十字轴课程设计说明书
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辽宁工程技术大学机械制造技术基础课程设计题目:十字轴机械加工工艺规程及钻Φ6孔工艺装备设计班级:姓名:学号:指导教师:完成日期:本人制作,绝对正确,秒杀网上的,说明书内含零件图,部分删除,购买全部(全部零件图,装配图,夹具体,工艺卡片等等)联系QQ 690943670任务书一、设计题目:十字轴机械加工工艺规程及钻Φ6孔工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1.所加工的零件图1张2.毛坯图1张3.编制机械加工工艺过程卡片1套4.编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片1套5.绘制夹具装配图(A0或A1)1张6.绘制夹具中1个零件图(A1或A2。
装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。
1张7.课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。
(约5000-8000字)1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。
1.第l~2天查资料,绘制零件图。
2.第3~7天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。
3.第8~10天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。
4.第11~13天,完成夹具装配图的绘制。
5.第14~15天,零件图的绘制。
6.第16~18天,整理并完成设计说明书的编写。
7.第19天~21天,完成图纸和说明书的输出打印。
答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现,设计内容反映的基本概念及计算,设计方案,图纸表达,说明书撰写,答辩表现。
综合评定成绩:指导教师日期摘要这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计,包括零件图、毛坯图、装配图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
首先要熟悉零件和了解其作用,它位于车床变速机构中,主要起换档作用。
然后,根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。
1. 零件的作用十字轴零件主要用于各种机械的多向传动连接,常与联轴器配套使用,如:十字轴式万向器等。
由于其主要承受扭转等力矩,所以在轴颈上进行一定的热处理用以提高零件强度。
2. 工艺规程设计2.1零件工艺分析从零件图上可知,它共有三组加工面,每组内都有一定的加工精度要求。
县分述如下:1. 以φ2502.004.0--mm 为加工表面这一组包括:φ25mm 02.004.0--外圆加工、30mm 短轴端面。
其中外圆表面精度Ra0.63,可通过粗车、半精车、磨削得到,轴颈端面由于不是配合处,其表面精度Ra1.25,可以通过粗车半精车和精车得到。
2. 十字轴内部钻孔这一组包括:细通孔φ6mm ,深25mm 孔φ8mm 。
两孔要求孔隙小于φ0.02mm3. 其他加工(1) 攻螺纹孔M8-7H 于毛坯中心(2) 在螺纹孔上锪直径φ23mm 、深2mm 、角度60°的孔。
2.2 确定毛坯的制造形成由于零件主要承受压力,故选用材料20CrMnTi ;根据大批量生产要求,采用手工母模砂型浇铸,铸件尺寸公差等级CT12、机械加工余量等级RMA-G 。
2.3 基准的选择1. 粗基准的选择第一组加工表面以φ2502.004.0--mm 轴线为设计基准,加工时应考虑到保证一定的同轴度。
第二组加工有孔隙要求,故选用经过粗加工的短轴表面和端面作为定位粗基准。
第三组以毛坯表面作底面基准,任意轴两端面做粗基准。
2. 精基准的选择外圆表面经过粗车后的表面作为精基准,半精加工φ2502.004.0--mm 外圆,达到规定的表面质量和公差要求。
3.加工原则:1) 遵循“先基准后其他”原则。
2) 遵循“先粗后精”原则。
3) 遵循“先主后次”原则。
4)遵循“先面后孔”原则。
