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長 沙 學(xué) 院
CHANGSHA UNIVERSITY
課 程 設(shè) 計(jì)
課程設(shè)計(jì)題目：輸出軸的工藝及夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 曾毅
學(xué)生學(xué)號(hào) 2008011323
系 部 機(jī)電工程系
專業(yè)班級(jí) 08機(jī)械三班
指導(dǎo)教師 張志強(qiáng)、唐勇
起止時(shí)間 2011-6-7－2011-6-22
長沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表
姓名
曾毅
學(xué)號(hào)
2008011323
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)
班級(jí)
三班
設(shè)計(jì)題目
輸出軸工藝及夾具的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
張志強(qiáng)
指導(dǎo)教師意見：
該同學(xué)在設(shè)計(jì)過程中，工作態(tài)度 （好，良好，中，差）
設(shè)計(jì)工作量 （飽滿，基本符合要求，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求）
工藝設(shè)計(jì) （很好，合理，基本合理，不符合要求）
夾具設(shè)計(jì) （很好，合理，基本合理，不符合要求）
工作圖紙和工藝卡質(zhì)量 （很好，基本符合要求，差）
其效果圖和動(dòng)畫 （很好，基本符合要求，差）
自評(píng)分 互評(píng)分 老師評(píng)分
評(píng)定等級(jí)： 教師簽名： 日期：
答辯小組意見：
評(píng)定等級(jí)： 答辯小組長簽名： 日期：
教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系（部）意見：
系主任簽名： 日期：
說明
課程設(shè)計(jì)成績分“優(yōu)秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四類；
目錄
程設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………1
前言………………………………………………2
第一章 工藝設(shè)計(jì)…………………………………………3
一、 對(duì)零件的工藝分析…………………………………3
二、 毛坯制造方式………………………………………4
三、 擬定加工工藝路線…………………………………5
四、 機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)…………………………………8
第二章 夾具設(shè)計(jì)…………………………………………12
一、 定位元件及裝置……………………………………12
二、 夾緊原件及裝置……………………………………14
三、 夾具體………………………………………………15
四、 鉆套…………………………………………………16
五、 夾具操作說明………………………………………16
設(shè)計(jì)心得體會(huì)………………………………………17
參考文獻(xiàn)書目………………………………………18
附錄…………………………………………………19
加工工藝過程
序 號(hào)
工序名稱
工序簡圖
設(shè)備
1
備 料
2
模 鍛
3
熱處理
正火
4
車端面打中心孔
普通車床
5
粗車小端各部
普通車床
6
粗車大端各部
普通車床CA6140
7
粗車內(nèi)孔各圓面
普通車床CA6140
8
半精車小端各部外圓
普通車床CA6140
9
半精車
普通車床CA6140
10
精車
普通車床CA6140
11
精車小端各部外圓
普通車床CA6140
12
磨外圓①mm②mm③mm
萬能外圓磨床M1420
13
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸10個(gè)均布的mm的通孔，并倒角
Z5132A型立式鉆床
14
鉆圓錐面上2×mm的通孔
15
銑鍵槽L50×S16×H5
立式銑床
16
去毛刺
17
檢驗(yàn)
機(jī)械加工工序卡片
機(jī)械加工
工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號(hào)
零件名稱
零件圖號(hào)
工序名稱
工序號(hào)
第 頁
輸出軸
鉆孔
共 頁
車間
工段
材料名稱
材料牌號(hào)
力學(xué)性能
45鋼
同時(shí)加工件數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級(jí)
單件時(shí)間/min
準(zhǔn)備—終結(jié)時(shí)間/min
1
IT12
1.5
設(shè)備名稱
設(shè)備編號(hào)
夾具名稱
夾具編號(hào)
工作液
鉆床
Z5132A型立式鉆床
專用夾具
更
改
內(nèi)
容
工步號(hào)
工步
內(nèi)容
計(jì)算數(shù)據(jù)/mm
