車床十字軸工藝及鉆φ6孔夾具設計【含CAD圖紙、說明書】

車床十字軸工藝及鉆φ6孔夾具設計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,車床,十字,工藝,夾具,設計,cad,圖紙,說明書,仿單 機械制造技術(shù)基礎 課程設計說明書 設計題目：十字軸零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 設 計 者 指導教師 長春理工大學 機械制造技術(shù)基礎課程設計任務書 題目： 十字軸零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 內(nèi)容：1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張 3、機械加工過程卡 1張 機械加工工序卡 若干張 4、夾具結(jié)構(gòu)設計裝配圖 1張 5、夾具結(jié)構(gòu)設計零件圖 1張 6、課程設計說明書 1份班 級 學 生 指導教師 目錄 摘 要 1 第一章 零件的分析 1 一.零件工作狀況分析 1 二.零件的工藝分析 1 三.零件生產(chǎn)類型 1 第二章 工藝路線的擬定 1 一.確定毛坯種類和制造方法 1 二.定位基準的選擇 1 三.擬定工藝路線 1 第三章 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1 一.機械加工余量 1 二.工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1 三.切削用量和基本工時的確定 1 1.切削用量的確定 1 2. 額定加工時間的計算 1 第四章 夾具設計 1 一.問題的提出 1 二.夾具設計 1 1.定位基準的選擇 1 2.定位夾緊方案 1 3、夾具設計及操作的簡要說明 1 第五章 心得體會 1  摘 要 本課程設計是十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備的設計，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖、機械加工工藝過程卡片及工序卡片。根據(jù)技術(shù)要求計算毛坯尺寸和機械加工余量，擬定十字軸工藝路線，制定工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。通過本次課程設計應達到一下目的： 通過本次課程設計應能熟練的應用《機械制造技術(shù)基礎》的知識，正確的解決一個零件在加工過程中德定位，夾緊以及合理定制工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過我們親手設計夾具的訓練，提高結(jié)構(gòu)設計的能力。同時課程實際過程也是理論聯(lián)系實際的過程，應學會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。 第一章 零件的分析 一.零件工作狀況分析 1.用途：十字軸是萬向節(jié)典型結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵零件，起傳遞運動和動力的作用，承受較大載荷，服從胡克鉸鏈原理，能補償各向位移。 2.損壞形式： （1）軸頸、滾針軸承的磨損； （2）重載壓潰、軸頸表面發(fā)生冷焊粘結(jié)或剝落； （3）軸頸根部的彎曲疲勞斷裂。 二.零件的工藝分析 1.十字軸材料為20CrMnTi（低合金鋼），晶粒細小、淬透性高、滲碳淬火后表面硬而耐磨、芯部堅韌； 2.淬火硬度HRC58-62，滲碳層深0.8-1.3mm； 3.十字軸的主要加工表面及其技術(shù)要求： （1）Φ25軸頸：軸頸尺寸Φ25 -0.02 -0.04,表變粗糙度Ra0.63μm,圓柱度0.07，位置度Φ0.02； （2）軸端面：尺寸108-0.020 -0.074，兩相對軸頸端面對稱度0.05，表面粗糙度Ra1.25μm，對稱度0.05； （3）Φ6通孔：孔徑Φ6，表面粗糙度Ra20μm，Φ8盲孔：孔徑Φ8，表面粗糙度Ra20μm； （4）M8-7H螺紋孔：表面粗糙度Ra5μm，60°錐面表面粗糙度Ra2.5μm. 