轴的机械加工工艺设计
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轴类零件机械加工工艺规程及其设计轴类零件是机械制造中广泛应用的零部件之一,其机械加工工艺规程的设计对于产品的质量和生产效率具有重要的意义。
本文将从轴类零件的加工工艺特点、机械加工工艺规程的设计方法、常见加工工艺及其应用、及加工工艺中的注意事项等方面对轴类零件机械加工工艺规程及其设计进行详细介绍。
一、轴类零件的加工工艺特点轴类零件在机械加工中属于细长杆状物的一类,其加工过程中需要考虑材料的变形、热影响、残余应力等问题,同时也需要考虑其使用过程中所承受的载荷作用,因此对于轴类零件的制造要求十分严格。
其加工工艺特点主要包括以下几点:1.加工工艺要求高精度:轴类零件的尺寸精度要求高,常见的加工公差在0.01mm以下,加工过程中需要采用高精度的机床和刀具、合理的加工参数,严格控制加工误差。
2.加工难度大:由于轴类零件的材料变形大、容易产生撞刀和毛刺,因此在加工过程中需要采用特殊的切削方法和切削工艺,如采用高速切削、切削流线型、刀具较小的切槽等。
3.轴向精度要求高:轴类零件是与轴心对称的,在加工过程中需要控制好轴向误差,以保证其在使用时能够平稳转动。
二、机械加工工艺规程的设计方法机械加工工艺规程的设计是制定出一套完整的工艺措施,通过对产品加工过程中各种工艺因素的控制,实现产品尺寸、结构、性能等方面的要求。
机械加工工艺规程的设计方法主要包括以下几点:1.确定加工工艺目标:在制定工艺规程前,需要明确产品的要求,包括加工精度、表面光洁度、机械性能等方面。
2.制定加工工艺流程:制定加工工艺流程是整个工艺规程中最为关键的一步,需要根据产品的结构和要求,确定各个加工步骤的顺序和方法。
3.确定加工参数:加工参数是指加工过程中需要调整的各种参数,包括切削速度、切削深度、切削力等,这些参数的调整需要根据实际情况进行。
4.选择合适的加工设备和刀具:不同的加工设备和刀具适用于不同的加工需求,因此在制定工艺规程时需要根据产品要求选择合适的加工设备和刀具。
轴类零件加工工艺设计一、引言轴类零件是机械设备中常见的一种零部件,广泛应用于各种机械设备中,具有重要的功能和作用。
在机械制造过程中,轴类零件的加工工艺设计是确保产品质量和性能的重要环节。
本文将对轴类零件加工工艺设计进行深入研究和探讨。
二、轴类零件的特点1.复杂形状:轴类零件通常具有复杂的外形和内部结构,需要通过精密加工才能满足设计要求。
2.高精度要求:由于轴类零件在机械设备中承受着重要载荷和转动运动,因此对其精度要求较高。
3.材料选择广泛:根据不同应用场景和性能要求,轴类零件可以选择不同材料进行制造。
三、轴类零件加工过程1.材料准备:根据产品设计要求选择合适的材料,并进行切割、锻造等预处理。
2.车削加工:通过车床等设备进行外圆车削、内圆车削等操作,以使得轴类零件的外形和尺寸达到要求。
3.磨削加工:通过磨床等设备进行精密磨削,提高轴类零件的精度和表面质量。
4.焊接加工:对于需要组装的轴类零件,可以通过焊接等方式进行连接和固定。
5.表面处理:对于需要提高轴类零件表面硬度、耐磨性等性能的情况,可以进行渗碳、氮化等处理。
6.质量检验:通过各种检测手段对加工后的轴类零件进行质量检验,确保其达到设计要求。
四、加工工艺设计要点1.合理选择机床设备:根据产品形状、尺寸和数量等因素选择合适的机床设备,确保能够满足产品加工要求。
2.确定切削参数:根据材料性质和加工要求确定切削速度、进给速度等参数,以保证切削效果和加工效率。
3.精确测量与控制:在整个加工过程中,需要使用精密测量仪器对各个环节进行实时监控与调整,以确保产品尺寸精度达到设计要求。
4.合理安排工序:根据轴类零件的复杂性和加工要求,合理安排各个工序的顺序和加工方法,以提高加工效率和质量。
5.合理选择刀具:根据轴类零件的材料和形状特点,选择合适的刀具进行加工,以提高切削效率和刀具寿命。
6.注重环保与安全:在轴类零件加工过程中,要注重环境保护和操作安全,采取相应的措施减少废料产生和操作风险。
课程设计说明书课程名称机械制造工艺学设计课题轴的机械加工工艺规程设计专业机械设计制造及其自动化课程设计任务书机械工程系机械设计制造及其自动化专业课程名称:机械制造工艺学设计题目:轴的机械加工工艺规程设计设计内容:1.产品零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程综合卡片1份4.机械加工工艺工序卡片1份5.课程设计说明书1份设计要求:大批生产设计(论文)开始日期年月日设计(论文)完成日期年月日指导老师课程设计评语机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名苏亚坤班级 B110234 学号 B11023423 课程名称:机械制造工艺学设计题目:轴的机械加工工艺规程设计课程设计篇幅:图纸共 2 张说明书共 19 页指导老师评语:年月日指导老师目录第一章序言 (1)1.1 课题 (1)1.2、设计要求 (2)第二章有关零件的分析 (3)2.1、零件工艺分析 (3)2.2、零件的结构特点 (3)2.3、确定零件毛胚 (4)第三章基准的选择 (5)3.1、有关基准的选择说明 (5)3.1.1、粗基准的选用原则 (5)3.1.2、精基准的选用原则 (5)3.2、确定零件的定位基准 (5)第四章轴类零件的材料、毛坯及热处理 (6)4.1、轴类零件的材料 (6)4.2、轴类毛坯 (6)4.3、轴类零件的热处理 (6)第五章制定加工工艺路线 (7)5.1主轴加工工艺过程分析 (7)5.2、工艺路线的拟定 (7)5.3、加工余量的确定 (8)第六章心得体会 (15)第七章参考文献 (16)第一章序言1.1 课题机械制造工艺课程设计是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节,是使我们综合运用所学过的基本课程,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。
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坚实的基础,所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会!从后面安装的手动定位销轴由于其同心精度要求很高,加工时必须注意其精度。
主轴的机械加工工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊主轴的机械加工工艺,这可真是个有趣又重要的事儿啊!你想想看,那主轴就好比是机器的心脏,它得足够强壮、精准,才能让整个机器顺畅地运转起来呀!那怎么才能把主轴加工得完美呢?首先得选好材料,这就跟盖房子打地基一样重要。
要是材料不行,后面再怎么努力也是白搭呀!得找那种结实耐用、性能优良的材料,这样加工出来的主轴才可靠。
然后就是各种加工手段啦!车削、铣削、磨削等等,就像是给主轴做造型的魔法。
