5。
○6由锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查文献【3】表5-25。
确定厚度(直径方向)单边余量为2.5 3.2,选取3。
水平方向2.5 3.5,选取3,查文献【3】表5-24锻件内孔直径的机械加工单边余量50φ内孔单边余量为 3.0,50φ、104φ内孔单边余量为2.5。
○7查文献【3】表5-16得毛坯各尺寸公差为: 2.7+2.7 2.70.90.90.9616671φφφ++---、、、3.0 3.8 3.41.0 1.2 1.181182122φφφ+++---、、、 2.7+2.70.90.93643φφ+--、、99 1.875 1.646 1.6φφφ±±±、、毛坯图选择加工方法、制定加工工艺路线定位基准的选择精基准的选择根据输出轴的装配要求,选择两顶尖中心孔作为定位精基准,中心孔作为设计基准,用其作为定位基准既符合基准重合,又符合基准统一。
当零件的外圆精加工后可以以外圆为精基准加工法兰孔,由于半精加工利用中心孔加工的外圆同心度非常高,以外圆作为基准加工出来的孔的同轴度也很高。
粗基准的选择工件为回转体,属于轴类零件,一般情况下以外圆作为粗基准,保证定位准确夹紧可靠,利用外圆加工出中心孔。
加工阶段的划分粗加工阶段:其任务是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品,因此,主要目标是提高生产率,去除内孔,端面以及外圆表面的大部分余量,并为后续工序提供精基准,如加工φ55、φ60、φ65、φ75、φ176外圆柱表面。
半精加工阶段:其任务是使主要表面达到一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,如φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱面,φ80内孔、1020φ⨯法兰孔等。
精加工阶段:其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度,并可完成一些次要表面的加工。
如精度和表面粗糙度要求,主要目标是全面保证加工质量,如各轴颈外圆精磨。
热处理工序的安排:热处理的目的是提高材料力学性能,消除残余应力和改善金属的加工性能。
热处理主要分:预备热处理,最终热处理和内应力处理等。
本零件输出轴材料为45钢,加工前进行正火预备热处理是在毛坯锻造之后消除零件的内应力。
粗加工之后,为消除因加工变形残余内应力,同时降低材料的硬度,获得零件材料较高的综合力学性能,采用调质处理。
零件表面加工方法的选择加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级加工方法 φ55端面 Ra3.2 IT7 粗铣-精铣 φ176端面 Ra3.2 IT7 粗铣-精铣φ55外圆柱表面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨 φ60外圆柱面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨 φ65外圆柱面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨 φ75外圆柱面 Ra0.16 IT6 粗车-半精车-粗磨-精磨φ176外圆柱面Ra3.2 IT8 粗车-半精车φ50孔 Ra12.5 IT11 粗镗φ80孔 Ra3.2 IT7 粗镗-半精镗-精镗φ104孔 Ra12.5 IT11 粗镗φ20通孔 Ra3.2 IT7 钻孔-扩孔-粗铰-精铰键槽 Ra3.2IT8粗铣-精铣工艺方案的比较与确定基面先行原则 该零件进行加工时,同时铣两端面打中心孔,再以中心轴线为基准来加工,因为两端面和75φ外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的,才能使定位基准更准确,从而保证各位置精度的要求,然后再把其余部分加工出来。
先粗后精原则 我们先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗加工将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉,一方面提高金属切削效率,另一方面满足精车的余量均匀性要求,若粗加工后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时,则要安排半精加工。
先面后孔原则 对该零件应该先加工圆柱表面,后加工孔,这样安排加工顺序,一方面是利用加工过的平面定位,稳定可靠,另一方面是在加工过的平面上加工孔,比较容易,并能提高孔的加工精度,所以对于输出轴来讲先加工φ75外圆柱面,做为定位基准再来加工其余各孔。
工序划分的确定 工序集中与工序分散:工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多,工序集中使总工序数减少,这样就减少了安装次数,可以使装夹时间减少,减少夹具数目,并且利于采用高生产率的机床。
故工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行,每道工序的内容很少,最少时每道工序只包括一个简单工步,工序分散可使每个工序使用的设备,刀具等比较简单,机床调整工作简化,对操作工人的技术水平也要求低些。
考虑到该零件的生产类型为大批量生产,设计工艺路线是我们主要考虑工序集中,将粗精加工尽量安排在一个工序中。
工艺方案一:(仅锻出50φ孔毛坯) 1、备料 2、精锻3、粗车小头端面打中心孔4、粗车各台阶面5、掉头粗车大头端面6、调质200HBS7、半精车小头端面及各台阶面 8、铣键槽9、掉头钻扩铰1020φ⨯法兰孔 10、粗镗台阶孔 11、半精镗80φ孔 12、半精车大头端面 13、打大头端面中心孔 14、钻28φ⨯油孔15、精车四个台阶面 16、倒角17、精铣大小头端面工艺方案二:(锻出各阶梯孔毛坯) 1、备料 2、精锻3、预备热处理4、铣两端面打中心孔5、粗车各外圆及锥面6、热处理7、修研中心孔8、半精车各外圆及锥面 9、倒角去毛刺切槽 10、粗镗三阶梯孔11、半精镗、精镗80φ孔 12、钻、扩、铰、精铰20φ孔 13、钻28φ⨯油孔 14、粗铣、精铣键槽 15、精铣两端面 16、修研中心孔17、粗磨55606575φφφφ、、、外圆 18、精磨55606575φφφφ、、、外圆工艺方案三(锻出各阶梯孔毛坯) 1、备料 2、锻造 3、热处理4、铣端面钻大端中心孔 V 型块+挡板5、粗车55φ外圆 三爪自定心卡盘+顶尖6、钻小端中心孔 三爪自定心卡盘7、粗车606575176φφφφ、、、外圆 鸡心夹头+双顶尖 8、热处理9、修研中心孔10、半精车176φ外圆 鸡心夹头+双顶尖11、半精车55606575φφφφ、、、外圆 鸡心夹头+双顶尖 12、粗镗各阶梯孔 三爪自定心卡盘 13、半精镗精镗80φ孔 三爪自定心卡盘 14、钻、扩、铰、精铰20φ法兰孔 专用夹具 15、精铣两端面 V 型块+挡板 16、修研中心孔17、粗磨55606575φφφφ、、、外圆 双顶尖 18、精磨55606575φφφφ、、、外圆 双顶尖 确定方案二为最终方案。