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畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 專 業(yè) 機(jī)械制造及自動化 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 陜 西 國 防 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 目 錄 第一部分 工藝設(shè)計說明書 1 第二部分 第 XX 號工序夾具設(shè)計說明書 第三部分 第 XX 號工序刀具設(shè)計說明書 第四部分 第 XX 號工序量具設(shè)計說明書 第五部分 畢業(yè)設(shè)計體會 第六部分 參考資料 二 OO 屆畢業(yè)設(shè)計 論文 任務(wù)書 專業(yè) 機(jī)械制造 班級 姓名 學(xué)號 一 設(shè)計題目 附圖 花鍵軸 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及第 工序工藝裝備設(shè)計 二 設(shè)計條件 l 零件圖 2 生產(chǎn)批量 中批量生產(chǎn) 三 設(shè)計內(nèi)容 1 零件圖分析 l 零件圖工藝性分析 結(jié)構(gòu)工藝性及技術(shù)條件分析 2 繪制零件圖 2 毛坯選擇 1 毛坯類型 2 余量確定 3 毛坯圖 3 機(jī)械加工工藝路線確定 1 加工方案分析及確定 2 基準(zhǔn)的選擇 3 繪制加工工 藝流程圖 確定定位夾緊方案 4 工藝尺寸及其公差確定 1 基準(zhǔn)重合時 工序尺寸關(guān)系圖繪制 2 利用尺寸關(guān)系 圖計算工序尺寸 3 基準(zhǔn)不重合時 繪制尺寸鏈圖 并計算工序尺寸 5 設(shè)備及其工藝裝備確定 6 切削用量及工時定額確定 確定每道工序切削用量及工時定額 7 工藝文件制訂 1 編寫工藝設(shè)計說明書 2 填寫工藝規(guī)程 工藝過程卡片和工序卡 片 8 指定工序機(jī)床夾具設(shè)計 1 工序圖分析 2 定位方案確定 3 定位誤差計算 4 夾具總裝圖繪制 9 刀具 量具沒計 繪制刀具量具工作圖 四 上交資料 全部為電子文稿 1 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計說明書一份 按統(tǒng)一格式撰寫 2 工藝文件一套 含工藝流程卡片 每一道工序的工序卡片含工序附圖 3 機(jī)床夾具設(shè)計說明書一份 按統(tǒng)一格式撰寫 4 夾具總裝圖一張 A4 圖紙 零件圖兩張 A4 圖紙 5 刀量具設(shè)計說明書一份 按統(tǒng)一格式撰寫 6 刀具工作圖一張 A4 圖紙 量具工作圖一張 A4 圖紙 五 起止日期 2 00 年 月 日一 2 00 年 月 日 共周 六 指導(dǎo)教師 劉蒼林 七 審核批準(zhǔn) 教研室主任 系主任 年 月 日 八 設(shè)計評語 九 設(shè)計成績 年 月 日 第一部分 工藝設(shè)計說明書 1 零件圖工藝性分析 1 1 零件結(jié)構(gòu)功用分析 根據(jù)零件簡圖分析 該主軸零件的結(jié)構(gòu)具有如下特點 從形狀上看該工件為階梯結(jié)構(gòu)的花鍵軸 由于長度與直徑之比 L D 5 所以該工件屬于鋼行主軸 從表面加工類型看 主要加工表面有圓 柱面 花鍵 單鍵槽 螺紋 屬于典型的加工表面 易加工 1 2 零件技術(shù)條件分析 1 尺寸精度 兩端軸段為 20 0 008 中間軸段 250 0 03 260 0 01 花鍵外圓 330 0 03 鍵齒寬 8 0 01 0 06 鍵槽寬度 5 0 015 0 065 鍵槽底與外圓母線的距離 220 0 1 花鍵軸總長 1660 0 08 左端面 與花鍵左端的距離 57 0 3 花鍵左端與 260 0 01 軸段右端面的距離 95 0 3 2 位置精度 螺紋 M24 1 5 的左端面和 260 0 01 的右端面相對于 A B 兩基面軸線的圓跳 動誤差為 0 04 花鍵齒面相對于 A B 兩基面軸線的平行度誤差為 38 0 03 鍵槽與花鍵軸線 的對稱度誤差為 0 05 3 表面粗糙度 兩端軸段 20 0 008 外圓和 250 0 03 260 0 01 外圓為 Ra 0 8 m 花鍵齒面及其左端面 螺紋 