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機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
第 頁
產(chǎn)品名稱
十字頭
零（部）件名稱
萬向節(jié)
共 頁
材料牌號(hào)
45
毛坯種類
鍛件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
鍛造
鍛造毛坯
鍛
2
粗銑
粗銑四軸端面、打中心孔
金工
XK6032
端面銑刀，中心孔鉆
3
粗車
粗車四軸外圓、精車四軸外圓
金工
CA6140
外圓車刀
4
粗銑
粗銑前后兩端面
金工
臥式銑床X62
端面銑刀、游標(biāo)卡尺
5
精銑
精銑四軸端面
金工
臥式銑床X61
端面銑刀、游標(biāo)卡尺
6
鉆
鉆Φ8、Φ6孔并倒角
搖臂鉆床Z3025
麻花鉆
7
鉆
鉆攻G1/8螺紋，锪Φ23×60°深5，倒角60°
金工
立式鉆床Z550
麻花鉆、絲錐、锪孔鉆
8
鉆
鉆油孔，攻螺紋
金工
立式鉆床Z550
麻花鉆、絲錐
9
銑
銑油槽
金工
立式銑床
油槽銑刀、游標(biāo)卡尺
10
鉗工
去毛刺
金工
11
熱
熱處理
金工
淬火機(jī)
12
磨
磨外圓
金工
M412
砂輪、千分尺
13
磨
磨外端面
M7120A
砂輪、千分尺
14
清理
清理
清洗機(jī)
15
終檢
終檢
編制 （日期）
審核 （日期）
會(huì)簽 （日期）
處 數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
目 錄
序 言 1
第1章 零件的分析 2
1.1 零件的分析 2
1.2 零件的主次表面 2
第2章 毛坯的制造方法 3
2.1 確定毛坯的制造形式 3
2.2 毛坯尺寸公差 3
2.3 毛坯圖 3
第3章 制訂工藝路線 4
3.1 定位基準(zhǔn)選擇 4
3.2 制定工藝路線 5
3.3 各個(gè)工序加工余量 5
3.4 選擇切削用量、確定時(shí)間定額 6
第4章 鉆床夾具設(shè)計(jì) 18
4.1 專用夾具的提出 18
4.2 夾具的定位方案 18
4.3 夾具的夾緊方案 20
4.4 夾具體的設(shè)計(jì) 20
4.5 裝配圖的設(shè)計(jì) 21
總 結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
1
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
十字軸的加工工藝規(guī)程和鉆、攻M8螺紋孔的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)選用十字軸來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說明書、繪圖為主，設(shè)計(jì)手冊(cè)與國家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。
第1章 零件的分析
1.1 零件的分析
題目所給的零件是十字軸。又稱十字節(jié)，即萬向接頭，英文名稱universal joint，是實(shí)現(xiàn)變角度動(dòng)力傳遞的機(jī)件，用于需要改變傳動(dòng)軸線方向的位置，它是汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的萬向傳動(dòng)裝置的 “關(guān)節(jié)”部件。十字軸式剛性萬向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬向節(jié)，允許相鄰兩軸的最大交角為15゜～20゜。十字軸是十字軸式剛性萬向節(jié)關(guān)鍵件之一。
1.2 零件的主次表面
圖1 十字軸
要對(duì)該零件的表面進(jìn)行加工。具體加工要求如下：
四軸端面 粗糙度Ra0.8
四軸外圓 粗糙度Ra0.4
Φ8孔 粗糙度Ra12.5
Φ6孔 粗糙度Ra12.5
G1/8螺紋孔 粗糙度Ra12.5
油孔，螺紋 粗糙度Ra12.5
油槽 粗糙度Ra12.5
第2章 毛坯的制造方法
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45,特性為中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,考慮到中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 的抗缺口敏感性，減震性和耐優(yōu)良等特點(diǎn),因此應(yīng)該選用鍛件,以便使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠.由于零件年產(chǎn)量為3000件,已達(dá)到成批生產(chǎn)的水平，而且模鍛，免除了砂模和制模的設(shè)備，以及減少了鍛工車間的面積，生產(chǎn)成本就有了降低，這樣得來的鍛件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機(jī)械性能。因此采用模鍛,這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度來考慮也是應(yīng)該的。
2.2 毛坯尺寸公差
由表（2-5-1）得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應(yīng)大于表面層厚度，即大于1mm，小于4mm。
由45，確定中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼等級(jí)為2級(jí)（指尺寸精度和表面光潔度要求較高，或者大批、中批生產(chǎn)的鍛件。
2.3 毛坯圖
圖2 十字軸毛坯圖
第3章 制訂工藝路線
3.1 定位基準(zhǔn)選擇
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基準(zhǔn)選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
一：粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
二： 精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
3.2 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工藝路線方案：
工序01：鍛造毛坯
工序02：粗銑四軸端面、鉆中心孔
工序03：粗車四軸外圓、精車四軸外圓
工序04：粗銑前后兩端面
工序05：精銑四軸端面
工序06：鉆Φ8、Φ6孔并倒角
工序07：鉆攻G1/8螺紋孔， Φ23×60°深4，倒角60°
工序08：鉆油孔，攻螺紋
工序09：銑油槽
工序10：去毛刺
工序11：熱處理
工序12：磨外圓
工序13：磨外端面
工序14：清理
工序15：終檢
3.3 各個(gè)工序加工余量
鍛件重為0.84kg,在1600t熱模鍛壓力機(jī)上生產(chǎn)，，鍛件復(fù)雜系數(shù)為，長度為108mm時(shí)，查出該零件余量是：厚度方向?yàn)?.5-2.0mm，水平方向?yàn)?.5-2.0mm。
3.4 選擇切削用量、確定時(shí)間定額
工序01：鍛造毛坯
工序02：粗銑四軸端面、鉆中心孔
工步一：粗銑四軸端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)XK6032型數(shù)控銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉆中心孔
工序03：粗車四軸外圓、精車四軸外圓
工步一 ：粗車四軸外圓
1、切削用量
機(jī)床為CA6140型臥式車床， 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》第一部分表1.1，由于CA6140型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1）確定切削深度
由于單邊余量為1.5mm，可在1次走刀內(nèi)切完。
2）確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4，在粗車45、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時(shí)，=0.1～0.6mm/r
按CA6140型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。
根據(jù)表1.30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。
3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
4）確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=300m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=3000.80.650.811.15m/min≈145m/min
≈428r/min
按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=450r/min
則實(shí)際切削速度=145m/min
5）校驗(yàn)機(jī)床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時(shí)，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當(dāng)=450r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=1.5mm，=0.26mm/r，=450r/min，=145m/min