车削能让它初步成型,铣削能给它加上各种精细的特征,磨削呢,则让它变得光滑无比,就像打磨一块美玉一样。
在加工的过程中,可得注意精度啊!这可不是闹着玩的,差之毫厘谬以千里呀!就好像你走路,稍微偏一点可能就走到沟里去啦!加工主轴也是一样,尺寸、形状都得把握得死死的,不能有一点马虎。
还有啊,刀具的选择也很关键呢!不同的刀具就像是不同的画笔,能画出不同的效果。
选对了刀具,加工起来那叫一个事半功倍。
你说,要是主轴加工不好,那机器还能好好工作吗?就好比一个人心脏有毛病,那还能活蹦乱跳吗?肯定不行呀!所以说,这主轴的机械加工工艺可真是太重要啦!在实际操作中,师傅们得像对待宝贝一样对待主轴,每一个步骤都要小心翼翼。
这可不是随随便便就能搞定的事情,需要经验、技术,还需要那份认真负责的态度。
你看那些厉害的机器,不都是因为有了完美的主轴才能发挥出强大的威力吗?就像一辆跑车,要是发动机不行,再好看又有啥用呢?总之呢,主轴的机械加工工艺是一门大学问,需要我们不断地去学习、去探索。
只有这样,我们才能制造出更好、更强的机器,为我们的生活和工作带来更多的便利和进步。
这可不是我在吹牛哦,这是实实在在的道理呀!大家可得重视起来呀!。
传动轴的机械加工工艺规程设计传动轴是一种用于传递动力和转动力的重要机械零件,它通常由材料加工而成,并且需要通过一系列机械加工工艺来完成。
设计传动轴的机械加工工艺规程是为了确保传动轴的精度和质量,保证其能够正常工作。
1.材料准备:首先需要选择适合的材料,常见的传动轴材料有碳素钢和合金钢。
材料的选择应根据传动轴的使用环境和工作要求来进行,确保传动轴具有足够的强度和硬度。
2.前期准备:在机械加工之前,需要对传动轴进行前期准备工作。
首先,要进行检查和清洁,确保传动轴的表面光滑、无划痕和氧化层。
其次,要对传动轴进行标记,以便加工过程中的定位和跟踪。
3.加工工艺选择:传动轴的机械加工涉及到多个加工过程,如车削、铣削、钻孔、锯断等。
针对不同的加工工艺,需要选择合适的机床和刀具,并确定加工过程中的参数,如刀具的进给速度、切削深度和切削速度等。
4.加工顺序:传动轴的机械加工需要按照一定的顺序进行,以保证加工过程的连贯性和高效性。
通常情况下,可以按照车削、铣削、钻削的顺序进行加工,每个工序之间要进行充分的清洗和检查。
5.检验和修整:传动轴的机械加工完成后,需要进行检验和修整工作。
检验一般包括外观检查和尺寸测量,以确保传动轴的质量和精度。
如果发现问题,需要进行修整和矫正,直到达到要求的尺寸和形状。
6.表面处理:最后,需要对传动轴进行表面处理,以提高其表面硬度和耐磨性。
常用的表面处理方法有热处理、表面喷涂和镀层等,根据传动轴的使用环境和要求来选择合适的处理方法。
综上所述,设计传动轴的机械加工工艺规程是确保传动轴质量和精度的重要步骤。
通过合理的材料选择、加工工艺选择、加工顺序、检验修整和表面处理等步骤,可以确保传动轴能够满足使用要求,并且具有较高的可靠性和耐久性。
轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计一、轴零件的机械加工工艺规程1.材料准备:轴零件的材料通常选择优质的钢材或铸铁材料,需要根据轴零件的使用要求和工艺特点来选择合适的材料。
2.工艺路线确定:根据轴零件的形状、结构和加工要求,确定合适的工艺路线,包括车削、铣削、钻孔等加工工序的顺序和方法。
3.加工设备选择:根据轴零件的尺寸、形状和工艺要求,选择合适的加工设备,包括车床、铣床、钻床等。
4.工艺参数确定:根据轴零件的材料和加工要求,确定合适的切削速度、进给量和切削深度等工艺参数。
5.工艺操作规范:对于每个加工工序,制定相应的工艺操作规范,包括操作顺序、刀具安装、夹具装夹和加工顺序等。
6.质量检验要求:确定轴零件的质量检验要求和方法,包括尺寸偏差、表面粗糙度、硬度等指标的检验。
7.工艺文件编制:将以上所有内容整理成工艺文件,包括工艺路线图、刀具配套表、工艺操作规程和质量检验记录表等。
二、夹具设计夹具是机械加工中用来固定工件、定位和保持工件位置的装置。
在轴零件的机械加工中,夹具设计是非常重要的一环。
夹具的设计应满足以下几个要求:1.夹紧可靠:夹具的设计应保证对轴零件进行可靠的夹紧,以防止在加工过程中因工件松动而引起的加工误差。
2.定位准确:夹具的设计应能够确保轴零件在加工过程中的准确定位,以保证加工精度。
3.易于安装和调整:夹具应设计成易于安装和调整的形式,以方便操作人员进行装夹和调整。
4.加工装卸方便:夹具的设计应便于轴零件的装卸,以提高生产效率。
5.避免干涉:夹具的设计应避免与加工刀具和加工设备的干涉,以保证加工进程的顺利进行。
在夹具设计过程中,需要根据轴零件的形状、尺寸和加工要求,选择合适的夹具类型,包括平面夹具、分度夹具、对心夹具等,并进行夹具的结构设计和强度计算。
总结起来,轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计是确保轴零件加工质量和工艺正确性的重要环节,对于提高加工效率和保证加工精度具有重要意义。
齿轮轴的机械加工工艺规程设计一、设计方案1.加工方法选择:齿轮轴的加工可以采用车削、铣削、磨削等多种方法。
根据齿轮轴的材质、加工量、加工难度和成本等因素进行综合选择。
2.切削刃具选择:齿轮轴采用头尾杆式加工,初粗磨、精磨采用相应的车刀、铣刀和磨料磨具。
3.工艺方案设计:根据齿轮轴加工的需要,设计出完整的工艺流程和必要的加工治具,确定加工路线和操作方法,保证加工的质量和效率。
二、工艺操作1.准备工作:选用符合要求的加工设备,清理加工平台和工具,检查加工刀具和夹具的状况。
2.粗加工:车削加工和铣削加工顺序应根据具体要求进行调整。
采用小进给、较大切削深度进行粗加工。
保证尺寸精度和表面质量。
3.精加工:根据加工要求,选择合适的切削条件和加工方式,采用多道次、小进给进行精加工操作,以保证加工精度和表面质量。
4.磨削:在完成精加工后,进行磨削操作。
采用磨料磨具进行外圆和内孔的磨削,保证加工精度和表面光洁度。
三、工艺参数1.精度保证:齿轮轴加工过程中要注意加工的精度,车削和铣削一般精度等级不低于IT8,磨削精度等级不低于IT6。
2.表面光洁度:齿轮轴加工表面要求光洁,表面粗糙度应满足加工要求,一般粗糙度Ra不高于1.6μm。
3.切削条件:根据齿轮轴的材质、硬度和加工要求,选择合适的切削速度、进给速度和切削深度。
4.加工液:选择合适的加工液,提高加工效率和工件质量。
如冷却液等,有助于降低加工热量和保持加工表面光洁度。
四、加工设备1.车床和铣床:齿轮轴的加工可以采用车床和铣床两种设备。
车床主要用于齿轮轴的轴身加工,铣床主要用于齿轮轴的端面加工。
2.磨床:齿轮轴磨削可以采用内圆磨床、外圆磨床和中心磨床。
内圆磨床主要用于齿轮轴的内孔磨削,外圆磨床主要用于齿轮轴的外圆磨削,中心磨床主要用于齿轮轴的中心孔磨削。
五、工装设计1.夹具设计:齿轮轴加工中,为了保证工件的安全固定,需要设计制作专门的夹具。
夹具的选择与设计应根据加工要求和工件的形状进行综合考虑。
