鉆床主軸工藝和銑加工腰型孔夾具設計【CAD高清圖紙和文檔打包】

鉆床主軸工藝和銑加工腰型孔夾具設計【CAD高清圖紙和文檔打包】,CAD高清圖紙和文檔打包,鉆床,主軸,工藝,以及,加工,腰型孔,夾具,設計,cad,高清,圖紙,文檔,打包 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工時/min 準終 單件 1 鍛造 自由鍛 金工 2 熱處理 正火 熱處理 3 粗車 車大端端面、鉆頂尖孔、車大端外圓 金工 4 粗車 車小端端面、鉆頂尖孔、車小端外圓 金工 5 熱處理 調質處理 熱處理 6 車 半精車小端外圓、端面 金工 7 車 半精車大端外圓和端面 金工 8 鉗 劃兩腰型孔 金工 9 銑 銑兩腰型孔及倒角按圖 金工 10 熱處理 ∮70×138mm段表面淬火 熱處理 11 車 精車小端各段外圓，留磨削余量 金工 12 銑 粗銑花鍵 金工 13 磨 粗磨各段外圓 金工 14 磨 粗磨錐孔 金工 設計（日期） 校對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工時/min 準終 單件 15 車 車螺紋M33×1.5-6h 金工 16 銑 半精銑花鍵 金工 17 熱處理 時效處理 熱處理 18 磨 半精磨各段外圓 金工 19 磨 磨花鍵至圖紙尺寸 金工 20 磨 磨軸各端至圖紙尺寸 金工 21 磨 精磨錐孔至圖紙尺寸 金工 22 檢驗 去毛刺，檢驗入庫 設計（日期） 校對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 模鍛成型 2 正火處理 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 3 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 C620-1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車大端端面2㎜ 通用夾具 610 153.5 0.5 2 1 2 鉆頂尖孔 通用夾具 610 23 0.5 1 3 粗車大端外圓1㎜ 通用夾具 610 153.5 0.5 1 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 4 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 C620-1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車小端端面2㎜ 通用夾具 610 91.98 0.5 2 1 0.1 5 2 鉆頂尖孔 通用夾具 610 23 0.5 1 0.05 2 3 粗車小端外圓1㎜ 通用夾具 610 92 0.5 1 1 2.9 2 4 粗車大端臺階1㎜ 通用夾具 610 149.5 0.5 1 1 0.11 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 6 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 C620-1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 半精車小端∮48至尺寸∮43，長432㎜ 通用夾具 1200 181 0.35 1.5 2 1.46 5 2 半精車小端∮48至尺寸∮38，長30㎜ 通用夾具 1200 181 0.35 1 5 0.42 2 3 半精車小端∮48至尺寸∮34，長416㎜ 通用夾具 1200 181 0.35 1 7 7 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 6 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 C620-1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 半精車大端∮78至尺寸∮73，長154㎜ 通用夾具 760 186.2 0.35 1 3 1.74 5 2 半精車臺階∮78至尺寸∮68，長9㎜ 通用夾具 760 186.2 0.35 1 5 0.26 2 3 半精車臺階∮78至尺寸∮57，長6㎜ 通用夾具 760 186.2 0.35 1 11 0.45 2 4 鉆孔∮16，長107㎜ 通用夾具 760 38.2 0.35 1 0.4 2 5 粗車錐孔，留余量0.5 通用夾具 760 72.3 0.35 0.5 5 2 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 9 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X62 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 腰型孔劃線 通用夾具 0 5 2 銑削加工腰型孔，按圖要求 專用夾具 300 15.1 2 2.14 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 11 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 C620-1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 ∮70×138段表面淬火 2 精車小端∮43至尺寸∮41.6，長432㎜ 專用夾具 955 129 0.2 0.7 1 2.26 5 3 精車小端∮43至尺寸∮32，長3㎜ 專用夾具 955 129 0.2 1 0.02 3 4 精車小端∮43至尺寸∮36，長27㎜ 專用夾具 955 129 0.2 0.7 5 0.71 2 5 精車小端∮43至尺寸∮30，長34㎜ 專用夾具 955 129 0.2 1 7 1.25 2 6 精車小端∮43至尺寸∮24，長3㎜ 專用夾具 955 129 0.2 1 0.05 2 7 精車小端∮43至尺寸∮32及端面，如圖 專用夾具 955 129 0.2 1 6 12 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 C620-1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精車大端∮73至尺寸∮71.6，長154㎜ 專用夾具 955 219 0.2 0.7 1 0.8 5 2 精車大端∮68至尺寸∮67，長8㎜ 專用夾具 955 204 0.2 0.5 1 0.04 2 3 精車大端∮58至尺寸∮57，長5㎜ 專用夾具 955 174 0.2 0.5 1 0.03 2 4 5 6 7 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X62 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑花鍵，留加工余量1㎜ 專用夾具 475 149.2 105 5 6 21.7 10 2 3 4 5 6 7 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 10 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 萬能外圓磨床 M131W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗磨大端外圓從∮71.6至尺寸∮70.8 專用夾具 100 0.2 0.05 1 6.9 5 2 粗磨小端外圓從∮41.6至尺寸∮40.8 專用夾具 100 0.2 0.05 1 21.6 3 