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1、河北机电职业技术学院现代制造工程系毕业设计开题报告论文题目: xz-305铣床主轴工艺 编制及工装设计 学生姓名: 刘 素 霞 学 号: 050325060604 专业班级: 数控0606班 指导教师: 张 涛 填表时间: 2011年 06月20日XZ305铣床主轴工艺编制及工装设计 摘要 论述铣床主轴零件的工艺编制，研究零件机械加工工艺规程的设计问题，介绍工艺规程的组成、制定程序等。说明零件的机械加工工艺结构性，结合生产主要从零件分析、毛坯的选择、工艺路线的拟定、工序内容的确定等几个方面详细的讲述了铣床主轴零件工艺过程设计以及工艺编制中应注意的问题，以及如何才能达到最理想的表面质量和经济效益
2、。关键词 工艺路线 工艺编制 工装设计目 录引言11. 零件分析21.1零件作用：21.2零件技术要求：22.毛坯的选择22.1选择毛坯的原则：22.2主轴毛坯的选择及制造方法32.3毛坯的热处理33.拟定工艺路线33.1定位基准的选择33.1.1粗基准的选择原则33.1.2.精基准的选择原则43.2表面加工方法的选择43.3加工顺序的安排和工序的确定63.3.1机械加工工序63.3.2主要工序的加工方法73.3.3热处理工序83.3.4辅助工序83.4.工序的集中与分散83.4.1工序集中的特点83.4.2工序分散的特点93.5.加工阶段的划分93.5.1加工阶段的划分93.5.2划分加工阶
3、段的目的113.6主轴加工工艺过程分析133.6.1主轴毛坯的选择及制造方法133.6.2毛坯的热处理133.6.3定位基准的选择144. 工序内容的拟定154.1 机床与工艺装备的选用154.1.1机床的选择154.1.2工艺装备的选择174.2加工余量和工序尺寸的确定174.2.1加工余量的确定174.2.2 工序尺寸及其公差的确定184.3切削用量的选择334.3.1切削用量的选择原则334.3.2时间定额的制定344.4工艺过程的技术经济分析424.4.1提高劳动生产率的途径424.4.2工艺成本及其组成435.夹具设计部分435.1机床夹具的功用435.2机床夹具的分类435.3机床
4、夹具的组成445.4工件在夹具中的定位及定位误差445.4.1定位方案的设计455.4.2定位误差分析465.5对刀装置的确定465.6加紧装置的确定465.6.1.夹紧装置的组成475.6.2.夹紧装置的基本要求475.6.3.确定夹紧力47致谢：49参考文献50引言机械工业是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消耗品的产业，国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低在很大程度上取决于它所采用装备的性能和质量。所以机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。经过建国40多年的发展，机械工业已成为我国工业中产品门类比较齐全，具有相当规模和一定技术基础的支柱产业之一。
5、改革开放以来，机械工业引进了大量的国外先进技术，目前这些技术已大批量投入生产，加上国内自行研究开发的结果，使机械产品的结构正向着合理化方向发展，对市场的适应能力也明显增强。通过对引进技术的消化吸收，又计划的推进了企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术机械产品的性能及企业的经济效益都发生了显著的变化，我国机械工业综合技术水平有了较大幅度的提高，一批先进的生产技术在生产中得到应用和普及，约有近10%的企业进入了高技术企业的行列，60%以上的企业建立了专门的技术开发机构，此外科技体制改革不断深化，绝大多数研究院、所已进入经济建设主战场，正发挥越来越大的作用。按照传统的专业划分，机械
6、制造工艺学的研究范畴是零件的机械加工和装配的工艺过程。很长时间以来，机械加工工艺最广泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的顺序，采用硬度比工件高的切削刀具实现机械加工。改革开放以来，机械工业充分利用国内外的技术资源，进行技术改造，依靠科技进步，已经取得了长足的发展。但与世界先进水平相比，我国的机械制造业的产品在功能、质量等方面还有较大的差距，产品构成落后，精度保持性差、科研开发能力较薄弱、人员技术素质还跟不上现代机械制造业飞速发展的需要。因此，我国机械制造业必须不断增强技术力量，培养高水平的人才和提高现有人员的素质，学习和引进国外先进科学技术，使我国的机械制造工业早日赶上世界先进水平。
7、1. 零件分析1.1零件作用： 该零件为铣床主轴，属于精密机床主轴零件。它主要起支撑和传动转矩的作用，是旋转体零件。其主要由内外圆柱面、内锥面、螺纹、键槽及横向深孔等组成，是空心类机床主轴。所以它的主要表面的精度和表面质量要求很高，而且精度也要求稳定。1.2零件技术要求：（1）支撑主轴颈65和60，表面的同轴度分别是0.003和0.005；（2）安装铣刀的7：24内锥孔相对支撑轴颈的径向圆跳动为0.003，锥孔用涂色检查时，接触面积不小于85%，而且靠近大端；（3）大端的端面跳动为0.005；（4）轴颈65与前轴承过盈-0.005；（5）材料为38CrMoAlA,渗氮处理后的硬度：65HRC。
8、2.毛坯的选择机械加工常用的毛坯有锻件、铸件、型材件、焊接件等。选用时应考虑很多因素。2.1选择毛坯的原则：（1）零件的材料和其力学性能： 当零件材料为铸铁和青铜时采用铸件；零件材料为钢材时、形状不复杂而力学性能要求较高时采用锻件；力学性能要求不高时采用帮料。（2）零件的结构形状和尺寸： 大型零件一般用自由锻或砂型铸造件，中型零件可用模锻件或特种铸件；阶梯轴零件各个台阶直径相差不大时用帮料，相差较大时用锻件。（3）生产类型： 在大批量生产时应采用较多专用的设备和工具制造毛坯，如金属模机器造型的铸件、模锻或精密锻造的毛坯；在单件小批生产中一般采用通用设备和工具制造毛坯，如自由锻件、木模砂型铸件，
