CA6140主軸加工工藝及夾具設(shè)計

CA6140主軸加工工藝及夾具設(shè)計,ca6140,主軸,加工,工藝,夾具,設(shè)計 摘 要 四 川 理 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）說 明 書 題 目 CA6140主軸加工工藝及夾具設(shè)計 學(xué) 生 系 別 機 電 工 程 系 專 業(yè) 班 級 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 摘 要 機械制造業(yè)是一個國家技術(shù)進步和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，無論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各式各樣的機械裝備。而加快產(chǎn)品上市的時間，提高質(zhì)量，降低成本，加強服務(wù)是制造業(yè)追求的永恒主題。此篇論文主要內(nèi)容是對CA6140主軸加工工藝路線進行的研究、設(shè)計，其中包括了各道工序的加工方法，機床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，準面的選取，定位和夾緊方案的擬定。 關(guān)鍵詞：軸 夾具 裝配圖 工藝 Abstract Machinery manufacturing is one of the pillar industries which a national technological progress and social development need, both traditional industries and burgeoning industries can not be separated from sundry mechanical equipment. And speed up product listed time and improve quality, reduce costs, enhance services for the manufacturing industry is the eternal theme. This thesis is the main content of the Main axle of CA6140 engine lath case machining line for the research, design, Including the Road processes processing methods, machine tools, cutlery, fixtures, a Catholic, measuring instrument choice, datum selection, positioning Keywords: Axle Fixture Assembly dranwing Travel chart 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 1.2.1 主軸的主要技術(shù)要求 1 1.2.2 工藝過程分組 1 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2基準的選擇 3 2.2.1 粗基準的選擇 3 2.2.2 精基準的選擇 3 2.2.3基準的轉(zhuǎn)換 3 2.3制定工藝路線 4 2.3.1加工工藝 4 2.3.2加工階段的劃分 5 1.3 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.4.1毛坯的制造分析 6 2.5確定個加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 7 2.6確定切削用量及基本工時 10 第三章 夾具設(shè)計 48 3.1問題的提出 48 3.2夾具設(shè)計 48 3.2.1定位分析 48 3.2.2定位基準的選擇 48 3.2.3選擇定位元件 48 3.2.4定位誤差的分析 49 第四章 總結(jié) 51 參考文獻 52 致 謝 53 53 前 言 前 言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第一章 零件的分析 1.1 零件的作用 本次設(shè)計所給定的零件是CA6140主軸零件圖。他主要位于主軸箱部，主要作用是傳遞回轉(zhuǎn)和扭矩。電動機的回轉(zhuǎn)運動和扭矩是通過各級變速齒輪等傳遞到主軸，再通過主軸傳遞給工件或刀具的。主軸必須具有較高的回轉(zhuǎn)精度，以保證工件幾何形狀的正確；為機床附件和有關(guān)工藝裝備提供安裝基面，直接或間接地支持和導(dǎo)向作用；當棒料（毛坯）需從主軸中心通孔通過作貫穿送料時，主軸內(nèi)孔還具有支承作用。 1.2 零件的工藝分析 1.2.1 主軸的主要技術(shù)要求 1.2.1.1 尺寸精度和表面粗糙度： 主軸的支承軸和安裝傳動齒輪的軸頸是決定機床工作精度的關(guān)鍵表面，其精度要求最高，一般不低于IT5級；表面粗糙度。 由于主軸需要在負荷條件下作回轉(zhuǎn)運動，故要求有較高的抗疲勞的能力，表面不允許有裂紋等缺陷。 1.2.1.2 表面幾何形狀和相互位置精度： 主軸支承軸頸的圓度直接影響加工工件的圓度，故要求較高，其誤差不大于尺寸的。 主軸軸頸對支承軸頸的跳動公差，用標準檢驗棒檢查時，在近主軸端處不大于：在離主軸端處不大于。其他定位表面對支承軸頸的同軸度、平行度或垂直度公差一般為。 1.2.1.3 主軸上螺紋的精度，一般不低于二級。 1.2.2 工藝過程分組 CA6140車床主軸結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，精度要求也較高，在大批量的生產(chǎn)條件下，主軸的機械加工工藝過程有三組加工表面。 第一階段：以毛坯外圓為基準，車和的端面及鉆中心孔。 第二階段：以中心孔為基準，粗車外圓，半精車、磨削各階段外圓、軸頸，銑鍵槽，車、螺紋、鉆端面上各孔、銑花鍵。 第三階段：以兩端面支承軸頸為基準，鉆通孔、車、磨小端面錐孔（配錐堵），車、磨大端錐孔（配莫氏號錐堵）。 