買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 武漢職業(yè)技術學院 學 畢業(yè) 設計 (論文 ) 軸 工藝與夾具設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 目 錄 . 1 第 1 章 零件的分析 . 2 件的作用 . 6 件的工藝分析 . 6 析、審查產品的零件圖和裝配圖 . 6 件的結構工藝性分析 . 6 第 2 章 確定毛坯畫毛坯圖 . 7 第 3 章 工藝規(guī)程設計 . 8 位基準的選擇 . 8 定工藝路線 . 8 案比較與分析 . 9 擇加工設備及刀、量具 . 12 定切削用量及基本工時 . 12 序 30 . 12 序 40 . 15 序 50 . 15 序 60 . 17 序 80 . 17 序 90 . 18 序 100 . 18 序 110 . 19 序 120 . 19 序 130 . 19 序 140 . 20 序 150 . 21 第 4 章 夾具設計 . 24 序尺寸精度分析 . 24 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 位方案確定 . 24 位元件確定 . 24 位誤差分析計算 . 25 緊方案及元件確定 . 26 具總裝草圖 . 26 總 結 . 27 致 謝 . 28 參 考 文 獻 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第 1 章 零件的分析 件的作用 下面所示為動力輸出裝置中的主要零件。再由 50A, 圖 1 軸 件的工藝分析 析、審查產品的零件圖和裝配圖 制定工藝規(guī)程時，首先應分析零件圖及該零件所在部件的裝配圖。了解該零件在部件中的作用及零件的技術要求，找出其主要的技術關鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采取適當的措施加以保證。 件的結構工藝性分析 所謂零件的結構工藝性是指設計的零件在滿足使用要求的前提下，其制造的可行性和經濟性。 由圖 3零件材料為 45鋼，調質處理 200為低碳鋼具有較高 的強度，耐磨性，耐熱性及減振性適用于較大應 力，要求耐磨的零件。 該零件的主要加工面為軸的表面和孔銷。軸的表面會直接影響配合的接觸精度和密封。鍵槽的平行度也直接影響配合的精度。 加工的關鍵所在。該零件上的平行度為 0 08，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圓度為 0。 05 和圓跳讀 0。 04。由參考文獻中有關資料所得和機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的工藝性是 可行的。 第 2 章 確定毛坯畫毛坯圖 在擬訂機械加工工藝規(guī)程時，毛坯選擇得是否正確，不僅直接影響毛坯的制造工藝及費用，而且對零件的機械加工工藝、設備、工具以及工時的消耗都有很大影響。毛坯的形狀和尺 寸越接近成品零件，機械加工的勞動量就越少，但毛坯制造的成本可能會越高。由于原材料消耗的減少，會抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，應根據生產綱領、零件的材料、形狀、尺寸、精度、表面質量及具體的生產條件等作綜合考慮，以選擇毛坯。在毛坯選擇時，應充分注意到采用新工藝、新技術、新材料的可能性，以降低成本、提高質量和生產率。 毛坯的種類包括： 鍛造件 、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。合理的選擇毛坯，通常從下面幾個方面綜合考慮： 1、零件材料的工藝特性； 2、生產綱領的大?。?3、零件的形狀和尺寸； 4、現有的生產 條件。 根據零件材料確定此毛坯為鍛件。鍛造時應安排人工調質處理 200考文獻， 1表 2。 3鍛件的尺寸公差等級為 如：粗， 精， ( 根據該零件的各加工精度要求，經過查表得鍛造的毛坯尺寸為各加工表面都留有加工余量 3此為圓柱所以保留加工余量為 6 鍛件直接鍛造出此大概形狀，參考文獻（ 1）表 查表法確定各個加工的總余量如上圖所示。 由參考文獻 （ 1） 主要毛坯尺寸及公差 （ 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 件的長度尺寸 235 6 241 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第 3 章 工藝規(guī)程設計 位基準的選擇 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要孔的毛坯孔和軸面作粗基準：1、在保證各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 2保證定位準確、夾緊可靠。 選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以及安裝的方便可靠。其選擇的原則如下： 1、基準重合原則； 2、基準統(tǒng)一原則； 3、自為基準原則； 4、互為基準原則； 5、所選精基準 應能保證工件定位準確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結構簡單適用。 精基準的選擇：加工輸出軸，通過了解零件結 構特點和加工精度要求，可以初步選定車各階梯圓柱面時分別以不加工面為基準。