2022年机械制造技术基础课程设计例.docx

《2022年机械制造技术基础课程设计例.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械制造技术基础课程设计例.docx（34页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械制造技术基础课程设计说明书设计题目 车床主轴加工工艺规程设计专业班级姓 名学 号指导老师成果评定等级评阅签字评阅日期湖北文理学院理工学院机械与汽车工程系年 月名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 序 言机械制造技术基础课程设计是我们完成本专业教学方案的一个 极为重要的实践性教学环节,是使我们综合运用所学过的基本课程,基本学问与基本技能去解决专业范畴内的工程技术问题而进行的一 次基本训练；我们在完成课程设计的同时,也培育了我们正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册

2、等工具书,进行设计运算,数据处理,编 写技术文件等方面的工作才能,也为我们以后的工作打下坚实的基 础,所以我们要仔细对待这次综合才能运用的时机！其主要目的是：1. 培育同学综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立才能,拓宽和深化所学的学问；2. 培育同学树立正确的设计思想,设计思维,把握工程设计的 一般程序,标准和方法；3. 培育同学正确的使用技术学问,国家标准,有关手册,图册等 工具书,进行设计运算,数据处理,编写技术文件等方面的工作才能 和技巧；4. 培育同学进行调整讨论,面对实际,面对生产,向工人和工 程技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法；名师归纳总结 - - - - - -

3、 -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 课题介绍1.1 、课题 车床主轴是车床的主要零件,它的头端装有夹具、工件或刀具,工作时要承担扭曲和弯矩, 所以要求有足够的刚性、 耐磨性和抗振性,并要求很高的回转精度； 所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使 用寿命有很大的影响；其原始资料如下：零件材料： 45 钢技术要求：1、莫氏锥度及 1：12 锥面用涂色法检查,接触率为大于等于 70% ；2、莫氏 6 号锥孔对主轴端面的位移为 +2 ；3、用环规紧贴 C面,环规端面与D端面的间隙为 0.1 ；4、花键不等分积存误差和键对定心直径中心的偏移为 0.02

4、；生产批量：中等批量零件数据：见零件图名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1 车床主轴零件图1.2 、设计要求要求编制一个车床主轴零件的机械加工工艺规程,依据老师的设计,并编写设计说明书；详细内容如下：1、挑选毛胚的制造方法,指定毛胚的技术要求；2、拟定车床主轴的机械加工工艺过程；3、合理挑选各工序的定位定位基准；4、确定各工序所用的加工设备；5、确定刀具材料、类型和规定量具的种类；6、确定一个加工外表的工序余量和总余量；7、确定一个工序的切削用量；8、确定工序尺寸,正确拟定工序技术要求；9、运算一个工件的单件工

5、时；10、 编写工艺文件；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11、 编写设计说明书；其次章 零件结构工艺性分析依据轴类零件的功用和工作条件,其技术要求主要在以下方面： 尺寸精度 轴类零件的主要外表常为两类：一类是与轴承的内圈协作的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确定轴的位置并支承轴,尺寸精度要求较高,通常为IT 5IT7 ；另一类为与各类传动件协作的轴颈,即协作轴颈,其精度稍低,常为 IT6IT9 ； 几何外形精度主要指轴颈外表、外圆锥面、锥孔等重要外表的圆度、圆柱度；其误差一般应限制在尺寸公差范畴内,对于精密 轴,需在

6、零件图上另行规定其几何外形精度； 相互位置精度包括内、外外表、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等； 外表粗糙度轴的加工外表都有粗糙度的要求,一般依据加工的可能性和经济性来确定；支承轴颈常为 0.21.6 m,传动件配 合轴颈为 0.43.2 m； 其他 热处理及外观修饰等要求；2.1 、零件的结构特点 图 1 所示零件是车床的主轴, 它属于台阶型轴类零件, 由圆柱面、轴肩、螺纹、退刀槽和键槽等组成；轴肩一般用来确定安装在轴上零 件的轴向位置；键槽是便于安装键,以传递转矩；螺纹用于安装各种 锁紧螺母和调整螺母；从图 1 所示的车床主轴零件的支撑轴颈A、B

