十字軸夾具課程設計說明書

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12 遼寧工程技術大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目： 十字軸機械加工工藝規(guī)程及鉆Φ6孔工藝裝備設計 班 級：　 姓 名：　 學 號：　 指導教師：　 完成日期：　  本人制作,絕對正確,秒殺網上的,說明書內含零件圖,部分刪除,購買全部(全部零件圖,裝配圖,夾具體,工藝卡片等等)聯系QQ 690943670 任 務 書 一、設計題目:十字軸機械加工工藝規(guī)程及鉆Φ6孔工藝裝備設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產類型:（中批或大批大量生產） 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．編制所設計夾具對應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，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 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計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 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、指導教師評語 該生設計的過程中表現 ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 這次設計的是十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先要熟悉零件和了解其作用，它位于車床變速機構中，主要起換檔作用。然后，根據零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。了解并認識一般機器零件的生產工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識。 Abstract The design is cross-axis machining process planning and process equipment design, including the parts diagram, rough and assembly drawings of a mechanical machining process of each card and a card with the process. First, be familiar with the parts and understand their role, which is located lathe speed change mechanism, the major shift from the role. Then, according to the nature of parts and components of the end of the roughness on the map to determine the size and mechanical rough allowance. Finalization of poor allocation process roadmap, the development of the workpiece clamping program, draw clamp assembly drawings. Understanding and awareness of general machinery parts production process, have learned to consolidate and deepen the technical knowledge of basic courses and specialized courses 目 錄 1零件的工藝分析 1 2機械加工工藝設計 1 2.1確定生產類型 1 2.2確定毛坯 1 2.2.1確定毛坯種類： 1 2.2.2確定鍛件加工余量及形狀 1 3工藝規(guī)程設計 2 3.1選擇定位基準 2 3.2制定工藝路線 3 3.3表面加工方法的確定 3 3.4加工階段的劃分 4 3.5工序順序的安排 5 3.6確定工藝路線 5 4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6 4.1鉆鉸φ6孔的工序尺寸 6 4.1.1鉆Φ6孔，以φ25軸線為基準 6 4.2加工余量計算 6 4.2.1鉆孔工步 6 4.2.2粗絞工步 7 4.2.3精絞工步 7 4.3時間定額的計算 7 4.4其它時間計算 8 5夾具設計 8 5.1夾具選擇 9 5.1.1問題的提出 10 5.1.2夾具設計 10 5.2定位誤差分析 10 5.3夾具設計及操作的簡要說明 11 6體會與展望 11 7參考文獻 13 1零件的工藝分析 零件的材料為20GrMoTi，需要模鍛，模鍛性能優(yōu)良，工藝較復雜，但尺寸精確，加工余量少，為此以下是十字軸需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1、四處φ25外圓及四個φ8、φ4的內孔、 2、右端面Φ5060內孔及M8絲孔。 3、φ25外圓的同軸度為0.007，位置度為φ0.02，兩端的對稱度均為0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盤粗車，然后上彎板采用專用夾具壓緊、找正進行加工，并且保證形位公差精度要求。并且此零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2機械加工工藝設計 2.1確定生產類型 已知此十字軸零件的生產綱領為5000件/年，零件的質量是0.83Kg/個，查《機械制造工藝設計簡明手冊》第2頁表1.1-2，可確定該撥叉生產類型為中批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 2.2確定毛坯 2.2.1確定毛坯種類 零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，故選擇鍛模鍛造毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄鍛件尺寸公差等級為CT-10。 2.2.2確定鍛件加工余量及形狀 查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鍛件機械加工余量， 如下表所示： 簡 圖 加工面代號 基 本 尺 寸 加工余量等級 加 工 余 量 說 明 a 25 H 2 雙 側加 工 b 25 H 雙 側加 工 c 25 H 5 雙 側 加 工 d 25 H 5 雙 側 加 工 3工藝規(guī)程設計 3.1選擇定位基準 （1）粗基準的選擇：作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。該工件選擇φ25外圓面和左端面作為粗基準。采用左端面作粗基準加工右端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準 （2）精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以粗加工后φ25的軸線為主要的定位精基準，采用小彎板為輔助的定位精基準。 3.2制定工藝路線 生產過程是指將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準備、運輸和保存，生產的準備，毛坯的制造，毛坯經過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經裝配成為產品，機械的質量檢查及其運行試驗、調試，機械的油漆與包裝等。 工藝過程是指在生產過程中，通過改變生產對象的形狀、相互位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程。機械產品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P的過程，稱為直接生產過程，是生產過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a品間接有關的過程，如生產準備、運輸、保管、機床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生產。