2.4制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证 ,尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目:十字轴的机械加工工艺规程及夹具设计机械制造技术基础课程设计任务书题目:十字轴的机械加工工艺规程及夹具设计内容:1、零件图 1张2、毛坯图 1张3、机械加工过程卡 1张机械加工工序卡 9张4、夹具结构设计装配图 1张5、夹具结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份前言 (4)一、零件的分析 (4)(一)、零件作用 (4)(二)、零件的工艺分析 (4)二、工艺规程设计 (5)(一)、确定毛坯的制造形式 (5)(二)、基面的选择 (5)1.粗基准的选择 (5)2.精基准的选择 (5)(三)、制定工艺路线 (5)(四)机械加工余量,工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)(五)、确定切削用量及基本工时 (7)三、夹具设计 (12)3.1问题的提出 (12)3.2夹具设计 (12)3.3绘制夹具装配图 (13)3.4绘制夹具体零件图 (14)3.5、操作的简要说明 (15)四、总结 (15)五、参考文献 (16)前言机械制造工艺学课程设计,是在学完《机械制造技术基础》原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的:1、能熟练的运用《机械制造技术基础》的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。
通过学生亲手设计夹具(或量具)的训练,提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
一、零件的分析(一)、零件作用十字轴是万向节典型结构的关键零件,起传递动力的作用,承受较大载荷,故毛坯采用强度和韧性都较好的20GrMnTi。
十字轴夹具设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解十字轴夹具的基本结构及其设计原理;2. 学生能掌握机械制图中与十字轴夹具相关的视图表达方法;3. 学生能掌握十字轴夹具的力学分析及材料选择原则。
技能目标:1. 学生能运用CAD软件完成十字轴夹具的三维建模;2. 学生能运用工程制图知识绘制十字轴夹具的组装图和零件图;3. 学生能在实际操作中,正确组装和调试十字轴夹具。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对机械设计专业的兴趣,增强对工程实践的热情;2. 学生树立严谨的科学态度,提高对工程质量和安全的责任感;3. 学生通过团队协作完成设计任务,培养沟通与合作的团队精神。
课程性质:本课程为机械设计课程的一部分,旨在让学生通过实际操作,掌握机械设计的基本知识和技能。
学生特点:学生为高中二年级学生,具有一定的物理、数学基础和初步的机械制图知识。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,提高学生的动手能力和创新能力。
通过分解课程目标,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到本课程的教学要求。
二、教学内容1. 理论知识:- 十字轴夹具的基本结构及工作原理;- 机械制图基本知识:视图表达、尺寸标注、公差配合;- 材料力学基础:应力、应变、强度计算及稳定性分析;- 常用机械传动方式介绍。
2. 实践操作:- CAD软件操作:三维建模、工程图绘制;- 机械加工基础知识:车削、铣削、钻孔等加工方法;- 十字轴夹具组装与调试。
3. 教学大纲安排:- 第一周:十字轴夹具的基本结构及工作原理学习;- 第二周:机械制图基本知识复习及实践操作;- 第三周:材料力学基础知识和常用机械传动方式学习;- 第四周:CAD软件操作和十字轴夹具三维建模;- 第五周:机械加工基础知识学习及实践操作;- 第六周:十字轴夹具组装与调试。
教材关联内容:- 《机械设计基础》第四章:机械传动设计;- 《机械制图》第三章:视图表达方法;- 《材料力学》第二章:应力与应变;- 《CAD软件应用》第三章:三维建模与工程图绘制。
前言随着机床加工精度的提高,为了降低定位误差,提高加工精度,对夹具的制造精度要求相当提高。
为了适应不同零件的需要和经济性,夹具有不同的型号,以及不同档次的精度标准提供选择。
本设计是结合目前实际生产中,通用夹具不能满足生产要求,而专门设计的一种铣床夹具,主要包括夹具的定位方案,夹紧方案,夹具体与定位键的设计及加工精度等方面来分析。
这个夹具具有其自身的优点,夹具体结构简单,操作方便。