切削用量
工時(shí)定額/min
刀具量具及輔助工具
直徑或長度
進(jìn)給長度
單邊余量
背吃刀量/mm
進(jìn)給量/(mm./r或/mm./min)
切削速度/（r/min或雙行程數(shù)/n/min）
切削速度/（m/min）
基本時(shí)間
輔助時(shí)間
工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間
工步號(hào)
名稱
規(guī)格
編號(hào)
數(shù)量
鉆2×孔
25mm
4mm
0.2mm/r
517r/min
13m/min
30s
50s
錐柄麻花鉆
編制
抄寫
校對(duì)
審核
批準(zhǔn)
機(jī)械加工工藝過程卡片
長沙學(xué)院
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品名稱
零件名稱
輸出軸
零件圖號(hào)
材料
名稱
毛壞
種類
零件重量（kg）
毛重
第 頁
牌號(hào)
尺寸
凈重
共 頁
性能
每料件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
每批件數(shù)
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工
車間
設(shè)備名稱及編號(hào)
工藝裝備名稱及編號(hào)
技術(shù)等級(jí)
時(shí)間定額/s
夾具
刀具
量具
單件
準(zhǔn)備 ——終結(jié)
1
鍛造
2
車端面，鉆中心孔
端面車刀
3
粗車外圓①mm②mm③mm④mm
普通車床
通用夾具
外圓車刀
IT12
46s
4
車外圓mm，圓錐臺(tái)面mm
普通車床
通用夾具
外圓車刀
IT12
40s
5
車內(nèi)圓面mm ，車內(nèi)圓面mm留有加工余量，車mm，鉆中心孔。
普通車床
專用夾具
外圓車刀
IT12
12s
6
半精車外圓①mm②mm③mm④mm
普通車床
通用夾具
外圓車刀
IT10
7
半精車內(nèi)圓mm
普通車床
通用夾具
IT10
4s
8
精車外圓①mm②mm③mm④mm
普通車床
通用夾具
外圓車刀
IT7
50s
9
磨外圓①mm②mm③mm
萬能外圓磨M1420
通用夾具
平行砂輪GB2486-84
GB2485-84
IT6
10
鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸10個(gè)均布的mm的通孔，并倒角
Z525立式鉆床
專用夾具
麻花鉆
擴(kuò)孔鉆
鉸刀
IT7
11
鉆圓錐面上2×mm的通孔
Z525立式鉆床
專用夾具
通用麻花鉆
IT12
12
粗銑鍵槽L50×S16×H5
立式銑床
通用夾具
d=16mm鍵槽銑刀
IT7
13
精銑鍵槽L50×S16×H5
立式銑床
通用夾具
14
去毛刺
60
15
終檢
60
更改內(nèi)容
編制
《機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)》
課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
1、設(shè)計(jì)題目：
設(shè)計(jì)下表選定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及指定關(guān)鍵工序的專用機(jī)床夾具。
A轉(zhuǎn)速器盤
B氣門搖桿座
C尾座體
D油閥座
E輸出軸
F連接座
G杠桿
H推動(dòng)架
I 連桿體
J連桿蓋
K操縱閥
L填料箱蓋
M換檔叉
N左支座
O軸承外殼
2、設(shè)計(jì)要求：熟練使用計(jì)算機(jī)輔助（軟件自選），獨(dú)立完成
（1） 毛坯圖、零件－毛坯合圖各一張 （3或4號(hào)圖）
（2） 關(guān)鍵工序機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一張 （4號(hào)圖）
（3） 指定工序夾具裝配圖一張 （2或3號(hào)圖）
（4） 夾具部分零件圖1～2張 （圖幅自定）
（5） 設(shè)計(jì)說明書 （一份）
（6） 夾具3D效果圖一張 （4號(hào)圖）
以上均需輸出，以書面交作業(yè)，不收軟盤。
3、原始資料：
零件圖樣一張（參見《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及習(xí)題》Page52～66）；
生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年。
所使用機(jī)床等根據(jù)需要自選，以通用機(jī)床為主。
前言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機(jī)械類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程之后的一個(gè)綜合課程，它是將設(shè)計(jì)和制造知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解；是在學(xué)完了機(jī)械 制造技術(shù)基礎(chǔ)的理論課程之后，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能夠綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論 ，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