9、也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。（4）车间的生产能力： 应结合车间的生产能力合理的选择毛坯。（5）充分注意应用新工艺、新技术、新材料： 目前，少无切屑加工如精密铸造、精密锻造、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材、工程塑料等都在迅速推广。采用这些方法制造的毛坯，只要经过少量的机械加工，甚至不需要加工，即可使用。由该零件的工作环境，生产批量及材料等各个方面考虑，选择锻造毛坯（模锻）。2.2主轴毛坯的选择及制造方法毛坯的制造方法主要和使用要求和生产类型有关.毛坯形式有棒料与锻件两种.铣床主轴零件的材料为38氮化钢,该零件为大批生产,故毛坯选为锻件.通过加热锻造后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,
10、从而获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度.单件小批生产的阶梯轴一般采用自由锻,在大批大量生产中则采用模段自.自由锻造时所使用的设备比较简单,但毛坯精度较差,余量较大,特别是贯穿于通孔的轴件,既浪费材料,生产率又低.采用模锻毛坯,不但毛坯精度高、加工余量小、而且生产率也高.材料经模锻后,纤维组织的在分布有利于提高零件的强度.2.3毛坯的热处理轴是传递动力的零件,它应有良好的机械强度和刚度,而其工作表面又应有良好的耐磨性,因此轴件要选用适当的钢材;为了使轴件加工后有良好的尺寸精度稳定性,因而又要求有适当的热处理过程. 3.拟定工艺路线工艺路线的拟定是制定工艺规程的总体布局，包括：选择定位基准、确定加工方
11、法、划分加工阶段、决定工序的集中与分散、加工顺序的安排，以及热处理、检验、其它辅助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。3.1定位基准的选择 定位基准分粗基准和精基准两种：3.1.1粗基准的选择原则在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证加工表面有足够的加工余量，以及保证不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图样的设计要求，其选择原则有：（1）重要表面余量均匀原则 必须首先保证工件重要表面具有较小而均匀的加工余量，应该选择该表面作为粗基准。（2）工件表面间相互位置要求原则 必须保证工件上不加工表面与加工表面的相互位置要求，
12、应该以不加工表面作为粗基准。（3）余量足够原则 如果零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面作为粗基准。（4）定位可靠原则 作为粗基准的表面，应该选用比较可靠、平整光洁的表面，以确保定位准确，夹紧可靠。（5）不重复使用原则 粗基准的定位精度低，在同一尺寸方向上只允许使用一次，不能重复使用，否则定位误差太大。3.1.2.精基准的选择原则在选择精基准时，考虑的重点是如何减少误差，保证加工精度和安装方便。精基准的选择原则有：a. 基准重合原则：应该尽可能选用零件的设计基准作为定位基准，以免产生基准不重合误差。 b. 基准统一原则：应该尽可能选用统一的精基准定位加工各个表面，以保证各个表面之间的
13、相互位置精度。c. 自为基准原则：有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而且均匀，应该选择加工表面本身作为精基准。d. 互为基准原则：有些相互位置精度要求较高的表面，可采用互为基准反复加工的方法来保证。3.2表面加工方法的选择机械零件一般都是由一些简单的几何表面组合而成的，而每一个表面达到同样质量要求的加工方法可以由很多种，因此，在选择各个表面的加工方法时，要综合考虑各方面工艺因素的影响。(1)加工表面本身的要求根据每个加工表面的技术要求和各种加工方法及其组合后能达到的加工经济精度和表面粗糙度，确定加工方法及加工方案。所谓加工经济精度和表面粗糙度是在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备、工
14、艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。(2)被加工材料的性能被加工材料性能不同，加工方法也不同，如有色金属磨削困难，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行加工；淬火钢则采用磨削加工。1)生产类型在大批量生产中，可采用专用的高效设备和专用工艺装备，如平面和内孔可采用拉削加工；轴类零件可采用半自动液压仿形车床加工等。在单件小批生产中，可采用通用设备、通用工艺装备及一般的加工方法。2)本厂的现有设备情况和技术条件应该充分利用现有设备，发掘企业潜力，发挥工人的积极性和创造性。同时也应该考虑不断的改进现有的加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平，以及设备负荷的平衡。各种外圆的加工方法如表3.1所示。表3.1 外圆表面的加工方法序号加工路线经济精度（IT）表面粗糙度Ra/um10粗车11135012.520粗车半精车896.33.230粗车半精车精车673.21.640粗车半精车精车滚压（或抛光）670.20.02550粗车半精车磨削670.80.460粗车半精车粗磨精
