离心机主轴课程设说明书

目录一、离心机主轴工艺分析及生产类型确定...........................................................2１.离心机主轴的功用.....................................................................................2２.离心机主轴的技术要求...............................................................................2３.审查离心机主轴的工艺性...........................................................................2４.确定离心机主轴的生产类型.....................................................................3二、确定毛坯的种类和制造绘制..........................................................................4１.选择毛坯...................................................................................................4２.确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量.........................................................4３.零件毛坯图...............................................................................................5三.拟定离心机主轴的工艺路线：..........................................................................6１.定位基准的选择：.....................................................................................6２.加工表面的加工方法的确定.......................................................................6３.加工阶段的划分.........................................................................................7４.工序集中与分散.......................................................................................8５.工序顺序的安排....................................................................................8６.确定工艺路线.......................................................................................9四.机床设备及工艺设备的选用.....................................................................11１.选择机床设备....................................................................................11２.选择刀具...........................................................................................11五.确定工序的加工余量，计算工序尺寸及公差...............................................12六．切削用量、时间定额的计算........................................................................19１.确定切削用量的一般方法.....................................................................19２.选择零件的切削用量.................................................................................19３.时间定额的计算.......................................................................................21七．设计心得体会..................................................................................................23八．参考文献......................................................................................................252离心机主轴的设计一、离心机主轴工艺分析及生产类型确定：1、离心机主轴的功用离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开。现在大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部。而离心机主轴是用来支持离心器机，安装各种零件，使离心机转动，利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度。2、离心机主轴的技术要求零件图如上图所示，可知道其技术要求列表如下：3、审查离心机主轴的工艺性加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(μm)形位公差（mm）主轴左端面φ1500-0。040IT76.3主轴右端面φ105IT126.3主轴左端内表面φ850+0。035IT71.6主轴右端内表面φ850+0。035IT71.6右端锥面φ1420+0。1IT70.8锥度1:20φ150轴面φ1500-0。04IT70.8◎φ0.02A-B—0.008φ148轴面φ1480-0。04IT71.6主轴右端螺纹M130*2—6IT63.2φ85内孔φ850+0.035IT71.6◎φ0.015A-Bφ55内孔φ55IT1212.5键槽115IT126.3φ167轴φ167IT126.3φ150轴φ1500-0.040IT60.83分析零件图可知：离心机主轴两端面和主轴的外圆表面均要求切削加工，轴向方向上产生台阶表面，并且不同的轴段上使用的粗糙程度不同，这样不仅有利于满足主轴高速旋转时的各表面的应力条件，同时可以不造成不必要的浪费，减少精加工面；离心机主轴的一端有一个锥面，锥面可以满足各零件工作时安装需要，也可以减少质量减少阻力，满足高速运转的要求，且表面精度要求不高；φ85mm孔、φ55mm孔、φ105mm孔的内端面均为平面，因此要注意防止加工过程中钻头的钻偏，以保证孔的加工精度；同时应当注意保证各个孔的同轴度，保证相对精度，其中150h61506k、精度等级要求最高，其尺寸精度为IT6，其余轴孔的尺寸精度为IT7或IT12。该离心机主轴除了主要工作表面（主轴两端面及外圆、内孔φ850+0.0350mm和锥面）外，其余表面加工精度均低，不需要高精度机床加工，通过车削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度要求相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。考虑材料的工艺性能，45号钢性能强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件。所以总体说来，该零件的工艺性较好。4、确定离心机主轴的生产类型依设计题目知：Q=200台/年，m=1，依据实际的情况，备品率a%和废品率b%分别为3%和0.5%。其中为每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）代入式中：N=Q*m（1+a%）（1+b%）N——零件的生产纲领（件/年）；Q——产品的年产量（台，辆/年）；m——每台（辆）产品中该零件的数量（件/台，辆）；a%备品率，一般取2%~4%；b%废品率，一般取0.3%~0.7%。得出生产数量为：N=200*1*(1+a%)(1+b%)=207（台/年）离心机主轴的重量约为104.3kg，为中型零件，生产207件为小批量生产。4二、确定毛坯、绘制毛坯简图：1、选择毛坯：由于离心机主轴在工作的过程中转速较高，高速旋转会产生较大的交变扭转应力和交变弯曲载荷以及冲击载荷。同时，由主轴的作用——支持离心器机，安装各种零件，使离心机转动可知，主轴肯定受到挤压应力和摩擦，会引起磨损。所以为增强主轴的抗扭、弯曲强度和冲击韧性，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该主轴尺寸较大，且为小批量生产，为降低成本，宜采用自由锻方法制造毛坯。2、确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量：（1）、公差等级由离心机主轴的功用和技术要求，查表确定该零件的公差等级为普通级。（2）、锻件重量由设计题目可以得出重量，重量计算结果如下：已知：45#密度ρ=7.8g/mm3，长度L=990mm，直径D=150mm，没有通孔时质量计算如下：M1=*（*140+*80+*475+*45+*60+1052*45+1362*145）*7.8≈132.1kg由零件图可知，加工前零件没有通孔，可以计算出通孔的质量如下：M2=*（852*120+552*665+852*160+1052*42）*7.8≈27.76kgM=M1-M2=132.1-27.76=104.34kg根据计算可得机械加工后零件的质量为离心机主轴的重量估计值为104.3kg。由M1可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为160kg。（3）、锻件的形状复杂系数通过上面的计算已知毛坯和零件的质量，锻件的形状复杂系数S=tm/Nm=105/160=0.656由于0.66介于0.63和1之间，故该锻件的形状复杂系数为1S级（简单）。（4）、锻件的材质系数5由于该离心机主轴材料为45号钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。（5）、零件表面的粗糙度粗糙度分为两种：Ra≥1.6μm和Ra≤1.6μm，读零件图可知：除了外圆左端一部分长度和右端锥面、以及外圆中间小部分为Ra=0.8μm≤1.6μm，其他的各表面的粗糙度均Ra≥1.6μm3.零件毛坯图毛坯图如下图所示：6三、拟定离心机主轴的工艺路线：1、定位基准的选择：定位基准有精基准和粗基准之分，通常先确定精基准再确定粗基准。（1）、精基准的选择根据该离心机主轴的技术要求和装配要求，选择主轴左端面和左右两端φ850+0.035为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。左右两端孔φ850+0.0350mm的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工离心机主轴两端面及内孔φ55mm，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的同轴度要求，选用主轴的左端面作为精基准同样是遵循“基准统一”的原则。（2）、粗基准的选择轴类零件的定位基准，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面、锥面、孔等设计的基准都是轴线，采用两中心孔定位，既符合基准重合原则，又符合基准统一原则。但是由于离心机主轴为通孔零