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為鋼。主軸在機床運行中要起到傳遞功率的作用，則其在工作過程中，經(jīng)常受到扭矩作用，由于零件年生產(chǎn)量為件，已達到大批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不太大。故可采用模鍛成型，且為胎膜鍛。它的毛坯精度較高，加工余量較小，對提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2基準的選擇 2.2.1 粗基準的選擇 為取得兩中心孔作為精加工的定位基準，所以機械加工的第一道工序是銑兩端面中心孔。為此可選擇前、后支承軸頸（或其近處的外圓表面）作為粗基準。這樣，當反過來再用中心孔定位，加工支承軸頸時，可以獲得均勻的加工余量，有利于保證這兩個高精度軸頸的加工精度。 2.2.2 精基準的選擇 為了避免基準不重合誤差，考慮工藝基準與設(shè)計基準和各工序定位基準的統(tǒng)一，以及盡可能在一次裝夾中加工較多的工件表面，所以在主軸精加工的全部工序中（二端錐孔面本身加工時除外）均采用二中心孔作為定位基準。在主軸中心孔通孔鉆出以后，原中心孔消失，需要采用錐堵，借以重新建立定位精度（二端中心孔）。 中心孔在使用過程中的磨損會影響定位精度，故必須經(jīng)常注意保護并及時修整。特別是在關(guān)鍵的精加工工序之前，為了保證和提高定位精度，均需重新修整中心孔。使用錐堵時應(yīng)注意：當錐堵裝入中心孔后，在使用過程中，不能隨意拆卸和更換，都會引起基準的位置變動，從而造成誤差。 2.2.3基準的轉(zhuǎn)換 由于主軸的主要軸頸和大端錐孔的位置精度要求很高，所以在加工過程中要采用互換基準的原則，在基準相互轉(zhuǎn)換的過程中，精度逐步得到提高。 以軸頸為粗基準加工中心孔； 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 以中心孔為基準，粗車支承軸頸等外圓各部； 以支承軸頸為基準，加工大端錐孔； 以中心孔（錐堵）為基準，加工支承軸頸等外圓各部； 以支承軸頸為基準，粗磨大端錐孔； 以中心孔為（重配錐堵）為基準，加工支承軸頸等外圓各部； 以大端支承軸頸和外圓表面為基準，精磨大端錐孔。 特別是最后精磨主軸錐孔時，由于定位基準選擇恰當，收到了互基準和基準重合雙重效果，從而保證了很高的主軸跳動精度。 2.3制定工藝路線 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故在使零件的幾何性狀、尺寸精度幾位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的前提下，應(yīng)采用專用的夾具，并應(yīng)盡量使工序集中起來提高生產(chǎn)率，處此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以使生產(chǎn)成本盡量提高。 2.3.1加工工藝 臥式車床主軸的工藝過程如下： 工序 模鍛 工序 正火熱處理 工序 車兩端面、鉆中心孔，毛坯外圓為粗基準，選用臥式車床并加專用夾具。 工序 粗車外圓，以頂尖孔為基準，選用臥式車床。 工序 調(diào)質(zhì)熱處理 工序 車大端外圓、短錐、端面和臺階。以頂尖孔為基準，選用臥式車床。 工序 仿形車小端各部外圓，以頂尖孔為基準，選用半自動液壓仿形車床。 工序 鉆通孔，以兩端支承軸頸為基準，選用深孔鉆鏜床專用夾具。 工序 車小端內(nèi)錐孔，頂尖孔為基準（配錐堵），選用臥式車床專用夾具。 工序 車大端錐堵（配莫氏號錐堵）以兩端支承軸頸為基準，，選用臥式車床專用夾具。 工序11 鉆大頭端面各孔（、、），以大端內(nèi)錐孔為基準，選用搖臂鉆床并專用夾具。 工序12 鉆孔,以前端軸頸和E面基準, 選用搖臂鉆床并專用夾具。 工序13 熱處理，對，短錐及莫氏錐孔進行高頻淬火，采用高頻淬火設(shè)備。 工序14 磨削外圓（、、），以錐堵頂尖為精基準，選用外圓磨床加工。 工序15 精車外圓，外圓并切槽、到角，以錐堵頂尖孔為精基準，選用數(shù)控車床加工。 工序16 粗磨大端內(nèi)錐孔（重配莫氏號錐堵），以前支承軸頸及外圓為基準，選用內(nèi)圓磨床專用夾具。 工序17 銑 花鍵，以錐堵頂尖孔為基準，選用銑床。 工序18 銑鍵槽，以及外圓為精基準，選用銑床專用夾具。 工序19 車大端內(nèi)側(cè)面，車三處螺紋（配螺母）。以錐堵頂尖孔為精基準，選用臥式車床。 工序20 磨削兩處外錐面、面以及短錐面，以錐堵頂尖孔為精基準，選用外圓磨床。 工序21 精磨大端莫氏號內(nèi)錐孔（卸堵），以前支承軸及外圓為精基準，選用內(nèi)圓磨床專用夾具。 工序22 鉗工（個鉆孔處銳邊倒角） 工序23 檢驗 2.3.2加工階段的劃分 在大批量生產(chǎn)條件下，主軸的機械加工工藝可劃分為以下三階段： 粗加工階段 該階段是在主軸毛坯鍛造和正火后進行的，包括車端面、打中心孔和粗車外圓等工序。其主要任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，同時，可以發(fā)現(xiàn)鍛件的裂紋或其他缺陷。 半精加工階段 主軸毛坯在粗加工后需要進行調(diào)質(zhì)階段，然后再進行半精加工。半精加工階段包括各半精車工序，中心通孔及螺孔等次要表面加工等工序。其主要任務(wù)是：為精加工做好準備；對一些要求不高的表面，使之達到圖樣要求。 此加工階段是在熱處理（高頻淬火后）之后進行的，包括各支承軸頸及大端錐孔（莫氏號）的最終加工等工序。其主要任務(wù)是最后全面地保證工件達到圖樣的要求。此外，為防止主軸螺紋和花鍵等工作表面在熱處理過程中變形或撞傷，故其最終加工也安排在此階段中進行。 1.3 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.4.1毛坯的制造分析 主軸零件材料為鋼，硬度為。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在自由鍛設(shè)備上使用胎膜鍛毛坯，毛坯重量約為。 由《機械加工工藝手冊》表查得： 直徑為的余量及偏差為。 