第一章 工藝設(shè)計(jì)
一． 零件圖的分析、研究
根據(jù)任務(wù)書所提供的設(shè)計(jì)題目，所設(shè)計(jì)的題目是輸出軸的夾具設(shè)計(jì)，所提供的輸出軸的零件圖如下：
(一） 零件性能、用途、工作條件及所在部件中的作用
輸出軸主要作用是傳遞動(dòng)力和扭矩，把動(dòng)力源的動(dòng)力及轉(zhuǎn)矩傳遞給執(zhí)行原件或減速機(jī)構(gòu)。通過 mm孔與動(dòng)力源配合起定心作用。用10xmm孔通過螺栓將動(dòng)力源的動(dòng)力傳給輸出軸，再由mm處通過鍵將動(dòng)力輸出。A、B是兩段支承軸頸。該軸接在動(dòng)力源上，因此處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。
（二）零件材料及其力學(xué)性能，選擇毛坯種類和制造方法，以及確定切削用量，加工方法
零件材料為45鋼?？紤]到零件經(jīng)常承受變載荷，因此需要較好的力學(xué)性能，又因?yàn)樵撦S為直徑相差較大的階梯軸，而根據(jù)相關(guān)的毛皮加工特點(diǎn)應(yīng)該選用鍛件，以保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為6000件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，工件形狀不算太復(fù)雜故可采用普通模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是合理的。
（三）分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)要求制訂的依據(jù)，確定主要加工表面和次要表面，找出關(guān)鍵技術(shù)問題
其技術(shù)要求是45鋼調(diào)至處理200HBS，是根據(jù)其受力情況及工作條件來制訂的。主要加工表面：A.B.C,其中A.B兩柱面是兩段支承軸有較高的配合要求，C柱面為輸出端與執(zhí)行原件有高的配合要求。次要加工面：直徑為，的孔，直徑為的外圓。
（四）分析零件結(jié)構(gòu)的工藝性
該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)都符合要求。但是，零件的加工過程，需要有較高的圓度，某些地方需要較細(xì)的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度和圓度。否則會(huì)影響機(jī)器設(shè)備的性能和精度。
由于零件的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，加工時(shí)只需設(shè)計(jì)一個(gè)一盤夾具就可準(zhǔn)確的定位，但需保持適當(dāng)?shù)膴A緊力。
輸出軸由車圓面及圓錐面，鉆孔，銑鍵槽主要工序組成。
二、毛坯制造方式
（一）確定毛坯種類及加工方式
零件材料為45鋼?？紤]到零件為輸出軸經(jīng)常承受變載荷，因此需要較好的力學(xué)性能。與采用鑄造相比鍛造力學(xué)性能更好，因此選擇鍛造加工。又因?yàn)樵撦S為直徑相差較大的階梯軸，為了減少材料消耗和切削加工量則更適合采用鍛件毛坯。由于零件年產(chǎn)量為6000件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，工件形狀不算太復(fù)雜故可采用普通模鍛成型。
（二）確定各表面的總余量及余量公差
由所提供的輸出軸的零件圖可將零件的毛坯設(shè)計(jì)成兩個(gè)直徑不同的圓柱如下圖所示：
由零件圖可知小端長度為197，大端為47，小端直徑為75，大端為176.粗略估算零件的毛坯的重量約為20kg。采用普通模鍛成型制造毛坯。 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第三章 表3.1-56）查得水平方向單邊余量為2.0～2.5，取總余量為5.0。同樣直徑方向單邊余量為2.0～2.5，取總余量為5.0。由此得出毛坯的尺寸如下：
①總長為244+5=249，②大端直徑為176+5=181，④小端直徑為75+5=80。
三．?dāng)M訂工藝路線
（一）基面選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得合理與否，將直接影響到所制定的零件加工工藝規(guī)程的質(zhì)量?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
（1） 粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于這種軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工期表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為基準(zhǔn)），以φ176mm 表面作粗基準(zhǔn)（三點(diǎn)定位）.
