动力轴加工工艺设计与三维造型设计说明书5429.docx
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1、机械加工工艺课程第一次作业:动力轴加工工艺设计与三维造型设计动力轴加加工工艺艺设计与与三维造造型设计计说明书书20122年3月5号目 录录1.计算生产纲领领,确定定生产类类型(4)2.零件分析(5)3.11零件图分析(5)2.22零件的材料及及其力学学性能(5)3、毛胚胚的分析(6)3.11毛坯的选择(6)3.2毛坯坯图的设计(6)4、工艺艺路线的的拟定(7)4.1定位位基准的选择(7)4.2加工工方法的确定(8)5.加工顺序安排(9)5.11工序的的安排(9)5.1.1加工工阶段的划分分(9)5.1.2先粗粗后精(9)5.2工工序划分的确定定(9)5.3热热处理工工序的安安排(9)5.44拟
2、定加加工工艺路路线(10)5.5加工工路线的确定定(11)5.6加工工设备的的选择(11)5.77刀具的的选择(12)6.工艺设设计(12)6.1加加工余量量,工序序尺寸,及及其公差差的确定定(12)7.三维维造型设设计过程程(14)7.2三维维造型六六图. (18)8.设计计小结.(211)9、参考考文献.(22)机械制造造工艺设设计任务务书设计题目目:设计动动力轴的的机械加加工加工工工艺规规程设计内容容及要求求:一、已知知条件零件名称称:动力力轴;生产纲领领:50000件件/年;材料:445钢,棒棒料(22M,3M,4M自选选),热热轧3元/公斤,冷冷轧3.5元/公斤;车削:粗粗车100元
3、/小时,半半精车115元/小时,精精车200元/小时;铣削:220元/小时;磨削:330元/小时;钳工:110元/小时;其它:55元/小时;热处理:5元/件次;发蓝:00.5元元/件;未注形位位公差,按按A级(GBB11884-880);未注尺尺寸公差差,按IIT122(GB118044-799)。二、要求求1、编制制动力力轴零件件加工工工艺设计计说明书书(超超过30000字字),其其中附件件:零件件图纸(国国标);工艺过过程卡(P134,图卡独立);工序卡(P136,图卡合一);检验卡(图卡合一)。2、每组组提交11份电子子文稿,1份书面文稿,其中图、卡有小组每个成员的签字,以备答辩。3、参
4、考考书目:机械械制造技技术、机机械制造造技术课课程设计计、机机械制造造工艺设设计简明明手册、机机械设计计手册(第第一分册册)、金金属机械械加工工工艺人员员手册。三、限制制条件热轧棒料料,16轴端端(安装装滚动轴轴承)。1、计算算生产纲纲领,确确定生产产类型零件生产产纲领可可按下式式计算。 N=Qn(1+)(11+)式中:NN-零件件的生产产纲领(件件/台); Q-产产品的年年产量(台台/件); n-每每台产品品中,该该零件的的数量(件件/台);-零零件的备备品率;-零零件的平平均废品品率;每个厂零零件的备备品率和和平均废废品率都都不一样样,本次次作业设设定Q=50000件,零零件的备备品率和和
5、平均废废品率就就选1.5N=Qnn(1+)(11+)=50000X11(1+0.0015)(1+0.0015)=51552(个个)生产纲领领和生产产类型的的关系表表11生产类型型零件的年年生产纲纲领(件件/年)重型零件件(300kg以以上)中型零件件(4-30kkg)轻型零件件(4kkg以下下)单件生产产小批生产产中批生产产大批生产产大量生产产1000050000500000经查表生生产类型型是大批批生产2、零件件分析2.1零零件图分分析1了解解零件的的功用及及技术要要求这零零件为动动力轴,其其主要作作用,一一是传递递转矩,二二是工作作过程中中经常承承受载荷荷;三是是支撑传传动零部部件。熟悉悉
