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1、毕 业 设 计 说 明 书专业：机械制造与自动化班级： 姓名： 学号： 指导老师： 二 O 一五届毕业设计（论文）任务书专业：机械制造及自动化 班级： 姓名： 学号：一、设计题目(附图)：内圆磨床主轴 零件机械加工工艺规程制订及第 80 工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。三、设计内容：1、零件图分析：l） 、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析） ；2） 、绘制零件图；2、毛坯选择： 1） 、毛坯类型； 2） 、余量确定； 3） 、毛坯图。3、机械加工工艺路线确定： 1） 、加工方案分析及确定； 2） 、基准的选择；3） 、绘制加工工艺流程图（确定
2、定位夹紧方案） 。4、工艺尺寸及其公差确定： 1） 、基准重合时（工序尺寸关系图绘制） ； 2） 、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3） 、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1） 、编写工艺设计说明书； 2） 、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1） 、工序图分析； 2） 、定位方案确定； 3） 、定位误差计算； 4） 、夹具总装图绘制。 9、指定工序刀具、量具没计。 （绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程
3、制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图） ；3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写）4、夹具总装图一张（A4 图纸） ；零件图两张（A4 图纸） ；5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4 图纸） ；量具工作图一张（A4 图纸） 。五、起止日期：年月 日一年月 日(共 7 周 )六、指导教师：七、审核批准： 教研室主任： 分院院长：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 日目录第一部分 工艺设计书明说 4第二部分 第 80 号工序夹具设计说明书 22第三部分 第 35 号工序刀具设计说明 2
4、4第四部分 第 110 号工序设计说明书 26第五部分 毕业设计体会29第六部分 参考资料 30全套图纸，加第一部分工艺设计说明书一、零件图工艺性分析1.1 零 件 图 的 完 整 性 分 析（ 1） 由 图 纸 分 析 得 出 该 零 件 为 （ 内 圆 磨 床 主 轴 ） ， 零 件 代 号 为 (ZJ012-A)材 料 为（ 20Cr） 。 由 于 零 件 图 没 有 图 框 及 标 题 栏 ， 因 此 无 法 得 出 绘 图 比 例 、 及 零 件 质 量 。（ 2） 由 图 纸 得 ： 零 件 视 图 完 整 、 尺 寸 、 表 面 粗 糙 度 、 公 差 和 技 术 要 求 标 注
5、 合 理 ， 材 料 选择 正 确 。1.2 零件结构功用和特点分析该零件为内圆磨床主轴，其作用是带动磨床的砂轮旋转，受交变载荷作用，要承受较大的交变 应力，应具有较高的抗拉、抗弯、及抗扭强度。（1）功用：传递运动和动力、及支撑作用（2）特点：L/d12 所以该轴为挠性轴，刚性差、切削性能差1.3 零件技术要求分析（1）尺寸精度合理标注 35-0.003 -0.007（IT3） ，46（IT8;Ra0.8） ，M33X1.5-6h、M33X1.5LH-6h(IT6)，181+0.5 0(IT12)；内圆磨床主轴在径向方向上尺寸精度要求高于轴向；故其余未注公差由未注尺寸公差按 GB/T1804-
6、m线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000） （mm） 查的径向公差等级为（精密级 f）轴向公差等级为（中等级 m） 。（2）形位精度：俩段外圆 35-0.003 -0.007（IT3）圆度要求 0.002、径向跳动量为 0003,故而零件的旋转精度较高，35-0.003 -0.007（IT3） 的外圆中心线与 46 外圆柱面的左右端面垂直度为0.005，其余表面由未注形位公差的公差值(GB/T11841996)（mm） 查的 46、28 外圆的径向跳动量均为 0.1，2 4 _o.21 俩平面的对称度和平面度由未注形位公差的公差值(GB/T11841996)（mm） 查得公差等级均
7、为 k，所以平面的平面度为 0.1、对称度为 0.6。（3）表面粗糙度35-0.003 -0.007 Ra0.4、莫氏锥孔 Ra0.4、1:5 外圆锥 Ra0.4；46 Ra0.8、46 左右俩轴肩 Ra0.8。故零件表面质量要求较高。（4）热处理要求热处理至硬度 59HRC（5）得出结论由于轴类零件得支承轴颈一般与轴承配合，是轴类零件的主要表面，它影响轴的旋转精度与工作状态，同样由图纸得出 35-0.003 -0.007 外圆的尺寸精度、圆度、圆跳动、表面粗糙度等要求较高。同理得出：35-0.003 -0.007 俩处外圆；46 左右俩轴肩；莫氏 3 号锥孔及 1:5 外圆锥等都是重要表面，
