【正文】 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 1 頁 共 36 頁 目錄 一、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 ................................................................ 2 1. 零件的技術(shù)要求 ..................................................................... 2 2. 確定堵頭結(jié)合件的生產(chǎn)類型 ................................................. 3 二、毛坯的選擇 ................................................................................ 4 1．選擇毛坯 ................................................................................ 4 2．確定毛坯的尺寸公差 ............................................................ 4 三、定位基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................ 6 1．精基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................ 6 2．粗基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................ 6 四、工藝路線的擬定 ........................................................................ 7 1．各表面加工方法的選擇 ........................................................ 7 2．加工階段的劃分 .................................................................... 8 3．加工順序的安排 .................................................................... 8 4．具體方案的確定 .................................................................... 9 五、工序內(nèi)容的擬定 ...................................................................... 10 1. 工序的尺寸和公差的確定 ................................................... 10 2. 機床 、刀具、夾具及量具的選擇 ....................................... 11 3. 切削用量的選擇及工序時間計算 ....................................... 12 六、設(shè)計心得 .................................................................................. 35 七、參考文獻 .................................................................................. 36 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 2 頁 共 36 頁 一、 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 。其中 喂入輥軸 ： 材料為 45鋼 。堵頭： 材料為 Q235A。且焊縫不得有夾渣、氣孔及裂紋等缺陷 。 ： 加工表面 尺寸及偏差／ mm 公差／ mm及精度等級 表面粗糙度／ μ m 形位公差／mm 喂入輥軸外圓表面 φ 40h7 IT7 φ 50 φ 40h7 IT7 喂入輥 軸兩端 面 206 堵頭外圓加工面 φ 181js7 IT7 堵頭內(nèi)孔加工面 φ 40H8 IT8 堵頭左 右外 端面 φ 90 IT7 堵頭內(nèi)部右端面 φ 70 堵頭內(nèi)壁 φ 151 堵頭孔外 φ 70 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 3 頁 共 36 頁 壁 堵頭內(nèi)端面 70 2. 確定 堵頭結(jié)合件 的生產(chǎn)類型 根據(jù)設(shè)計題目年產(chǎn)量為 10 萬件，因此該左堵頭 結(jié)合件 的生產(chǎn)類型為大批 量 生產(chǎn)。 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 4 頁 共 36 頁 二、毛坯的選擇 1． 選擇毛坯 由于該 堵 頭 結(jié)合件在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強其 的強度和沖擊韌度， 堵頭選用鍛件 ，材料為 Q235A，因其為大批大量生產(chǎn)，故采用模 鍛。喂入輥軸由于尺寸落差不大選用棒料，材料為 45鋼。 2．確定毛坯的尺寸公差 喂入輥軸： 根據(jù) 軸類零件采用精軋圓棒料時毛坯直徑 選擇可通過零件的長度和最大半徑之比查的毛坯直徑 206L 8 .2 4R 2 5?? 查表得毛坯直徑為：φ 55 根據(jù)其長度 和 直徑查得 端 面加工余量為 2。故其長度為206+2+2=210mm 堵頭 : 1． 