完整版Uusgdn机械制造工艺学毕业课程设计.docx
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完整版Uusgdn机械制造工艺学毕业课程设计
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Abornbeauty,anythingtoescape，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
4.2、轴类毛坯
常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。
毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
4.3、轴类零件的热处理
锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。
第五章制定加工工艺路线
拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。
5.1主轴加工工艺过程分析
主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等）；半精加工阶段（半精车外圆，钻通孔，车锥面、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等）；精加工阶段（包括精铣键槽，粗、精磨外圆、锥面、锥孔等）。
在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序，这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行，即粗车→调质（预备热处理）→半精车→精车→淬火-回火（最终热处理）→粗磨→精磨。
综上所述，主轴主要表面的加工顺序安排如下：
外圆表面粗加工（以顶尖孔定位）→外圆表面半精加工（以顶尖孔定位）→钻通孔（以半精加工过的外圆表面定位）→锥孔粗加工（以半精加工过的外圆表面定位，加工后配锥堵）→外圆表面精加工（以锥堵顶尖孔定位）→锥孔精加工（以精加工外圆面定位）。
当主要表面加工顺序确定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。
对主轴来说非主要表面指的是螺孔、键槽、螺纹等。
这些表面加工一般不易出现废品，所以尽量安排在后面工序进行，主要表面加工一旦出了废品，非主要表面就不需加工了，这样可以避免浪费工时。
但这些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面过程中损伤已精加工过的
对凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等，都应安排在淬火前加工。
非淬硬表面上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后，精磨之前进行加工。
主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求，所以螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行，这样半精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形，就不会影响螺纹的加工精度。
5.2、工艺路线的拟定
为保证几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须判定合理的工艺路线。
工艺路线方案一
序号
工序名称
工序内容
定位基准
设备
5
备料
10
锻造
磨锻
立式精锻机
15
热处理
正火
回火炉
20
锯
锯小端，保持总长为890+2.5mm
锯床
25
铣端面打中心孔
车端面钻=5mm的中心孔
小端外形
铣床、钻床
30
车
粗车各段外径，均放余量为2.5～3mm
大端外形及断面、小端中心孔
车床
35
车
粗车D、E面及165mm外圆，均放余量为2.5～3mm
小端外形，115mm表面
车床
40
车
粗车大端后断面及115mm外圆与上边工序接平
大端外形，小端中心孔
车床
45
钻
钻45mm的导向孔
小端外形，115mm表面
钻床
50
钻
钻45mm的通孔
小端外形，115mm表面
深孔钻床
55
热处理
调质220～240HB
60
车
车小端面，内孔光出即可，长度不少于10mm
大端外形，89表面
车床
65
车
半精车各档外圆及1：
12锥面，均留0.5～0.6mm，螺纹外径留磨量0.2～0.3mm
大端外形，小端孔口
仿形车床
70
车
1、半精车大端D、E面及莫氏锥孔
2、半精车大端后断面，切割各槽
大端外形，小端孔口
车床
75
钻
扩48mm通孔
大端外形，89表面
深孔钻床
80
热处理
按图要求对各部位进行热处理
85
车
1、半精车大端D、E面
2、车6号莫氏锥孔，精车端面
小端外形
车床
90
磨
半精磨各档外圆，1：
12锥面，螺纹外圆，大端外圆及端面
用锥套心轴夹持找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动不大于0.005mm
外圆磨床
95
铣
铣键槽12H9
80外圆
3#万能铣床
100
钻
大端面上各孔
D、E面
专用钻床
105
车
精车M74X1.5、M100X1.5、M115X1.5mm螺纹及大端面后端面
大端外圆，小端孔口找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动小于0.005mm