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 19 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 萬能外圓磨床 M131W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗磨錐孔，留余量0.3㎜ 專用夾具 100 0.2 0.05 1 5.25 5 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 12 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 C620-1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 車螺紋M36×1.5，按圖紙 專用夾具 955 108 0.33 1 2 0.2 5 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 13 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X62 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 半精銑花鍵，留磨削余量0.3 專用夾具 475 149.2 105 0.35 6 21.7 10 2 時效處理 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 14 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 萬能外圓磨床 M131W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 半精磨各端外圓，尺寸如圖 專用夾具 100 0.2 0.05 1 28.5 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 15 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 萬能外圓磨床 M131W 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 磨花鍵到圖紙尺寸要求 專用夾具 100 0.2 0.05 6 19 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 16 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 萬能外圓磨床 M131W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 磨各段外圓到圖紙尺寸要求 專用夾具 100 0.2 0.05 1 28.5 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 鉆床 零件名稱 主軸 共 17 頁 第 17 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 萬能外圓磨床 M131W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 被吃刀量 進給次數(shù) 工時/min r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 磨錐孔到圖紙尺寸要求 專用夾具 100 0.2 0.05 1 5.25 10 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 16 I 目 錄 序 言 II 1 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 .1 2 零件的分析 .2 2.1 零件的作用 .2 2.2 零件圖 .2 2.3 零件的工藝分析 .3 3 零件毛坯的選擇 4 4 工藝過程設計 6 4.1 基面的選擇 .6 4.2 零件表面加工方法的選擇 .9 4.3 制訂工藝路線 .11 5、確定機械加工余量及毛坯尺寸，設計毛坯圖 .15 6 工序設計 .16 6.1 選擇機床 .16 6.2 選擇刀具 .16 6.3 選擇量具 .16 7 確定切削用量及基本時間 .17 7.1 工序 3 車大端端面、鉆頂尖孔、車大端外圓 .17 7.2 工序 4 車小端端面、鉆頂尖孔、車小端外圓 19 7.3 工序 6 半精車小端外圓、端面 20 7.4 銑兩腰型孔及倒角按圖 .22 7.5 粗磨各段外圓 .24 8 夾具設計 .25 8.1 設計夾具的目的 .25 8.2 夾具的分類 .26 8.3 專用夾具的組成 .28 8.4 銑夾具設計 .29 8.4.1 設計思路說明 .29 8.4.2 定位基準的選擇 30 8.4.3 相關受力計算 30 8.4.4 定位誤差分析 32 致 謝 .33 參考文獻 .34 II 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀、位置和尺寸的零件和產(chǎn)品， 并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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，社會上有著各種各 樣的機械或機械制造業(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)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基 礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個 國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 本次畢業(yè)設計的鉆床主軸零件的加工工藝規(guī)程設計及其專用夾 具的設計，是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、 機械工程材料等進行課程之后的又一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個 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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng) 自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知 識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生 產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能更好的完 成本次設計工作。 本次設計水平有限，其中難免有缺點、錯誤，敬請各位老師給 予批評指正。 1 1 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包 括決定各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設備和工裝等。 