引言国家经济的飞速发展离不开机械工业的支持,特别是在我国,国家经济的腾飞在很大程度上取决于机械工业。
机械工业在国家经济中占据了主导地位,承担着为国民经济各部门、各行业提供技术装备和生产工具的任务,对经济的发展有一定的推动作用,并越来越收人们的重视。
其中,轴是机械的重要零件之一,在机械工业中起主导作用,也是人们日常生活中不可或缺的重要工具。
合理的设计轴的结构,有利于轴的使用和维修,可以保证轴的使用效率和寿命。
例如,轴上零件的定位和固定就是为了保证传动件字轴上有准确的安装位置和保证轴上的零件在运转中保持原位不变。
总之,在使用中要根据使用性能和要求合理的对轴进行设计和制造。
正确的使用加工工艺的基本知识、基本理论以及工件的定位和夹紧等科学地设计加工工艺,充分发挥机床的特点,保证优质高效的工作。
此毕业设计就是轴的设计加工工艺以及制造。
合理的制定加工工艺关系着机床以及所加工零件的使用性能和寿命。
综合所学知识和实际经验制定合理的加工工艺过程是设计的重要组成部分。
本次毕业设计其根本的目的在于检验大学三年掌握知识的程度、分析问题和解决问题的基本能力,来使我们更好的回顾以前所学习的专业知识,并能系统熟练的运用,培养我们在以后学习生活中的独立创新理念和团体合作精神。
使我们在以后的道路上能解决所遇到的各种困难和考验。
我相信通过本次毕业设计,可以使我们更好的总结学过的专业知识,锻炼我们运用理论知识解决实际问题的能力,使我们所学到的知识能够更加贴近生活、运用到生活中去,从而在激烈的社会竞争中让我们具有立足之地。
机械工业展现在我们面前的是一幅宏伟的蓝图,我们为何不努力钻研所学到的知识,注重理论和实践相结合,在这宏伟蓝图上留下浓重的一笔,让自己在社会的发展中拥有自己的舞台,展现自己独特的魅力。
正文一、轴的结构加工工艺性和技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一,这主要功用是支承回转零件(如:齿轮,蜗轮,带轮,链轮,联轴器等)并传递运动和动力,传递扭矩和承受载荷。
传动轴的机械加工工艺规程设计传动轴是一种广泛应用于各种机械设备中的重要零件,其主要作用是将发动机的动力传递到其他运动部件上。
为了保证传动轴的可靠性和稳定性,机械加工工艺规程设计是非常重要的。
本文将介绍传动轴的机械加工工艺规程设计的关键步骤和注意事项。
首先,机械加工工艺规程设计的第一步是确定传动轴的材料和硬度要求。
传动轴通常由优质的合金钢制成,具有较高的强度和耐磨性。
在确定材料后,需要进行材料硬度测试,以确保符合设计要求。
接下来,需要进行传动轴的机械加工工艺流程设计。
根据传动轴的形状和尺寸,选择合适的机床和切削工艺。
传动轴通常需要进行车削、铣削、钻孔等工艺操作。
在工艺流程设计时,需要考虑到加工余量、表面质量要求和加工时间等因素。
在机械加工过程中,需要严格控制加工参数。
首先是切削速度,根据传动轴的材料和硬度确定最佳切削速度,在保证加工质量的前提下提高生产效率。
其次是进给量和切削深度,需要根据加工要求和机床能力进行合理的选择。
最后是刀具选择,选择合适的刀具类型和刀具材料,以确保切削效果和寿命。
另外,机械加工工艺规程设计还需要注意一些细节问题。
首先是加工工艺中的装夹和夹持方式,要保证传动轴在加工过程中的稳定性和精度。
其次是切削润滑,传动轴的切削润滑对于加工质量和刀具寿命有很大影响,因此需要选择合适的切削液,并严格控制切削润滑剂的用量和使用情况。
最后,机械加工工艺规程设计还需要考虑传动轴的热处理和表面处理。
热处理可以提高传动轴的强度和耐磨性,而表面处理可以提高传动轴的表面硬度和耐腐蚀性。
因此,在工艺设计中需要包含热处理和表面处理的工艺流程,并严格控制处理参数和工艺质量。
总之,传动轴的机械加工工艺规程设计是确保传动轴质量和性能的重要环节。
通过合理设计加工工艺流程、控制加工参数和细节注意事项,可以保证传动轴的加工质量和工艺稳定性,提高传动轴的可靠性和寿命。
轴加工工艺课程设计说明书专业机械工程及自动化班级组号学生姓名学号:指导教师_________完成日期年 12月 26 日目录1.前言 (3)2.确定生产纲领及类型 (3)3.工艺规程设计 (3)3.1零件分析 (3)3.2毛坯选择 (4)3.3定位基准确定 (4)3.4工艺路线 (4)3.5工序尺寸确定 (6)4.工艺过程卡编制 (9)4.1设备选择 (9)4.2刀具选择 (10)4.3量具选择 (10)5.工序卡编制 (10)6.夹具的设计 (16)7.课程设计总结 (19)8.附录 (20)9.参考文献 (26)课程设计(论文)任务书课程设计题目:轴加工工艺的设计专业:机械工程及自动化班级:组号:组员:组长:其中:所有制图由王正杰制作,工艺过程设计以及所有制作步骤及其相关由所有组员共同讨论的结果,工艺卡片由蒋代军,汤普,刘勇制作,夹具设计由徐金制作,所有计算由卢攸计算。
文档编排由蒋代军制作课程设计(论文)起止时间:设计的内容要求:⒈分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计;⒉确定毛坯种类、余量、形状,并绘制毛坯图;⒊编制机械加工工艺规程卡一套;⒋机械加工工艺规程编制说明书一份。
生产类型:单件中批量生产指导教师:前言机械加工工艺规程,是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重要工艺文件。
它不仅是企业生产中重要的技术文件,也是机械制造过程中用于指导生产、组织加工和管理工作的基本依据,还是新建和改建工厂或车间的基本资料。
本次课程设计是在学习了机械制造技术课程之后,我们综合所学的基础和专业知识,在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。
课程设计说明书概括性的介绍了设计过程,,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证和必要的计算,系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求,有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。
传动轴的作用是传递扭矩。
本次设计中,由于生产经验和专业知识有限,设计中一定存在较多的缺点和错误,恳请老师批评指正。
轴类机械加工工艺流程
《轴类机械加工工艺流程》
轴类机械加工是制造业中常见的一种加工工艺,其产品广泛应用于汽车、飞机、火车等各个领域。
轴类机械加工的工艺流程包括零件设计、材料准备、车削加工、磨削加工和检验等多个环节,下面将详细介绍整个工艺流程。
首先是零件设计,根据产品要求和使用环境确定轴类零件的尺寸、形状和材料。
然后进行材料准备,选择合适的工艺材料,如碳素钢、合金钢等,进行锻造或铸造成型。
接下来是车削加工,首先需要将轴类零件的外形粗加工成形状轮廓。
采用数控车床进行车削操作,根据工艺要求进行切削加工,以确保轴类零件的尺寸和平面精度。
