螺杆零件加工工艺设计.docx
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螺杆零件加工工艺设计
序言
一零件图的工
析·························
············1
1.1零件的用途
··························
········1
1.2零件的工艺分
析·························
······1
1.3审核主动轴的工艺
性·························
2
二确定生产类型
2.1计算生产纲
领·························
······3
2.2确定生产类
型·························
······3
三确定毛坯种类和制造
法·························
···3
3.1确定毛坯种
类························
········3
3.2毛胚的制造方
法······················
···3
3.3确定毛胚尺寸公差和加工余
量·················4
四拟定工艺路
线·························
············4
4.1定位基准的确
定························
······4
4.2表面加工方法的确
定························5
4.3工序的集中与分
散························
····7
五工序顺序的安
排·························
········7
六确定加工工艺
线·························
·········7
七确定各工序加工余量、计算工序尺寸及余量········9
八选择设备、及工艺装备（刀具、量具）
··············9
九确定各工序切削用量及时间定
额···················9
1切削用
量························
·············10
2基本时
间························
·············11
序言
机械制造工艺学课程设计使我们在学完大学的全部基础课，
技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行
课程设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也
是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们四年的大学生活
中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来
从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己
分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加祖国的建设打下
一个良好基础。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师
给予指教。
一零件图分析
1.1零件的用途
作用：
题目所给的零件是螺杆，螺杆通过锥销孔连接齿
轮，起到支撑传递动力等系列作用，在工作中，由于受到弯
应力和冲击载荷，因此该零件应具有足够的刚度、强度及韧
性，以适应其工作环境的变化
技术要求：
属于普通零件普通精度。
1.2.零件的工艺分析
零件的工艺分析就是通过对零件图纸的分析研究，判断
该零件的结构和技术要求是否合理，是否符合工艺性要求。
（1）审查零件图纸通过对该零件图的重新绘制，知
原图样的视图正确完整，尺寸、公差及技术要求齐全。
（2）零件的结构工艺性分析该零件比较简单，材料
为45#钢，没有较复杂的结构和较高的加工要求，主要的加工有各个外圆表面、端面的车削，磨削等，各个待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。
各主要加工面、精度、偏差如下表1-1：
表1-1
螺杆零件技术要求表
加工表面
尺寸与偏差
公差精度等级
表面粗糙度
左端面
205
右端面
205
左端圆柱面
Φ12-0.016
-
IT8
Ra3.2
0.034
螺纹表面
Φ180-0.033
IT8
Ra3.2
右端第二圆柱面
Φ18-0.016
-
IT8
Ra3.2
0.034
退刀槽
Φ12
Ra6.3
锥销孔
Φ4
Ra6.3
铣平面
16
1.3.审核螺杆的工艺性
该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高精度
机床加工。
通过车削的粗加工半精加工等就可以达到加工要求；
而主要工作表面虽然加工精度相对不高，可以在正常的生产条
件下，由此可见.该零件的工艺性较好.
二确定生产类型
2.1.计算生产纲领
螺杆年产量为500台，设备品率为3%，机械加工废
品率为1%，现制定该螺杆零件的机械加工工艺规程。
N=Qn×m（1+a%）（1+b%）
=500×1×（1+3%）（1+1%）
=520件/年
2.2.确定生产类型
螺杆零件的年产量为
520件，现已知该产品属于轻型
机械，根据《机械制造工艺设计简明手册
》中表
1.1—2
生产
类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为中批量生产。
三确定毛坯种类和制造方法
3.1.确定毛坯种类
零件材料45#钢，因为此零件的最大直径尺寸为
Φ26mm，与其它直径相差不多，可采用棒料为毛坯。
3.2.毛胚的制造方法
由于本零件属于中批生产而且零件的轮廓尺寸不大，
查《机械制造工艺设计简明手册》表1.3—1常用毛胚的制造
方法与工艺特点，选择模锻制造方法。
从提高生产率，保证
加工精度来考虑也是应该的。
3.3.确定毛坯的尺寸公差和加工余量
1）公差等级
由动轴的功用和技术要求可以确定该零件的公差等级
为普通等级。
2）尺寸及公差
该零件的最大直径尺寸为Φ26mm，查《机械制造工
艺设计简明手册》表2.2—36和2.2—28得毛坯直径尺寸为
Φ30mm，公差为±0.30mm，又因两端面只需粗车即可，查
《机械制造技术基础课程设计指导教程
》表
2—16
出车外
圆余量得余量为
5mm，所以长度可定为
207mm，毛坯图如下
图
1-1
：
图1-1毛坯图
四制定工艺路线
4.1定位基准的确定
定位基准有粗基准和精基准之分.通常先确定精基准然
后再确定粗基准
1）精基准的选择:
应满足基准重合，基准统一，自为基准，互为基准等原
则。
所选的精基准应能保证定位准确，夹紧可靠，夹具简单，
操作方便等.
