內(nèi)圓磨具主軸的加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 機械制造工藝學是機械專業(yè)的一門主要專業(yè)課，是以研究機械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計為主的技術(shù)學科，具有很強的實踐性，要求學習過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，同時它又具有很強飛綜合性。 本次畢業(yè)設(shè)計的課題是 內(nèi)圓磨具主軸機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計 ，主要內(nèi)容如下： 首先，對零件進行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 第二步，進行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準 和精基準。根據(jù)選好的基準，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。 第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀具。對于粗加工，還要校核機床功率。 最后， 設(shè)計決定設(shè)計精磨莫氏 3 號內(nèi)錐孔的專用夾具。 先提出設(shè)計問題，再選擇定位基準，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計的過程整理為圖紙。 通過以上的概述，整個設(shè)計基本完成。 【關(guān)鍵詞】 內(nèi)圓磨具主軸 ；加工工藝；夾具設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 BE a of a is of in in it of is to as on to is a of of of to of a of of on i in to a of of as of of a of to of of of to a a a Mo rd of a to of of of of is of be 【 a a 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 目 錄 序言 5 第一章 零件的分析 6 件的作用 6 6 第二章 確定毛坯、畫毛坯 7 第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計 8 8 藝路線的初步制定 9 藝方案的比較分析 10 械加工余量 ,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14 、量具 15 16 第四章 夾具的設(shè)計 34 34 35 35 35 36 37 參考文獻 38 致謝 39 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 序 言 畢業(yè)設(shè)計是一次綜合性訓練。它既是對以往基礎(chǔ)課和專業(yè)知識的回顧，又是對自己能力的監(jiān)測和評估。要求我們靈活的運用理論知識，去解決設(shè)計中遇到的問題，及至工藝設(shè)計更是一項細心嚴謹?shù)脑O(shè)計科目。它涉及到學生對機制工藝學，機床、金屬切削等專業(yè)知識的了解，同時要對工程材料、機械零件、機械制圖等基礎(chǔ)課程的掌握，并會查資料，尋找問題的突破口。在當 今市場經(jīng)濟活躍的環(huán)境下，還要考慮其經(jīng)濟性，并保證質(zhì)量。 以往的實習，對我的設(shè)計很有幫助，它是設(shè)計的前提，是設(shè)計的序幕，在隆文革老師的指導下，從工廠實體講解，工藝過程的分析，以及對夾具的裝夾方式的討論，為我這次設(shè)計帶來了靈感，打開了眉目，初步的規(guī)劃了其大體輪廓，將所學的指示融匯于設(shè)計當中。 當然，由于初次設(shè)計這個題目以及本人的能力層次加上經(jīng)驗的不足，設(shè)計當中尚有錯誤之處，在所難免，敬請指正。 本次設(shè)計得到了 師和其他任課老師及同學的大力幫助，使我從設(shè)計的盲區(qū)中走出來并最終完成設(shè)計，再次向他們致以衷心的感 謝。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第一章 零件的分析 件的作用 內(nèi)圓磨具主軸是內(nèi)圓磨床的關(guān)鍵部分，它與磨具相互連接直接參加表面成形運動。因此，它的工作性能對加工質(zhì)量有著很重要的影響。 在普通的中型內(nèi)圓磨具主軸的轉(zhuǎn)速一般在 10， 00020， 000r/右，常由普通的交流異步電動機經(jīng)平帶傳動。