直徑為的余量及偏差為。 直徑為的余量及偏差為。 對主軸的零件進行分析： 相差 相差 相差 由于要考慮到胎膜鍛加工的特征，故由上分析可得將對坯模進行二次拔長，且第一次拔長是以的毛坯尺寸為拔長對象第二次拔長是以的毛坯尺寸，毛坯原坯模為，體積為約為0.03立方米。 2.5確定個加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 小端端面的加工余量 總余量 <<機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計手冊>>附表 工序尺寸 半精車余量 <<機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計手冊>>附表 粗車余量 毛坯尺寸 車大端外圓的加工余量 總余量 <<機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計手冊>>附表 半精車余量 <<機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計手冊>>附表 工序尺寸 粗車余量 毛坯尺寸 外圓 總余量 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，精車余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，精車余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，切槽余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外短錐 總余量，精磨余量，工序尺寸 粗磨余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 鉆通孔 鉆孔 小端錐孔 粗車小端錐孔余量，工序尺寸 大端錐孔 粗車余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗磨余量，工序尺寸 精磨余量，工序尺寸 攻螺紋孔 車螺紋 銑鍵槽 粗銑鍵槽 銑花鍵 粗銑，精銑 2.6確定切削用量及基本工時 工序 模鍛 工序 正火熱處理 工序 車兩端面、鉆中心孔 粗車兩端面： 加工條件 工件材料：鋼正火，，模鍛。 加工要求：車主軸兩端面，并鉆中心孔，表面粗糙度值。 機床：臥式車床 刀具：材料為，刀桿，根據(jù)： 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 .計算切削用量 ⑴已知毛坯小端長度方向上的加工余量為，粗車時分兩次加工， ；毛坯大端長度方向的加工余量為，粗車時分三次加工。 2 進給量，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 當?shù)稐U的尺寸為時為時，以及工件的直徑為時， 取 ⑶計算切削速度 按《機械加工工藝手冊》表 當時，其中 ① 對小端端面得：確定機床轉(zhuǎn)速： 按《機械加工工藝手冊》表，，與相近的機床轉(zhuǎn)速為及，選取，如果選，則速度損失太大。 所以實際切削速度： ② 對大端端面得： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按《機械加工工藝手冊》表查的與相近的機床轉(zhuǎn)速為與，選取。故實際切削速度： ③ 切削工時 半精車兩端面 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速 按《機械加工工藝手冊》表選 ， 其實際切削速度： 切削工時： ， 4. 鉆中心孔 刀具：A型中心鉆《機械加工工藝手冊》表4.3-2 進給量：，《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-39 切削速度： 按機床選取，《機械加工工藝手冊》表3.1-31。 所以實際切削速度：； 切削工時： ；《機械加工工藝手冊》表2.5-7 工序5：粗車外圓 機床：C620-3臥式車床 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7。 1.粗車外圓：同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度：。 切削深度：單邊余量，進行3次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 其中： 所以 : 切削時消耗的功率 由《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》主電動機的功率為,所以機床的主軸功率足夠,可以正常加工。 檢驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力,徑向切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算: 式中: 所以: 而軸向切削力,主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 式中: 軸向切削力: 取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為: 而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為,見《機械加工工藝手冊》表 機床的進給系統(tǒng)可正常工作. ⑷.切削工時: 《機械加工工藝手冊》表 其中 故 ②粗車外圓：同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根《機械加工工藝手冊》據(jù)15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 其中： 所以 : 切削時消耗的功率 由《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》主電動機的功率為,所以機床的主軸功率足夠,可以正常加工。 