毕业设计（论文）内圆磨床主轴工艺及夹具设计（全套图纸）.doc

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1、毕业设计说明书全套完整版CAD图纸，加工工艺规程，联系153893706专业：机械制造及自动化班级：机制3051姓名： 学号： 41号指导老师： 陕西国防工业职业技术学院目录第一部分工艺设计说明书1第二部分第43号工序夹具设计说明书15第三部分第XX号工序刀具设计说明书（略）第四部分第9号工序量具设计说明书18第五部分毕业设计体会21第六部分 参考资料22第一部分工艺设计说明书1.零件图工艺性分析 1.1零件结构功用分析该零件为内圆磨床主轴,其作用是带动磨床的砂轮旋转，受交变载荷作用，要承受较大的交变应力，应具有较高的抗拉、抗弯、及抗扭强度。1.2零件技术条件分析 该零件的技术要求： 同轴度要

2、求0.002，圆跳动要求0003，表面粗糙度要求最高为Ra 0.4，径向尺寸公差最小为0.011，主要表面的加工精度和表面质量要求较高。1.3零件结构工艺性分析该零件为内圆磨床主轴,多阶梯，带有内外螺纹，内锥孔和外圆锥的长轴。总体来说主要表面的加工精度和表面质量要求较高加工难度较大，需要细化加工工步，增加校直，时效，减少加工变形。零件图2.毛坯选择2.1毛坯类型 根据材料为40Cr，采用锻件。目的是使金属、内部纤维组织沿表面均匀分布，可获得较高的抗拉、抗弯、及抗扭强度。采用锻件的优点：可改变材料的力学性能，又能节约材料，减少机加工量。 采用模锻，原因；1模锻毛坯制造精度高；2 加工余量少；3

3、生产效率高；4 可锻造形状复杂的毛坯。综合考虑成批生产成本，减少废品率，采用模锻比自由锻合适。2.2毛坯余量确定通过简化零件细节，对零件进行余量计算，S形状复杂系数 S1=m件/m包=（35256+462181+35259+28260）462356=570911/753296=0.7579 g/cm3估算：该零件属于简单零件，查表1.3-9 厚度取值1.7-2.2mm 选择2mm ；水平方向取值2.0-2.7mm 选择2mm。重新计算：S2=m件/m包=（39256+502185+39259+28260）502360=684455/900000=0.7605 g/cm3S1、S2在同一区间内，

4、说明添加的余量合适。查表1.3-3偏差+1.3、-0.7 同轴度错差0.7 横向残留飞边0.7查表1.3-4厚度偏差+1.4、-0.42.3毛坯零件合图草图3机加工工艺路线确定3.1加工方法分析确定外圆35 0-0.011 Ra 0.4 锻（）粗车（Ra 6.3 IT11）半精车（Ra 3.2 IT8）粗磨（Ra 1.6 IT6）精磨（Ra 0.8 IT6）研磨（Ra 0.4 IT5）外圆46 Ra 3.2 锻（）粗车（Ra 6.3 IT11）半精车（Ra 3.2 IT8）莫氏三度锥孔 Ra 0.4 锻（）钻（Ra 6.3 IT11）粗镗（Ra 6.3 IT11）半精镗（Ra 3.2 IT9）

5、粗磨（Ra 0.8 IT7）精磨（Ra 0.4 IT7）1：5的外圆锥 Ra 0.4 锻（）粗车（Ra 6.3 IT11）半精车（Ra 3.2 IT9）粗磨（Ra 0.8 IT8）精磨（Ra 0.4 IT7）M33 螺纹 锻（）粗车（Ra 6.3 IT11）半精车（Ra 3.2 IT9）车螺纹M33平面240-0.21 Ra 6.3 粗铣 （Ra 6.3 IT 11） 精铣（Ra 3.2 IT 10）M16 1.5 丝锥攻丝 7H Ra1.6 M10 1 丝锥攻丝 M33 1.5 采用车螺纹 6h Ra1.6 3.2加工顺序的安排1 粗加工右端面及右面的外圆2掉头，以已加工的外圆为定位基准，加