這種內(nèi)圓磨具結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、成本低，所以應(yīng)用仍較廣泛。但是在磨小孔時要求砂輪主軸的轉(zhuǎn)速高達 80， 000120，000r/更高，此時帶易產(chǎn)生打滑、發(fā)熱和振動等現(xiàn)象，同時 力學強度也由易定的限制，所以帶傳動就不適用了。因此采用內(nèi)連式中頻電動機驅(qū)動的內(nèi)圓磨具。 由于主軸在一定的轉(zhuǎn)速下，傳遞一定的扭矩，為了保證軸上的傳動件和軸承的工作條件，況且主軸直接帶動磨具進行磨削。因此，對旋轉(zhuǎn)精度、靜剛度?？拐鹦?、熱變性、耐磨性都有較高的要求。 件的工藝性分析 附圖 1 得知，其材料為 20材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性。 零件上的主要加工面為各外圓柱面，莫氏 3 號內(nèi)錐， 1： 5 錐度， 85 孔， 30外柱面的的同軸度為 40圓柱面左端和 35圓柱面右端的垂直度 其尺寸精度直接影響主軸與軸承的裝配精度。因此，在加工它們時，最好能在一次裝夾下將兩圓柱面同時加工出來。 工藝過程中還必需注意以下幾個問題： 理選擇材料和規(guī)定熱處理的技術(shù)要求 ,對提高軸類零件的強度和壽命有重要影響。 求使零件得到良好的強度、剛度和所需的表面硬度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 狀精度和位置精度以 及表面粗糙度要求都很高，故此就要采用許多高精度的機床及工裝為它服務(wù)。 以在定位與夾緊點選擇時，需要特別注意，以免在定位時產(chǎn)生較大誤差或不穩(wěn)定，在加緊時產(chǎn)生變形影響加工精度。 而降低切削力對工件變形的影響。 上應(yīng)貫穿整個加工過程始末去毛刺是為了便于裝配和維持必要的配合精度。 的質(zhì)量好壞直接影響到車床的質(zhì)量，所以主軸錐孔磨削是軸加工的關(guān)鍵工序 。 淬火 )工序之后，用以糾正 在熱處理中產(chǎn)生的變形，最后達到精度和粗糙度的要求。 第二章 確定毛坯、畫毛坯 根據(jù)零件材料和零件結(jié)構(gòu)，確定毛坯為鍛件。又由題目已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為每批 40件。由參考文獻 5表 1 1生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)。毛坯鍛造的方法選用自由鍛造。通過計算，該零件質(zhì)量為 4毛坯 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖 2坯 第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計 用二中心孔為精基準，能使加工遵循“基準重合”及基準統(tǒng)一的原則。 粗車外圓為精基準加工錐孔，能使加工遵循互為基準原則，使加工有一次比一次精度更高的定位基準。 3 號莫氏錐孔精度要求很高，需用 V 型夾具以 20圓作為精基準，以達到形為公差的要求。 內(nèi)錐是，一端用卡爪夾住，一端搭重心架，亦是以外圓 作為精基準。 精加工，精加工外圓是采用錐堵，以錐堵中心孔作為精車外圓的精基準。 粗基準的選擇 外圓作為粗基準，車端面和鉆中心孔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 藝路線的初步制定 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度，確定各表面的加工方法如下： 1、 車端面，鉆中心孔； 2、 30圓柱面：粗車 粗磨 精磨； 3、 40外圓柱面：粗車 粗磨 4、 25外圓柱面：粗車 粗磨 5、 35外圓柱面 : 粗車 6、 車 1： 5 錐度和莫氏 3號內(nèi)錐； 7、 鉆 孔； 8、 鉆螺紋孔，攻螺紋； 9、 銑平 25 外圓柱面。 因外圓柱面有較高的圓柱度和同軸度， 35 右端面和 40 左端面有較高的垂直度，故它們的加工宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾下將各外圓柱面和兩個端面同時加工出來，以保證其位置精度。 根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將各外圓柱面， 1： 5錐度，莫氏 3號內(nèi)錐的粗加工放在前面，精加工放到后面，每一階段中首先加工外圓柱面后加工 1： 5 錐度和莫氏 3 號內(nèi)錐。 平面等次要面放到最后加工。 初步擬定加工工藝路線如下： 工序 粗車 (1)夾車兩端面 (2)粗車各外圓柱面至草圖尺寸， 1： 5錐度。 