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1、浙江水利水电学院机械制造技术与实践课程设计 题 目： 挂轮工艺设计 系 部： 机械与汽车工程学院 专业班级： 机电12-1 姓 名： 学 号： 指导教师： 迄止时间： 目录一、分析零件图21.零件的作用22.零件的工艺分析2二、确定生产类型3三、确定毛坯31.确定毛坯种类32.确定铸件及形状3四、机械加工工艺过程设计31.选择定位基准32.拟定工艺过程4五、选择机床和工艺设备61.选择机床62.选择夹具63.选择刀具64.选择量具7六、确定工序尺寸71.向工序尺寸72.向工序尺寸7七、确定切削用量和时间定额71.工序172.工序27机械加工工艺过程卡片0机械加工工艺卡片0附录1附录2挂轮架轴工
2、艺设计一、分析零件图1.零件的作用机械中的运动副、铣床附件就是轴，安装在挂轮架上，齿轮在安装在轴上，用来传动分度头，使工件做复合运动。2.零件的工艺分析二、确定生产类型根据要求可知该产品生产类型为中型批量生产，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，生产效率较高，且转产容易。三、确定毛坯1.确定毛坯种类毛坯为45钢（优质碳素结构钢）。其优点是： 用途广泛，力学性能好，工艺性好。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批量生产，因该轴零件轴颈尺寸相差大，且为中批生产，故采
3、用锻件（模锻）2.确定铸件及形状根据表1-6取加工余量等级为MA-G级。根据表1-7确定各表面的铸件机械加工余量。根据有关手册，铸件直径小于22的孔均不铸出，两侧平面也不铸出。铸件零件合图（见附录2）四、机械加工工艺过程设计1.选择定位基准基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出很多问题，进而导致生产无法正常进行。（1）选择粗基准粗基准的作用主要是决定加工面与不加工面之间的位置关系,以及保证加工面的余量均匀,选取未加工外表面为粗基准圆表面。（2）选择精基准考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重
4、合”原则和“基准统一”原则，半精加工时70mm外圆、钻2-10mm孔时，选择粗加工过的56mm外圆为精基准，车螺纹特543-左螺纹，磨孔时，都以大端外圆为精基准 。钻2-10mm孔时，以15mm端面为辅助的定位基准。2.拟定工艺过程确定工艺过程方案1）拟定方案制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率,除此以外,还应考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降. 选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案工序号工序内容定位基准1备料2粗车外圆
5、，钻孔特，钻通孔外圆及端面3车端面，车外圆，车孔，车槽，倒角小头外圆及端面4车小头端面，车外圆，车孔,大头外圆及端面5车螺纹特左螺纹至图纸要求大头外圆6钻2-10mm孔，保证尺寸15mm56mm外圆，15mm端面7铣大端两平面至尺寸66mm，到38mm止大端外圆及端面10mm孔8铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm大端外圆及端面10mm孔9热处理: 渗碳、淬火、回火10喷砂: 表面强化，去氧化皮11磨小头端42mm孔至图纸要求，表面粗糙度Ra值为1.6m大端外圆及端面12磨外圆面上四处润滑平面小端孔及端面13磨外圆至图纸要求，磨端面，表面粗糙度值Ra值为1.6m小端孔及端面14磨大头端面
6、，保证尺寸表面粗糙度值Ra值为1.6m大头另一端15检验16入库2）方案论证该方案将钻2-10mm孔工序安排在铣圆弧槽之前，再以钻2-10mm孔最为定位基准进行铣圆弧槽工序，可以保证定位精度;因为四处润滑平面未次要表面，将磨四处润滑平面安排在工序12，可省去一道去毛刺工序。此方案较为合理，节省了工作时间，效率较高，即使用此方案进行生产。五、选择机床和工艺设备 1.选择机床工序7、8采用X6030型卧式铣床， 工序6采用Z518型立式钻床。工序 2,3,4，5采用CA6140型卧式车床。工序11采用M2110A型内圆磨床。工序12，采用M7112型卧轴矩台平面磨床。工序 14采用M7332A型卧
7、轴圆台平面磨床。工序13采用M114W外圆磨床。 2.选择夹具该转动套筒的生产纲领为中批生产，所以可采用专用夹具。 3.选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在钻孔10mm，由于精度不高，可采用硬质合金刀。 4.选择量具加工的孔均采用极限量规。六、确定工序尺寸根据该零件的结构特点及其工艺过程方案，分别按径向和轴向确定工序尺寸。1. 向工序尺寸径向各圆柱表面加工时工艺基准与设计基准重合。根据前面已初定的铸件各表面总机械加工余量及选定的各表面加工方法，按照有关工序尺寸的确定方法及资料，由后向前推算工序尺寸，并确定其公差。2. 向工序尺寸因轴向各端面加工定位基准多次相互转换
