X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计.doc

1、 毕业设计（论文） 机械制造与设计 专业 设计（论文）题目 X62W 铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计序 言毕业设计是每个毕业生在搞完毕业生产实习以及完成全部基础课、专业课后进行的，是我们对所学全部课程的一次综合性的检测和复习，也是在走上工作岗位之前的一次理论联系实际的训练，它将为我们今后工作的一次较为全面的准备。我希望通过本次设计，能够培训自己分析问题的能力，锻炼自己独立处理各方面的问题的能力，为今后走上社会新岗位打下较为结实的基础。由于能力、水平有限；由于时间的仓促，我的设计中难免存在许多问题和错误，恳请各位老师批评指正。目 录一、 设计任务书（一） 零件的作用（二） 零件的工艺分析

2、二、 零件的分析三、 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式（二）基面的选择（三）制定工艺路线（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定（五）确定切削用量及基本工时四、 夹具五、 总结六、 参考文献资料一 设计任务书【题目】 X 62 W 铣床主轴的机械加工工艺规程及某一工序的夹具设计【内容】1、 零件图 1 张2、 毛坯图 1 张3、 机械加工工艺规程卡 1 套4、 专用夹具装配图 1 张5、 夹具体图（或定位夹紧元件图） 1 张6、 设计计算说明书 1 份【原始资料】生产纲领： 400 件/年相关的产品装配图、零件图单班制工作二 零件的分析（一）零件的作用课程设计题目所给的零件是 X62w

3、 铣床主轴。它夹紧刀具直接参加表面成形运动。因此，它的工作性能对加工质量和机床的生生率有着重要的影响。由于主轴在一定的转速下，传递一定的扭矩，保证轴上的传动件和轴承的工作条件，况且主轴直接带动刀具进行切削。因袭，对旋转精度、静刚度、抗震性、热变性、耐磨性都有较高的要求。由于主轴前端的锥孔或面加工的刀具或接杆零件上 65k5 和 40 分别装上轴承起支撑作用，所以为了提高耐磨性在前端的锥孔上及 88.882h5 和65k5 的外圆进行热处理淬硬及 HRC48-53，况且主轴组件要做轴向移动，传动齿轮安装在套筒上，套筒与主轴考双键传动扭矩。（二）零件的工艺分析从零件图上可以看出共有 6 组加工面。

4、1 轴所以的外圆表面包括车 88.882,65K6,55,42,40 和切槽倒角。2 轴上两对称键槽。3 内锥孔保证锥度 7：244 钻中心孔 17，225 钻孔、攻丝 M12，M66 铣槽 15.9由于零件的几个加工表面都有位置度要求，精度要求，因此，需使用转应夹具。钻端面螺纹孔 M12，M6 采用的钻模，加工两对称键槽所需的铣床夹具。况且为了提高生产率保证加工质量，降低劳动强度也需采用专用夹具。三 工艺规程设计确定毛坯的制造方法零件材料为 40CR，且是一根中空的阶梯轴，生产批量为中批，同时，由于该零件机械性能要求较高。锻件和型材的组织结构致密。机械性能好，但型材的纤维组织方向明显。况且，

5、该轴工作时所受循环载荷和冲击较大，不宜采用型材，但锻件可获得符合零件受力要求的纤维组织，同时，锻件比型材节约材料。故采用锻件。为进一步保证该轴精度要求采用模段。基面的选择位基面的选择是工艺规程设计中最重要的环节。基面选择正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率。粗基准的选择，对轴类零件来说一般以外圆定为粗基准。因此，选该轴外圆作为粗基准。精基准的选择，应考虑到基准重合问题。若设计基准与工序基准不重合时必须进行尺寸计算。工艺路线的制定制定工艺路线的出发点是应使用零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到妥善保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用外能性机床配以专用夹具，并尽