然后是磨削加工,利用磨床对轴类零件进行精密加工,提高其表面粗糙度和精度。
通过磨削加工,可保证轴类零件的尺寸精度和表面质量,提高工件的加工精度和使用寿命。
最后进行检验,对轴类零件的尺寸、形状和表面质量进行检测,确保产品达到设计要求。
采用三坐标测量机和其他检测设备进行精密检测,确保轴类零件符合产品标准和质量要求。
总的来说,轴类机械加工工艺流程包括零件设计、材料准备、车削加工、磨削加工和检验等多个环节,每个环节都需要严格
控制,以确保轴类零件的尺寸精度和表面质量,提供符合产品标准和质量要求的轴类机械产品。
课程设计--设计阶梯轴的机械加工工艺规程设计阶梯轴的机械加工工艺规程序言本次机械制造工艺学课程设计是一个综合性和实践性很强的教学环节,旨在通过综合运用所学基本理论和实践知识进行工艺及结构设计的基本训练,提高学生分析和解决实际工程问题的能力,为后续课程的研究及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
一、零件的分析1.1轴的作用轴的主要作用是支承回转零件及传递运动和动力。
根据轴的承受载荷不同,可分为转轴、心轴和传动轴三类。
转轴承受弯矩和扭矩,心轴只承受弯矩,传动轴只承受扭矩。
1.2轴的工艺分析该轴采用40Cr钢制作,能承受一定的载荷和冲击。
该轴为阶梯轴类零件,尺寸精度和形位精度要求均较高。
主要配合面为Φ21,φ22.5,φ24和Φ22.55,精度要求较高,需通过磨削得到。
轴线直线度为φ0.01,两键槽有同轴度要求,在加工过程中须严格控制。
1)该轴采用合金结构钢40Cr,中等精度,转速较高。
经调质处理后具有良好的综合力学性能,具有较高的强度、韧性和塑性。
2)该轴为阶梯轴,其结构复杂程度中等,有多个过渡台阶。
根据表面粗糙度要求和生产类型,表面加工分为粗加工、半精加工和精加工。
加工时应分开进行,逐渐减少零件的变形误差。
3)零件毛坯采用模锻,锻造后进行正火处理。
4)该轴的加工以车削为主,应保证外圆的同轴度。
精基准的选择是为了保证加工精度,一般选取与工件功能有关的重要表面或者加工后的表面作为精基准。
在本工艺中,选择轴的中心线作为精基准,因为轴的各个孔和表面都要依靠中心线进行定位,所以中心线的精度对整个工件的加工精度起着至关重要的作用。
2.3加工工艺流程设计加工工艺流程的设计是为了保证加工精度,提高加工效率和降低成本。
在本工艺中,加工工艺流程如下:锻造-粗车-热处理-半精车-热处理-精车-钻孔-铣键槽-打磨-清洗-检验-包装。
其中,锻造过程采用模锻工艺,粗车和半精车过程中都进行热处理,以提高轴的疲劳强度和保证零件的内应力减少,稳定尺寸、减少零件变形。
轴零件的机械加工工艺及夹具设计一、轴零件的机械加工工艺轴零件是机械中常见的一类零件,用于连接传递动力或承受转动剧烈的载荷。
轴零件的机械加工工艺主要包括以下几个方面的内容:1.材料选择:轴零件通常使用中碳钢或合金钢等材料,要根据轴零件的用途、负载要求等因素选择合适的材料。
2.预处理:轴零件通常需要进行热处理,以提高材料的硬度和耐磨性。
常用的热处理方法包括淬火、调质和渗碳等。
3.切削工艺:轴零件的切削工艺包括车削、铣削、钻削等。
根据轴零件的尺寸、形状和精度要求等因素选择合适的切削方法。
4.精加工:轴零件的精加工通常包括抛光、研磨等工艺,以提高零件的表面质量和精度。
精加工可以采用手工操作或机械设备进行。
5.总装:轴零件的总装通常需要与其他零件进行组合,形成完整的机械装置。
在总装过程中,需要注意零件之间的配合间隙和相对位置,确保装配质量。
二、夹具设计为了提高轴零件的加工效率和质量,通常需要设计和使用夹具。
夹具是用于固定工件和刀具,在机械加工过程中保持工件相对于刀具的位置和姿态,并对其施加合适的力,以便进行切削、磨削等操作。
夹具设计需要考虑以下几个方面的内容:1.夹紧方式:夹具的夹紧方式通常有机械夹紧、液压夹紧、气动夹紧等。
根据轴零件的材料、形状和加工工艺要求选择合适的夹紧方式。
2.夹具结构:夹具的结构设计应考虑工件的固定性、稳定性和刚性等要求,避免工件在加工过程中的位移和变形。
3.刀具位置和布置:夹具设计应考虑刀具的位置和布置,以保证切削力、切削速度和切削深度等因素的合理分布,以提高加工效率和质量。
4.夹具调整:夹具设计中应考虑夹具的调整和组合方式,以便适应不同尺寸、形状和加工要求的轴零件。
5.安全性:夹具设计应考虑操作人员的安全性,预防夹具的开合和调整过程中的意外伤害。
在夹具设计过程中,可以借助计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)等软件工具,进行夹具的三维建模和性能分析,以提高设计效率和质量。
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。
毕业设计任务书机电工程系数控技术与应用专业数控班学生一、毕业设计题目轴的机械加工工艺规程设计二、已知生产纲领该产品年产量400件备品率5%废品率2%三、设计内容和要求1.零件图一张2.机械加工工艺规程一份3.设计说明书一份4.加工成品零件一件5.各工序数控加工程序一份序言毕业设计是培养我们实际工作能力的最后一个实践性学习环节,它不但是对我们四年大学学习中所学知识的一次综合性复习与考查,同时也是为以后从事的专业技术工作做准备.通过这次综合技能训练,不但培养了我们综合运用所学知识分分析和解决本专业一般技术问题的能力,而且也进一步巩固扩大和深化了我们所学的基本理论,基本知识和基本操作技能,同时也培养了我们树立正确的设计思想和生产观念,经济观念,全局观念,养成了理论联系实际和严谨的工作作风,培养我们掌握设计的一般程序规程和方法.独立正确的使用技术文献资料和正确的表达自己设计思想的能力以及编写说明书的能力.我积极参加毕业设计,在设计过程中,老师和辅导老师对我给予耐心的指导和帮助,我积极查阅相关资料,到现场调查,对轴这个零件进行了认真的分析和研究,绘制设计图纸,编写工艺规程,编写说明书,正确使用技术资料,标准手册等工具书,在毕业设计过程中,虽然本人在指导老师的帮助下,对所设计的零件有初步的实习调研,但本人缺少实际工作经验,对遇到一些设计中的问题却能及时受到指导老师的优良工作作风的影响,既培养了我严肃,认真,一丝不苟和实事求是的工作作风,也培养了我独立思考和独立工作并勇于创新的能力.一个多月的毕业设计过程中,辅导老师石老师始终认真耐心的指导我毕业设计,并为我提供各种相关性资料,为我的设计奠定的坚实的基础,为我设计能顺利的完成提供了方便的条件,在毕业设计过程中,我体会到了作为设计工作者的乐趣,也认识到学海无涯的深刻含义,同时也为我以后走向工作岗位,好好工作打下了坚实的基础.通过老师的帮助,我具有了一定的制定工艺规程的能力,能综合运用数控编程加工零件,熟练掌握一般零件的数控编程方法,各种数控机床的操作.在此,对给予我大力支持和热情帮助的老师和辅助老师表示衷心的感谢,由于水平有限,因此,文中错误,不妥之处在所难免,恳请各位领导及各位老师批评指正.