车床
110
磨
精磨各档外圆，D、E面及锥面
锥套找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动小于0.005mm
外圆磨床
115
磨
精磨大端锥孔
89mm、115mm外圆轴肩找正，径向跳动小于0.005mm
专用磨床
120
清除
清洗去毛刺
125
检查
按图样技术要求项目检查
工艺路线方案二
序号
工序名称
工序内容
定位基准
设备
5
备料
10
锻造
磨锻
立式精锻机
15
热处理
正火
回火炉
20
锯
锯小端，保持总长为890+2.5mm
锯床
25
铣端面打中心孔
车端面钻=5mm的中心孔
小端外形
铣床、钻床
30
车
粗车各段外径，均放余量为2.5～3mm
大端外形及断面、小端中心孔
车床
35
车
粗车D、E面及165mm外圆，均放余量为2.5～3mm
小端外形，115mm表面
车床
40
车
粗车大端后断面及115mm外圆与上边工序接平
大端外形，小端中心孔
车床
45
车
车小端面，内孔光出即可，长度不少于10mm
大端外形，89表面
车床
50
车
半精车各档外圆及1：
12锥面，均留0.5～0.6mm，螺纹外径留磨量0.2～0.3mm
大端外形，小端孔口
仿形车床
55
车
1、半精车大端D、E面及莫氏锥孔
2、半精车大端后断面，切割各槽
大端外形，小端孔口
车床
60
车
1、半精车大端D、E面
2、车6号莫氏锥孔，精车端面
小端外形
车床
65
钻
钻45mm的导向孔
小端外形，115mm表面
钻床
70
钻
钻45mm的通孔
小端外形，115mm表面
深孔钻床
75
热处理
调质220～240HB
80
钻
扩48mm通孔
大端外形，89表面
深孔钻床
85
热处理
按图要求对各部位进行热处理
90
磨
半精磨各档外圆，1：
12锥面，螺纹外圆，大端外圆及端面
用锥套心轴夹持找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动不大于0.005mm
外圆磨床
95
铣
铣键槽12H9
80外圆
3#万能铣床
100
钻
大端面上各孔
D、E面
专用钻床
105
车
精车M74X1.5、M100X1.5、M115X1.5mm螺纹及大端面后端面
大端外圆，小端孔口找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动小于0.005mm
车床
110
磨
精磨各档外圆，D、E面及锥面
锥套找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动小于0.005mm
外圆磨床
115
磨
精磨大端锥孔
89mm、115mm外圆轴肩找正，径向跳动小于0.005mm
专用磨床
120
清除
清洗去毛刺
125
检查
按图样技术要求项目检查
两个工艺路线的分析：
相比工艺路线方案一，工艺路线方案二采用先铣面，后钻孔的思路，符合工序集中和先面后孔的原则，但在加工右边圆柱上平面和左边圆柱下平面时不便于定位和装夹，且不符合基准先行的原则；而加工方案一不仅符合先面后孔的原则和基准先行原则，而且便于定位和装夹。
另外，选择方案时还应考虑工厂的具体条件等要素，如：
设备能否借用工、夹、量具等。
本次设计采用工艺路线一.
5.3、车床主轴机械加工工艺过程卡
序号
工序名称
工序内容
定位基准
设备
5
备料
10
锻造
磨锻
立式精锻机
15
热处理
正火
回火炉
20
锯
锯小端，保持总长为890+2.5mm
锯床
25
铣端面打中心孔
车端面钻=5mm的中心孔
小端外形
铣床、钻床
30
车
粗车各段外径，均放余量为2.5～3mm
大端外形及断面、小端中心孔
车床
35
车
粗车D、E面及165mm外圆，均放余量为2.5～3mm
小端外形，115mm表面
车床
40
车
粗车大端后断面及115mm外圆与上边工序接平
大端外形，小端中心孔
车床
45
钻
钻45mm的导向孔
小端外形，115mm表面
钻床
50
钻
钻45mm的通孔
小端外形，115mm表面
深孔钻床
55
热处理
调质220～240HB
60
车
车小端面，内孔光出即可，长度不少于10mm
大端外形，89表面
车床
65
车
半精车各档外圆及1：
12锥面，均留0.5～0.6mm，螺纹外径留磨量0.2～0.3mm
大端外形，小端孔口
仿形车床
70
车
1、半精车大端D、E面及莫氏锥孔
2、半精车大端后断面，切割各槽
大端外形，小端孔口
车床
75
钻
扩48mm通孔
大端外形，89表面
深孔钻床
80
热处理
按图要求对各部位进行热处理
85
车
1、半精车大端D、E面
2、车6号莫氏锥孔，精车端面
小端外形
车床
90
磨
半精磨各档外圆，1：
12锥面，螺纹外圆，大端外圆及端面
用锥套心轴夹持找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动不大于0.005mm
外圆磨床
95
铣
铣键槽12H9
80外圆
3#万能铣床
100
钻
钻大端面上各孔
D、E面
专用钻床
105
车
精车M74X1.5、M100X1.5、M115X1.5mm螺纹及大端面后端面
大端外圆，小端孔口找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动小于0.005mm
车床
110
磨
精磨各档外圆，D、E面及锥面
锥套找正89mm、115mm外圆，径向圆跳动小于0.005mm
外圆磨床
115
磨
精磨大端锥孔
89mm、115mm外圆轴肩找正，径向跳动小于0.005mm
专用磨床
120
清除
清洗去毛刺
125
检查
按图样技术要求项目检查
5.4、加工余量的确定