6、用途、性性能及工工作条件件,明确确被加工工零件在在产品中中的位置置和功用用,审查查图样的的完整性性和正确确性2分析析零件的的结构工工艺性零件的结结构工艺艺分析主主要应考考虑以下下几个方方面:(1)零零件的尺尺寸公差差、形位位公差和和表面粗粗糙度的的要求应应经济合合理;(2)各各加工表表面的几几何形状状应尽量量简单;(3)有有相互位位置要求求的表面面应尽量量在一次次装夹中中加工;零件材料料:455钢。切切削加工工性良好好,无特特殊加工工问题,故故加工中中不需要要采用特特殊工艺艺措施。刀刀具选择择范围较较大,高高速钢或或YT类硬硬质合金金均能胜胜任。刀刀具几何何参数可可根据不不同刀具具类型通通过相
7、关关表格查查取。零件组成成表面:两端面面,外圆圆及其台台阶面,键键槽,退退刀槽,倒倒角,圆圆角。主要表面面分析:20和和16外外圆表面面用于支支承传动动件,为为零件的的配合面面及工作作面。主要技术术条件:20外圆圆精度要要求,28外圆圆精度要要求,16外圆圆精度要要求:粗粗糙度要要求Raa0.88。它是零件件上主要要的基准准,外圆圆保持基基本的同同轴关系系,键槽槽亦与之之对称。零件的总总体特点点:为较较典型的的细长轴轴,内外外表面、同同轴度精精及垂直直度度要要求比较较高。2.2零零件的材材料及其其力学性性能零件件的材料料为455钢,是是最常用用中碳调调质钢,综综合力学学性能良良好,淬淬透性低低
8、,水淬淬时易生生裂纹。小小型件宜宜采用调调质处理理,大型型件宜采采用正火火处理。其其价格较较便宜,经经过调质质或正火火后可得得到较好好的切削削性能,而而且能获获得较高高的强度度和韧性性等综合合机械性性能,局局部淬火火后再回回火,表表面硬度度可达2220HHRC-250HRCC.3、毛坯坯的分析析毛坯坯的选择择和拟定定毛坯图图是制定定工艺规规程的最最初阶段段工作之之一,也也是一个个比较重重要的阶阶段,毛毛坯的形形状和特特征(硬硬度,精精度,金金相组织织等)对对机械加加工的难难易,工工序数量量的多少少有直接接影响,因因此,合合理选择择毛坯在在生产占占相当重重要的位位置,同同样毛坯坯的加工工余量的的
9、确定也也是一个个非常重重要的问问题。3.1毛毛坯的选选择毛坯坯种类的的选择决决定与零零件的实实际作用用,材料料、形状状、生产产性质以以及在生生产中获获得可能能性,毛毛坯的制制造方法法主要有有以下几几种:11、型材材2、锻造造3、铸造造4、焊接接5、其他他毛坯。根根据零件件的材料料,推荐荐用型材材或锻件件,但从从经济方方面着想想,如用用型材中中的棒料料,加工工余量太太大,这这样不仅仅浪费材材料,而而且还增增加机床床,刀具具及能源源等消耗耗,而锻锻件具有有较高的的抗拉抗抗弯和抗抗扭强度度,冲击击韧性常常用于大大载荷或或冲击载载荷下的的工作零零件。本本零件生生产批量量为中批批量,所所以综上上所叙选选
10、择棒料料。按照照零件特特点,可可选棒料料。根据据标准,比比较接近近并能满满足加工工要求,可可选30mmm,242mmm。3.2毛毛坯图的的设计毛坯图是是根据产产品零件件设计的的,经查查机械械加工工工艺手册册金金属机械械加工工工艺人员员手册知知精车-半精车车-粗车各各余量,从而可可得毛坯坯余量.4、工艺艺路线拟拟定4.1定定位基准准的选择择基面的选选择是工工艺规程程设计中中的重要要工作之之一。基基面的选选择的正正确与合合理,可可以使加加工质量量得到保保证,生生产率得得以提高高。否则则,加工工工艺过过程中会会问题百百出,甚甚至还会会造成零零件大批批报废,使使生产无无法正常常进行。(1)粗粗基准的的
11、选择底面面A是零件件的主要要设计基基准,也也比较适适合作零零件上众众多表面面加工的的定位基基准。(2)精精基准的的选择根据据基准重重合和互互为基准准原则,选选用设计计基准作作为精基基准,当设计计基准与与工序基基准不重重合时,应应该进行行尺寸换换算。设设定底面面为静基基准。工件在加加工第一一道或最最初几道道工序时时,一般般选毛坯坯上未加加工的表表面作为为定位基基准,这这个是粗粗基准,该该零件选选用28外外圆柱面面作为粗粗基准来来加工。20外圆零件上主要的基准,两端外径应与之保持基本的同轴关系,键槽亦与之对称。根据基准统一原则,加工阶梯轴时,以20外圆定位基准,这样,在同一定位基准下加工的各档外圆