6、工另一端的外圆，端面3掉头，对1加工的部位进行半精加工4掉头，对2加工的进行半精加工5钻孔攻丝6钻孔攻丝7粗半精加工内圆锥孔8铣平面9 粗磨外圆10粗磨外圆及外圆锥面11粗磨内圆锥孔12 精磨外圆13精磨外圆及外圆锥面14精磨内圆锥孔15 研磨外圆3.3定位基准选择 粗加工时互为基准，用已加工的作为基准，进行加工，再以刚加工的面主为基准，进行下一步加工。以左端35外圆为定位基准，加工35右端外圆、端面，再掉头以刚加工的35外圆端面为基准加工左端35外圆、端面， 保证两外圆的同轴度要求，端面与轴线的垂直度要求，为后继加工提供精基准。 精加工时统一基准，以中心孔定位，作为基准，对各外圆表面进行加工

7、，通过研磨中心孔，提高定位精度，进一步精加工零件。3.4加工阶段的划分说明由于35 0-0.011的公差为五级，所以加工阶段较细。1 粗加工 去除较大余量，为后继机加工提供较高精度的基准。2 半精加工 进一步去除余量，提高基准精度。并加工非主要机加工部分。3 精加工 对主要加工面进行精加工。4 光整加工 对主要加工面进行光整加工，达到设计要求。3.5主要机加工工序简图粗车半精车钻孔攻丝 镗孔铣平面磨磨内锥孔4.工序尺寸及其公差确定4.1基准重合时工序尺寸确定外圆35 0-0.011 Ra 0.4 工序基本尺寸经济精度（IT/2）直径余量入体尺寸粗糙度锻39.11+1.5-0.739.51.1粗

8、车36.910.082.236.91 0-0.166.3半精车35.410.0201.535.41 0-0.043.2粗磨35.160.0080.2535.16 0-0.0161.6精磨35.010.0080.1535.018 0-0.0160.8研磨350.0020.01035 0-0.0110.4螺纹M33未加工前33工序基本尺寸经济精度（IT/2）直径余量入体尺寸粗糙度锻36.7+1.5-0.737.11.1粗车34.50.082.234.50 0-0.166.3半精车330.021.533.02 0-0.043.246工序基本尺寸经济精度（IT/2）直径余量入体尺寸粗糙度锻49.7+1

9、.5-0.7501.1粗车47.50.082.247.5 0-0.166.3半精车460.021.546.02 0-0.043.2莫氏三度锥孔工序基本尺寸经济精度（IT/2）直径余量入体尺寸粗糙度锻钻14.50.05514.514.5 0+0.116.3粗镗21.6260.0557.521.57 0+0.116.3半精镗23.1260.011.523.11 0+0.023.2粗磨23.5260.01650.423.493 0+0.0330.8精磨23.8260.010.323.8260.0100.4M16的底孔14.5工序基本尺寸经济精度（IT/2）直径余量入体尺寸粗糙度钻14.50.0551

10、4.514.5 0+0.116.3攻丝M16的丝锥攻丝 公差等级7H 1：5的外圆锥 工序基本尺寸经济精度（IT/2）直径余量入体尺寸粗糙度锻32.2+1.5-0.732.61.1粗车30.20.065230.2 0-0.136.3半精车28.70.0261.528.7 0-0.0523.2粗磨28.30.01650.428.3 0-0.0330.8精磨280.01050.328 0-0.0210.44.2基准不重合时工序尺寸确定5.设备及其工艺装备确定 CA6140 普通卧式车床 三爪卡盘、软三爪卡盘、顶尖 游标卡尺、千分尺、 90度外圆车刀 切断刀、专用越程槽车刀 、螺纹车刀、14.5钻头

11、、9.5钻头、M16丝锥、 M10丝锥 X6132A 立式升降台铣床 铣床专用夹具 卡规 M GB 1412 万能外圆磨床 M GD2110 内圆磨床 磨内孔专用夹具 圆锥塞规6切削用量及工时定额确定查表5.1-1 CA6140 B*H 25*25 查表5.3-1 粗车 f=0.6mm/r ap=1.1查表5.3-5 T=60min查表5.3-6 v=Cr/TmapxvfY Cr=242 xv=0.15 y=0.35 m=0.2v=Cr/TmapxvfY= 242 600.20.60.352.20.15=113.5 m/min车削速度：机动时间：车端面：P38表 2-24L= d/2+2+3=