同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程 度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同， 生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量生產(chǎn)三種，其中 成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，是各種生產(chǎn)組織 管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大批 生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批 大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點。各種 生產(chǎn)類型不同，零件和產(chǎn)品的制造工藝，所用的設備及工藝裝備、 對工人的技術要求、采取的技術措施和達到的技術經(jīng)濟效果也不同。 大批大量的生產(chǎn)，采用專用高效設備及工藝裝備，因而產(chǎn)品的成本 低，但是往往不能適應多品種的生產(chǎn)的要求：而單件小批量的生產(chǎn) 采用的是通用設備及工藝裝備，因而容易適應品種的變化，但是生 產(chǎn)成本高，有時還跟不上市場的需求。因此，目前各種生產(chǎn)類型的 企業(yè)既要適應多品種的生產(chǎn)的要求，又要提高經(jīng)濟效益，他們的發(fā) 展是既要朝著生產(chǎn)過程柔性化的方向發(fā)展，又要上規(guī)模、擴大批量， 以提高經(jīng)濟效益。成組技術為這種發(fā)展趨勢提供了重要的基礎，各 種現(xiàn)代先進制造技術都是在這種要求下應運而生的。 根據(jù)畢業(yè)設計課題要求，本次設計的生產(chǎn)綱領為：批量生產(chǎn)。 2 2 零件的分析 2.1 零件的作用 鉆床是指用鉆頭在工件上加工孔的機床，是具有廣泛用途的通 用性機床，可對零件進行鉆孔、擴孔、鉸孔、锪平面和攻螺紋等加 工。在鉆床上配有工藝裝備時，還可以進行鏜孔,在鉆床上配萬能工 作臺還能進行分割鉆孔、擴孔、鉸孔。而鉆床主軸在鉆床上也起著 必不可少的作用，它可以支撐零件傳動，承受載荷，傳遞扭矩等。 2.2 零件圖 3 2.3 零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺 寸、公差及技術要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工， 各表面的加工精度和表面粗糙度都有很高的加工要求，根據(jù)零件的 技術要求及其在產(chǎn)品中的裝配要求，結合生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，從 工藝角度出發(fā)，對零件圖樣進行工藝性審查。 1）鉆床主軸結構比較復雜，又屬細長軸類零件，其剛性較差。 因此所有表面加工分為粗加工、半精加工和精加工三次，而且工序 分得很細，這樣經(jīng)過多次加工以后，逐次減小了零件的變形誤差。 2）安排足夠的熱處理工序，也是保證消除零件內應力，減少零 件變形的手段。 3）為了保證支撐軸和錐孔的同軸度，加工過程中，配用錐堵使 外圓和錐孔的加工能達到圓跳動公差為 0.015mm 要求。 4）在磨削莫氏 4 號錐孔時，利用基準軸徑 A 做為支撐部位，用 基準軸徑 B 找正工件，保證了錐孔與基準軸的同軸度。 5）無論是車削還是磨削，工件夾緊力要適度，在保證工件無軸 向竄動的條件下，應盡量減小夾緊力，避免工件產(chǎn)生彎曲彎形，特 別是在最后精車、精磨時，更應重視這一點。 其具體的加工面及技術要求如下：1）尺寸 φ70mm 對公共軸線 A-B 的圓跳動公差為 0.01mm。 4 2）尺寸 φ40 mm 對公共軸線 A-B 的同軸度公差為013.2? φ0.008mm。 3）尺寸 φ40 mm 對公共軸線 A-B 的同軸度公差為06.5? φ0.008mm。 4）花鍵軸部份外圓 φ32 mm 對公共軸線 A-B 的圓跳動公差09.25? 為 0.03.mm。 5）花鍵軸花鍵的齒側面對基準軸線 C 的平行度公差為 0.05mm，對稱度公差為 0.012mm。 6）莫氏 4 號的內圓錐孔對公共軸線 A-B 的圓跳動公差為 0.015mm。 7）φ40 mm×52mm 的左端面對公共軸線 A-B 的圓跳動公差為013.2? 0.02mm。 8）錐孔接觸面涂色檢查接解面≥75%。 9）熱處理先整體調質處理 HB217-255，尺寸 φ70mm×138mm 部 分淬火 42~48HRC。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度， 該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術要求采用常規(guī)加工 工藝均可以保證。 3 零件毛坯的選擇 分析完零件的加工性能之后，確定零件毛坯。選擇毛坯包括選 擇毛坯類型以及制造方法、確定毛坯的精度。零件機械加工的工序 5 數(shù)量、材料消耗和勞動量，在很大程度上與毛坯有關。例如毛坯的 形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機械加工 勞動量接越少，材料的消耗也少，機械加工的生產(chǎn)率可以提高，成 本可以降低，但是，毛坯的制造費用提高了，因此確定毛坯要從機 械制造和毛坯制造兩方面綜合考慮，以求得最佳效果。 毛坯類型有鑄造、鍛壓、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。 各種毛坯的制造方法和特點各不相同。但是確定毛坯主要考慮一下 幾點： （1） 、零件的材料及其力學性能。當零件的材料選定后，毛坯 的類型就大致確定了材料是鑄鐵，就選擇鑄造成型；材料是鋼材， 且力學性能要求高的就選擇鍛壓成型，當力學性能要求較低時，可 選擇型材或則鑄鋼。 （2） 、零件的形狀和尺寸。形狀復雜的毛坯，長采用鑄造方法。 薄壁零件不可以用砂型鑄造，尺寸大的鑄件宜選用砂型鑄造；中、 小型零件可用較先進的鑄造方法。常見一般用途的鋼制階梯軸零件， 如各臺階的直徑相差不大，可用棒料；如各臺階的直徑相差較大， 宜用鍛件。尺寸大的零件，因為受設備限制一般使用自由鍛；中、 小型的零件可以選用模鍛。形狀復雜的鋼制零件不宜選用自由鍛。 （3） 、生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯 制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加 工費用的降低來補償，如鑄件應選用金屬模機械造型或者精密鑄造， 鍛件應采用模鍛、冷軋或者冷拉型材等；單件小批生產(chǎn)則應采用木 6 模手工制作或者自由鍛。 （4）具體生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結合具體的生產(chǎn)條件，如現(xiàn) 場毛坯制造的實際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時，應積 極組織專業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應毛坯。 （5）充分考慮使用新工藝、新技術和新材料的可能性。為節(jié)約 材料和能源，隨著毛坯制造和專業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展，目前毛坯制造方面 的新工藝、新技術和新材料的發(fā)展很快。例如：精鑄、精鍛、冷軋、 冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等，在機械中的應用日益的廣泛。應 用這些方法后，可大大減少機械加工量，有時甚至可以不再進行機 械加工。 本次設計的鉆床主軸零件，材料為 45，運行時經(jīng)常受到?jīng)_擊性 載荷，需要保證零件的強度。因此綜合零件工藝特性，生產(chǎn)綱領大 小及其經(jīng)濟性，確定為鍛件經(jīng)過模鍛鍛造后，進行正火處理以消除 鍛件在鍛造過程中產(chǎn)生的內應力，提高材料的性能。 