導軌滑座的加工工藝設計,導軌,加工,工藝,設計 湖南農業(yè)大學工學院（東方科技學院） 課程設計說明書 課程名稱： 導軌滑座的工藝設計 題目名稱： 班 級：20 級 專業(yè) 班 姓 名： 學 號： 指導教師： 評定成績： 教師評語： 指導老師簽名： 20 年 月 日 摘要 計算生產綱領，確定生產類型；分析產品裝配圖，對零件圖樣進行審查；確定毛坯的種類、形狀、尺寸及精度；擬定工藝路線（劃分工藝過程的級成、選擇定位基準、選擇零件表面的加工方法、安排加工順序、選擇機床設備等）；進行工序設計（確定各工序余量、切削用量、工序尺寸及公差，選擇工藝裝備，計算時間定額等）；確定工序的技術要求及檢驗方法，填寫工藝文件。 根據生產、技術條件和對產品的使用要求，從工藝的角度出發(fā)，對零件圖樣進行如下 內容的審查：零件圖樣的視圖、尺寸、公差和技術要求的完整性與正確性；加工要求的合理 性；零件結構的工藝性等。 關鍵詞：工序，工藝，工序余量，公差 Abstract Calculations of the production program, determine the type of production; analysis of product assembly drawing, the drawings are reviewed; rough determine the type, shape, size and precision; the proposed process route ( dividing the process into the locating datum, choose, select parts of the surface processing methods, processing order of arrangement, selection of machine tools and other equipment ); working procedure design ( the process of determining residual, cutting dosage, process dimension and tolerance, selection of process equipment, computing time quota ); determine process technical requirement and test method of process documents, fill in. According to the production, technical conditions and the use of the product requirements, from the technology point of view, the part drawings for the following review: drawings view, size, tolerance and technology request of completeness and correctness; processing requirements of the reasonable parts as well as the technology of structure. Keyword: Process, process, procedure allowance, tolerance 2 目錄 第1章 前言 1 第2章 零件的工藝分析…………………………………………………………………………………2 2.1 零件的工藝分析………………………………………………………………………………2 2.2 確定毛坯的制造形式…………………………………………………………………………3 第3章 擬定導軌滑座的工藝路線 ……………………………………………………………………4 3.1 定位基準的選擇………………………………………………………………………………4 3.1.1 粗基準的選擇 …………………………………………………………………………4 3.1.2精基準的選擇 …………………………………………………………………………4 3.2 加工路線的擬定………………………………………………………………………………4 第4章 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ………………………………………………6 第5章 確定切削用量及基本工時……………………………………………………………8 5.1 工序03 銑底面………………………………………………………………………………8 5.2 工序04粗銑、半精銑、精銑基準面A……………………………………………………8 5.3 工序05鉆、擴、鉸2-Φ12H7孔……………………………………………………………9 5.4 工序06銑工件四周面………………………………………………………………………11 5.5 工序06粗銑、半精銑、精銑4016端面 ………………………………………………12 5.6工序06銑1010倒角 …………………………………………………………………13 5.7工序06鉆、擴、鉸2-Φ207孔 …………………………………………………………13 5.8 工序06銑12080面……………………………………………………………………15 5.9工序06鉆、攻2-M6螺紋 ………………………………………………………………16 結 論 ………………………………………………………………………………………………18 致 謝 ………………………………………………………………………………………………19 參考文獻 ………………………………………………………………………………………………20 第1章 前言 導軌滑座是以一種滾動導引，借用鋼球在滑座與導軌之間作無限滾動循環(huán)，負載平臺能沿著輕易地以高精度作運動。與傳統的滑動導引相較，滾動的摩擦系數可降低至原來的1/50，由于啟動的摩擦力大大減少，相對的較少無效運動發(fā)生，故能輕易達到級進給及定位。再加上滑座與導軌間的束制單元設計，使得導軌可同時承受上下、左右等各方向的負荷，上述陳例特點并非傳統滑動導引所能比擬，機臺若能配合滾珠螺桿，使用導軌作導引，必能在幅提高設備精度及機械效能。 　 　　第2章 零件工藝的分析 2.1 零件的工藝分析 零件共有九組加工表面，現分述如下： 1． 底面 2． 基準面A 3． 2-Φ12H7孔 4． 工件四周面 5． 4016端面 6． 1010倒角 7． 2-Φ207孔 8． 12080面 9． 2-M6螺紋 2.2 確定毛坯的制造形式 相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學性能有所不同。鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。 第3章 擬定導軌滑座加工的工藝路線 3.1 定位基準的選擇 定位基準分為粗基準、精基準和輔助基準。 3.1.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。 由上及對導軌滑座的分析可知，選用基準面A及工件另外兩個側面作為定位粗基準是合理的。 3.1.2精基準的選擇 精基準選擇應當滿足以下要求： 1） 用設計基準作為定位基準，實現“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。 2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現“基準統一”，以免生產基準轉換誤差。 3） 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 由上及零件圖知，選用基準面A及2-Φ12H7孔作為定位精基準。 