工序 精車 (1)車端面，保證 36右端面臺階到軸端長度為 40； (2)修鉆中心孔 5 (3) 車端面，取總長 340 至尺寸。 工序 精車 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 (1) 車 00+ (2) 車 25， 35， 40至尺寸； (3) 車砂輪越程槽。 工序 粗磨 (1) 粗磨 40+ 30 （ 2） 粗磨 1： 5 錐度 工序 精磨 (1) 精磨 40， 35， 25外圓至尺寸； (2) 磨 紋大徑至 (3) 精磨 30處至 30+ （ 4）精磨 1： 5錐度至尺寸，用涂色法檢查按接觸面大于 85%； （ 5）精磨 工序鉆孔 . （ 1） 鉆莫氏 3 號錐孔至 （ 2） 鉆 ，鉆 5孔 工序 車 (1) 莫氏 3號錐孔 ,留軸向尺寸 2015,倒角 (2) 車內(nèi)槽圓柱部分為 持莫氏 5 號錐孔長度為 70, 序 銑 . (1) 銑 25為平面至 190 工序 （ 1）攻 口倒角 60。 工序 （ 1）外圓定位 ,粗磨錐孔 ,留磨量 序 （ 1）精磨錐孔至尺寸要求 . 藝方案的比較分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 上述方案遵循了工藝路線擬定的一般原則，但某些工序有問題還值得進一步討論。 氏 3 號內(nèi)錐 孔的精度要求較高，放到最后連續(xù)加工不能使其得到較多的時間進行自然時效，因此，為了減少工件受力變形和受熱變形對莫氏 3號錐孔的加工精度，鉆錐孔應(yīng)放在粗車階段進行。 30 外圓柱面有較高的同軸度和圓柱度，在加工過程中是以兩中心孔為定位基準的，故在精加工之前應(yīng)多中心孔進行精加工。 30外圓柱面為支承軸頸，要求表面具有較高的粗糙度，故在精加工30中多安排一步半精磨，以達到表面粗糙度的要求。 在精磨外圓柱面時，采用帶有中心孔的錐度作為精基準，所以為了使錐孔與錐度的錐面配合的誤 差低，故在進行精磨之前對莫氏 3號錐孔進行粗磨。 要保證零件的精度，在精加工之后應(yīng)不該再有加工步驟，因此鉆 12 為保證精加工達到要求，在精加工之前都應(yīng)對作為精基準的中心孔進行研磨。 修改之后的工藝路線如下： 工序 下料 工序 鍛造 工序 正火 工序 粗車 (1) 兩端鉆中心孔 2 （ 2）車外圓柱面全部至草圖尺寸 (3) 鉆莫氏 3號錐孔至 4）車莫氏 3號內(nèi)錐和 1： 5錐度 工序 熱處理 . 熱處理 證各外圓對中心孔徑向跳動不得大于 序 精車 . 一端夾牢，一端搭中心架 (1) 車端面，保證 36右端面臺階到軸端長度為 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 (2) 修鉆中心孔 5(3) 車端面取總長為 340 (4) 鉆孔深至 85， 60倒角 工序 精車 一夾一頂 （ 1） 車 0 30+ 2） 車 25至 25+ 3） 車 35至 35+ 4） 車砂輪越程槽 調(diào)頭 一夾一頂 （ 5） 車 及 300+ 6） 車 40至 40+ 7） 車砂輪越程槽 工序 銑 （ 1） 銑圓柱面至 190 序 熱處理 熱處理 序 研 研磨兩端中心孔 工序 粗磨 兩頂尖（一端用錐堵） (1) 粗磨 40 外圓柱面，留 量 (2) 粗磨 30圓至 30+二處）臺階磨出即可 (3) 粗 磨 1： 5 錐度，留精磨余量 工序 粗磨 用 30外圓處定位 (1) 磨莫氏 3 號 內(nèi)錐，留精磨余量 序 處理 低溫時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力 工序 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 一端夾住，一端搭中心架 （ 1） 鉆 ，用導向套定位，螺紋不攻 （ 2） 調(diào)頭，鉆孔 5攻 （ 3） 锪 60中心孔 （ 4） 調(diào)頭套鉆套鉆孔 紋不攻） （ 5） 锪 60中心孔，表面粗糙度 序 (1) 錐孔內(nèi)塞入攻絲套 (2) 攻 螺紋至尺寸 工序 研中心孔 序 磨 工件裝夾于二頂尖間 （ 1） 精磨 40 及 35， 25外圓至尺寸 （ 2） 磨 紋大徑至 3） 半精磨 300+ 4） 精磨 1： 5錐度至尺寸，用涂色法檢查按接觸面大于 85% 工序 工件裝夾二頂尖間，磨螺紋 （ 1） 磨 （ 2） 磨 工序 精研 精研中心孔 序 精磨 工件夾于二頂尖間 精磨 20至 序 精內(nèi)磨 工件裝在 20外圓為基準 （ 1） 精磨莫氏 3號內(nèi)錐孔，涂色檢查接觸面大于 80% 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 工序 檢查 工序 清洗涂防銹油，入庫工件垂直吊掛 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 主軸材料為 20 ,硬度為 坯重量為 