毛坯的具體外形尺寸通過確定加工余量后決定。 4 工藝過程設計 4.1 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正 確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)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，使 7 生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇：粗基準的選擇要求應能保證加工面與非加工面 之間的位置關系及合理分配各加工面的余量，同時要為后續(xù)工序提 供精基準。主要的選擇原則有以下：1、為了保證加工面和非加工面 之間的位置要求，應選非加工面為粗基準。當工件上有多個非加工 面與加工面之間有位置關系要求時，則應以其中要求較高的非加工 面為粗基準。2、合理分配各加工面的余量。其中在分配余量時，應 考慮到以下:為了保證各個加工面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯 余量最小的面為粗基準；為了保證重要加工面的余量均勻，應選重 要加工面為粗基準。當工件上有多個重要加工面都要保證時，應選 余量要求最嚴的面為粗基準。3、粗基準基準避免重復使用，在同一 尺寸方向上通常只允許用一次。粗基準是毛面，形狀誤差也很大， 如重復使用就會造成較大的定位誤差。一般來說基準應避免重復使 用，希望以粗基準定位首先把精基準加工好，為后續(xù)工作做好定位 面。4、選擇粗基準的表面應該光潔平整，要避開鍛造毛邊和鑄造澆 冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保證定位準確、夾緊可靠。當用夾 具裝夾時，選擇的粗基準面還應使夾具的結構簡單、操作方便。 具體到本次的主軸零件的加工上說，粗基準的選擇：按基準的 選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基 準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置 精度高的不加工表面作粗基準。鉆床主軸屬軸類零件，設計基準為 圓柱的表面，工序基準為兩中心孔，選軸的軸線為定位基準，既符 8 合基準重合原則，又符合基準統(tǒng)一原則。 。 選擇精基準時，應能保證加工精度和裝夾可靠方便，主要有以 下一些原則：1、基準重合原則。采用設計基準作為定位基準稱為基 準重合，這樣可以避免基準不重合而引起的基準不重合誤差，保證 加工精度應遵循基準重合原則。2、基準統(tǒng)一原則。在工件的加工過 程中盡可能地采用統(tǒng)一的定位基準，稱為基準統(tǒng)一原則（也稱為基 準單一原則或者基準不變原則） 。3、自為基準原則。當某些表面精 加工要求加工余量小而均勻的時候，選擇加工表面本身作為定位基 準稱為自為基準原則，遵循自為基準原則時，不能提高加工面的位 置精度，只是提高加工面本身的精度。4、互為基準原則。為了使加 工面之間有較高的位置精度，又為了使加工面余量小而均勻，可以 采取反復加工、互為基準原則。5、保證工件定位準確、夾緊可靠、 操作方便原則。所選擇的精基準應能保證工件定位準確、穩(wěn)定、夾 緊可靠。精基準應該是精度較高、表面粗糙度值較小、支撐面積較 大的表面。當使用夾具裝夾時，選擇的精基準面還應使夾具結構簡 單、操作方便。 具體到主軸零件來說，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(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則， 選擇 Φ40 軸段為精基準。 精、粗基準選擇的各條原則，都是從不同的方面提出的要求。 有時，這些要求會出現(xiàn)相互矛盾的情況，甚至在一條原則內也會出 現(xiàn)相互矛盾的情況，這就要求全面辯證的分析，分清主次，解決主 9 要矛盾。如在選擇箱體零件的粗基準時，既要保證主軸孔和內壁腔 的位置要求，有要求主軸孔的余量足夠且均勻，或者要求孔隙的各 孔余量足夠且均勻，就會產(chǎn)生相互矛盾的情況。此時，在保證加工 質量的前提下，結合具體生產(chǎn)類型和條件，靈活運用原則。當中、 小批生產(chǎn)或者箱體零件的毛坯精度較低時，常用劃線來找正裝夾， 兼顧各項要求，解決幾方面的矛盾。 4.2 零件表面加工方法的選擇 為了正確的選擇加工方法，應了解選擇加工方法時考慮的因素， 選擇加工方法時經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗或者查表來確定，再根據(jù)實際情況或 者通過工藝試驗進行修改。選擇時應考慮以下幾點因素：1） 、工件 材料的性質。如淬火鋼的精加工要用磨削，有色金屬的精金加工為 避免磨削時堵塞砂輪，要用高速精細車或者精細鏜。2） 、工件的外 形和尺寸。如對于公差為 IT7 的孔采用鏜、鉸、拉、磨削等都可以。 但是，箱體上的孔一般不宜采用拉或者磨削，而是常常選擇鏜孔 （大孔時）或者鉸孔（小孔時） 。3)、生產(chǎn)類型及考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟 性問題。選擇加工方法要與生產(chǎn)類型相適應。大批大量生產(chǎn)應選用 生產(chǎn)率高和質量穩(wěn)定的加工方法。例如：平面和孔采用拉削加工， 單件小批生產(chǎn)則采用刨削、銑削平面和鉆、擴、鉸孔；又如為保證 質量可靠和穩(wěn)定，保證有高的成品率，在大批大量生產(chǎn)中采用超精 加工加工比較精密零件，常常降級使用高精度加工方法。4） 、具體 生產(chǎn)條件，應充分利用現(xiàn)有設備和工藝手段。5） 、充分考慮新工藝、 10 新技術的可能性，提高工藝水平。6） 、特殊工藝要求，如表面紋路 方向的要求，銑削和鏜削孔的紋路方向與拉削的紋路方向不同，應 根據(jù)設計的要求選擇相應的加工方法。 本次工藝設計的加工面上面已經(jīng)初步分析過了，這里就需要加 工的地方依次選擇相應的加工方法：本零件的加工面有外圓、端面、 螺紋、花鍵、錐孔等，材料為 45 鋼，參考機械制造工藝設計簡明手 冊（哈爾濱工業(yè)大學李益民主編）相關資料，其加工方法選擇如下： （1）Φ70 的外圓柱表面：表面粗糙度為 1.6，屬于 IT7~IT8 級， 需要經(jīng)過粗車、半精車、精車才能達到。但是因為該段淬火 42~48HRC。查《機械工程材料》第 75 頁淬火 可知在淬火時工件會 有很大的內應力，往往會引起工件的變形所以在淬火后腰安排磨銷 以修正變形的外圓。硬度又比較高，所以取消精車改為粗磨。 （2）Φ40 的外圓柱表面：表面粗糙度為 0.8 屬于公差等級為 IT5 級需要經(jīng)過粗車、半精車、粗磨、精磨才能達到。 （3）M36×1.5—6h 外螺紋：該外螺紋在 Φ40 的外圓柱表面上， 所以也要經(jīng)過粗車、半精車、精車這三部才能進行螺紋切削。該處 外表面車削要比圖紙 M36×1.5—6h 的外圓直徑小 0.2mm，這樣便于 外螺紋的配合。外螺紋小徑= 導程×公稱直徑 ×0.62=1.5×36×0.62=33.48mm。 （4）Φ30 的外圓柱表面：此外圓沒有標注粗糙度要求，也沒有 長度要求所以安自由公差來切削。 11 （5）Φ32：表面粗糙度為 1.6，屬于 IT7~IT8 級，需要經(jīng)過粗 車、半精車、精車才能達到。 （6）此處花鍵及腰型孔等，要銑削。 （7）錐孔加工需要磨削。 4.3 制訂工藝路線 制訂工藝路線即是安排零件的加工工序，復雜零件的機械加工 工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，在擬定工 藝路線時要全面地把切削加工，熱處理和輔助工序三者一起加以考 慮，現(xiàn)在分述如下： 1、機械加工工序安排原則。