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1、
工藝課程設(shè)計任務(wù)書
題目:落地銑鏜床—— ZT30DA 工作臺回轉(zhuǎn)臺—— 31210 中心軸機械加工工藝設(shè)計
應(yīng)完成任務(wù):
( 1)CAD 繪制及手工繪制 A3 零件圖 (各一張 )
( 2)編制機械加工工藝規(guī)程卡片(一套)
( 3 ) 編 寫 工 藝 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 ( 一 份
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前言
機械制造工藝課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)及機床夾具設(shè)計課程, 并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié), 它要求學(xué)生全面地綜合運用本課程及其有關(guān)課程的理論和實踐知識, 進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計。是一次將理論與實際相結(jié)合對專業(yè)知識的綜合訓(xùn)練, 并且為我們以后做好畢業(yè)設(shè)計進行的一次綜合訓(xùn)練和準備。其目的在于:
1.培養(yǎng)學(xué)生運用機械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程(工程材料與熱處理,機械設(shè)計,公差與技術(shù)測量,金屬切削機
3、床,金屬切削原理與刀具等)的知識,結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識, 獨立地分析和解決工藝問題, 初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。
2.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求,運用夾具設(shè)計的基本原理和方法,學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊,規(guī)范,圖表等技術(shù)資料的能力。
4.進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖,制圖,運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。
4、
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目錄
前言 2
(一)介紹零件及產(chǎn)品的功用 4
(二)零件的工藝分析 4
( 1)零件在裝配圖中的功用分析 4
零件的結(jié)構(gòu)分析 5
( 3)零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析 6
( 4)零件關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析 6
(三)確定材料及毛坯種類 6
( 1)確定材料(材料性能) 材料的選擇 6
( 2)毛坯選擇及制造方法 7
( 3)毛坯加工前熱處理(即預(yù)備熱處理) 7
(四)工藝規(guī)程設(shè)計 7
(
5、1)工藝規(guī)程的作用 7
( 2)制定工藝規(guī)程的原則 7
( 3)制定工藝規(guī)程的依據(jù) 8
( 4)制定工藝規(guī)程的步驟 8
( 5)選擇定位基準 8
( 6)確定各加工表面加工方法及劃分加工階段 9
( 7)確定工序集中與分散的程序 9
( 8)合理安排加工順序 9
(五)初擬工藝路線 10
( 1)加工工藝路線 10
( 2)其他工序安排 10
(六)選擇機床及工藝裝備 10
( 1)選用機床 10
( 2)選用工藝裝配 10
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(一)介紹零件及產(chǎn)品的功用
本次設(shè)計工件為 ZT30DA 工作臺回轉(zhuǎn)臺中心軸。 ZT30DA 為一款落地銑鏜床。數(shù)控落地銑鏜床具有鏜孔、鉆孔、銑削、切槽等加工功能;配上高精度回轉(zhuǎn)工作臺、直角銑頭等功能附件,可以實現(xiàn)五面加工,是冶金、能源、電力等行
業(yè)用于汽輪機、發(fā)電機和重型機械等大型零件加工的理想設(shè)備。 適用范圍 :
a) 批量小而多次生產(chǎn)的零件
b) 形狀復(fù)雜加工精度高, 通用機床無法加工或很難保證加工質(zhì)量的零件。
c) 在加工過程
7、中,必須進行多工序加工,如必須在一次裝夾中完成銑、
鏜、锪鉸或攻絲等工序。
d) 必須嚴格控制公差的零件
e) 切削余量大的工件
f) 具有難測量、難控制進給、難控制型腔尺寸的殼體或箱型零件。
