CA6140車床輸出軸工藝和鉆2-φ8孔夾具設(shè)計[版本2]課程設(shè)計

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文件編號 機械學(xué)院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零(部)件名稱 輸出軸 第 1 頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 鍛件 毛坯外形尺寸 每坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序 號 工序 名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段 設(shè) 備 工藝裝備 工序時間 準(zhǔn)終 單件 1 備料 鍛造毛坯 鍛造 2 粗車 粗車，￠179外圓柱面至￠176及端面至31，倒角，鉆中心孔 金工 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺，三爪自定心卡盤 3 粗鏜 粗鏜￠47的孔至￠50，￠77的孔至￠78.5，￠100的孔至￠104 金工 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金鏜刀 游標(biāo)卡尺，三爪自定心卡盤 4 粗車 粗車￠61，￠66，￠71，￠81，的外圓柱面至￠58，￠63，￠68，￠78，斜面，倒角，鉆中心孔 金工 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺，三爪自定心卡盤 5 熱處理 調(diào)質(zhì)處理 熱處理 YT5硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，三爪自定心卡盤 6 鉸孔 精鉸中心孔至R1.6 金工 CA6140車床 YT5硬質(zhì)合金鏜刀 游標(biāo)卡尺，三爪自定心卡盤 7 半精車 半精車右大端面至30，粗糙度R3.2 金工 CA6140車床 YT15硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，專用夾具 8 半精鏜 半精鏜￠78.5的內(nèi)孔至￠79.5 金工 CA6140車床 YT15硬質(zhì)合金鏜刀 內(nèi)徑千分尺，專用夾具 9 鉸孔 精鉸￠80的內(nèi)孔到要求，倒角 金工 CA6140車床 鉸刀，內(nèi)徑千分尺，專用夾具 10 半精車 ￠58，￠63，￠68，￠78的外圓柱面至￠56，￠61，￠66，￠76 金工 CA6140車床 YT15硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，專用夾具 11 精車 ￠55，￠60，￠65，￠75的外圓柱面 金工 CA6140車床 YT30硬質(zhì)合金車刀，外徑千分尺，專用夾具 12 鉆孔 均布的10個孔到￠18 金工 Z35 麻花鉆頭，游標(biāo)卡尺，專用夾具 13 擴(kuò)孔 擴(kuò)均布的10個孔到￠19.5 金工 Z35 硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆，內(nèi)徑千分尺，專用夾具 14 鉸孔 精鉸均布的10個孔到￠20，R3.2 金工 Z35 硬質(zhì)合金鉸刀內(nèi)徑千分尺，專用夾具 15 粗銑 鍵槽 金工 XK5025 圓盤銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 16 半精銑 鍵槽 金工 XK5025 圓盤銑刀，專用夾具，內(nèi)徑千分尺 17 精銑 鍵槽至R3.2，達(dá)到公差要求 金工 XK5025 圓盤銑刀，專用夾具，內(nèi)徑千分尺 18 鉆孔 斜孔 金工 Z535 硬質(zhì)合金鉆頭，游標(biāo)卡尺，專用夾具 19 去毛刺 去毛刺 檢驗 CA6140車床 20 檢驗 檢驗 描圖 描校 底圖號 裝訂號 * 編制 (日期) 審核 (日期) 會簽 (日期) * * a ① 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 題 目 ： 輸 出 軸 加 工 工 藝 及 2X 8 孔 鉆 削 夾 具 設(shè) 計 班 級 ： 加 工 09-1 班 姓 名 ： 王 文 奇 學(xué) 號 ： 0907070118 指 導(dǎo) 教 師 ： 張 興 元 完 成 日 期 ： 2012 年 9 月 13 日 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 I 任 務(wù) 書 一 、 設(shè) 計 題 目 : 輸 出 軸 加 工 工 藝 及 2X 8 孔 鉆 削 夾 具 設(shè) 計 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 生 產(chǎn) 類 型 :（ 中 批 或 大 批 大 量 生 產(chǎn) ） 三 、 上 交 材 料 1 所 加 工 的 零 件 圖 1 張 2 毛 坯 圖 1 張 3 編 制 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 1 套 4 編 制 所 設(shè) 計 夾 具 對 應(yīng) 的 那 道 工 序 的 機 械 加 工 工 序 卡 片 1 套 5 繪 制 夾 具 裝 配 圖 （ A0 或 A1） 1 張 6 繪 制 夾 具 中 1 個 零 件 圖 （ A1 或 A2。 裝 配 圖 出 來 后 ， 由 指 導(dǎo) 教 師 為 學(xué) 生 指 定 需 繪 制 的 零 件 圖 ， 一 般 為 夾 具 體 ） 。 1 張 7 課 程 設(shè) 計 說 明 書 ， 包 括 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 的 編 制 和 機 床 夾 具 設(shè) 計 全 部 內(nèi) 容 。 （ 約 5000-8000 字 ） 1 份 四 、 進(jìn) 度 安 排 本 課 程 設(shè) 計 要 求 在 3 周 內(nèi) 完 成 。 1 第 l 2 天 查 資 料 ， 繪 制 零 件 圖 。 2 第 3 7 天 ， 完 成 零 件 的 工 藝 性 分 析 ,確 定 毛 坯 的 類 型 、 制 造 方 法 ， 編 制 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 所 加 工 工 序 的 機 械 加 工 工 序 卡 片 。 