8、，使之尺寸及偏差关系很复杂，余量的核算也比较复杂，故采用工序尺寸联系图表法确定轴向工序尺寸。七、确定切削用量和时间定额1.工序1：备料2.工序2：粗车外圆，钻孔特，钻通孔工件材料：20CrMo，圆钢。（1）工步1加工要求：粗车左端外圆机床：CA6140型卧式车床，刀具：YT151) 切削深度：双边余量为2Z=3.5mm2) 进给量f：取f=0.5mm/r。3) 切削速度: 切削速度V， 式中 T：刀具耐用度，选为3600s。 K:速度修正系数 系数C为242，指数为0.35代入公式，得4) 机床主轴转速： 式中:切削速度 圆钢直径与453.5r/min相近的转速为450r/min,则实际切削速
9、度: 5) 检验机床功率：主切削力可查得=2.3kw根据查得CA6140卧式车床电动机功率为7.5kw，当主轴转速为250r/min时，主轴传递的功率为4.5kw，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 机动时间t被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=185mm刀具切入长度: = 主偏角 故 l=2mm 刀具切出长度l： 取l=0mm试切附加长度，取=5mm。（2）工步2加工要求：车孔特543-左螺纹至尺寸机床：CA6140型卧式车床，刀具：YT151) 切削深度：双边余量为2Z=6mm2) 进给量f： f=0.40.6，取f=0.5mm/r。3) 切削速度 切削速度V 式中 T：刀具耐用度，选为3
10、600s。 K:速度修正系数 系数C为242，指数为0.35代入公式，得4) 机床主轴转速： 式中:切削速度 圆钢直径与377.1r/min相近的转速为400r/min,则 实际切削速度: 5) 机动时间t被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=56mm刀具切入长度: =主偏角 故 l=2mm 刀具切出长度l： 取l=0mm试切附加长度，取=5mm。走刀次数i：i=1（3）工步3加工要求：掉头，粗车外圆至尺寸机床：CA6140型卧式车床，刀具：YT151)被吃刀量：取双边余量2Z=15.5mm2)进给量： f=0.30.5mm/r，取f=0.4mm/r3)切削速度： 切削速度切削速度V ， 式中 T
11、：刀具耐用度，选为3600s。 K:速度修正系数 系数C为242，指数为0.35代入公式，得 4) 机床主轴转速： 式中切削速度 圆钢直径与相近的转速为250r/min,则 实际切削速度:5) 检验机床功率：主切削功率可查得=6.6kw根据查得CA6140卧式车床电动机功率为7.5kw，当主轴转速为250r/min时，主轴传递的功率为6.8kw，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 计算切削工时t被切削层长度l：工序图可知l=126mm刀具切入长度:=主偏角 故 l=2mm 刀具切出长度l： 取l=0mm试切附加长度，取=5mm。（4）工步4加工要求：车孔至尺寸（钻通）机床：CA6140型卧式
12、车床，刀具：YT151) 被吃刀量：取双边余量2Z=6mm2) 进给量： f=0.30.5mm/r，取f=0.4mm/r 3) 切削速度： 切削速度切削速度V ， 式中 T：刀具耐用度，选为3600s。 K:速度修正系数 系数C为242，指数为0.35代入公式，得4) 机床主轴转速： 式中切削速度 转动套筒大端直径与494.4r/min相近的转速为500r/min,则 实际切削速度: 5) 检验机床功率：主切削功率，可查得=3.8kw根据查得CA6140卧式车床电动机功率为7.5kw，当主轴转速为500r/min时，主轴传递的功率为4.2kw，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 计算切削工时t被切削层长度l：工序图可知l=187mm刀具切入长度: =主偏角 故 l=2mm 1 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号转动套桶转动套桶图1材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸数量备注20CrMo摸锻毛坯54mm*22mm*179mm中批工序号工序名称工序内容车间设备工艺装备备注0备料准备D*d*L：54mm*22mm*179mm1车车两端面，保持总长177mm1号车间卧式车床夹具夹、托外圆2车粗车外圆，留直径余量1.52mm1号车间卧式车床夹具两顶尖顶住孔口3车车24mm内孔至尺寸1号车间卧式车床
