《金属工艺及机制基础》三级项目汇报要点.docx

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《金属工艺及机制基础》三级项目汇报要点

《金属工艺及机制基础》三级

项目报告

内容：

上压辊轴加工工艺制定

班级：

13级机自12班

小组成员：

靳翔展、潘帅、宁海宇、韩晋玮、张强

指导教师：

邹琴朱玉英

提交时间：

2015.6.18

成员

靳翔展

韩晋玮

宁海宇

张强

潘帅

得分

确认签字

组内自评成绩表

目录

一、零件的整体概述及分析

二、毛坯的制造

1.铸造工艺的分析和确定

⑴工艺分析

⑵造型方法

⑶浇注位置和分型面

⑷确定加工余量

⑸绘制铸造工艺图

2.锻造工艺的分析和确定

⑴绘制锻件图

⑵变形工艺

⑶确定坯料尺寸及确定加工余量

⑷选择锻造设备和工具

⑸确定锻造温度

⑹锻后处理

⑺锻件的技术要求

⑻毛坯锻造的工艺分析

三、输入轴的结构分析及机加工方案的确定

四、零件的装夹

五、零件的工艺性分析

1.零件的表面要求

2.零件的加工方法

六、基面的确定

七、零件的加工工序

八、成员感想

九、参考文献

一、对零件进行整体概述，以方便对零件工艺流程的制定

该零件为上压辊轴，由45号钢制成，输入轴的外圆直径从左到右依次为分别为Φ40、Φ42、Φ50和Φ40，属于阶梯轴，轴的左右两端有键槽，左端面有一个中心孔，且只需制造一个零件。

零件图

拟定流程：

铸造--锻造--机加工

二、毛坯的制造

1、铸造工艺

1工艺分析

毛坯件直径为50、长度为274的圆柱体；

⑵造型方法

由于毛坯为对称性铸件，因此采用分模造型的方法；

⑶浇注位置和分型面

浇注时毛坯轴线呈水平位置，沿轴线水平分型；

⑷确定加工余量

毛坯为回转体，直径为50，经查表，加工余量为7.0mm；

⑸绘制铸造工艺图

2、锻造工艺

⑴绘制锻件图

⑵变形工艺

该件为轴类锻件，根据形状特征、尺寸、技术要求以及自由锻变形工艺特点，可确定锻件成型的基本工艺为：

墩粗-拔长-压肩-锻台阶；

⑶确定坯料尺寸及确定加工余量

通过查阅书籍，轴类锻件坯料截面积应满足规定的锻造比要求，即F坯≥y·Fmax，经过计算确定坯料的实际直径，再经计算得实际长度。

加工余量：

该件总厂0~315mm，最大直径为0~50mm，45号钢轴类锻件，精度选F级，查表得加工余量及公差为7±2mm。

⑷选择锻造设备和工具

空气锤

⑸确定锻造温度

锻造温度应量选宽一些，减少锻造火次，提高生产率，加热的始锻温度一般取因相线一下100~200摄氏度，以保证金属不发生过热和过烧，终锻温度一般高于金属的再结晶温度还与变形程度有关，变形程度较小时，终锻温度可稍低于规定温度。

该件为45号钢含碳量为0.45％，所以查表可知始锻温度为1150~1200摄氏度，终端温度为750~800摄氏度。

⑹锻后处理

该件为中小型件，塑性较好，故无需采用特殊冷却方式，空冷即可，为清除锻造过程中产生的内应力，应进行去应力退火；

⑺锻件的技术要求

零件的加工表面在设计锻件时应留有机械加工余量。

自由锻件的形状与位置公差如无特殊要求时，均不应大于所规定的公差值；

⑻毛坯锻造的工艺分析

锻件的优点为可伸展的长度较严密、可收缩的横截面；可收缩的长度、可伸展的横截面；可改变的长度、可改变的横截面。

其经过反复捶打，内部组织变化。

金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。

铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大晶粒变为较细晶粒、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。

