機械制造工藝學實驗報告

1、. 實踐目的及主要內(nèi)容（ 1）了解生產(chǎn)現(xiàn)場機床的類型及其布局；（ 2）了解生產(chǎn)現(xiàn)場工人使用的工藝文件（主要工序卡）形式；（ 3）了解生產(chǎn)現(xiàn)場的夾具類型；（ 4）重點了解一個零件的機械加工過程（加工路線、加工階段劃分等）及一副夾具的工作原理；（ 5）完成實踐報告。. 實踐時間第八周 第十周 星期五 三 . 實踐單位簡介黃石中興氣動機械有限公司是國內(nèi)領先的全系列氣動馬達及延伸產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)廠家。主要經(jīng)營氣動馬達、減速氣動馬達、氣動啟動器、氣動葫蘆、潛孔鉆機、錨桿鉆機、幫錨桿鉆機、氣動絞車、氣動泵、及氣控閥等。公司擁有一支高素質(zhì)、專業(yè)、執(zhí)著的團隊，始終活躍在行業(yè)前列，多年來致力于氣動機械的研究、開發(fā)、

2、制造，產(chǎn)品具有結構緊湊、耐磨、低噪聲等優(yōu)異品質(zhì)；以專業(yè)的態(tài)度、優(yōu)異的品質(zhì)贏得了廣大朋友的信賴與支持，也贏得了廣闊、穩(wěn)定的市場，用戶遍及國內(nèi)二十多個省市自治區(qū)，并遠銷韓國、日本、印度、泰國、巴基斯坦、越南、土耳其等國。為加強企業(yè)發(fā)展后勁，向高科技型企業(yè)邁進，公司整體搬遷至千畝青翠的青龍山下、萬頃碧波的磁湖畔，與科研實力雄厚、加工設備精良、檢測設備齊全的黃石理工學院強強聯(lián)合，合作成立學、產(chǎn)、研基地，使公司整體實力躍上一個新臺階。公司擁有一支高素質(zhì)、專業(yè)、執(zhí)著的團隊，多年來致力于氣動機械的研究、開發(fā)、制造，締造了“中興”氣動馬達卓越的品質(zhì)，以專業(yè)的態(tài)度，優(yōu)異的品質(zhì)贏得了朋友的信賴與支持，也贏得了廣闊

3、，穩(wěn)定的市場。氣動馬達是公司的專業(yè)根基。公司有葉片式、齒輪式、活塞式三大系列氣動馬達。由氣動馬達延伸的產(chǎn)品有葉片式、齒輪式、活塞式減速氣動馬達、氣動的產(chǎn)、氣動卷揚機、氣動錨桿鉆機、潛孔鉆機、氣動隔膜泵九大類百余種氣動產(chǎn)品。公司可根據(jù)用戶不同功率、轉速、安裝空間需要，設計提供各式國內(nèi)外專用成套減速氣動馬達及其配套設備。在為礦山、鋼鐵、 金屬冶煉、石油、 化工、造紙、 海洋流體輸送、水電工程等領域服務中，業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新攻堅，性價比優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)。公司一貫以科技為動力，著力開發(fā)新產(chǎn)品，研究新工藝、新技術，讓客戶不僅獲得優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)還可以得到具競爭性的價格。創(chuàng)立“中興”國內(nèi)頂尖品牌是該公司的追求，公司目標

4、是達到甚至超越國際一流品牌。四 . 齒輪軸機械加工過程分析（一）材料的選擇該軸包括圓柱、齒輪、鍵槽等表面。軸是組成減速器的重要零件之一，它本身要求有足夠的強度和剛度，足夠精確的尺寸和較高的表面粗糙度，與軸承配合處的軸頸表面還有高的硬度，因而材料應具有優(yōu)良的綜合機械性能。碳素鋼價格低廉、鍛造工藝性能好、對載荷較大，較為重要的場合，以45 號鋼最為常用。為確保使用性能，我們選用45 鋼作為齒輪軸的材料。（二）毛坯的選擇在選擇毛坯時應注意以下因素:（ 1）零件材料及其機械性能（ 2）零件的形狀和尺寸（ 3）生產(chǎn)類型（ 4）具體生產(chǎn)條件（ 5）充分考慮利用新工藝、新技術和新材料的可能性考慮上述因素綜合