具有精准的定位。
通过这次课设计,使我进一步理解了以前所学过的理论知识及怎样运用这些知识。
一 零件的结构特点十字轴式万向联轴器是一种最常用的联轴器。
利用其结构的特点由两个叉形头及十字轴通过滚动轴承构成。
其最大的特点是各向位移补偿能力强,结构紧凑,传动效率高,维修保养方便。
1.1主要技术要求根据任务书要求重点保证1 轴ф020.0053.022--2 轴ф22的圆度公差在0.01以内。
3 相邻两轴的垂直度在ф0.03以内。
1.2零件材料零件材料为20CrMnTi ,成分均匀稳定,淬透带窄、晶粒细小、纯净度高、表面质量良好、热顶锻性能优良等优点。
是性能良好的渗碳钢,淬透性较高,经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部,具有较高的低温冲击韧性,焊接性中等,正火后切削性良好,用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要两件,如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。
1.3确定毛坯类型及制造方法由于零件材料为20CrMnTi,形状规则,因此选用锻造毛坯。
零件形状及尺寸如图所示,精度等级为IT14,机加工前应正火消除内应力。
1.4机械加工工艺路线工序1 车1轴至尺寸精度工序2 钻中心孔ф40工序3 扩孔至ф46保证尺寸精度,铣端面工序4 铣轴达到尺寸要求要求1.5零件图二夹具设计方案的确定2.1确定定位方案工件的定位是通过工件上的定位表面与夹具上的定位元件的配合或接触来实现的。
定位基准是确定工件位置时所依据的基准,它通过定位基面所体现。
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:“十字轴”零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计(年度生产纲领为8000件)学院机械学院专业机械设计制造及其自动化班级 xxxxxxxxxx设计 xxxxx学号 xxxxxxxxxxx指导教师 xxxxxxxxx20 年月日机械制造工艺学课程设计任务书题目:“十字轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装配设计生产纲领为中批或大批生产内容:1.零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程综合卡片 1张4.工艺装备设计 1~2套5.工艺装备主要零件图 1张6.课程设计说明书 1份目录摘要 (3)一、零件的分析 (4)1.1零件的作用 (4)1.2零件的工艺分析 (4)二、工艺规程设计 (5)2.1确定毛坯的制造形式 (5)2.2基面的选择 (5)2.3制定工艺路线 (5)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)2.5确定切削用量及基本工时 (8)三、专用夹具设计 (10)3.1 设计主旨 (10)3.1 夹具设计 (10)3.1 夹具设计及操作的主要说明 (11)参考文献 (11)摘要这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计,包括零件图、装配图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
首先我们要熟悉零件和了解其作用,它位于车床变速机构中,主要起换档作用。
然后,根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。
最后拟定工艺路线图,制定该工件的夹紧方案,画出夹具装配图。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习打好基础。
一、零件的分析1.1零件的作用十字轴是万向联轴器的重要而基本零件,通过滚动轴承与两个叉形头连接起到换向和传递扭矩和运动的作用。
按虎克铰链原理工作,传递转矩可达m KN •10000~8000。
【最新整理,下载后即可编辑】课程设计说明书设计:十字轴的机械加工工艺规程及典型夹具设计学院:机械制造及其自动化工程专业:机械设计制造及其自动化班级:机制二班姓名:指导教师:2014 年12 月28 日完整CAD图纸、工艺过程卡联系QQ1394951471序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习打好基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。