選定 位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡單，可靠，操作方便，使用夾具即可。利用鉆頂尖孔可以對精加工面進行自由度的限制確保加工達到要求精度。 定工藝路線 根據各表面加工要求和各加工方法能達到的經濟精度，確定各外圓面加工方法如下：外圓面：粗車 精車 因為外圓面與 6同軸度要求，所以宜在一次固定加工中完成，以保證其位置精度。根據先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的加工原則，先完成一端的粗加工 后再精加工，再調頭加工另外一端。然后加工鍵槽，滾斜齒輪，最后進行修磨加工。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 為改善工件材料的力學性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進行，這是因為淬火處理后尤其是滲碳淬火后工件會有較大的變形產生，為修正滲碳、淬火處理產生的變形，熱處理后需要安排精加工工序。在淬火處理之前，需要將銑鍵槽、鉆孔、攻螺紋，去毛刺等次要表面的加工進行完畢。當工件需要作滲碳淬火處理時，由于滲碳過程工件會有較大的變形產生，常將滲碳過程放在次要表面加工之前進行，這樣可以減少次要表面與淬硬表面間的位置誤差 。 根據機械加工工序先后順序的安排，一般應遵循以下幾個原則： 1、 先加工定位基準，再加工其他表面。 2、 先加工主要表面，后加工次要表面。 3、 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 4、 先加工平面，后加工孔。 為了減少工件的換位帶來的加工誤差，可以在一次裝夾中通過換刀來完成幾個工序的加工。對于位置度要求較高的孔系，宜在同一工位工安排該孔系相關表面的加工工作，以消除工件更換裝夾誤差對孔系位置精度要求的影響。 綜合上述論述，初步擬訂加工工藝路線如下： 案比較與分析 加工 路線方案一： 10 時效 20車兩端面 （長度達 235 30 鉆中心孔 0 粗車外圓 500粗車 50、 32、 27、 20、 0 調質處理 70 修磨中心孔 80 精車 50、 32、 27、 20、 0 車退刀槽 600 車 螺紋 110 掉頭，粗車 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 120 精車 32 130 銑鍵槽 140銑 四方 2250去毛刺 160清洗 170檢驗 180油封、入庫 加工路線方案二： 10 時效 20車兩端面 （長度達 235 30 鉆中心孔 0 粗車外圓 500粗車 50、 32、 27、 20、 0 調質處理 70 修磨中心孔 80 精車 50、 32、 27、 20、 0 車退刀槽 600 車 螺紋 110 掉頭，粗車 32 120 精車 32 130 銑鍵槽 140銑 四方 2250去毛刺 160清洗 170檢驗 180油封、入庫 上述方案中遵循了工藝路線擬定的一般原則，但是在某些工序上有些問題還值得進一步討論。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 從上述 2種方案比較可以看出，二者的區(qū)別在于調質工序的安排，方案一把調質放到后 面工序，而方案二把調質放到粗加工之后加工。從手冊了解可知調質容易出現開裂變形等缺陷，如果安排在最終工序將會導致零件尺寸超差達不到使用要求。 根據零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗、精加工跟開的原則來劃分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的機床或不同的刀具順次同步進行加工。對于單個零件要先粗加工、后半精加工，而后精加工?；蛘咭慌慵?，先全部進行粗加工、半精加工，最后再進行精加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面粗、精加工完畢后，再加工另的其他表面；否則，可能會在對新的表面進行 大切削量加工過程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面變形。所以在車削中應先切除整個零件的大部分余量，再將其表面精車一遍，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中間最好隔一段時間，以使粗加工后零件的變形能得到充分的恢復，再進行精加工，以提高零件的加工精度。 在工序中鉆孔、擴孔和對孔的攻絲可以只安排一個工序，這樣就可以節(jié)省工時，而且還減少了工步。 修改后的工藝路線如下： 鍛造毛坯 10 時效 20車兩端面 （長度達 235 30 鉆中心孔 0 粗車外圓 500粗車 50、 32、 27、 20、 0 調質處理 70 修磨中心孔 80 精車 50、 32、 27、 20、 0 車退刀槽 600 車 螺紋 110 掉頭，粗車 32 120 精車 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 130 銑鍵槽 140銑 四方 2250去毛刺 160清洗 170檢驗 180油封、入庫 擇加工設備及刀 、 量具 由于生產類型為少批量生產，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于 工件質量較大，故需要輔助工具來完成。 平端面確定工件的總長度。可選用量具為多用游標卡尺（ ,測量范圍 0 1000考文獻 2表 6 7）。