12、24.5n=1000v/d=1000113.55/3.1439=927 r/minnTj= Li/fn =24.5/（0.6927） =0.044 min车外圆： Tj= L/fn =24/（0.6927）=0.044 min车端面：P38表 2-24L=（36.1-34.5）/2+2+3=23.85n=1000v/d=1000113.55/3.1439=927 r/minnTj= Li/fn =23.85/（0.6927） =0.043 min车外圆：Tj= L/fn =（34+3）/（0.6927）=0.066 min车端面：P38表 2-24L=（49.7-36.1）/2+2+3=11.

13、8n=1000v/d=1000113.55/3.1439=927 r/minnTj= Li/fn =11.8/（0.6927） =0.02 min车外圆：Tj= L/fn =（188+3）/（0.6927）=0.343 min辅助时间：车端面： 0.27 min车外圆： 0.17 min车端面： 0.17 min车外圆： 0.17 min车端面： 0.17 min车外圆： 0.28 min7工艺设计总结工艺设计总结通过这次设计，使我对机械制造专业深入的了解，更为深刻的认识了机械制造工艺的流程，巩固了我的专业知识，使我对机械加工工艺有了进一步的认识。 在设计中通过对问题的分析，思考和验证，最终解

14、决问题。从中肯定了我对专业知识的掌握，及运用能力 ，对于机加工工艺问题的解决和思考方法，都有了很大的改善。在不断的发现问题，和解决问题的过程中，使我对事件的分析和理解能力在不断的提高。对机加工过程中容易混淆的部位，更加好的理解和解决。通过对毛坯的选择，使我理解到较好的工艺要从毛坯的选择开始；对余量的计算，使我更加明白了计算在加工中的重要地位；对加工顺序的安排，我认识到不同的加工顺序，加工出的产品的精度不同，加工的难易程度不同；通过对工件从毛坯到成品全过程的设计，对于轴类零件的加工，我可以对较容易零件的加工进行工艺设计。总之，在不断的学习和解决设计中问题的过程中，将我在大学所学的知识进行了整合，

15、对知识的运用有了一定的实践 ，对以后的工作打下了坚固的基石。第二部分第43号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析要求内圆锥面与35的外圆的圆跳动值为0.003要求其中心线与35的外圆有很高的同轴度 2.定位方案确定1 理限自由度分析 分析加工要求必须限制的自由度 为保证锥孔的正确位置应限制的自由度为X的移动、Y的转动及移动、Z的转动及移动 2 定为基准选择选择上一道加工的外圆为定位基准3.定位元件确定以轴瓦与工件的外圆接触限制Y的转动及移动、Z的转动及移动以轴瓦的侧面与轴肩接触限制X的移动夹具的形状与中心架相似，夹具的下支承为半圆形的 铜轴瓦，压盖和压爪合成一个活动的支承，夹头使工件在轴瓦和

16、压爪形成的轴承内回转，轴瓦的端面限制轴的轴向窜动 ，底座与机床台面配刮以保证精度。4.定位误差分析计算 工件的定位精度及回转精度由夹具保证，与机床的精度无关。 定位误差（dw）的计算：jb ： 定位基准重合 jb0db： 定位元件为轴瓦 db1/2(d+D+min)=0.014dw：dwjb +db =0.014 dw1/3 T 满足要求5.夹紧方案及元件确定压盖和压爪合成一个活动的支承旋转捏手就可调整工件位置。6.夹具总装草图第三部分第XX号工序刀具设计说明书1.工序尺寸精度分析2.刀具类型确定3.刀具设计参数确定4.刀具工作草图第四部分第9号工序量具设计说明书1.工序尺寸精度分析尺寸为 M