3 第 8 10 天 ， 完 成 夾 具 總 體 方 案 設(shè) 計 （ 畫 出 草 圖 ， 與 指 導(dǎo) 教 師 溝 通 ， 在 其 同 意 的 前 提 下 ， 進(jìn) 行 課 程 設(shè) 計 的 下 一 步 ） 。 4 第 11 13 天 ， 完 成 夾 具 裝 配 圖 的 繪 制 。 5 第 14 15 天 ， 零 件 圖 的 繪 制 。 6 第 16 18 天 ， 整 理 并 完 成 設(shè) 計 說 明 書 的 編 寫 。 7 第 19 天 21 天 ， 完 成 圖 紙 和 說 明 書 的 輸 出 打 印 。 答 辯 五 、 指 導(dǎo) 教 師 評 語 該 生 設(shè) 計 的 過 程 中 表 現(xiàn) ， 設(shè) 計 內(nèi) 容 反 映 的 基 本 概 念 及 計 算 ， 設(shè) 計 方 案 ， 圖 紙 表 達(dá) ， 說 明 書 撰 寫 ， 答 辯 表 現(xiàn) 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 II 綜 合 評 定 成 績 ： 指 導(dǎo) 教 師 日 期 摘 要 這 次 設(shè) 計 的 是 CA6140 車 床 輸 出 軸 2* 8 斜 孔 ， 包 括 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 、 工 件 的 毛 坯 圖 、 夾 具 裝 配 圖 、 夾 具 體 圖 各 一 張 ， 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 和 與 工 序 卡 片 各 一 張 。 輸 出 軸 作 為 動 力 裝 置 的 主 要 零 件 ， 工 藝 工 裝 的 設(shè) 計 與 改 良 直 接 影 響 著 其 質(zhì) 量 與 性 能 。 本 文 首 先 介 紹 了 輸 出 軸 的 作 用 和 工 藝 分 析 .然 后 ， 根 據(jù) 零 件 的 性 質(zhì) 和 零 件 圖 上 各 端 面 的 粗 糙 度 確 定 毛 坯 的 尺 寸 和 械 加 工 余 量 。 最 后 擬 定 鉆 孔 的 工 藝 路 線 圖 ， 制 定 該 工 件 的 夾 緊 方 案 ， 畫 出 夾 具 裝 配 圖 。 本 次 課 程 設(shè) 計 主 要 是 應(yīng) 用 機 械 制 造 技 術(shù) ， 是 一 次 深 入 的 綜 合 性 的 總 復(fù) 習(xí) 。 通 過 這 次 課 程 設(shè) 計 ， 了 解 并 認(rèn) 識 一 般 機 器 零 件 的 生 產(chǎn) 工 藝 過 程 ， 鞏 固 和 加 深 已 學(xué) 過 的 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 和 專 業(yè) 課 的 知 識 ， 理 論 聯(lián) 系 實 際 ， 從 中 鍛 煉 自 己 分 析 問 題 、 解 決 問 題 的 能 力 ， 為 今 后 的 工 作 打 下 一 個 良 好 的 基 礎(chǔ) ， 并 且 為 后 續(xù) 課 程 的 學(xué) 習(xí) 打 好 基 礎(chǔ) 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 III Abstract Designing that this time is that the CA6140 lathe exports 2*8 holes. The part including the workpiece being processed pursues , the workpiece blank pursues , clamp assembling picture , the clip pursue concretely every sheet, the machine work procedure card draws and the working procedure card takes a look respectively once. The part , handicraft frock design and reform exporting axis main part as the power set are having direct impact to whose mass and function. The effect and handicraft having introduced the axis outputings first analyse the main body of a book. And then, the dimension and instrument having pursued every end face harshness according to part character and part ascertain a blank process a margin. The at last designs the handicraft route chart drilling , works out the fastening motion scheme being workpieces turn , draws up clamp assembling picture. Time of curriculum design is the general review applying the machinofacture technology , being a thorough comprehensiveness originally mainly. By current curriculum design, process knowing and knowing general machine part productive technology, the knowledge consolidating and deepening the technology basic course and specialized course have already learned, integrates theory with practice. Temper self analytical problem , the ability to solve problems out of , be that job the days to come lays down one is fine basis, and be that follow-up course study about finishes striking a basis. 