對全部技術(shù)要求進行整理歸納整理，得下表： 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm Φ25軸頸 Φ25 -0.02 -0.04 0.02，IT7 Ra0.63 圓柱度：0.07 位置度：Φ0.02 軸端面 108 -0.020 -0.074 0.054，IT8 Ra1.25 對稱度：0.05 Φ6孔 Φ6 Ra20 Φ8孔 Φ8 Ra20 M8螺紋孔 8 0.02，IT7 Ra5 60°錐孔面 Ra2.5 三.零件生產(chǎn)類型 本課程設計要求生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教科書》中表1-3可知十字軸為輕型零件，由表1-4可知大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領為5000-50000件/年。 第二章 工藝路線的擬定 一.確定毛坯種類和制造方法 1. 考慮到零件在工作過程中承受重載及經(jīng)常性的交變載荷，故選擇強度、沖擊韌度較高的鍛造毛坯。 2. 考慮到生產(chǎn)性質(zhì)為大批量、高精度生產(chǎn)小型鍛件，且十字軸的尺寸小、形狀較復雜，所以采用加工余量小，效率、精度等級、表面質(zhì)量都比較高的模鍛成型加工工藝。 3. 零件材料選擇20GrMnTi低碳合金鋼，結(jié)構(gòu)較簡單，可鍛性、可焊性好，且從而使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件可靠工作。 二.定位基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確和合理，可以使加工質(zhì)量得以保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，是使生產(chǎn)無法正常進行。 1.精基準的選擇 精基準的選擇有一下原則： （1）基準重合原則：盡量保證定位基準與設計基準重合； （2）基準統(tǒng)一原則：采用一個基準加工盡可能多的表面； （3）互為基準原則：兩加工表面互為基準加工對方，使得相對位置精度高； （4）自為基準原則：以被加工表面為基準，加工余量?。? （5）便于裝卡原則：選擇定位可靠，裝卡方便的表面為基準。 考慮到零件主要加工表面為四個軸頸，且考慮到保證零件的加工精度和裝夾方便，依據(jù)“基準重合”、“基準統(tǒng)一”原則，以中心孔作為加工外圓的精基準，以半精加工后的Φ25軸頸軸線作為主要的精基準，外圓面為定位基面。 2.粗基準的選擇 粗基準的選擇有一下原則： （1）保證相互位置原則：以不加工表面為粗基準； （2）保證加工表面加工余量合理分配原則：選擇被加工表面為粗基準； （3）便于工件裝卡原則：選擇定位表面能達到定位準確，夾緊可靠的目的。 工件加工的第一道工序所用基準為粗基準，粗基準選擇得正確與否，不但與第一道工序的加工有關(guān)，而且還將對該工件加工的全過程產(chǎn)生重大的影響。該工件加工的第一道工序為銑軸端面，作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷且考慮到端面對兩軸線的位置要求，而且四個軸頸是重要加工表面，這樣做可以保證重要加工表面的加工余量均勻，并防止加工余量不夠而導致廢品產(chǎn)生，所以選擇毛坯軸頸外圓為粗基準來銑軸端面比較合理，具體如下表： 被加工表面 定位基準 基準類型 Φ25軸頸端面粗加工 毛坯Φ25軸頸外圓 粗基準 軸頸中心孔 毛坯Φ25軸頸外圓 粗基準 Φ25軸頸外圓粗、精加工 軸頸中心孔 精基準 M8螺紋孔 Φ25軸頸外圓 精基準 Φ25軸頸端面精加工 Φ25軸頸外圓 精基準 三.擬定工藝路線 1.生產(chǎn)過程：是指原材料（或半成品）進廠到成品加工出來的全過程。它包括原材料的準備、運輸和保存，生產(chǎn)的準備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、不見經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機械的質(zhì)量檢測及其運行試驗、調(diào)試，機械的油漆與包裝等。 2.工藝過程：是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用王能性機床配以專業(yè)夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。 3.