偏心轴的机械加工工艺设计.docx
- 文档编号:11270325
- 上传时间:2023-02-26
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:113.79KB
偏心轴的机械加工工艺设计.docx
《偏心轴的机械加工工艺设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《偏心轴的机械加工工艺设计.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
偏心轴的机械加工工艺设计
职业技术学院
毕业设计
课题
偏心轴的机械加工工艺设计
系名称
机电工程系
专业班级
机电大专1901
学生姓名
严寒
学号
02
指导教师
师徒
时间
2015.5.20
摘要
依照设计任务书的要求,本设计说明书针对轴类零件的加工工艺的设计进行说明。
机械加工工艺规程是车间中一切从事生产的人员都要严格认真执行的工艺技术文件,依照它来组织生产,就能够够使各工序科学的衔接,实现优质高产和低能耗。
本设计要紧内容包括进行零件的工艺性审查,进行毛坯的选择,选择基准,拟定机械加工工艺线路的,确信机械加工余量、工序尺寸及公差,选择机床及工艺设备,确信切削用量(确信背吃刀量、进给量、切削速度),填写加工工艺文件,填写机械加工工艺卡片。
关键词:
偏心轴加工工艺工序加工工艺卡片
前言1
第一章概述
一.轴类零件的作用与类型1
二.机械加工工艺1
第二章零件的工艺性审查4
一.零件的结构特点4
二.加工表面及其要求5
三.零件材料5
第三章毛坯的选择6
一.确信毛坯类型及制造方式6
二.确信毛坯的形状尺寸及公差6
三.毛坯的技术要求6
第四章选择基准7
一.粗基准选择7
二.精基准选择7
三.定位基准选择7
第五章拟定机械加工工艺线路8
一.大体加工线路可归纳为四条。
8
二.加工顺序。
8
第六章确信机械加工余量、工序尺寸8
第七章选择机床及工艺装备9
一.选择机床9
二.选择工艺装备9
1.偏心加工工艺9
2.螺纹加工工艺9
3.选择刀具9
第八章确信切削用量11
一.背吃刀量11
二.进给量12
三.切削速度12
四.主轴转速12
第九章机械加工工艺卡片14
一.工件装夹示用意14
二.工艺卡片15
小结17
致谢18
参考文献19
前言
随着科技的不断进展,机电一体化技术在企业中发挥愈来愈重要的作用。
机电一体化技术正慢慢取得普遍的应用,对零件进行加工之前,工艺分析具有超级重要的作用。
本设计通过对偏心轴零件工艺特点、加工工艺的分析,给出了关于一样零件机械加工工艺分析的方式,设计合理的加工工艺进程,充分发挥一般车削加工的特点。
设计说明书以典型的偏心床轴零件为例,依照被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用适合的机床,制定加工方案,确信零件的加工顺序,各工序所用刀具,夹具和切削用量等,编写加工工艺进程。
第一章概述
一.轴类零件的作用与类型
轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件,但也有少部份是方型的。
轴是支承转动零件并与之一路回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。
一样为金属圆杆状,各段能够有不同的直径。
机械中作回转运动的零件就装在轴上。
依照轴线形状的不同,轴能够分为曲轴和直轴两类。
依照轴的承载情形,又可分为:
①转轴,工作时既经受弯矩又经受扭矩,是机械中最多见的轴,如各减速器中的轴等。
②心轴,用来支承转动零件只经受弯矩而不传递扭矩,有些心轴转动,有些心轴那么不转动,如支承滑轮的轴等。
传动轴,要紧用来传递扭矩而不经受弯矩,轴的材料要紧采纳碳素钢合金钢,也可采纳球墨铸铁或合金铸铁(用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求较高的零件)等。
轴的工作能力一样取决于强度和刚度,转速高时还取决于振动稳固性。
二.机械加工工艺规程
机械加工工艺流程是工件或零件制造加工的步骤,采纳机械加工的方式,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的进程称为机械加工工艺进程。
