(有CAD图)KCSJ12蜗杆蜗杆零件的机械加工工艺规程设计11

机械制造基础设计课程说明书蜗杆费WMinxr艺勰设计机械制造工艺实训工芝规程设计说明书设湘愿目：蜗杆零件的机械加工工艺规程设计设计者学号指导教师机械制造工艺实训工艺规程设计任务书题目：蜗杆零件的机械加工工艺规程设计内容:1. 绘制零件的毛坯图或零件一毛坯综合图(A3)2. 设计零件的机械加工工艺规程，并填写：(1) 整个零件的机械加工工艺过程卡(A4)；(2) 自选其中之一重要工序的机械加工工序卡(A4)。3. 编写设计说明书。原始资料：该零件图样一张；生产纲领为8000台/年，I件/台；每H班。班级：学生：指导教师：_分析“2X1.计算生产纲领，确定生产类型2X2.零件的作用2X3.寒件的工艺性分析和技术要求2X4.选择毛坯3二畸4X1.定位基准的选择4X2.零件表面加工方法的确定4X3.制定工艺路线5X4.加工设备和工艺装备的选择8X5.加工余量、工序尺寸和公差的确定8X6.切削用量、时间定额的计算917时小结一订做机械设计（有图纸CAD和酗ORD论文）QQ1003471643或QQ2419131780注样稿，论文不完整夕勿抄袭前言机械制造工艺实训是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解，并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。对于我本人來说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起來，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼白己分析问题和解决问题的能力；同时，又希栗能超越目前工厂的实际生产工艺,而将有利丁加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的机械制造业相对落后的局面探索可能的途径。由丁所学知识和实践的时间以及深度有限，本设计中会有许多不足，希望各位老师能给予指止。一零件的分析%计算生产纲领，确定生妲该零件是蜗杆（见零件图）。其年产量为8000台，设其备品率为10%,机械加工费品率为1%,现制定该齿轮零件的机械加工工艺编程。N=Qn（l+a%+b%）=8000X1X（1+1O%+1%）=8880（件/年）蜗杆零件的年产量为8880件，现己知该产品属丁轻型机械，根据教材表33生产类型与生产纲领的关系，确定起生产类型为大批生产。宀2作用题目说给定的零件是ZA蜗杆轴，位于传动系统中，一般与蜗轮配合使用。主要作用是用丁空间交错的两轴间传递运动和动力的传动机构。零件上有两个30X!nmi的轴段，用丁与轴承内圈相配合，其支承作用。零件上有带键槽的20：訊mm的轴头用丁与联轴器相连接传递运动和动力。勺3.零件杠艺性分析和技术要求蜗杆轴这个零件从P108页零件图上可以看出，它一共有四组加工表面，而2订做机械设计（有图纸CAD和酗ORD论文）QQ1003471643或QQ2419131780注样稿论文不完整勿抄袭这四组加工表而之间有一定的位置要求，现将这三组加工表面分述如下：1. 以两端B4/12.5中心孔为中心的加工表面这一组的加工表而包拈：两端B4/12.5中心孔以及端而和倒角的加工。其中主要加工表面为两端B4/12.5中心孔，这要是因为中心孔的轴线要用作后而加工的定位和工序基准。2. 以020：鸚mm轴头外圆面为中心的加工表面这一组的加工表而包扌占：020绘卷mm轴段外圆而、一个36X6的键槽025mm轴段外圆面。其中主要加工表面为020绘卷mm轴段外圆面、一个36X6的键槽，这是用來连接联轴器的。3. 以两个030绘蛊mm轴段外圆而为中心的加工表而这一组的加工表而包拈：两个03Omm轴段的外圆面及左边倒角、右边定位轴肩。其主要加工表面为两个030話噩mm轴段的外圆而，这是用來与轴承内圈配合用于支承的。4. 以分度圆冃径为050mm的ZA蜗杆螺旋面为中心的加工表面这一组的加T表面包括：分度圆M径为050mm的ZA蜗杆螺旋而、06O%.ol9mm轴段外圆面及两侧030mm的退刀槽。主耍加工表而为分度圆虚径为050mm的ZA蜗杆螺旋而，这是用來与蜗轮配合用丁传递运动和动力的。这四组加工表面之间有着一定的位置耍求，主要是：020：脇mm轴头外圆面,两个030：衣蛊mm轴段外圆面,06Oool9mm轴段外圆面把两端B4/12.5中心孔轴线A-B作为公共基准，有圆跳动要求。36X6键槽两侧面相对丁公共基准AB有对称度要求。由以上分析可知，对丁这四组加工表面而言，我们可以先加工两端B4/12.5中心孔这一组加工表面，然后以其轴线为基准，借助夹具进行其他三组表而的加工,并且保证它们之间的形状精度要求。