（2） 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則問題。該輸出軸為軸類零件用兩頂尖孔作統(tǒng)一精基準(zhǔn)比較合適。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。
（二）確定各表面加工方法
⑴由零件圖可知這五個(gè)外圓柱面都有偏差要求加工精度要求較高，因此需要外圓磨加工才能保證其加工精度，磨加工前還應(yīng)半精車、粗車。
⑵為后面孔的基準(zhǔn)，因此要求加工精度要求較高，應(yīng)采用磨孔加工才能得以保證，且需先粗磨一次，磨加工前還應(yīng)半精車、粗車。
⑶而兩內(nèi)圓面要求精度較低，可直接用車削達(dá)到加工要求。
（三）擬定加工工藝路線
根據(jù)工件的形狀及精度要求初步擬定加工工藝路線如下：
1、工藝路線方案一
工序Ⅰ：車外圓①mm②mm③mm④mm,倒角,;
工序Ⅱ：換頭車外圓mm，車圓錐面,倒角；
工序Ⅲ：車內(nèi)圓面①mm②mm③mm：倒角,
工序Ⅳ: 鉆中心孔；
工序Ⅴ：粗銑鍵槽L50×S16×H5；
工序Ⅵ：精銑鍵槽L50×S16×H5；
工序Ⅶ：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸個(gè)mm 通孔到圖樣尺寸，并锪倒角×；
工序Ⅷ：鉆圓錐面上2×mm的通孔至圖樣尺寸；
工序Ⅸ：去毛刺；
工序Ⅹ：終檢。
2.工藝路線方案二
工序Ⅰ：車外圓①mm②mm③mm④mm，車圓錐面mm；
工序Ⅱ：車內(nèi)圓①mm②mm③mm；
工序Ⅲ：倒角×，鉆定位孔；
工序Ⅳ：換頭車外圓面mm
工序Ⅴ：倒角×；
工序Ⅵ：粗銑鍵槽L50×S16×H5；
工序Ⅶ：精銑鍵槽L50×S16×H5；；
工序Ⅷ：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸個(gè)mm 的通孔，并锪倒角× ；
工序Ⅸ：鉆圓錐面上2×mm的通孔
工序Ⅹ：去毛刺；
工序Ⅺ：終檢。
確定加工工藝路線：
上述兩個(gè)工藝方案粗看起來都能加工工件，然后再細(xì)分析一下，還是存在一些問題，加工精度不高；工序似乎不太清晰；工序用時(shí)不合理等等。甚至一些工序可以在一個(gè)工序中完成或是漏到某些工序。結(jié)合以上兩條加工工藝線路最終確定加工工藝路線如下：
工序Ⅰ：以外圓面作為粗基準(zhǔn)車小端面，鉆中心孔；
工序Ⅱ：粗車外圓①mm②mm③mm④mm并且都留有加工余量；
工序Ⅲ：把工件換頭車大端面，車外圓mm，圓錐臺(tái)面mm；
工序Ⅳ：車內(nèi)圓面mm ，車內(nèi)圓面mm留有加工余量，車mm，鉆中心孔，倒角1×；
工序Ⅴ: 半精車外圓①mm②mm③mm④mm并且都留有加工余量；
工序Ⅵ：精車①mm②mm③mm④mm，精車；
工序Ⅷ：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸10個(gè)均布的mm的通孔，并倒角；
工序Ⅸ：鉆圓錐面上2×mm的通孔；
工序Ⅹ：粗銑鍵槽L50×S16×H5；
工序Ⅺ：精銑鍵槽L50×S16×H5；
工序Ⅻ：去毛刺；終檢。
(四)選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由該工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及其所要求的工藝性能和精度要求，通過車床，鉆床，銑床既能保證加工質(zhì)量。
⑴車床、車刀及夾具：采用通用車床CA6140加工。查機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)（72～82）車刀相關(guān)型號(hào)和相應(yīng)的用途，選擇刀片材料YT15，刀桿尺寸16×25外圓車刀 、端面車刀、內(nèi)表面車刀來分別車外圓、端面、內(nèi)圓。
⑵鉆床、鉆頭及夾具：可采用立式鉆床加工孔，選用Z5132A型立式鉆床。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（表10.1-3）得其聯(lián)系尺寸如下：