M24 1 5 的左端面和 260 0 01 的右端面為 Ra 1 6 m M24 1 5 的螺紋及花鍵右端面為 Ra 3 2 m 花鍵齒根圓為 Ra 6 3 m 其余為 Ra 6 3 m 1 3 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 經(jīng)分析該工件為階梯結(jié)構(gòu)的花鍵軸 由于長度與直徑之比 L D 5 所以該工件屬于鋼行主軸 從 表面加工類型看 主要加工表面有圓柱面 花鍵 單鍵槽 螺紋 屬于典型的加工表面 采用一般 的加工方法即可 但有些面表面精度要求較高 需進(jìn)行磨削方可滿足要求 2 毛坯選擇 2 1 毛坯類型 根據(jù)軸類零件的特性 鍛件具有較高的綜合力學(xué)性能 由于他經(jīng)過鍛造后 金屬內(nèi)部 纖維組織 沿表面均勻分布 有較高的抗拉 抗彎及抗扭強(qiáng)度 故采用鍛件 模鍛適用于批量生產(chǎn)且加工余量 少 2 2 毛坯余量確定 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 單邊余量及公差為 3 2 L 180 2 3 毛坯 零件合圖草圖 機(jī)制3054 數(shù) 量 3051 3 機(jī)加工工藝路線確定 5 鍛件 10 熱處理 正火 15 車 粗車左端面 打中心孔 20 車 粗車右端面 打中心孔 25 粗車 粗車左端外圓各段 30 粗車 粗車右端外圓各段 32 修研 修研兩中心孔 35 半精車 左端外圓各段及倒角切退刀槽 40 半精車 車右端外圓各段及倒角切退刀槽 43 車 車螺紋 45 銑 粗銑花鍵 47 熱處理 局部淬火 50 銑 銑鍵槽 55 修研 修研中心孔 60 磨 磨花鍵 65 磨 磨各軸段外圓 70 清理 去毛刺 75 檢驗 80 入庫 3 1 加工方法分析確定 由于零件精度要求高 為使其達(dá)到要求 加工方法有粗車 半精車 精車和磨削 根據(jù)個表面加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度 查表選擇零件主要表面的加工 方法 20 0 008 外圓柱面 加工方案 粗車 半精車 精車 磨削 公差等級 HT12 HT9 HT8 HT7 粗糙度 3 2 1 6 1 6 0 8 5 鍵槽寬 加工方案 粗銑 精銑 磨削 公差等級 HT12 HT9 粗糙度 3 2 1 6 260 0 01 外圓 加工方案 粗車 半精車 磨削 公差等級 HT12 HT8 HT10 粗糙度 12 5 1 6 0 8 3 2 加工順序的安排 車端面打中心空 車外圓 車螺紋 銑花鍵鍵槽 磨削 1 加工工序的劃分 加工基準(zhǔn)面 從圖可知 先以兩端面為起始工序進(jìn)行加工這樣就可以為后續(xù)工序的加工提供經(jīng)濟(jì)準(zhǔn) 劃分加工階段 該零件的加工質(zhì)量要求較高 因此加工階段劃分為 粗加工 半精加工 精加工 磨削 四個階段 次要表面可穿插在各階段間進(jìn)行加工 在加工各段軸肩時 把它放在精加工前 半精加工后 這樣能使加工階段更加明顯 2 熱處理工序的劃分 由于材料是 20Cr 進(jìn)行加工工件易變形 為了提高它的加工性能 在加工鍛造前該零件時 要進(jìn)行正火 由于該零件的花鍵加工精度高 使它的耐磨性高 因此要進(jìn)行局部淬火 3 3 定位基準(zhǔn)選擇 1 選擇精基準(zhǔn) 以兩中心孔為精基準(zhǔn) 采用兩頂裝夾定位 便于位置精度的保證 為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn) 2 選擇粗基準(zhǔn) 以外圓柱面為粗基準(zhǔn) 3 4 加工階段的劃分說明 粗加工階段是車外圓 打中心孔 半精加工車外圓各段 精加工倒角 車螺紋 光整加工 磨外圓 磨花鍵 3 5 主要機(jī)加工工序簡圖 宋體 加黑 小四 5 下料 10 熱處理 15 車 夾外圓 粗車左端面 打中心空 20 車 夾外圓 粗車右端面 打中心空 型 25 粗車 粗車左端外圓各段 30 粗車 粗車右端外圓各段及切退刀槽 35 半精車 左端外圓各段及倒角 40 半精車 車右端外圓各段及倒角 43 車 車螺紋 45 銑 粗銑花鍵 50 銑 銑鍵槽 60 磨 磨各軸段外圓 65 磨 磨花鍵 70 清理 去毛刺 75 檢驗 80 入庫 4 工序尺寸及其公差確定 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 