1、机械零件切削加工工艺设计重庆航天职业技术学院机械零件切削加工课程设计报告专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 起止日期 2011/10-2011/12机电信息工程系机械零件切削加工课程设计任务书设计题目：阶梯轴、盘套零件机械加工工艺设计 设计的原始数据：1零件图： 2张 .2年产量： 10000件 3废品率： 1.5% 备品率 1% 4生产条件：工种齐全，设备完好 5工作制：单班制（每天 8小时） 项目一：阶梯轴项目二：盘套项目一：阶梯轴加工工艺设计一、零件工艺行分析1零件结构工艺行分析1）切削加工成形基本方法加工 方法平面外圆 柱面内圆 柱面端面台阶 面切 槽螺纹锥度成形 面键 槽齿形车
2、削|V|VIVVIVVIVV| V磨削|V|VVVVVV|V|VV钻削V镗削VVVVVVV铳削|v|VVVVVVVVVV刨削|v|VVVVV2）阶梯轴切削加工成形方法 车削、磨削、铳削。2、零件技术要求分析1）各种切削加工方法实现的精度、粗糙度加工方法尺寸精度（IT ）粗糙度值Ra （卩m）形位精度车削856.30.1铳削976.31.6磨削640.80.01钻削13 1212.56.3镗削871.60.8刨削1086.31.6阶梯轴精度、粗糙度分析零件尺寸零件精度粗糙度（Ra）表面性质尺寸精度（IT）形位精度0 24；0.02173.2主要0 2800.0217同轴度0 0.033.2主要0
3、 32 0.05106.3主要50-0.6146.3次要142.63136.3次要二毛坯的选择 毛坯制造的基本方法制造方法适用材料主要应用锻造低碳钢，中碳 钢，合金钢传动轴、齿轮、阀体、叉杆、曲轴等形状较复杂制件。铸造灰铸铁箱体、壳体、床身、支座等复杂制件。冲压冷轧低碳钢，铸铁，合金工具钢形状较复杂的壳体、 箱体、罩壳、汽车覆盖件、仪表板、容器等。焊接低碳钢，合金钢形状复杂或大型构件的连接，异种材料间的连接。粉末冶金各种金属轴承、齿轮及特殊性能材料制品非金属材料形 成非金属船艇、车身、管道、阀门、储罐、高压气瓶等阶梯轴材料制造方法：锻造三、 表面积终加工方法1、 $ 2400.021 $ 28
4、00.021 $ 32 0.05主要表面终加工方法：精车2、 端面、台阶面、槽等次要表面终加工方法：半精车四、 主要表面加工路线主要表面$ 24o $ 28o $ 32 0.05加工路线：粗车一半精车一精车五、 工艺路线【草案】序号加工方案工艺表面1粗车端面2粗车$ 32 0.053粗车,+0.021$ 2&4粗车-+0.021$ 245粗车倒角6粗车台阶面7半精车端面8半精车$ 32 0.059半精车,+0.021$ 2&10半精车$ 24；0.02111半精车台阶面12半精车槽13精车$ 32 0.0514精车,+0.021$ 2&15精车,-,+0.021$ 240六、工序设计1、定位原
5、理1）六点定位基本原理一个刚体在空间有六个自由度， 要使工件的位置固定不变， 就应限制这六个自由度， 每限 制一个自由度，工件就与夹具上的一个点相接触， 所以限制六个自由度就有六个点接触。 以 六点限制工件六个自由度的方法称为六点定位规则或六点定位原理六点定位的类型、A面三点限制：沿Z轴=：,X、丫轴 三个自由度B面两点限制：沿y轴一：、Z轴两 个自由度c面一点限制：x轴轴=一个自由度原理序号类型原理1完全定位八个自由度全部被限制，在夹具中占有唯一确疋的位置。2不完全定位根据加工要求，没有必要或不必完全限制其六个自由度 的定位。也称部分定位。3欠定位定位时实际所限制的自由度少于按其加工要求所必