5、分析，零件材料為45 鋼，各臺階直徑相差較大，采用棒料浪費材料，而且零件在工作中經(jīng)常承受較大的沖擊性載荷，因此應選用鍛件。由于零件為大量生產(chǎn)，而且零件的輪廓也較簡單，尺寸不大，故采用模鍛成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。經(jīng)綜合考慮，選用小35mmX200mm45鋼模鍛成型作毛坯。（三）零件的技術要求為了使材料得到高強度、高塑性和高韌性的性能，對齒輪軸進行調(diào)質(zhì)處理，選用 IT7級精度， 對于外圓表面粗糙度Ra0.8, 鍵槽底部粗糙度Ra6.3, 鍵槽側面Ra3.2， 齒輪精度IT7級，齒面粗糙度Ra3.2,端面表面粗糙度Ra3.2,尺寸精度、位置精度、幾何形狀精度等技術要求見零件圖

6、紙（四）工藝分析1、零件使用性能分析從傳動軸的受力分析可知，它受扭轉-彎曲復合作用力，承受中等載荷，工作教平穩(wěn)，沖擊力小，所以，可以采用45 鋼，為了改善組織，提高力學性能，坯料需進行正火熱處理。2、零件技術條件分析外圓尺寸精度：小24h7mm625h7mm620h7mm616h7mm612h7mm610mm 及M32mmi螺紋。外圓形狀位置精度：小32、小25、小20、小16相對小12外圓表面質(zhì)量：所有外圓表面質(zhì)量要求 Ra0.8um,兩鍵槽側面要求Ra3.2,底部Ra6.3,齒輪齒面 Ra3.2um=3、零件結構工藝性分析軸的鍛件強度較高，形狀比較簡單，外輪廓尺寸不大，在小 20h7（|）

7、和12h7兩節(jié)軸上均開有鍵槽，且軸兩端帶有中心孔?？偟膩碚f，軸的結構較規(guī)則，在加工鍵槽和中心孔時，采用頂尖和三爪卡盤夾緊定位。4. 毛坯選擇的合理性分析在傳遞力矩過程時要承受很強的沖擊力和很大的交變載荷，要求材料應有較高的強度、沖擊韌度、疲勞強度和耐磨性，而且輪廓形狀不復雜，故采用鍛件適宜。零件尺寸不大，且為批量生產(chǎn)，故采用模鍛適宜。5. 毛坯余量確定毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯的精度越高，則零件的機械加工勞動量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，因而，在確定毛坯時，應根據(jù)機械加工和毛坯制造兩方面考慮。毛坯余量項目。32mm?25mm?20 mm?16mm?12 mm

8、粗車余量（直 徑）1.56.5111519半精車余量（直 徑）0.622.52.52.5精車余量（直 徑）0.41111磨削余量（直 徑）0.50.50.50.50.5總余量（直徑）310151923（五）機械加工工藝過程1. 定位基準的選擇定位基準是加工中用來使工件在機床或夾具上定位的所依據(jù)的工件上的點、線、面基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要部分， 基準選擇的合理與否直接影響零件的加工質(zhì) 量，甚至還有可能造成零件的報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。按工件用作定位的表面狀況 把定位基準為粗基準、精基準，以及輔助基準。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加工過的 毛坯表面作為定位基準，這種基準稱為粗基準。用加工過

9、的表面所作的定位基準稱為精 基準。粗基準的選擇原則：1）對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，當必須保證不加工表面與加工表面的 互為位置時，應選擇不加工表面為粗基準。如果零件上有多個不加工表面，應選擇其中 與加工表面互為位置要求高的表面為粗基準。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作粗基準。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作組基準。4）作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準在同一尺寸方向只允許使用一次。精基準的選擇原則：1）基準重合原則2)基準統(tǒng)一原則3)自為基準原則4)互為基準原則5)所選擇精基準

10、應能保證工件定位準確，裝夾方便，夾具結構簡單適用。綜上因素，粗車時以外圓和兩側端面為粗基準，以兩側端面中心孔為精基準定位。2. 表面加工方法的選擇加工方法的選擇需考慮經(jīng)濟加工精度、工件材料性質(zhì)、工件的結構形狀和尺寸、生產(chǎn)類型和經(jīng)濟性以及現(xiàn)有設備情況和技術條件等因素，根據(jù)各表面加工要求和各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：尺寸小25h7m很小16h7mm車半精車磨削尺寸小20h7mmi612h7mm粗車半精車銃鍵槽磨削大徑為632mm齒輪：滾齒剃齒3. 加工階段的劃分工件的加工質(zhì)量要求較高時，都應劃分加工階段。一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。粗加工階段是切除大部分加

