惰轮轴零件机加工艺规程编制

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1、湖南工业大学 课 程 设 计 资 料 袋 机械工程 学院（系、部） 2012 2013 学年第 一 学期 课程名称 机械制造工艺学 指导教师 职称 学生姓名 专业班级 机械工程及自动化 班级 学号 题 目 惰轮轴零件机加工艺规程编制 成 绩 起止日期 2013 年 1 月 4 日 2013 年 1 月 11 日 目 录 清 单 课程设计任务书 序号材 料 名 称资料数量备 注 1课程设计任务书1 2课程设计说明书1 3课程设计零件图纸1 4机械加工工艺卡片1 5 机械加工工序卡片12 20122013 学年第一学期学年第一学期 机械工程 学院（系、部） 机械工程及自动化 专业 班级 课程名称：

2、 机械制造工艺学 设计题目： 惰轮轴零件机加工艺规程编制 完成期限：自 2013 年 1 月 4 日至 2013 年 1 月 11 日共 1 周 内 容 及 任 务 一、设计的主要技术参数： 惰轮轴材料 QT60-2 钢；铸造圆角 R23； 二、设计基本内容： 对零件（中等复杂程度）进行工艺分析，画零件图；选择毛坯的制造方式；制订零件 的机械加工工艺规程；填写工艺文件；编写设计说明书。 三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务： （1）机械加工工艺卡片一张； （2）机械加工工序卡片一套； （3）设计说明书一份。 起止日期工作内容 2013.1.4-2013.1.6 熟悉课题、查阅资料；零件

3、分析，画零件图 2013.1.7-2013.1.8 制订零件加工工艺规程 2013.1.9-2013.1.11 填写工艺文件；编写设计说明书 进 度 安 排 2013.1.12 交课程设计并答辩 主 要 参 考 资 料 1 张世昌 主编机械制造技术基础北京：高等教育出版社，2001.1 2 郑修本 主编机械制造工艺学北京：机械工业出版社，1997.7 3 赵志修 主编机械制造工艺学北京：机械工业出版社，1990.6 4 明兴祖 编著数控加工综合实践教程湖南工业大学，2005.8。 指导教师 （签字）： 年 月 日 系 （教 研室） 主任 （ 签字）： 年 月 日 机 械 制 造 工 艺 学 设

4、计说明书 惰轮轴零件机加工艺规程编制 起止日期： 2013 年 1 月 4 日 至 2013 年 1 月 11 日 机械工程学院（部） 2013 年 1 月 11 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师 (签字 ) 目目 录录 摘摘 要要：.5 前前 言言6 一一 课程课程设设计的目的计的目的6 二二 课程设计要课程设计要求求的基本任务和要求的基本任务和要求7 2.1、基本任务.7 2.1.1、工艺设计的基本任务7 2.1.2、夹具设计的基本任务7 2.2、设计要求.7 2.2.1、工艺设计的设计要求. 7 2.2.2、夹具设计的设计要求7 三三 惰轮轴课程设惰轮轴课程设计计的方法和步骤的方

5、法和步骤8 3.1、生产纲领的计算与生产类型的确定.8 3.2、零件材料的分析.8 3.3、零件图的分析 9 3.4、确定毛坯.9 3.5、加工工艺路线. 11 3.6、确定工序尺寸及其公差. 13 3.7、确定切削用量. 13 3.8、机床及工艺设备的选择. .13 3.9、设计工艺过程卡. .15 3.10、零件的程序编制. .16 四四 夹夹具具设设计计17 4.1、夹具设计的目的和要求. .17 4.2、夹具类型的确定. .17 4.3、定位装置的设计. .17 4.4、夹紧装置的设计. .12 4.5、导向装置的设计及其它装置结构、夹具体的确定. .22 4.6、确定夹具技术要求和有

6、关尺寸、公差配合. 22 4.7、夹具精度分析与计算. 23 五五 设计小结设计小结. 24 六六 参考文献参考文献.25 惰轮轴零件机加工艺规程编制惰轮轴零件机加工艺规程编制 摘摘 要：要： 本设计的零件为惰轮轴，选用 QT60-2 钢。根据零件的形状、 尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采 用专用机床加工。通过对零件的分析，此轴要求精度高，工序适当 集中，要求光滑，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。 以便达到零件精度的要求。 前前 言言 在本次设计中，主要包括以下几个步骤： 一、惰轮轴的工艺设计： 确定毛坯,确定工艺路线,确定工序切削用量,确定工时定额的计算

7、。 二、惰轮轴夹具的设计： 设计夹具装置,导向装置,确定夹具技术要求和有关尺寸,公差配合,夹具精 度分析和计算。 课程设计要达到的主要目标及技术要求： 设计的零件尺寸要求精度高，表面粗糙度也高，要求表面光滑。本零件制品 为大批量生产。 一一 课程设计的目的课程设计的目的 课程设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节， 它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺 规程和工艺装备的设计。其基本目的是： （1） 培养工程意识。 （2） 训练基本技能。 （3） 培养质量意识。 （4） 培养规范意识。 二二 课程设计要求的基本任务和要求课程设计要求的基本任务

8、和要求 2.1、基本任务 2.1.12.1.1、工艺设计的基本任务、工艺设计的基本任务 (1)绘制零件工作图，毛坯图各一张 (2)编写设计任务书一份 (3)编制机械加工工艺规程卡片一套 (4)编写设计说明书一份 2.1.22.1.2、夹具设计的基本任务、夹具设计的基本任务 (1)收集资料,为夹具设计做好准备 (2)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案 (3)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书 (4)编制夹具的使用说明或技术要求 2.2、设计要求 2.2.12.2.1、工艺设计的设计要求、工艺设计的设计要求 (1) 保证零件加工质量,达到图纸的技术要求 (2) 在保证加