公差等級： 由 于 堵頭結(jié)合件 用一般模鍛工藝能 夠達到技術(shù)要求 ，確定該零件的公差等級為普通級。 2．重量： 鍛件重量的估算按下列程序進行 : 零件圖基本尺寸 估計機械加工余量 繪制鍛件圖 估算鍛件重量。并按此重量查表確定公差和機械加工余量 據(jù)粗略估計鍛件質(zhì)量： f KgM ? 3．形狀復(fù)雜系數(shù)： 鍛件 外廓 包容體重量 按公式： 2N dh4M ? ?? 計算 2 9 31 8 6 .5 1 0 1 1 04 7 . 8 5 1 0 2 1 . 6 5K gNM ? ?? ? ? ? ? ? ? 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 5 頁 共 36 頁 形狀復(fù)雜系數(shù)： f 1 1 .6 0 .5 42 1 .6MS MN? ?? 故 形狀復(fù)雜系數(shù)為 S2（一般） 級 。 4． 鍛件材質(zhì)系數(shù)： 由于該堵頭材料為 Q235A 所含碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 C=%— %,小于% 所含合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 Si %? 、 S %? 、P %? 故 合 金 元 素 總 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 為 % 5 % 45 % 95 % 3%? ? ? ?%。 故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)為 M1級。 5． 鍛件尺寸公差 根據(jù)鍛件材質(zhì)系數(shù)和形狀復(fù)雜系數(shù)查得 鍛件尺寸公差為（ ?? ）。 6． 鍛件分模線形狀： 根據(jù)該堵頭 的形裝 特點，選擇零件 軸向 方向的對稱平面為分模面，屬于平直分模線。 7． 零件表面粗糙度： 由零件圖可知，該堵頭結(jié)合件的各加工表面粗糙度 Ra均大于等于 m。 屬于 a類。 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 6 頁 共 36 頁 三、定位基準(zhǔn)的選擇 1．精基準(zhǔn)的選擇 喂入輥軸 : 對實心的軸類零件， 精基準(zhǔn)面選用 頂尖孔， 軸上所有的外圓表面都是以軸線為設(shè)計基準(zhǔn)， 用 頂尖 孔定位能符合基準(zhǔn)重合原則 ， 避免了基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差， 而且由于多數(shù)工 序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ， 避免了因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的誤差。 堵頭：選擇堵頭 外圓表面 和堵頭結(jié)合件端面作為精基準(zhǔn)， 堵頭外圓表面 的軸線是堵頭的設(shè)計基準(zhǔn) ， 將它作為精基準(zhǔn)，遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則。 零件上的很多表面都可以 采用堵頭 左 端面作為工序 基準(zhǔn)進行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則 ，避免了因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的 誤差 2． 粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠，選 該喂入輥軸的外圓表面、堵頭外圓表面作為粗基準(zhǔn)，以保證為后序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 7 頁 共 36 頁 四、工藝路線的擬定 1． 各表面加工方法的選擇 加工表面 公差／ mm及精度等級 表面粗糙度／ μ m 加工方案 喂入輥 軸兩端 面 206mm 粗車 半精車 喂入輥 軸外圓 表面 φ 500 粗車 φ 40 0 IT7 粗車 半精車 精車 φ 40 0 IT7 粗車 半精車 精車 堵頭左 右外端面 90mm 粗車 半精車 堵頭外 圓加工面 ? ?? IT7 粗車 半精車 精車 堵頭內(nèi) 孔加工面 ? ? IT8 粗鏜 半精 鏜 精鏜 堵頭內(nèi) 部右端面 φ 70 粗車 堵頭內(nèi)壁 φ 151 粗 鏜 堵頭 孔外壁 φ 70 粗 鏜 堵頭 內(nèi)端面 70 粗銑 螺孔 M106H 攻螺紋 河南科技大學(xué) 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 第 8 頁 共 36 頁 2．加工階段的劃分 該堵頭結(jié)合件加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為 粗加工、半精加工和精加工三 個階段。 粗加工階段 ：粗車 喂入輥軸 端面、加工頂尖孔、粗車外圓 、粗車堵頭端面、粗車堵頭外圓、粗鏜 堵頭內(nèi)壁、粗鏜堵頭內(nèi)孔 半精加工階段 ： 半精車 喂入輥軸 外圓 、 半精車端面、半精鏜堵頭內(nèi)孔。 精加工階段 ：精車 喂入輥軸 外圓 、精車堵頭外圓表面。 3． 加工順序的安排 （ 1） 機械加工工序： 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 2） 方案 對比 ： 方案一： 喂入輥軸主要表面粗加工 軸頸φ 40H8/n7 精加工 堵頭主要表面粗加工 堵頭主要表面精加工 焊接 軸主要表面精加工 方案二： 喂入輥軸主要表面粗加工 軸頸φ 40H8/n7 精加工 堵頭主要表 面粗加工 堵頭內(nèi)孔φ 40H8/7 精加工 焊接 軸主要表面精加工 堵頭主要表面精加工 方案三： 喂入輥軸主要表面粗加工 軸頸φ 40H8/n7 精加工 堵頭主要表面粗加工 堵頭內(nèi)孔φ 40H8/n7 精加工 焊接 堵頭主要