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 IV 目 錄 1 零 件 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 ................................................................1 1.1 零 件 的 用 途 ............................................................................................1 1.2 零 件 的 工 藝 性 .........................................................................................1 1.2.1 分 析 、 審 查 產(chǎn) 品 的 零 件 圖 和 裝 配 圖 ...................................................1 1.2.2 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 分 析 .....................................................................2 1.3 確 定 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 ..............................................................................2 2 確 定 毛 胚 、 繪 制 毛 胚 簡 圖 ..............................................................................2 2.1 選 擇 毛 胚 ................................................................................................2 2.2 確 定 毛 胚 的 機 械 加 工 余 量 和 尺 寸 公 差 ......................................................3 2.2.1 毛 胚 的 機 械 加 工 余 量 ........................................................................3 2.2.2 毛 胚 的 尺 寸 公 差 ...............................................................................4 2.2.3 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 工 差 的 確 定 ...................................................4 2.2.3 繪 制 零 件 毛 坯 簡 圖 ............................................................................5 3 擬 定 零 件 的 工 藝 路 線 .....................................................................................6 3.1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 .....................................................................................6 3.1.1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ...................................................................................6 3.1.2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ...................................................................................6 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 ..............................................................................6 3.3 工 序 的 安 排 ............................................................................................7 3.3.1 加 工 階 段 的 劃 分 ...............................................................................7 3.3.2 基 面 先 行 原 則 ...................................................................................8 3.3.3 先 粗 后 精 .........................................................................................8 3.3.4 先 面 后 孔 .........................................................................................8 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 V 3.4 工 序 順 序 的 安 排 .....................................................................................8 3.4.1 機 械 加 工 工 序 ...................................................................................8 3.4.2 熱 處 理 工 序 ......................................................................................9 3.5 確 定 工 藝 路 線 .........................................................................................9 3.6 選 擇 加 工 設(shè) 備 及 刀 、 夾 、 量 具 ............................................................10 4 零 件 加 工 設(shè) 計 ............................................................................................10 5 夾 具 設(shè) 計 ....................................................................................................12 5.1 計 算 夾 緊 力 并 確 定 螺 桿 的 直 徑 ...............................................................12 5.2 對 稱 精 度 的 分 析 ....................................................................................13 5.3 確 定 夾 具 方 案 .......................................................................................13 6 設(shè) 計 心 得 ....................................................................................................15 7 參 考 文 獻(xiàn) ....................................................................................................16 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 1 1 零 件 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 1.1 零 件 的 用 途 題 目 所 給 定 的 零 件 為 輸 出 軸 ， 其 主 要 作 用 ， 一 是 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 ， 使 主 軸 獲 得 旋 轉(zhuǎn) 的 動 力 ； 二 是 工 作 過 程 中 經(jīng) 常 承 受 載 荷 ； 三 是 支 撐 傳 動 零 部 件 。 圖 1-1 所 示 為 輸 出 軸 的 零 件 圖 。 結(jié) 合 圖 分 析 可 得 ， 80mm 孔 與 動 力 源 （ 電 動 機 主 軸 等 ） 配 合 起 定 心 作 用 ， 用 10- 20mm 銷 將 動 力 傳 至 該 軸 ， 再 由 55mm 處 通 過 鍵 將 動 力 輸 出 ， A、 B 是 兩 段 支 軸 頸 。 圖 1-1 輸 出 軸 零 件 圖 1.2 零 件 的 工 藝 性 1.2.1 分析、審查產(chǎn)品的零件圖和裝配圖 制 定 工 藝 規(guī) 程 時 ， 首 先 應(yīng) 分 析 零 件 圖 及 該 零 件 所 在 部 件 的 裝 配 圖 。 了 解 該 零 件 在 部 件 中 的 作 用 及 零 件 的 技 術(shù) 要 求 ， 找 出 其 主 要 的 技 術(shù) 關(guān) 鍵 ， 以 便 在 擬 定 工 藝 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 2 規(guī) 程 時 采 取 適 當(dāng) 的 措 施 加 以 保 證 。 1.2.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 所 謂 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 是 指 設(shè) 計 的 零 件 在 滿 足 使 用 要 求 的 前 提 下 ， 其 制 造 的 可 行 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 。 從 零 件 圖 上 看 ， 該 零 件 是 典 型 的 零 件 ， 結(jié) 構(gòu) 比 較 簡 單 ， 其 主 要 加 工 的 面 有 55、 60、 65、 75、 176 的 外 圓 柱 面 ， 50、 80、 104 的 內(nèi) 圓 柱 表 面 ， 10 個 20 的 通 孔 ， 2 個 8 的 斜 孔 。 圖 中 所 給 的 尺 寸 精 度 高 ， 大 部 分 是 IT6 級 ； 粗 糙 度 方 面 表 現(xiàn) 在 鍵 槽 兩 側(cè) 面 、 80 內(nèi) 圓 柱 表 面 為 Ra3.2um, 55 外 圓 柱 面 、 大 端 端 面 為 Ra1.6um, 60、 75 外 圓 柱 面 為 Ra0.8um， 其 余 為 Ra6.3um， 要 求 不 高 ； 位 置 要 求 較 嚴(yán) 格 ， 表 現(xiàn) 在 55 的 左 端 面 、 80 內(nèi) 孔 圓 柱 面 對 75、 60 外 圓 軸 線 的 跳 動 量 為 0.04mm, 25 孔 的 軸 線 對 80 內(nèi) 孔 軸 線 的 位 置 度 為 0.05mm,鍵 槽 對 55 外 圓 軸 線 的 對 稱 度 為 0.08mm； 熱 處 理 方 面 需 要 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 到 200HBW， 保 持 均 勻 。 通 過 分 析 該 零 件 ， 其 布 局 合 理 ， 方 便 加 工 ， 我 們 通 過 徑 向 夾 緊 可 保 證 其 加 工 要 求 ， 整 個 圖 面 清 晰 ， 尺 寸 完 整 合 理 ， 能 夠 完 整 表 達(dá) 物 體 的 形 狀 和 大 小 ， 符 合 要 求 。 1.3 確 定 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 題 目 給 出 ， 該 輸 出 軸 材 料 為 45 鋼 。 根 據(jù) 公 式 質(zhì) 量 公 式 ， 可 計 算 輸 出 軸 重 量 為 15.7kg， 查 表 可 知 ， 輸 出 軸 屬 于 重 型 零 件 ， 則 該 零 件 的 生 產(chǎn) 類 型 為 中 批 量 生 產(chǎn) 。 