4產(chǎn)類型為小批生產(chǎn) 12 級精度 ,根據(jù)上述資料用加工工藝方法 ,分別對各加工表面的機械加工余量 ,工序尺寸及毛坯尺寸確定如下圖所示 : 圖 3坯圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 表 3工件直徑 加工方法 加工余量 說明 30 粗車 精車 粗磨 半精磨 精磨 3 求精度較高安排半精加工 40 粗車 精車 粗磨 精磨 3 35 粗車 精車 精磨 3 25 粗車 精車 精磨 3 端面 粗車 3 銑柱面 粗銑 3 錐孔 鉆孔 粗車 粗磨 精磨 18 6螺紋孔 鉆 5 鉆 擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 用機床。其生產(chǎn)方式以通用機床加專用夾 具為主。工件在機床上的裝卸及 各機床間的傳送均由人工完成。 粗車各外圓柱面， 1： 5錐度和莫氏 3號內(nèi)錐 選擇 擇直頭焊接式外圓車刀。 根據(jù)參考文獻 3表 于 05選刀桿尺寸 6片厚度為 根據(jù)參考文獻 3表 車刀外皮的鍛件毛坯，可選用 選擇專用夾具和游標卡尺，莫氏 3號塞規(guī)， 1： 5環(huán)規(guī)。 車削內(nèi)外錐面是直接調(diào)整刀架角度。 斷面，修鉆中心孔，鉆深孔，倒 60角 選擇 床，選擇粗車相同的刀具和中心鉆。采用專用夾具，游標卡尺。 精車各外圓柱面和車螺紋 選擇 床，車刀形狀，刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。型號選擇 用專用夾具和游標卡尺。 圓柱面 采用立銑，選擇 擇直徑 0用夾具和游標卡尺。 磨外圓， 1： 5錐度 選擇 擇磨料為白剛玉，粒度號 擇砂輪型號 采用錐堵定位，游標卡尺。 磨莫氏 3號錐孔 選擇 擇磨料為白剛玉，粒度號 采用 用游標卡尺。 螺紋孔 ,攻螺紋 選擇 擇內(nèi)錐面 60 锪鉆，絲錐，螺紋塞規(guī)。 圓柱面精磨 選擇 擇砂輪型號 ： 5環(huán)規(guī)和游標卡尺。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 螺紋 選擇 擇砂輪型號 規(guī)。 精磨 30外圓柱面 選擇 擇砂輪型號 標卡尺。 氏 3號內(nèi)錐孔精磨 選擇 床，選擇砂輪型號 加工工序的設(shè)計要求能通過加工達到零件規(guī)定的加工精度，而在其能滿足其精度要求的時需要盡可能的考慮經(jīng)濟問題，盡量的減少生產(chǎn)中費用。提高生產(chǎn)效率。通過各加工工序的加工，使毛坯以達到一下圖所示的精度要求。各加工面要求達到的加工精度要求如下圖所示： 圖 3粗車 40 根據(jù)毛 坯件直徑 D=50 粗加工的余量僅為 3 定切削深度在一此走刀完成，故 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 0=3 定進給量 f 根據(jù)參考文獻 4表 粗車鋼料，刀桿尺寸為 160 60 f=r 按 f=r 因此工 序為非強力重負荷切削，故對刀片的強度，刀桿和機床進給機構(gòu)強度等不需要進行校驗。 定車刀磨鈍標準和耐用度 根據(jù)參考文獻 1 刀后面最打磨損限度取為 1具耐用度T=60 定切削速度 根據(jù)參考文獻 4表 用 質(zhì)合金車刀加工 =800 890f 削速度 7m/ 切削速度的修正系數(shù)查參考文獻 4表 c =v= m/n= D *1000 96r/據(jù) 擇20r/f=r 這時實際切削速度 000=000m/驗機床功率 切削時的功率可查參考文獻 4表 當b=580 970p 4f r，57m/買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 削功率的修正系數(shù)為： = 故實際的切削功率為： 4據(jù) w 去機床的效率 n=機床的有效功率為： E 因 P故上述車削用量可用，即： f=r V=50m/n=320r/ 計算基本工時 參考文獻 2表 削時間的計算公式為： 21 / t =（ 121+） x 1/ 粗車 30 切削深度 2Z=40 Z=3 可一次切除 , 3進給量 f=r 計算切削速度 根據(jù)參考文獻 4表 用 質(zhì)合金車刀加工 =800 890f 削速度 7m/ 切削速度的修正系數(shù)查參考文獻 4表 c =v= m/n= D *1000=69r/據(jù) 擇00r/f=r 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 這時實際切削速度 000=000m/ 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 切削時的功率可查參考文獻 4表 當b=580 970p 4f r，57m/削功率的修正系數(shù)為： = 