J4选择毛坯零件材料为45钢，考虑到蜗杆在传动过程中收到的振动，载荷，受力等方而的影响，因此应该选用锻件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠,由丁零件产量为中大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，可以采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。二工艺规程设计1.定雌准的选择基而选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基而选择得止确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有其者，还会造成零件的大批报废，使生产无法止常进行。（1）粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对丁本零件來说，所有表而都需要加工，按照有关粗基准的选择原则，选取最大外圆面6-0.019nmi作为粗基准。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。设计基准，工序基准，定位基准相重合，可以减少定位误差和基准不重合引起的误差，因此选择两中心孔的公共中心线作为精基准。g寒件表面加工方法的确定一；端而加工及钻中心孔。二；粗车外端面。三；再倒角、铳键槽。四；半精加工，磨削外圆而。五；攻螺纹。六；精磨外端面。%3.制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的儿何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领己确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中來提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工艺一：锻造工艺二：去飞边工艺三：铳端面，打中心孔工艺四：粗车外圆，以中心轴线为精基准。工艺五：半精车外圆，倒角，车退刀槽工艺六：铳键槽工艺七：年螺纹工艺八：粗磨外圆工艺九：精磨轴颈及轴头，螺纹面工艺十：研磨螺纹面工艺十一：去毛刺工艺十二：检验入库2. 工艺路线方案二工艺一：锻造工艺二：去飞边工艺三：铳端面，打中心孔工艺四：粗车外圆，倒角，车退刀槽工艺五：半精车外圆面工艺六：铳键槽工艺七：粗磨无粗糙度要求外圆面工艺八：粗磨，精磨轴颈，轴头工艺九：千螺纹工艺十：粗磨，精磨螺纹面工艺十一：研磨螺纹面工艺十二：去毛刺工艺十三：检验入库3. 工艺路线方案的比较与分析上述两个工艺路线方案的特点在丁方案一对于整个蜗杆轴一起加工，减少装夹次数，同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响；方案二对不同部位进行粗、半精、精加工，不能对一台机床进行连续运用。综合比较选择工艺路线方案一。工艺一：锻造工艺二：去飞边工艺三：以06O%.ol9mm作外圆面为粗基准午端面，打中心孔。选择六角车床工艺四：粗车蜗杆轴所有外圆而，以中心孔轴线为精基准。选择普通车床工艺五：半精车外圆，倒角，千退刀槽，以中心孔轴线为精基准。选择普通午床6订做机械设计(有图纸CAD和酗ORD论文)QQ1003471643或QQ2419131780注样稿论文不完整勿抄袭工艺六：铳键槽，选择两个030mm外圆而作为基准，选择普通立式铳床，采用专用夹具。工艺七：车螺纹，选择两个030mm外圆而作为基准，选择普通车床，采用专用夹具。工艺八：粗磨020盘卷mm轴头外圆面,两个030绘蛊mm轴段外圆面,06O%.ol9mm轴段外圆面及螺纹而，以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。工艺九：精磨020盘卷mm轴头外圆面,两个030绘蛊mm轴段外圆面,06O%.ol9mm轴段外圆面及螺纹而，以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。工艺十：研磨螺纹面工艺十一：去毛刺工艺十二：检验入库考虑到本零件在结构上的特点，显然上述方案还有一些欠考虑之处。例如加工与轴承配合轴段的定位轴肩时，定位轴肩在模锻上不易宜接加工出來，采用午床加工更合适，因此，这应该列为单独的一道工序。虑，工艺路线林为：工艺一：锻造工艺二：去飞边工艺三：以06O%.ol9mm作外圆面为粗基准午端面，打中心孔。选择六角车床工艺四：粗车蜗杆轴所有外圆而，以中心孔轴线为精基准。选择普通车床工艺五：车制两个036mm定位轴眉，以及两个030mm轴段退刀槽，以中心孔轴线为精基准。选择普通车床工艺六：调制工艺七：半精车外圆，控制轴线方向的各个轴段的长度。以中心孔轴线为精基准。选择普通车床工艺八：倒角工艺九：铳键槽，选择两个030mm外圆而作为基准，选择普通立式铳床，采用专用夹具。