目录第一章零件的工艺分析 (4)一零件结构的工艺性 (4)二零件的技术要求 (4)三材料 (4)第二章零件工艺规程 (5)一生产类型 (5)二工艺规程设计 (5)三定位基准的选择 (6)四工艺路线的拟定 (7)第三章加工余量的确定 (10)第四章机床夹具刀具的选择 (11)一机床的选择 (11)二夹具的选择 (12)三量具的选择 (12)四刀具的选择 (12)第五章切削用量及工时定额 (12)第六章数控加工特点程序编制 (15)一数控加工特点 (16)二数控程序编制 (16)三数控编程的种类 (16)四手工编程编制方法 (17)五数控加工程序 (17)结束语 (30)参考文献 (31)第一章零件的工艺分析一、零件结构的工艺性零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性.它是评价零件结构设计优劣的主要技术经济指标之一.具有良好结构工艺性的零件,能在满足使用要求的前提下,较经济地、高效地、合格地被加工出来.零件的制造一般要经过毛坏产生,切削加工,热处理,装配等阶段.进行零件结构设计时,应尽量使其在各个生产阶段具有良好的结构工艺性.零件结构工艺性的分析,可从零件尺寸和公差的标注,零件的组成要素和零件的整体结构等三方面来分析.因此,本零件的结构特点为:从零件图上可以看出,本零件属于轴类零件,从零件的整体结构上看,该零件的总长为110mm,左端是带有深3mm的花槽,且最大尺寸为Φ24mm的对称图形,右端面为类似于阶梯孔的内孔,其中有半径为R25mm的圆弧,与Φ34mm内孔相切,外圆有半径为R25mm的圆弧,与Φ48外圆相切,1个宽5mm 的凸台,一个宽为4mm深40-0.1的槽,靠右端面有M48×1.5-7H的螺纹,此件的主要表面为Ф48-0.03-0.06Ф34+0.02,其表面粗糙度为1.6,其余部分为3.2.二、零件的技术要求:零件的技术要求包括尺寸精度,形状精度,位置精度,表面精糙度及其它要求.如零件的设计所示,从零件图上可以看出,几个主要加工表面1.零件的右端面外圆柱和内圆表面:表面粗糙度要求为1.6,同轴度要求为0.02,对左端面有垂直度要求,右端面为此零件的主要设计基准.2.铣花槽有对称度要求0.02另外还有下列一些技术条件要求:1、零件属于自由锻件;2、GB/T1804-f3、HB220~250三、材料:该材料选择碳钢45号钢.热处理后布氏硬度达到HBR20-3545号钢主要成份:单位%表1.1从资料可以看出45号钢含碳量大于0.4%经过热处理可以提高零件的强度硬度.第二章零件工艺规程一、生产类型零件生产纲领 N=Qn(1+α%+β%)其中:Q:零件产品产件量(件/年)α:零件的废品率β:零件的备品率n:每台产品中该零件数量(件/台)二、工艺规程设计1.确定零件毛坯制造形式影响毛坯制造形式的因素(1)零件材料工艺制造形式材料的工艺性,零件对材料组织和性能要求.(2)零件的结构及外型尺寸(3)零件生产纲领(4)现有生产条件及发展前途(5)零件对毛坯精度表面粗糙度和材料机械性能的要求根据零件材料的工艺性及零件对材料组织的要求我的课题件所造毛坯为自由锻件2.毛坯的技术要求该零件毛坯符合国标毛坯的技术要求应符合国家使用标准3.工序及集中与分散的选择工序集中:就是零件的加工工序集中为少数几道工序内完成,而每一道工序加工内完成.工序分散:它与工序集中相反,工序数量多,且每一道工序少.在制定工艺路线时,选定了各种面的加工方法同时确定了阶段划分以后,将同阶段中的各个加工表面组合成若干个工序,组合时可采用集中或分散原则.在拟定工艺路线时,工序集中或分散主要取决于零件的生产规模结构特点及技术要求,由于该课题件所选择是中批生产且车间的设备人员配制和实际生产能力等诸方面因素综合考虑.(1)该零件划分的原则为工序集中(2)工序集中的优缺点●采用高效专用数控设备和工艺装备,生产效率高●工序数目少,每道工序内容多●减少工件安装次数,易于保证零件间各表面位置精度●减少设备数目,操作人员及车间面积●可缩短工时,生产周期,简化生产计划●由于采用高生产率设备和工艺装备操作,调整维修生产设备工作量大,操作人员技术要求高.三、定位基准的选择定位基准的选择是否合理,直接影响工件的位置精度和加工效率总基准选择主要是研究加工中表面间相对位置,精度及其操作方法定位基准的合理选择对保证零件精度安排加工顺序有决定性的影响,定位基准的作用主要是为了保证零件各表面之间相互位置精度定位基准有粗基准和精基两种,同时选择定位基准时应力求与原始基准重合.即:力求设计基准工艺基准和编程基准重合.目的是为了减少误差,并尽可能减少安装次数,从而提高位置精度.(一)精基准的选择1.基准重合原则:就是尽可能选用设计基准作为定位基准.这样可以避免定位基准与设计不重合而引起的定位误差2.基准统一原则:位置精度要求较高的某些表面加工时,尽可能选择统一的定位基准.这样有利于保证各加工表面的位置精度.3.自为基准原则:当某些表面精加工要求加工余量小而均匀时,选择加工表面本身作为定位基准.4.互为基准原则:为了使加工面间有较高的位置精度,以为了使其加工余量小而均匀,可采用反复加工,互为基准的原则.5.保证工件定位基准,夹紧可靠,操作方便的原则(二)粗基准的选择1.选择非加工表面为粗基准2.选择要求加工余量均匀的表面为粗基准3.对于所有表面都要加工的零件,应选择余量和公差最小的表面作粗基准,以避免余量不足而造成废品.4.选取光洁,平整,面积足够大,装夹稳定的表面为粗基准.5.粗基准只能在第一道工序中使用一次,不能重复使用.根据以上定位基准的选择原则,该零件的粗基准为毛料的外圆,精基准为左端面外圆和左端面.四、工艺路线的拟定拟定工艺路线的主要内容,除选择地位基准外,还应包括选择各加工表面的加工方法,安排工序的先后顺序,确定工序的集中与分散程度以及选择设备与工艺装备等,是制定工艺规程的关键阶段.(一)表面加工方法的选择1.正确的选择加工方法,应了解各种方法的特点,掌握加工经济度及经济粗糙度的概念.加工经济精度是指在正常加工条件下,所能保证的加工精度,经济表面粗糙度,是指零件选择了某种方法后,得到的质量等级(用公差等级表示)2.选择加工方法时考虑的因素满足同样精度要求的加工方法有若干种,在选择时应考虑以下因素:(1)工件材料的性质(2)工件的形状和尺寸(3)生产类型及考虑生产率和经济性问题(4)具体生产条件,机床选择的合理性(5)充分考虑利用新工艺,新技术的可能性,提高工艺水平(6)特殊要求(二)加工顺序的安排1.机械加工工序的安排原则(1)先加工基准面选为精基准的表面应安排在起始工序进行加工,以使尽快为后续工序的加工提供精基准.(2)划分加工阶段工件的加工质量要求较高时,都应划分阶段.一般分为粗加工—半精加工—精加工三个阶段.粗加工是从毛坯上去除较多的余量,所达到的精度和表面质量较低.半精加工阶段是在粗加工之后精加工之前进行.精加工阶段是从工件上去除较少的余量,所得到精度和表面质量比较高.在加工精度和表面质量要求较高时,工件可在精加工后进行光整加工,还可对工件进行超精密加工.