先加工基準面，選為精基準的表面 應安排在起始工序進行加工。劃分工序階段，工件的加工質量要求 較高時，都應劃分階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三 個階段。加工精度和表面質量要求特別高時，還可以增加光整加工 和超精密加工。粗加工階段是從坯料上切除較多余量，所得的加工 精度和表面質量都比較低的加工過程。半精加工是在粗加工和精加 工之間所進行的切削加工過程。精加工是從工件上切除較少余量， 所得精度和表面質量都較高的加工過程。 當然上述的加工階段劃分并非所有的工件都應如此，在應用時 應該靈活掌握。而且，劃分加工階段是對整個工藝過程來說的，因 而應以工件的主要加工面來分析，不應該以個別表面或者個別工序 來判斷。對于箱體、支架、連桿等工件，應該先加工平面后加工孔。 12 這是因為平面的輪廓平整，安放和定位比較穩(wěn)定可靠，若先加工好 平面，就能以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度。次要表 面的加工量都較少，加工比較方便。所以一般的機械加工的順序是： 加工精基準-粗加工主要面-精加工主要面-光整加工主要面-超精密 加工主要面，次要表面的加工穿插在各個階段之間進行。 另外，熱處理是用于提高材料的力學性能、改善金屬的加工性 能以及消除殘余應力，制訂工藝時應根據(jù)設計和工藝要求全面考慮， 熱處理分為：1、最終熱處理，主要目的是提高力學性能，如調質、 淬火、滲碳淬火、液體碳氮共滲和滲氮等都屬于最終熱處理，應安 排在精加工前后，變形較大的熱處理，如滲碳淬火應安排在精加工 磨削前進行，以便在精加工磨削時糾正熱處理的變形，調質處理也 應安排在精加工前進行。變形量小的熱處理如滲氮等，應安排在精 加工后。表面裝飾性鍍層和發(fā)蘭處理一般安排在機械加工完畢后進 行。2、預備熱處理預備熱處理的目的是改善加工性能，為最終熱處 理做好準備和消除殘余應力，如正火、退火和時效處理等。它應安 排在粗加工前后和需要消除應力處。放在粗加工前，可改善粗加工 是材料的加工性能，并可減少車間之間的運輸工作量；放在粗加工 后，有利于粗加工殘余應力的消除。調質處理能得到組織均與細致 的回火索氏體，有時也作為預備熱處理，常安排在粗加工之后。精 度要求較高的精密絲杠和主軸等工件，常需要安排多次時效處理， 以消除殘余應力，減少變形。 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度 13 以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定 為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機床，配以專用夾具，多用通 用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序 集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn) 成本盡量下降。 通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下工藝方案： 工藝路線一： 準備毛坯——正火——調質——把小端深入主軸孔，夾住臺階 處——平端面，鉆中心孔——粗車、半精車這頭外圓——調頭—— 夾大端托小鉆中心孔——粗車半精車小端端各處外圓——銑，用分 度頭夾大端頂小端，銑兩長孔，至圖樣要求——熱處理 φ70mm×138mm 部分淬火 42~48HRC——夾大端頂小端，精車小端各 段外圓，倒角——分度頭夾端、頂小端、粗銑、半精銑花鍵——夾 小端，頂大端（活頂尖） ，粗磨各段外圓——夾小端，中心架托大端 φ70mm 處，粗磨錐孔——車螺紋 M36×1.5~6h 至圖樣要求——磨內 圓錐孔——修中心孔 工藝路線二： 準備毛坯——正火——夾小端托大端鉆中心孔——粗車這頭外 圓——調頭——夾大端托小鉆中心孔——粗車小端端各處外圓—— 調質 ——半精車各處外圓——銑，用分度頭夾大端頂小端，銑兩長孔， 至圖樣要求——夾大端托小端精車各處外圓——分度頭夾端、頂小 14 端、粗銑、半精銑花鍵——車螺紋 M36×1.5~6h 至圖樣要求——熱 處理 φ70mm×138mm 部分淬火 42~48HRC——夾小端，頂大端，粗磨 大端外圓——夾小端，中心架托大端 φ70mm 處，磨錐孔 方法一與方法二相比較，方法一要用到大型車床，大型車床的 每小時的能耗比小型車床的能耗高，經(jīng)濟效益就相對的低了不符合 任務書的要求設計方案必須注重經(jīng)濟性，盡量選用通用工裝及設備， 減少實際生產(chǎn)加工中的外委加工。調質后進行粗車，磨耗會比較高， 刀具的磨損也會提高，零件的尺寸誤差就會提高。 綜合以上，我們修訂工藝方案最終如下; 工藝方案： 工序 1：模鍛成型 工序 2：正火 工序 3：粗車大端端面、鉆頂尖孔、車大端外圓， 工序 4：粗車小端端面、鉆頂尖孔、車小端外圓 工序 5：調質處理 工序 6：半精車小端端面及外圓 工序 7：半精車大端端面及外圓 工序 8：劃線兩腰型孔的位置 工序 9：銑兩腰型孔，按圖 工序 10：∮70×138 段表面淬火 工序 11：精車小端各端外圓，留磨削余量 工序 12：粗銑花鍵 15 工序 13：粗磨各段外圓 工序 14：粗磨錐孔 工序 15：車螺紋 M33×1.5-6h 工序 16：半精銑花鍵 工序 17：時效處理 工序 18：半精磨各段外圓 工序 19：磨花鍵至圖紙尺寸 工序 20：磨各段軸至圖紙尺寸 工序 21：磨錐孔至圖紙尺寸 工序 22：去毛刺，檢驗入庫 以上工藝過程詳見附表 1“機械加工工藝過程綜合卡片” 。 5、確定機械加工余量及毛坯尺寸，設計毛坯圖 本次設計的主軸零件，采用自由鍛造成型，這種方式成型結構 細密，尺寸變形小?？紤]到零件長徑比很大，屬于細長軸類零件。 所有表面的加工分為粗加工、半精加工和精加工階段，并且工序分 的細，加工精度高，細長軸的剛度差，這里我們選擇直徑方向上單 邊余量 5㎜，長度方向兩端各留 3㎜。 毛坯圖如以下附圖： 16 6 工序設計 6.1 選擇機床 本次設計的零件的加工主要分為車削、磨削、銑削三類。 這里我們的車削加工選擇臥式車床 C620-1:其最大加工直徑 210- 400㎜，最大加工長度 1900㎜，完全滿足鉆床主軸零件的加工需要， 機床最大功率 7 千瓦。 銑削加工選擇臥式銑床 X62：工作臺面積 1250×320，橫向行程 620㎜，完全滿足鉆床主軸零件的銑削腰型孔及鍵槽的加工需要，機 床最大功率 7.5 千瓦。 磨削加工選擇萬能外圓磨床 M131W：其磨削外圓直徑 8~315㎜， 最大長度 1400㎜，可磨內孔直徑 13~125㎜，最大直徑 125㎜，砂輪 17 軸電動機功率 4 千瓦。 6.2 選擇刀具 這里加工材料為 45 鋼，我們選擇加工的刀具為硬質合金類車刀、 銑刀。磨具選擇剛玉系列的砂輪。 6.3 選擇量具 本零件屬于大批生產(chǎn)，但是外形規(guī)矩，且尺寸不大，方便測量， 這里采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一種是按計量器具的 不確定度選擇；另外是按照計量器具的測量方法極限誤差選擇。選 擇時，任選其一即可。選擇測量范圍為 0-150，分度值為 0.01㎜的 深度百分尺；選擇分度值為 0.01㎜, 0-1200㎜游標卡尺；根據(jù)測量 表面的不同這里選擇外徑千分尺、游標卡尺等工具。 7 確定切削用量及基本時間 7.1 工序 3 車大端端面、鉆頂尖孔、車大端外圓 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定的方法是先確 定切削深度，進給量，再確定切削速度。 1）已知條件：加工材料 45， =600MPa,鍛件，b? 工件尺寸——坯件 D=80mm，車削后 d=78mm，加工長度 155mm； 分析：由于工件是鍛造毛坯，加工余量單邊 5mm，本次加工為粗車，加工 要求 12.5μm，粗車吃刀量取 1mm， aR 機床為臥式車床 C620-1，工件裝夾在三抓自定心卡盤。 