6、须限 制的自由度，工件定位不足4过定位定位时，定位支承点数多于所限制的自由度数，出现定 位支承点重复限制冋一个自由度2）定位误差类型a、基准不重合b、基准位移限制X轴、Y轴 和二四个自由度。3、阶梯轴$ 32 0.05精加工的定位误差分析 工序基准与设计基准重合，存在基准位移误差七、夹具设计 三爪自定心卡盘 八、处理工序1、热处理基本方法热处理方法处理效果完全退火降低硬度，消除内应力球化退火降低硬度，改善切削加工性能；形成球状珠光（如图所示），为后面的 淬火作组织准备扩散退火消除成份偏析去应力退火消除铸、锻、焊的内应力正火含碳量w 0.25%经正火后硬度提高，改善了切削加工性能淬火大幅提高钢的
7、强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等低温回火能降低内应力和脆性，并保持高硬度和耐磨性中温回火高温回火2、零件处理工序略九、检验工序略十、辅助工序略十一、设备选择切削机床类型：具有较咼弹性和一定韧性具有良好的综合机械性能车床、镗床、铳床、磨床、刨床、钻床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、拉床、电加工机床、切断机床、其他机床 零件切削加工设备：CA6140车床 十二、刀具选择略十三、辅助装备略十四、工艺路线【方案】阶梯轴零件加工工艺过程序号工艺表面工艺内容1端面 ”预处理一粗车2$ 32 0.05预处理一粗加工一检验一处理3,cc+0.021 *$ 2& 右预处理一粗加工一检验一处理4,只，+0.0
8、21 卄$ 240 右预处理一粗加工一检验一处理5,+0.021 -/一$ 2& 左预处理一粗加工一检验一处理6$ 24；0.021 左预处理一粗加工一检验一处理7台阶面预处理一粗加工一检验一处理8槽预处理一粗加工一检验一处理9倒角预处理一粗加工10端面半精加工一检验一处理11$ 32 0.05半精加工一检验一处理12+0.021$ 28。右半精加工一检验一处理13,只，+0.021 卄$ 240 右半精加工一检验一处理14,+0.021 -/一$ 2& 左半精加工一检验一处理15$ 2400.021 左半精加工一检验一处理16台阶面半精加工一检验一处理17槽半精加工一检验一处理18台阶面精加
9、工一检验19,，.介 +0.021 卄$ 2& 右精加工一检验20+0.021 卄$ 240 右精加工一检验21,+0.021 -/一$ 2& 左精加工一检验22+0.021 -7$ 240 左精加工一检验卜五、设计资料【汇编】序号类型名称Pa1车床机床类型代号4机床通用特性代号42材料常用通用性高速钢10常用钨钴类硬质合金11常用钨钴钛硬质合金11钨钛类碳化钛基类硬质合金11集合角度及 其选择车刀几何角度的名称和作用13硬质合金车刀合理前角选用参考值14硬质合金车刀合理后角选用参考值14主偏角、副偏角的参考值49铰车刀具铰车直径铰车直径和齿数54钻类道具麻花钻直径与进给量的关系55钻削速度与
10、工作材料的关系55钻孔与车削的切削液的使用253车削外圆柱 面外圆表面加工方案28车削外圆面的步骤及注意事项28车削外圆面废品产生原因及预防措施29常用材料的切削速度参考值30硬质合金车刀粗车外圆的进给量的参考值30车削外圆时切削液的参考值31车端面时切削用量的参考值117车削螺纹公制普通螺纹的尺寸计算117常用普通三角螺纹基本尺寸表121低速车三角螺纹的进给次数122高速车三角螺纹的进给次数125高速钢及硬质合金螺纹车刀车削螺纹时的切削用量130普通螺纹攻螺纹前底孔的钻头直径155车削特殊零 件成形车削时的进给量（成形面）1304加工零件的 工、刃、量具车削加工零件的工、刃、量具清单（轴类）
