螺钉零件的机械加工.doc

蚌 埠 坦 克 学 院 机械制造工艺 课 程 设 计 说 明 书设计题目：设计螺钉零件的机械加工，工艺规程及工艺装备。班 级：07机自31队B班 设 计 者： 指导教师：沈社会 设计日期：2010年05月20日蚌 埠 坦 克 学 院 机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目：设计螺钉零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计内容：1.产品零件图 1张 2.产品毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1份 4.机械加工工序卡片 1套 5.课程设计说明书 1份班 级：07机自学员31队B班 设 计 者： 指 导 教 师：沈社会 设 计 日 期：2010年05月20日 目录设计任务书课程设计说明书正文序言一 零件的分析二 工艺规程设计 1. 确定毛坯的制造形式2. 基面的选择3. 制定工艺路线4. 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定5. 确定切削用量及基本工时三课程设计心得体会参考文献1、机床夹具设计（第二版） 肖继德、陈宁平主编 机械工业出版社 2000.52、机床夹具的现代设计方法 秦国华、张卫红主编 航空工业出版社 2006.113、机械制造技术基础 黄健求主编 机械工业出版社 2005.114、机床夹具设计 秦宝荣主编 中国建材工业出版社 1998.25、机械制造技术基础课程设计指南 崇凯主编 化学工业出版社 2007.26、机械制造与模具制造工艺学 陈国香主编 情话大学出版社 2006.57、机械精度设计与检测技术 李彩霞主编 上海交通大学出版社 2006.18、机械制造技术基础 方子良主编 上海交通大学出版社 2005.1 9、敏捷夹具设计理论及应用 武良臣、郭培红等主编 煤炭工业出版社 2003.9 10、机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛 冶金工业出版社 2002.1211、机械制造技术基础课程设计指导教程 邹青主编 机械工业出版社 2004.8课程设计说明书正文 序言机械制造工艺学课程设计是在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连接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计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和解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设大一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多的不足之处，恳请各位教师给予指导。 一零件的分析1.零件的作用 题目所给的零件是一个螺钉，螺钉：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。 这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。 2.零件的工艺分析 这一组加工表面包括：M12的螺纹，16的外圆表面，边为11的六角形。 二工艺规程设计1.确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢.考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本，保证零件工作的可靠，采用锻造。由于年产量较底，属于小批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用锻件成型。锻件需经时效处理。2.基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重面的设计之一。基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。更有甚者，还会造成零件大批量的报废，使生产无法进行。 粗糙基面的选择。 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，应尽可能选择不加工表面为粗基准。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准）根据这个基准选择原则，现选取右六角表面作为粗基准。 精基面的选择。 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。制定工艺路线 生产过程是指将原材料变为成品的过程，它包括原材料的准备、运输和保存，生产的准备、毛皮制造、热处理而成为零件。零件，部件经装配成为产品。机械的质量检查及其运行试验、调试，机械的油漆和包装等。 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状，相互位置和性质等，使其成为产品或半成品的过程。