毕业设计论文--镗床主轴套筒加工工艺
兰州交通大学毕业设计(论文)摘要主轴套筒就是镗床的关键零件之一，套筒中间安装镗床主轴，它的精度将会直接影响到镗床的精度以及其加工精度。所以它的精度要求较高，尤其尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。为此在加工内孔和外圆表面时能很好保证它的加工质量，在加工的最后安排了研磨工序，在加工齿条时为能保证齿条的齿间距，就要求有很好的分度，为此专为铣齿工序设计了加工所用的专用夹具，此外在镗床主轴套筒的机械加工工艺过程中，为了改善工件的切削性能、消除工件内应力、改善工件材料的力学性能和提高工件表面性能等，在整个加工过程中先后安排了调质、高温时效、氮化和定性处理等热处理工序，并在最后具体安排各项精度的检测及检测方法。本论文主要为由三大部分组成，第一部分简单介绍了机械加工工艺的相关概念、原则、步骤等；第二部分重点针对T6145镗床主轴套筒加工工艺进行研究，并编制出合理的加工文艺文件；第三部分是对主轴套筒的铣齿加工设计专用夹具。关键词：镗床；套筒；机械加工；工艺AbstractSpindle sleeve is one of the key components of borer, In the middle of spindle is installed the borer spindle, whose accuracy will directly affect the precision of the whole borer and the working accuracy of the borer. Therefore, high accuracy is demanded, especially size accuracy, form accuracy ,rough degree.To well ensure the processing quality when processing the inner hole and the surface of outer circle, grinding processes are arranged in the final process. Besides, to ensure its space width when processing the rack, good graticule is required. So special fixtures used in processing are designed for gear milling. In addition ,in the mechanical process of the borer spindle sleeve, a series of heat treatment processes such as quenching and tempering, high-temperature aging, nitriding technique are arranged in sequence during the whole working process, including specific arrangements for the accuracy of the final test and inspection methods, which can improve the cutting performance of the workpiece, eliminate internal stress, improve the mechanical properties of workpiece material and enhance surface properties.The thesis consists of three major parts. The first part gives a brief introduction of the concepts, principles and procedures related to machining process. The second part is focused on the processing technique research of T6145 borer spindle sleeve and figuring out a reasonable literary documentation of processing technique. The third part is to design specific fixtures for gear milling of the spindle sleeve.Key words:，Borer , Sleeve, Machining , Process 目录第一章绪论1第二章工艺规程及方法简介2第一节 工艺规程基本概念2一、工艺规程的作用2二、机械加工工艺过程的组成2三、工艺规程的设计原则3四、工艺规程设计所需原始资料3第二节 加工工艺规程设计方法3一、机械加工工艺规程设计的内容步骤3二、工艺路线的拟订4第三章T6145镗床主轴套筒加工工艺设计9第一节 零件图分析9一、结构特点9二、技术要求10第二节 生产类型的确定12第三节 毛坯的选择13第四节 选择定位基准13一、选择精基准和确定夹紧方案13二、选择粗基准和确定夹紧方案15第五节 拟定套筒的工艺路线15一、加工阶段的划分15二、确定各表面的加工方法15三、加工顺序安排19四、热处理工序及表面处理工序的安排19五、其他工序的安排21六、工序过程安排21七、确定套筒程工序加工余量及工序尺寸22第六节 机床设备和工艺装备的选择。