比如一个一般零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-查验-包装,确实是个加工的笼统的流程。
机械加工工艺确实是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品,是每一个步骤,每一个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每一个步骤就要有详细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。
技术人员依照产品数量、设备条件和工人素养等情形,确信采纳的工艺进程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。
机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺进程和操作方式等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺进程和操作方式,依照规定的形式书写成工艺文件,经审批后用来指导生产。
机械加工工艺规程一样包括以下内容:
工件加工的工艺线路、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的查验项目及查验方式、切削用量、时刻定额等。
在制订工艺规程的进程中,往往要对前面已初步确信的内容进行调整,以提高经济效益。
在执行工艺规程进程中,可能会显现前所未料的情形,如生产条件的转变,新技术、新工艺的引进,新材料、先进设备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善。
第二章零件的工艺性审查
一.零件的结构特点
图偏心轴零件图
偏心工件确实是零件的外圆与外圆或外圆与内孔的轴线平行而不相重合,偏一定距离的工件。
这两条平行轴线之间的距离称为偏心距。
外圆与外圆偏心的零件叫做偏心轴或偏心盘;外圆与内孔偏心的零件叫偏心套。
如下图。
偏心零件的加工是机械加工中的难点,关于象偏心轴承、凸轮等偏心大的零件的加工,目前普遍采纳三爪、四爪卡盘,在一般机床上加工。
随着科学技术的不断进展,对偏大心零件的需求愈来愈多,精度也愈来愈高,因此对该类偏心夹具的需求也相应的增加,其应用前景广漠。
偏心轴类零件是常见的典型零件之一。
按轴类零件结构形式不同,一样可分为光轴偏心、阶梯轴偏心和异形偏心轴等;或分为实心偏心轴、空心偏心轴等。
它们在机械中一样用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。
台阶偏心轴的加工工艺较为典型,反映了偏心轴类零件的大部份内容与大体规律下面就介绍一种偏心轴经常使用的加工工艺。
二.加工表面及其要求
几何形状精度要紧指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。
其误差一样应限制在尺寸公差范围内,关于周密轴,需在零件图上另行规定其几何形状精度。
表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求,一样依照加工的可能性和经济性来确信。
三.零件材料的选择
轴类零件材料经常使用45钢,精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr1五、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴,选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
本设计的偏心轴用的是45钢,是轴类零件的经常使用材料,它价钱廉价通过调质(或正火)后,可取得较好的切削性能,而且能取得较高的强度和韧性等综合机械性能,调质后表面硬度可达45~52HRC。
第三章毛坯的选择
一.确信毛坯类型及制造方式
1.毛坯类型
经常使用圆棒料和锻件。
毛坯通过加热锻造后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀散布,取得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
依照生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
中小批生产多采纳自由锻,大量大量生产时采纳模锻。