3.2 加工路線的擬定 工序號 工序名稱 工 序 內 容 工藝裝備 01 備料 鍛件 02 熱處理 調質處理 03 銑 銑底面 X51 04 銑 粗銑、半精銑、精銑基準面A X51 05 鉆 鉆、擴、鉸2-Φ12H7孔 Z525 06 銑 銑工件四周面 X51 07 銑 粗銑、半精銑、精銑4016端面 X51 08 銑 銑1010倒角 X51 09 鉆 鉆、擴、鉸2-Φ207孔 Z525 10 銑 銑12080面 X51 11 鉆 鉆、攻2-M6螺紋 Z525 12 熱處理 發(fā)藍處理 13 去毛刺 去毛刺 14 檢 檢驗至圖紙要求 15 入庫 入庫 第4章 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 零件材料屬于鋼，毛坯為鍛件，根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）查表2.2-25及表2.2-24，知工件機械加工余量Z=1.0mm 1.底面，表面粗糙度為Ra6.3 um，根據《工藝手冊》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步銑削即可滿足精度要求。 2.基準面A，表面粗糙度為Ra1.25um，根據《工藝手冊》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，需經過粗銑——半精銑——精銑三步方可滿足精度要求。 粗 銑 單邊余量Z=0.7mm 半精銑 單邊余量Z=0.2mm 精 銑 單邊余量Z=0.1mm 3. 2-Φ12H7孔，表面粗糙度Ra1.25 um，根據《工藝手冊》，表2.2-24知，孔的直徑較小，很難直接鍛造成型，故采用實心鍛造，需經鉆——擴——鉸三步加工，方能滿足其精度要求。 鉆 單邊余量2Z=10mm 擴 單邊余量2Z=1.8mm 鉸 單邊余量2Z=0.2mm 4.工件四周面，表面粗糙度為Ra6.3 um，根據《工藝手冊》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步銑削即可滿足精度要求。 5.4016端面，表面粗糙度為Ra1.25um，根據《工藝手冊》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，需經過粗銑——半精銑——精銑三步方可滿足精度要求。 粗 銑 單邊余量Z=0.7mm 半精銑 單邊余量Z=0.2mm 精 銑 單邊余量Z=0.1mm 6.1010倒角，表面粗糙度為Ra6.3 um，根據《工藝手冊》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步銑削即可滿足精度要求。 7.2-Φ20H7孔，表面粗糙度Ra1.25 um，根據《工藝手冊》，表2.2-24知，孔的直徑較小，很難直接鍛造成型，故采用實心鍛造，需經鉆——擴——鉸三步加工，方能滿足其精度要求。 鉆 單邊余量2Z=18mm 擴 單邊余量2Z=1.8mm 鉸 單邊余量2Z=0.2mm 8.12080面, 表面粗糙度為Ra6.3 um，根據《工藝手冊》，表2.2-25知，加工余量Z=1.0mm，一步銑削即可滿足精度要求. 9.2-M6螺紋, 表面粗糙度Ra1.25 um，根據《工藝手冊》，表2.2-24知，孔的直徑較小，很難直接鍛造成型，故采用實心鍛造，需經鉆——攻絲，方能完成。 鉆 單邊余量2Z=5.1mm 攻絲 單邊余量2Z=0.9mm 第5章 確定切削用量及基本工時 5.1 工序03 銑底面 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：銑底面 機床：立式銑床x 51 刀具：采用端銑刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?300 當＝1300r/min時 按機床標準選取 2） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×0.646=0.097min 其他時間計算： tb+tx=6%×(0.646+0.097)=0.045min 故工序03加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.646+0.097+0.045=0.788min 5.2 工序04 銑基準面A （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：銑基準面A 機床：立式銑床X51 刀具：采用端銑刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1）每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝700r/min時 按機床標準選取 2）工時 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×1.171=0.176min 其他時間計算： tb+tx=6%×(1.171+0.176)=0.081min 故工序04加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =1.171+0.176+0.081=1.428min 5.3 工序05鉆、擴、鉸2-Φ12H7孔 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：鉆、擴、鉸2-Φ12H7孔 機床：立式鉆床Z525 刀具：采用麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 工步一：鉆孔至Φ10 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ10孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×0.507=0.076min 其他時間計算： tb+tx=6%×(0.507+0.076)=0.035min 故工步一的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.507+0.076+0.035=0.618min 工步二：擴Φ10孔至Φ19.8 利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取 根據機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按鉆床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×1.749=0.262min 其他時間計算： tb+tx=6%×(1.749+0.262)=0.121min 故工步二的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =1.749+0.262+0.121=2.132min 工步三：鉸孔 根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×0.955=0.143min 其他時間計算： tb+tx=6%×(0.955+0.143)=0.066min 故工步三的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.955+0.143+0.066=1.164min 5.4 工序06 銑工件四周面 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：銑工件四周面 機床：立式銑床X 51 刀具：采用立銑刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1）每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選取＝1300 