2 確 定 毛 胚 、 繪 制 毛 胚 簡 圖 2.1 選 擇 毛 胚 毛 坯 的 選 擇 和 擬 定 毛 坯 圖 是 制 定 工 藝 規(guī) 程 的 最 初 階 段 工 作 之 一 ， 也 是 一 個 比 較 重 要 的 階 段 ， 毛 坯 的 形 狀 和 特 征 （ 硬 度 ， 精 度 ， 金 相 組 織 等 ） 對 機 械 加 工 的 難 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 3 易 、 工 序 數(shù) 量 的 多 少 有 直 接 影 響 。 因 此 ， 合 理 選 擇 毛 坯 在 生 產(chǎn) 占 相 當(dāng) 重 要 的 位 置 ， 同 樣 毛 坯 的 加 工 余 量 的 確 定 也 是 一 個 非 常 重 要 的 問 題 。 在 毛 坯 選 擇 時 ， 應(yīng) 充 分 注 意 到 采 用 新 工 藝 、 新 技 術(shù) 、 新 材 料 的 可 能 性 ， 以 降 低 成 本 、 提 高 質(zhì) 量 和 生 產(chǎn) 率 。 毛 坯 種 類 的 選 擇 決 定 與 零 件 的 實 際 作 用 ， 材 料 、 形 狀 、 生 產(chǎn) 性 質(zhì) 以 及 在 生 產(chǎn) 中 獲 得 可 能 性 ， 毛 坯 的 種 類 包 括 ： 鑄 件 、 鍛 件 、 型 材 、 沖 壓 件 、 冷 或 熱 壓 制 件 、 焊 接 件 等 。 根 據(jù) 零 件 的 材 料 ， 推 薦 用 型 材 或 鍛 件 ， 但 從 經(jīng) 濟(jì) 方 面 著 想 ， 如 用 型 材 中 的 棒 料 ， 加 工 余 量 太 大 ， 這 樣 不 僅 浪 費 材 料 ， 而 且 還 增 加 機 床 ， 刀 具 及 能 源 等 消 耗 ， 而 鍛 件 具 有 較 高 的 抗 拉 抗 彎 和 抗 扭 強 度 ， 沖 擊 韌 性 常 用 于 大 載 荷 或 沖 擊 載 荷 下 的 工 作 零 件 。 材 料 為 45 鋼 ， 鍛 造 時 應(yīng) 安 排 人 工 調(diào) 質(zhì) 處 理 200HBS。 2.2 確 定 毛 胚 的 機 械 加 工 余 量 和 尺 寸 公 差 2.2.1 毛胚的機械加工余量 由 表 2-1 至 表 2-5 可 知 ， 可 確 定 毛 胚 的 尺 寸 公 差 及 機 械 加 工 余 量 。 該 鍛 件 的 尺 寸 公 差 等 級 為 IT7-13 級 。 加 工 精 度 要 求 高 的 地 方 ， 例 如 ： 粗 ， h10,IT9-IT10 (6.3-3.2)； 精 ， h8 IT7-IT8, (1.6-0.8)。 根 據(jù) 該 零 件 的 各 加 工 精 度 要 求 ， 經(jīng) 過 查 表 得 鍛 造 的 毛 坯 尺 寸 為 各 加 工 表 面 都 留 有 加 工 余 量 4mm， 因 此 為 圓 柱 所 以 保 留 加 工 余 量 為 8mm。 表 2-1 加 工 余 量 加 工 表 面 基 本 尺 寸 加 工 余 量 等 級 加 工 余 量 數(shù) 值 80+0.042/+0.012 75 mm G 5 mm 65+0.023/+0.003 65 mm G 5 mm 60+0.065/+0.045 60 mm G 10 mm 55+0.023/+0.003 55 mm G 15 mm 197 197 mm H 3 mm 鍛 件 直 接 鍛 造 出 此 大 概 形 狀 ， 用 查 表 法 確 定 各 個 加 工 的 總 余 量 如 上 圖 所 示 。 2.2.2 毛胚的尺寸公差 鍛 件 主 要 尺 寸 的 公 差 如 下 表 所 示 ： 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 4 表 2-2 主 要 毛 坯 尺 寸 及 公 差 （ mm） 主 要 面 尺 寸 零 件 尺 寸 總 余 量 毛 坯 尺 寸 公 差 CT 鍛 件 的 長 度 尺 寸 127 3 130 4 鍛 件 的 長 度 尺 寸 30 3 33 3.6 鍛 件 的 寬 度 尺 寸 176 各 階 梯 圓 柱 尺 寸 55 15 70 3.2 60 10 70 3.2 65 5 70 3.2 75 5 80 3.2 2.2.3 加工余量、工序尺寸和工差的確定 根 據(jù) 各 資 料 及 制 定 的 零 件 加 工 工 藝 路 線 ， 采 用 計 算 與 查 表 相 結(jié) 合 的 方 法 確 定 各 工 序 加 工 余 量 ， 中 間 工 序 公 差 按 經(jīng) 濟(jì) 精 度 選 定 ， 上 下 偏 差 按 入 體 原 則 標(biāo) 注 ， 確 定 各 加 工 表 面 的 機 械 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 總 結(jié) 如 下 ： 1） 外 圓 柱 面 55（ 毛 坯 17.1 70） 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 車 1.0 IT6 55 1.6 半 精 車 1.1 IT10 56 3.2 粗 車 15 IT12 57.9 6.3 2） 外 圓 柱 面 60（ 毛 坯 12.1 70） 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 車 1.0 IT6 60 1.6 半 精 車 1.1 IT10 61 3.2 粗 車 10 IT12 62.9 6.3 3） 外 圓 柱 面 65（ 毛 坯 7.5 70） 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 車 1.0 IT6 65 1.6 半 精 車 1.1 IT10 66 3.2 粗 車 5 IT12 67.9 6.3 4)外 圓 柱 面 75(毛 坯 7.5 80) 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 5 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 車 1.0 IT6 75 1.6 半 精 車 1.1 IT10 76 3.2 粗 車 5 IT12 77.9 6.3 5)加 工 通 孔 20 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 鉸 10 IT7 20 1.6 擴(kuò) 9.9 IT9 19.8 3.2 鉆 9 IT12 18 6.3 6)加 工 鍵 槽 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 銑 IT9 16 1.6 粗 銑 IT12 12 3.2 2.2.3 繪制零件毛坯簡圖 圖 2-1 零 件 毛 坯 圖 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 6 3 擬 定 零 件 的 工 藝 路 線 3.1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 選 擇 精 基 準(zhǔn) 的 出 發(fā) 點 是 保 證 加 工 精 度 ， 特 別 是 加 工 表 面 的 相 互 位 置 精 度 ， 以 及 安 裝 的 方 便 可 靠 。 