工作臺(tái)尺寸（A×B）為550×400，t=100，a=14，b=24，c=11，h=26
通過查機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)（133～180），比較各種鉆頭，麻花鉆是應(yīng)用最廣泛的鉆頭，其加工孔徑范圍為0.1mm～80mm，所以選擇麻花鉆加工和的孔比較合適。經(jīng)查手冊(cè)選擇標(biāo)準(zhǔn)號(hào)（GB1438-85）錐柄麻花鉆。由于有精度要求，還需選擇相應(yīng)的擴(kuò)孔鉆及鉸刀。采用的夾具是后面要設(shè)計(jì)的專用夾具。
⑶磨床、砂輪：由于外圓及內(nèi)孔加工要求較高，需使用磨床。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第13章表13.3-2），萬能外圓磨床M1420其部分技術(shù)參數(shù)如下：磨削直徑8～200（外圓）13～100（內(nèi)孔），磨削長度1000（外圓）100（內(nèi)孔），加工精度0.003（外圓）0.006（內(nèi)孔）。故能滿足加工要求。平行砂輪P（第13章表13.2-17）。平行砂輪形狀尺寸如下：
可根據(jù)機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)（390～400）標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)GB2486-84 、GB2485-84選擇具體的尺寸D、d、H。
⑷銑床、銑刀:加工該零件銑床用來銑鍵槽，采用立式銑床即可。選用相應(yīng)的鍵槽銑刀即可。
⑸量具的選擇：由各尺寸的上下偏差可看出要求小數(shù)點(diǎn)后有三位，游標(biāo)卡尺和千分尺均不能達(dá)到要求。根據(jù)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)（782～793）選用分度值為0.001（放大倍數(shù)為1000倍）的比較儀能較準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量。
（五）加工工藝過程卡片（見附錄）
四．機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)
（一）確定加工余量
各個(gè)表面的加工余量如下：
1、外圓表面（ф75mm）
機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第三章 表3.2-5）精車加工余量為0.2mm；半精車加工余量為1.5mm；粗車余量為5-1.5-0.2=3.3mm，粗車偏差為（-0.30～-0.45），毛坯尺寸偏差為。
2、外圓表面（ф176mm）
由于其加工沒有精度要求經(jīng)過粗車便能達(dá)到加工要求。則其直徑加工余量就為5.0mm，毛坯尺寸偏差為。
3、加工外圓表面（ф65mmф60mmф55mm）內(nèi)圓表面（ф80mm）
這幾個(gè)都是加工表面粗糙度要求較高，故需進(jìn)行精車加工。加工余量與ф75mm一樣。
4、10個(gè)內(nèi)孔（ф20mm）
由于表面精度要求高，故需進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸工序。機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第三章 表3.2-9）鉆的直徑為18.0mm，擴(kuò)孔直徑為19.8mm，再經(jīng)過粗精鉸達(dá)到要求。
5、鍵槽L50×S16×H5
這個(gè)鍵槽的加工在mm外圓面磨削后在銑床上加工，銑削過程中需粗銑與精銑。
實(shí)際上，加工余量有最大加工余量以及最小加工余量之分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
（二）確定工序尺寸及公差
各工序尺寸及公差如下：
１． ф75mm的外圓表面各工序尺寸及公差的確定
工序名稱
工序余量/mm
初定工序
基本工序尺寸/mm
以入體單向公差標(biāo)注
調(diào)整后的工序尺寸