2.制造方式
偏心轴、偏心套一样都是在车床上加工。
它们的加工原理大体相同;主若是在装夹方面采取方法,即把需要加工的偏心部份的轴线找正到与车床主轴旋转轴线相重合。
一样车偏心工件的方式有5种,即在三爪卡盘上车偏心工件,在四爪卡盘上车偏心工件,在两顶尖间车偏心工件,在偏心卡盘上车偏心工件,在专用夹具上车偏心工件。
但属于回转表面,要紧采纳车削与外圆磨削成形。
表面粗糙度Ra值较小,故车削后还需精车。
外圆表面的加工方案可为:
粗车→半精车→精车。
二.确信毛坯的形状尺寸及零件的公差
偏心轴各外圆直径尺寸相差不大,应选择ø50mm×160mm的热轧圆钢作毛坯,加工后公差品级为IT6-IT8。
三.偏心轴的技术要求
轴的尺寸精度有两类,一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确信轴的位置并支承轴,尺寸精度要求较高,一样为IT5~IT7;另一类为
与各类传动件配合的轴颈,即配合轴颈,其精度稍低,一样为IT6~IT9。
第四章基准的选择
一.粗基准选择
有非加工表面的,应选非加工表面作为粗基准。
对所有表面都需加工的铸件轴,依照加工余量最小表面找正。
且选择平整滑腻表面,让开浇口处。
选牢固靠得住表面为粗基准,同时,粗基准不可重复利用。
二.精基准选择
要符合基准重合原那么,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。
符合基准统一原那么。
尽可能在多数工序顶用同一个定位基准。
尽可能使定位基准与测量基准重合。
选择精度高、安装稳固靠得住表面为精基准。
三.定位基准选择
合理地选择定位基准,关于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
该轴在加工工件时需要保证好径向圆跳动和端面圆跳动,同轴度,它又是实心轴,因此应选择两头中心孔为基准,采纳双顶尖装夹方式,以保证零件的技术要求。
第五章拟定机械加工工艺线路
一.大体加工线路可归纳为四种
一、粗车—半精车—磨削
关于一样经常使用材料,这是外圆表面加工采纳的最要紧的工艺线路。
二、粗车—半精车—粗磨—精磨
关于黑色金属材料,精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时,其后续工序只能用磨削而采纳的加工线路。
3、粗车—半精车—精车—金刚石车
关于有色金属,用磨削加工通常不易患到所要求的表面粗糙度,因为有色金属一样比较软,容易堵塞沙粒间的间隙,因此其最终工序多用精车和金刚石车。
4、粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工
关于黑色金属材料的淬硬零件,精度要求高和表面粗糙度值要求很小,经常使用此加工线路。
关于偏心轴零件,将采纳“粗车—精车”的车削方式,别离轴的两个端面、外圆、螺纹、外圆锥度、切槽五个步骤进行粗加工和精加工。
二.加工顺序。
加工顺序按粗到精、由近到远(由右到左)的原那么确信。
工件右端加工:
既先从右到左进行外轮廓粗车,然后从右到左进行外轮廓粗车精车,切槽,最后螺纹粗精加工;工件调头,工件左端加工:
粗加工外轮廓、精加工外轮廓,切退刀槽,最后螺纹粗精加工。
第六章确信机械加工余量、工序尺寸
粗车余量1mm,半精车余量可选用。
加工尺寸可依照加工余量计算而定,见偏心轴加工工艺卡的工序内容。
偏心轴长度为155mm;螺纹大径别离为16mm和24mm、长度别离为17mm和16mm;外圆锥面的锥度为1:
10、长度为60mm;网纹。
在加工该零件时,需采纳粗车与精车结合的方式,在粗加工零件表面轮廓时,必需保证的精加工余量。
第七章选择机床及加工工艺设备
一.选择机床
选用CA6140,该车床能够实现轴类、盘类的内外表面,锥面、圆弧、螺纹、镗孔、铰孔加工,也能够实现非圆曲线加工。
二.选择工艺装备
1.偏心轴的加工工艺
偏心零件的加工是机械加工中的难点,关于象偏心轴承,凸轮等偏大心零件的加工目前普遍采纳三爪、四爪卡盘上加一个偏心定位零件,利用那个零件连接车床主轴和卡盘。
本设计利用三爪卡盘方式进行加工。
利用三爪卡盘装夹
(1)车削方式
长度较短的偏心工件,能够在三爪卡盘上进行车削。
先把偏心工件中的非偏心部份的外圆车好,随后在卡盘任意一个卡爪与工件接处面之间,垫上一块预先选好厚度的垫片,经校正母线与偏心距,并把工件夹紧后,即可车削。
图7-1
