螺钉轴说明书
机械制造基础课程设计(论文)
题目:螺钉轴机械工艺规程及夹具设计
院 (系) :机械工程与自动化学院 专业班级: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 教师职称: 教 授 起止时间:2012.12.10~ 2012.12.21
目 录
第一章
1.1零件工艺分析----------------------------------2 1.2 零件工艺路线---------------------------------------2 第二章
2.1 平右端面,粗车、半精车外圆,打中心孔、车退刀槽、
车外螺纹 ---------------------------------- 2
2.2 平左端面,粗车、半精车外圆,车倒角-----------------5 2.3 钻径向孔----------------------------------------6 2.4粗铣、半精铣四个方面----------------------------6 第三章
3.1夹具设计-------------------------------------------9 第四章
4. 1资料目录及小结--------------------------10
零件机械加工工艺规程设计
第一章
1.1工艺性分析
本题目螺钉轴,材料合金代号为45号钢 , 其力学性能:用于制造要求强度较高,韧性中等的零件,通常在调质,正火状态下使用,表面淬火硬度一般在40-50HRC ,σb600MPa ,σs355MPa ,δ>16%,ψ>40%,硬度217-255HBS 。毛坯形式为锻件,生产批量为1万件/年,生产纲领为大批生产。零件的主要作用是传递转矩。从零件图上得到各表面、孔的尺寸有要求达到基孔制H7表面质量要求Ra6.3。零件的加工表面简单,多采用车削和钻削加工方式, 孔采用专用夹具提高加工质量和加工效率。零件的加工多采用零件中心作为基准,定位可靠,基准统一。
1.2工艺路线
该盘类零件加工过程分析:
1.该零件先以外圆作为粗基准,车外圆,车端面和钻中心孔此即为自为基准原则。 2.半精加工外圆与端面时,采用了外圆,工件中心作为定位基准。避免重复装夹所照成的误差,且符合基准重合,基准统一原则。
3.钻孔时采用了外圆及轴肩为定位基准,符合前述的基准重合及基准统一原则。
4.铣四方面时采用了外圆及径向孔为定位基准,符合前述的基准重合及基准统一原则。
拟定工艺路线如下:
平右端面,打右中心孔,粗车、半精车外圆,打中心
Ⅰ
孔、车退刀槽、车螺纹
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
平左端面,半精车外圆及倒角 钻径向孔
粗铣、半精铣四个方面
第二章
2.1平右端面,打右中心孔,粗车、半精车外圆、车退刀槽、车外螺纹
1)加工条件 工件材料:45 机 床:CA6140 夹 具:三爪卡盘
量 具:游标卡尺(量程0~50 精度0.02) 加工要求:Ra6.3
刀 具:90°端面车刀 平右端面
端面方向ap=1mm
由表5-2查得取fz =0.3mm/r
由表5-2查得取 vc=0.7m/s T=3600s 机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.7/(3.14×18)=743r/min
由机床转速表 8-12 取n w =710r min
得实际vc=nπd0/1000=710×3.14×18/1000=40.13m/mim=0.67m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.2×710=142mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1+l2)i/vf=(18+2+2)/142=0.15min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.03min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.18min
粗车12外圆
毛坯厚度方向粗加工余量ap=2.5mm 由表5-2查得取fz =0.3mm/r
由表5-2查得取 vc=0.7m/s T=60min 机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.7/(3.14×12)=1114/min
由机床转速表 8-12 取n w =1120r min
得实际vc=nπd0/1000=1120×3.14×12/1000=42.2m/mim=0.7m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.2×1120=224mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1)i/vf=(37+4)/224=0.18min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.037min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.217min
半精车12外圆
毛坯厚度方向半精加工余量ap=0.5mm 由表5-2查得取fz =0.6mm/r
由表5-2查得取 vc=0.9m/s T=60min 机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.9/(3.14×12)=1433/min
由机床转速表 8-12 取n w =1400r min