經(jīng)濟(jì)精度/mm
粗糙度
Ra/m
工序尺寸
粗糙度
Ra/m
粗磨
0.05
H6（）
1.25
—
—
1.6
精車
0.15
Ｈ7（）
3.2
3.2
半精車
1.5
Ｈ1０（）
6.3
6.3
粗車
3.3
Ｈ12()
12.5
12.5
鍛
—
—
—
76.7+3.3=80
—
—
２． ф55mm的外圓表面各工序尺寸及公差的確定
工序名稱
工序余量/mm
初定工序
基本工序尺寸/mm
以入體單向公差標(biāo)注
調(diào)整后的工序尺寸
經(jīng)濟(jì)精度/mm
粗糙度
Ra/m
工序尺寸
粗糙度
Ra/m
粗磨
0.05
H6（）
1.25
—
—
1.25
精車
0.15
Ｈ7（）
3.2
3.2
半精車
1.5
Ｈ1０（）
6.3
6.3
粗車
3.3
Ｈ12()
12.5
12.5
鍛
—
—
—
—
—
３． ф65mm的外圓表面各工序尺寸及公差的確定
工序名稱
工序余量/mm
初定工序
基本工序尺寸/mm
以入體單向公差標(biāo)注
調(diào)整后的工序尺寸
經(jīng)濟(jì)精度/mm
粗糙度
Ra/m
工序尺寸
粗糙度
Ra/m
粗磨
0.05
H6（）
1.25
—
—
1.25
精車
0.15
Ｈ7（）
3.2
3.2
半精車
1.5
Ｈ1０（）
6.3
6.3
粗車
3.3
Ｈ12()
12.5
12.5
鍛
—
—
—
—
—
４． ф60mm的外圓表面各工序尺寸及公差的確定
工序名稱
工序余量/mm
初定工序
基本工序尺寸/mm
以入體單向公差標(biāo)注
調(diào)整后的工序尺寸
經(jīng)濟(jì)精度/mm
粗糙度
Ra/m
工序尺寸
粗糙度
Ra/m
精車
0.2
Ｈ7（）
1.6
-
-
1.6
半精車
1.5
Ｈ1０（）
6.3
6.3
粗車
3.3
Ｈ12()
12.5
12.5
鍛
—
—
—
—
—
５． ф80mm的內(nèi)圓表面各工序尺寸及公差的確定
工序名稱
工序余量/mm
初定工序
基本工序尺寸/mm
以入體單向公差標(biāo)注
調(diào)整后的工序尺寸
經(jīng)濟(jì)精度/mm
粗糙度
Ra/m
工序尺寸
粗糙度
Ra/m
精車
0.2
Ｈ7（）
1.6
—
—
1.6
半精車
1.5
Ｈ1０（）
6.3
6.3
粗車
3.3
Ｈ12()
12.5
12.5
鍛
—
—
—
—
—
（三）確定指定工序切削用量
⑴車削進(jìn)給量：
根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第八章145～199），結(jié)合粗車深度（由前面確定的加工余量知）以及刀具尺寸當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm時(shí)。
得粗車外圓、、、進(jìn)給量可取0.5～0.7mm/r，隨著直徑的增大進(jìn)給量可是當(dāng)增加。
粗車外圓時(shí)其進(jìn)給量可達(dá)到0.9mm/r。
根據(jù)其材料及表面粗糙度查得半精車的進(jìn)給量0.55～0.65mm/r。
⑵車削速度:
查得車削速度的計(jì)算公式：
又根據(jù) mm/r，查得、、、，
而普通車刀壽命
①可計(jì)算得車外圓、、、時(shí)的速度為112.14m/min。
②車外圓時(shí)的速度為102.7m/min。
③車內(nèi)孔表面時(shí)，需用外圓加工表面撤銷速度乘以系數(shù)0.9，故其速度為112.14m/min×09=101m/min。
(D按65計(jì)算)
車內(nèi)圓面時(shí)
車內(nèi)圓面時(shí)
車內(nèi)圓面時(shí)
根據(jù)CA6140說明書車、、、時(shí)選擇主軸轉(zhuǎn)速為500r/min；外圓時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為160r/min；車內(nèi)圓面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為560r/min；車內(nèi)圓面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為400r/min；車內(nèi)圓面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。
