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1、动力轴零零件加工工工艺设设计说明明书傅国光课程:机机械制造造技术班级:机机设06611指导老师师:蔡海海涛第2组: 学号155-277,133人,组长-傅傅国光,副组长-顾侃,汤汤灏波;小组成员员:季雄雄 毛洪洪伟 施施卫国 杜勇健健 缪智勇 何青 谢晋 周斌 曹晓斌斌 杜志志君20088年100月100日目录设计任务务书序言1、计算算生产纲纲领,确确定生产产类型2、零件件图分析析1.1零零件的作作用1.2零零件的材材料及其其力学性性能1.3零零件的结结构工艺艺分析3、毛坯坯分析2.1毛毛坯的选选择2.2毛毛坯图的的设计4、工艺艺路线拟拟定3.1定定位基准准的选择择3.2加加工方法法的确定定5
2、、加工工顺序的的安排4.1工工序的安安排4.2工工序划分分的确定定4.3热热处理工工序的安安排4.4拟拟定加工工工艺路路线4.5加加工路线线的确定定4.6加加工设备备的选择择4.7刀刀具的选选择6、工艺艺设计5.1加加工余量量,工序序尺寸,及及其公差差的确定定5.2专专用夹具具的选用用7、零件件加工工工时定额额与经济济技术分分析6.1工工时定额额的计算算与说明明6.2经经济技术术指标的的计算与与说明8、分析析讨论9、参考考文献附件一、零件件图二、机械械加工工工艺过程程卡 三、机械械加工工工序卡四、零件件检验卡卡机械制造造工艺设设计任务务书设计题目目 : 设计动动力轴的的机械加加工加工工工艺规规
3、程设计内容容及要求求:一.编制制动力力轴零件件加工工工艺设计计说明书书(超超过30000字字),其其中附件件(国标标):工工艺过程程卡(PP1344,图卡卡独立);工序卡卡(P1136,图图卡合一一);检检验卡(图图卡合一一)。二.每组组提交11份电子子文稿,11份书面面文稿,其其中图、卡卡有小组组每个成成员的签签字,以以备答辩辩。三.参考考书目:机械械制造技技术课程程设计、机机械制造造工艺设设计简明明手册、机机械设计计手册、金金属机械械加工工工艺人员员手册。序言机械制造造工艺学学课程设设计是在在我们学学完了大大学的全全部基础础课、技技术基础础课以及及大部分分专业之之后进行行的。这这是我们们进
4、行毕毕业设计计之前对对所学各各课程的的一次深深入的综综合性的的链接,也也是一次次理论联联系实际际训练。因因此,它它在我们们的大学学学习生生活中占占有十分分重要的的地位。就我个人人而言,我我希望能能通过这这次课程程设计对对自己未未来将从从事的工工作进行行一次适适应性训训练,从从锻炼自自己分析析问题、解解决问题题的能力力,为今今后参加加祖国的的现代化化建设打打下一个个良好的的基础。我也相信信通过课课程设计计能将零零碎的知知识点都都联系起起来,系系统而全全面的做做好设计计。由于能力力所限,设设计尚有有许多不不足之处处,恳请请彭老师给给予指教教。2、零件件图分析析2.1零零件的作作用题目所给给的零件件
5、为动力力轴,其其主要作作用,一一是传递递转矩,二是工作过程中经常承受载荷;三是支撑传动零部件。2.2零零件的材材料及其其力学性性能零件的材材料为445钢,是是最常用用中碳调调质钢,综综合力学学性能良良好,淬淬透性低低,水淬淬时易生生裂纹。小小型件宜宜采用调调质处理理,大型型件宜采采用正火火处理。其其价格较较便宜,经经过调质质或正火火后可得得到较好好的切削削性能,而而且能获获得较高高的强度度和韧性性等综合合机械性性能,局局部淬火火后再回回火,表表面硬度度可达552HRRC-445HRRC.2.3零零件的结结构工艺艺分析零件材料料:455钢。切切削加工工性良好好,无特特殊加工工问题,故故加工中中不