7、是装配基准,故对A、B 两段轴颈的加工提出了很高的要求；主轴的支撑轴颈、协作轴 颈、锥孔、前端圆锥面及端面、 锁紧螺纹等外表是轴的主要加工外表；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其中支撑轴颈本身的尺寸精度、粗糙度尤为重要；2.2 、加工工艺性几何外形精度、 相互位置精度和外表次零件的技术要求不高,用车床、铣床和钻床就可以加工出来,精度要求一般是 7 到 8 级,而且外表粗糙度要求也不太高,是一个较好加工的零件；2.3 、确定零件毛胚考虑到零件的经济性和综合性能要求,零件材料为 45 钢；第三章 基准的挑选3.1 、

8、有关基准的挑选说明1、粗基准的选用原就1、保证不加工外表与加工外表相互位置要求原就；当有些不加工外表与加工外表之间有相互位置要求时,粗基准；一般不挑选加工外表作为2、保证各加工外表的加工余量合理安排的原就；应挑选重要加 工外表为粗基准；3、粗基准不重复使用的原就；粗基准的精度低,粗糙度数值大,重复使用会造成较大的定位误差,因此,同一尺寸方向的粗基准,通常只答应使用一次；2、精基准的选用原就 1、基准重合原就；尽可能使设计基准和定位基准重合,以削减 定位误差；2、基准统一原就；尽可能使用同肯定位基准加工个外表,以保 证各外表的位置精度； 如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准；名师归纳总结

9、- - - - - - -第 6 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、互为基准原就；当两个加工外表间的位置精度要求比较高的 时候,可用互为基准的原就反复加工；4、自为基准的原就；当要求加工余量小而匀称时,可挑选加工 外表作为自身的定位基准；3.2 、确定零件的定位基准 主轴加工中, 为了保证各主要外表的相互位置精度,挑选定位基 准时,应遵循基准重合、基准统一和互为基准等重要原就,并能在一 次装夹中尽可能加工出较多的外表；由于主轴外圆外表的设计基准是主轴轴心线,就考虑应挑选主轴两端的顶尖孔作为精基准面；在一次装夹中将很多外圆外表及其端面加工出来,依据基准重合的原

10、 用顶尖孔定位, 仍能 有利于保证加工面间的位置精度；所以主轴在粗车之前应先加工顶尖孔；为了保证支承轴颈与主轴内锥面的同轴度要求,宜按互为基准的 原就挑选基准面； 如车小端 120 锥孔和大端莫氏 6 号内锥孔时, 以 与前支承轴颈相邻而它们又是用同一基准加工出来的外圆柱面为定 位基准面因支承轴颈系外锥面不便装夹；在精车各外圆包括两个支承轴颈时,以前、后锥孔内所配锥堵的顶尖孔为定位基面；在 粗磨莫氏 6 号内锥孔时,又以两圆柱面为定位基准面；粗、精磨两个 支承轴颈的 112 锥面时,再次用锥堵顶尖孔定位；最终精磨莫氏 6 号锥孔时, 直接以精磨后的前支承轴颈和另一圆柱面定位；定位基准每转换一次

11、,都使主轴的加工精度提高一步；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第四章 轴类零件的材料、毛坯及热处理4.1 、轴类零件的材料常用 45 钢,精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢 GCr15、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁； 对高速、重载的轴,选用 20CrMnTi、20Mn2B、20Cr 等低碳合金钢或 38CrMoAl氮化钢；4.2 、轴类毛坯 常用圆棒料和锻件； 大型轴或结构复杂的轴采纳铸件；毛坯经过 加热锻造后, 可使金属内部纤维组织沿外表匀称分布,获得较高的抗 拉、抗弯及抗扭强度；4.3 、轴类零件的热处理

12、 锻造毛坯在加工前, 均需支配正火或退火处理, 使钢材内部晶粒 细化,排除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能；调质一般 支配在粗车之后、半精车之前,以获得良好的物理力学性能；外表淬 火一般支配在精加工之前, 这样可以订正因淬火引起的局部变形；精 度要求高的轴,在局部淬火或粗磨之后,仍需进行低温时效处理；第五章 制定加工工艺路线拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局,主要任务是选 择各外表的加工方法,及定位基准,确定加工次序,各工序采纳的机 床设备和工艺装备等；主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段 包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等；半精加工阶段半精车外圆,钻通孔,车锥面