24一、机床设备的选择24二、刀具的选择26三、夹具的选择27第七节 切削用量的选择28一、切削用量的选择原则28二、确定各工序的切削用量29第八节 精度检验35第四章夹具设计37第一节概述37三、夹具的基本要求38四、夹具设计的步骤38第二节 套筒铣齿夹具设计过程39一、分析T6145镗床主轴套筒零件图39二、夹具结构设计39三、主要零件设计的说明43四、使用说明43第五章T6015 镗床主轴套筒机械加工工艺规程卡45结论69致谢70参考文献71第一章 绪论镗床是主要用镗刀对工件已有的孔进行镗削的机床，使用不同的刀具和附件还可进行钻削、铣削、切削，它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备，螺纹及加工外圆和端面等。由于制造武器的需要，在15世纪就已经出现了水力驱动的炮筒镗床。1769年J.瓦特取得实用蒸汽机专利后，汽缸的加工精度就成了蒸汽机的关键问题。1774年英国人J.威尔金森发明炮筒镗床，次年用于为瓦特蒸汽机加工汽缸体。1776年他又制造了一台较为精确的汽缸镗床。1880年前后，在德国开始生产带前后立柱和工作台的卧式镗床。为适应特大、特重工件的加工，20世纪30年代发展了落地镗床。随着铣削工作量的增加，50年代出现了落地式镗铣床。20世纪初，由于钟表仪器制造业的发展，需要加工孔距误差较小的设备，在瑞士出现了坐标镗床。为了提高镗床的定位精度，已广泛采用光学读数头或数字显示装置。有些镗床还采用数字控制系统实现坐标定位和加工过程自动化。镗床分为卧式镗床、落地式镗铣床、金刚镗床和坐标镗床等类型。卧式镗床：应用最多、性能最广的一种镗床，适用于单件小批生产和修理车间。落地镗床和落地镗铣床：特点是工件固定在落地平台上，适宜于加工尺寸和重量较大的工件,用于重型机械制造厂。金刚镗床:使用金刚石或硬质合金刀具，以很小的进给量和很高的切削速度镗削精度较高、表面粗糙度较小的孔，主要用于大批量生产中。坐标镗床：具有精密的坐标定位装置，适于加工形状、尺寸和孔距精度要求都很高的孔，还可用以进行划线、坐标测量和刻度等工作，用于工具车间和中小批量生产中。其他类型的镗床还有立式转塔镗铣床、深孔镗床和汽车、拖拉机修理用镗床等。主轴套筒是镗床的关键零件之一，该零件质量直接影响机床的精度和镗床对工件的加工质量和精度，尤其尺寸精度、形位精度、表面粗糙度等的要求都较高，两端内孔表面的圆柱度公差、径向圆跳动公差0.02mm之内；镗床主轴套筒的主要表面粗糙度Ra数值是0.04和0.02，总之该零件是精密套筒，此外镗床主轴套筒属于长型薄壁套筒零件，其最薄处仅有4.5mm，零件的全长为476mm。从零件的实际情况出发，安排好合理正确的加工方法，编制出正确可行的机械加工工艺文件是此次设计的主要任务。44第二章 工艺规程及方法简介一台相同结构相同要求的机器或一个相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一具体条件下是最合理的，人们把合理的工艺过程有关内容写在工艺文件中，用以指导生产，这些工艺文件就是工艺规程。工艺规程是在总结工作及工程技术人员实践经验基础上，依据科学理论和必要的工艺试验制订的。经审定批准的工艺规程是指导生产的工艺文件，企业有关人员须严格执行，不得有各行其是。当然，工艺规程也不是一成不变的，随着科学技术的发展，一定会有新的更为合理的工艺规程代替旧的相对不合理的工艺规程。但是，工艺规程的修订必须经过充分的试验认证，并须严格履行呈报审批手续。第一节 工艺规程基本概念一、工艺规程的作用1工艺规程是工厂进行生产准备工作的主要依据产品在投入生产之前要作大量的生产准备工作，包括材料和毛坯的供应，机床的配备和调理中，专用工艺装备的设计制造，核算生产成本以及配备人员等，所有这些工作都要根据工艺规程进行。2工艺规程是企业组织生产的指导性文件工厂管理人员根据工艺规程规定的要求，编制生产作业计划，组织工人进行生产，并按照工艺规程要求验收产品。3工艺规程是新建和扩建机械制造厂（或车间）的重要文件新建和扩建机械制造厂（或车间）须根据工艺规程确定机床和其他辅助设备的种类、型号规格和数量，厂房面积，设备布置，生产工人的工种、等级及数量等。此外，先进的工艺规程还起着交流和推广先进制造技术的作用。典型工艺规程可能缩短工厂摸索和试制的过程。二、机械加工工艺过程的组成1工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。 2机械加工工艺过程：用机械加工方法，改变毛坯形状、尺寸和表面质量，使其成为零件的过程。零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成，每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。3工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。4安装：工件经一次装夹（定位和夹紧）后所完成的那一部分工序。5工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。6工步：当加工表面、加工刀具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。三、工艺规程的设计原则工艺规程设计必须遵循以下原则：1. 所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量，达到设计图样上规定的各项技术要求；2. 工艺过程应具有较高的生产效率，使产品能尽快投放市场；3. 尽量降低制造成本；
