机械制造工艺学的实践设计.docx

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1、Youhavetobelieve,thereisaway.Theancientssaid:thekingdomofheavenistryingtoenter.Onlywhenthereluctantstepbysteptogotoitstime,mustbemanagedtogetonestepdown,onlyhavestruggledtoachieveit.-GuoGeTech机械制造工艺学课程设计任务书题目：车床主轴的零件机械加工工艺规程设计内容：1、车床主轴的零件图1张2、机械加工工艺过程综合卡片2张3、机械加工工序卡25张4、课程设计阐明书1份班级：060316班姓名：吴微萍指导教师

2、：姚坤弟序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完毕本专业教学计划的一种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，基本知识与基本技能去处理专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。我们在完毕课程设计的同步，也培养了我们对的使用技术资料，国标，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文献等方面的工作能力，也为我们后来的工作打下坚实的基础，因此我们要认真看待这次综合能力运用的机会！其重要目的是：1.培养学生综合分析和处理本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。2 .培养学生树立对时日勺设计思想，设计思维，掌握工程设计时一般程序，规范和措施。3 .培养

3、学生对时的使用技术知识，国标，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文献等方面的）工作能力和技巧。4 .培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作措施。第一拿需您简介1.1、课题车床主轴是车床改（重要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，因此规定有足够的刚性、耐磨性和抗振性,并规定很高的回转精度。因此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钢技术规定：1、莫氏锥度及L12锥面用涂色法检查，接触率为不小于等于70%o2、莫氏6号锥孔对主轴端面日勺位移为+2o3

4、、用环规紧贴C面，环规端面与D端面时间隙为0.050.1。4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02o生产批量：中等批量零件数据：（见零件图）技术要求：八要匕度n：同/e宗哈去.发事大rr痔.，突匕4号九王*ec号K岸察奚*MCH1O5-0.1.4.Wll不等才k，改会*1IrtW.a.v大0820Mn2B20Cr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；大型轴或构造复杂的轴采用铸件。毛坯通过加热铸造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。4.3、 轴类零件的热处理铸造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部

5、晶粒细化，消除铸造应力，减少材料硬度，改善切削加工性能。调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。精度规定高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。第五*制建加工工之曙钱拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，重要任务是选择各表面日勺加工措施，及定位基准，确定加工次序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。5.1、 轴加工工艺过程分析主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铳端面、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、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等）；精

6、加工阶段（包括精铳键槽，粗、精磨外圆、锥面、锥孔等）。在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序，这就决定了主轴加工各重要表面总是循着如下次序的进行，即粗车f调质（预备热处理）f半精车f精车f淬火-回火（最终热处理）f粗磨f精磨。综上所述，主轴重要表面日勺加工次序安排如下：外圆表面粗加工（以顶尖孔定位）一外圆表面半精加工（以顶尖孔定位）一钻通孔（以半精加工过的外圆表面定位）一锥孔粗加工（以半精加工过的外圆表面定位，加工后配锥堵）f外圆表面精加工（以锥堵顶尖孔定位）f锥孔精加工（以精加工外圆面定位）。当重要表面加工次序确定后，就要合理地插入非重要表面加工工序。对主轴来说非重要表面指日勺是螺孔、键

7、槽、螺纹等。这些表面加工一般不易出现废品，因此尽量安排在背面工序进行，重要表面加工一旦出了废品，非重要表面就不需加工了，这样可以防止挥霍工时。但这些表面也不能放在重要表面精加工后，以防在加工非重要表面过程中损伤已精加工过时对但凡需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等，都应安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、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一定日勺同轴度规定,因此螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行，这样半精加工后残存应力所引起的变形和热处理后的J变形，就不会影响螺纹的加工精度。5.2、 工艺路线的确定为保证几何形状、尺寸精度、位

8、置精度及各项技术规定，必须鉴定合理的工艺路线。工艺路线方案一序号工序名称工序内容定位基准设备5备料10锻造磨锻立式精锻机15热处理正火回火炉20锯锯小端，保持总长为890+2.5mm锯床25铳端面打中心孔车端面钻0=5mm的J中心孔小端外形铳床、钻床30车粗车各段外径，均放余量为2.53mm大端外形及断面、小端中心孔车床35车粗车D、E面及0165mm外圆，均放余量为2.53mm小端外形，0115mm表面车床40车粗车大端后断面及。115mm外圆与上边工序接平大端外形，小端中心孔车床45钻钻45mm的导向孔小端外形，0115mm表面钻床50钻钻。45mm的通孔小端外形，。115mm表面深孔钻床

9、55热处理调质220240HB60车车小端面，内孔光出即可，长度不少于IOmni大端外形，。89表面车床65车半精车各档外圆及1：12锥面，均留0.50.6mm,螺纹外径留磨量0.2O3mm大端外形，小端孔口仿形车床70车1、 半精车大端D、E面及莫氏锥孔2、 半精车大端后断面，切割各槽大端外形，小端孔口车床75钻扩。48mm通孔大端外形，。89表面深孔钻床80热处理按图规定对各部位进行热处理85车1、 半精车大端D、E面2、 车6号莫氏锥孔，精车端面小端外形车床90磨半精磨各档外圆，L12锥面，螺纹外圆，大用锥套心轴夹持找外圆磨床端外圆及端面正89mm、。115mm夕卜圆，径向圆跳动不不小于