划分加工阶段的原因:Ⅰ保证加工质量Ⅱ有利于合理使用设备Ⅲ便于安排热处理工序,使冷,热加工工序配合得更好Ⅳ便于及时发现毛坯缺陷Ⅴ精加工,光整加工安排在后,可保证精加工和光整加工过的表面少受磕碰损害根据上述各方面的分析,同时结合实际情况.此零件的毛坯外形,尺寸与零件相差不大,所以其加工阶段可以划分为:粗加工—半精加工—精加工(1)先面后孔(2)次要加工表面可穿插在阶段间进行加工2.热处理工序的安排热处理是用于提高材料的力学性能,改善金属的加工性能以及消除残余应力.最终热处理的目的是提高力学性能.如:调质淬火,渗碳淬火等都属于最终热处理.预备热处理的目的是改善加工性能为最热处理作好准备和消除残余应力.如正火,退火和时效处理等.此零件由于几何形状复杂,热处理变形大,热处理后硬度HRC≧56因此热处理后不能进行切削加工,只能进行磨,研磨,达到尺寸要求及表面粗糙度.在热处理前进行粗加工,去除较多余量.3.辅助工序的安排辅助工序的种类较多,包括检验,去毛刺,倒棱,清洗,防锈,去磁及平衡等.检查工序应安排在:(1)粗加工阶段结实后(2)重要工序前后(3)送往外车间加工的前后,如热处理工序前后(4)全部加工工序完成后(三)工序与工步的划分1.工序的划分在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序.这就要根据零件图样,考虑被加工零件是否可以一台数控机床上完成整个零件的加工如不能,则应对零件的加工工序进行划分.一般工序划分有以下几种方式:(1)按零件装卡定位方式划分工序由于每个零件的结构形状与表面的技术要求不同,所以其定位方式也各有差异.一般加工外形时,以内形定位;加工内形时,又以外形定位.(2)按粗精加工划分工序根据零件的加工精度,刚度和变形等因素来划分工序时,可按粗精加工分开的原则来划分工序,即先粗后精.(3)按所用刀具划分工序在一次装夹中,尽可能能同一把刀具加工出尽可能加工出可能的所有部位.这样可以减少换刀次数,压缩空程时间,减少定位误差.2.工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑:(1)同一表面按粗加工,半精加工,精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分开进行.(2)对于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔.这样可减少变形引起的对孔的精度影响.(3)按刀具划分工步.可以减少换刀次数,提高加工效率.提高上述对工艺路线拟定的各方面分析,和对现场的具体生产条件的考虑.大体加工过程为:车削----铣削这样安排,可使在车削加工过程中,零件有较好的刚性,且工序都相对集中,有利于组织生产,而且铣削安排在车削加工后,可使铣磨加工有较高的定位基准.容易保证铣磨的位置精度.具体工序安排如下:工序0下料工序05热处理正火HB196-220工序10粗车外圆工序15粗车内孔工序20中间检验工序25热处理HB220-250工序30精车工序35铣加工工序40打毛刺工序45洗涤工序50最终检验本零件工序30还可按刀具的不同可分为以下工步:工步01精车外圆(90°仿形车刀)工步02切槽(包括2个退刀槽)、(4mm切断刀)工步03车M48×1.5-7H的螺纹(60°螺纹刀)第三章加工余量的确定机械加工余量对于工艺过程有一定的影响,余量不够.不能保证零件的加工质量,余量过大,不但增加机械加工劳动量,而且浪费材料与刀具,而增加了成本,固此必须合理的安排加工余量.加工零件的轴向尺寸设计采用图表,经验和计算相结合的方法,选取加工余量,并对一些余量进行校核,修改.因工序基准与设计基准不重合需要进行尺寸换算(即用工序尺寸图表计算)径向尺寸余量由最终检验估算而出,从精加工的最后一道工序尺寸,依次向前推算,直至推算到毛坯尺寸,公差范围查表得出.主要表面加工方案工序10与工序15中加工本零件的主要表面查表可得,精车外圆余量为1.5mm,精车内孔余量为1.2mm.精度等级为IT7级,所以工序尺寸为:48+1.5=49.501.0-和34-1.2=32.801.0-尺寸余量校核(一)Z=49.5-48=1.5△Zs=0-0.06= -0.06△Zx=-0.1-0.03= -0.13Zmax=1.5-0.06=1.44Zmin=1.5-0.13=1.37余量合理(二)Z=34-32.8=1.2△Zs=0.02-0.1=-0.08△Zx=0+0=0Zmax=1.2-0.08=1.12Zmin=1.2+0=1.2余量合理第四章机床夹具刀具的选择一、机床的选择选择设备时应考虑以下几点:1、机床精度与工件精度相适应2、机床规格与工件的外形尺寸机适应3、与现有加工条件相适应,如设备负荷的平衡状况等对零件与机床的各方面综合分析,此零件的加工设备确定为主,完成大部分的外圆柱表面的切削加工及镗孔的加工.并根据工序内容的不同也选用数控铣床磨床等加工设备.二、夹具的选择要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定.要协调零件和机械坐标系的尺寸关系,尽量选择通用夹具和专用夹具,来保证零件的加工精度和缩短准备时间.三、量具的选择主要根据生产类型和所检验的精度来选择.一般选择通用量具,对于尺寸精度要求高,测量不方便的均选择专用量具.这样测量,测量准备,直观方便,同时也提高了生产效率,保证了加工质量.四、刀具的选择在考虑切削用量三要素后,优先选用通用刀具.1.车外圆:选用90度仿形车刀2.切槽:选用切断刀刀宽4mm3.内孔:钻头Φ20.54.车内孔:镗孔刀5.铣成形面:立铣刀刀具直径Φ36.钻孔:钻头Φ6.87.铰孔:铰刀Φ78.铣螺纹:螺纹铣刀第五章切削用量及工时定额一、确定切削用量及基本时间T j辅助时间T f(一)车加工条件包括:(1) 工件材料:45号钢(2) 机床:CAK6150P(沈阳第一机床厂)(3) 夹具:三爪卡盘(4) 刀具:YT15端面车刀,刀杆尺寸16*25查表10-8:Kr=90°,查表10-5;K′r =30°查表10-6;λs=0°查表10-7;γξ=2.0;αp=2mm;ƒ=0.5m/r;车刀耐用度t=60min;V=Kv yrf xr ap m t Cr 60=35.05.015.0318.06060227⨯⨯×0.91×0.81×1.25=1.78m/s (5.1) 确定机床主轴转速:s n =w d v π1000=5214.378.11000⨯⨯=10.96r/s=654(r/min) (5.2)取机床实际转速w n =755r/min 无级变速机床不计算 (5.3)实际切削速度:w v =1000w dn π=10007555214.3⨯⨯=106.79r/min=1.78(m/s) (5.4) 校验机床功率:查表5-9,表5-10,公式5-1主切削力:F Z =P ·a p ·f ·K FZ =1962×2×0.5×1=1962(N) (5.5) 切削功率:P m =F Z ·V W 10-3=1962×1.97×10-3=3.865(kw)(5.6)取机传动效率η=0.8,则消耗总功率为:3.865/0.8=4.83kw 而CAK6150P(沈阳第一机床厂)主电机功率为5kw 因此机床功率能完全满足要求.j T 与f T 的计算相表6-1 (1)车端面j T =i wfn l l l d d ⨯+++-32121=26545.00552052⨯⨯+++-=0.22min=13.2(s) (5.7) f T =%25⨯j T =3.3(s) (5.8)(2)车外圆分两次走刀αp 1=2.5mm;αp 2=1.5mm;f=0.5m/r 查表5-1,v=1m/s 查表5-3.