基本工時(shí): ，
車時(shí)，，同樣車、、、、、、基本工時(shí)分別約為0.1min、0.1min、0.26min、0.33min、0.05min、0.05min、0.07min。
⑶鉆削進(jìn)給量：
查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第10章 表10.4-1）鉆孔時(shí)進(jìn)給量為0.18～0.22mm/r。
⑷鉆削速度：
鉆孔時(shí)切削速度計(jì)算公式
鉆孔時(shí)，查得，、、、、，， 又。計(jì)算得。
(四)制訂時(shí)間定額
鉆2×mm孔工序的單件時(shí)間定額
時(shí)間定額包括：①基本時(shí)間、②輔助時(shí)間、③布置工作地時(shí)間、④休息與生理需要時(shí)間、⑤ 準(zhǔn)備與結(jié)終時(shí)間。則時(shí)間定額，單件時(shí)間定額。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第5章19～34）得鉆床上裝夾時(shí)間0.18min，鉆床上松開時(shí)間0.16min，鉆床上操作時(shí)間0.22min，測(cè)量時(shí)間0.09min，。可計(jì)算得單件時(shí)間定額約為0.75×2=1.5min（未考慮準(zhǔn)備與結(jié)終時(shí)間，粗略計(jì)算）。
（五）機(jī)械加工工序卡片（見附錄）
第二章 夾具設(shè)計(jì)
專用夾具的設(shè)計(jì)是為了滿足所要加工零件的工藝需要特定設(shè)計(jì)的裝置。為了保證工件的加工精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍。夾具設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)滿足工藝設(shè)計(jì)規(guī)定的精度和生產(chǎn)率要求外，還應(yīng)符合可靠、簡單、方便的原則。零件在夾具中裝卸方便，夾具在機(jī)床上裝夾、校正方便，加工中對(duì)刀、測(cè)量方便，操作方便、省力、安全等。此外，還應(yīng)易于排屑，夾具本身結(jié)構(gòu)工藝性要好。
下面主要通過對(duì)以下元部件的設(shè)計(jì)及組合達(dá)到夾具設(shè)計(jì)的目的。定位元件及裝置；夾緊原件及裝置；夾具體；鉆套。
一、 定位元件及裝置
本夾具用來加工2×φ8mm的通孔，精度要求不高。初步設(shè)想以下兩個(gè)定位方式：
定位方式一：
如下圖所示，由于加工精度比較高，選擇的內(nèi)孔面以及大端面進(jìn)行定位。
其定位元件如下圖，通過的圓柱面限制4自由度，平面限制3個(gè)自由度。
定位方式二：
如下圖所示,因?yàn)榇说拦ば蛟诩庸ぶ?，因此可以利用的孔進(jìn)行定位。下面采用一面兩孔進(jìn)行定位。用兩個(gè)的孔和大端面進(jìn)行定位。
其定位元件如下圖：
其中可換定位銷根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)（第6章 表6.27-7）查得GB2204-80，
由于D=20，選用H=12，d=12，=M10，L=40，=12，=1。
最終定位方案確定：
綜合分析以上兩種方案，方案一存在過定位且定位圓柱影響到了鉆φ8孔。方案二采用兩孔一面定位沒有過定位，符合六點(diǎn)定位原則，且可作為分度裝置。故確定定位方式二為最終方案。
定位誤差的分析：
由零件要求與的位置要求是，又公差為0.023mm，可換定位銷偏差為，在兩銷方向誤差，鉆φ8mm的誤差為。
二、 夾緊元件及裝置
夾緊裝置是夾具完成夾緊作用的一個(gè)不可缺少的重要部分。夾緊裝置設(shè)計(jì)，對(duì)提高夾緊的精度和工作效率有很大影響。夾緊裝置要求盡量結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動(dòng)作要迅速操作方便、省力安全。