11、41加工齿轮工件的工、刃、量具清单72车削加工零件的工、刃、量具清单（锥面）91车削带轮的工、刃、量具清单110车削加工零件的工、刃、量具清单（螺纹）135铳削加工零件的工、刃、量具的清单1972155加工方法不同方法加工孔经济精度等级（套类）526铰削铰削时切削液的57铰孔时产生的问题及预防措施587车孔硬质合金或高速钢刀具车孔时的进给量62车内孔常见的缺陷及预防措施668圆锥面加工莫氏圆锥基本尺寸及对应的钻的直径80常用圆锥标准的锥度81车圆锥产生废品的原因及预防939车槽和切断切断及切槽的进给量10010零件加工工 艺过程带轮的加工工艺过程109螺纹轴的加工工艺过程129螺纹套的加工工艺
12、过程134锥套的加工工艺过程91某主轴箱大批生产工艺过程232某主轴箱零件小批量生产工艺过程23211偏心零件偏心工作质量分析14912铳削铳削 平面 及台 阶面铳床型号“组”代号及名称174常用铳床“系”代号及名称174面铳刀直径177常用分度盘的孔数181铳削深度的选取186每齿进给量的选取186铳削速度的选取186常用切削速度的选取188铳削 沟槽直尺三面刃铳刀的基本尺寸20313磨削机床通用特性236磨料名称及其应用范围242不同粒度磨具的应用范围243常用结合剂砂轮的应用范围243磨具硬度代号243磨具组织号244常用砂轮与砂瓦的名称、形状、代号、及应用244普通砂轮最高安全圆周速度
13、248切削液的磨削的效果254卜六、工艺文件项目二：盘套零件加工工艺设计一、零件工艺性分析：1盘套类零件切削加工成形方法1） 零件表面切削加工成形基本方法（见项目一）2） 盘套类零件表面切削加工具成型方法：车削、钻削、磨削、铳削、镗削。2、零件技术要求分析盘套精度、粗糙度分析零件表面零件精度粗糙度（Ra/un）尺寸精度（IT）形位精度603.2 32h771.6 17H773.213912.515丄 0.011.6未注精度1212.5二、毛坯种类1毛坯的制作方法2、零件毛坯制造方法：锻造三、 各表面终加工方法1 15、32h7、17H7等主要表面终加工方法：精加工2、60、13、9次要表面：半
14、精加工四、 主要表面加工路线主要表面 32h7、17H7、15加工路线：粗加工一半精加工一精加工五、 工艺路线【草案】序号加工方案工艺表面序号加工方案工艺表面1粗加工端面10半精加工602粗加工6011半精加工 32h73粗加工 32h712半精加工 17H74粗加工 17H713半精加工95粗加工914半精加工136粗加工1315半精加工R0.57粗加工R0.516半精加工倒角8粗加工倒角17精加工 32h79半精加工端面18精加工 17H7六、工序设计1定位原理1） 六点定位原理（见项目一）2） 盘套零件32h7加工定位方案限制X轴、Y轴=和匕：四个自由度。七、 夹具设计 见附图八、 处理
15、工序1热处理基本方法见项目一2、零件热处理方法略九、 检验工序略十、辅助工序略十一、设备选择切削机床类型：车床、镗床、铳床、磨床、刨床、钻床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、拉 床、电加工机床、切断机床、其他机床零件切削加工设备：普通车床、铳床、钻床十二、刀具选择略十三、辅助设备略十四、工艺路线【方案】序号工艺表面工艺内容1端面预处理一粗加工260预处理一粗加工一检验一处理3 32h7预处理一粗加工一检验一处理4 17H7预处理一粗加工一检验一处理59预处理一粗加工一检验一处理613预处理一粗加工一检验一处理7R0.5预处理一粗加工一检验一处理8倒角预处理一粗加工9端面半精加工一检验一处理1060半精加工一检验一处理11 32h7半精加工一检验一处理12 17H7半精加工一检验一处理139半精加工一检验一处理 :1413半精加工一检验一处理15R0.5半精加工一检验一处理16倒角半精加工一检验一处理 :17 32h7精加工一检验18 17H7精加工一检验