工艺十：千螺纹，选择两个030mm外圆而作为基准，选择普通车床，采用专用夹具。工艺：淬火工艺十二：粗磨轴头外圆面，两个030崙韻mm轴段外圆面,06O%.ol9mm轴段外圆面及螺纹而，以及磨制过渡圆角，以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。工艺十三：精磨轴头外圆面，两个030崙韻mm轴段外圆面,06O%.ol9mm轴段外圆面及螺纹而，以两中心孔轴心线为基准。采用普通磨床。工艺十四：研磨螺纹面工艺十五：去毛刺工艺十六：检验入库弋4加工设备和工艺装备的瞬根据加工零件的形状及表面精度要求，我们选择普通午床根据表5-3,选择C620-lo100分度游标卡尺，通用三爪卡盘，顶尖夹具。d5.加工量.工序尺寸和公差的确定蜗杆零件材料为45钢，硬度为217255HBS,生产类型为中、大批生产，采用普通模锻，精度IT13。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表而的机械加工余量、工序尺寸9订做机械设计（有图纸CAD和酗ORD论文）QQ1003471643或QQ2419131780注样稿论文不完整勿抄袭及毛坯尺寸如下：120鳥监mm轴段外圆而这段轴表而粗糙度为1.6,需要粗千，半精车，粗磨，半精磨加工。宜径加工余量为2Z=7mm。2.20為怒mm轴段沿轴线长度方向的加工余量长度余量取4mm,模锻斜度为5。3.025轴段外圆面这段轴无表面粗糙度要求，需要粗千，半精午，直径加工余量为2Z=7mm4. 25轴段沿轴线长度方向的加工余量长度余量取3.5mm,模锻斜度为5,外圆角为R4。5. 外圆表面（30及36及30）考虑外圆表面虫径30加工长度为18,与其连接的外圆表而直径为36nmi且加工长度为7,为简化模锻毛坯的外形，现直接根据外圆而宜径36取毛坯直径，此段需粗午，半精车。宜径加工余量为2Z=7mm。6. 外圆表面（30及36及30）沿轴线长度方向的加工余量长度余量取3.5mm,模锻斜度为5,外圆角为R47. 蜗杆外圆面H径60这段轴表而粗糙度为0.8,需要粗车，半精车，粗磨，半精磨，粗研加工。宜径加工余量为2Z=10nmio&蜗杆外圆而克径60沿轴线长度方向的加工余量长度余量取3.5mm,模锻斜度为20,外圆角为R6。9外圆表面（30及36及30）考虑到与直径30连接的外圆表面直径为36mm且加工长度为7,为简化模锻毛坯的外形，现克接根据外圆面宜径36取毛坯直径，此段需粗车，半精千。真径加工余屋为2Z=7mm。10外圆表面（30及36及30）沿轴线长度方向的加工余量长度余量取4mm,模锻斜度为5,外圆角为R6。10订做机械设计（有图纸CAD和酗ORD论文）QQ1003471643或QQ2419131780注样稿论文不完整夕勿抄袭弋6.切削用量、时间定额的计算1）年外圆面工步号工步内容加工余量（mm）基本尺寸经济精度01粗车027左端面227IT1202粗车032右端面243IT1203粗车027外圆面227IT1204粗车032端面232IT1205粗车032外圆面232IT12订做机械设计(有图纸CAD和酗ORD论文)QQ1003471643或QQ2419131780注样稿论文不完整勿抄袭06粗车043端面243IT1207粗车043外圆而243IT1208粗车039外圆而2.539IT1209粗车070左端面270IT1210粗车070外圆而370IT1211粗车070右端面270IT1212粗车043左端面243IT1213粗车043外圆而243IT1214粗车039外圆而2.539IT1215半精车左端面1.623IT1016半精车右端面1.634IT1017半精车023外圆而1.3823IT1018半精车028端面1.528IT1019半精车028外圆面1.528IT1020半精车034端面1.534IT1021半精车034外圆面1.634IT1022半精车039外圆而1.539IT1023半精车034外圆而234IT1024半精车064左端面1.564.5IT1025半精车064外圆面1.664IT1026半精车060.8右端面1.560.8IT1027半精车034外圆而234IT1028半精车039外圆而1.539IT1029半精车034外圆面1.834IT1030粗磨左端面0.421.4IT831粗磨右端面0.430.4IT832粗磨030.4外圆面0.230.4IT833粗磨060.8外圆面0.2560.8IT834粗磨020.24外圆面0.1220.24IT835精磨060.3外圆面0.1560.3IT62）铳键槽铳刀：直柄键槽铳刀（根据GB/Tl112.1-1997）d=6nmi,l=10nmi,L=45nmi采用一次行程铳键槽，吟=3.5mm,垂宜切入时/=14niniiiiin,纵向切入时/=47mm/min3）蜗杆螺纹刀具：选螺纹刀，材料硬质合金取f=5min/r,两次粗加丁的加工余量吟=4mm,半精加丁-的加工余量吟=1.6nmi,粗磨加工余Sa.p=0.25nini,精磨加工余fiap=0.15nmio4）工艺三：以06Oo.ol9mm作外圆面为粗基准车端面，打中心孔本工序采用计算方法1. 