檢驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力,徑向切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算: 式中: ， 所以: 而軸向切削力,主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 式中: 軸向切削力: 取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為: 而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為,見《機械加工工藝手冊》表 機床的進給系統(tǒng)可正常工作. 切削工時: 《機械加工工藝手冊》表 其中 故 ③粗車外圓：同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ④粗車外圓：同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑤粗車外圓：同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑥粗車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑦粗車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當時， 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑧粗車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 工序： 車大端各部（車大端外圓、短錐、端面和臺階） 機床：C620-3臥式車床 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7。 ①粗車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當時， 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ②粗車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ③粗車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 工序： 仿形車小端各部 機床：半自動仿形車床 《機械加工工藝手冊》表 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7。 ①仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》可得：當時，選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當時， 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ②仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》可得：當時，選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ③仿形車外圓且錐度為 根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》知錐度為的圓錐角是 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ④仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑤仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑥仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑦仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ⑧仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中；故 ⑨仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中；故 ⑩仿形車外圓錐度為 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中；故 仿形車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中；故 工序 鉆深孔 機床：深孔鉆床 《機械加工工藝手冊》第二卷表 刀具：外排屑深孔鉆 《機械加工工藝手冊》第二卷表 由《機械加工工藝實用手冊》表 鋼的硬度為時切削速度 由《機械加工工藝實用手冊》表取進給量 令： 故轉(zhuǎn)速 按機床取所以實際切削速度為 切削工時且， 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 式中，， 得： 工序 車小端錐孔（配錐賭） 機床：C620-3臥式車床 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7。 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 工序 車大端錐孔（配莫氏號錐賭）外短錐及端面 ①車大端錐孔（配莫氏號錐賭） 機床：C620-3臥式車床 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7。 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ②車內(nèi)孔 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ③車端面 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ④車外圓 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 工序：鉆大端各孔 ①鉆孔 機床：Z35A搖臂鉆床 進給量：《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 切削速度：《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 按機床選取，《機械加工工藝手冊》表3.1-31。 