13、、锥孔,钻大头端面各孔,精车外圆等；精加工阶段包括精铣键槽,粗、精磨外圆、锥面、锥孔等；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序,这就打算了主轴加工各主要外表总是循着以下次序的进行,即粗车调质 预备热处理半精车精车淬火- 回火最终热处理粗磨精磨；综上所述,主轴主要外表的加工次序支配如下：外圆外表粗加工 以顶尖孔定位外圆外表半精加工以顶尖 孔定位钻通孔以半精加工过的外圆外表定位 锥孔粗加工以 半精加工过的外圆外表定位,加工后配锥堵外圆外表精加工以 锥堵顶尖孔定位锥孔精加工以精加工外

14、圆面定位；当主要外表加工次序确定后, 就要合理地插入非主要外表加工工 序；对主轴来说非主要外表指的是螺孔、键槽、螺纹等；这些外表加 工一般不易显现废品, 所以尽量支配在后面工序进行,主要外表加工 一旦出了废品,非主要外表就不需加工了,这样可以防止铺张工时；但这些外表也不能放在主要外表精加工后,程中损耗已精加工过的 对但凡需要在淬硬外表上加工的螺孔、以防在加工非主要外表过键槽等,都应支配在淬火前加工；非淬硬外表上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后,精磨之前 进行加工；主轴螺纹,因它与主轴支承轴颈之间有肯定的同轴度要求,所以螺纹支配在以非淬火- 回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行,这样半精加工后

15、残余应力所引起的变形和热处理后的变形,就不会影响螺纹的加工精度；5.2 、工艺路线的拟定为保证几何外形、尺寸精度、位置精度及各项技术要求,必需判定合理的工艺路线；工艺路线方案一名师归纳总结 序工序名称工序内容定位基准设备第 9 页,共 19 页号5 备料- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 10 锻造磨锻立式精锻机15 热处理正火小端外形回火炉锯锯小端,保持总长为锯床20 890+2.5 mm 25 铣端面打车端面钻=5mm的中铣床、钻床中心孔心孔30 车粗车各段外径, 均放余大端外形车床及断面、小量为 2.5 3mm端中心孔35 车粗车 D、E面及165

16、mm小端外形,车床外圆,均放余量为115mm外车2.5 3mm 车床表40 粗车大端后断面及大端外形,115mm外圆与上边工小端中心孔序接平小端外形,45 钻钻45mm的导向孔115mm外钻床表小端外形,50 钻钻45mm的通孔115mm外深孔钻床表名师归纳总结 55 热处理调质 220240HB 车床第 10 页,共 19 页车车小端面, 内孔光出即大端外形,60 可,长度不少于10mm 89 外表65 车大端外形,仿形车床小端孔口70 车1、半精车大端 D、E 大端外形,车床- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 面及莫氏锥孔 小端孔口2、半精车大端后断

17、面,切割各槽75 钻扩48mm通孔大端外形,深孔钻床89 外表80 热处理按图要求对各部位进小端外形车床行热处理1、半精车大端 D、E85 车面2、车 6 号莫氏锥孔,精车端面90 磨半精磨各档外圆, 1：用锥套心外圆磨床轴夹持找12 锥面,螺纹外圆,大正89mm、端外圆及端面95 铣铣键槽 12H9 80 外圆3#万能铣床钻100 大端面上各孔D、E面专用钻床大端外圆,105 车小端孔口车床找正89mm、名师归纳总结 110 清磨除精磨各档外圆, D、E锥套找正外圆磨床第 11 页,共 19 页89mm、面及锥面115 磨精磨大端锥孔专用磨床89mm、清洗去毛刺120 检查按图样技术要求项目