10、0.005mm95铳铳键槽12H9。80外圆3#万能铳床100钻大端面上各孔D、E面专用钻床105车精车M74XL5、MlOOXl.5.Ml15X1.5mm螺纹及大端面后端面大端外圆，小端孔口找正089mm、。115mm夕卜圆，径向圆跳动不不小于0.005mm车床HO磨精磨各档外圆，D、E面及锥面锥套找正89mm、On5mm外圆，径向圆跳动不不小于0.005mm外圆磨床115磨精磨大端锥孔089nlm、。115mm外圆轴肩找专用磨床正，径向跳动不不小于0.005mm120清除清洗去毛刺125检查按图样技术规定项目检查工艺路线方案二序号工序名称工序内容定位基准设备5备料10锻造磨锻立式精锻机15

11、热处理正火回火炉20锯锯小端，保持总长为890+2.5mm锯床25铳端面打中心孔车端面钻。二5n的）中心孔小端外形铳床、钻床30车粗车各段外径，均放余量为2.53mm大端外形及断面、小端中心孔车床35车粗车D、E面及。165mm外圆，均放余量为2.53mm小端外形，0115mm表面车床40车粗车大端后断面及0115mm外圆与上边工序接平大端外形，小端中心孔车床45车车小端面，内孔光出即可，长度不少于IOmm大端外形，。89表面车床50车乎精车各档外圆及1：12锥面，均留0.50.6mm,螺纹外径留磨量0.20.3mm大端外形，小端孔口仿形车床55车1、 半精车大端D、E面及莫氏锥孔2、 半精车

12、大端后断面，切割各槽大端外形，小端孔口车床60车1、半精车大端D、E面2、车6号莫氏锥孔，精车端面小端外形车床65钻钻345mm的J导向孔小端外形，0115mm表面钻床70钻钻。45mm的通孔小端外形，0115mm表面深孔钻床75热处理调质220240HB80钻扩48mm通孔大端外形，。89表面深孔钻床85热处理按图规定对各部位进行热处理90磨半精磨各档外圆，L12锥面，螺纹外圆，大端外圆及端面用锥套心轴夹持找正89mm、。115mm外外圆磨床圆，径向圆跳动不不小于0.005mm95铳铳键槽12H9。80外圆3#万能铳床100钻大端面上各孔D、E面专用钻床105车精车M74XL5、MlOOXl

13、.5.M115X1.5mm螺纹及大端面后端面大端外圆，小端孔口找正89mm、On5mm外圆，径向圆跳动不不小于0.005mm车床HO磨精磨各档外圆，I）、E面及锥面锥套找正089mm、On5mm夕卜圆，径向圆跳动不不小于0.005mm外圆磨床115磨精磨大端锥孔089mm、115mm外圆轴肩找正，径向跳动不不小专用磨床于0.005mm120清除清洗去毛刺125检查按图样技术规定项目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铳面，后钻孔的思绪，符合工序集中和先面后孔的原则，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则；而加工方案一不仅符合

14、先面后孔的原则和基准先行原则，并且便于定位和装夹。此外，选择方案时还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。本次设计采用工艺路线一.5.3、 车床主轴机械加工工艺过程卡序号工序名称工序内容定位基准设备5备料10锻造磨锻立式精锻机15热处理正火回火炉20锯锯小端，保持总长为890+2.5mm锯床25铳端面打中心孔车端面钻0=5mmB中心孔小端外形铳床、钻床30车粗车各段外径，均放余量为2.53mm大端外形及断面、小端中心孔车床35车粗车D、E面及0165mm小端外形，车床外圆，均放余量为2.53mm115mm表面40车粗车大端后断面及115mm外圆与上边工序接平大端外形，小端

15、中心孔车床45钻钻45mmaI导向孔小端外形，0115mm表面钻床50钻钻。45mm的通孔小端外形，0115mm表面深孔钻床55热处理调质220240HB60车车小端面，内孔光出即可,长度不少于IOmm大端外形，。89表面车床65车半精车各档外圆及1：12锥面，均留0.50.6mm,螺纹外径留磨量0.20.3mm大端外形，小端孔口仿形车床70车1、 半精车大端D、E面及莫氏锥孔2、 半精车大端后断面，切割各槽大端外形，小端孔口车床75钻扩。48mm通孔大端外形，。89表面深孔钻床80热处理按图规定对各部位进行热处理85车1、半精车大端D、E小端外形车床Ifll2、车6号莫氏锥孔，精车端面90磨