2、確定粗車四軸外圓的基本時(shí)間
，
式中 =30.5mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.26mm/r，=450r/min,=4
則
工步二：精車四軸外圓
1、 切削用量
機(jī)床為CA6140型臥式車床所選刀具為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》第一部分表1.1，由于CA6140型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1） 確定切削深度
由于單邊余量為0.4mm，可在1次走刀內(nèi)切完。
2） 確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4，在粗車45、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時(shí)，=0.1～0.6mm/r
按CA6140型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。
根據(jù)表1.30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.2mm/r可用。
3） 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
4） 確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=400m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28），故=4000.80.650.811.15m/min≈194m/min
≈572r/min
按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=560r/min
則實(shí)際切削速度=194m/min
5） 校驗(yàn)機(jī)床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時(shí)，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當(dāng)=560r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=0.4mm，=0.2mm/r，=560r/min，=194m/min
2、 確定精車四軸外圓的基本時(shí)間
，
式中 =30.5mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.2mm/r，=560r/min,=4
則
工序04：粗銑前后兩端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝475
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05：精銑四軸端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序06：鉆Φ8、Φ6孔并倒角
工步一：鉆Φ6孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=4
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉆Φ8孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=4
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：倒角
工序07：鉆攻G1/8螺紋孔， Φ23×60°深4，倒角60°
工步一：鉆G1/8螺紋底孔Φ8.4孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-16根據(jù)Z550立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-15，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻G1/8螺紋孔
選擇M9.728mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.664mm/r
327r/min
按機(jī)床選取n=351r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：锪Φ23×60°深4
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-16根據(jù)Z550立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-15，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步四：倒角60°
工序08：鉆油孔，攻螺紋
工步一：鉆油孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-16根據(jù)Z550立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-15，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻螺紋
選擇M9.728mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.664mm/r
327r/min
按機(jī)床選取n=351r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：銑油槽
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：去毛刺
工序11：熱處理
工序12：磨外圓
機(jī)床 M412外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，砂輪尺寸為60063305
2) 切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有
主軸轉(zhuǎn)速 n=64r/min
砂輪轉(zhuǎn)度 ?。?110r/min
工作臺(tái)移動(dòng)速度 ＝0.5m/min
切削深度 Z＝0.1mm
進(jìn)給量 =0.01mm/r
3)切削工時(shí)
式中 n---工件每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min)
L----磨輪行程長度，mm
Z--單邊加工余量
---考慮磨削加工終了時(shí)的無火花磨削以及為削除加工面形狀誤差而進(jìn)行局部修研的系數(shù)，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=1.1
--軸（縱）向進(jìn)給量（mm/r）
--切入法磨削深度進(jìn)給量（mm/r）
工序13：磨外端面
機(jī)床 立軸平面磨床M7232
1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第三章中磨料
A46KV6P 450380520
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，砂輪尺寸為450380520
3) 切削用量的選擇
式中：
Z--單邊加工余量
---考慮磨削加工終了時(shí)的無火花磨削以及為削除加工面形狀誤差而進(jìn)行局部修研的系數(shù)，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=1.1
n---工件每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min)
--切入法磨削深度進(jìn)給量（mm/r）
z--同時(shí)磨削工件數(shù)量
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表33-42有
主軸轉(zhuǎn)速 n=3000r/min
工作臺(tái)移動(dòng)速度 ＝10m/min
切削深度 Z＝0.1mm
進(jìn)給量 =0.01mm/r
3)切削工時(shí)
工序14：清理
工序15：終檢
第4章 鉆床夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)鉆、攻M8螺紋孔的專用夾具。
4.1 專用夾具的提出
本夾具主要用于鉆、攻M8螺紋孔，粗糙度為Ra12.5，精度要求不高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)即考慮如何提高生產(chǎn)效率，也要注意生產(chǎn)質(zhì)量。
4.2 夾具的定位方案
一：選擇定位方案
本工序選用的定位基準(zhǔn)為四軸外圓面和后端面，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是半圓弧底座和浮動(dòng)支承及支承釘。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是半圓弧底座和浮動(dòng)支承。
1、 上下軸外圓面與半圓弧底座相配合限制四個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、X軸移動(dòng)、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。
