机械制造技术课程设计-蜗杆轴零件机械加工工艺规程设计.docx

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1、蜗杆轴事件的数控加工工艺设讨摘要机械制造业是制造业的重要组成部分，是国家工业体系的重要基础和国民经济各部门的装备部。机械制造技术水平的提高与进步对整个国民经济的发展，以及科技、国防实力的提高有着直接的重要影响，是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。本次设计涵盖了我所学机械制造工艺学及机床夹具设计、铳削加工实训、公差与配合与测量等专业内容知识，本文是对蜗杆轴的加工工艺设计。主要内容是确定毛坯，拟定蜗杆轴的加工路线，通过查表或计算得出各道工序的基本尺寸、加工余量、公差及粗糙度，等工艺要素的确定。关键词：数控技术、制造技术目录摘要I第一章：零件分析11.1零件的作用112计算生产纲领，确定

2、生产类型11.3零件图的工艺性分析和图纸审查21.31 零件图21.32 零件图分析与审查2第二章：工艺规程设计31. 1零件毛坯的选择32. 2基准的选择43. 21精基准的选择44. 22粗基准的选择55. 23蜗杆轴零件粗基准与精基准的确定56. 3表面加工方法的选择52.4确定工艺路线62.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定82.6加工设备的选择92.7切削用量选用及工时的计算112.71粗车617外圆112.72、精车617外圆112.73粗车620外圆112.74精车620外圆122.75粗车46外圆124.44精车620外圆12：2.8时间定额的计算122. 81工序3：粗车1

3、7外圆工时计算133. 82工序3：精车17外圆144. 83工序4：粗车20外圆155. 83工序4：精车636外圆16结束语17致谢18参考文献19第一章：零件分析1.1 零件的作用蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构。由于其传动比打大，零件数目少，结构紧凑，冲击载荷小，传动平稳等特点，故应用十分广泛。与齿轮传动相比有一些优点：（1）除了和齿轮同样得到了广泛应用外,它解决了齿轮的降速比不能太大的矛盾；（2）工作平稳,无噪音；（3）蜗轮可以得到精确的很小的转动,因此蜗轮蜗杆传动常用来作分度用；（5）能自锁。缺点：（1）效率较低,发热大,所以,工作时要求有良好的冷却和润滑条

4、件；（2）在较高速度下传递动力时,蜗轮常用较贵的有色金属（青铜）；（3）蜗轮比齿轮制造困难.1.2 计算生产纲领，确定生产类型生产纲领是指企业在计划期间应当生产的产品产量和进度计划。计划期常为一年，所以生产纲领常称为年产量。计划期通常为1年，所以生产纲领也通常称为年生产纲领。生产纲领的公式:对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包括一定的备品和废品，因此零件的生产纲领应按下式计算：N=Qn（1+a%）（1b%）式中：N零件的年产量（件/年）；-Q产品的年产量（台/年）；n每台产品中该零件的数量（件/台）；-a%该零件的备品率（备品百分率）；-b%该零件的废品率（废品百分率）

5、。根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1 .单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2 .成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。此零件年产量为6000件，经过计算为大批量生产。1.3零件图的工艺性分析和图纸审查图1-2零件三维图1.32零件图分析与审查该零件的视图符合国家标准的耍求，位置准确，表达清楚；几何元素之间的关系准确；尺寸标注完整、清晰。(1)尺寸精度蜗

6、杆轴是轴类零件的主要表面，它不仅对轴的回转精度有影响，而且也影响着轴的工作状态，其中轴的轴承台阶精度要求较高，图纸中620JS6属于IT6级加工精度较高，需要经过粗加工，精加工逐步达到，IT8级精度以下加工精度，在加工中精度相对来说比较容易保证，图纸中一些未标注公差的尺寸，如尺寸60、总长238、等未标注尺寸公差，在加工中可以按照GBT1804-m中所规定的公差带进行加工。（2）表面粗糙度的要求由于零件表面工作部位不同，可以对不同的工作表面，选择不同的表面粗糙度。零件整体的便面粗糙度要求较高,3处粗糙度要求RaO.8,其余按照Ra3.2处理，RaO.8粗糙度精度要求较高，在加工中需要使用精磨，

7、从而满足零件对粗糙度的要求。（3）形位公差要求形位公差包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。3）其他技术要求零件图纸中经常会出现一些其他技术要求，例如零件图纸中说明了一下未注的倒角及圆角情况，还说明了未注尺寸公差按照GBT1804-m执行，在安排加工工艺时务必注意保证此类技术参数。第二章:工艺规程设计2.1 零件毛坯的选择由题H要求得知工件材料为45号钢。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。（1）公差等级。由工件的功用及技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