17、331.5-6h 公差等级为6级公称直径为33mm的中径尺寸d2=32.026mm 小径尺寸d1=31.376mm查表9-4 普通螺纹中径公差（GB196-81）得外螺纹中径公差 Td2=150 m查表9-3 普通螺纹的基本偏差和公差得外螺纹的基本偏差 es=0 外螺纹的大径公差 Td=236 m2.量具类型确定螺纹的检测采用综合检测方法，杂成批生产总用螺纹量规同时检测几个要素。查表1 P289 采用整体式螺纹环规 。通端螺纹环规 ： 采用完整牙型止端螺纹环规 ： 采用圈数减少的截短牙型 原因（为消除螺距误差和牙型半角误差对检验结果的影响）3.极限量具尺寸公差确定螺纹量规的中径公差和有关的位置

18、要素值 Td2=150 m查表3 （P240） 螺距 P=1.5 b1=0.19 r1=0.108 H/24=0.054查表4 （P242） F1=0.15 F2=0.30 b3基本尺寸0.4 偏差0.04查表6 （244） TR=18m TPL=11m Tcp=9m WGO=21m WNG=15m ZPL=12m m=18 ZR=8螺纹量规的半角公差 查表7 完整牙型半角公差 Ta1/2=12 截短牙型的半角公差Ta2/2=16螺纹量规的螺距公差 查表8 TP=0.005通端螺纹环规基本尺寸公式偏差公式基本尺寸偏差 大径d+es+ TPL33.011中径d2+es- ZRTR232.0180

19、.009小径D1+esTR231.3760.009止端螺纹环规基本尺寸公式偏差公式基本尺寸偏差 大径d+es+ TPL33.011中径d2+es- Td2- TR/2TR231.8670.009小径d2+es- Td2- TR/2-2F1TR31.5670.018 检验工件螺纹用的光滑极限量规查表A3（）Td=236m H2=16m Hp=4m Z2=38m光滑量规尺寸计算：表尺寸公式偏差公式尺寸偏差通端d+es- Z2H2232.9620.008止端d2+es- TdH2232.7640.0084.极限量具尺寸公差带图螺纹中径公差带图螺纹大径公差带图5. 极限量具结构设计 第五部分毕业设计体

20、会在这次毕业设计中，通过对机加工工艺的设计，对夹具的设计，对量具的设计，使我在大学所学的专业课知识有了一个系统的认识，在以后的工作中对专业知识的运用更加灵活。在设计的过程中有许多从未见过的问题，通过对问题的解决，使我的知识面更为宽广，在设计中对资料的运用是设计进程的关键，在查看了不同类型的资料中获益很多。通过这次设计，使我对机械制造专业深入的了解，更为深刻的认识了机械制造工艺的流程，巩固了我的专业知识，使我对机械加工工艺有了进一步的认识。在设计中通过对问题的分析，思考和验证，最终解决问题。从中肯定了我对专业知识的掌握，及运用能力 ，对于机加工工艺问题的解决和思考方法，都有了很大的改善。在不断的

21、发现问题，和解决问题的过程中，使我对事件的分析和理解能力在不断的提高。对机加工过程中容易混淆的部位，更加好的理解和解决。通过对毛坯的选择，使我理解到较好的工艺要从毛坯的选择开始；对余量的计算，使我更加明白了计算在加工中的重要地位；对加工顺序的安排，我认识到不同的加工顺序，加工出的产品的精度不同，加工的难易程度不同；通过对工件从毛坯到成品全过程的设计，对于轴类零件的加工，我可以对较容易零件的加工进行工艺设计。在量具设计的过程中，通过尺寸的计算，和国家标准的选择，使我的眼界得以扩展，对许多技术要求有了了解。在夹具设计中，对夹具的尺寸计算是一个难点，要考虑到零件的工序图和家具制造的可实施性，是一个比较不容易解决的问题。只有通过计算和核实才能满足要求。是这次设计中众多收获的一个。总之，在不断的学习和解决设计中问题的过程中，将我在大学所学的知识进行了整合，对知识的运用有了一定的实践 ，对以后的工作打下了坚固的基石。第六部分 参考资料 机械加工工艺设计资料 张征祥编 陕西国防工业职业技术学院 2005机械制造技术基础课程设计指南崇凯、主编 北京 化学工业出版社 出版2006.12公差配合与技术测量（第2版） 徐茂功 桂定一 主编 北京 机械工业出版社 2000.8中国机械工业标准汇编（第二版） 量具量仪卷（下） 全国量具量仪表准化技术委员会编-2版 北京 中国标准出版社 2005