2、 下端面與支承釘相配合限制一個(gè)自由度，即Y軸移動(dòng)。
3、 左右軸外圓面與浮動(dòng)支承相配合限制一個(gè)自由度，即Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計(jì)合理。
二：分析計(jì)算定位誤差
定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。
當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示
圖1用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差
當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。
定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。
根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖2，兩個(gè)極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差
圖2 定位誤差
=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2
=Td1/(2sina/2)+Td2/2
=0.043/2sin45+0.03/2
0.392
4.3 夾具的夾緊方案
一：選擇夾緊方案
在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇由導(dǎo)板，活動(dòng)V形塊，支座，螺桿，滾花螺母等組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃?，銑削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
二：切削力和夾緊力的計(jì)算
查表4得切削力計(jì)算公式：
式中，f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：
K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5
孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N
==30900N
由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
4.4 夾具體的設(shè)計(jì)
用來安裝和固定定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)和鉆模板的實(shí)體。具體大小根據(jù)整個(gè)機(jī)構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會(huì)有較嚴(yán)格的要求。夾具體如下圖所示：
4.5 裝配圖的設(shè)計(jì)
夾具總裝配圖應(yīng)按同家標(biāo)準(zhǔn)繪制，繪制時(shí)還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
(1)盡量選用l:l的比例，以使所繪制的夾具具有良好的直觀性
(2)盡可能選擇面對(duì)操作者的方向作為主視圖。同樣應(yīng)符合視圖最少原則。
(3)總圖應(yīng)把夾具的工作原理、結(jié)構(gòu)和各種元件間的裝配關(guān)系表達(dá)清楚。
(4)用雙點(diǎn)劃線繪制工件外形輪廓、定位基準(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。
(5)合理標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。
(6)合理選擇材料。
?
總 結(jié)
本次設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。通過這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計(jì)能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過程。收獲頗豐。
首先，我要感謝老師對(duì)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機(jī)械工藝知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計(jì)順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時(shí)，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對(duì)我的父母說：你們辛苦了，我會(huì)盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請(qǐng)相信我。
最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計(jì)的人們。感謝你們抽出寶貴的時(shí)間來閱讀這篇課程設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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23
XX學(xué)校
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
十字軸
共
10
頁
第
1
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
02
銑
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鍛件
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
數(shù)控銑床
XK6032
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑四軸端面
端銑刀、游標(biāo)卡尺
475
44.8
0.2
1.5
4
1.411
2
鉆中心孔
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
XX學(xué)校
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
十字軸
共
10
頁
第
2
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
03
車
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鍛件
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗車四軸外圓
外圓車刀、游標(biāo)卡尺
450
145
0.26
1.5
4
1.231
2
精車四軸外圓
外圓車刀、游標(biāo)卡尺
560
194
0.2
0.4
4
1.247
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
XX學(xué)校
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
十字軸
共
10
頁
第
3
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
04
銑
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鍛件
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式銑床
X62
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑前后兩端面
端銑刀、游標(biāo)卡尺
475
44.8
0.2
2.0
8
2.527
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
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日期
XX學(xué)校
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
十字軸
共
10
頁
第
4
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
05
銑
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鍛件
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式銑床
X62
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
1
精銑四軸端面
端銑刀、游標(biāo)卡尺
750
70.7
0.12
0.4
4
1.272
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
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標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期