所以實際切削速度：； 切削工時：；《機械加工工藝手冊》表2.5-7 ②鉆孔 進給量：切削速度： 按機床選取，《機械加工工藝手冊》表3.1-31。 所以實際切削速度：； 切削工時： ③鉆孔 進給量：切削速度： 按機床選取，《機械加工工藝手冊》表3.1-31。 所以實際切削速度：； 切削工時： ④ 锪圓柱式沉孔，根據(jù)有關(guān)資料介紹。锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時的故進給量：按機床選取 切削速度： 按機床選取，《機械加工工藝手冊》表3.1-31。 所以實際切削速度：； 切削工時： 工序 鉆孔 進給量：切削速度： 按機床選取，《機械加工工藝手冊》表3.1-31。 所以實際切削速度：； 切削工時： 工序 對、短錐及莫氏號錐孔進行高頻淬火 工序14 精車外圓并切槽 ①精車外圓 機床：數(shù)控機床 刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，， 《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7。 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 其中 故 ②精車外圓時與①相同 切削工時: 故 切槽 ⑴切槽。（之間） 刀具：采用高速鋼切槽刀 《機床加工工藝手冊》表。 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度：， 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 其中 故 ⑵切槽。（之間） 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 其中 故 ⑶切槽。（之間）與⑵切槽相同。 ⑷切槽。（處） 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 故 ⑸切槽。（處） 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 故 ⑹切槽。（處） 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 故 ⑺切槽。（處） 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 故 ⑻切槽。 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 故 ⑼切槽 切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時: 故 ⑽倒角面，為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與切槽（處）相同。 工序15 磨削外圓 ①磨削外圓 機床：外圓磨床 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 砂輪：選取 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇 選取，工件的軸向進給量時，橫向進給量《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 且 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 則 ②磨削外圓 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度：選擇 選取，工件的軸向進給量時，橫向進給量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：且 則 ③磨削外圓 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度：選擇 選取，工件的軸向進給量時，橫向進給量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：且 則 工序 磨削莫氏錐孔（重配莫氏6號錐賭） 機床：內(nèi)圓磨床 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 工件的轉(zhuǎn)速范圍： 砂輪軸的轉(zhuǎn)速： 砂輪：選取白剛玉錐磨頭 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表且 由《機械加工工藝設(shè)計手冊》表得 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速 工件的縱向進給量時，橫向進給量 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 且 由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 則 工序 銑鍵槽 根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》第一卷表選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀 銑削深度，一次走刀切除。 