得实际vc=nπd0/1000=1400×3.14×12/1000=52.75m/mim=0.88m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.6×1400=840mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1)i/vf=(38+4)/840=0.05min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.01min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.06min
半精车10外圆
毛坯厚度方向半精加工余量ap=1mm 由表5-2查得取fz =0.6mm/r
由表5-2查得取 vc=0.7m/s T=60min 机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.7/(3.14×10)=1337/min
由机床转速表 8-12 取n w =1400r min
得实际vc=nπd0/1000=1400×3.14×10/1000=43.96m/mim=0.73m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.6×1400=840mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1)i/vf=(17+4)/840=0.025min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.005min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.03min
打右中心孔
计算切削用量
切削深度5mm , a p =2.5mm 由 表 5-22 取f =0. 09mm/r
由 表5-38 查得切削速度v c =19.8m/min n=100r/min
在车床尾座上用手摇钻孔 时间定额的计算
切入行程l 1=
D -d 4. 9-0
ctgK k +(1~2)=ctg 60ο+(1~2)=2mm 22
切出行程计算l 2=2mm ,切削长度l w =5mm
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1+l2)i/vf=(5+2+0)/100=0.07min
辅助时间Tf=Tjx20%=0.014min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.084min
车退刀槽
毛坯厚度方向半精加工余量ap=1.5mm 由表5-2查得取fz =0.12mm/r
由表5-2查得取 vc=0.51m/s T=60min 机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.51/(3.14×9)=1082/min
由机床转速表 8-12 取n w =1120r min
得实际vc=nπd0/1000=1120×3.14×9/1000=31.61m/mim=0.53m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.51×1120=571mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1)i/vf=(9+4)/571=0.023min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.005min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.028min 车外螺纹
毛坯厚度方向半精加工余量ap=0.5mm 由表5-2查得取fz =0.35mm/r
由表5-2查得取 vc=0.2m/s T=60min 机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.21/(3.14×10)=401/min
由机床转速表 8-12 取n w =400r min
得实际vc=nπd0/1000=400×3.14×10/1000=12.56m/mim=0.21m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.35×400=140mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1+l2)i/vf=(13+2+2)/140=0.12min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.024min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.144min
2.2平左端面,粗车半精车外圆,车倒角
平左端面
端面方向ap=2mm
由表5-2查得取fz =0.3mm/r
由表5-2查得取 vc=0.7m/s T=3600s
机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.7/(3.14×18)=743r/min
由机床转速表 8-12 取n w =710r min
得实际vc=nπd0/1000=710×3.14×18/1000=40.13m/mim=0.67m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.2×710=142mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1+l2)i/vf=(18+2+2)/142=0.15min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.03min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.18min