6、量使工序集中来提高生产率。除此以外，还必须考虑经济效果，以便使生产尽量下阼。3. 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是车后磨且螺纹安排在精车后，便于保证精度要求，况且以加工好的表面为定位基准，这种方案符合典型轴类零件的机械加工工艺过程，能较好地保证各种技术要求，保证另工质量；方案二是先加工轴表面然后发中心线为定位基准加工轴端面螺纹孔 M6，M12，这样难以保证加工质量，易产生形位误差。况且使加工复杂，生产效率低。工艺路线方案一（工序 1） 工艺路线方案二（工序 2）1）正火 1）预先热处理（正火）2）划线 2）划线、车端面打中孔3）钻中心孔 3）粗车各外圆4）粗车 4）热处理（

7、调质）5）钻 17 孔 5）半精车6）热处理（调质） 6）钻中心孔7）半精车 7）车 M45X1.5 螺纹8）铣凹槽 8）钻 17 孔9）钻螺纹孔 9）钻螺纹孔 M12，M610）钳工 10）热处理（淬火）11）热处理（淬火） 11）钳工（去毛刺）12）精车 12）铣凹槽13）钳（去毛刺） 13）精车14）粗磨 14）立铣对称键槽15）立铣（对称键） 15）热处理16）热处理（油煮定性） 16）粗磨17）钳工 17）半精磨18）研磨中心孔 18）研磨中心孔19）半精磨 19）精磨20）车 M451.5 20）钳工（去毛刺）21）精磨 21）检验入库22）钳工（去毛刺）故采用方案一 。 其具体工

8、艺过程如下：1 热处理（正火）2 划线3 钻中心孔，车端面4 粗车各外圆留余量 2mm,车大外圆 102，车小端面5 钻 17 孔，车大端面，倒角 6006 热处理（调质）7 半精车，退刀槽倒角 2 X 45 车锥度 7：24 内锥孔 25 孔8 铣凹槽9 钻螺丝纹孔 M6、M12 攻丝 5，1110 钳工11 热处理（淬头）12 精车名外圆车 25.30+0.31 孔13 钳（去毛刺）14 粗磨各外圆15 立铣对称键16 热处理（油煮定性）17 钳18 研磨中心孔 1719 半精磨各处圆，磨内锥孔 44.4520 车螺纹孔 M45 X 1.521 精磨各外圆22 钳（去毛刺）23 检验入库四

9、 定机械加工余量，工序尺寸，毛胚尺寸该轴材料为 40G 硬度为 HB200250，生产类型为中批量生产，采用模锻毛胚由上述原始资料及加工工艺过程，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸，毛胚尺寸确定如下：1 毛胚尺寸的确定采用查表法（查机械制造工艺设计手册 ）名义直径 表面加工方法 加工余量（mm） 说明粗车 4.3 半精车 0.4精车 0.2388.882 粗磨 0.10 半精磨 0.18精磨 0.06粗车 3.4半粗车 0.35粗车 0.2065 粗磨 0.10半精磨 0.08精磨 0.06粗车 3.4半精车 0.35精车 0.2粗磨 0.1 2 毛胚直径的确定工件直径 公差 加工余量

10、毛胚公差 毛胚尺寸88.882 0.15 25.14 1 10065 0.015 24.2 2 7555 0.019 23.95 2 653 毛胚长度的确定由表机械制造工艺手册 子50 知L1=（102/2）tg20=20.38 取 L1=20mmL2= 35+4+4=43 取 L2=43mmL3= 64+2-3=63 取 L3=63mmL4= 337-2+3=335 取 L4=335mmL5=（68/2）tg20=12.3 取 L5=12mm故毛胚长度 L=L2+L3+L4=443mm4.毛胚过度圆角的确定1 L2 毛胚的最小余量Z1min=2(4.3+6.4+0.23+0.76+0.06)

11、=12.96mm故其名义余量 Z1 名= Z1min+1=11.96mm2 L3 段毛胚的最小余量Z2min=24.11=8.22mm故其名义余量 Z2 名= Z2min+2=10.22mmL4 段毛胚的最小余量Z1min=24.11=8.22mm故其名义余量 Z3 名= Z3min+2=10.22mm4 锻件毛胚圆角的确定由 r=r2+z 名r毛 111.2mm r毛 210.2mm r毛 310.2mm5. 加工余量的确定加工余量可以根据加工条件采用查表法确定，查机械制造工艺手册表 127 得如下：计算项目 计算内容及过程 计算结果工序 3 毛胚 102 88.882 粗车 90.62 1