確定每齒進給量，給據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表選取 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 按《機械加工工藝手冊》表，銑刀后刀面最大磨損限度 按《機械加工工藝手冊》表，刀具的耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表的 故采用銑床由根據(jù)《機械加工工藝手冊》表取 則實際車削速度 此時工作臺每分鐘的進給量應(yīng)為： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表銑削工時： 式中 所以 工序 粗銑、精銑花鍵 ①粗銑 刀具:根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表選用高速鋼三面刃銑刀 根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表 銑削深度，一次走刀切除。 確定每齒進給量，根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表選取 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 按《機械加工工藝手冊》表，銑刀后刀面最大磨損限度 按《機械加工工藝手冊》表，刀具的耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表的切削速度即 故采用銑床由根據(jù)《機械加工工藝手冊》表取 此時工作臺每分鐘的進給量應(yīng)為： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表銑削工時 式中 所以 ②精銑 銑削深度，一次走刀切除。 確定每齒進給量，選取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表切削速度即 故采用銑床由根據(jù)《機械加工工藝手冊》表取 此時工作臺每分鐘的進給量應(yīng)為： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表銑削工時： 式中 所以 工序19 車大端內(nèi)側(cè)面，車三處螺紋（配螺母）機床： 臥式車床 刀具：材料為，刀桿， ①車大端內(nèi)端面： 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ②車大端內(nèi)端面： 切削深度：單邊余量，進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ④ 車螺紋 車刀：采用高速鋼粗牙普通螺紋車刀 《機械加工工藝手冊》表 由《機械加工工藝手冊》表 螺距為時，走刀次數(shù)，故 由《機械加工工藝手冊》表取 計算主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 取切入深度 按《機械加工工藝手冊》表 切削工時: 其中 故 ⑤車螺紋 車刀：采用高速鋼粗牙普通螺紋車刀 《機械加工工藝手冊》表 由《機械加工工藝手冊》表 螺距為時，走刀次數(shù)，故 由《機械加工工藝手冊》表取 計算主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度： 取切入深度 按《機械加工工藝手冊》表 切削工時: 其中 故 螺紋與攻螺紋相同即切削： 工序20 磨削兩處外錐面,面，以及短錐面 機床：外圓磨床 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 砂輪： 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 ①磨削小端錐面 由《機械加工工藝設(shè)計手冊》表得 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 工件的縱向進給量時，橫向進給量 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 且 由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 則 ②磨大端錐面 工件轉(zhuǎn)速 砂輪最大的切削速度：，選擇工件轉(zhuǎn)速，根據(jù)手冊 工件的縱向進給量時，橫向進給量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間： 則 ③磨外圓 工件轉(zhuǎn)速 砂輪最大的切削速度：，選擇工件轉(zhuǎn)速，根據(jù)手冊 工件的縱向進給量時，橫向進給量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間： 則 ④磨削面 由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表得 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 砂輪的最大的切削速度： 選擇工件回轉(zhuǎn)速度，由手冊選取 工件的縱向進給量時，橫向進給量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 且 且 由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 則 工序21 磨削莫氏錐孔（卸賭） 機床：內(nèi)圓磨床 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 工件的轉(zhuǎn)速范圍： 砂輪軸的轉(zhuǎn)速： 砂輪：選取白剛玉60錐磨頭 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表且 由《機械加工工藝設(shè)計手冊》表得 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速 工件的縱向進給量時，橫向進給量 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 且 由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 則 工序22 鉗工 工序23 檢驗 第三章 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具，經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計追后一道工序：精磨錐孔的內(nèi)圓磨床夾具，本夾具將用于內(nèi)圓磨床。 