目录序言 ___________________________________________ I 目录 __________________________________________ II一、设计的要求 _________________________________ 11.2设计的要求 _______________________________ 11.3时间大致分配 _____________________________ 1二、零件的分析 _________________________________ 22.1零件的作用 _______________________________ 22.2 零件的工艺分析__________________________ 2三、机械加工工艺设计___________________________ 23.1确定生产类型 _____________________________ 23.2确定毛坯种类 _____________________________ 33.3确定锻件加工余量及形状___________________ 3四、工艺规程设计_______________________________ 44.1选择定位基准 _____________________________ 44.2制定工艺路线 _____________________________ 44.3表面加工方法的确定 _______________________ 54.4加工阶段的划分 ___________________________ 54.5工序顺序的安排 ___________________________ 64.6确定工艺路线 _____________________________ 6五、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定________ 75.1工序1铣四轴端面 _________________________ 75.2工序2粗车四轴外圆_______________________ 85.3工序3半精车四轴外圆_____________________ 95.4工序4钻孔,攻螺纹,锪锥面______________ 105.5工序5钻四轴向轴中心孔,锪锥面__________ 115.6工序6渗碳淬火 __________________________ 125.7工序7精磨四轴外圆、端面________________ 12六、夹具设计 __________________________________ 136.1夹具选择 ________________________________ 136.1.1问题的提出_________________________ 136.1.2定位基准的选择_____________________ 136.2定位加紧方案 ____________________________ 146.3 夹具元件的设计计算______________________ 146.3.1夹紧力作用点_______________________ 146.3.2夹紧力的方向_______________________ 146.3.3夹紧方案___________________________ 156.4 夹具装配图的绘制_______________________ 15七、体会与展望 _______________________________ 16八、参考文献 _________________________________ 17一、设计的要求1.1机械制造工艺学课程设计题目及生产纲领题目为十字轴的机械加工工艺规程及工艺装备设计。
前言大四最后一次课程设计,我们对车辆也有了一定的了解,车辆正以迅猛的态势发展,加工方法和制造工艺进一步完善与开拓,在传统的切削、磨削技术不断发展,上升到新的高度的同时,开拓出新的工艺可能性,达到新的技术水平,并在生产中发挥重要作用。
所以我们要更加重视这些可以锻炼我们实践能力的机会,透过对十字轴的测绘能更好的提高我的动手和绘图能力,和课本理论知识相结合,从而提高我综合能力,增强机械零部件形体的空间概念。
而老师这次比较重视工艺方面,我也在这方面得到很大的锻炼,从而让我更加了解机械加工工艺的各个流程,确定各工序定位基准,加工余量,工艺卡等,对提高自身的专业知识应用能力有重大的意义。
