2022年机制大专姚磊设计 .pdf
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1、江西冶金职业技术学院毕业设计题目: 轴类零件加工工艺分析及夹具设计系 (部):机械工程系专业名称 :机械制造与自动化姓名:姚磊学号:2 0 1 1 6 0 3 5 班级:11 机制大专 (2) 班提交时间 :2013 年 11 月精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 34 页毕业设计诚 信 声 明本人在此郑重声明:本人所呈交的毕业设计,是在指导老师的指导下,独立进行毕业设计研究工作所取得的成果,成果各个环节均不存在知识产权争议,毕业设计不含任何其他个人或集体已经发表过的作品成果,由此而引发的法律后果完全由本人承担。毕业设计作者
2、签名:姚磊2013年 11 月 11 日江西冶金职业技术学院精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 34 页毕业设计任务书专业名称:机械制造与自动化班级:11 机制大专( 2)班学生姓名:姚磊指导教师:聂晓庆系 主 任:龚令根I 、毕业设计题目:轴类零件加工工艺分析及夹具设计II 、毕业设计摘要( 300字以内):精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 34 页轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭
3、矩。按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等轴的长径比小于5 的称为短轴,大于 20 的称为细长轴,大多数轴介于两者之间;轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构及其功能,运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。关键词:轴类零件,轴颈,夹具 、主 要参考资料:1 夏伯雄,数控技术,水利水电出版社,2010 2 朱明松,数控铣床编程与操作工程教程,机械工业出版社,2007 3 王大伟、刘瑞素,数控系统,化学工业出版社,2005 4 柳河,数控编程,东北林业大学出版社,2005 5 李一
4、民,数控机床,东南大学出版社,2005 6 朱明松,数控铣床编程与操作工程教程,机械工业出版社,2007 江西冶金职业技术学院毕业设计开题报告精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 34 页专业名称:机 械 制 造 与 自 动 化班级:11 机制大专( 2)班学生姓名:姚磊指导教师:聂晓庆系 主 任:龚令根毕业设计题目轴类零件加工工艺分析及夹具设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 34 页(一)文献综述:本课题是研究轴类零件加工工艺分析及夹具设计的,通过介绍
5、轴类零件的技术要求、毛坯材料、一般加工要求及方法、工艺路线、工艺特点、夹具的设计来阐述论题的。其中在轴类零件的加工工艺路线中又以台阶轴的加工工艺较为典型,它能反映轴类零件加工的大部分内容与规程,本课题以减速箱中的传动轴为例详细介绍了一般台阶轴的加工工艺。在工艺特点中以细长轴为例介绍了一般轴类零件的车削加工工艺特点;在夹具设计中以拨叉零件为例介绍了铣床夹具的设计及各类铣床夹具和数控铣床夹具。(二)主要研究内容1. 轴类零件技术要求2. 轴类零件的毛坯和材料3. 轴类零件一般加工要求及方法4. 轴类零件工艺路线5. 细长轴加工工艺特点6. 夹具的设计(三)方法及预期目标:查阅法、调查法、参考法 (
6、1 )培养综合运用所学知识,独立分析和解决工程技术问题的能力,培养创新能力。(2)培养搜集、查阅、分析各种文献资料的能力,进一步提高计算、CAD绘图等技能。(3)学会使用工具书籍,通过夹具设计,提高设计能力。(4)初步掌握机械制造工艺规程设计和夹具设计的基础要求和设计方法,掌握设计说明书的编写。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 34 页(四)课题进度计划:1.2013 年 11 月 10 日 2013 年 11 月 12 日在网上、书籍上查阅与课题相关的辅助资料并做详细记录2.2013 年 11 月 13 日 2013 年
7、 11 月 13 日对所确定的课题进行深层次的学习认识,对轴类零件加工有一个初步的了解。 3.2013年 11 月 16 日 2013 年 11 月 17 日选择轴类零件的毛坯及材料、熟悉轴类零件的加工方式4.2013 年 11 月 17 日 2013 年 11 月 18 日制定轴类零件的加工工艺路线5.2013 年 11 月 18 日 2013 年 11 月 20 日铣床夹具设计计算和结构计算(五)收集的资料目录:1 夏伯雄,数控技术,水利水电出版社,2010 2 朱明松,数控铣床编程与操作工程教程,机械工业出版社,2007 3 王大伟 . 刘瑞素,数控系统,化学工业出版社,2005 4 柳
8、河,数控编程,东北林业大学出版社,2005 5 李一民,数控机床,东南大学出版社,2005 6 朱明松,数控铣床编程与操作工程教程,机械工业出版社,2007 指导教师意见指导教师(签字):年月日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 34 页江西冶金职业技术学院毕业设计过程记录表起 迄 日 期工作进度备注2013.11.8 组内成员讨论选题并确定题目同时分配任务在指导老师指导下完成课题2013.11.8 2013.11.9 在网上、书籍上查阅与课题相关的辅助资料并做详细记录利用电脑、图书等资源完成2013.11.10 2013.