三、输入轴的结构分析（以下为机加工部分）

操作步骤

操作方法图示说明

铣A截面键槽及钻孔

用立式铣床装备φ11铣刀找到正位置后进行铣削加工，首先用φ12铣刀进行粗铣，再经过调制处理后，由于两壁粗糙度要求为Ra6.3，所以粗铣后需要用φ12铣刀进行半精铣、精铣。

钻孔时，将工件放置并用φ12钻头找正，控制孔深25mm，再用φ13钻头在孔口倒角60°。

随后用φ13丝锥进行攻丝，攻丝深度20mm。

铣B截面键槽

铣槽流程同上

四、零件的装卡：

进行车床加工是用三角卡盘进行装卡，在钻孔时要再次检查零件轴线与车床轴线的平行度，确保孔的位置。

加工键槽时不仅要保证零件的平行度，还要确保零件轴线与铣刀轴线处于同一平面，这样才能保证键槽与零件轴线的平行度，才不至于把键槽铣歪。

五、零件的工艺性分析：

根据零件图可知，它是两端带有键槽的零件，此零件对精度和配合的要求很高，对表面粗糙度的要求较高。

1、零件表面的要求及保证的方法

需要加工的表面：

1φ50外圆面长度55Ra3.2

2φ42外圆面长度43Ra1.6

3φ40外圆面长度30Ra0.8

4φ40外圆面长度25Ra0.8

5φ40外圆面长度103Ra1.6

6键槽宽12高35Ra6.3

7键槽宽12高37Ra6.3

8φ40长度103的左端面

9φ40长度30的右端面

10两端倒角

主要表面即指零件与其他零件相配合的表面，或是直接参与机械工作的表面，其中左右两端的键槽，轴Φ40，轴Φ42，轴Φ50以及左端面的中心孔等，这些主要表面本身精度一般较高，而且零件的构形，精度以及材料的加工性等问题，都会在主要表面的加工中反映出来，主要表面的加工质量对零件工作的可靠性与寿命有很大的影响。

因此，在设计工艺路线时，首先考虑的就是如何保证主要表面的加工要求。

根据主要表面的形状，尺寸，精度（0.1~0.3mm）等因素的要求，更可初步确定这些表面的最后加工方法。

从而根据这些最后的加工方法，进一步确定在这以前的一系列准备工序的加工方法。

如Φ40的表面粗糙度Ra1.6和Ra0.8，轴Φ42的表面粗糙度Ra1.6，轴Φ50的表面粗糙度Ra3.2，键槽的表面粗糙度Ra6.3以及右端面的中心孔的表面粗糙度Ra3.2等，最后轴的加工方法应该选用低速精车，φ40轴两侧圆角是精车，键槽需要精铣。