基本尺寸 工序尺寸及公差 330 0 03 粗車 2 IT11 36 360 0 16 半精車 1 IT9 34 340 0 62 精車 0 6 IT8 33 4 33 40 0 039 磨削 0 4 IT7 33 330 0 03 4 1 基準(zhǔn)重合時工序尺寸確定 4 2 基準(zhǔn)不重合時工序尺寸確定 宋體 加黑 小四 250 0 52 180 0 43 ES 0 3 0 52 0 43 1 25 EI 0 3 0 0 3 950 0 087 570 0 074 ES 0 0 074 0 087 0 013 EI 0 08 0 0 08 5 設(shè)備及其工藝裝備確定 選擇機(jī)床 CA6140 X52K M131W 選擇夾具 夾具有 銑床專用夾具 車床專用夾具 卡盤 V 型塊 選擇刀具 在車床上加工的工序 均選用 YT15 硬質(zhì)合金車刀 銑花鍵用矩形齒花鍵滾刀 端面用直柄立銑刀 磨削外圓 磨花鍵用 PZA400 x50 x203A80M4V35 選擇量具 本零件屬于中批量生產(chǎn) 一般情況下盡量采用通用量具 根據(jù)零件表面的精度要求和形狀 特點 參考有關(guān)資料選擇如下 外圓表面的公差等級為 7 級 在粗車 半精車中使用讀數(shù)值 0 02 測量范圍 0 500 游標(biāo)卡尺 在精車中因為批量較大 為提高測量效率 故采用專用卡規(guī)測量 6 切削用量及工時定額確定 宋體 加黑 四號 33 因表面粗糙度和尺寸有一定的要求故分粗車 半精車 粗銑花鍵 磨花鍵0 00 1 粗車 選擇切削深度 單邊總余量為 5 粗車工序中 Ap 3 留下 1 給半精車 0 7 給粗銑 0 3 給磨 選擇進(jìn)給量 考慮刀桿尺寸 工件直徑及一定的切削深度 從表 3 13 中選 f 0 5 r 選擇切削速度 根據(jù)工件材料 20cr 熱處理 正火 及選定切削深度和進(jìn)給量 從表 3 19 中選 u 1 4 85m min 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 的計算值為 n 1000v 3 14 43 630r min 從表 4 3 1 機(jī)床主軸箱表牌上查得實際的主軸轉(zhuǎn)速取 710r min 故實際的切削速度 v 3 14dn 1000 3 14 43 710 1000 1 6m s 95 8m min 計算切削公時 取切入長度 l 2mm 切出長度 l2 2mm 則切削工時 tm 2 72 2 2 710 0 5 25s 2 半精車 擇切削深度 ap 1mm 擇進(jìn)給速度 根據(jù)工件材料及選定切削深度及進(jìn)給量從表 3 19 中選取 v 1 7m s 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1000 1 7 60 3 14 43 6 877 9r min 從主軸箱表牌上查實際主軸轉(zhuǎn)速取為 900r min 算切削工時 nf 76 900 0 3 16 8min 粗銑花鍵 定銑削深度 由于加工余量不大 故可一次走刀完成 則 ae zb 0 7mm 確定每齒進(jìn)給量 af 0 1mm 計算切削速度 根據(jù)表 3 27 選刀具耐用度 t 7 8 1000 由表 3 29 確定 cv 68 5 zv 0 25 xv 0 3 yv 0 2 uv 0 1 pv 0 1 m 0 2 V 81 68m mim 選定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 N 1000v 3 14 d 1000 81 68 3 14 100 260 根據(jù)機(jī)床說明書選 n 255 實際切削速度為 v 3 14dn 1000 3 14 100 255 1000 80 07m min 計算基本工時 首先計算每分鐘進(jìn)給量 fm afzn 0 1 6 25153mm min 根據(jù)機(jī)床說明書選 fm 165m min 基本工時 T 機(jī) L fm 72 8 5 8 5 165 0 55min 第二部分 第 43 號工序夾具設(shè)計說明書 1 工序尺寸精度分析 本工序加工鍵槽 保證軸肩與鍵槽右端的長度為 7 和外圓到鍵槽底部的距離 220 0 1 及鍵寬 5 0 015 0 065 該工序在 X52K 機(jī)床上加工 