采用車床加工，床選用臥式車床 考文獻 2表 4 3），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻 2第五篇金屬切削刀具，第 2、 3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。 鉆中心孔。選用 60中心鉆（參考文獻 4第 6章）。 銑鍵槽 5。選擇 式（萬能）銑床（參考文獻 2表 4 17）。選擇與鍵槽寬度相同型號的刀具。采用精銑專用夾具及游 標卡尺、刀口形直尺。 滾 齒。選用滾齒機 考文獻 2表 4 25）。專用夾具、量具及檢具。 修磨齒。選用內圓磨床 考文獻 2表 4 12）專用量具、夾具。 定切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F根據切削用量簡明手冊（第三版，艾興、肖詩綱編， 1993 年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以 *號，與機械制造設計工工藝簡明手冊的表區(qū)別。 序 30 本工序為 車兩端面 ，已知加工材料為 45， 鍛造件 ，有外皮，機床 通車床，工件用內鉗式卡盤固定。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 所選刀具為 據切削用量簡明手冊表 于 00表 故選刀桿尺寸 = 516 ，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱 型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓弧半徑 可在一次走刀內完成，故 （ 3 f 根據切削加工簡明實用手冊可知：表 桿尺寸為 ，pa 工件直徑 10 400之間時， 進給量 f =1.0 按 9）在 機械制造工藝設計手冊可知： f =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表 1 30，530N 。 根據表 強度在 174 207，pa f 045 時，徑向進給力： 950N 。 切削時.0，1.0， 2），故實際進給力為： 50 = （ 3 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 f = 用。 根據切削用量簡明使用手冊表 刀后刀面最大磨損量取為 車刀壽命 T = 可直接有表中查出。 根據切削用量簡明使用手冊表 6質合金刀加工硬度 200 219造件 ，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系數為.0，故： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根據 0n=125 這 時實際切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 160 245 ，pa f 切削速度 時， 切削功率的修正系數實際切削時間的功率為： = （ 3 根據表 n = r 時，機床主軸允許功率為 所選切削用量可在 床上進行，最后決定的切削用量為： f = n = r = V = m 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 換車刀手動進給。 . 計算基本工時 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量簡明使用手冊表 削時的入切量及超切量 y + = 則L =127 +1 = （ 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 序 40 本工序為 車兩端面 鉆中心孔 ，已知加工材料為 45，鍛造件，有外皮，機床 件用內鉗式卡盤固定。 根據機械加工工藝手冊第 2卷表 得鉆頭直徑小于 10鉆孔進給量為 則取 確定切削速度，根據機械加工工藝手冊第 2卷表 削速度計算公式為 m （ 3 查得參數為 , 具耐用度 T=35則 v = =1.6 所以 n =72 選取 所以實際切削速度為1000 v=確定切削時間（一個孔） t = 28 序 50 粗車外圓 所選刀具為 據切削用量簡明手冊表 于 00表 故選刀桿尺寸 = 516 ，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓弧半徑 可在一次走刀內完成，故 f 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 根據切削加工簡明實用手冊可知：表 桿尺寸為 ，pa 工件直徑 10 400之間時， 進給量 f =1.0 按 9）在機械制造工藝設計手冊可知： f =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表 1 30，530N 。 根據表 強度在 174 207，pa f 045 時，徑向進給力： 950N 。 切削時.0，1.0， 2），故實際進給力為： 50 = 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選 f = 用。 根據切削用量簡明使用手冊表 刀后刀面最大磨損量取為 車刀壽命 T = 可直接有表中查出。 