机械产品的工艺过程又可以分为锻造、冲压、焊接，机械加工、热处理、装配、涂装等工艺过程。其中与原材料变为成品直接有关的过程，成为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。 由于零件加工表面的多样性、生产设备和加工手段的加工范围的局限性，零件精度要求及产量的不同，通常零件的加工过程是若干个顺次排列的工序组成的。工序是加工过程的基本组成单元，每一个工序又可以分为一个若干个安装小工位、工步或走刀。毛坯依次通过这些工序而变成零件。 工艺路线为： 工序1：粗车12，16的外圆表面，加工六角形端盖 工序2：半精车12，16的外圆表面和六角形端盖底，倒角。工序3：精车16的外圆表面和六角形端盖底工序4：加工螺纹工序6：终检(四)机械加工余量 工序尺寸及毛胚尺寸的确定 1. 外圆表面（12mm）其加工长度为38mm，表面粗糙度为R=1.62. 外圆表面（16mm）其加工长度为12mm，表面粗糙度为R=0.8需要精车，查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表215得直径余量2z=2.0mm 3. 六角端面 其加工长度为4.7mm，表面粗糙度为R=1.6需要精车，查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表215得直径余量2z=2.0mm（五） 确定切削用量及基本工时 工序1：车外圆表面1. 加工条件工件材料：锻件，加工要求：粗车12mm外圆，粗车16mm外圆，粗车六角端底面机床：卧式车床CA6140,刀具：刀片材料为高速钢，成型车刀，刀杆尺寸16×252. 计算切削用量（1） 粗车12mm外圆 用刀具11） 确定背吃刀量a（即切深a）粗车的余量为0.9mm，一次走刀完成，即a=1.1mm。2） 确定进给量查切削用量简明手册：加工材料HT200、工件直径12mm、切削深度a=1.5mm，则进给量为0.3 0.4mm/r。再根据切削用量简明手册表1.9，取车刀后面最大磨损量为0.81.0。焊接车刀耐用度T=60mm。3） 确定切削速度V根据切削用量简明手册表1.27=62.7m/min=150.72r/min按CA6140车床转速（机械制造工艺设计简明手册表4.2）选择与150.72r/min相近似的机床转速n=160r/min，则实际切削速度V=62.8m/min。3. (4) 车螺纹M12×1.5mm1) 切削速度的计算：根据切削用量简明手册，刀具寿命T=60min,采用高速钢铁螺纹车刀，规定车螺纹，走刀次数i=4,螺纹t=1.5mm4. c=CvTmaxvpfyv· kv m/min5. 所以车螺纹时c=28.8m/min6. 2）确定主轴转速：7. 车螺纹时：nc=1000cD=1000×28.8×1.2r/min=764.3v/min8. 按机床说明书取n=710r/min9. 3)切削工时：取切入长度l1=3mm，粗车螺纹工时，t1=（l+l1）in·f=1.28mm10. 所以车螺纹总工时为1.28min三、夹具设计在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本设计的重点应在卡紧的方便性与快速性以及实现钻孔的分度上。下面是夹具设计过程：定位方案夹具特点，工件以另一端面，通过轴心，用螺栓夹紧。结构简单，制造容易。分度副间有污物时，不直接影响分度副的接触。缺点是无法补偿分度度间的配合间隙对分度精度的影响。分度板孔中一般压入耐磨衬套，与圆柱定位销采用H7/g6配合。其结构图如图3所示：分度设计通过分度盘来实现。拧紧螺母，并通过开口垫圈将工件夹紧。转动手柄，可将分度盘松开。此时用捏手将定位销从定位套中拔出，使分度盘连同工件一起回转180°，将定位销重新插入定位套中，即实现了分度。再将手柄转回，销紧分度盘，即可进行加工。切削力和夹紧力的计算本工序加工是钻削可估算其夹紧力，其为螺旋夹紧机构。实际效果可以保证可靠的卡紧。根据公式：原动力（N·mm）实际所需夹紧力螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm）螺纹中径之半(mm)螺纹升角（°）螺杆端部与工件间的当量摩擦角（°）螺旋副的当量摩擦角（°），除螺旋机构以外的效率，其值为0.850.958。参数:Wk = 100使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力心得体会这次设计不仅使我对本专业有了更深的了解，还使我对课本上的知识有了更深入的体会，通过做图，与思考如何从一个毛坯加工成一个零件，使其具有可使用的全面分析，对自己所学知识有了更深一步的了解，也让自己从实践当中发现自己的不足 ，一个工艺流程需要考虑经济，效益，是否有可实行性。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。我觉得通过这次设计，让我了解了设计的整个流程，在设计过程中发现了自己的不足和不少的漏洞让我自己能够在以后加以改正在今后的工作中能够更好的发挥在大学四年中的知识，在我能够在以后的分工作中做的更好。