由于零件加工表面的多樣性、生產設備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可 括哪些工序，由被加工零件的復雜程度、加工精度要求及其產量等因素決定。 3.3表面加工方法的確定 根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查《機械制造課程設計指導書》10頁表1-6、1-7、1-8， 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 十字軸零件加工方案 加 工 項 目 尺寸公差等級 粗糙度 加工方案 備注 Φ 25 外 圓 IT8 6.3 粗車-半精車 表1-6 左 右 端 面 IT10 12.5 粗 車 表1-6 Φ 25 外 圓 IT8 6.3 粗車-半精車 表1-8 上 下 端 面 IT10 12.5 粗 車 表1-7 Φ 23 孔 IT9 3.2 鉆---鉸 表1-7 內螺紋 M8 IT6 3.2 攻螺紋 表1-10 Φ 6 孔 IT12 12.5 鉆 表1-7 Φ 8 孔 IT12 12.5 鉆 表1-7 3.4加工階段的劃分 在粗加工階段。首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；首先φ25圓面作為粗基準粗車右端面及φ25，然后以此圓軸線及端面為精基準加工其他面和孔。在采用小彎板加工 另一部分，以保證其形位公差之要求。 選用工序集中原則安排十字軸的加工工序。該零件的生產類型為大批生產，可 3.5工序順序的安排 機械加工工序 （1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準——φ25外圓軸線及端面 。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工外圓面、端面，再加工孔，確定工藝路 3.6確定工藝路線 工序號 工序名稱 機床裝備 刀具 量具 1 粗-半精車φ25 兩處 車床 車刀 游標卡尺 2 粗車左右端面 車床 車刀 游標卡尺 3 粗-半精車φ25 兩處 車床 車刀 游標卡尺 4 粗車上下端面 車床 車刀 游標卡尺 5 鉆鉸φ8絲孔φ2360 內孔 車床 鉆頭鉸刀 塞規(guī).卡尺 6 攻螺紋M8 車床 絲錐 塞規(guī).卡尺 7 鉆絞φ6φ8孔 鉆床 鉆頭錐度鉸刀 游標卡尺 8 中檢 游標卡尺 10 熱處理 淬火機等 12 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 加工設備和工藝設備 1 機床的選擇：采用CA6140普通車床、Z535立式鉆床、磨床 2 選擇夾具：該零件的生產綱領為大批生產，所以采用專用夾具。 3 選擇量具：采用塞規(guī),雙用游標卡尺。 4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 4.1鉆鉸φ6絲孔的工序尺寸 由表2-28可查得，精鉸余量Z=0.2mm，加工等級為IT8，公差為0.015鉆孔余量為Z鉆=4.8mm，加工等級為IT12，公差為0.15。 鉆鉸φ6孔加工工序的加工余量 項目 內容 精度 等級 工序 尺寸 粗糙度 工序余量 公差 Φ6孔 鉆 IT12 Φ5.8 12.5 4.8 0.15 鉸 IT8 Φ6 12.5 0.2 0.015 4.1.1鉆Φ6孔，以φ25軸線為基準 刀具：鉆頭直徑為5.8mm的高速鋼鉆頭，絲錐直徑為6mm 。 機床：Z535立式鉆床 4.2加工余量的計算 4.2.1鉆孔工步 （1）背刀吃量的確定 粗加工時根據加工余量和工藝系統剛度確定аp=5.8mm。 （2）進給量的確定 由表5-22，選取該工步的進量f=0.1mm/r。 in。再將此轉速代入公式v=nd/1000=1100r/min5.8mm/1000=20m/min。 4.2.2粗絞工步 （1）背吃刀量的確定 取аp=0.16mm。 （2）進給量的確定 由表5-31選取該工步的每轉進給量f=0.4mm/r。 （3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度V可取為2m/min，由n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉速n=110r/min?？汕蟪鰧嶋H切削速度v=nd/1000=110r/min5.96mm/1000=2.1m/min。 4.2.3精絞工步 （1）背吃刀量的確定 取аp=0.04mm。 實際切削速度v=nd/1000=220r/min6mm/1000=4.15m/min。 4.3時間定額的計算： 工序7：鉆 Φ6孔 鉆孔工步 根據表5-51，鉆孔的基本時間可由公式求得。，，，f=0.1mm/r，n=1100r/min。則該工步的基本時間t=(54+2+2)mm/（0.1mm/r1100r/min）=31.6s 粗絞工步 根據表5-41，鉸孔基本時間可由公式,求得。аp=0.16mm, 由表5-42，kr=15，，，f=0.4mm/r，n=110r/min，則該工步的基本時間t=（54+0.37+15）mm/（0.4mm/r110r/min）=94.6s。 精絞工步 粗鉸輔助時間tf=0.1594.6s=14.19s 精絞輔助時間tf=0.1561.1s=9.17s 4.4其它時間計算 除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作時間、休息與生理需要時間和準備與終結時間。由于該設計的生產類型為大批量生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計。布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%-7%，休息與生理時間tx是作業(yè)時間的2%-4%，本設計均取3%，則工序的 94.6s+14.19s+6.53s）+（61.1s+9.17s+4.22s）=228.33s 5夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具，并設計工序7——鉆φ6通孔的夾具。本夾具將用于Z535立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。 5.1夾具選擇 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準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。在現代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 夾具裝配圖: 5.1.1問題的提出 本夾具主要用來鉆φ6 孔，該孔為通孔，沒有技術要求，在本工序加工時還應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 5.1.2夾具設計 1、定位基準選擇 5.2定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個定位銷和一個定位軸，其尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配軸的尺寸與公差相同。 （2）計算鉆套中心線與工作臺的垂直度誤差。 鉆 5.3夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該考慮提高勞動生產率。為此，設計采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母12扣，拔下開口墊圈，實現工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進行攻螺紋加工。 十字軸零件圖: 6體會與展望 通過這次課程設計我學會了更多專業(yè)知識，培養(yǎng)了實際操作和創(chuàng)新的能力。在過去的課程中，我們只是學習了一些重要的理論知識，而沒有切合實際的練習與測試。在這次課程設計中我遇到了許多難題和問題，通過指導老師的耐心講解和指導，我又重新學習了以往遺漏和沒有完全掌握的知識。六點定位原理，看似很簡單的幾行字，但是如果結合實際的工件就要認真的分析，如何完全限制它的六個自由度不要產生過定位和欠定位的情況。而夾緊裝置的選擇就要我們平時多留心和積累，掌握更多的典型夾緊裝置，以便于在設計中靈活的運用。 這次課程設計也是在為我們將來的課程設計打基礎，為我們以后的工作積累更多的經驗。在今后的學習中，我會更加努力，不僅努力學好專業(yè)知識而且要積累更多的設計經驗。 7參考文獻 [1]趙家奇.機械制造工藝學課程設計指導書[M].北京：機械工業(yè)出版社,2006. 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