本零件是轴类的零件，轴是其设计基准，为避免由于基准
不重合而产上的误差，应选轴中心线为定位基准。
在加工中，
选择Φ26外圆为夹紧定位基准。
2）粗基准的选择
为了保证加工表面与不加工表面之间的位置精度.则应
以不加工表面作为定位基准.若工件上有多个不加下表面，应
选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。
为保证工
件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。
应尽可能
选择光滑平整，无飞边，浇口，或其他缺陷的表面为粗基准，
以便定位准确，夹紧可靠。
粗基准一般只在头道工序下使用
一次，应该尽量避免重复使用。
在该主动轴的加工中，首先选
用左端面为粗基准，对右端面进行粗加工。
保总长206mm
留出后面半精加工余量。
4.2表面加工方法的确定
本零件的毛还为棒料待加工面有端面、退刀槽、铣平面、
锥销孔等。
材料为45号钢。
公差等级及粗糙度要求参考零件
图。
其加工方法的选择如下：
1）右端面
Φ16
圆柱面
为未注公差尺寸，根据
GB1800-79
规定其公差等级按
IT14
，表面粗糙度为
Ra6.3，
查《机械制造工艺设计简明手册
》表
1.4—6
得知需进行粗车。
2）右端铣平面
定其公差等级按IT14
为未注公差尺寸，根据GB1800-79
，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造
规
工艺设计简明手册
》表
1.4—6
得知需进行粗铣。
3）右端
Φ26
圆柱面
为未注公差尺寸，根据
GB1800-
79规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械
制造工艺设计简明手册
》表
1.4—6
得知需进行粗车。
4）右端
Φ18-0.016
-0.034
圆柱面
公差等级为
IT8，
表面粗糙度
Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册
》表
1.4—6
得知需进行粗车—半精车。
5）退刀槽
为未注公差尺寸，根据
GB1800-79
规定其
公差等级按
IT14，表面粗糙度为
Ra6.3，查《机械制造工艺
设计简明手册》表1.4—6得知需进行粗车。
6）螺纹表面Φ180-0.033公差等级
IT8
，表面粗糙
度Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册
》表
1.4—6
得知
可用车刀粗车—半精车。
7）左端圆柱面Φ12-0.016
-0.034
公差等级
IT8，表
面粗糙度
Ra3.2，查《机械制造工艺设计简明手册
》表
1.4—
6得知可用车刀粗车
—半精车。
8）锥销孔Φ4
为未注公差尺寸，根据
GB1800-79
规
定其公
差等级按IT14，表面粗糙度为Ra6.3，查《机械制造工艺设
计简明手册》表1.4—6得知采用复合钻头钻孔。
4.3工序的集中与分散
选用工序集中原则安排连接轴的加工工序，该主动轴的生
产类型为中批生产，可以采用万能型机床配以专用工具、夹具，
以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，
不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表
面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。
五工序顺序的安排
（1）遵循“先基准后其它”原则，首先加工基准——首先加工螺杆的右端面，保其总长，后车外圆、铣平面。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——各外圆
表面,再加工螺纹表面和钻孔.