取s n =w d v π1000×60=5214.311000⨯⨯×60=367.46(r/min) (5.9)取w n =460(r/m)w V =1000w d π=10004605214.3⨯⨯=75.11r/min=1.25(m/s) (5.10) j T =i w fn l l l 321++=34605.025110⨯⨯++=1.53min=91.8(s) (5.11) f T =j T ×25%=22.95(s) (5.12)(3)钻Ф20.5孔刀具:材料YT15、钻头Ф20.5,查表4-9。
轴类零件加工工艺设计轴类零件是机械制造行业中常见的零件类型之一,广泛应用于液压机械、风机、飞机、汽车、重型设备等领域。
轴类零件通常具有高强度、低摩擦、高转速、高精度等特点,因此加工工艺设计对于保证产品质量、提高生产效率具有重要意义。
一、工艺路线设计轴类零件的加工路线设计是加工工艺设计的第一步。
一般的加工路线包括:原材料选择、加工方法选择、制造精度要求、热处理要求、表面处理要求、质量检验要求等。
在考虑这些因素的基础上设计出最优的加工路线,能够提高产品加工效率和质量稳定性。
同时,加工路线的合理设计也可以节省成本,提高企业的经济效益。
二、切削加工工艺设计切削加工是轴类零件加工中常用的方法之一,常见的加工方式包括铣削、车削、镗削、齿轮加工等。
在加工轴类零件时,需要考虑到零件材料的切削性能、切削工艺参数的选择、切削刀具的选择、切削冷却液的选择等。
在切削加工工艺设计中,应该尽可能减小切削阻力、减小加工表面粗糙度、提高加工精度和表面质量。
三、热处理工艺设计轴类零件通常具有高强度、高精度等特点,因此热处理工艺设计也是加工工艺设计的关键环节之一。
常见的热处理方法包括淬火、回火、正火、调质等。
在设计热处理工艺时,需要考虑零件的材料、零件的用途、零件的精度等因素。
正确的热处理工艺设计能够保证轴类零件的高强度和精度稳定性。
四、表面处理工艺设计表面处理工艺设计是为了提高轴类零件表面的质量稳定性,一般包括磨削、腐蚀、电镀、喷涂、喷砂等。
在表面处理工艺设计中,需要考虑到零件材料、表面处理后的表面粗糙度、表面处理后的尺寸变化、表面层的耐腐蚀性等因素。
正确的表面处理工艺能够为轴类零件提供更好的耐腐蚀和耐磨性。
五、质量检验工艺设计由于轴类零件常常用于高精度和高转速的场合,因此对质量的要求非常高。
对于轴类零件加工环节的质量检验需要做到全过程的,包括材料的质量控制、加工中的尺寸控制、工艺检验及表面质量检验等。
质量检验工艺设计需要制定有效的检验程序,做到从加工开始就保证零件的质量的可追溯性。
轴的机械加工工艺过程设计学生作品所属学院:专业:机械工程及自动化小组成员:组长:授课教师:提交时间:传动轴设计准备工作——明确问题的提出及研究目的1.问题提出:零件的几何精度直接影响零件的使用性能,而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。
针对车床传动轴,应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。
2.专题研究的目的:(1)掌握零件主要部分技术要求的分析方法;(2)掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺;(3)掌握工艺分析方法;(4)掌握定位基准的选择方法;(5)掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法;(6)掌握制定出合理的零件加工路线的方法。
车床传动轴的几何设计要求——研究内容图1所示为车床的传动轴,轴上开有键槽用来安装齿轮以传递运动和动力,两端是安装滚动轴承的支承轴颈。
完成该传动轴零件的机械加工工艺过程设计。
工艺设计的具体内容包括:(1)进行零件主要部分的技术要求分析研究;(2)确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺;(3)进行加工工艺分析;(4)确定定位基准;(6)制定传动轴的加工顺序;(6)制定传动轴的加工路线。
图1 传动轴工作安排1.查阅资料了解传动轴各部位的作用;2.根据相关资料及所学知识确定材料、毛坯及热处理工艺;3.根据传动轴的结构特点,制定相应的加工工艺路线,并确定加工工序;4.总结上述过程,完成研究报告。
组员分工1.查阅资料——2.选材、毛坯及热处理工艺的选择——3工艺路线的确定——E FM N P Q4.制作报告——技术要求一、传动轴的结构特点及功用:1.组成机器的一个重要零件,也是机械加工中常见的典型零件之一。
在机械中,它主要用来支承传动零件、传递运动和扭矩,同时又通过轴承与机器的机架或箱体联接。
轴类零件是旋转零件,其长度一般大于直径,加工表面通常有内外圆柱面、圆锥面、端面以及螺纹、花键、中心孔、横向孔、槽沟等。
2.图1中轴颈E、F是传动轴在箱体中的装配基准。
公差等级IT6表面粗糙度Ra值0.8微米。
外圆的M、N处为配合表面。
公差等级为IT6表面粗糙度Ra为0.8微米,对准 A- B的径向跳动公差为0.025mm。
轴肩P、Q为安装齿轮定位表面,对基准C、D的端面跳动公差分别为0.02mm、0.015mm。
二、尺寸及公差技术要求:1.加工精度:(1)尺寸精度:轴类零件的尺寸精度主要指轴径尺寸精度和轴长尺寸精度。
直径方向的尺寸,若有一定配合要求,其径向尺寸精度要比其长度方向的尺寸精度要求严格得多。
因此对于直径的尺寸常常有严格的公差要求。
主要轴径的尺寸精度根据使用要求通常为IT6~~IT8高精密的部位为达到IT5。
轴长尺寸通常为基本尺寸,未注尺寸公差,对于阶梯轴的各阶梯长按使用要求可相应给定公差。
(2)几何形状精度:轴类零件一般用两个轴颈支承在轴承上,这两个轴颈称为支承轴颈,也是轴的装配基准。
除了尺寸精度以外,还要对支承轴颈的几何精度——圆度和圆柱度提出要求,以保证其与配合件的接触质量。
一般轴颈的几何形状精度应限制在直径公差范围之内,对几何形状精度要求较高时,要在零件图上规定形状公差。
(3)相互位置:精度保证配合轴颈(装配传动件的轴颈)对于支承轴颈(装配轴承的轴颈)或两个支承轴颈间的同轴度,是轴类零件相互位置精度的普遍要求,普通精度的轴,配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为 0 01~~0 03mm,高精度轴为0 001~~0 005mm。