8、（2）锻件重量“已知机械加工后零件的重量为15kg由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为23.5kgo根据上诸因素，可确定毛坯的机械加工余量，所得结果如表3-2所示表3-2毛坯机械加工余量及毛坯尺寸公差锻件质量形状复杂系数材质等级公差等级23.5kgS?普通级项目(mm)机械加工余量(mm)尺寸公差总长2381（T2.5（取2.0）2420.5外圆46102.5（取2.0）500.5外圆26102.5（取2.0）300.5外圆20102.5（取2.0）240.5外圆22102.5（取1.0）260.5.绘制毛坯零件简图，如下图2.1毛坯简图2.2基准的选择2.21精基准的选择在选择定位基准是

9、一般都是先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用哪一组表面作为粗基准才能把精基准加工出来。(1)基准重合原则(2)基准统一原则(3)自为基准原则(4)互为基准原则(5)便于装夹原则上述5项选择精基准的原则，有时不可能同时满足，用根据实际条件决定取舍。2.22粗基准的选择粗基准选择原则：以不加工的表面作为粗基准；选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准；选择余量最小的表面作为粗基准；选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准；粗基准应尽量避免重复使用。2.23蜗杆轴零件粗基准与精基准的确定蜗杆轴零件首先采用零件毛坯的外圆为粗基准，符合粗基准选择中：便于装夹和合理分配加工余量两规则，使用此粗基准加

10、工出精基准，及毛坯外圆，后以毛坯外圆为精基准加工各加工面。2. 3表面加工方法的选择很多零件都是由很多基础表面和一些特殊的表面组成的，每个表面都有着不同的精度和表面粗糙度，从而确定了各个表面的加工方法和加工方案，进而确定零件的加工内容。总的来说，如果想确定一个零件各个表面的加工方法必须要确定零件各表面的加工精度和表面粗糙度。下表是该零件的每个表面的加工方法总结：序号被加工表面经济精度等级表面粗糙度加工方法114外圆IT8-IT10Ra3.2粗车-精车2中16锥面IT6-IT7RaO.8粗车一半精车-精车-磨削3M18螺纹IT8-IT10Ra3.2粗车-精车420外圆IT6-IT7RaO.8粗车

11、-半精车-精车-磨削526外圆IT8-IT10Ra3.2粗车-精车646外圆TT8-IT10Ra3.2粗车-精车序号被加工表面经济精度等级表面粗糙度加工方法122外圆IT8-IT10Ra3.2粗车-精车217外圆IT5-IT7RaO.8粗车一半精车-精车-磨削3蜗杆面IT6-IT7RaO.8粗车一半精车-精车-磨削4M12螺纹IT8-IT10Ra3.2粗车-精车5退刀槽IT8-IT10Ra3.2粗车-精车2.4 确定工艺路线制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的

12、影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法。(2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3)排加工路线图表。当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别，先在列出零件大量生产时的工艺路线。见附表.机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称排气阀零件名称共4页第1页材料牌号毛坯种类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每台件数5注工序号工名序称工序内容车间I段设备工艺装备I时准终单件一锻件锻打毛坯二退火处理退火处理热处理炉三车

13、1三爪卡盘装夹车床三爪卡盘游标卡尺1平端面见光。2车轴外圆，控制尺寸417、力22、646外圆四车2三爪卡盘装夹车床三爪卡盘游标卡尺1平端面控制总长238mm2车612、616、618、620、626mm外圆3车螺纹M12,M18o五蜗杆磨床旋风车旋风车外径百分表1车蜗杆外圆磨床外圆磨床外圆磨床1磨削三处粗糙度Ra0.8外圆七蜗杆磨床蜗杆磨床蜗杆磨1磨蜗杆八去毛刺九清洗清洗零件十终检全检各尺寸7十入库设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2.5 机械加工余、工序尺寸及公差的确定用去除材料的方法制造机器零件时，一般都要从毛坯上切除一层层材料之后才能制得符合图样规定要求的零件。毛坯上留作加工用的材料层,称为加工余量。某加工表面上切除金属层的总厚度，称为该表面的总余量。每道工序切除金属层的厚度，称为工序余量。加工余量的大小，对于攻击的加工质量和生产率均由较大的影响。加工余量过大，不仅增加机械加工的劳动量，降低生产率，而且增加材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种表面缺陷和误差，又不能补偿本道工序加工时的装夹误差，造成废品。确定加工余量的基本原则是：在保证加