目录1.十字轴的测绘 (1)1.1.测绘的目的和意义 (1)1.2测绘的方法和注意事项 (1)1.3测量工具 (1)1.4测量过程 (1)2十字轴简介 (2)3十字轴三维建模 (2)4工程图的制作 (3)5加工工艺的制定 (4)5.1零件的材料及技术要求的确定 (4)5.2 加工工艺流程的制定 (4)5.3 各个工序定位基准的选择 (4)5.3.1 粗基准的选择 (5)5.3.2精基准的选择 (5)5.4 工序及尺寸公差的确定 (7)5.5 热处理 (8)5.5.1正火 (8)5.5.2渗碳 (8)5.5.3淬火 (8)5.6 机加工设备的选择 (9)5.6.1 机床的选择 (9)5.6.1工艺装备的选择 (9)结语 (9)致谢 (10)参考文献 (11)1.十字轴的测绘1.1.测绘的目的和意义通过对十字轴的测绘,掌握一般测绘程序和步骤;近而掌握各类零件草图和工作图的绘制方法;掌握常用测量工具的测量方法;掌握尺寸的分类及尺寸协调和圆整的原则和方法;理解零、部件中的公差、配合、粗糙度及其它技术条件的基本鉴别原则;了解零件常用材料及其加工方法;有效地将制图课、金工、工厂实习等环节接触到的相关知识综合应用,从而提高设计绘图能力。
意义是培养我们的图示能力,读图能力,空间想象能力和思维能力以及绘图的实际技能,为使我们绘制的图样与生产实际接轨起了过渡作用。
一、零件的作用万向十字轴架是万向节典型结构的类键零件,位于前轮前桥半轴与轮子的连接处,起传递动力作用,从而实现前桥作为驱动轮,又能转向。
且承受较大交变的弯曲和扭距载荷,故毛坯采用强度和韧性较好的20CrMnTi材料。
二、零件的工艺分析零件材料为20CrMnTi,需要模锻,要求模锻性能良好,工艺优良,加工余量少。
零件万向十字轴架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1)、以毛坯两个O型端面为粗基准的加工表面:粗加工毛坯两个O型端面,因为需以两个O型端面为粗基准,加工轴向中心孔和间距为142的两个端面上的中心孔,才能满足两对中心线的位置度要求,并可保证总要加工表面的加工余量均匀,并防止产生废品。
且选择铣削后的两个O型端面为粗基准,便于装夹定位。
2)、以四个中心孔为精基准的加工表面:这一组加工表面为轴颈、四个端面和孔的加工。
由于万向十字轴架的刚性较差,毛坯的圆柱度误差较易反映到工件上来,造成工件的圆柱度误差。
两轴及两端面上的孔的圆柱度误差允许值为0.02,要求较高,因此轴颈采用粗车、半精车、磨削的加工工艺,孔采用钻、镗削、车削、磨削等加工工艺。
这样,毛坯误差反映到工件的误差明显减小,从而保证了零件的加工精度。
以四个中心孔为精基准的加工表面,磨削两端面上的孔保证四个端面的对称度和圆柱度。
此外,为了减小磨削力引起的变形,选用切削性能较好的白刚玉粒度号46的较软砂轮。
三、工艺规程设计1)、确定毛坯的制造形式零件材料为20CrMnTi,因为零件在工作过程中需承受经常性的交变载荷,因此选用锻件,保证其可靠工作,且易于大批量生产。
2)、基面的选择万向十字轴架的中心线、对称度、圆柱度要求较高,所以基准选择需合理可靠。
(1)、粗基准的选择因O型端面对两对中心线的位置度要求高,且两个轴颈和两内孔是重要的加工表面,并可保证重要加工表面的加工余量均匀,防止废品产生,因此选择毛坯O型端面为粗基准铣削较合理。
(2)、精基准的选择以中心孔作为加工轴和孔的精基准。
机械制造工艺与机床夹具十字轴课程设计说明书设计题目:十字轴零件的机械加工工艺规程及工艺装备(大批量生产)姓名:查文中学号:201001010614指导教师:万军机械设计与制造:10116班目录一、零件的分析................................ 1错误!未定义书签。
1、零件的作用 (1)2、零件的工艺分析 (1)二.工艺规划设计 ................................. 错误!未定义书签。
1、确定毛坯制造形式........... 错误!未定义书签。
2、基面选择.................. 错误!未定义书签。
2.1、粗基准的选择.......... 错误!未定义书签。
2.2、精基准的选择.......... 错误!未定义书签。
3、制定工艺路线 (3)4、机械加工余量,工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)5、确定切削用量及基本工时 (4)四、夹具设计....................................... 错误!未定义书签。