夾緊機(jī)構(gòu)方案一：
此方案能夠起到夾緊作用，通過擰緊螺栓達(dá)到夾緊的效果，當(dāng)稍微擰松螺母螺栓便可以往下擺，有快速松卸夾緊效果。但由于工件需要至少需要兩個(gè)這樣的夾塊，夾緊時(shí)需要分兩次擰緊。
夾緊機(jī)構(gòu)方案二：
此方案有方案一的有點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)了方案一的不足。通過左螺紋連接達(dá)到一次擰動(dòng)力矩桿便可以同時(shí)夾緊兩個(gè)夾緊塊這節(jié)省了裝夾時(shí)間。同時(shí)只要擰動(dòng)幾個(gè)螺距就可以把桿往下擺動(dòng)快速松開。因此最終確定此方案為夾具的夾緊方案。（螺紋采用雙頭螺紋且為左旋，以加快夾緊及松卸同時(shí)習(xí)慣操作。）
三、 夾具體
夾具體用來支撐定位板及鉆套板，同時(shí)通過夾具體底板與工作臺(tái)連接來固定整個(gè)夾具。
⑴、夾具體可用鑄造或焊接的方法制造，本次采用鑄造。
其有以下特點(diǎn)：
①.鑄造工藝性良好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制；
②.鑄造夾具體吸振性良好，可減少或避免其受力而產(chǎn)生的振動(dòng)；
③.鑄造夾具體承受抗壓能力大，可承受較大的切削力、夾緊力等力的作用。
鑄造夾具體材料，一般采用HT150或HT200兩種。本夾具體選用HT200材料。夾具體應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。
⑵、夾具體的技術(shù)要求
①.鑄件不許有裂紋、氣孔、砂眼、疏松、夾渣等鑄造缺陷。澆口、冒口、結(jié)疤、粘砂應(yīng)清楚干凈。
②.鑄件在機(jī)械加工前應(yīng)經(jīng)時(shí)效處理。
③.未注明的鑄造圓角R3毫米
④.鑄造拔模斜度
四、 鉆套
所選用的鉆套為可換鉆套，查手冊(cè)如下：
直徑d極限偏差F7:+0.013～+0.028，D基本尺寸:12，D極限偏差m6: +0.007～+0.018，D極限偏差k6:+0.001～+0.012，D1（滾花前）:22， D2:18，H1:12，H2:20，H3:25，高度h:10，高度h1:4，半徑r:16，距離m:7，C: 0.5，C1:1.5，C2:1.5，寬度a:0.5，寬度b:2，公差δ:0.008，配鉆套螺釘GB2268-80: M6。配合為F7/m6。
五、夾具操作說明
本夾具采用了內(nèi)孔及銷定位，螺栓加緊的方式。把工件放在夾具上指定位置再把桿往上拉且右旋時(shí)便能夠快速的夾緊工件。便可以進(jìn)行φ8孔的加工。
設(shè)計(jì)心得體會(huì)
經(jīng)過半個(gè)月的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)總算完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。
在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。
此次設(shè)計(jì)中用到了CAD和proe制圖工具，因?yàn)橹斑€沒學(xué)proe這門課程，在開始時(shí)，不知道從何下手，但通過這次設(shè)計(jì)，在同學(xué)幫助下初步掌握了運(yùn)用它的一些基本技能，并且也深入了對(duì)CAD的學(xué)習(xí)。
總之，這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練．短短半個(gè)月的課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能力是如此的不足，幾年來的學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會(huì)用。做為一名即將畢業(yè)的工科學(xué)生，我們要不斷去努力去付出，在以后的生活中，我會(huì)不斷提高自己。
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