在铣键槽时要一次性铣出两个键槽，避免重复装卡工件造成两键槽不共线的问题。

由于该轴需要调质处理，所以在粗车、粗铣后需要先进行调质处理，然后再对需要提高粗糙度的表面进行加工。

六、基准的确定：

1、粗基准的选择原则：

⑴选择重要表面为粗基准。

⑵选择不加工表面为粗基准

⑶选择加工余量最小的为粗基准

⑷选择较为平整光洁、无分型面、冒口，面积较大的表面为粗基准

⑸粗基准在同一自由度方向上只使用一次。

选择粗基准：

φ50的外圆面和φ50的端面

理由：

①选择加工余量小的表面；

②粗基准在同一自由度方向上只使用一次；

③保证不加工表面平整光洁、定位可靠的原则。

2、精基准的选择原则：

⑴基准重合

⑵基准统一

⑶互为基准

⑷自为基准

所选精基准，应保证工件装夹稳定可靠，夹具结构简单，操作方便。

选择精基准：

φ50的轴心线

理由：

①基准重合原则；

②基准统一原则；

③便于装夹原则。

七、加工工序：

粗车：

将坯料车出零件外形，加工余量1.9mm，90度外圆车刀；

钻孔：

车完毛坯后检查同轴度，在车床上钻出左侧同心孔，高速钢钻；

粗铣：

对要求铣键槽的部位进行铣削加工，键槽宽度余量1mm，深度余量0.2m，两端长度余量0.5mm，用φ11铣刀；

调质处理：

HB220-250550-600度进行回火；

半精车：

对工件进行表面光滑处理，90度外圆车刀；

精车：

将调质处理后的工件进行低速精车，直到达到设计要求，70度外圆车刀；

攻丝：

在车床上攻出左侧同心孔的内螺纹；

精铣：

利用铣床将两个键槽铣到设计要求范围内；

倒角：

用45度车刀做出两端倒角；

端面：

90度端面车刀。

主轴加工：

粗车→调质处理→半精车→精车

八、成员感想

分工：

靳翔展、宁海宇、韩晋玮：

铸造和锻造部分、说明书的撰写

潘帅、张强：

机加工部分、制图

靳翔展感想：

在本次三级项目的制作中，选定要做的项目后，我们聚集本组成员进行了开会讨论，各自说出各自的看法，通过集体的力量对输入轴进行了系统完善的分析，根据具体要求进行工艺流程的制定，进而确定了每个人任务，我和丁慧的任务是：

铸造部分、锻造部分和说明书的撰写，铸造和锻造部分虽说较为简单，但是说明书的撰写需要对整个制造流程有一个更加深入的了解，并且将所有的资料进行整合，尤其对于每一个细节的完善，更加需要我们的耐心和细心。

最终，大家齐心合力，积极参与完成了上压辊轴的工艺制定。

这也让我认识到团队合作的重要性。

宁海宇感想：

这次我们五个人分成了两个团体，我们主要负责锻造，铸造以及说明书的撰写。

由于可参考的资料有限，我们大部分都是自己参考书本做的，虽然很艰难，但是也让我熟悉了课本，我觉得我们这次小组合作很有意义，我们分工明确，工作有条不紊，有序进行。

而且也让我体会到了团队协作的魅力，我希望以后能有更多的机会来学习。

潘帅感想：

通过这次项目开展，我系统的对所学知识进行了回顾，弄懂了很多以前模糊的知识点。

本次项目，我主要参与切削工艺的讨论，过程中和各位组员交流合作，收获很大，做到了学以至用。

在项目研究过程中，我深深感受到团队合作的重要性和必要性，同时也学到了很多东西，在一定程度上提高了自己的学习和创新能力。

很感谢这个项目给我的锻炼与成长的机会。

当然，我自身还有很多不足，在以后的团队合作中，我会做的更好。

韩晋玮感想：

这次金属工艺三级项目的进行，我们主要完成了对上压辊轴的制造工艺，通过查阅相关书籍和自身知识了解了输入轴的机加工过程，运用CAXA、绘制了轴体和其他，使我们对输入轴有了更好地认识。

从最初的考量到制作研究报告，小组成员都积极参加到其中，使我们深刻体会到了团结协作的重要性，学会了更好地与人合作和沟通，增长了自身的能力和知识。

在以后的学习中，我们应该积极主动的与人合作，通过这种团结协作使自己有更好地发展，更好地学会学习！

张强感想：

这次这个上压辊轴项目坐下来我收获了很多，也了解了很多在团队合作中自身的不足。

但我觉得这个项目大家多很用心在做而且完成的很好，这使我更深刻地意识到，其实每个人都是很坚强的，每个人在平时学习和生活中都有潜在的能力未曾发挥出来，只要有信心、有勇气去面对，就没有解决不了的难题。

九、参考文献

傅水根.机械制造工艺基础.北京:

清华大学出版社，

严绍华.材料成型工艺基础.北京:

清华大学出版社，

崔忠圻.金属学与热处理.机械工业出版社，

贾春玉.画法几何与机械制图（第3版）燕山大学工程图学部

蔡耀辉.实用机械设计手册：

机械工业出版社，

蔡兰.机械零件工艺性手册：

机械工业出版社。