垫片厚度可用近似公式计算;垫片厚度X=(偏心距)。
假设使计算更精准一些,那么需在近似公式中带入偏心距修正值k来计算和调整垫片厚度,那么近似公式为:
垫片厚度x=+k
k≈△e
△e=e-e测
式中:
e——工件偏心距;
K——偏心距修正值,正负按实测结果确信;
△e---试切后实测偏心距误差;
e测——试切后,实测偏心距。
2.螺纹加工工艺
(1)一般螺纹的尺寸分析
分析要紧包括以下两个方面:
考虑螺纹加工牙型的膨胀量,螺纹加工前工件直径D/d-,即螺纹大径减螺距,一样依照材料变形能力小取比螺纹大径小到。
螺纹加工进刀量能够参考螺纹底径,即螺纹刀最终进刀位置(依照公式d1=)。
螺纹加工的进刀量应不断减少,具体进刀量依照刀具及工作材料进行选择。
3.选择刀具
表3-1刀具卡片
产品名称
零件名称
偏心轴
图号
A1
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
硬质合金端面45度车刀
1
粗、精车端面
2
T02
硬质合金90度外圆车刀
1
粗、精车外轮廓
3
T03
硬质合金车槽刀
1
切槽
宽4mm
4
T04
硬质合金车槽刀
1
切槽
宽2mm
5
T05
滚花刀
1
滚花
6
T06
60度硬质合金外螺纹车刀
1
粗、精车螺纹
第八章确信切削用量
切削用量是衡量切削加工中主运动及进给运动大小的参数,便于加工前合理选择转速、进刀快慢及被吃刀量,进而提高生产效率。
切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度,也称为切削三要素。
车削用量的选择,单件、小批量生产时,可依照加工情形由工人确信;一样可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》当选取。
一.背吃刀量
它是衡量工件吃刀量大小的参数。
它是指工件上已加工表面和待加工表面的垂直距离,也确实是每次进给时车刀切入工件的深度,单位:
mm。
外圆车削加工时,被吃刀量的计算公式:
式中:
——工件待加工表面直径
——工件已加工表面直径
本零件属于典型轴类零件,其中包括了螺纹、圆锥、切槽、圆弧等工艺内容,其背吃刀量别离为:
粗加工表面为、精加工表面为,加工圆锥、切槽及圆弧的背吃刀量与加工表面时一样,螺纹那么为:
粗车、精车。
二.进给量
它是衡量进给运动大小的参数,表示工件每转一周,刀具沿进给运动方向移动的距离大小,单位:
mm/r;进给速度是单位时刻里的进给量,其单位是mm/min。
车削加工时进给速度为:
进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。
在保证工件加工质量的前提下,能够选择较高的进给速度(2000㎜/min以下)。
在切断、车削深孔或精车时,应选择较低的进给速度。
粗车时,一样取f=~㎜/r,精车时常取f=~㎜/r,切断时f=~㎜/r。
本论文中加工该轴类零件采纳的进给量为:
粗加工表面(圆锥、切槽等)为、精加工表面为,螺纹粗车为、螺纹精车为(主轴速度决定螺纹切削的进给速度)。
三.切削速度
切削速度是衡量主运动大小的参数。
在进行切削加工时,刀具切削刃上的某一点相关于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。
单位:
mm/min
切削速度的计算公式:
在实际加工生产中,通过依照加工条件选择好切削速度,在确信机床主轴转速,因此切削速度的计算公式长换成下公式:
式中:
——待加工表面直径,mm
n——车床主轴每分钟转速,r/min
四.主轴转速
光车外圆时主轴转速应依照零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具材料和加工性质等条件所许诺的切削速度来确信。
加工本零件时的主轴转速为:
粗加工时500r/min、精加工时800r/min。
在车削螺纹时,螺纹车削的进给速度是通过主轴转速经挂轮箱、走刀箱变速传递到丝杆,使主轴转速与纵向走刀依照螺距同步的。
因此主轴速度决定螺纹切削的进给速度,因此在加工时一样将主轴转速操纵在80r/min——350r/min之间。
第九章机械加工工艺卡片
在生产进程中,那些与有原材料转变成产品直接相关的进程称为工艺进程。
它包括毛坯制造、零件加工、热处置、质量查验和机械装配等。
而为保证工艺进程正常进行所需要的刀具、夹具制造,机床调整维修等那么属于辅助进程。