零件屬于中批量生產(chǎn) 2 定位方案確定 根據(jù)工件的加工要求 該工件必須限制工件的五個自由度 即 X 移動 X 轉(zhuǎn)動 Z 移動 Y 移動 Y 轉(zhuǎn)動 用 V 型塊接觸限制 X 移動 X 轉(zhuǎn)動 Y 移動 Y 轉(zhuǎn)動 擋塊限制 X 的移動 3 定位元件確定 由圖可知本道工序工件的定位面是外圓 所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為 V 型塊和壓板 4 定位誤差分析計算 工序基準(zhǔn)為左端面 定位基準(zhǔn)為外圓中心線 其聯(lián)系尺寸 7 為定位尺寸 引起工序基準(zhǔn)相對定位 基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生的最大變化量為 0 所以 jb 0 工件以中心孔定位 定位基準(zhǔn)是中心孔 0 db 所以 dw jb db 0 1 3T 即滿足要求 5 夾緊方案及元件確定 工件在定位時為了保證定位的精度需要在外圓面上加個壓板 6 夾具總裝草圖 第三部分 第 25 號工序刀具設(shè)計說明書 1 工序尺寸精度分析 本工序的加工要求比較底 工序尺寸為 20 26 33 表面粗糙度為 12 5 加工精度為 IT12 2 刀具類型確定 本工序為粗車 強(qiáng)度大 材料為 45 鋼 所以刀具選用焊接式 90 外圓車刀 3 刀具設(shè)計參數(shù)確定 序 號 項目 數(shù)據(jù)來源或公式計算 采用值 1 刀具類型 來源于 刀具課程設(shè)計指導(dǎo)書 表 3 6 3 7 焊接式 90 度強(qiáng)力外圓 車刀 刀片材料 硬質(zhì)合金 YT5 2 刀桿材料 結(jié)構(gòu)鋼 45 鋼 3 幾何角度 表 3 8 3 9 s 10 o 15 o 6 o 6 r 75 r 6 1 5mm 4 斷削參數(shù) 前 刀面型式 來源于 刀具課程設(shè)計指導(dǎo)書 表 3 11 3 12 估計 f 1mm r 帶倒棱曲面圓弧卷削槽 前面 kB 7mm Cbn 1mm br1 0 6mm qn 9mm 01 10 5 過渡刃 表 3 13 ap 2mm 直線過渡刃 K r 45 b 1 6 刀片型號 表 3 3 d A320 l 20 t 11 s 7 r 11 r 1 e 0 8 7 車刀外型結(jié)構(gòu) 尺寸 表 3 1 3 2 3 5 BxH 20 x30 L 150 m 8 90 度外圓車刀 表 3 4 半封閉槽 Sin j KB 2qn 7 2x9 0 3889 j 21 7 c o j 20 21 7 c 1 7 hc h 1 2 cCos o Cos o c 30 1 7Cos6 Cos 6 1 7 24 hc 24mm bc b Ctg o c 12 7tg 6 1 7 11 05 bc 11 05mm 8 刀槽型式 Lc l CCos o Cos o c tg o 20 7Cos6 Cos 6 1 7 tg6 19 8 lc 19 8mm 4 刀具工作草圖 90度 車 刀 1 305 數(shù) 量 1YT5 4 2 A30 第四部分 第 6 號工序量具設(shè)計說明書 1 工序尺寸精度分析 本工序是測量軸 20 0 008 精度等級為 IT7 2 量具類型確定 對 20 0 008 尺寸用卡規(guī)來進(jìn)行檢測 量具的材料為 T10A 測量面的硬度為 HRC58 65 3 極限量具尺寸公差確定 1 確定工作量規(guī)制造公差和位置要素值 因 20 0 008 的上偏差為 es 0 008 下偏差 ei 0 008 查表 6 1 查得 IT7 尺寸為 20IT7 的量規(guī)公差為 T 0 0024mm Z 0 0034mm 2 計算工作量規(guī)的極限偏差 20ITf7 軸用卡規(guī) 通規(guī) 上偏差 es Z T 2 0 008 0 0034 0 0024 2 0 0058mm 下偏差 es Z T 2 0 008 0 0034 0 0024 2 0 0034mm 磨損極限 es 0 008mm 止規(guī) 上偏差 ei T 0 008 0 0024 0 0104mm 下偏差 ei 0 008mm 4 極限量具尺寸公差帶圖 5 極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計 技 術(shù) 要 