16、半精磨各档外圆，1：12锥面，螺纹外圆，大端外圆及端面用锥套心轴夹持找正089mm、。115mm外圆，径向圆跳动不不小于0.005mm外圆磨床95铳铳键槽12H9。80外圆3#万能铳床100钻钻大端面上各孔D、E面专用钻床105车精车M74XL5、MIOoXL5、Ml15X1.5mm螺纹及大端面后端面大端外圆，小端孔口找正089mm、On5mm夕卜圆，径向圆跳动不不小于0.005mm车床HO磨精磨各档外圆，D、E面及锥面锥套找正089mm、115mm外圆，径向圆跳动不不外圆磨床小于0.005mm115磨精磨大端锥孔089nlm、。115mm外圆轴肩找正，径向跳动不不小于0.005mm专用磨床1

17、20清除清洗去毛刺125检查按图样技术规定项目检查5.4、 加工余量确实定工艺路线确定后来，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，工序尺寸容许的变动范围就是工序尺寸的公差。工序尺寸确实定与加工余量有着亲密的关系。零件图上的尺寸和公差就是最终日勺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。第大才枯类案件时检圭6.1、 加工中的检查自动测量装置，作为辅助装置安装在机床上。这种检查方式能在不影响加工的状况下，根据测量成果，积极地控制机床的工作过程,如变化进给量，自动赔偿刀具磨损，自动退刀、停车等，使之适应加工条件的变化，防

18、止产生废品，故又称为积极检查。积极检查属在线检测，即在设备运行，生产不停止的状况下，根据信号处理的基本原理，掌握设备运行状况，对生产过程进行预测预报及必要调整。在线检测在机械制造中的应用越来越广。6.2、 加工后的检查单件小批生产中，尺寸精度一般用外径千分尺检查；大批大量生产时，常采用光滑极限量规检查，长度大而精度高日勺工件可用比较仪检查。表面粗糙度可用粗糙度样板进行检查；规定较高时则用光学显微镜或轮廓仪检查。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，若条件许可，可用圆度仪检查。圆柱度误差一般用千分尺测出同一轴向剖面内最大与最小值之差的措施来

19、确定。主轴互相位置精度检查一般以轴两端顶尖孔或工艺锥堵上日勺顶尖孔为定位基准，在两支承轴颈上方分别用千分表测量。总辂时光飞逝，为期一种月的机械制造工艺课程设计已经靠近尾声。回首这段时间的设计过程，感慨万千。使我从中学到了此前在课内主线就学不到的东西。受益匪浅!在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的I局限性之处，此前上课没有学到的知识，在这次设计当中也波及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我此前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的I作用，巩固了所学知识的作用。在机械制造工艺课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规

20、程的制定，这样在加工工件就可以懂得用什么机床加工，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日勺制定是至关重要叽在机械制造工艺课程设计中还用到了CAD制图和某些计算机软件，由于学的时间长了，因此在开始画图的时候有诸多问题，并且不纯熟，需参阅书本。但很快就能纯熟的画了。CAD制图不管是目前，对后来工作也是有很大的协助的。因此，这次真正将此前所学的联络到实际应用中来了。在这次机械制造工艺课程设计中，尚有一种重要的就是有关专用夹具的设计，由于机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样日勺问题，在老师的细心指导下，我根据环

21、节一步一步的设计，画图,查阅多种有关专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很快乐，由于在这之中我学到了此前没有学到的知识，也懂得了诸多东西，真正做到了理论联络实际。在这次机械制造工艺课程设计中，我学到了诸多知识，有一点更是重要，就是我能作为一种设计人员，设计一种零件，也因此，我理解了设计人员的思想，每一种零件，每件产品都是先设计出来，再加工时，因此，作为一种设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个环节都必须有理有据，不是凭空捏造的。并且，多种原则都要严格按照国标和国际原则，查阅大量资料，并且设计一种零件，需要花好长时间。亲自上阵后我才懂得，做每件是都不是简简朴单就能完毕的,是要付出大

22、量代价的。因此，我们也要专心去体会每个设计者的心思,这样才能像他们同样设计出好的作品。在这次械制造工艺课程设计中，对我来说有所收获也存在着局限性之处。收获：1）能把此前所学的多种知识，综合日勺运用的这次设计中，巩固了此前所学的知识。2）学会了参阅多种资料及查多种余量、切削用量等手册。3）学会了，分析问题，处理问题的能力。局限性之处：1）有些环节，问题处理的措施不是很好，需在后来日勺学习、实践中深入改善。2）有些工艺路线制定日勺不是太好，并且余量、切削用量设计不是很精确，需在后来的实践中积累经验，深入改善。综上所述：这次的械制造工艺课程设计对我后来的工作起了很大的协助，我认识到，无论是工作还是学

23、习都必须做到认真、谨慎，时时到处细心。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，198102、倪森寿主编。机械制造工艺与装备。化学工业出版社，2023o3、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。高等教育出版社,2023。5.机械制造工艺及设备设计手册编写组编。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。简要机械零件设计实用手册。机械工业出版社,1999o7、江南学院肖继德南京金陵职业大学陈宁平主编。机床夹具设计（第二版）。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，2023。9、刘越主编。机械制造技术。化学工业出版社，2023o10、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。IK南京工程学院陈于萍主编沈阳大学周兆元副主编。互换性与测量技术基础。机械工业出版社，2023o