加工条件工件材料：45钢止火，斥=0.35GP日模锻加工要求：车端面，打中心孔机床：普通车床C620-1刀具：刀具材料YT15,刀杆尺寸16X25nmi2,KP=90,比=15。,cx0=12。，g=90G,刀尖半径鼻=0.5mm中心钻：带护锥的中心孔刀具，基本尺寸为d=4nmi2. 计算切削用量1)粗车右端面(1) 选择背吃刀量。根据己知条件，单边余量Z=2mm,所以取ap=2ninio(2) 选择进给量。查表3-6得，f=0.4mm/r。(3) 选择切削速度。工件材料为热轧45刚，由表3-11知，当ap=2nmi,f=0.4nmVi时，v=1OOniiiiiii。(4) 确认机床主轴转速n5=1000v/ndw=1000x100壬3.14-a-43=740.6r/min从机床主轴箱标牌上査得，实际主轴转速为680r/niin,故实际切削速度J=wnl000=3.14x43X=(5) 校验机床功率。由表3-11知，单位切削力ke=2305N/mm2,=0.96,査表3-3，KVBP=1.20,其它切削条件修止系数为1,故主切削力17订做机械设计(有图纸CAD和酗ORD论文)QQ1003471643或QQ2419131780注舟样稿论文不完整夕勿抄袭FkpfKKvBf.=2305X2X0.4X0.96X1.20=2124.3N切削功率Pm=Fcvc/60000=2124.3X91.8/60000KW=3.25KW,由机床说明书知，普通午床C620-1主电动机功率为7.62KW,取机床效率r)m=0.8,则Pm/rlm=3.25kW/0.8=4.06KW7.62fcI4,所以机床效率够用。2)粗车左端面(1) 选择背吃刀量。根据己知条件，单边余量Z=2mm,所以取ap=2ninio(2) 选择进给量。查表3-61得，f=0.3nmVio(3) 选择切削速度。工件材料为热轧45刚，由表3-11知，当ap=2nmi,f=0.3nmVi时，vc=1OOiniiiiii。(4) 确认机床主轴转速ng=1000v/ttdw=1000X100壬3.14-27=1179.5i7miii从机床主轴箱标牌上査得，实际主轴转速为1OOOr/niiii,故实际切削速度叫=TTdwn/1000=3.14X27X2=84.78m/min(5) 校验机床功率。由表3-1知，单位切削力ke=2305N/mm2,=1,査表3-3，KVBP=1.20,其它切削条件修正系数为1,故主切削力F=kcapfK作cKvbfc=2305X2X0.3X1X1.20=1659.6N切削功率Pm=Fcvc/60000=1659.6X84.78/60000KW=2.35KW,由机床说明书知，普通午床C620-1主电动机功率为7.62KW,取机床效率Tm=0.8,则Pm/Tlm=2.35kW/0.8=2.93KW7.62fcW,所以机床效率够用3)粗车043的外圆面(1) 选择背吃刀量。根据己知条件，肩轴采用一次切削，另两个外圆而采用二次切削，取ap=2ninio(2) 选择进给量。查表3-6得，f=0.4nmVio(3) 选择切削速度。工件材料为热轧45刚，由表3-11知，当ap=2nmi,f=0.4nmVi时，v=1OOiniiiiii。(4) 确认机床主轴转速ns=1000v/ndw=1000X1004-3.1443=740.6r/niiii从机床主轴箱标牌上查得，实际主轴转速为680r/niiii,故实际切削速度%=ndwnl000=3.14x43X鵲=(5) 校验机床功率。由表3-1知，单位切削力kc=2305N/mm2,=0.96,査表3-3，KVBFc=1.20,其它切削条件修止系数为1,故主切削力Fc=kcapfKn?cKVBFc=2305X2X0.4X0.96X1.20=2124.3N切削功率Pm=Fcvc/60000=2124.3X91.8/60000KW=3.25KW,由机床说明书知，普通午床C620-1主电动机功率为7.62KW,取机床效率帖=0.8,则Pra/rim=3.25kW/0.8=4.06KW7.62fcI4,所以机床效率够用。4)粗车070的外圆面(1) 选择背吃刀量。根据己知条件，单边余量Z=2.3mm,所以取ap=2.3nmio(2) 选择进给量。查表3-61得，f=0.5nmVio(3) 选择切削速度。工件材料为热轧45刚，由表3-11知，当ap=2.3nmi,f=0.5nmVi时，vc=1OOniiiiiii。(4) 确认机床主轴转速n.