6、需要要采用特特殊工艺艺措施。刀刀具选择择范围较较大,高高速钢或或YT类类硬质合合金均能能胜任。刀刀具几何何参数可可根据不不同刀具具类型通通过相关关表格查查取。零件组成成表面:两端面面,外圆圆及其台台阶面,两两端三角角螺纹,键键槽,倒倒角。主要表面面分析:25外外圆表面面用于支支承传动动件,为为零件的的配合面面及工作作面。主要技术术条件:25外外圆精度度要求:IT77粗糙度度要求RRa1.6。它它是零件件上主要要的基准准,两端端螺纹应应与之保保持基本本的同轴轴关系,键键槽亦与与之对称称。零件的总总体特点点:长径径比达112,为为较典型型的细长长轴。3、毛坯坯的分析析毛坯的选选择和拟拟定毛坯坯图是
7、制制定工艺艺规程的的最初阶阶段工作作之一,也也是一个个比较重重要的阶阶段,毛毛坯的形形状和特特征(硬硬度,精精度,金金相组织织等)对对机械加加工的难难易,工工序数量量的多少少有直接接影响,因因此,合合理选择择毛坯在在生产占占相当重重要的位位置,同同样毛坯坯的加工工余量的的确定也也是一个个非常重重要的问问题。3.1、毛毛坯的选选择毛坯种类类的选择择决定与与零件的的实际作作用,材材料、形形状、生生产性质质以及在在生产中中获得可可能性,毛毛坯的制制造方法法主要有有以下几几种:11、型材材2、锻锻造3、铸铸造4、焊焊接5、其其他毛坯坯。根据据零件的的材料,推推荐用型型材或锻锻件,但但从经济济方面着着想
8、,如如用型材材中的棒棒料,加加工余量量太大,这这样不仅仅浪费材材料,而而且还增增加机床床,刀具具及能源源等消耗耗,而锻锻件具有有较高的的抗拉抗抗弯和抗抗扭强度度,冲击击韧性常常用于大大载荷或或冲击载载荷下的的工作零零件。本本零件生生产批量量为中批批量,所所以综上上所叙选选择锻件件中的模模锻。所所以按照照零件特特点,可可选棒料料。根据据标准,比比较接近近并能满满足加工工要求,可可选30mmm,2445mmm。3.2、毛毛坯图的的设计毛坯(锻锻件)图图是根据据产品零零件设计计的,经经查机机械加工工工艺手手册金金属机械械加工工工艺人员员手册知知精车-半精车车-粗车车各余量量,从而而可得毛毛坯余量量4
9、、工艺艺路线拟拟定 4.1、定位基基准的选选择工件在加加工第一一道或最最初几道道工序时时,一般般选毛坯坯上未加加工的表表面作为为定位基基准,这这个是粗粗基准,该零件选用30外圆柱面作为粗基准来加工。25外圆零件上主要的基准,两端螺纹应与之保持基本的同轴关系,键槽亦与之对称。根据基准统一原则,加工阶梯轴时,通常以两中心孔为定位基准,这样,在同一定位基准下加工的各档外圆表面及端面容易保证较高的位置精度,如圆跳动、同轴度、垂直度等。采用同一定位基准,还可以使各工序的夹具结构简单化,便于设计制造。4.2、加工方方法的确确定 在市场场经济的的前提下下,一切切都是为为能创造造出更多多的财富富和提高高劳动率
10、率为目的的,同样样的加工工方法的的选择一一般考虑虑的是在在保证工工件加工工要求的的前提下下,译稿稿工件的的加工效效率和经经济性,而而在具体体的选择择上,一一般根据据机械加加工资料料和工人人的经验验来确定定。由于于方法的的多种多多样,工工人在选选择时一一般结合合具体的的工件和和现场的的加工条条件来确确定最佳佳的加工工方案。同样在该该零件的的加工方方法的选选择中,我我们考虑虑了工件件的具体体情况和和我们学学校的具具体加工工条件,一一般我们们按加工工顺序来来阐述加加工方案案:加工表面面 表面面粗糙度度 公公差/精精度等级级 加加工方法法25外外圆柱面面 RRa1.6 IIT6 粗车车-半精精车-磨磨
11、削20外外圆柱面面 RRa1.6ITT5粗车-半精车车-磨削削键槽 侧面面Ra3.2底面面6.33 IIT122粗铣左右端面面 Ra6.3 IT112粗车车-半精精车25圆圆柱左右右两台阶阶面 Raa1.66 ITT12粗车车-半精精车-磨磨削螺纹 RRa6.3 IT122倒角 RRa6.3 IT122退刀槽RRa6.3ITT125、加工工顺序的的安排 5.1工工序的安安排5.1.1、加加工阶段段的划分分当零件的的加工质质量要求求较高时时,往往往不可能能用一道道工序来来满足要要求,而而要用几几道工序序逐步达达到所要要求的加加工质量量和合理理地使用用设备、人人力,零零件的加加工过程程通常按按工序