g) 工藝、設(shè)計會發(fā)生變化的零件 而回轉(zhuǎn)臺是落地銑鏜床實現(xiàn)一次裝夾
完成多道工序的關(guān)鍵部件,其能夠使工件在 X-Y 平面 360 度旋轉(zhuǎn)。在組成回轉(zhuǎn)臺的部件中中心軸是回轉(zhuǎn)臺的主要部件, 不僅用于連接工作臺和回轉(zhuǎn)臺, 而且起
到支撐的作用, 并作為回轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)中心, 起到定位的作用。 回轉(zhuǎn)臺的精度主要取決于該部件。
(二)零件
8、的工藝分析
( 1)零件在裝配圖中的功用分析
4
題目所給的零件是 ZT30DA 工作臺回轉(zhuǎn)臺齒輪軸。它位于回轉(zhuǎn)臺的下方。
起傳遞運動和支撐的作用。
零件的結(jié)構(gòu)分析
該齒輪軸是一段含有齒輪 鍵槽 螺紋階梯軸。由圖可
9、知該零件長度為 397,最大直徑為 184.該軸要求較高的的表面為 Φ90js6、 Φ55js6Φ184h11 齒輪外圓、 Φ 110h6 軸段,Φ70h6 帶有鍵槽的軸段。 要求粗糙度也較高, 分別為 Ra0.8、Ra0.8、Ra3.2、 Ra1.6、Ra0.8。其他外圓要求不高。
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10、
( 3)零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析
a.了解零件的各項技術(shù)要求
b.審查零件圖技術(shù)要求和材料選擇是否合理
c.審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性
Φ55h6 軸線對 184h11 軸線同心度允差為 Φ0.01、Φ70h6 與Φ 184h11 軸線同心度允差為 Φ 0.01、Φ184h11 對軸線有圓跳動為 0.02,Φ110h6 右端面對軸線有圓跳動為 0.01、Φ80 對軸線有圓跳動為 0.015、
( 4)零件關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析
Φ110
11、h6和Φ55js6與圓錐滾子軸承緊圈配合; M70X2 和 M55X2 與螺母配合; Φ 70h6 與鍵配合。
(三)確定材料及毛坯種類
( 1)確定材料(材料性能) 材料的選擇
由零件圖可知齒輪軸材料選用 40Cr、40Cr 屬于 中碳調(diào)制鋼,冷鐓模具鋼。該鋼價格適中, 加工容易, 經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、 塑性和耐磨
性。正火可促進組織球化,改進硬度小于 160HBS 毛坯的切削性能。在溫度
6
550~570℃進行回火,該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能。該鋼的淬透性高于 45 鋼,適合于
12、高頻淬火, 火焰淬火等表面硬化處理等。 這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負荷及中等速度工作的機械零件,
而本零件位于回轉(zhuǎn)臺下方,承受較大載荷,且要求精度較高,而 40Cr 恰好符合要求,且有型材便于采購,也適于本產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)要求。
( 2)毛坯選擇及制造方法
該零件毛坯為鍛件。
鍛件特點:鍛件的表面和中心的晶格條件不同,在鍛件的截面上有三個不
同結(jié)構(gòu)特征的晶格區(qū): 表層細晶格區(qū)、 柱狀晶區(qū)及中心等軸晶區(qū)。 鍛件可消除一些鑄造缺陷, 如縮孔和縮松, 氣孔和微裂紋在加工過程中焊合, 提高了金屬的質(zhì)密度。對于內(nèi)部的晶內(nèi)偏析, 粗大柱狀晶及大塊碳化物, 還
13、可以在壓力作用下使晶粒破碎,消除成分粗大柱狀晶粒及大塊碳化物的不利影響, 使金屬的力學(xué)性能得到提高。其中表層細晶格區(qū)質(zhì)量較好。
選取鍛件的理由:由零件圖可知該零件要求較高的表面遠小于最大外徑 ,而型材芯部質(zhì)地遠不如表面,為保證零件要求較高的被加工表面位于表層細晶格
區(qū),故應(yīng)采用鍛件。而且本零件結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,恰好符合鍛件制作的要求。
( 3)毛坯加工前熱處理(即預(yù)備熱處理)
毛坯加工前熱處理為正火 目的:
a.軟化鋼件便于切削加工
b.消除殘余應(yīng)力,一防止剛件在淬火時產(chǎn)生變形或開裂。
c.細化晶粒,改善組織,提高力學(xué)性能。
d.為最
14、終熱處理淬火做好組織上的準備。
(四)工藝規(guī)程設(shè)計
( 1)工藝規(guī)程的作用
機械加工工藝規(guī)程是將鑄鍛件毛坯或鋼材經(jīng)機械加工方法改變它們的形狀,尺寸,表面質(zhì)量,使其成為合格零件的過程。