8、加工时要着重对待1.4 零件结构工艺性分析该零件为内圆磨床主轴，多阶梯，带有内外螺纹，内锥孔和外圆锥的细长轴，零件在加工过程中容易变形，故在加工过程中使用中心架。总体来说主要表面 的加工精度和表面质量要求较高加工难度较大，需要细化加工工步，增加基准修正次数，减少加工变形。2.毛 坯 类 型 （查阅机械加工工艺编制 ）2.1 毛类类型根据图纸要求得材料为 20Cr,零件工作载荷较大（交变载荷） ，且为中批生产，因此查阅附表5常用毛坯类型根据零件材料 20Cr,故选择锻件采用锻件：目的是使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，可获得较高的 抗拉、抗弯、及抗扭强度。采用锻件的优点：可改变材料的力学性能，又
9、能节约材料，减少机加工量。采用模锻的原因：1 模锻毛坯制造精度高；2 加工余量少；3 生产效率高；4 可锻造形状复杂 的毛坯。综合考虑成批生产成本，减少废品率，采用模锻比自由锻合适。2.2 毛 坯 余 量 确 定 （ 查 阅 机 械 制 造 技 术 实 训 教 程 P132）通过简化零件细节，由于零件为中批生产，因此毛坯的锻件精度为普通级，形状复杂系数 S 为简单，锻件材质系数为级。由表 510 查得毛坯在厚度方向 上的单边余量为 1.72.2mm；水平方向上的单边余量为 2.02.5mm。确定为 2mm。S=该零件属于简单零件，查表 510 得厚度方向单边取值 1.7-2.2mm 选择 2m
10、m ；水平方向单边余量取值 2.0-2.5mm 选择 2mm。重新计算： 98.04)305()198639(S222 gSi S2在同一区间内，由表 510 得厚度方向单边取值 1.7-2.2mm 选择 2mm ；水平方向单边余量取值 2.0-2.5mm ，说明添加的余量合适。查表 58 锻件的厚度公差查得 50+1.5 -0.5 、39+1.5 -0.5；模锻长度公差 360+1.9 -0.9 同轴度错差 0.7 横向残留飞边 0.72.3 毛坯零件合图估算：8.04)305()1958463(222 gM3.机 加 工 工 艺 路 线 拟 定3.1 定位基准选择粗加工时互为基准，用已加工
11、的作为基准，进行加工，再以刚加工的面为基准，进行下一步 加工。首先以俩处 35-0.003 -0.007 外圆为定位基准，铣端面和打中心孔，再以刚加工的端面和中心孔 为基准加工右端 35-0.003 -0.007 外圆及各段外圆和左端各外圆，保证了外圆的圆度度要求，端面与轴线的垂直度要求，为后继 加工提供精基准。精加工时统一基准，以中心孔定位，作为精加工基准，对各外圆表面进行加工，通过不断的修正中心孔，提高定位精度，进一步精加工零件。3.2 主 要 表 面 加 工 方 案 确 定（ 1） 外 圆 表 面 ： 35-0.003 -0.007（IT3； Ra0.4） 粗车（IT13;R a12.5
12、 ) 半精车（IT9;R a6.3 )粗磨（ IT8;Ra1.6 )精磨（IT6;R a0.8 )研磨（IT3;R a0.4 )外圆 4 60 -0.15 (IT8;Ra0.8) 粗车（IT13;R a12.5)半精车（IT9;R a6.3 )磨 削 （ IT8;Ra0.8） 1: 5 的外圆锥（Ra0.4） 粗车（ IT13;Ra 12.5)半精车（ IT9;Ra 6.3)粗磨（IT8;R a0.8 )精磨（IT7;R a0.4) M33X1.5 一 6h 螺纹 粗车（IT13;R a12.5)半精车（IT9;R a3.2)粗 车 螺纹 M33X1.5 一精车螺纹 M33X1.5 一 6h(
13、IT6; ) M33X1.5LH 一 6h 螺纹 粗车（IT13;R a12.5)半精车（IT9;R a3.2)粗 车 螺纹 M33X1.5LH 一精车螺纹 M 33X1.5LH 一 6h(IT6; ) 28+0.1 -0.1 外圆面上的俩平面(2 4 _o.21) 粗铣(IT11;Ra12.5)一精铣（IT9；Ra3.2） 莫氏三号锥孔 （ Ra0.4） 钻 （ IT13;Ra12.5)扩 （ IT11;Ra 6.3 12.5)铰（ IT9;Ra3.2 )精 铰 （IT8;R a1.6)研 磨（IT7;R a0.4 ) M16X 1.5 钻 （ IT13;Ra12.5) 丝锥攻丝 M16X
14、1.5 M10X 1 钻 （ IT13;Ra12.5) 丝锥攻丝 M10X 1 外圆 4 6+ -0.15 轴 肩 的 加 工 方 案 ： 粗 车 半 精 车 粗 磨 轴 的 左 右 端 面 及 中 心 孔 加 工 方 案 ： 专 用 机 床 其 余 表 面 一 次 加 工 完 成3.3 加工顺序的安排根据先粗后精、先面后孔的原则 先粗加工各端面及外圆 后精加工 以及加工孔工序 工序名称 工序内容05 下料10 锻 模锻15 热处理 正火25 铣端面 铣端面和打中心孔30 车 粗车左端 35-0.003 -0.007 外圆，46 外圆及 46 左端轴肩35 车 粗车右端各外圆及 46 外圆右端轴肩40 钻 钻右端 9 底孔 扩 10.5 孔及锪 护锥和 扩锥0601245 钻 钻左端 14.5 底孔 扩左端锥孔及镗 21.5 凹槽和 倒角650 热处理 调质 2040HRC55 修磨 修磨中心孔60 车 半精车左端外圆、46 左端轴肩、退刀槽和越程槽65 铰 粗、精铰莫氏 3 号锥孔、半精镗 21.5 凹槽及锪 内倒角070 车 半精车右端各外圆、46 轴肩、退刀槽和越程槽、倒角75 锪 半精锪右端 内倒角及 护锥0120680 铣 粗、精 平面 .-485 车 粗、精车左端螺纹 M33X1.5，87 攻丝 攻内螺纹 M16X1.590