工艺路线拟定以后，应确定每道工序的加工余量、工序尺寸及其公差。
工序尺寸是工件加工过程中，每个工序加工应保证的尺寸，工序尺寸允许的变动范围就是工序尺寸的公差。
工序尺寸的确定与加工余量有着密切的关系。
零件图上的尺寸和公差就是最终的加工工序尺寸和公差。
将此尺寸加上加工余量就是上一工序的工序尺寸。
第六章轴类零件的检验
6.1、加工中的检验
自动测量装置，作为辅助装置安装在机床上。
这种检验方式能在不影响加工的情况下，根据测量结果，主动地控制机床的工作过程，如改变进给量，自动补偿刀具磨损，自动退刀、停车等，使之适应加工条件的变化，防止产生废品，故又称为主动检验。
主动检验属在线检测，即在设备运行，生产不停顿的情况下，根据信号处理的基本原理，掌握设备运行状况，对生产过程进行预测预报及必要调整。
在线检测在机械制造中的应用越来越广。
6.2、加工后的检验
单件小批生产中，尺寸精度一般用外径千分尺检验；大批大量生产时，常采用光滑极限量规检验，长度大而精度高的工件可用比较仪检验。
表面粗糙度可用粗糙度样板进行检验；要求较高时则用光学显微镜或轮廓仪检验。
圆度误差可用千分尺测出的工件同一截面内直径的最大差值之半来确定，也可用千分表借助V形铁来测量，若条件许可，可用圆度仪检验。
圆柱度误差通常用千分尺测出同一轴向剖面内最大与最小值之差的方法来确定。
主轴相互位置精度检验一般以轴两端顶尖孔或工艺锥堵上的顶尖孔为定位基准，在两支承轴颈上方分别用千分表测量。
总结
时光飞逝，为期一个月的机械制造工艺课程设计已经接近尾声。
回首这段时间的设计过程，感慨万千。
使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。
受益匪浅！
在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。
使我真正感受到了知识的重要性。
这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。
在机械制造工艺课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。
在机械制造工艺课程设计中还用到了CAD制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。
但不久就能熟练的画了。
CAD制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。
因此，这次真正将以前所学的联系到实际应用中来了。
在这次机械制造工艺课程设计中，还有一个重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很高兴，因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。
在这次机械制造工艺课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。
而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好长时间。
亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。
因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。
在这次械制造工艺课程设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。
收获：
1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次设计中，巩固了以前所学的知识。
2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。
3）学会了，分析问题，解决问题的能力。
不足之处：
1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。
2）有些工艺路线制定的不是太好，而且余量、切削用量设计不是很精确，需在以后的实践中积累经验，进一步改进。
综上所述：
这次的械制造工艺课程设计对我以后的工作起了很大的帮助，我认识到，无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎，时时处处细心。
参考文献
1、顾崇衍等编著。
机械制造工艺学。
陕西：
科技技术出版社，1981。
2、倪森寿主编。
机械制造工艺与装备。
化学工业出版社，2001。
3、张进生主编。
机械制造工艺与夹具设计指导。
机械工业出版社，1994。
4、姜敏凤主编。
工程材料及热成型工艺。
高等教育出版社，2003。
5. 机械制造工艺及设备设计手册编写组编。
机械制造工艺及设备设计手册。
机械工业出版社，1989。
6、胡家秀主编。
简明机械零件设计实用手册。
机械工业出版社，1999。
7、江南学院肖继德南京金陵职业大学陈宁平主编。
机床夹具设计（第二版）。
机械工业出版社，1997。
8、倪森寿主编。
机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书。
化学工业出版社，2001。
9、刘越主编。
机械制造技术。
化学工业出版社，2001。
10、赵如福主编。
金属机械加工工艺人员手册（第三版）。
上海科技技术出版社，1981。
11、南京工程学院陈于萍主编沈阳大学周兆元副主编。
互换性与测量技术基础。
机械工业出版社，2004。
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