5.1夹具选择 (8)5.1.1问题的提出 (9)5.1.2夹具设计 (9)5.2、定位误差分析 (10)5.3、夹具设计及操作的简要说明 (10)五.总结 (11)六.参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。
前言机械制造工艺学课程设计,是在学完《机械制造技术基础》原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的:1、能熟练的运用《机械制造技术基础》的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。
通过学生亲手设计夹具(或量具)的训练,提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
一、零件的分析(一)、零件作用十字轴是万向节典型结构的关键零件,起传递动力的作用,承受较大载荷,故毛坯采用强度和韧性都较好的20GrMnTi。
(二)、零件的工艺分析以毛坯四个轴颈为粗基准的加工表面以四个轴颈为基准的加工轴向中心孔和铣轴端面的安排,这是因为四个轴颈是重要加工表面,这样做可保证它们的加工余量均匀,并防止加工余量不够而导致废品产生,同时这也符合便于装卡的原则。
为了避免多次装卡,引起误差以及造成工时的损耗,故采用一次装卡同时加工Ø8和Ø6,为了减小钻孔走刀长度,先加工Ø8的孔钻中心孔注意尽量保证处于同一轴线的中心孔有较好的同轴度,这样便于四轴颈加工,而且夹紧力不宜过大,防止产生变形。
以轴向中心孔为精基准的加工表面这一组加工表面包括:轴颈,径向中心孔(钻孔,攻丝,),轴颈是最重要的加工表面,由于十字轴的刚性较差,毛坯的圆柱度误差很容易反映到工件上来,造成工件的圆柱度误差,四轴的圆柱度误差允许值为0.007,要求较高,故轴颈安排了粗车,半精车,磨削,这样毛坯误差复映到工件的误差就明显减小,从而保证了零件的加工精度。
此外,为了减小磨削力引起的变形,选用切削性能较好的白刚玉粒度号为46的较软砂轮。
以轴颈为精加工基准的加工表面磨四周端面,四个轴端面的对称度要求比较高故最终安排一道轴颈为精基准的磨削加工。
二、工艺规程设计(一)、确定毛坯的制造形式零件材料为20GrMnTi,考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷,因此选用锻件,从而使金属纤维尽量不被切断,保证零件可靠工作。
此外考虑到生产性质为大批大量,所以采用效率和精度等级都比较高的模锻成型加工工艺。
(二)、基面的选择基面选择在工艺规程设计中占有很重要的位置,关系到能否保证加工质量和生产效率。
基面选择合理可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高; 否则,最直接的后果是无法保证加工质量,造成零件大批报废,浪费原材料和劳动力以及能源,降低生产效率。
1.粗基准的选择考虑到端面对两对轴线的位置度要求,而且四个轴颈外圆是重要加工表面,这样做可保证重要加工表面的加工余量均匀,并防止加工余量不够而导致废品产生,同时选择外圆面作为粗基准定位比较稳定,符合便于装卡的原则,所以选择毛坯外圆为粗基准铣轴端面比较合理。
2.精基准的选择以中心孔作为加工外圆的精基准,以外圆作为加工四轴端面的精基准。
(三)、制定工艺路线。
1、工序路线方案一工序1 粗车四轴端面工序2半精车四轴端面工序3 钻四轴径向中心孔,攻螺纹,锪锥面工序4钻端面中心孔,锪锥面工序5粗车四轴外圆工序6 半精车四轴外圆工序7精车四轴外圆工序8 渗碳淬火处理工序9 磨四轴外圆工序10 最终检查2、工序路线方案二工序1 铣四轴端面工序2钻四轴轴向中心孔,锪锥面工序3车四轴外圆工序4 半精车四轴外圆工序5 钻端面中心孔,攻螺纹,锪锥面工序6 渗碳淬火处理工序7磨四轴外圆工序8磨四轴端面工序9最终检查3、最终方案方案一车削两次浪费工时,增加了工人的劳动量,不利于提高效率,缩减成本;此外端面的中心孔以及螺纹孔为非工作表面,因此安排在粗加工之后,热处理之前加工进行,这样可以提高重要加工表面的加工精度,减小不重要表面对它们的影响;方案一还有一个不足就是,四轴外圆也属于重要加工表面,热处理以后,它的尺寸和形状都要发生改变从而影响精度,方案二中去掉了方案一中的精加工四轴外圆,而是在热处理之后加了一道磨削外圆的工序,这样就可以很好地保证四轴外圆的加工精度,减小废品率,提高生产效率,根据上述原因,选择方案二作为最终十字轴加工工艺路线。