當＝1300r/min時 按機床標準選取 2）工時 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×1.862=0.279min 其他時間計算： tb+tx=6%×(1.862+0.279)=0.128min 故工序06加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =1.862+0.279+0.128=2.269min 5.5 工序07粗銑、半精銑、精銑4016端面 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：粗銑、半精銑、精銑4016端面 機床：立式銑床X 51 刀具：采用端銑刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1）每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?300 當＝1300r/min時 按機床標準選取 2）工時 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×0.169=0.025min 其他時間計算： tb+tx=6%×(0.169+0.025)=0.012min 故工序07加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.169+0.025+0.012=0.206min 5.6 工序08銑1010倒角 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：銑1010倒角 機床：臥式銑床X62 刀具：采用雙角度銑刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1）每次進給量及切削速度 根據X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?000 當＝1000r/min時 按機床標準選取 2）工時 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×1.163=0.174min 其他時間計算： tb+tx=6%×(1.163+0.174)=0.080min 故工序08加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =1.163+0.174+0.080=1.417min 5.7 工序09鉆、擴、鉸2-Φ20H7孔 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：鉆、擴、鉸2-Φ20H7孔 機床：立式鉆床Z525 刀具：采用麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 工步一：鉆孔至Φ18 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ18孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×0.566=0.085min 其他時間計算： tb+tx=6%×(0.566+0.085)=0.039min 故工步一的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.566+0.085+0.039=0.690min 工步二：擴Φ18孔至Φ19.8 利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取 根據機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按鉆床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×4.329=0.649min 其他時間計算： tb+tx=6%×(4.329+0.649)=0.299min 故工步二的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =4.329+0.649+0.299=5.277min 工步三：鉸孔 根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×2.398=0.360min 其他時間計算： tb+tx=6%×(2.398+0.360)=0.165min 故工步三的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =2.398+0.360+0.165=2.923min 5.8 工序10銑12080面 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：銑12080面 機床：立式銑床X51 刀具：球面銑刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1）每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?000 當＝1000r/min時 按機床標準選取 2）工時 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×2.100=0.315min 其他時間計算： tb+tx=6%×(2.100+0.315)=0.145min 故工序10加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =2.100+0.315+0.145=2.560min 5.9 工序11鉆、攻2-M6螺紋 （1）加工條件： 工件材料：鋼 加工要求：鉆、攻2-M6螺紋 機床：立式鉆床Z525 刀具：麻花鉆、絲錐 量具：游標卡尺 、量規(guī) （2）計算鉆削用量 工步一：鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ5.1孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×0.113=0.017min 其他時間計算： tb+tx=6%×(0.113+0.017)=0.008min 故工步一的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.113+0.017+0.008=0.138min 工步二：攻M6螺紋 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取n=375r/min 基本工時： 輔助時間為： tf=0.15tm=0.15×0.057=0.009min 其他時間計算： tb+tx=6%×(0.057+0.009)=0.004min 故工步二的加工工時： tdj=tm+tf+tb+tx =0.057+0.009+0.004=0.070min 結論 課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它為我們的畢業(yè)打下堅實的基礎。 致謝 這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。 這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12 5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，7 7， 丘宣懷 主編 機械設計 北京： 高等教育出版社 1997 8， 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