火箭模型的普車加工與工藝設計

火箭模型的普車加工與工藝設計

院  (系)：   

專    業：   

姓    名:      

指導教師:  

2016.12.16

第一部分：  設計課題

姓  名519宿舍學號15020104XX

專  業機電一體化

院（系）機電工程學院

設計課題火箭模型的普車加工與工藝分析

指導教師韓老師職稱工程師

任務與要求1、綜合運用平時所學理論基礎，基本知識和基本技能，提高和分析解決實際問題的能力。

2、查閲相關文獻和資料，制定設計或實驗方案。

3、設計、計算、繪圖。

4、零件加工與工藝分析。 

完成時間段2016年11月25日至2016年12月15日  

第二部分： 零件分析

1.模型圖紙

火箭模型（件1)

火箭模型（件2）

2.圖紙分析

本次我要製作一個火箭模型，此零件主要是軸類零件，由一個火箭主體和三個推進器組成。

1.火箭的主推進器與箭頭之所以採用一體加工的方式是因為，這樣節省工作時間，避免了主推進器與箭頭分別加工後由於加工失誤造成難以組裝的情況。

2.火箭助推器數量為三個，是因為考慮到在焊接過程中存在着一定難度，採用三個助推器，即使焊接過程中出現一些小失誤，對火箭整體的美觀不會有大的影響。

根據圖紙要求以及所學知識作以下分析：軸是軸類零件的主要表面，它影響軸的迴轉精度及工作狀態。根據零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度。例如，普通機牀主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra1.6～6.3μm。隨着機器運轉速度的增大和精密度 的提高，軸類零件表面粗糙度值要求也將越來越小。

位置精度主要是指裝配傳動件的配合軸頸相對於裝配軸承的支承軸頸的同軸度，通常是用配合軸頸對支承軸頸的徑向同軸度來表示。

3.毛坯料的選擇

毛坯材料為45#，強度、硬度、塑性等力學性能好，切學性能、沒有經過熱處理、等加工工藝性能好，便於加工，能夠滿足使用性能。

零件圖上的重要尺寸直接標註，在加工時使用工藝基準與設計基準重合，並符合尺寸鏈最短的原則。

根據上圖可知件1選擇直徑30、長度330的材料，件2選擇直徑20、長度90的材料。

4.基準的選擇

在制定零件加工的工藝規程時，正確地選擇工件的定位基準有着十分重要的意義。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。

根據便於夾裝的原則，所選擇的定位基準應能保證定位準確、可靠，定位、夾緊機構簡單、易操作，敞開性好，能夠加工儘可能多的表面。根據這一原則，該零件的定位基準以中心為基準。

根據便於對刀的原則，批量加工時在工件座標系已經確定的情況下，保證對刀的可行性和方便性。根據該零件的特徵我覺得對刀基準應該以左右端面為準。

5.裝夾的選擇

三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時。根據零件的尺寸、精度要求和生產條件選擇最常用的車牀通常用的是三爪自定心卡盤如圖2.4三爪自定心卡盤可以自定心，夾持範圍大，適用於截面為圓心軸類和盤類上小型零件。  

圖(a) 三角卡盤                    圖(b)三角卡盤裝夾

6.刀具的選擇

粗車及平端面選用90°硬質合金左偏刀，為防止副後刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小。

切斷選用4mm切斷刀。

7.進給量的確定

進給量F的選取應該與背吃刀量和主軸轉速相適應。在保證工件加工質量的前提下可以選擇較高的進給速度。在切斷或精車時，應該選用較低的進給速度。本次加工零件可以選擇粗車時一般為0.1mm/r，精車時取0.05mm/r切槽時取0.05mm/r。

8.焊接的選擇

焊接採用二氧化碳氣體保護焊，因為明弧操作，施焊部位可見度好；便於焊縫對中電弧加熱集中，受熱面積較小；加上二氧化碳氣體的冷卻作用，可減少焊接。應力和變形。減少薄板燒穿及變形問題。

9.彩繪

運用噴漆工藝講表面噴塗一層白色底漆，在選取一些貼紙進行美化。

第三部分：工藝設計

火箭模型（件1）的加工方案與工藝分析

1、火箭模型（件1）的結構分析

火箭模型是一個軸類零件，結構簡單，其難點在於箭頭部分的兩個錐形加工，外表面應光滑，無毛刺，無磕碰劃痕。

2、火箭模型(件1)的加工方案

1）選用直徑30、長度330的45號鋼為材料。

2）夾裝刀具，棒料，車外圓至箭頭直徑27mm

3）調整車刀角度，進行箭頭的錐面加工。

4）倒夾棒料，車火箭主推進器，直徑25mm

5）退刀槽：更換4mm車斷刀，在距棒料尾部15mm處進行切削，深度為3mm。

6）更換外圓車刀，調整車刀角度加工火箭的尾噴嘴。

7）去除毛刺，加工出圖2.1的工件。

1、火箭模型（件2）結構分析

火箭模型件2是一個簡單的軸類零件，主要難點就是與件1、其他兩個件2的配合，所以加工尺寸不能出現偏差。

2、火箭模型（件2）的加工方案

1）選去直徑20、長度90的45號鋼作為材料。

2）根據圖紙要求長度裝夾。

3）加工外圓。

4）根據圖紙要求，加工錐面。

5）與已經加工好的件1配合，看是否符合要求。

6）去毛刺。

3、火箭模型的加工製作

1.採用小組合作加工的方式

優點：分工合作，任務明確，節省時間。

缺點：需要小組各成員嚴格按照圖紙加工，保證加工精度，對成員操縱機器的熟練性要求高。

總結

本次火箭模型的加工與設計，充分運用了自己所學知識和基本原理，掌握了各種加工設備的使用技能。通過這次的畢業設計，我從設計的過程中學到了很多在書本上沒有的內容，加深了對數控機牀的瞭解，鞏固了書本的知識。

1優點

（1）充分運用自己所學的基本知識進行對火箭的設計加工。

（2）與同學配合默契，高效加工。

（3）熟練掌握普車車牀的操作，加深自己的理解。

2不足

（1）對焊接技術的掌握不夠好，焊接質量較差。

（2）火箭表面的處理不理想，對落地磨輪的使用不熟練，打磨火箭表面和焊點時，易損傷火箭主體。

（3）圖紙設計與實際加工過程中，忽略了箭頭與助推器圓錐面的加工角度，導致加工過程中出現一些錯誤，浪費了大量時間。

（4）對火箭加工的全局考慮不周，致使加工過程一度中斷。

（5）加工後的細節處理非常不樂觀。

3感悟

在開始加工中遇到了很多問題：材料的選擇、初始圖紙的工藝無法達到、材料的裝夾、對刀，不過還好在老師的指導下選擇材料、修改圖紙，最終完成了加工。在設計與加工的這兩個月裏我們同學之間精誠合作對於這種多配合，高難度組合工件的加工多了許多經驗。對我以後的工作生活有很多幫助。