故實際的切削功率為： 4據(jù) w 去機床的效率 n=機床的有效功率為： E 因 P故上述車削用量可用，即： f=r V=50m/n=400r/ 計算基本工時 參考文獻 2表 削時間的計算公式為： 21 /t =（ 71+） x 1/ 粗車螺紋大徑（留 3 切削深度 給量 f= 計算切削速度 根據(jù)參考文獻 4表 削速度 7m/ 切削速度的修正系數(shù)查參考文獻 4表 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 =v= m/n= D *1000=21r/據(jù) 擇20r/f=r 這時實際切削速度 000=000m/ 計算基本工時 參考文獻 2表 削時間的計算公式為： 21 /t =（ 48+） x 1/ 粗車 35 切削深度 2Z=45 Z=3 可一次切除 , 3進給量 f=r 計算切削速度 根據(jù)參考文獻 4表 用 質(zhì)合金車刀加工 =800 890f 削速度 7m/ 切削速度的修正系數(shù)查參考文獻 4表 c =v= m/n= D *1000=28r/據(jù) 擇20r/f=r 這時實際切削速度 000=000m/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 切削時的功率可查參考文獻 4表 當b=580 970p 4f r，57m/削功率的修正系數(shù)為： = 故實際的切削功率為： 4據(jù) w 去機床的效率 n=機床的有效功率為： E 因 P故上述車削用量可用，即： f=r V=n=320r/ 計算基本工時 參考文獻 2表 削時間的計算公式為： 21 /t =（ 63+） x 1/ 鉆 3號莫氏錐孔 鉆孔 鉆床主軸轉(zhuǎn)速 000v/ s(按機床選取25r/s) 所以實際速度為： v=s 計算基本工時 1l +2l +3l +l)/ wn 87/車 25 切削深度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 2Z=35 Z=3 可一次切除 , 3進給量 f=r 計算切削速度 根據(jù)參考文獻 4表 用 質(zhì)合金車刀加工 =800 890f 削速度 7m/ 切削速度的修正系數(shù)查參考文獻 4表 c =v= m/n= D *1000=22r/據(jù) 擇50r/f=r 這時實際切削速度 000=000m/ 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 切削時的功率可查參考文獻 4表 當b=580 970p 4f r，57m/削功率的修正系數(shù)為： = 故實際的切削功率為： 4據(jù) w 去機床的效率 n=機床的有效功率為： E 因 P故上述車削用量可用，即： f=r V=n=450r/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 計算基本工時 參考文獻 2表 削時間的計算公式為： 21 /t =（ 43+） x 1/ 粗車端面 初步加工 ,取 Z=3,一次加工 , 3. 進給量 f=r.(參考文獻表 1表 計算切削速度 根據(jù)參考文獻 1表 =60據(jù)參考文獻 1表 = VC x mt x x =93r/ 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n=D *1000=31000 =822r/據(jù)機床說明書得 n=900r/ 計算基本工時 . (I+1I +2I +3I )/ wn f =(36+2+0+5)/(= 精車 40 切削深度 2Z= Z=一次切除 , 進給量 f=r 計算切削速度 根據(jù)參考文獻 4表 用 質(zhì)合金車刀加工 =800 890紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 鋼料，f 削速度 23m/ 切削速度的修正系數(shù)查參考文獻 4表 c =v= m/23m/n= D *1000=231000 90r/據(jù) 擇00r/f=r 這時實際切削速度 000=000m/124m/ 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 切削時的功率可查參考文獻 4表 當b=580 970p 2f r，162m/據(jù) w 去機床的效率 n=機床的有效功率為： E 因 P故上述車削用量可用，即： f=r V=124m/n=900r/ 計算基本工時 參考文獻 2表 削時間的計算公式為： 21 /t =（ 121+2） x 1/（ = 精車 30 切削深度 2Z= Z=一次切除 , 進給量 f=r 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 計算切削速度 根據(jù)參考文獻 4表 用 質(zhì)合金車刀加工 =800