火箭模型的普车加工与工艺设计

火箭模型的普车加工与工艺设计

院  (系)：   

专    业：   

姓    名:      

指导教师:  

2016.12.16

第一部分：  设计课题

姓  名519宿舍学号15020104XX

专  业机电一体化

院（系）机电工程学院

设计课题火箭模型的普车加工与工艺分析

指导教师韩老师职称工程师

任务与要求1、综合运用平时所学理论基础，基本知识和基本技能，提高和分析解决实际问题的能力。

2、查阅相关文献和资料，制定设计或实验方案。

3、设计、计算、绘图。

4、零件加工与工艺分析。 

完成时间段2016年11月25日至2016年12月15日  

第二部分： 零件分析

1.模型图纸

火箭模型（件1)

火箭模型（件2）

2.图纸分析

本次我要制作一个火箭模型，此零件主要是轴类零件，由一个火箭主体和三个推进器组成。

1.火箭的主推进器与箭头之所以采用一体加工的方式是因为，这样节省工作时间，避免了主推进器与箭头分别加工后由于加工失误造成难以组装的情况。

2.火箭助推器数量为三个，是因为考虑到在焊接过程中存在着一定难度，采用三个助推器，即使焊接过程中出现一些小失误，对火箭整体的美观不会有大的影响。

根据图纸要求以及所学知识作以下分析：轴是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度。例如，普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra1.6～6.3μm。随着机器运转速度的增大和精密度 的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。

位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向同轴度来表示。

3.毛坯料的选择

毛坯材料为45#，强度、硬度、塑性等力学性能好，切学性能、没有经过热处理、等加工工艺性能好，便于加工，能够满足使用性能。

零件图上的重要尺寸直接标注，在加工时使用工艺基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。

根据上图可知件1选择直径30、长度330的材料，件2选择直径20、长度90的材料。

4.基准的选择

在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。

根据便于夹装的原则，所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。根据这一原则，该零件的定位基准以中心为基准。

根据便于对刀的原则，批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可行性和方便性。根据该零件的特征我觉得对刀基准应该以左右端面为准。

5.装夹的选择

三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时。根据零件的尺寸、精度要求和生产条件选择最常用的车床通常用的是三爪自定心卡盘如图2.4三爪自定心卡盘可以自定心，夹持范围大，适用于截面为圆心轴类和盘类上小型零件。  

图(a) 三角卡盘                    图(b)三角卡盘装夹

6.刀具的选择

粗车及平端面选用90°硬质合金左偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副偏角不宜太小。

切断选用4mm切断刀。

7.进给量的确定

进给量F的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下可以选择较高的进给速度。在切断或精车时，应该选用较低的进给速度。本次加工零件可以选择粗车时一般为0.1mm/r，精车时取0.05mm/r切槽时取0.05mm/r。

8.焊接的选择

焊接采用二氧化碳气体保护焊，因为明弧操作，施焊部位可见度好；便于焊缝对中电弧加热集中，受热面积较小；加上二氧化碳气体的冷却作用，可减少焊接。应力和变形。减少薄板烧穿及变形问题。

9.彩绘

运用喷漆工艺讲表面喷涂一层白色底漆，在选取一些贴纸进行美化。

第三部分：工艺设计

火箭模型（件1）的加工方案与工艺分析

1、火箭模型（件1）的结构分析

火箭模型是一个轴类零件，结构简单，其难点在于箭头部分的两个锥形加工，外表面应光滑，无毛刺，无磕碰划痕。

2、火箭模型(件1)的加工方案

1）选用直径30、长度330的45号钢为材料。

2）夹装刀具，棒料，车外圆至箭头直径27mm

3）调整车刀角度，进行箭头的锥面加工。

4）倒夹棒料，车火箭主推进器，直径25mm

5）退刀槽：更换4mm车断刀，在距棒料尾部15mm处进行切削，深度为3mm。

6）更换外圆车刀，调整车刀角度加工火箭的尾喷嘴。

7）去除毛刺，加工出图2.1的工件。

1、火箭模型（件2）结构分析

火箭模型件2是一个简单的轴类零件，主要难点就是与件1、其他两个件2的配合，所以加工尺寸不能出现偏差。

2、火箭模型（件2）的加工方案

1）选去直径20、长度90的45号钢作为材料。

2）根据图纸要求长度装夹。

3）加工外圆。

4）根据图纸要求，加工锥面。

5）与已经加工好的件1配合，看是否符合要求。

6）去毛刺。

3、火箭模型的加工制作

1.采用小组合作加工的方式

优点：分工合作，任务明确，节省时间。

缺点：需要小组各成员严格按照图纸加工，保证加工精度，对成员操纵机器的熟练性要求高。

总结

本次火箭模型的加工与设计，充分运用了自己所学知识和基本原理，掌握了各种加工设备的使用技能。通过这次的毕业设计，我从设计的过程中学到了很多在书本上没有的内容，加深了对数控机床的了解，巩固了书本的知识。

1优点

（1）充分运用自己所学的基本知识进行对火箭的设计加工。

（2）与同学配合默契，高效加工。

（3）熟练掌握普车车床的操作，加深自己的理解。

2不足

（1）对焊接技术的掌握不够好，焊接质量较差。

（2）火箭表面的处理不理想，对落地磨轮的使用不熟练，打磨火箭表面和焊点时，易损伤火箭主体。

（3）图纸设计与实际加工过程中，忽略了箭头与助推器圆锥面的加工角度，导致加工过程中出现一些错误，浪费了大量时间。

（4）对火箭加工的全局考虑不周，致使加工过程一度中断。

（5）加工后的细节处理非常不乐观。

3感悟

在开始加工中遇到了很多问题：材料的选择、初始图纸的工艺无法达到、材料的装夹、对刀，不过还好在老师的指导下选择材料、修改图纸，最终完成了加工。在设计与加工的这两个月里我们同学之间精诚合作对于这种多配合，高难度组合工件的加工多了许多经验。对我以后的工作生活有很多帮助。