半精车16外圆
毛坯厚度方向半精加工余量ap=1mm 由表5-2查得取fz =0.6mm/r
由表5-2查得取 vc=0.7m/s T=60min 机床主轴转速n =1
πd0=1000×0.7/(3.14×10)=1337/min
由机床转速表 8-12 取n w =1400r min
得实际vc=nπd0/1000=1400×3.14×10/1000=43.96m/mim=0.73m/s 时间定额的计算:
每分钟进给量:vf=fz×nw=0.6×1400=840mm/min 由表5-41查得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1+l2)i/vf=(9+2+2)/840=0.015min 辅助时间Tf=Tjx20%=0.003min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.018min
2.3钻径向孔
钻φ7孔
1)加工条件 工件材料:45 机 床: 夹 具:
量 具:游标卡尺(量程0~50 精度0.02) 加工要求:Ra6.3
刀 具:直径φ7锥柄麻花钻
切削余量ap=3 由表5-21得取fz =0.2/r由表5-21得取 vc=19.8m/min 机床主轴转速n =1
πd0=1000×19.8/(3.14×7)=900r min
由机床转速表 8-12 取n w =900r min 得实际
vc=nπd0/1000=900×3.14×7/1000=19.78 m/min 每分钟进给量:vf=fz×nw=0.2×900=180 m/min 由表5-41得
基本时间Tj=Li/vf=(l+l1+l2)i/vf=(12+5+2)/180=0.11min 辅助时间Tf=Tjx0.2=0.02min 作业时间Tz=Tj+Tf=0.13min
2.4 粗铣、半精铣四方面
1)加工条件 工件材料:45
机 床:卧式铣床粗 夹 具:专用夹具 量 具:专用量规 加工要求:Ra6.3
刀 具:三面刃铣刀 2)计算切削用量 粗铣四方面:
背吃刀量a p =5mm 由 表 5-11 取f =0. 06mm/r 机床主轴转速 n =
1000v c 1000⨯50
==1407. 458r /min πd 03. 14⨯82
由表4-15 取n w =1225r min 得实际v c =
πd 0n
1000
=
3. 14⨯82⨯1225
=43. 518m /min =0. 725m /s
1000
时间定额的计算: 由 表 5-39
2
+(1~3)切入行l 1=0.5(d -d 2-a e 2)=0.5(20-202(=3mm -8-42))+(1~3)
切出行程计算l 2=3mm
f M z =fn=0.06⨯1225=73.5 基本时间t j =
l +l 1+l 282+3+3i ==0. 236m in f M z 73. 5
辅助时间Tf=Tjx20%=0.047min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.283min 半精铣四方面:
背吃刀量a p =1mm 由 表 5-11 取f =0. 04mm/r
机床主轴转速n =
1000v c 1000⨯61
==1717. 098r /min πd 03. 14⨯82
由表4-15 取n w =1500r min 得实际v c =
πd 0n
1000
=
3. 14⨯82⨯1500
=53. 29m /min =0. 888m /s
1000
时间定额的计算: 由 表 5-39
2
+(1~3)切入行l 1=0.5(d -d 2-a e 2)=0.5(20-202(=3mm -8-42))+(1~3)
切出行程计算l 2=3mm
f M z =fn=0.04⨯1500=60
l +l 1+l 282+3+3i ==0. 289m in 基本时间t j =
f M z 60
辅助时间Tf=Tjx20%=0.058min
作业时间Tz=Tj+Tf=0.347min
第三章3.1 3.1夹具的设计
铣床夹具的用途是来完成工序Ⅳ,通过一次装夹,完成轴头上四个方面等工步的加工。采用自定心的定位方式,使用三爪卡盘方式夹紧。
夹具设计的主要目的是实现完成轴上四个方面的加工工步。夹具应用在立式铣床Z525上,与机床的连接部分按机床工作台的联系尺寸设计。夹具的具体结构见夹具工程图。夹具的二维设计如下:
(铣床上加工四个方面的夹具设计二维图形)
辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书(论 文)
第四章
4.1参考资料及小结
[1] 邹青主编. 机械制造技术基础课程 [M].第1版. 北京:机械工业出版社,2004.
[2] 陈宏钧主编. 实用机械加工工艺手册[M].第2版. 北京:机械工业出版社,2003
[3] 马贤智主编. 实用机械加工手册[M].第1版. 沈阳:辽宁科学技术出版社,2002
[4] 张耀宸主编. 机械加工工艺设计手册[M].第1版. 北京:航空工业出版社,1993
[5] 秦宝荣主编. 机械制造工艺学与机床夹具设计[M].中国建材工业出版社,1998
[6] 赵家齐主编. 机械制造工艺学课程设计指导书[M].机械工业出版社,1994
[7] 孟少农主编. 机械加工工艺手册第一卷[M].第1版. 机械工业出版社,1991
小结:
通过这次的课程设计,真真正正的让我学会了很多的东西,也使我对PROE 、CAXA 、斯沃仿真等各种软件有了更深刻的应用与理解。同样的,也是通过这次的课程设计,也让我发现了我自己很多不足的地方,比如说在用proe 三维造型的时候发现了自己所欠缺不足的。希望这样的课程设计会让我们更快、更好的学会课本上所学的知识。
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