方案二通过对外圆以四轴中心孔为基准的粗车和半精车,以及磨削使外圆达到(四)机械加工余量,工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 1、四轴外圆加工余量直径考虑其加工长度为30mm ,零件直径为Φ25mm ,与其联系的非加工表面的尺寸为Φ28mm ,由于是大批生产并且采用模锻件作为毛坯,为了降低毛坯加工难度,简化工艺路线,现直接取外圆的毛皮尺寸为Φ28mm ,外圆的表面粗糙度及圆柱度要求很高,2 Z=3mm 的加工余量可以满足要求,但为了增加零件加工的可靠性,现取模锻件四轴外圆部分为精密级,锻件质量约为1.5KG ,复杂系数s=0.57f NM M=, 属于S2级,一般复杂等级,材质系数为M1,查表(《机械制造工艺简明手册》)得尺寸公差和偏差为0.70.31+-mm ,因此毛坯的尺寸为0.70.328+-mm ,实际加工余量为2Z=0.70.33+-。
2、四轴端面四周端面的相对面间的零件尺寸为0.0200.074108--mm ,粗糙度为1.25,相对于中心轴的对称度为0.05,因此选加工余量Z=3mm 可以满足加工要求,零件复杂度为S2,材质系数为M1,因此毛坯尺寸的公差和上下偏差为 1.40.62+- mm ,因此加工余量为 1.40.63+-,毛坯尺寸为 1.40.6114+-。
3.两侧面加工余量为0mm ,毛坯尺寸为 1.10.528+-mm 。
钻孔余量攻螺纹余量 锪锥面余量四轴中心孔非重要表面,既无尺寸偏差,又无位置度要求,加工余量Φ8mm 孔为4 mm, Φ6mm 孔为3mm(五)、确定切削用量及基本工时工序1铣四轴端面1、工件材料:20CrMnTi ,σ=1018Mpa ,模锻。
加工要求:铣四轴端面两向对面尺寸由 1.60.4114+-mm 至两端面尺寸为(公差平均分配(2+0.054)/2*2=1.027/2) 1.0270108.6+ mm,各端面距中心平面距离为0.505454.3+ mm 按入体原则标注机床:卧式铣床5020X A S刀具:YT15圆柱铣刀,齿数Z=6,依据手册,由切削深度,以及加工类型(不经粗铣的半精铣),选用粗齿。
2、计算切削用量根据刀具材料以及加工类型,依据《机械工艺简明手册》查表z f =0.12mm ,144/m in c V r =。
采用硬质合金圆柱铣刀,w d =50mm ,Z=6,则1000917.2m incs v rn dπ==,由机床说明书s n 取920m inr,于是144m inc rv =。
刀具每分钟进给量为z w f f Zn ==662.4mm/min. 3、计算基本时间本工序为相同的四个工步11244486.40.12920wl t s fn ==⨯=⨯工序2钻四轴轴向中心孔,锪锥面为了尽量保证Φ6mm 和Φ8mm 同轴,采用一次装卡,连续加工的方法,这也有利于节约工时,提高生产效率,减小工人劳动强度。
先加工Φ8mm 的孔,后加工Φ6mm 的孔,这样可以减小加工Φ6mm 孔的走刀距离和加工时受的阻力,从而减小加工误差。
由于这些孔的加工精度较低,因此只进行粗加工就可以满足要求,以下就对切削用量作具体的阐述。
1、加工条件及加工要求工件材料:20CrMnTi ,σ=1018Mpa ,模锻。
加工要求:机床:卧式钻床刀具:中心钻Φ8mm, 179,37l l ==; Φ6mm ,168,28l l ==。
2、计算切削用量根据刀具材料以及加工类型,依据σ=1018Mpa<0.748Gpa, 8,6d mm d mm ==,由《机械工艺简明手册》查表得加工Φ8mm 孔的进给量以及切削速度分别为0.18f =,20.6/m in c V r =,计算得820/m in n r =,查表的机床恰有此转速。
加工Φ6mm 孔的进给量以及切削速度分别为0.15,20.2/min c f V r ==,转速计算结果与Φ8mm 为了简化加工过程采用与加工Φ8mm 孔一样的转速。
3、计算基本时间加工各轴两孔的走刀长度、进给量、转速分别为1212121211225,29,0.18,0.15,820m in4()97.2w w w w r l m m l m m f m m f m m n n l l t sn f n f=======⨯+=工序3粗车四轴外圆1、加工条件及加工要求加工要求:粗车四轴外圆由Φ0.70.328m m +-(由工艺手册查的毛坯尺寸公差及上下偏差为0.70.31m m +-公差平均分配(1+0.02)/3=0.34)Φ00.3426.8mm -, 机床:卧式车床C6201-1刀具:YT5外圆车刀,由于σ=1018Mpa ,加工材料为结构钢,选用前角25°,系统刚性足够,切削深度不大应选用较小主偏角,依据手册主偏角范围10°~15°,由于取较小主偏角可以提高刀具寿命,因此选择10°,根据前角大小,以及加工类型(粗车),查的相应的α=8°,刀杆尺寸为21625cm ⨯。