11、工余量并加工出精基準，主要是提高生產(chǎn)率。半精加工階段是為零件主要表面的精加工做準備，并完成一些次要表面的加工，一般在熱處理前進行。精加工階段從工件上切除較少余量，所得精度和表面質(zhì)量都比較高。因此，對齒輪軸的加工階段劃分為：加工精基準粗加工主要表面半精加工主要表面精加工主要表面。4. 加工順序的安排一個零件有許多表面需要機械加工，此外還有熱處理工序和各種輔助工序。各工序的安排應遵循一些原則。機械加工工序的安排應遵循的一般原則：(1) 基面先行原則(2) 先粗后精原則(3) 先主后次原則(4) 先面后孔原則而齒輪軸除了應遵循加工順序安排的一般原則，還應注意:(1) 外圓表面加工順序應為，先加工大直

12、徑外圓，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。(2) 齒輪軸上的退刀槽等表面的加工應在外圓精車之后，否則在精車外圓時產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞刀具。熱處理工序的安排應遵循一般原則：（ 1）預備熱處理如退火和正火，通常安排在粗加工之前進行，調(diào)質(zhì)安排在粗加工以后進行。（ 2）最終熱處理通常安排在精加工之后和磨削加工之前，目的是提高材料強度、表面硬度和耐磨性。常用的熱處理方法有調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火等。輔助工序的安排:輔助工序種類較多，包括檢驗、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁及平衡等。檢驗工序分加工質(zhì)量檢驗和特種檢驗，是工藝過程中必不可少的工序，除了工序中的自檢外，還需在下列場

13、合單獨安排檢驗工序：（ 1）粗加工后；（ 2）重要工序前后；（ 3）轉車間前后；（ 4）全部加工工序完成后。綜上各種原則，齒輪軸的加工工序為：工序10：下料工序20：模鍛工序30：正火工序40：車端面、打中心孔工序50：粗車各外圓工序60：調(diào)質(zhì)處理工序70:精車外圓？32mm ?20mm ?16mm ?12mm倒角工序80：銑鍵槽工序90：磨各外圓工序100：滾齒工序110：剃齒工序120：去毛刺工序130：檢驗工序140：入庫齒輪軸機械加工工藝過程卡片黃石理工學院機電學院機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型 號零件 圖號JS99-03共2頁產(chǎn)品名 稱零件名稱齒輪 軸第1頁材料牌號45毛坯種類鍛造毛坯外

14、形尺寸735mmX200mm每件毛坯可制件 數(shù)1每臺 件數(shù)1工序號工序 名 稱工序內(nèi)容車間8設備工2裝備工時準終單件10下 料棒料尺寸？35mmX200mm金工20模鍛鍛造毛坯30熱處理正火處理40車車端面，打中心孔金工CA6136YT1545° 右 偏刀，中心孔 鉆50車粗車外圓？32mm725mm ?20mm 716mm ?12mm金工CA6136YT1590° 右偏刀、頂尖，游標卡尺60熱 處 理金工70車?12mm倒角圓金工CA6136YT1590° 右偏刀、YT1545°右偏刀， 頂尖，千分尺80銃銃鍵槽金工X5032直柄鍵槽銃刀、V形塊90磨

15、以兩中心孔定位裝夾工 件，磨各外圓金工MI332BX 1500頂尖、平行砂 輪，千分尺100滾齒滾齒，最大直徑為？32mm金工Y3150K整體齒輪滾 刀（模數(shù)為3, 頭數(shù)2）彈簧 夾頭、頂尖110剃齒剃齒金工Y4250剃齒刀黃石理工學 院機電學院機械加工工2過程卡片產(chǎn)品零件圖號JS99-03共2頁產(chǎn)品名稱零件名稱齒輪軸第2頁描 圖120鉗工去毛刺金工錘刀130檢驗檢驗質(zhì)檢 室千分尺、游標 卡尺、描校140入 庫涂上防銹油底 圖 號設計（日審核（日 期）標準 化 （日期）會簽（日 期）一期）裝處更改簽日標處更改義簽日訂標記數(shù)文件字期記數(shù)件名字期號號（六）主要機床1、常用機床介紹1）車床車床是應用