=1OOOv/ttdw=1000x100壬3.1470=454.96r/niiii从机床主轴箱标牌上査得，实际主轴转速为500r/niin,故实际切削速度J=n/1000=3.14X70X=109.9m/mm(5) 校验机床功率。由表3-11知，单位切削力kc=2305N/mm2,=0.93,査表3-3，KVBFc=1.20,其它切削条件修止系数为1,故主切削力FkpfKKvBf.=2305X2.3X0.5X0.93X1.20=2958.237N切削功率Pm=Fcvc/60000=2958.23X109.9/60000KW=5.419KW,由机床说明书知，普通午床C620-1主电动机功率为7.62KW,取机床效率rim=0.8,则Pra/tlm=5.419kW/0.8=6.77KW7.62fcI4,所以机床效率够用。5)粗车032外圆而(1)选择背吃刀量。根据己知条件，单边余量Z=2mm,所以取ap=2ninio(2) 选择进给量。查表3-61得，f=0.3nmVio(3) 选择切削速度。工件材料为热轧45刚，由表3-11知，当ap=2nmi,f=0.3nmVr时,vc=1OOnVniiii。(4) 确认机床主轴转速n=l000v/ttdw=1000X100壬3.14-32=995r/miii从机床主轴箱标牌上査得，实际主轴转速为1OOOr/niiii,故实际切削速度%=ndwnl000=3.14x眈X鵲=lOOm/min(5) 校验机床功率。由表31知，单位切削力kc=2305N/mm2,Kc=1,查表33口，KVBFc=1.20,其它切削条件修止系数为1,故主切削力Fc=kcapfKn?cKVBFc=2305x2X0.3X1X1.20=1659.6N切削功率Pm=Fcvc/60000=1659.6X100/60000KW=2.77KW,由机床说明书知，普通午床C620-1主电动机功率为7.62KW,取机床效率Tm=0.8,则Pni/rlm=2.77kW/0.8=3.46KW7.62RW,所以机床效率够用2)粗车027外圆面(1) 选择背吃刀量。根据己知条件，单边余量Z=2mm,所以取ap=2ninio(2) 选择进给量。查表3-61得，f=0.3nmVio(3) 选择切削速度。工件材料为热轧45刚，由表3-11知，当ap=2nmi,f=0.3nmVr时,vc=1OOnVniiii。(4) 确认机床主轴转速ng=1000v/ttdw=1000X100壬3.14-27=1179.5i7niiii从机床主轴箱标牌上査得，实际主轴转速为1OOOr/nihi,故实际切削速度%=ndwn/1000=3.14x27X=8g/min(5) 校验机床功率。由表3-1知，单位切削力kc=2305N/mm2,Kfrc=1,査表3-3,KVBFc=1.20,其它切削条件修正系数为1,故主切削力Fc=kcapfK作cKvbfc=2305X2X0.3X1X1.20=1659.6N切削功率Pm=Fcvc/60000=1659.6X84.78/60000KW=2.35KW,由机床说明书知，普通午床C620-1主电动机功率为7.62KW,取机床效率nm=0.8,则Pm/rim=2.35kW/0.8=2.93KW7.62kW,所以机床效率够用设计小结这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用最手册时，数据存在大量的重复和重叠，由r经验不足，在选収数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题22订做机械设计（有图纸CAD和酗ORD论文）QQ1003471643或QQ2419131780注舟样稿论文不完整夕勿抄袭时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次课程设计顺利完成，与旷英姬老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢旷老师，特别是有次在中午休息时间，旷老师都跑到课程设计教室來指导我们，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。其次要感谢帮助过我的同学们，有了他们的帮助我才能更加顺利的完成本次课程设计任务。参考文献1. 卢秉恒.机械制造技术基砒M.北京：机械工业出版社，20072. 柯建宏.机械制造技术基础课程设计M.武汉：华中科技大学出版社，20083. 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.北京：机械工业出版社，19824. 王伯平.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社，20045. 吴宗泽罗圣国.机械设计课程设计设计手册M.北京：高等教育出版社，20066. 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