零件表面加工方法的選擇： （1）先選擇能保證加工要求的最終加工方法，后選擇預備工序； （2）淬火表面精加工只能磨削，有色金屬太軟不能磨削，宜選擇高速精車或者精鏜。 （3）查《機械制造課程設計指導書》10頁表1-6、1-7、1-8、1-10、1-20，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 加工項目 精度等級 粗糙度 加工方案 備注 Φ25軸頸端面 IT8 Ra1.25 1)粗銑-半精銑-粗磨 2)粗銑-半精銑-粗磨 IT9-7 Ra0.8-0.2 Φ25軸頸外圓 IT7 Ra0.63 粗車-半精車-粗磨-精磨 IT8-7 Ra0.8-0.4 Φ6及Φ8孔 IT12 Ra20 鉆 IT13-12 錐面60? IT12 Ra2.5 锪 IT13-12 M8-7H螺紋孔 IT12 Ra5 鉆-攻絲 IT7-4 Ra3.2-0.8 （4）查表1-17到表1-20可得臥式車床加工表面的質(zhì)量為：圓度0.01，圓柱度0.015/1000，平面度0.015/200；升降臺臥式或立式銑床工表面的質(zhì)量為：平面度0.02，平行度0.03，垂直度0.02/100；粗磨可達精度IT10-7，精磨可達精度IT7-6。綜合考慮選擇Φ25軸頸端面的加工方法為：粗銑-半精銑-淬火-粗磨；Φ25軸頸外圓的加工方法為：粗車-半精車-淬火-粗磨-精磨。 4.加工階段的劃分 （1）粗加工階段：高效切除加工余量； （2）半精加工階段：消除粗加工誤差； （3）精加工階段：保證各類精度； （4）精整和光整加工階段：表面的高精度加工。 5.工序順序的安排 （1）先基準后其它，先粗基準后精基準，先主要基準后次要基準，先加工面后加工孔； （2）退火、正火、調(diào)質(zhì)和時效處理應安排在粗加工前，消除毛坯應力，改善切削性能； （3）滲碳淬火處理應安排在半精加工與精加工之間，以提高表面硬度和耐磨性。但淬火會是加工表面產(chǎn)生較大的變形，因此淬火后一定要進行精加工。 6.工藝路線方案的制定 （1）加工工藝路線方案一： 工序1 粗銑、半精銑Φ25軸頸端面； 工序2 鉆中心孔； 工序3 粗車Φ25軸頸外圓； 工序4 半精車Φ25軸頸外圓； 工序5 鉆φ8盲孔、φ6通孔; 工序6 锪60°錐面、攻M8-7H螺紋小徑、攻M8-7H螺紋孔; 工序7 去毛刺； 工序8 滲碳、淬火； 工序9 粗磨Φ25軸頸外圓； 工序10 粗磨Φ25軸頸端面； 工序11 精磨Φ25軸頸軸頸； 工序12 清洗、最終檢查，入庫。 （2）加工工藝路線方案二： 工序1 粗車四個軸頸的外圓及端面； 工序2 半精車四個軸頸的外圓及端面，倒角； 工序3 鉆φ6通孔； 工序4 擴φ8盲孔，锪60°錐孔； 工序5 锪φ23平面及60°錐面，鉆、攻M8-7H螺紋孔； 工序6 中間檢查； 工序7 锪錐面60?、鉆M8-7H螺紋小孔、攻M8-7H螺紋孔。 工序8 粗磨Φ25軸頸外圓； 工序9 滲碳、淬火； 工序10 粗磨Φ25軸頸端面； 工序11 精磨Φ25軸頸軸頸； 工序12 最終檢查，入庫。 （3）最終加工工藝方案的確定 方案一：采用車削加工端面時需要另外一端面定位，不方便測量，難以保證尺寸精度及對稱度要求；再者，先加工φ6通孔，擴φ8盲孔時，因φ6通孔為細長孔，加工難度大，容易損壞鉆頭； 方案二：按工序集中原則組織工序，工藝路線短，減少裝夾次數(shù)容易保證加工面相對位置精度，需要的機床少，減少工件在工序間的運輸，減少輔助時間和準備終結(jié)時間。同時方案1的加工工序順序合理，避免了方案2的不足之處。 四個軸頸外圓屬于重要加工表面，四軸端面也有一定的粗糙度要求，且四個端面的相對面也有尺寸誤差、形位誤差要求，滲碳、淬火后它們的尺寸和形狀、位置都要發(fā)生改變從而影響精度，所以四個軸頸，四軸端面的精加工都應該安排在滲碳、淬火之后，這樣可以很好的保證四個軸頸、四軸端面的加工精度，減小廢品率，提高生產(chǎn)效率。綜上所述，選擇方案一更為合理。 第三章 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 一.機械加工余量 1.確定鍛件重量 查得20CrMnTi密度為7.8X103kg/m3,根據(jù)零件毛坯體積估算其質(zhì)量為mt=1kg。 2.鍛件形狀復雜系數(shù)S計算 S=mt/mn= mt/lbhρ=1/（0.108X0.108X0.028X103）=0.34 由0.32

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