12、性性质不同同,可以以分为粗粗加工,半精加加工,精精加工三三个阶段段。粗加工工阶段:其任务务是切除除毛坯上上大部分分余量,使使毛坯在在形状和和尺寸上上接近零零件成品品,因此此,主要要目标是是提高生生产率,去去除内孔孔,端面面以及外外圆表面面的大部部分余量量,并为为后续工工序提供供精基准准,如加加工20、25、M244外圆柱柱表面。半精加加工阶段段:其任任务是使使主要表表面达到到一定的的精加工工余量,为为主要表表面的精精加工做做好准备备,如20、25、M244外圆柱柱面等。精加工工阶段:其任务务就是保保证各主主要表面面达到规规定的尺尺寸精度度,留一一定的精精加工余余量,为为主要表表面的精精加工做做
13、好准备备,并可可完成一一些次要要表面的的加工。如如精度和和表面粗粗糙度要要求,主主要目标标是全面面保证加加工质量量。5.1.2、先先粗后精精即要先安安排粗加加工工序序,再安安排精加加工工序序,粗车车将在较较短时间间内将工工件表面面上的大大部分余余量切掉掉,一方方面提高高金属切切削效率率,另一一方面满满足磨削削的余量量均匀性性要求,若若粗车后后留余量量的均匀匀性满足足不了磨磨削加工工的要求求时,则则要安排排半精车车,以此此为磨削削做准备备。5.2工工序划分分的确定定工序集中中与工序序分散:工序集集中是指指将工件件的加工工集中在在少数几几道工序序内完成成每道工工序加工工内容较较多,工工序集中中使总
14、工工序数减减少,这这样就减减少了安安装次数数,可以以使装夹夹时间减减少,减减少夹具具数目,并并且利用用采用高高生产率率的机床床。工序序分散是是将工件件的加工工分散在在较多的的工序中中进行,每每道工序序的内容容很少,最最少时每每道工序序只包括括一简单单工步,工工序分散散可使每每个工序序使用的的设备,刀刀具等比比较简单单,机床床调整工工作简化化,对操操作工人人的技术术水平也也要求低低些。综上所述述:考虑虑到工件件是中批批量生产产的情况况,采用用工序分分散辅助工序序的安排排:辅助助工序一一般包括括去毛刺刺及锐边边,倒角角,检验验等。5.3、热热处理工工序的安安排 热热处理的的目的是是提高材材料力学学
15、性能,消消除残余余应力和和改善金金属的加加工性能能,热处处理主要要分预备备热处理理,最终终热处理理和内应应力处理理等,本本零件动动力轴材材料为445钢,在在加工过过程中,由由于留有有较大余余量,所所以不需需要预备备热消除除零件的的内应力力,在毛毛坯锻造造之后。粗车之后半精车之前,按规范在840温度中保持30分钟释放应力。5.4、拟拟定加工工工艺路路线根据以上上各个零零部件的的分析以以及加工工工艺确确定的基基本原则则,可以以初步确确定加工工工艺路路线:下下料粗车中间检检验热处理理半精车车磨削铣削钳工终检表面处处理。具体方案案如下:05、 下下料切30棒料料,长2245mmm10、 普普车粗车车断
16、面见见光,打B型中心心孔粗车225外圆圆,长度度1700,留半半精车及及磨削余余量直径径方向11.4,至至26.4粗车M224外径径,长度度达图,留直径方向余量1.0,至25,并车其台阶面调头加工工,粗车车断面,长长度达图图,打BB型中心心孔粗车220外径径、R11圆角及及台阶面面,长度度达图,留留半精车车及磨削削余量11.4,至至21.415、 检检验 中间检检验20、 热热处理 调制制HRCC2B-32225、 普普车 半精精车25外外圆,长长度达图图,留磨磨削余量量:直径径方向00.4,至至25.44。倒角角达图切退刀槽槽4x11.2半精车MM24外外径,长长度达图图,车其台台阶面,车M
17、24螺纹,倒角达图半精车20外圆圆、台阶阶面及25外圆圆,留磨磨余量00.4,分分别为20.4、25.4,倒倒角达图图30、 磨磨 修研中中心孔,磨磨25外圆圆、20外圆圆及25左右右台阶面面,长度度达图35 铣 铣键键槽40、 钳钳工 去毛毛刺及锐锐边45、检检验 成品检检验50、 表表面处理理 发兰5.5、加加工路线线的确定定确定刀具具走刀路路线主要要是提高高生产效效率,正正确的加加工工艺艺程序,在在确定走走刀路线线时主要要考虑以以下几个个方面:1、 应应能保证证零件的的加工精精度和表表面粗糙糙度2、 应应使走刀刀路线最最短,减减少刀具具空行程程时间,提提高加工工效率3、 应应使数值值计算