18、125 检查- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 工艺路线方案二序工序名称工序内容定位基准设备号5 备料磨锻小端外形立式精锻机10 锻造15 热处理正火回火炉锯小端,保持总长为20 锯锯床890+2.5 mm 铣端面打25 车端面钻=5mm的中铣床、钻床中心孔心孔30 车粗车各段外径, 均放余大端外形车床及断面、小量为 2.5 3mm端中心孔35 车粗车 D、E面及165mm小端外形,车床外圆,均放余量为115mm外车2.5 3mm 车床表40 粗车大端后断面及大端外形,115mm外圆与上边工小端中心车孔车床序接平45 车小端面, 内孔光出即大端外形,可,

19、长度不少于10mm 89 外表50 车1、半精车大端 D、E大端外形,仿形车床小端孔口55 车面及莫氏锥孔大端外形,车床2、半精车大端后断小端孔口面,切割各槽名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、半精车大端 D、E60 车面小端外形车床2、车 6 号莫氏锥孔,精车端面小端外形,65 钻钻45mm的导向孔115mm外钻床表小端外形,70 钻钻45mm的通孔115mm外深孔钻床表75 热处理调质 220240HB 大端外形,深孔钻床钻80 扩48mm通孔89 外表85 热处理按图要求对各部位进用锥套心外圆磨床行热处理

20、半精磨各档外圆, 1：90 磨轴夹持找12 锥面,螺纹外圆,大正89mm、端外圆及端面95 铣铣键槽 12H9 80 外圆3#万能铣床钻100 大端面上各孔D、E面专用钻床大端外圆,105 车小端孔口车床找正89mm、名师归纳总结 110 磨精磨各档外圆, D、E锥套找正外圆磨床第 13 页,共 19 页89mm、面及锥面- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 115 磨精磨大端锥孔89mm、专用磨床120 清除清洗去毛刺检查按图样技术要求项目125 检查两个工艺路线的分析： 相比工艺路线方案一, 工艺路线方案二采 用先铣面,后钻孔的思路, 符合工序集中和先

21、面后孔的原就,但在加 工右边圆柱上平面和左边圆柱下平面时不便于定位和装夹,且不符合 基准先行的原就； 而加工方案一不仅符合先面后孔的原就和基准先行 原就,而且便于定位和装夹；另外,挑选方案时仍应考虑工厂的详细条件等要素,如：设备能 . 否借用工、夹、量具等；本次设计采纳工艺路线一 5.3 、车床主轴机械加工工艺过程卡名师归纳总结 序工序名称工序内容定位基准设备第 14 页,共 19 页号5 备料磨锻小端外形立式精锻机10 锻造15 热处理正火回火炉锯小端,保持总长为20 锯锯床890+2.5 mm 铣端面打25 车端面钻=5mm的中铣床、钻床中心孔心孔30 车粗车各段外径, 均放余大端外形车床

22、及断面、小量为 2.5 3mm端中心孔35 车粗车 D、E面及165mm小端外形,车床外圆,均放余量为115mm外2.5 3mm 表- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 粗车大端后断面及 大端外形,40 车115mm外圆与上边工小端中心车床孔序接平小端外形,45 钻钻45mm的导向孔115mm外钻床表小端外形,50 钻钻45mm的通孔115mm外深孔钻床表55 热处理调质 220240HB 大端外形,车床车车小端面, 内孔光出即60 可,长度不少于10mm 89 外表65 车1、半精车大端 D、E大端外形,仿形车床小端孔口70 车面及莫氏锥孔大端外形,车床

23、2、半精车大端后断小端孔口面,切割各槽75 钻扩48mm通孔大端外形,深孔钻床89 外表80 热处理按图要求对各部位进小端外形车床行热处理1、半精车大端 D、E85 车面2、车 6 号莫氏锥孔,精车端面名师归纳总结 90 磨半精磨各档外圆, 1：用锥套心外圆磨床第 15 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 12 锥面,螺纹外圆,大 轴夹持找95 铣端外圆及端面正89mm、3#万能铣床铣键槽 12H9 80 外圆100 钻钻大端面上各孔D、E面专用钻床大端外圆,105 车小端孔口车床找正89mm、110 清磨除精磨各档外圆, D、E锥套找正