12、1.38外圆 半精车 89.82 0.8精车 89.38 0.46015.28外圆 粗磨 89.18 0.2半精磨 89.02 0.16精磨 0.136015.28毛胚 76粗车 66.58 9.42026.95外圆 半精车 65.86 0.74精车 65.46 0.4粗磨 65.26 0.2半精磨 65.10 0.16精磨 0.1026.9542 已粗车至 46.36外圆 粗车 42.98 0.7半精车 42.38 0.6精车 42 0.38已粗车至 425.98015._4外圆 粗车 41.28 0.7半精车 40.78 0.5精车 40.48 0.3粗磨 40.28 0.16粗磨 40

13、0.12 40h11 已粗车至 41.28外圆 半精车 40.4 0.88精车 40h11 0.4钻孔 17内锥孔 粗车 42.65 25.6544.45 半精车 43.25 0.6锥度 7：24 粗磨 43.85 0.6半精磨 44.65 0.2精磨 0.221.045内孔 钻孔 17 25.3 粗车 24.8 7.8精车 25.3 0.5 五 确定切削用量及基本工时一 计算工序 3（车两端面，钻 17 孔，车外圆表面）切削用及工时1 加工条件工件材料：40Cr b=0.735Gpa 锻件加工要求： 车两端面，钻 17 孔，车外圆表面，车102 端面，66 端面，车 88.882。要求精度为

14、粗糙度为此6.3；65K5 要求 Ra=6.3mm；55 0.095mm Ra=1.6mm; 45 的Ra=6.3；42 和 40 的粗糙度为 Ra=1.6；扩孔 22F920要求 Ra=32设备条件： CA6140 普通车床刀具 ： 外圆车刀 YT15 1625MM 0=15Kr=75s=0端面车刀 YT15 1625MM =90Kr=150=0.5mm f0=120钻头 由表 343 查得 f=0.010.18mm/r根据加工要求取 f=0.01mm/r v=0.331mm/sa=17mm采用内排屑深孔钻 切槽刀选 W18Cr4V 2.计算切削用量（采用计算法）计算项目 计算内容及过程 计

15、算结果 工序 3车端面 a.确定加工余量切削用量的 加工总余量 X=15mm.留余量 2mm确定 单边余量等于 7.5mm二次走刀 ap1=5mm ap2=2.5mmb.确定走刀量：由查机械制造工艺设计手册 表 313 知f=0.7mm/r由表 318 查知耐用度 t=45minV1=Cv/(tapf)kv=292/(450.1850.150.70.3)0.810.81.54=128mm V1=128m/minV2=292/(450.182.500.150.70.3) 0.810.81.54=142m/min V2 =142m/min d.确定机床主轴转速：ns1=1000v1/dw=1000

16、128/(3.14100)=364r/minns1=364r/minns2=1000v/dw=1000128/(3.14100)=443r/minns2=443r/min由表 4-3-1 查知选取机床主轴转速 nw=450r/minnw=450r/min机床实际切削速度由 v= nwdw/100v=4501003.14/(1000128)=144r/min v=144r/mine.切削工时的确定大端面 tm=l1 +l2+l3+l(nwf)其中 l=102/2=51mm l1=2mm(切入长度)l2=0(切入长度) l3=5mmtm 大=51+2+0+5）/（4500.7）2=0.37min

17、tm 大=0.37min1） 小端面 tm 小= l1 +l2+l3+l(nwf)其中 l=66/2=33tm 小=（33+2+0+5）/（4500.7）2=0.25min tm 小=0.25min故所以总的切削工时：T 总= tm 小+ tm 大=0.37+0.25=0.62minT 总=0.62min f 机床转速的校核：不计算由机床 CA6140 说明书中可知其纵向进给机构所能受的最大满足要求，因此，机床能进行正常工作。计算项目 计算过程及内容 计算结果车 88.882 a 确定切削深度 a外圆 单边余量 z=5.3mm 一次走刀 ap=5.3mmb 进给量 f由表 3-1-3 知 取 f=1.0mm/r由表 3-1-3 知 取 f=1.02mm/r