9、11.11 熟悉并选择轴类零件的毛坯及材料2013.11.12 2013.11.13 对轴的工艺路线分析,熟悉工艺路线,用 CAD软件绘制零件图2013.11.12 2013.11.13 熟悉轴、平面的加工方式2013.11.14 2013.11.15 制定轴类零件的加工工艺路线2013.11.16 2013.11.17 铣床夹具设计计算和结构计算2013.11.18 编写结束语及谢辞2013.11.19 将组内成员编制的初稿交由指导老师审查由指导老师评阅2013.11.19 将经指导老师审查并批注的初稿取回至组内讨论并进行修改在指导老师的修改要求及意见完成2013.11.21 将组内再三经过
10、审查的果实整理打印并交由指导老师精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 34 页江西冶金职业技术学院毕业设计指导书专业名称:机 械 制 造 与 自 动 化班级:11 机 制 大 专(2)班学生姓名:姚磊指导教师:聂晓庆系 主 任:龚令根目录中文摘要 .12英文摘要 .13精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 34 页前言.14第一章 轴类零件技术要求 .15一、尺寸精度.15二、几何形状精度 .15三、 相互位置精度 . 15四、表面粗糙度. 15第二章 轴类零
11、件的毛胚和材料16第一节 轴类零件的毛胚 . 16 第二节 轴类零件的材料 . 16第三章 轴类零件一般加工要求及方法17第一节 轴类零件加工工艺规程注意点. 17第二节 轴类零件加工的技术要求 . 17第三节 轴类零件的热处理 . 18第四章 轴类零件工艺路线19一、传动轴图样分析 . 20二、确定毛坯 . 20三、确定主要表面的加工方法. 21四、确定定位基准 . 21五、划分阶段 . 21六、热处理工序安排 . 21七、加工尺寸和切削用量 . 22八、 拟定工艺过程 . 22第五章 细长轴加工工艺特点23一、改进工件的装夹方法23 二、采用跟刀架 23 三、采用反向进给23 四、采用车削
12、细长轴的车刀23第六章 夹具的设计24第一节 铣床夹具设计 24一、六点定位原理 . 24二、应用定位原理几种情况. 25(1)完全定位 . 25(2)部分定位 . 25(3)过定位(重复定位). 25三、确定要限制的自由度 . 25四、定位方案选择 . 26五、计算定位误差 . 27(1)夹紧方案 . 27(2)对刀方案 . 27(3)夹具体与定位键 . 27(4)夹具总图上的尺寸、公差和技术要求. 28(5)夹具精度分析 . 28精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 34 页第二节 各类铣床夹具 29一、铣床夹具 29(
13、1)铣床夹具的分类 . 29(2)铣床常用通用夹具的结构. . 29(3)铣床夹具的设计特点. 30二、典型数控机床夹具 . 30 1、数控铣床夹具 . 312、数控铣削加工常用的夹具大致有以下几种:. 31结束语32谢词33 参考文献 . 34摘要精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 34 页轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等轴的长径比小于5 的称为短轴,大于2
14、0 的称为细长轴,大多数轴介于两者之间;轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构及其功能,运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。关键词:轴类零件,轴颈,夹具精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 34 页Abstract The machine shaft is often encountered in one of the typical components. It is mainly used for support in mechanical gears,
15、 pulleys, cams and connecting rods and other transmission parts, to transfer torque. Different forms according to the structure, the axis can be divided into stepped shaft, taper spindle, axis, hollow shaft, crankshaft, camshaft, eccentric shafts, all kinds of screw shaft such as short axis aspect r
16、atio of less than 5 large known as the slender shaft 20, most shaft in between 。shaft bearings bearing, and bearing with the shaft segment called the journal. Journal is the axis of the assembly base, and their general requirements for precision and high surface quality. According to parts of the st
17、ructure and function, using the knowledge of locating and clamping fixture design completed. Key words:Shaft, journal, fixtures 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 34 页前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。