2）選擇刀具 18 選擇直頭焊接式外圓車刀。 根據(jù)表 1.1 由于 C620-1 車床中心高 200mm，選擇刀桿尺寸 B×H=16mm×25mm，刀片厚度 4.5mm。 根據(jù)表 1.2，粗車鍛造毛坯，可選擇 YT15 牌硬質合金。 車刀幾何形狀根據(jù)表 1.3，選擇卷屑槽帶倒棱前刀面， r?=60°， /r=10°， o?=6°， o?=10°， 3）選擇切削用量 確定切削深度 由于粗加工余量僅為 1mm，可以在一次走刀內切完，故p =1mmp? 4）確定進給量 f 根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料、刀桿尺寸為 16mm×25mm， =3-5mm 以及工件直p? 徑在 60-80mm 時，f=0.5-0.7mm/r 按 C620-1 車床說明書選擇 f=0.5mm/r 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù) C620-1 車床說明書，其進給機構允許的進給力 =3530N 根據(jù)表maxF 1.21，當鋼的強度, =980-1110MPa， ≤4mm， f≤0.75mm/r， =45°，b?p?r? =65m/min 時，進給力為 =2600NcVfF 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.11（見表 1.29-2） ，f of??oFf?Ff?? 故實際進給力為 =2600×1.11=2886Nf 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故所選 f=0.5mm/r 的進給量可用。 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)表 1.9，車刀后刀面最大磨損量為 1mm，車 刀壽命 T=60min. 5）確定切削速度 cV 切削速度 可根據(jù)公式計算，也可以直接由表查出。c 根據(jù)表 1.10，當用 YT15 硬質合金車刀加工 =560-620MPa， ≤1.4mm， b?p? f≤0.54mm/r， =156m/min，tv 19 n= =620.7r/min8015610 /???DVc 根據(jù) C620-1 車床說明書，選擇 n=610 r/min, 則實際切削速度 =πDn=153.3m/minc 6）校驗機床功率: 由表 1.24 當 =（580~970）MPa， ≤2mm， b?p? f≤0.6mm/r， ≤162m/min， =4.9Kw,tvcp 查得車床 C620-1 的主軸允許的功率為 7Kw，故選擇的切削量可用，最后決 定的粗車時的切削用量為 =1mm， f=0.5mm/r，n=610 r/min， =153.3m/minp?v 7）計算切削工時 t= 式中： nfl21? 式中 L 加工的實際長度 L 切入時工進的長度1 L 切出時工進的長度2 1）粗車大端軸外圓時， 車端面 L=155㎜，L =5㎜，L =5㎜12 計算切削工時 T= =0.54min5.06?? 粗車的裝夾工件及換刀等輔助時間考慮為 5min，則 總時間 T=0.05+5=5.54 min 2）粗車端面時時的切削時間 車端面 L=39㎜，L =5㎜，L =0㎜12 計算切削工時 T= =0.14min5.0639?? 其余粗車的工序計算類似，這里不再贅述，詳細計算結果見工序過程卡。 7.2 工序 4 車小端端面、鉆頂尖孔、車小端外圓 根據(jù)上面選擇的切削用量 =1mm， f=0.5mm/r，n=610 p? 20 r/min，1)粗車小端端面 計算本工序的切削速度 V=πDn=91.98 m/min 計算切削工時 t= 式中： nfl21? 式中 L 加工的實際長度 L 切入時工進的長度1 L 切出時工進的長度2 粗車軸時， （1） 、車端面 L=24㎜，L 1=5㎜，L 2=0㎜ 計算切削工時 T= =0.1min5.0624?? 換刀等輔助時間考慮為 5 分鐘 2）鉆頂尖孔 L=10㎜，L 1=5㎜，L =0㎜2 計算切削工時 T= =0.05min5.06?? 換刀等輔助時間考慮為 2 分鐘 3）車小端外圓 L=878㎜，L 1=5㎜，L =0㎜2 計算切削工時 T= =2.9min5.0687?? 換刀等輔助時間考慮為 2 分鐘 4）車小端臺階 L=30㎜，L 1=5㎜，L =0㎜2 計算切削工時 T= =0.11min5.063?? 換刀等輔助時間考慮為 2 分鐘 7.3 工序 6 半精車小端外圓、端面 根據(jù)上面選擇的切削用量 =1~1.5mm， p? 21 根據(jù)表 1.6 硬質合金車刀半精車進給量推薦，當切削速度大于 50，表面粗糙度大于 6.3 時，進給量的范圍為 f=（0.3-0.5） mm/r，本工序為半精加工，這里我們參考機床進給量表選擇 f=0.35mm/r 根據(jù)表 1.10，當 =（560-620）b? MPa， p?≤1.4mm，f≤0.38mm/r 時，推薦的切削速度為 176m/min， 根據(jù)公式計算： n= =1167r/min4817601 /???DVc 查車床轉速表，取其轉速為 n=1200 r/min，計算得其實際的切 削速度為： =181m/minv 計算切削工時 t= 式中： nfl21? 式中 L 加工的實際長度 L 切入時工進的長度1 L 切出時工進的長度2 1)半精車外圓∮48 至∮43 段，加工長度 432，吃刀量 1.5㎜， 走刀次數(shù) 2 加工長度 L=432㎜，L 1=5㎜，L 2=0㎜ 計算切削工時 T= =0.73min35.024?? 則 2 次切削工時為 1.46 換刀等輔助時間考慮為 5 分鐘 2）半精車外圓∮48 至∮38 段，加工長度 30, 吃刀量 1㎜，走刀 22 次數(shù) 5 L=30㎜，L 1=5㎜，L =0㎜2 計算切削工時 T= =0.083min35.0?? 則 5 次切削工時為 0.42 換刀等輔助時間考慮為 2 分鐘 3）半精車外圓∮48 至∮34 段，加工長度 416, 吃刀量 1㎜，走 刀次數(shù) 7 L=416㎜，L =5㎜，L =0㎜12 計算切削工時 T= =1min35.046?? 則 7 次切削工時為 7 換刀等輔助時間考慮為 2 分鐘 7.4 銑兩腰型孔及倒角按圖 本工序為銑削鉆床主軸腰型孔，刀具選為硬質合金直柄立銑刀， 銑刀直徑 d=16mm,長度 L=123mm，粗齒齒數(shù) Z=3，加工機床選用臥 式銑床 X62。 1）.確定每齒進給量 fz 根據(jù)臥式銑床 X62 的主要技術參數(shù)，機床最大功率為 7.5kW， 工藝系統(tǒng)剛性為中等；根據(jù)表 3.5 當選用 YT5 刀具時，機床功率 5- 10 kW 查得每齒進給 fz=0.12-0.18mm/z， ，現(xiàn)取 fz=0.12mm/z。 2）.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表 3.7（銑刀磨鈍標準） ，銑刀粗加工時后刀面磨損限度 23 =0.8-1mm；根據(jù)表 3.8（銑刀平均壽命） ，銑刀耐用度 T=60min 3）.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 fMz 根據(jù)表 3.13 當?shù)毒邏勖?T=60min ，進給量 fz=0.12mm/z 時， 推薦的切削速度為 V=14m/min， 計算轉速：n= =278.5r/min1640?? 根據(jù)臥式銑床的主軸轉速，選擇臥式銑床 X62 主軸 n=300r/min，則實際切削速度 V=15.1m/min， 工作臺每分鐘進給量為 fMz=0.12×3×300=108mm/min ，查機 床進給量表，選擇 X62 型臥式銑床 fMz=95mm/min，則實際的每齒進 給量為 fz= =0.11mm/z。