机械制造技术课程设计-轴阶套加工工艺及钻6-M12孔夹具设计.docx

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1、制造技术基础课程设计说明书设计题目：轴阶套的设计学生姓名：学号：专业：指导教师：111第一章零件分析31.1 绘制、分析零件图31.2 零件的作用31.3 零件的结构要求31.4 零件的技术要求41.5 零件的工艺分析4第二章毛1$制造82.1 确定生产类型82.2 毛坯的种类和毛坯制造方法82.3 确定毛坯的技术要求92.4 确定毛坯尺寸公差等92.5 绘制毛坯图113.1 选择定位基准133.2 分析表面加工方案143.3 加工阶段的划分163.4 确定工序的集中与分散163.5 制定工艺路线17第四章工序设计224.1 确定工艺路线224.2 确定机械加工余量、工序尺寸和公差234.3

2、确定工艺装备、加工进给量和基本工时274.3.1 确定工艺装备、加工进给274.3.2 计算基本工时28第五章夹具设计5.1 问题的提出535.2 卡具设计535.3 定位误差分析545.4 夹具设计及操作的简要说明54总结55参考文献57附录59设计任务书1、设计题目轴阶套的加工工艺2、零件图3、1）设计内容：轴阶套的加工工艺，应提供:2）工艺过程卡一张；3）工序卡若干；4）设计说明书一份；5）零件图一张；6）包含以上内容的CD一张。第一章零件分析1.1 绘制、分析零件图零件图的绘制如上图所示，此轴阶套是一个轴套零件，最外圆为直径120mm,右阶面72mm和左阶面70mm上下极限尺寸偏差为+

3、0.02和-0.02。外径是中78mm,内孔有中52mm,62mm,42mm,最小为中38mm,精度要求较高。两端需加工6个M12的内螺纹，在中心96mm处，下偏差为0.要求轴线与内螺纹同轴度误差为0.15,与右端面垂直度误差为0.15o1.2 零件的作用轴阶套，在运动部件中，因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴阶套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴成本。1.3 零件的结构要求设计的轴阶套零件要求互换性强、维修方便。所以零件结构应简单便于

4、拆卸。由连接轴零件图可知，它的外表面上有多个平面需要进行加工，此外各表面上还需加工一系列阶梯轴和螺纹。因此可将其分为两组加工表面，它们之间有一定的位置要求，主要是：内孔652mm与外圆78mm、外圆中12Omm与外圆78mm的同轴度公差为0.0.15；经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。1.4 零件的技术要求(1)连接轴在模锻时，要在直径方向上留出工艺尺寸量；(2)为保证加工精度，对所有加工的部位均应采用粗、精加工分开的原则；(3)连接轴加工应充分考虑在切削时平衡装置；(4)对加工轴052、012

5、0时，应该考虑其与轴线的径向圆跳动要求；。1.5 零件的工艺分析轴阶套属于盘类零件，技术要求为锻火件退火，HBS200,材料：45钢。轴阶套共有一下几组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：外圆的加工表面，这一组加工表面包括：外圆72mm、70mm78mm65mm120mm的加工。内部的加工表面，这一组加工表面包括：镇孔中38mm、652mm、62mm、48mm、42mm、50mm、62mm0以右端面为基准粗车、半精车62与52左端面、52与38左端面。以左端面为基准粗车、精车38与42右端面、42与50右端面、50与662右端面。以左端面为基准钻孔6-M12o对于未标注公差的尺寸，

6、为自由公差，参照标准：GB/T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差(2000年12月01日实施)，按中等精度m得其尺寸偏差及精度等级。表1零件加工表面分析表加工表面尺寸精度(mm)表面粗糙度(m)形位公差(mm)备注1.外圆中72mmIT71.62.外圆70mmIT71.63.外圆78mmIT71.64.外圆65mmIT71.65.外圆120mmIT71.60.15A6.左端面3.27.右端面3.28.中78左端面3.29.中62左端面3.210.78右端面3.211.62右端面3.212.内孔62IT71.613.内孔52IT71.60.15A14.内孔62IT71.61

7、5.内孔48IT71.616.内孔50IT71.617.内孔42IT71.618.内孔中38IT71.619.38右端面3.220.50右端面3.221.右端面3.222.638左端面3.223.52左端面3.2第二章毛坯制造2.1确定生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的