此外对于定位端面与轴心线的垂直度也有一定的要求。
这些要求都是根据轴的工作性能制定的,在零件图上注有位置公差。
2.表面粗糙度:根据机器精密程度的高低、运转速度的大小,轴类零件的表面粗糙度要求也不尽相同,一般支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~~0.16微米,配合轴颈的表面粗糙度为Ra2.5~~0.63微米。
轴一般都有两个支承轴颈,支承轴颈是轴的装配基准,其精度和表面质量要求一般较高。
除了尺寸精度外,重要的轴还规定了圆度、圆柱度等形状公差的要求及两个轴颈之间的同轴度要求等。
对于安装齿轮等传动件的轴颈,除了本身尺寸精度和表面粗糙度外,还要求其轴线与两支承轴颈的公共轴线同轴,用于轴向定位的轴肩对轴线的垂直度也有要求。
材料及毛坯一、轴类零件的村料:1.一般轴类零件常用45钢,并根据工作条件的不同采用不同的热处理工艺(如正火、调质、淬火等)以及一些表面处理(渗碳、渗氮及碳氮共渗等)。
对于中等精度、转速较高的轴类零件,可选用40Cr 等合金结构钢。
这类钢经调质和表面淬火后,具有较高的力学性能。
精度较高的轴,有时还用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等村料,它们通过调质和表面淬火处理后,具有更高的耐磨性和抗疲劳性能。
2.对于高转速、重载荷等条件下工作的轴,可选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢,加工中心主轴常采用38CrMnALA氮化钢。
低碳合金钢经渗碳淬火处理后,具有很高的表面硬度、耐仲击韧性和心部强度,但热处理变形较大。
而氮化钢经调质和表面氮化后,有很高的心部强度、优良的耐磨性和耐疲劳性能,热处理变形却相对较小。
3.对于本次研究的传动轴,由于传动轴工作时承受交变载荷,处于复杂的应力状态,要求调质获得良好的综合机械性能,故选用45钢。
二、轴类零件的毛坯:1.零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件。
只有某些大型的、结构复杂的轴,才采用铸件。
锻件具有较高的抗拉、抗弯及扭转强度,故除了光滑轴、直径相差不大的阶梯轴可使用热轧和冷拉棒料外,一般比较重要的轴,大都采用锻件。
2.对于本次研究的传动轴,毛坯直径相差不大,负荷一般;而且最大的直径为Φ32mm,未注公差,经粗车——半精车可完成加工,若单边粗车余量为1~~1.5mm,单边半精车余量为0.8~~1mm,则可选直径为Φ35mm的圆钢。
工艺过程分析及加工路线轴类零件的一般加工工艺路线:1.零件的主要表面是各个轴颈的外圆表面,空心轴的内孔精度一般要求不高,而精密轴上的螺纹、花键、键槽等次要表面的精度要求也很高,因此,轴类零件的加工工艺路线主要是考虑外圆的加工顺序,并将次要表面的加工合理地穿插其中。
对于一般精度的轴类零件加工,其典型机械加工工艺路线为:下料(圆棒料毛坯)——车端面、打中心孔——粗车各外圆表面——正火或调质——修研中心孔——半精车和精车各外圆表面、车螺纹——铣键槽——淬火——修研中心孔——粗、精磨外圆——检验。
2.对于图1选择主要加工表面的加工方法:轴颈E、F和装配基准面M、N是主要加工表面,公差等级为IT6,表面粗糙度Ra为0.8微米,仅采用车削难达到要求,可选用粗车|——半精车——磨削的加工方法,轴向装配基准P、Q也是主要加工表面,表面粗糙度Ra为0.8微米,在主要外圆表面加工的同时,通过车端面、磨端面完成加工。
轴类零件加工的定位基准一、一般轴类加工的定位基准:1.以工件的两中心孔定位:轴类零件的定位基准,最常见的为两中心孔。
在轴加工中零件各外圆表面、锥孔、螺纹表面的同轴度、端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,若用两中心孔定位符合基准重合原则,而且用中心孔作定位基准,能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。
中心孔不仅是车削时的定位基准,也是车削后其他工序如磨削的定位基准和检验基准,符合基准统一原则。
2.以外圆表面和中心孔为定位基准(一夹一顶):这种定位方式在车削加工中常用。
3.以外圆表面作为定位基准:在加工空心轴的内孔时,不能采用中心孔作为定位基准时,可用轴的外圆表面作定位基准。
4.以带有中心孔的锥堵作定位基准:在加工空心轴的外圆表面时,往往采用带有中心孔的锥堵或锥套心轴作定位基准。
二、本次研究的定位基准选择:基准选择为保证各主要外圆表面和端面的相互位置精度,选用两端的顶尖孔作为粗、精加工定位基准,这样既符合基准统一也符合基准重合的原则,同时提高了生产率。
为保证磨削质量,热处理后应修研顶尖孔。
加工工序:考虑主要加工表面E、F、M、N、P、Q等需要磨削加工才能达到技术要求,所以传动轴的加工过程应划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
(1)考虑到两顶尖孔为主要定位基准,根据基准先行的原则,应首先加工,则第一道工序的内容为车端面、钻中心孔。
(2)为保证传动轴良好的综合机械性能,保留一定量的回火索氏体组织,所以调质处理工序应安排在粗加工之后半精加工之前。
(3)考虑到热处理变形、氧化现象对精基准的影响和精加工时对基准精度要求,在调质处理后,磨削加工前应安排修研中心孔的工序。
(4)次要表面如最大直径外圆、各退刀槽、倒角、两处键槽等都应穿插在半精加工阶段中完成。
综合上述,传动轴的机械加工顺序如下:下料——车端面、钻中心孔——粗车各外圆——调质——修研中心孔——半精车各外圆、切槽、倒角——划线——铣键槽——修研中心孔——磨主要外圆表面和靠磨轴肩——检验。
设计结果一、车床传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺:本次研究选择的传动轴,其材料选择用直径为35mm的45号调质处理圆钢。
二、定位基准选择:本次研究的传动轴选用两端的顶尖孔作为粗、精加工定位基准。
三、加工工序、线路:本次研究的传动轴加工工序为:下料——车端面、钻中心孔——粗车各外圆——调质——修研中心孔——半精车各外圆、切槽、倒角——划线——铣键槽——修研中心孔——磨主要外圆表面和靠磨轴肩——检验。
传动轴机械加工工艺过程.. 参考文献【1】张武荣.《机械制造技术基础》【M】.辽宁职工职业培训系列教材.第七章:第132-139页.【2】袁绩乾.《机械制造技术基础》【M】.国家工科基础课程教学基地机械基础系列教材.第八章,第一节:,第173-192页.【3】陆名彰.《机械制造技术基础》【M】.第四章,第二节:第145-153页.【4】魏康民. 《机械制造技术基础)》【M】.第四章:第125-167页. 【5】郭晋荣.《机械制造技术基础》【M】.第五章:第149-165页. 【6】李建跃.《机械制造基础.2,机床、刀具、工艺、夹具分册》【M】.第六章,第一节:第204-210页.。