3095? 所確定的切削用量為: fz=0.11mm/z, fMz=95mm/min, n=300r/min, V=15.1m/s 確定銑 16×35 孔基本時間 根據(jù)銑削機動時間的計算公式， 打穿工序的基本時間為 Tf= mzl21? )+(1～3)=1.3mmeadl21(5.0?? 式中 l =73mm l1=1.3mm l2 =1.3mm、f Mz=95mm/min Tf= =0.79min. 953.7? 完成工序的基本時間為 Tf= mzl21 24 式中 l =19mm l1=0mm l2 =0mm、f Mz=95mm/min Tf= =0.2min. 9501? 則總共時長 0.2+0.79=0.99 換刀等輔助時間考慮為 5 分鐘 確定銑 20×32 孔基本時間 根據(jù)銑削機動時間的計算公式， 打穿工序的基本時間為 Tf= mzl21? )+(1～3)=1.3mmeadl21(5.0?? 式中 l =73mm l1=1.3mm l2 =1.3mm、f Mz=95mm/min Tf= =0.79min. 953.7? 完成工序的基本時間為 Tf= mzl21 式中 l =12mm l1=0mm l2 =0mm、f Mz=95mm/min Tf= =0.36min. 95012? 則總共時長 0.36+0.79=1.15 換刀等輔助時間考慮為 5 分鐘 7.5 粗磨各段外圓 機床：萬能外圓磨床 M131W 1）砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表 3.1- 25 45，砂輪的直徑 D=500mm，砂輪的寬度取 B=75 mm 2)工件回轉速度與轉數(shù)：根據(jù)[3]表 2.4-148，查得 =0.233~0.476 ,取 =0.350 ，WV/msWV/ms2.5/nrs? 3)軸向進給量 :根據(jù)[3]表 2.4-148，查得af =(0.5~0.8)B，取 =45aBf aBf/r 4）徑向切入進給量 ：根據(jù)[3]表 2.4-1480，r 預估 =0.350mm 可查得 =0.0176~0.0110 ，取 =0.150WVrf /mrrf/mr 5）每分種金屬磨除量 Z 可用公式計算： Z=1000 mmWVafr3/min1015426.5Z???3/in 6) 機動時間 ：jt 被磨削層長度 ：L=138+432=570㎜ l 單面余量 ：bZ0.4? 局部修磨的系數(shù) k：根據(jù)[3]表 2.5-11， 1.k? 機動時間 jt =24.7min45.107??rabjfnKLZt 以上的計算表格參數(shù)查自《切削用量簡明手冊》 ，相似的工時計 算這里不再一一贅述，具體數(shù)值見工序卡。 26 8 夾具設計 8.1 設計夾具的目的 在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱 工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工 對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在機械制造 中采用大量的夾具，機床夾具就是夾具中的一種。它裝在機床上， 使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作 用。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證 加工精度，因為用夾具裝夾工件時，工件相對機床（刀具）的位置 由夾具來保證，基本不受工人技術水平的影響，因而能較容易、較 穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動生產(chǎn)率，因為采用夾具后， 工件不需要劃線找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時間， 提高了勞動生產(chǎn)率；擴大機床的使用范圍，因為使用專用夾具可以 改變機床的用途、擴大機床的使用范圍，例如，在在車床或搖臂轉 床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；改善勞動 條件、保證生產(chǎn)安全，因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動 強度、改善勞動條件，降低對工人操作技術水平的要求，保證安全。 8.2 夾具的分類 （1）通用夾具 27 通用夾具是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工 件的夾具。例如， 車床上的三爪卡盤和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭； 銑床上的平口鉗、分度頭和回轉工作臺等。它們有很大的通用性， 無需調整或稍加調整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已 經(jīng)標準化。由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機床附件供應給用戶。 （2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設計的夾 具，具有結構緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點。專用夾具通常由使用 廠根據(jù)要求自行設計和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 （3）組合夾具 組合夾具是在機床夾具零部件標準化的基礎上，由一整套預先 制造好的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標準元件和合件， 按照組合化的原理，針對工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾 具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時使用。 組合夾具的應用范圍十分廣泛。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化 快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場合，在批量生產(chǎn)中也可利用組 合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。用組合夾具元 件可以組裝成各類機床夾具。數(shù)控機床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更 加推動了組合夾具技術的進步，擴大了組合夾具的應用范圍。 組合夾具具有以下特點：組合夾具元件可供多次使用，但其一 旦組裝成某個夾具后，該夾具結構仍屬專用性，只能一次使用。當 28 變換加工對象時，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結構，以 滿足新工件的加工要求。和專用夾具不一樣，組合夾具的最終精度， 是靠各組成元件的精度，直接組合來保證的，不允許進行任何補充 加工，否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標準元件 組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結合面接觸剛度， 對加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專用夾 具那樣緊湊。