18、简简单,程程序段数数量少,以以减少编编程工作作量5.6、加加工设备备的选择择、工序序10、224采用用CA661400普通车车床,车车床的参参数如下下:型号TYYPE CA661400,中心心距7550mmm 10000 mm 15000 mmm,床床身上下下最大回回转直径径4000 mmm,马鞍鞍内最大大工作回回转路径径5500 mmm,横拖拖板上最最大回转转直径2144mm,主主轴孔径径52 mm,主主轴内锥锥孔MTT6#,主主轴速度度级数116级,主主轴速度度范围220-118000r.pp.m,公公制螺纹纹(300种)00.455-200 mmm(300种),英英制螺纹纹(300种)4
19、40-00.8775t.p.ii(300种),模模数螺纹纹0.1125-5mmm,径节节螺纹1160-4D.P,横横拖板行行程2339mmm小刀架架行程1150mmm,尾尾坐套孔孔锥度MMT5#,套筒筒行程1120mmm,主主电机功功率4/5.55KW,外外形尺寸寸235501022012550mmm、工序序35采用用X50020AAXQ550200A,铣铣床的参参数如下下:型号X550200AXQQ50220A;工作台台面尺寸寸:宽(mmm)22002500,长(mmm)9900;工作台台最大承承重(KKg):1500;工作作台后边边至垂直直导轨面面距离(mmm):752655;500244
20、0;工工作台最最大行程程::纵纵向5000mmm、横向向1900mm、垂垂向3660mmm。工作作台进给给量级数数:无级级;工作作台进给给速度范范围:纵纵向(mmm/mmin):128000;横向向(mmm/miin):85565;垂向(mmm/mmin):4268;工作台T型槽数:槽数3、宽度14、槽距50。主轴端规格(7:24):No。40;主轴转速级数:12;主轴转速范围(r/min):401800;主轴轴向移动距离(mm): ;主轴端面至工作台面距离(mm):40400;主轴轴线至垂直导轨距离(mm):280;立铣头最大回转角:正负45;主电机功率:3KW。电动机总功率:3.79KW;
21、机床外形尺寸长875mm宽870mm高1633mm;、工序序33采用用M1114W,磨床的参数如下:型号M1114WW,磨削削工件直直径41400mm,磨磨削工件件最大长长度1880;3350 mm,工工件最大大重量88;100Kg,中中心高880 mmm.头架顶顶尖莫氏氏锥度:4号;头架主主轴转速速(r/minn):2200、3300、4400、5510、6600、110200;头架架回转角角度:90;砂轮轮架回转转角度:1800;砂轮轮尺寸(mmm)(外外径宽度内径):(16602250)2075;砂轮主轴转速(r/min):2667、3340;工作台最大移动量(mm):300;400;工
22、作台移动速度(mm/min)2006000(无级),工作台最大回转角度:顺时针7,逆时针5。顶尖孔莫氏锥度:2号;顶尖套移动量(mm):15;砂轮轴电动机功率(KW)1.5;头架电动机功率(KW):0.6。5.7、刀刀具的选选择由于刀具具材料的的切削性性能直接接影响着着生产率率,工件件的加工工精度,已已加工表表面质量量,刀具具的磨损损和加工工成本,所所以正确确的选择择刀具材材料是数数控加工工工艺的的一个重重要部分分,刀具具应具有有高刚度度,足够够的强度度和韧度度,高耐耐磨性,良良好的导导热性,良良好的工工艺性和和经济性性,抗粘粘接性,化化学稳定定性。由由于零件件CA661400车床输输出轴材材