3.1問題的提出 本夾具主要用于磨削莫氏號錐孔，主要的技術(shù)要求是保證錐孔的圓柱度和軸心線的位置精度。主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度同時，還要考慮技術(shù)上的要求。 3.2夾具設(shè)計 3.2.1定位分析 由零件圖可知：要磨削莫氏號的內(nèi)孔,主要的技術(shù)要求是保證錐孔中心線對、軸徑的徑向跳動誤差。則設(shè)計夾具時，必須要限制Z軸的移動，轉(zhuǎn)動；X軸的轉(zhuǎn)動，移動；Y軸的移動也要有控制，這種定位屬于部分定位。 3.2.2定位基準的選擇 由零件圖可知：前支承軸頸作為定位基準且與錐孔互為基準。有利于保證錐孔中心線對、軸徑的徑向跳動誤差。 3.2.3選擇定位元件 根據(jù)以上分析，如果采用定位套來定位和裝卸都很方便，半圓定位座對工件外圓表面進行定心定位，為了滿足定位要求應(yīng)限制四個自由度，其下半部分固定在夾具體上，起定位作用，其上半部分做成可拆式和鉸鏈式的半圓蓋，起夾緊作用。定位座與定位基準的接觸面積較大，加緊力均勻，可有效的減少工件的基準面，特別是空心圓柱的變形。采用半圓定位座，其工件定為基準的精度應(yīng)在級以上。能使工件的定位基準軸線對中在定位套的內(nèi)圓上，而不受定位基準直徑誤差的影響，即對中性好有利于保證錐孔中心線對、軸徑的徑向跳動誤差,而且工件在磨床上加工時要求轉(zhuǎn)動可以保證它的同軸度，在兩相比較情況下選用全孔定位比較合適。當加上彈性套時在夾緊力作用下可以限制了Y的移動同時通過彈性套帶動軸的轉(zhuǎn)動進而對內(nèi)錐孔的磨削。 這樣就限制了５個自由度。 磨削力的計算： 且 ，， 故： 總切削力 3.2.4定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定，夾具的主要定位元件為前支承軸頸，外圓和錐面。 對于大半孔定位采用鑄鐵，經(jīng)滲碳淬火后達，與半孔定位配合的和的錐面，那么半孔的定位的是確定的。 D為工件的定位基準直徑；H為肋板的高度；h為定位套的厚度。T為軸中心線到肋板底面的距離。 根據(jù)圖知主要保證中心線在近軸端的徑向跳動為0.05mm，近軸端的徑向跳動為0.1mm。 定位誤差由基準位置誤差和基準不重合誤差組成。 即： 夾具制造誤差包括定位面與夾具體底板的平行度誤差，且以知底板的定位表面全長為582mm,故： 影響工序尺寸的誤差分析尺寸鏈圖： 且近軸端徑向跳動為0.005mm，所以。 由以上結(jié)果表明，該夾具可保證平行度的要求。而且工序尺寸公差無要求，證明夾具是合理可行的。 第四章 總結(jié) 轉(zhuǎn)眼間3個月的時間過去了，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。這次畢業(yè)設(shè)計是我們大學(xué)四年來進行的最綜合、最大型、最全面的、用時最長的一次設(shè)計。是對大學(xué)所學(xué)的一次大總結(jié)，它匯聚了已學(xué)科目的所有知識點，幾乎把大學(xué)四年所學(xué)的知識都囊括在里面了，使所學(xué)知識得到鞏固與提高。我們通過不同的途徑查閱相關(guān)的資料，如：圖書館的館藏資料、網(wǎng)上圖書館以及查閱我們四年來所學(xué)的書本知識等；豐富了自己的知識面，提高了解決問題的能力和自學(xué)能力。在設(shè)計中我們遇到了很多的困難，通過請教指導(dǎo)老師自己查閱資料，與同學(xué)討論，最終都得到了解決。本次畢業(yè)設(shè)計是以設(shè)計CA6140主軸零件的加工工藝規(guī)程和內(nèi)圓磨床磨主軸大端錐孔（）的專用夾具為重點。包括選擇毛坯的類型和制造方法、粗精基準的選擇、加工順序的安排，機床及的工藝裝備的選擇、工藝的分析計算、專用夾具的設(shè)計、填寫工藝卡片等。 設(shè)計中遇到很多細節(jié)問題，如機床的選擇原則，要根據(jù)加工零件的材料、尺寸，機床的加工范圍來確定；刀具的選擇，它是有零件的材料，加工表面的形狀來確定的；裝配圖上尺寸、配合的標注；工序圖繪制原則，加工表面要用粗實線表示，非加工表面用細實線等。這些都是以前設(shè)計中沒太注意的問題，感謝導(dǎo)師的指出和耐心指導(dǎo)。 通過此次設(shè)計，不但使我在設(shè)計中得到了很大的收獲，豐富了自己的理論知識，提高了實踐的能力，為今后在工作崗位中從事設(shè)計行業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)，更讓我深刻感覺到相互協(xié)作的團體精神和導(dǎo)師指導(dǎo)的重要性。由于我的時間經(jīng)驗比較缺乏，理論知識不夠全面和深入，設(shè)計中肯定還存在不少的缺點和問題，希望能夠得到老師的批評和指正，它將影響我的一生。 參考文獻 [1]李洪.機械加工工藝手冊[M].北京，北京出版社 ，1991 [2]孟少農(nóng).機械加工工藝手冊第一卷[M].北京，機械工業(yè)出版社，1991 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GOOVER. 1996 by prentice hall，upper sadlle river，New Jersey07458 致 謝 本次課題設(shè)計是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。在整個課題的設(shè)計和論文的寫作過程中，導(dǎo)師在各個方面都給予我極大的幫助。衷心感謝導(dǎo)師在我設(shè)計過程中給予我許多熱情的幫助和耐心的分析、講解。 感謝在大學(xué)階段與我一起歡笑過、奮斗過的室友、同學(xué)以及機電工程系的所有師兄師姐師弟師妹們，與你們一起度過了的快樂時光是我美好的回憶。 在此，我還要特別感謝我的父母，是你們對我的關(guān)心、支持、期望和鼓勵給予我前進的決心和力量。 感謝我的好朋友，感謝她在設(shè)計中對我的支持