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時組裝，以應 生產(chǎn)之急。 （4）拼裝夾具 拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標準化、 系列化的夾具元件，直接按專用夾具的裝配方法（銷釘定位、螺栓 緊固）裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設 計與制造周期，而且當產(chǎn)品改型時原來夾具的大部分元件仍可拆下 重新使用，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 （5）通用可調夾具 通用可調夾具是指根據(jù)不同尺寸或種類的工件，調整或更換個 別定位元件或夾緊元件而形成的專用夾具。加工對象不很確定，通 用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 （6）成組夾具 成組夾具是指專為加工成組工藝中某一組零件而設計的可調夾 具。加工對象明確，只需調整或更換個別定位元件或夾緊元件便可 使用，調整范圍只限于本零件組被的工件，適用于成組加工。 29 通用可調夾具和成組夾具都是一種比較先進的、繼承性好的新 型夾具。采用這兩種夾具可大大減少專用夾具數(shù)量，縮短生產(chǎn)準備 周期，降低生產(chǎn)成本，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并可有效地促進并實 現(xiàn)機床夾具標準化、系列化和通用化。 通用可調夾具與成組夾具的區(qū)別在于：前者的加工對象不很確 定，其更換調整部分的結構設計，往往具有較大的適應性，通用范 圍大；而成組夾具則是為成組加工工藝中一組零件而專門設計的， 加工對象十分明確，可調范圍也只限于本組內的零件，因此后者亦 稱為專用可調夾具。 8.3 專用夾具的組成 （1）定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中 的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正 確的位置，如支撐釘、支撐板、V 形塊、定位銷等。 （2）夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置 在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位 移，同時防止或減小振動。它通常是一種機構，包括夾緊元件（如 夾爪、壓板等） ，增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸 輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。 （3）對刀—引導裝置 30 它的作用是確定夾具相對于刀具的位置，或引導刀具進行加工， 如對刀塊、鉆套、鏜套等。 （4）其他元件及裝置 如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設置的一些裝置， 如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 （5）夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件，并 與機床有關部位連接，以確定夾具相對于機床的位置。 8.4 銑夾具設計 8.4.1 設計思路說明 本套夾具利用 V 型塊定位。固定 V 型塊定心，活動 V 型塊調整， 消除了零件在制造過程中公差給下一步加工帶來的不便利。定位銷 軸找平零件后，用壓板將零件夾緊，從而實現(xiàn)對零件的完全固定。 通過調整絲桿，保證零件加工位置與對刀塊的相對位置后，在對刀 塊的導引下完成對主軸零件長孔的加工。簡單方便，堅固耐用。 8.4.2 定位基準的選擇 因為本工序的加工時，零件已經(jīng)完成了對外圓的半精車，零件 的外形已經(jīng)有了一定的精度，所以本次工序我們選擇利用 V 型塊支 撐半精車過的外圓面，來完成對腰型孔的加工定位。 31 8.4.3 相關受力計算 根據(jù)《現(xiàn)代夾具設計手冊》可查得：硬質合金立銑刀的銑削力 計算公式為： ZnDPwfp13.0973.05.8.012??? 式中：P——銑削力（N） ——背吃刀量(㎜)，這里選擇按 73㎜計算p? ——每齒進給量(㎜)，這里選擇的 0.11f D——銑刀直徑（㎜） ，這里選擇的為 16㎜ ——銑削寬度(㎜)，這里按 16㎜計算w? n——銑刀每分鐘轉速，這里選擇為 300 z——銑刀的齒數(shù)，這里選擇為 3 計算得：P=8869.26N 則，切削力產(chǎn)生的扭矩為：M=FR=190689.09N㎜ R 回轉半徑 43÷2=21.5㎜ 根據(jù)夾具設計中的壓緊方式，選擇夾緊力的計算公式： =36737.68 牛2sin12????DfMKW M 切削扭矩，這里取 190689.09N㎜ D 回轉直徑，這里為 43㎜ α V 型的角度，這里為 90 f 摩擦系數(shù)，這里取 0.25 K 安全系數(shù)，這里取 2.5 32 即夾緊力大小為 36737.68N 根據(jù)受拉螺栓強度計算條件： ?????4/21dF??6.12??S? 查得 35 鋼調質處理，屈服極限為（275-295）MPa，這里我們按 285 MPa 計算，螺栓直徑大小 d≥ = =15.1㎜????F44.1/285637? 根據(jù)結構尺寸需要，我們這里選擇的夾緊螺紋的大小選擇為 M20， 兩處，其和值遠遠大于其最小直徑 15.1㎜，故夾緊是非常安 全可靠的。 8.4.4 定位誤差分析 本套夾具中選用了雙 V 型塊定位的方式，利用零件的外圓表面 33 和 V 型定心的原理來實現(xiàn)對主軸的加工。 本套夾具中，夾具精度只需要保證，零件端面與調整定位用的絲 杠的平面度，即可保證腰型孔的加工位置精度。其他方向的尺寸公 差為自由公差，按線性尺寸未注公差等級精密級考慮，尺寸再 30- 120 之間的公差為±0.15，零件中的 V 型考慮的是同一模具，考慮 外形相對公差為±0.05 這樣，將理論與實際的 V 型定位誤差控制在 ±0.05 的范圍內，而自由尺寸的公差范圍為±0.15，所以該定位的 公差滿足圖紙的需要。 致 謝 大學的生活多彩豐富，4 年的學習隨著畢業(yè)論文的結束畫上圓 34 滿的句號。在這段時間里，在所有老師的細心教育和自己的刻苦努 力下，我學到了很多很實用的知識。更重要的是，我學到不僅僅是 書本上的知識，更是一種學習的能力。相信，這一定可以幫助我在 今后的工作中發(fā)揮積極的作用。 在這次畢業(yè)論文中，給予我?guī)椭畲鬅o疑就是我的指導老師。 雖然老師工作繁忙，但卻對我的悉心指導卻絲毫沒有怠懈，從書本 的理論知識到工廠的加工細節(jié)，給予了我很多詳細的知道與啟發(fā)。 不斷拓展自己的思維，培養(yǎng)了我獨立思考、處理問題的能力。在這 次論文中，真的感覺學到了很多很多知識，在此表示我衷心的感謝。 最后，再次感謝所有在這次論文中給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W。 也再次致敬，漸行漸遠的美麗的大學校園。 參考文獻 [1]李益民.機械設計制造工藝簡明手冊[M]. 哈爾濱:哈爾濱工 35 業(yè)大學，1994 [2]艾興. 切削用量簡明手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，1994 [3]常漢青.主軸和箱體類零件的機械加工工藝分析[J]. 機械工 程學報, 2008, 28(16). 19-8. 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