23、料为445钢,推推荐用硬硬质合金金中的YYT155类刀具具,因为为加工该该类零件件时摩擦擦严重,切削温温度高,而YTT类硬质质合金具具有较高高的硬度度和耐磨磨性,尤尤其具有有高的耐耐热性,在高速速切削钢钢料时刀刀具磨损损小寿命命长,所所以加工工45钢钢这种材材料时采采用硬质质合金的的刀具。、端面面:端面面车刀:45可转位位车刀:T011、粗车车外圆柱柱面:刀刀具号为为T022,900偏刀,圆圆弧半径径为1,刀刀片型号号为TNNMM11604408EER,刀刀具型号号为PTTGNRR20220-116、半精精车外圆圆柱面:刀具号号为T003,775可转位位车刀,圆圆弧半径径为1,刀刀片型号号同上
24、,刀刀具型号号同上、切槽槽刀,刀具具号T04、螺纹纹T055、磨削削 砂轮轮、粗铣铣键槽 刀具具号为TT06,精精铣键槽槽 刀刀具号为为T066,综上可做做一刀具具表如下下:加工表面面 刀刀具号 刀具具名称 刀具具参数 刀片片型号 刀具具型号车端面T011粗车外圆圆柱面 T02290偏刀 90 r=1 TTNMMM16004088ERPPTGNNR20020-16半精车外外圆柱面面 TT03 同同上 755 r=1 同同上 同同上切槽刀, TT04螺纹车刀刀 T05磨削 砂轮轮粗铣 T006 铣刀刀 7.66 6、工艺艺设计6.1加加工余量量,工序序尺寸,及及其公差差的确定定加工表面面 表面粗
25、粗糙度 公差/精度等等级 加工方方法25外外圆柱面面 RRa1.6 IIT6 粗车-半精车车-磨削削20外外圆柱面面 RRa1.6 IIT5 粗粗车-半半精车-磨削键槽 侧面面Ra6.3 底面 6.33 IT112 铣铣左右端面面 Ra6.3 IIT122 粗车车-半精精车25圆圆柱左右右两台阶阶面 Raa1.66 ITT12 粗车车-半精精车-磨磨削螺纹 Ra6.3 IT122 倒角 RRa6.3 IT122退刀槽 RRa6.3 ITT126.2专专用夹具具的选用用7、 零零件加工工工时定定额与经经济技术术分析7.1工工时定额额的计算算与说明明综合各因因素得出出的工时时定额:下料:22m的工
26、工件,可可以下88根料,算算得每件件所需工工时为:0.116077小时/件;总的的需要工工时为:8033.5hh下料总的的工时:8033.5hh粗车:粗车断面面见光,打B型中心心孔需要要0.0016hh/件,总共共80hh;粗车车25外圆圆,留直直径方向向余量11.0需需要0.25hh/件,总共共12550h;粗车MM24外外径及其其台阶面面,留直直径方向向余量11.0需需要0.02hh/件,总共共1000h;粗车总的的工时为:80+12550+1100=14330h半精车:半精车25外圆圆,留磨磨削余量量:直径径方向00.4。倒倒角达图图:0.02553h/件;切切退刀槽槽4x11.2.需要
27、0666h/件,总共共3300h;半半精车MM24外外径及其其台阶,车车24螺纹纹,倒角角达图需需要0.0144h/件件,总共共70hh;半精精车20外圆圆、台阶阶面及25外圆圆,留磨磨余量00.4。倒倒角达图图需要0.0422h/件件,总共共2100h半精车总总的工时时为:3330+70+2100=6100h钳工:去毛刺及及锐边需需要0.0177 h/件,总共833.3hh钳工总的的工时为为:833.3hh表面处理理:发兰需要要1h/件,总总共16666.7h6.2经经济技术术指标的的计算与与说明由于2mm长的毛毛坯的利利用率比比3m、4m长的的毛坯利利用率高高,所以以选择22m长的的毛坯。公差取经济公差。8、讨论论9、参考考文献、金金属机械械加工工工艺人员员手册赵如福编 上海科技出版社 【1】、机机械制造造工艺简简明手册册李益益民主编编 哈尔滨滨工业出出版社【22】、机机械制造造技术课课程设计计吴雄雄彪主编编 浙江大大学出版版社 【3】、机机械制造造技术王道宏主编 浙江大学出版社 【4】、机机械设计计手册(上上册) 化化学工业业出版社社 【55】、机机械设计计手册(软软件版) 【66】、互互换性与与测量技技术郑郑建中主主编 浙江江大学出出版社 【77】、机机械工程程材料许德珠 【8】附件一、零件件图二、机械械加工工工艺过程程卡 三、机械械加工工工序卡四、零件件检验卡卡19