16、最廣泛的金屬切削機床之一，它的加工范圍很廣。車床可以車削外圓、 車端面、切斷和切槽、鉆中心孔、鉆孔、鏈孔、較孔、車削各種螺紋、車削內(nèi)外圓錐面、 車削特形面、滾花以及盤繞彈簧等。2）鉆床鉆床的特點是工件固定不動，刀具做旋轉運動，并沿主軸方向進給，操作可以是手 動，也可以是機動。在鉆床上裝上不同的刀具可完成鉆孔、擴孔、較孔、物孔、物凸臺 等。5）銃床銃床是利用銃刀在工件上加工各種表面的機床，銃刀旋轉為主運動，工件或（和）銃刀的移動為進給運動。銃床的加工范圍與刨床相近，但比刨床加工范圍廣，因而在很大 程度上取代了刨床。銃刀是一種多齒刀具，銃刀上等每個刀齒是間歇參加工作的，因而 使得刀齒冷卻條件好，刀

17、具耐用度高，有較高等生產(chǎn)率，因此在單件小批和成批大量生 產(chǎn)中，銃削都得到廣泛的應用。銃床加工精度一般為IT9-IT7 ,表面粗糙度 Ra值為6.3-1.6um。6）磨床磨床是為了適應工件精密加工而出現(xiàn)的一種機床，它是精密加工機床的一種，磨床是用 非金屬的磨具或磨料加工工件各種表面的機床。通常磨具旋轉為主運動，工件的旋轉與 移動或磨具的移動為進給運動。通常把使用砂輪加工的機床稱為磨床，如外圓磨床，平 面磨床，而把用油石、研磨料作為切削工具的機床稱為精磨機床。2、機床的選擇零件的加工精度和生產(chǎn)效率在很大程度上是由機床的使用性能決定的，在設計工藝 規(guī)程時，主要是選機床種類及型號，選項擇時間參照相關手

18、冊，產(chǎn)品樣品，遵循以下原 則：（1）機床的加工尺寸范圍應與零件的外輪廓尺寸相適應(2)機床的精度應與上件的精度要求相適應；(3)機床生產(chǎn)類型應與零件的生產(chǎn)類型相適應。當在車間沒有相適應的機床設備時，就需要對已有的機床進行設備的改裝，使其成為專用機床。在此，應根據(jù)具體要加工的零件的要求提出設計任務書，包括 ：一些必要參 數(shù)、精度要求，產(chǎn)品要求，產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟效益等。齒輪軸需經(jīng)過車、鉆、銃、滾齒等工序加工完成。根據(jù)現(xiàn)有的設備具體安排如下：粗車兩端面，各部分外圓面選用 CA6136普通車床b.半精車、精車外圓輪廓，鉆、選用 CA6136普通車床、鉆床c.銃鍵槽選用X5032d.齒輪加工選用滾齒機；滾

19、齒機Y3150K參數(shù)：最大工件直徑X最大模數(shù)(mm滾力至工作 臺最小中心 距(mrm工作臺尺寸(mrm主軸轉速級數(shù)范圍(轉/min)800X1050690945280電機外形尺寸長X寬X高(mrm工作精度主電 機總電容臺數(shù)等級粗糙度Ra7.516.0373050X960X21505-6-72.5五.夾具工作原理分析機床夾具是機床上用以裝夾工件(和引導刀具)的一種裝置。具作用是將工件定位, 以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。合理地選擇夾具， 能夠保證加工精度，提高生產(chǎn)率，減輕上人的勞動強度。1 .通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。在

20、通用機 床上一般都附有通用夾具，如車床上的三爪和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭、銃床上的平 口虎鉗、萬能分度頭、回轉工作臺等；磨床上的磁力工作臺等。這些夾具有很大的通用 性，使用時無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以裝夾不同的工作。通用夾具一般作為機床附件供應給用戶，在單件小批生產(chǎn)中廣泛用于裝夾定位基準面比較簡單（如外圓柱面、平面）的工件。三爪卡盤：適合安裝較短的軸類或盤類工件。四爪卡盤：適合安裝方型、橢圓型 或不規(guī)則形狀的工件，裝夾時必須找正，定中心。中心架和跟刀架：在車削細長軸時， 為增加工件剛性防止工件振動采用中心架或跟刀架，作為附加支承。2 .專用夾具專用夾具是專為某一工件的某道工序的加工而設計制造的夾具。專用夾具不必考慮通用性，故可以設計得結構緊湊、操作簡單、使用方便。但它的設計制造周期較長，成 本也較高，產(chǎn)品變更時無法使用，因而