在工艺进程中,以机械加工方式按必然顺序慢慢地改变毛坯形状、尺寸、相对位置和性能等,直至成为合格零件的那部份进程称为机械加工工艺进程。
一.工件装夹示用意
图9-1右端台阶加工装夹示用意
图9-2左端台阶加工装夹示用意
图9-3左端偏心加工装夹示用意
图9-4右端锥度及螺纹加工装夹示用意
图9-5左端螺纹加工装夹示用意
二.工艺卡片
表9-1机械加工工艺卡片
常德职业技术学院
图号
机械加工工艺卡
产品名称
轴加工工艺设计
第1页
共2页
零件名称
轴(件1)
车床
C6140
毛坯种类
热轧圆钢
材料牌号
45钢
毛坯尺寸
Ø50×160mm
工序
工序类容
备注
1
下料
45钢棒料Ø50mm×160mm
2
粗车右端
如图9-1,用三爪卡盘装夹工件留出120mm,找正。
1.平端面;钻B型顶尖孔
Φ45mm,长120mm
Φ33mm,长105mm
Φ26,长45mm
Φ25,长21mm
B型为60度+120°
2
切槽
1.如图1-1,右端切2×和5×3的槽
3
车螺纹
Φ25mm至Φ
2.车M24×3-7e的螺纹
4
划线
5
车偏心台阶及螺纹台阶网纹
1.工件调头,如图9-2,一夹一顶装夹,找正
2.车削台阶直径Φ40,长度41mm
3.车削台阶直径Φ28,长度1mm
4.车削台阶直径Φ17,长度21mm
5.切5×的槽如图1-1
Φ44台阶的网纹
6
车偏心
Φ33mm台阶如图9-3,找正并通过垫夹垫片至偏心尺寸
Φ36mm偏心台阶至标准尺寸,如图1-1,并倒角
4.工件旋转180度如图9-3装夹,找正并通过垫夹垫片至偏心
5.粗精车削Φ24mm偏心台阶至标准尺寸,如图1-1,并倒角
注意二次装夹
7
车锥面及螺纹
•如图9-4,一夹一顶装夹找正
•精车Φ25台阶至标准尺寸
•车1:
10锥面如图1-1,长45mm到105mm
•倒Φ44台阶c1角
•车M24×3-7e螺纹
8
工件调头车螺纹
1.采用一夹一顶的方法装夹如图9-5,找正
Φ44台阶c1角和Φ16的角
3.车削M16×2-7e螺纹
装夹时需包铜皮
小结
在大学的最后一个学期,我过得既充实又忙碌。
从选题的那天起,我就开始了我的毕业设计。
在毕业设计的这段时刻里,我有很多的感触,它带给我的价值是庞大的,这将对我的以后工作产生重要的阻碍。
通过这次的设计,对办公软件、CAD2007等软件的大体运用有了更深刻的了解,大体把握了偏心轴零件的加工工艺规程及确信加工线路的方式,通过对零件深刻的分析,使得加工出的零件与之技术要求十分紊合,达到了设计所规定的要求。
更重要的是对咱们所学习的专业知识有了更清楚的熟悉,使我不知不觉的喜爱上了咱们的专业。
在那个地址我也深刻的明白,我在实践方面是很不够的,这将在以后的工作中慢慢去领会、学习。
致谢
偏心轴的设计是在指导教师的悉心指导下完成的。
教师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高贵师德,严以律己、宽以待人的高贵风度,朴实无华、平易近人的人格魅力对我阻碍深远。
不仅使我树立了远大的学术目标、把握了大体的设计方式,还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。
本设计从选题到完成,每一步都是在教师的指导下完成的,倾注了教师大量的心血。
在此,谨向教师们表示高贵的敬意和衷心的感激!
本设计的顺利完成,离不开列位教师、同窗和朋友的关切和帮忙。
对教师的指导和帮忙,在此表示深深的感激。
没有他们的帮忙和支持是没有方法完成我的设计业的。
愿这种亦师亦友的情感长存。
参考文献
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册[M].机械工业出版社,2004.
[2]上海金属切削技术协会.金属切削手册[M].上海科学技术出版社,2004.
[3]李典灿机械图样的识读与测绘机械工业出版社出版
[4]张春荣公差配合与测量技术北京交通大学出版社出版
[5]吴宗泽.机械设计有效手册[M].化学工业出版社,2000.
[6]周永强.高等学校毕业设计指导[M].中国建材工业出版社,2002.
[8]车工(技师、高级技师)/金福昌主编.机械工业出版社,
[9]机械设计制造基础/金玉海主编.重庆大学出版社,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 偏心 机械 加工 工艺 设计