8、年产量。零件的年生产纲领N可按下式计算N=Qm（l+%）（l+6%）其中N是零件的生产纲领（件/年）；Q一一产品的年产量（台、辆/年）；m一每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）；备品率，一般取2%-3%；%废品率，一般取。3%0.7%；根据上式结合题目给定数据，即可算出轴阶套的生产纲领，进而确定出其生产类型。0=500台/年，加二1件/台，取，取b%=0.5%,由公式有：（件/年）.轴阶套零件的重量为L5心，查表1-3可知，轴阶套为轻型零件，由此再查表1-4,该轴阶套的生产类型为小批生产。2.2 毛坯的种类和毛坯制造方法轴阶套的材料在产品设计时已经确定，在制订零件机械加工工艺规程时，毛坯

9、的选择主要是选定毛坯的制造方法。锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。锻造可分为自由锻、锹粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式锹锻。轴阶套选用45钢作为材料，硬度HBS200.加之零件形态以外圆内孔为主，为了减少加工余量，提高劳动生产率，轴阶套毛坯采用锻件

10、中的模锻。锻件精度高、表面质量与机械性能均好。该轴阶套的生产类型为小批生产，在件造型上采用模锻。2.3 确定毛坯的技术要求毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。铸件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为铸件尺寸公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。如铸造毛坯的加工余量，是由铸件最大尺寸、公称尺寸（两相对加工表面的最大距离或基准面到加工面的距离）、毛坯浇注时的位置（顶面、底面、侧面）。2.4 确定毛坯尺寸公差等钢制模锻件的公差及机械加工余量按GB/T12362-2003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。（1）锻件的公差等级。由轴阶套的功用和技术要求，

11、确定其锻件为普通级。（2）锻件质量mf和锻件形状复杂系数S。该锻件为圆形，估算锻件质量mf=2kg,假设其最大直径为13Omnb长70mm,可计算出锻件外轮廓包容体质量为6.45mfS=_L由“N查“锻件形状复杂系数S分级表”，由于0.322介于0.32和0.63之间，得到该零件的形状复杂系数S属S2级。（3）锻件材质系数。由于该零件材料为45钢，材料40Cr中碳的质量分数约为0.4%,故该锻件的材质系数属于Ml级。（4）零件的表面粗糙度。由零件图可知，该轴阶套各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6O综上所述，确定毛坯尺寸及允许偏差见表2。表2单位：mm零件基本尺寸加工余量加工余量等级锻件尺寸

12、备注704F74双侧加工1204F124双供D加工624F58双侧加工784F82双一加工524F48双侧加工654F69双侧加工380,033F35双IW加工424F38双侧加工504F46双侧加工724F76双供D加工624F58双侧加工130.022F15单一加工142F16单侧加工90.022F11单侧加工92F11单侧加工70.022F9单侧加工102F12单侧加工642F66单一加工2.5 绘制毛坯图确定毛坯余量的方法有两种，一种是根据表面各工序加工余量确定；另一种是直接根据卖批的类型和加工方法确定。本次设计所采用的方法为第一种方法，各工序的加工余量由步骤四-3确定，再根据这些数据

13、来绘制以下的毛坯图(1)确定圆角半径锻件的内外圆角半径查阅毛坯尺寸公差中锻件圆角半径表”相关内容可确定。本锻件各部分的HB2,故按表中第一行公式。为简化起见，本锻件的内、外圆角半径分别取相同数值，以台阶高度H=16mm-25mm进行确定。结果如下外圆角半径r=6mm内圆角半径R=3mm以上所取的圆角半径数值能保证个表面的加工余量。(2)确定模锻斜度模锻斜度应以模键较深的一次计算。本锻件由于上、下模链深度不相等,LIlO1L32C=1,=0.291B11()B11()查表可确定外模锻斜度 = 5。,内模锻斜度加大，取夕= 7。(3)确定分模位置由于毛坯是H匕1915.06x98.49.c141故切削时所耗功率PJ广枭二一-7kw=3.14kw61046104由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8kw,当主轴转速为450rmin时,主轴传递的最大功率为5.5kw,所以机床功率足够，可以正常加工。6)切削工时1二+*%；式中，L=17mm,L.=4mm,L,=0时t=0.67