其 選 擇 的 原 則 如 下 ： 1、 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 ； 2、 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 原 則 ； 3、 自 為 基 準(zhǔn) 原 則 ； 4、 互 為 基 準(zhǔn) 原 則 ； 5、 所 選 精 基 準(zhǔn) 應(yīng) 能 保 證 工 件 定 位 準(zhǔn) 確 穩(wěn) 定 ， 裝 夾 方 便 可 靠 ， 夾 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 適 用 。 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ： 加 工 輸 出 軸 ， 通 過 了 解 零 件 結(jié) 構(gòu) 特 點 和 加 工 精 度 要 求 ， 可 以 初 步 選 定 車 各 階 梯 圓 柱 面 時 分 別 以 不 加 工 面 為 基 準(zhǔn) 。 選 定 A 面 面 積 較 大 ， 定 位 比 較 穩(wěn) 定 ， 夾 緊 方 案 比 較 簡 單 ， 可 靠 ， 操 作 方 便 ， 使 用 夾 具 即 可 。 利 用 鉆 頂 尖 孔 可 以 對 精 加 工 面 進(jìn) 行 自 由 度 的 限 制 確 保 加 工 達(dá) 到 要 求 精 度 。 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ： 考 慮 到 以 下 幾 點 要 求 ， 選 擇 零 件 的 重 要 孔 的 毛 坯 孔 和 軸 面 作 粗 基 準(zhǔn) ： 1、 在 保 證 各 加 工 余 量 的 前 提 下 ， 使 重 要 孔 的 加 工 余 量 盡 量 均 勻 ； 2 保 證 定 位 準(zhǔn) 確 、 夾 緊 可 靠 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 市 場 經(jīng) 濟(jì) 的 前 提 下 ， 一 切 都 是 為 能 創(chuàng) 造 出 更 多 的 財 富 和 提 高 勞 動 率 為 目 的 ， 同 樣 的 加 工 方 法 的 選 擇 一 般 考 慮 的 是 在 保 證 工 件 加 工 要 求 的 前 提 下 ， 譯 稿 工 件 的 加 工 效 率 和 經(jīng) 濟(jì) 性 ， 而 在 具 體 的 選 擇 上 ， 一 般 根 據(jù) 機 械 加 工 資 料 和 工 人 的 經(jīng) 驗 來 確 定 。 由 于 方 法 的 多 種 多 樣 ， 工 人 在 選 擇 時 一 般 結(jié) 合 具 體 的 工 件 和 現(xiàn) 場 的 加 工 條 件 來 確 定 最 佳 的 加 工 方 案 。 根 據(jù) 輸 出 軸 零 件 圖 上 的 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 確 定 加 工 件 各 表 面 的 加 工 方 法 ， 如 下 表 所 示 ： 表 3-1 加 工 方 案 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 7 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 級 表 面 粗 糙 度 Ra/um 加 工 方 案 55 外 圓 柱 表 面 IT6 1.6 粗 車 -半 精 車 -精 車 60 外 圓 柱 面 IT6 0.8 粗 車 -半 精 車 -精 車 60 外 圓 柱 面 IT6 1.6 粗 車 -半 精 車 -精 車 75 外 圓 柱 面 IT6 0.8 粗 車 -半 精 車 -精 車 50 內(nèi) 圓 柱 面 自 由 公 差 6.3 粗 銑 80 孔 IT7 3.2 鉆 孔 -車 孔 -鉸 孔 80 孔 自 由 公 差 6.3 鉆 孔 -車 孔 20 通 孔 IT7 3.2 鉆 孔 -鉸 孔 8 斜 孔 IT7 3.2 鉆 孔 左 端 面 自 由 公 差 6.3 粗 車 右 端 面 IT6 1.6 粗 車 -精 車 鍵 槽 IT9 3.2 粗 銑 -精 銑 倒 角 自 由 公 差 6.3 3.3 工 序 的 安 排 3.3.1 加工階段的劃分 當(dāng) 零 件 的 加 工 質(zhì) 量 要 求 較 高 時 ,往 往 不 可 能 用 一 道 工 序 來 滿 足 要 求 ,而 要 用 幾 道 工 序 逐 步 達(dá) 到 所 要 求 的 加 工 質(zhì) 量 和 合 理 地 使 用 設(shè) 備 、 人 力 ,零 件 的 加 工 過 程 通 常 按 工 序 性 質(zhì) 不 同 ,可 以 分 為 粗 加 工 ,半 精 加 工 ,精 加 工 三 個 階 段 。 粗 加 工 階 段 ： 其 任 務(wù) 是 切 除 毛 坯 上 大 部 分 余 量 ， 使 毛 坯 在 形 狀 和 尺 寸 上 接 近 零 件 成 品 ， 因 此 ， 主 要 目 標(biāo) 是 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 去 除 內(nèi) 孔 ， 端 面 以 及 外 圓 表 面 的 大 部 分 余 量 ， 并 為 后 續(xù) 工 序 提 供 精 基 準(zhǔn) 。 半 精 加 工 階 段 ： 其 任 務(wù) 是 使 主 要 表 面 達(dá) 到 一 定 的 精 加 工 余 量 ， 為 主 要 表 面 的 精 加 工 做 好 準(zhǔn) 備 。 精 加 工 階 段 ： 其 任 務(wù) 就 是 保 證 各 主 要 表 面 達(dá) 到 規(guī) 定 的 尺 寸 精 度 ， 留 一 定 的 精 加 工 余 量 ， 為 主 要 表 面 的 精 加 工 做 好 準(zhǔn) 備 ， 并 可 完 成 一 些 次 要 表 面 的 加 工 。 