求 材 料 鋼 2 熱 處 理 數(shù) 量 3053 1 卡 規(guī) 第五部分 畢業(yè)設(shè)計體會 時至今日 兩個月的畢業(yè)計終于可以畫上一個句號了 但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計的整個過 程 頗有心得 其中有苦也有甜 不過樂趣盡在其中呀 這是我第一次獨立從事這種有相對難度的 題目 接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié) 這是我以前的一種想法 但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面 畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗 而且也是對自己能力的一種提高 下面我對整個畢業(yè)設(shè)計的過程做一下簡單的總結(jié) 第一 接到任務(wù)以后分析是開端 理清思路 確定方案 安排兩個月的設(shè)計進(jìn)程 第二 方案確定好以后就是找資料了 查資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作 好的開端就相 當(dāng)于成功了一半 因此資料是否全面 可靠 關(guān)系到整個畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)程 第三 通過上面的過程 已經(jīng)積累了不少資料 對所設(shè)計的題目也大概有了一些了解 這一 步就是在這樣一個基礎(chǔ)上 綜合已有的資料來更透徹的分析題目 分析一下題目該用哪種工藝路線 工藝路線確定好以后 那么就可以在這條路線上大顯身手了 這樣雖然有一定的難度 過哪怕做 出一點點 這也是個進(jìn)步呀 第四 有了上面的步驟做鋪墊 就可以選 刀具 夾具 量具等 我的心得也就這么多了 總之 不管學(xué)會的還是學(xué)不會的地確覺得困難比較多 真是萬事開 頭難 不知道如何入手 最后終于做完了 感覺真好 有種如釋重負(fù)的感覺 此外 還得出一個 結(jié)論 知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值 有些東西以為學(xué)會了 但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回 事 所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了 在此要感謝我的指導(dǎo)老師黃雨田 張征祥 胡高社 鄭喜朝 李俊濤郭軍宏等幾位老師 感謝老 師對我的悉心的指導(dǎo) 感謝老師給我這樣的機(jī)會鍛煉 在設(shè)計過程中 我通過查閱大量有關(guān)資料 與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué) 并向老師請教等方式 使自己學(xué)到了不少知識 也經(jīng)歷了不少艱辛 但 收獲同樣巨大 在這次畢業(yè)設(shè)計過程中我懂得了許多東西 也培養(yǎng)了我獨立工作的能力 樹立了 對自己工作能力的信心 相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響 雖然在這個主軸承蓋 的設(shè)計加工過程中工藝路線不是很完善 但是在這次設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的 最大收獲和財富 使我終身收益 第六部分 參考資料 1 機(jī)械零件課程設(shè)計 主編 任青劍 賀敬宏 2 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 主編 楊黎明 3 公差配合與技術(shù)測量 主編 徐茂功 桂定一 4 機(jī)械加工工藝設(shè)計資料 主編 張征祥 5 刀具設(shè)計手冊 主編 袁哲俊 劉華明 6 機(jī)械制造工藝學(xué) 主編 鄭修本 7 機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計手冊 編委會編制 8 光面量規(guī)及技術(shù)條件 中華人民共和國第五工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)