作用: a.指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件; b.是生產(chǎn)準備和計劃調(diào)度的主要依據(jù);c.是新建或擴建工廠,車間的基本技術(shù)文件。
( 2)制定工藝規(guī)程的原則
1.充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上, 盡量采用國內(nèi)外先進工藝和發(fā)明制造,采用的技術(shù)要保證先進可行。
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2.在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,盡量提高生產(chǎn)效
15、率和降低消耗,不斷提高各項技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo),獲得最大經(jīng)濟效益。
3.創(chuàng)造良好的勞動條件和工作環(huán)境,符合勞動安全法和環(huán)境法。 4.工藝規(guī)程正確、統(tǒng)一、完整、清晰。
5.機構(gòu)特征和工藝特征相近的零件應(yīng)盡量采用通用工藝規(guī)程。
( 3)制定工藝規(guī)程的依據(jù)
1.產(chǎn)品圖樣和技術(shù)標(biāo)準
2.產(chǎn)品工藝方案和生產(chǎn)大綱
3.零件分工綜合明細表
4.有關(guān)工藝標(biāo)準、手冊和設(shè)備,工藝裝備資料及企業(yè)資料
( 4)制定工藝規(guī)程的步驟
1.分析被加工零件的工藝性
2.確定毛坯種類及制作方法
3.設(shè)計機械加工工藝過程,包括劃分工藝過程
16、的組成,選擇加工方法,安排加工順序和組合工序等
4.工序設(shè)計:包括選擇加工設(shè)備及工藝裝備,確定加工余量、工序尺寸、切削余量及計算工時定額等 5.填寫工藝文件
( 5)選擇定位基準
定位基準的選擇是為了保證工件加工精度,合理安排加工順序,又分為精、粗基準。
1.粗基準的選擇:其選擇常會影響各加工面余量分配及加工面與不加工面位置精度。
a.相互位置要求原則:主要以不加工表面為粗基準;
b.“余量均勻原則”:必須保證主要表面的加工余量均勻
c.粗基準不重復(fù)使用原則:未加工表面平整度較差,不以重復(fù)使用 d.便于
裝夾
2.精基準的選
17、擇:保證加工精度和裝夾方便。
a.“基準重合”原則
b.“基準統(tǒng)一”原則
c.“互為基準”原則
d.“自為基準”原則
e.“便于裝夾”原則
該零件粗加工基準:
A.車 ------ Φ 184 外圓為基準
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( 6)確定各加工表面加工方法及劃分加工階段
1.加工方法的選擇:
a.加工經(jīng)濟精度
b.工件材料的性能
c.工件的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸
d.生產(chǎn)率和經(jīng)濟性要求
2.加工階段劃分:
a.粗加工階段
b.半徑加工階段(次要表面完成,為
18、主要表面的精加工做準備)c.精加工階段(加工表面精度和粗糙度)d.精密和超精密階段
原因:
a.利于保證加工質(zhì)量
b.便于合理使用設(shè)備和安排工人
c.可及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 d.便于組織生產(chǎn)
( 7)確定工序集中與分散的程序
1.集中的特點:
a.利于采用高效設(shè)備和工藝裝備,提高生產(chǎn)效率 b.工件裝甲次數(shù)少,減少輔助時間,縮短生產(chǎn)周期 c.工序數(shù)目少,減少機床數(shù)目及工人等
d.機床設(shè)備和工藝裝備成本高, 調(diào)整維修困難,生產(chǎn)準備周期長,工作量大。 2.
分散的特點:
3.a.機床設(shè)備及工藝裝備比較簡單,容易調(diào)整 4.b.對工
19、人技術(shù)要求較低(操作水平)
5.c.有利選用最合理的切削余量,減少基本時間
6.d.設(shè)備數(shù)量多,工人多,生產(chǎn)面積大,工藝路線
( 8)合理安排加工順序
原則: a.先基準后其他 b.先粗后精 c.先主后次 d.先面后孔 e.熱處理有機穿插
安排
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(五)初擬工藝路線
( 1)加工工藝路線
( 2)其他工序安排
(六)選擇機床及工藝裝備
(
20、1)選用機床
粗加工選用車床 CA6140A 該車床最為普遍,最大加工直徑為 400mm,而本零件最大加工半徑為 285mm.故可采用該機床。 精加工選用萬能磨床
( 2)選用工藝裝配
在磨削時為保證零件同心度要求, 裝夾采用工藝裝備 ------ 芯軸,保證在一次
裝夾完成磨削。等等。總之,零件處在各種復(fù)合應(yīng)力下工作。
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