钻床主轴设计

钻床主轴设计

前言

毕业设计是在学完了机械设计机械制造工艺与夹具机械加工工艺计算机基础CAD制图等课程后是学生在校期间十分重要的综合性实践环节是学生全面运用所学基础理论专业知识和基本技能对实际问题进行研究或设计的综合训练旨在培养学生的专业研究素养提高分析和解决问题的能力使学生的创新意识和专业素质得到提升使学生的创造性得以发挥

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业如信息技术及其产业生物技术及其产业航空航天等国防工业产业的使能技术和最基本的装备马克思曾经说过各种经济时代的区别不在于生产什么而在于怎样生产用什么劳动资料生产制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术当今世界各国制造业广泛采用数控技术以提高制造能力和水平提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策总之大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展提高综合国力和国家地位的重要途径

2010年11月

目录

前言1

绪论3

毕业设计任务书4

零件图样分析6

31 图样分析6

32 零件图样功能分析8

零件的生产类型9

拟定零件加工工艺路线分析10

51 选择零件各表面的加工方法10

52 估算毛坯的机械加工余量11

53 拟定零件加工工艺路线12

54 尺寸形状位置精度的保证方法14

零件的毛坯类型及其制造方法20

零件毛坯类型20

毛坯热处理21

选择零件的定位基准和加工装备23

零件的定位基准选择23

加工装备的选择25

确定加工参数及设计28

确定加工参数

设计小结29

第十章参考文献30

第一章绪论

毕业设计是学生在校期间内完成所有的学业后一个十分重要的综合性实践环节

毕业设计内容涉及到学生在校期间内所科目的内容是学生所学的基础理论知识专业知识和基本技能对实际问题进行研究或设计的一次综合训练旨在检测和培养学生的专业研究素养提高分析和解决问题的能力使学生的创新意识和专

业素质得到提升使学生的创造性得以发挥也让学生在设计中发现自己在学习知识上漏洞和缺损都可以在这次毕业设计中查漏补缺使学生能都在生产总有独挡一面的能力这也是学校培养学生的目的之一

毕业设计在培养人才中的地位和作用

随着科学技术的发展机械产品结构越来越合理其性能精度和效率日趋提高更新换代频繁生产类型由大批量生产向多种小批量转化因此对专业人才的需求也日益增大对专业人才的技术掌握也日趋提高看学生掌握了多少专业知识毕业设计是一个检验学生是否掌握了专业知识掌握了多少专业知识毕业设计是一个理论向实际转化的过渡把理论和实际有机的联合起来

第二章毕业设计任务书

课题一钻床主轴生产加工工艺设计

零件图

生产批量单件小批生产每次50件

设计要求

完成零件工艺过程卡工序卡刀具卡内容

2一组必须有电子档手工绘制零件图一张人说明书一份人字数3000字以上可选择普通机床加工以及数控机床加工精加工若精加工选用数控机床则必须编制加工程序

设计说明书要求详细阐述从毛坯至成品的全过程包括进行零件图的工艺分析毛坯选择毛坯尺寸确定毛坯热处理及其工序安排分析必要夹具或工装的基本结构选用机床型号并了解其主要技术参数工艺方案分析比较保障关键技术参数的措施手工绘制相应的工序简图数控加工有关键部位的走刀路线图在比较优劣后最后选定方案直至加工成成品的全过程

要求设计方案必须注重经济性尽量选用通用工装及设备减少实际生产加工中的外委加工

了解零件关键部位的技术参数的检测方法

说明书必须有设计结果的总结分析参考文献

主要参考资料

相关教科书《机械零件设计手册》《金属切削手册》《机床设计手册》等

第三章拟定零件加工工艺路线分析

31 零件图样分析

⑴轮廓形状

该零件表面由外圆柱面退刀槽外螺纹花键锥孔长孔倒角所构成轴的长径比小于5的称短轴大于20的称长轴该零件属细长轴类零件其刚性较差在加工中易弯曲变形造成较大的加工误差降低加工精度包括尺寸位子形状精度和表面粗糙度

⑵精度的要求

1φ70mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为001mm

2φ40mm外圆柱面的轴线对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的同轴度公差为φ0008mm

3φ40mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的同轴度公差为φ0008mm

4花键轴部份外圆φ32mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动com

5花键轴的齿侧面对花键轴外圆φ32mm的轴线对称度公差为0012mm

6在磨削莫氏4号锥孔时利用基准轴径A做为支撑部位用基准轴径B找正工件保证了锥孔与基准轴的同轴度

7莫氏4号的内圆锥孔对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为0015mm

8φ40mm×52mm的左端面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动

公差为002mm

9锥孔接触面涂色检查接解面≥75 10热处理先调质处理2832HRC尺寸φ70mm×138mm部分淬火4248HRC

11 φ70外圆表面粗糙度要求为Ra16公差等级为IT7级查表可知要粗车半

精车精车方能达到要求但是应为φ70mm×138mm部分淬火4248HRC硬度比较硬难

以切削磨损很大改为磨销加工达到尺寸所以该段加工为粗车半精车粗磨

12 φ40外圆表面表面粗糙度为Ra08公差等级为IT5级查表可知要粗车

半精车粗磨精磨方能达到要求

⑶材料的性质特点及有无热处理要求

材料为45Cr钢硬度比较软要正火调质处理才能有良好的切削性能热处理先

调质处理2832HRC使钻床主轴有良好的刚性和硬度尺寸φ70mm×138mm部分淬火

4248HRC使伸出钻床主轴箱部分不易破坏影响加工精度

这些要求主要通过选用合理的刀具及几何参数正确的粗精加工路线合理

切削用量冷却液及工序的安排等措施来保证

通过以上几点的分析措施有

1钻床主轴结构比较复杂又属细长轴类零件其刚性较差因此所有表面加工

分为粗加工半精加工和精加工三次而且工序分得很细这样经过多次加工以后逐

次减小了零件的变形误差

2安排足够的热处理工序也是保证消除零件内应力减少零件变形的手段

3为了保证支撑轴和锥孔的同轴度加工过程中配用锥堵使外圆和锥孔的加

工能达到圆跳动公差为0015mm要求

4无论是车削还是磨削工件夹紧力要适度在保证工件无轴向窜动的条件下

应尽量减小夹紧力避免工件产生弯曲弯形特别是在最后精车精磨时更应重视这

一点