如 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求 ， 主 要 目 標(biāo) 是 全 面 保 證 加 工 質(zhì) 量 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 8 3.3.2 基面先行原則 該 零 件 進(jìn) 行 加 工 時 ， 要 將 端 面 先 加 工 ， 再 以 左 端 面 、 外 圓 柱 面 為 基 準(zhǔn) 來 加 工 ， 因 為 左 端 面 和 55 外 圓 柱 面 為 后 續(xù) 精 基 準(zhǔn) 表 面 加 工 而 設(shè) 定 的 ， 才 能 使 定 位 基 準(zhǔn) 更 準(zhǔn) 確 ， 從 而 保 證 各 位 置 精 度 的 要 求 ， 然 后 再 把 其 余 部 分 加 工 出 來 。 3.3.3 先粗后精 即 要 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 再 安 排 精 加 工 工 序 ， 粗 車 將 在 較 短 時 間 內(nèi) 將 工 件 表 面 上 的 大 部 分 余 量 切 掉 ， 一 方 面 提 高 金 屬 切 削 效 率 ， 另 一 方 面 滿 足 精 車 的 余 量 均 勻 性 要 求 ， 若 粗 車 后 留 余 量 的 均 勻 性 滿 足 不 了 精 加 工 的 要 求 時 ， 則 要 安 排 半 精 車 ， 以 此 為 精 車 做 準(zhǔn) 備 。 3.3.4 先面后孔 對 該 零 件 應(yīng) 該 先 加 工 平 面 ， 后 加 工 孔 ， 這 樣 安 排 加 工 順 序 ， 一 方 面 是 利 用 加 工 過 的 平 面 定 位 ， 穩(wěn) 定 可 靠 ， 另 一 方 面 是 在 加 工 過 的 平 面 上 加 工 孔 ， 比 較 容 易 ， 并 能 提 高 孔 的 加 工 精 度 ， 所 以 對 于 CA6140 車 床 輸 出 軸 來 講 先 加 工 75 外 圓 柱 面 ， 做 為 定 位 基 準(zhǔn) 再 來 加 工 其 余 各 孔 。 3.4 工 序 順 序 的 安 排 3.4.1 機械加工工序 工 序 集 中 與 工 序 分 散 ： 工 序 集 中 是 指 將 工 件 的 加 工 集 中 在 少 數(shù) 幾 道 工 序 內(nèi) 完 成 每 道 工 序 加 工 內(nèi) 容 較 多 ， 工 序 集 中 使 總 工 序 數(shù) 減 少 ， 這 樣 就 減 少 了 安 裝 次 數(shù) ， 可 以 使 裝 夾 時 間 減 少 ， 減 少 夾 具 數(shù) 目 ， 并 且 利 用 采 用 高 生 產(chǎn) 率 的 機 床 。 工 序 分 散 是 將 工 件 的 加 工 分 散 在 較 多 的 工 序 中 進(jìn) 行 ， 每 道 工 序 的 內(nèi) 容 很 少 ， 最 少 時 每 道 工 序 只 包 括 一 簡 單 工 步 ， 工 序 分 散 可 使 每 個 工 序 使 用 的 設(shè) 備 ， 刀 具 等 比 較 簡 單 ， 機 床 調(diào) 整 工 作 簡 化 ， 對 操 作 工 人 的 技 術(shù) 水 平 也 要 求 低 些 。 綜 上 所 述 ： 考 慮 到 工 件 是 中 批 量 生 產(chǎn) 的 情 況 ， 采 用 工 序 分 散 。 輔 助 工 序 的 安 排 ： 輔 助 工 序 一 般 包 括 去 毛 刺 ， 倒 棱 角 ， 清 洗 ， 除 銹 ， 退 磁 ， 檢 驗 等 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 9 3.4.2 熱處理工序 熱 處 理 的 目 的 是 提 高 材 料 力 學(xué) 性 能 ， 消 除 殘 余 應(yīng) 力 和 改 善 金 屬 的 加 工 性 能 ， 熱 處 理 主 要 分 預(yù) 備 熱 處 理 ， 最 終 熱 處 理 和 內(nèi) 應(yīng) 力 處 理 等 ， 本 零 件 CA6140 車 床 輸 出 軸 材 料 為 45 鋼 ， 在 加 工 過 程 中 預(yù) 備 熱 是 消 除 零 件 的 內(nèi) 應(yīng) 力 ， 在 毛 坯 鍛 造 之 后 。 最 終 熱 處 理 在 半 精 車 之 后 精 車 之 前 ， 按 規(guī) 范 在 840溫 度 中 保 持 30 分 鐘 釋 放 應(yīng) 力 。 3.5 確 定 工 藝 路 線 在 綜 合 考 慮 上 述 工 序 順 序 安 排 原 則 的 基 礎(chǔ) 上 ， 下 表 列 出 了 輸 出 軸 的 工 藝 路 線 。 表 3-2 輸 出 軸 的 工 藝 路 線 工 序 號 工 序 名 稱 工 序 內(nèi) 容 1 鍛 造 鍛 造 毛 胚 2 熱 處 理 正 火 （ 消 除 內(nèi) 應(yīng) 力 ） 3 銑 削 銑 兩 端 面 ,并 打 中 心 孔 4 車 削 粗 車 外 輪 廓 5 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 220 240HBS 6 鉗 工 修 研 兩 端 中 心 孔 7 鉆 削 大 端 面 鉆 50mm 孔 8 鉆 削 大 端 面 打 中 心 孔 9 鏜 削 粗 鏜 80mm、 104mm 的 孔 10 車 削 精 車 A、 B、 C 各 臺 階 面 ， 倒 角 145 11 鏜 削 精 鏜 80mm 孔 ， 孔 口 倒 角 145 12 擴(kuò) 孔 鉆 擴(kuò) 鉸 10- 20mm 孔 ， 孔 口 倒 角 145 13 鉆 削 鉆 2- 8mm 孔 14 鉗 工 劃 鍵 槽 加 工 線 15 銑 削 銑 鍵 槽 16 鉗 工 鉗 去 毛 刺 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 10 17 去 毛 刺 去 除 全 部 毛 刺 18 終 檢 按 零 件 圖 樣 要 求 全 面 檢 查 3.6 選 擇 加 工 設(shè) 備 及 刀 、 夾 、 量 具 由 于 生 產(chǎn) 類 型 大 批 生 產(chǎn) ， 故 加 工 設(shè) 備 宜 以 通 用 機 床 為 主 ， 輔 以 少 量 專 用 機 床 ， 其 生 產(chǎn) 方 式 為 以 通 用 機 床 及 專 用 夾 具 為 主 ， 輔 以 少 量 專 用 機 床 的 流 水 生 產(chǎn) 線 ， 工 件 在 各 機 床 的 的 裝 卸 及 各 機 床 間 的 傳 送 均 由 工 人 完 成 。 車 各 外 圓 時 ， 多 是 用 車 床 完 成 ， 夾 緊 方 案 為 專 用 車 夾 具 及 三 爪 卡 盤 定 位 。 銑 鍵 槽 也 可 以 用 車 床 完 成 。 只 有 鉆 孔 10- 20-0.019/-0.042 和 孔 2- 8 時 要 求 工 人 自 己 設(shè) 計 夾 具 在 鉆 床 上 完 成 ， 量 具 選 用 游 標(biāo) 卡 尺 即 可 。 工 序 12 鉆 孔 10- 20-0.019/-0.042， 孔 倒 角 為 1*45 度 要 分 鉆 ， 擴(kuò) ， 鉸 三 道 工 序 才 能 達(dá) 到 20-0.019/-0.042 的 要 求 所 以 選 用 角 銖 式 鉆 床 夾 具 。 