12、表面及端面容易保证较高的位置精度,如圆跳动、同轴度、垂直度等。采用同一定位基准,还可以使各工序的夹具结构简单化,便于设计制造。4.2加加工方法法的确定定在市场经经济的前前提下,一一切都是是为能创创造出更更多的财财富和提提高劳动动率为目目的,同同样的加加工方法法的选择择一般考考虑的是是在保证证工件加加工要求求的前提提下,译译稿工件件的加工工效率和和经济性性,而在在具体的的选择上上,一般般根据机机械加工工资料和和工人的的经验来来确定。由由于方法法的多种种多样,工工人在选选择时一一般结合合具体的的工件和和现场的的加工条条件来确确定最佳佳的加工工方案。同样在该该零件的的加工方方法的选选择中,我我们考虑
13、虑了工件件的具体体情况和和我们学学校的具具体加工工条件,一一般我们们按加工工顺序来来阐述加加工方案案:41加工表面面表面粗糙糙度公差/精精度等级级加工方法法28外外圆柱面面Ra0.8IT6粗车-半半精车-磨削20外外圆柱面面Ra6.3IT6粗车-半半精车-磨削16外外圆柱面面Ra6.3IT6粗车左右右端面Ra6.3IT122粗车-半半精车键槽侧面Raa6.33底面0.8IT122粗铣倒角Ra6.3IT6粗车-半半精车退刀槽Ra6.3IT6粗车圆角Ra6.3IT122粗车-半半精车去毛刺Ra6.3IT122锉5、加工工顺序的的安排5.1工工序的安安排5.1.1加工工阶段的的划分当零零件的加加工质
14、量量要求较较高时,往往不不可能用用一道工工序来满满足要求求,而要用用几道工工序逐步步达到所所要求的的加工质质量和合合理地使使用设备备、人力力,零件的的加工过过程通常常按工序序性质不不同,可以分分为粗加加工,半精加加工,精加工工三个阶阶段。粗加工工阶段:其任务务是切除除毛坯上上大部分分余量,使使毛坯在在形状和和尺寸上上接近零零件成品品,因此此,主要要目标是是提高生生产率,去去除端面面,退刀刀槽以及及外圆表表面的大大部分余余量,并并为后续续工序提提供精基基准,如如加工28、20、16外外圆柱表表面。半精加加工阶段段:其任任务是使使主要表表面达到到一定的的精加工工余量,为为主要表表面的精精加工做做好
15、准备备,如28、20、16外外圆柱面面等。精加工工阶段:其任务务就是保保证各主主要表面面达到规规定的尺尺寸精度度,留一一定的精精加工余余量,为为主要表表面的精精加工做做好准备备,并可可完成一一些次要要表面的的加工。如如精度和和表面粗粗糙度要要求,主主要目标标是全面面保证加加工质量量。5.1.2先粗粗后精即要要先安排排粗加工工工序,再再安排精精加工工工序,粗粗车将在在较短时时间内将将工件表表面上的的大部分分余量切切掉,一一方面提提高金属属切削效效率,另另一方面面满足磨磨削的余余量均匀匀性要求求,若粗粗车后留留余量的的均匀性性满足不不了磨削削加工的的要求时时,则要要安排半半精车,以以此为磨磨削做准
16、准备。5.2工工序划分分的确定定工序序集中与与工序分分散:工工序集中中是指将将工件的的加工集集中在少少数几道道工序内内完成每每道工序序加工内内容较多多,工序序集中使使总工序序数减少少,这样样就减少少了安装装次数,可可以使装装夹时间间减少,减减少夹具具数目,并并且利用用采用高高生产率率的机床床。工序序分散是是将工件件的加工工分散在在较多的的工序中中进行,每每道工序序的内容容很少,最最少时每每道工序序只包括括一简单单工步,工工序分散散可使每每个工序序使用的的设备,刀刀具等比比较简单单,机床床调整工工作简化化,对操操作工人人的技术术水平也也要求低低些。综上所述述:考虑虑到工件件是中批批量生产产的情况
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- 动力 加工 工艺 设计 三维 造型 说明书 5429
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