24、外圆磨床89mm、面及锥面115 磨精磨大端锥孔专用磨床89mm、清洗去毛刺120 检查按图样技术要求项目125 检查5.4 、加工余量的确定工艺路线拟定以后,应确定每道工序的加工余量、工序尺寸及其公差；工序尺寸是工件加工过程中,每个工序加工应保证的尺寸,工序尺寸答应的变动范畴就是工序尺寸的公差；工余量有着亲密的关系；工序尺寸的确定与加零件图上的尺寸和公差就是最终的加工工序尺寸和公差；将此尺寸加上加工余量就是上一工序的工序尺寸；第六章 轴类零件的检验6.1 、加工中的检验名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 自动测量

25、装置, 作为帮助装置安装在机床上； 这种检验方式能在 不影响加工的情形下,依据测量结果,主动地掌握机床的工作过程,如转变进给量,自动补偿刀具磨损,自动退刀、停车等,使之适应加 工条件的变化,防止产生废品,故又称为主动检验；主动检验属在线 检测,即在设备运行,生产不停顿的情形下,依据信号处理的基本原 理,把握设备运行状况,对生产过程进行猜测预报及必要调整；在线 检测在机械制造中的应用越来越广；6.2 、加工后的检验 单件小批生产中, 尺寸精度一般用外径千分尺检验；大批大量生 产时,常采纳光滑极限量规检验, 长度大而精度高的工件可用比较仪检验；外表粗糙度可用粗糙度样板进行检验；要求较高时就用光学显

26、微镜或轮廓仪检验； 圆度误差可用千分尺测出的工件同一截面内直径的最大差值之半来确定, 也可用千分表借助V 形铁来测量, 假设条件许可,可用圆度仪检验； 圆柱度误差通常用千分尺测出同一轴向剖面内最大与最小值之差的方法来确定；主轴相互位置精度检验一般以轴两端顶尖孔或工艺锥堵上的顶尖孔为定位基准,在两支承轴颈上方分别用千分表测量；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 总 结时间飞逝,为期两周的机械制造技术基础课程设计已经接近尾 声；回首这段时间的设计过程,感叹万千；使我从中学到了以前在课 内根本就学不到的东西；受益匪浅！在

27、这次设计过程中, 使我真正的熟悉到自己的不足之处,以前上 课没有学到的学问, 在这次设计当中也涉及到了； 使我真正感受到了 学问的重要性；公差与协作、 机 这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、械制图、工程材料与热处理工艺等学问很好的串联了起来,起到了穿 针引线的作用,稳固了所学学问的作用；在机械制造技术基础课程设计中, 第一是对工件机械加工工艺规 程的制定,这样在加工工件就可以知道用什么机床加工,怎样加工,加工工艺装备及设备等, 因此,工件机械加工工艺规程的制定是至关 重要的；在机械制造技术基础课程设计中仍用到了CAD制图和一些电脑软件,由于学的时间长了, 因此在开头画图的时候有很多问题

28、,而且 不娴熟,需参阅课本； 但不久就能娴熟的画了； CAD制图不管是现在,对以后工作也是有很大的帮忙的；到实际应用中来了；因此,这次真正将以前所学的联系名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参 考 文 献1、顾崇衍 等编著；机械制造工艺学；陕西：科技技术出版社,1981；2、倪森寿 主编；机械制造工艺与装备； 化学工业出版社, 2001；3、张进生 主编；机械制造工艺与夹具设计指导；机械工业出版 社,1994；4、姜敏凤 主编；工程材料及热成型工艺； 高等训练出版社,2003；5. 机械制造工艺及设备设计手册编写组

29、 编；机械制造工艺及设备设计手册；机械工业出版社,1989；6、胡家秀 主编；简明机械零件设计有用手册； 机械工业出版社,1999；7、江南学院 肖继德 南京金陵职业高校 陈宁平 主编；机床夹具设计其次版；机械工业出版社,1997；8、倪森寿 主编；机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书；化学工业出版社, 2001；9、刘越主编；机械制造技术；化学工业出版社,2001；10、赵如福主编；金属机械加工工艺人员手册第三版；上海 科技技术出版社, 1981；名师归纳总结 11、南京工程学院陈于萍主编 沈阳高校周兆元副主编；互换第 19 页,共 19 页性与测量技术基础；机械工业出版社,2004；- - - - - - -