選 用 錐 柄 麻 花 鉆 ， 錐 柄 擴(kuò) 孔 復(fù) 合 鉆 ， 擴(kuò) 孔 是 倒 角 。 選 用 錐 柄 機 用 鉸 刀 ， 專 用 夾 具 。 快 換 夾 頭 ， 游 標(biāo) 卡 尺 。 工 序 13 鉆 孔 2- 8 選 用 人 工 設(shè) 計 夾 具 錐 柄 麻 花 鉆 一 次 性 加 工 完 畢 。 4 零 件 加 工 設(shè) 計 表 4-1 粗 車 外 圓 進(jìn) 給 量 查 表 結(jié) 果 粗 車 外 圓 Ap(mm) F(mm/r) V(mm/r) 75 5 0.5 38 65 5 0.5 38 60 5 0.5 38 55 3 0.4 44 半 精 車 外 圓 75 3 0.7 31 65 3 0.7 31 60 3 0.7 31 55 3 0.7 31 精 車 外 圓 75 3 0.4 44 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 11 65 3 0.4 44 60 3 0.4 44 55 3 0.4 44 以 上 f 為 進(jìn) 給 量 ap 為 深 度 v 是 速 度 粗 車 外 圓 75 時 同 上 可 得 ： 38= 75n n 115 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 粗 車 外 圓 65 時 38=3.1465n n 186 取 n=126 v=3.1465126=25 mm/r 粗 車 外 圓 60 時 38=3.1460n n 201 取 n=287 v=3.1460287=54 mm/r 粗 車 外 圓 55 時 44=3.1455n n 254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 半 精 加 工 外 圓 75 時 31=3.1475n n 131 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 半 精 加 工 外 圓 65 時 31=3.1465n n 151 取 n=126 v=3.1465126=25mm/r 半 精 加 工 外 圓 60 時 31=3.1460n n 164 取 n=126 v=3.1460126=23mm/r 半 精 加 工 外 圓 55 時 31=3.1455n n 179 取 n=126 v=3.1455126=21mm/r 精 加 工 外 圓 75 時 44=3.1475n n 186 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 精 加 工 外 圓 65 時 44=3.1465n n 215 取 n=215 v=3.1465215=43mm/r 精 加 工 外 圓 60 時 44=3.1460n n 233 取 n=287 v=3.1460287=54mm/r 精 加 工 外 圓 55 時 44=3.1455n n 254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 12 鉆 孔 10- 20-0.019/-0.042： 通 過 計 算 可 得 粗 鉆 n=1000r/min f=0.3mm/r v=24m/min ap=3.5mm/r 擴(kuò) 孔 n=630r/min f=0.3mm/r v=15.6m/min ap=0.45mm/r 鉸 孔 n=1000r/min f=0.3mm/r v=15.8m/min ap=0.05mm/r 鏜 孔 50 80+0.042/+0.012 104 粗 鏜 時 ap=2.75 v=0.4m/s f=0.2mm/r N=1000v/ d n1=100024/3.1450r/m=152r/min n2=100024/3.1480r/m=95r/min n3=100024/3.14104r/m=75r/min 半 精 鏜 80+0.042/0.0 ap=2.05 v=1.2m/s f=0.12mm/r n=100072/3.1480r/m=286r/min 精 鏜 80+0.042/0.012 時 ap=0.25 v=1.8m/s f=0.05mm/r n=1000108/3.1480r/m=429r/min 5 夾 具 設(shè) 計 夾 具 是 一 種 能 夠 使 工 件 按 一 定 的 技 術(shù) 要 求 準(zhǔn) 確 定 位 和 牢 固 夾 緊 的 工 藝 裝 備 ， 它 廣 泛 地 運 用 于 機 械 加 工 ， 檢 測 和 裝 配 等 整 個 工 藝 過 程 中 。 在 現(xiàn) 代 化 的 機 械 和 儀 器 的 制 造 業(yè) 中 ， 提 高 加 工 精 度 和 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 制 造 成 本 ， 一 直 都 是 生 產(chǎn) 廠 家 所 追 求 的 目 標(biāo) 。 正 確 地 設(shè) 計 并 合 理 的 使 用 夾 具 ， 是 保 證 加 工 質(zhì) 量 和 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 從 而 降 低 生 產(chǎn) 成 本 的 重 要 技 術(shù) 環(huán) 節(jié) 之 一 。 同 時 也 擴(kuò) 大 各 種 機 床 使 用 范 圍 必 不 可 少 重 要 手 段 。 本 次 的 設(shè) 計 的 夾 具 是 第 13 道 工 序 ---2- 8 的 斜 孔 粗 鉆 該 夾 具 使 用 于 Z302 鉆 床 。 5.1 計 算 夾 緊 力 并 確 定 螺 桿 的 直 徑 查 表 可 知 ， 因 為 夾 具 的 夾 緊 力 與 切 削 方 向 相 反 ， 實 際 所 需 要 夾 緊 力 F 夾 與 切 削 力 F 之 間 的 關(guān) 系 F 夾 =KF 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 13 式 中 K 為 安 全 系 數(shù) ， 當(dāng) 夾 緊 力 與 切 削 力 方 向 相 反 時 ， 取 K=3 當(dāng) 前 面 的 計 算 可 知 F 夾 =KF=32616=7848N 查 表 ， 從 強 度 考 慮 ， 因 為 一 個 M10 的 螺 栓 能 承 受 3924N 的 許 用 夾 緊 力 ， 所 以 用 M10 的 螺 栓 完 全 能 滿 足 強 度 要 求 。 但 是 從 夾 具 的 剛 度 及 整 體 結(jié) 構(gòu) 的 對 稱 性 考 慮 ， 這 里 選 用 M16 的 螺 栓 。 5.2 對 稱 精 度 的 分 析 2- 8mm 孔 是 在 一 次 裝 夾 下 完 成 加 工 的 ，