六确定加工工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排的基础上，下表列出了该主
动轴的工艺路线，如下表1-2：
表1-2
主动轴工艺路线及设备的选用
工序
工序名称
工序内容
设
备
工艺装备
号
1
按
热轧圆棒料
Φ30Χ207/500
切割机
V形块
下料
2
铣
两端同时铣端面
钻中心孔，保
卧式铣床
专用夹具
3
4
5
6
7
8
206
夹左端圆柱面
粗车
Φ30，车右端
车床
三爪卡盘，
Φ26等圆柱面
分度头
和30°倒角。
铣Φ16平面去
三爪卡盘，
铣
毛刺到要求
铣床
分度头
掉头，一夹一顶
粗车
车Φ18等其他
车床
三爪卡盘，
圆柱面，车退刀
分度头
槽Φ12
车Φ18圆柱面、
半精车
螺纹Φ12、倒
车床
三爪卡盘，
分度头
角
钻
钻Φ4锥销孔
钻床
专用夹具
检测入库
七确定各工序加工余量、计算工序尺寸及余量
各工序加工余量、计算工序尺寸及余量如下表：
表1-3主动轴工序加工余量及工序尺寸
工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸与偏差
铣
2
207
205
粗车
7
Φ30
0.130
Φ260
-0.013
铣
1
14×14
0.27
14×14
半精车
2
Φ18
0.043
Φ180
-0.043
钻
0.1
Φ4
0.12
Φ4+0.120
八选择设备、及工艺装备（刀具、量具）
1.机床设备：
车床CA6140铣床X51钻床在Z040
切割机。
2.刀具：
车刀、铣刀、钻头和切断刀具。
3.量具：
结合此轴的结构特点选出所需两种量具：
游标卡尺、千分尺。
九确定各工序切削用量及时间定额
切削用量一般包括背吃刀量、进给量及切削速度三项。
确
定方法是先确定背吃刀量、进给量，在确定切削速度。
9.1切削用量
工序Ⅰ）铣两端面：
机床为专用机床，还要有专用夹具
（1）
背吃刀量：
查表得背吃刀量为
1mm；
（2）
进给量：
查表得
f=50mm/min
；
（3）计算速度
v=πdn/1000=3.14*30*725/1000=68.30mm/min
。
工序Ⅱ）粗车：
车床为CA6140
（1）背吃刀量：
查表得背吃刀量为7mm；
（2）进给量：
查表得f=0.75mm/s；
（3）计算速度
v=πdn/1000=3.14*30*900/1000=84.78mm/min。
工序Ⅲ）车螺纹：
卧式车床CM6125专用夹具
（1）进给量确定由《机械制造技术基础课程设计指导教程》查表的f=0.04mm/r
（2）车削速度的计算v=nf=0.04×1000=40mm/min
工序Ⅳ）半精车车床为CA6140
（1）背吃刀量确定：
由《机械制造技术基础课程设计指导教程》得背吃刀量为1mm
（2）进给量：
查表得f=0.75mm/s
（3）计算速度：
v=πdn/1000=3.14×26×900/1000=73.48mm/min
9.2基本时间
（1）铣两端面
Tj=（L+L1+L2）∕fmz
式中L=30mm，L1=0.5（d-
2
2
√da）+（1～3）-e
Kr=90°，L1=2mm，L2=0
Ti=（30+2+0）∕68.30=0.47min
（2）粗车外圆
Ti=（L∕fn）i=（L+L1+L2+L3）i∕fn
式中L1=ap∕tgkr+（2～3）
Kr=90°，
L1=2mm，L2=0，L3=0,f=0.75mm∕r，n=1.5r∕s，i=1
T
×1.5）=255
j=（26+2）∕（0.75
（3）车螺纹
由Tj=（L+L1+L2）i∕fmz
式中L=4mm，L1=（1～2）p，L2=2～5
则Tj=（4+5+6）∕40=0.375min
（4）半精车外圆表面
由Tj=Li∕fn=（L+L1+L2+L3）∕fn
式中L=37mm，L1=ap∕tgkr+（2～3）
L2=3～5，L3=0
则Tj=（37+3+4）∕23.48=0.59min
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