18、随着我国机械工业生产的不断发展, 机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础,一方面,技术制约着设计;另一方面,技术也推动着设计。从设计美学的观点看,技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用,只要善于应用材料的特性,予以相应的结构形式和适当的加工工艺,就能够创造出实用,美观,经济的产品,即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导,新材料,新工艺的出现,必然给产品带来新的结构,新的形态和新的造型风格。材料,加工工艺,结构,产品形象有机地联系在一起的,某个环节的变革,便会引起整个机体的
19、变化。工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,对中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 34 页第一章 轴类零件技术要求一、尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5 IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6 IT9)。二、几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外
20、圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。三、 相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.010.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.0010.005mm。四、表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.50.63 m ,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.630.16 m 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 34 页第二章 轴
21、类零件的毛胚和材料第一节 轴类零件的毛胚轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻,大批大量生产时采用模锻。第二节 轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范( 如 调 质 、 正 火 、 淬 火 等 ) , 以 获 得 一 定 的 强 度 、 韧 性 和 耐 磨 性 。 45钢是轴类零件的常
22、用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达4552HRC。 40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15 和弹簧钢65Mn ,经调质和表面高频淬火后,表面硬度可达5058HRC , 并 具 有 较 高 的 耐 疲 劳 性 能 和 较 好 的 耐 磨 性 能 , 可 制 造 较 高 精 度 的 轴 。精密机床的主轴(例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴)可选用38CrMoAIA 氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后,不仅能获得很高的表面硬度,而且能保持较软
23、的芯部,因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特性。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 34 页第三章 轴类零件一般加工要求及方法第一节 轴类零件加工工艺规程注意点在学校机械加工实习课中,轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的工程,但学生最后完工工件的质量总是很不理想,经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。轴类零件中工艺规程的制订,直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法,但只有某一种较合理,在制订机械加工工艺规程中,须注意以下几
24、点:(1)零件图工艺分析中,需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求,且要研究产品装配图,部件装配图及验收标准。(2)渗碳件加工工艺路线一般为:下料锻造正火粗加工半精加工渗碳去碳加工(对不需提高硬度部分)淬火车螺纹、钻孔或铣槽粗磨低温时效半精磨低温时效精磨。(3)粗基准选择:有非加工表面,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,根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面,让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准,同时,粗基准不可重复使用。(4)精基准选择:要符合基准重合原则,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使
25、定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。第二节 轴类零件加工的技术要求(1)尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类,一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确定轴的位置并支承轴,尺寸精度要求较高,通常为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,通常为IT6IT9 。(2)几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内,对于精密轴,需在零件图上另行规定其几何形状精度。(3)相互位置精度包括内、外表面,重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。(4)表
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