9、工质量的前提下,尽可能提高生产效率 (3) 要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全 (4) 在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备 (5) 工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求 2.2.22.2.2、夹具设计的设计要求、夹具设计的设计要求 (1) 保证工件的加工精度 (2) 提高生产效率 (3) 工艺性好 (4) 使用性好 (5) 经济性好 三三 惰轮轴课程设计的方法和步骤惰轮轴课程设计的方法和步骤 3.13.1、生产纲领的计算与生产类型的确定、生产纲领的计算与生产类型的确定 生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用.它决定了 各工序所需专业化和自动化的程度以及所选用的

10、工艺方法和工艺装备. 零件生产纲领可按下式计算. N=Qn(1+a%)(1+b%) 式中：N-零件的生产纲领（件/台） Q-产品的年产量（台/年） n-每台产品中，该零件的数量（件/台） a%-零件的备品率 b% -零件的平均废品率 已知零件的年生产纲领为 10000 零件的质量约为 2，查表 1-1 可知其生产 类型为大批量生产，初步确定工艺安排的基本思路为：加工过程划分阶段；工 序适当集中；加工设备以通用设备为主；大量采用专用工装。这样安排，生产 准备工作投资较少，生产效率高，且转产容易。 本设计的零件为小型零件，生产类型为大批量生产。 3.23.2、零件材料的分析、零件材料的分析 本设计

11、的零件是惰轮轴，选用 QT60-2 钢。QT60-2钢是优质素结构钢，属 于普通中碳钢。其强度、硬度较高，热处理硬度在 50左右，而塑性、韧性略 低。不能做冲、挤等加工零件。热锻、热压性能及被切削性能良好，冷加工变 形能力及焊接性能中等。是机械行业最常用的钢号之一，通常在调质或正火状 态下使用，还用于高频或火焰表面淬火处理。其收缩率小。其密度基本和铁的 密度一样与普通碳素钢都差不多，和 A3 更是相近，是 7.85g/cm*3。 3.33.3、零件图的分析：、零件图的分析： 要求：表面清晰，无毛刺，尺寸精度如上图。 零件的作用：该零件主要适用于机械传动系统中力的传送，用于机床，汽 车等产品。

12、3.43.4 确定毛坯确定毛坯 (1) 确定毛坯种类 根据零件材料确定毛坯为铸造件。 毛胚的种类有很多，如型材、锻造、铸造，由于该输出轴要承受较 大的冲击载荷和扭矩，为了增强其刚性和韧性，所以要选择锻件做为毛 胚。如选用棒料，由于生产类型为中批，从经济上考虑，棒料要切削的 余量太大，浪费材料。 工序集中和分散考虑工序集中和分散考虑 （1 1）工序集中）工序集中 工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内 容多，工艺路线短。其主要特点是： 可以采用高效机床和工艺装备，生产率高； 减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力； 减少了工件安装次数，利于保证表面间的

13、位置精度； 采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。 （2 2）工序分散）工序分散 工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内 容少，工艺路线很长。其主要特点是 设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换,对工人的技术 要求较低； 可以采用最合理的切削用量，减少机动时间； 所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。 工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模。一般情况下，单件小批生 产时，采用工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；批量生产时， 采用工序分散。 终上以及结合图纸要求，采用工序分散。 毛坯图 确定铸件形状确定铸件形状

14、 (1)根据第一章有关表格及铸工手册 ，确定外表面单边加工余量为 2.53mm (2)根据铸工手册 ，轴可通过拔长得到，为简化铸造工艺，对直径相 近的台阶适当合并 (3)根据轧制圆棒料切断和端面加工余量的要求，端面加工余量确 定 为 3mm 3.53.5 加工工艺路线加工工艺路线 1 1定位基准的选择定位基准的选择 以外圆为粗基准面加工端面为粗基准打中心孔，再以中心孔为基准车外圆。 以确定基准面。 2拟定工艺路线拟定工艺路线 根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的经济度和粗糙度能力， 查阅机械制造工艺学和机械加工工艺手册各加工面的加工方法. 确定各表面的加工方法确定各表面的加工方法 工件

15、各加工表面的加工方法和加工次数是拟定工艺路线的重要内容。主要 依据零件各加工表面本身的技术要求确定，同时还要综合考虑生产类型、零件 的结构形状和加工表面的尺寸、工厂现有的设备情况、工件材料性质和毛坯情 况等。各种加工方法的经济精度和粗糙度如下: 外圆表面及孔加工的经济精度与表面粗糙度外圆表面及孔加工的经济精度与表面粗糙度 序号加工方法经济精 度 （IT） 表面粗糙 度 Ra(m) 适用范围 1 粗车1113256.3 2 粗车半精车8106.33.2 3 粗车半精车精车691.60.8 4 粗车半精车精车抛光680.20.02 5 适用于淬火钢以外的 各种金属 序号加工方法经济精 度 （IT） 表面粗糙 度 Ra(m) 适用范围 1 钻1213 12.5 2 钻铰8103.21.6 3 钻粗铰精铰781.60.8 适用于淬火钢以外的 各种金属 加工顺序的安排加工顺序的安排 在确定了零件各表面的加工方法之后,就要安排加工的先后顺序。零件加工 顺序是否合适，对加工质量、生产率和经济性有着较大的影响。 1机械加工顺序的安排机械加工顺序的安排 在安排机械加工顺序时，一般遵循先粗后精、先面后孔、先主后次、基准 先行的原则。对于工序内容复杂的零件则视具体情况采取工序集中与分散的原 则处理。 2加工阶段的划分加工阶段的划分 对于精度和表面质量要