根據切削用量簡明使用手冊表 15質合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系數為.0，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根據 0n=125 這時實際切削速度 0001000 125127 m（ 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 160 245 ，pa f 切削速度 時， 切削功率的修正系數實際切削時間的功率為： = 根據表 n = r 時，機床主軸允許功率為 所選切削用量可在 床上進行，最后決定的切削用量為： f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量簡明使用手冊 表 削時的入切量及超切量 y + = 則L =126+1 = 半精車 )(6125 糙度值為 m尺寸保持 69；車距離為 精鏜 )(7100 ，深 序 60 粗車 25、 23、 22、 20、 21. 該工序與工序 50 的計算方法完全一樣，在此不一一計算。 工序 70 調質不需計算切削 計算。 序 80 修磨中心孔 由機械加工工藝手冊 磨料的選擇各表選取 : 50 40 127 其含義為：砂輪磨料為棕剛玉，粒度為 46號，硬度為中軟 1級，陶瓷結合劑， 6號組織手型砂輪其尺寸為 350 40 127 （ D B d） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 砂輪速度： n=1500r/V=30m/s 軸向進給量： 線程）機械加工工藝設計實用手冊表 15向進給量： 線程） 工件速度 00 m/s） N=10001000 5=m （ 3 查機械加工工藝手冊表 k= f = 1252 = s） （ 3 磨 40 的機床選擇為 具選擇代號為 圓柱磨頭，根據機械加工工藝設計實用手冊表 定砂輪直接為 20則工件速度0 縱向進給量 0，工作臺一次往復行程磨削深度 根據以上數據計算出所耗工時為 41.5 s。 序 90 精車 25、 23、 22、 20、 工序與工序 50 的計算方法完全一樣，在此不一一計算。 序 100 車退刀槽 切削深度 據機械加工工藝手冊表 6 查得：進給量 0 /fa m m z ,查機械加工工藝手冊表 切削速度 23 / m ， 機床主軸轉 速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 3 4 5 . 8 / m i 1 4 1 6 0 ， 查機械加工工藝手冊表 7 m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 4 7 . 5 0 . 4 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 進給量 0 . 0 5 2 4 4 7 . 5 / 6 0 0 . 9 5 /a Z n m m s 工作臺每分進給量 0 . 1 8 / 5 7 / m i m m s m m 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知深度為 3l=3動時間 1573= 工序 110 掉頭，粗車 35、 34 該工序與工序 50 的計算方法完全一樣，在此不一一計算。 序 120 精車 35、 34 該工序與工序 50 的計算方法完全一樣，在此不一一計算。 序 130 銑鍵槽 1 加工條件 工件材料： 45， b =械工程材料表 5 6,24 38 加工要求： 一夾一頂裝夾工件，粗，精銑花鍵 機床： . 切削用量 選取銑刀類型及其參數：根據花鍵軸參數，選取高速鋼尖齒槽銑刀，其直徑D=40，銑刀厚度 L=18，齒數 Z=16 選取每齒進給量 據銑刀結構及其參數，加工性質和銑削寬度 1202=4表選取每齒進給量 z 確定刀具耐久度 T：按表 18。 2定銑刀耐久度 T=120擇切削速度 V：根據表 取切削速度 V，按條件 D=40； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 L=10Z=16； T=120 z， 取 5m/根據不同的加工條件進行修正計算。 按表 件硬度為 255 302，取 后確定 V=5 確定銑床主軸轉速 N N=100V/ D=1000 100=據 銑床說明書，選定 N =190r/后確定的切削速度為： V= 100 190/1000=定每分鐘進給量 f=Z N =18 190=據 床說明書，確定 驗機床電動機功率：選取切削功率 按公式 以滿足要求 計 算縱向工作臺的工作行程長度： L=l+2 長度 l=95 1 =400+21+3=4243) 切削工時 計算機動時間： N/24 10/118=1 工序 140 銑 花鍵 定銑 削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，擇 ac=定每齒進給量： 算切削速度：根據表 3t=1000 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 由表 38.5,.3,.2,.1,.1,m=0.2 v=定機床主軸轉速 n=1000v/d=1000 100=260r/據機床說明書選 n=255r/際切削速度為 v=000=00=算基本工時 首先計算每分鐘進給量 fm=6 25153mm/據機床說明書選 65m/本工時： L/2+65=1 工序 150 滾齒 （ 1）滾齒 a、背吃刀量的選擇 參考文獻 機械加工工藝手冊第二卷，表 35 可知滾刀走刀次數（背吃刀量）可知，盤形齒輪和軸齒輪的模數均小于 3走刀次數為 1 次滾切至全齒深。 b、進給量的選擇 根據表 36 可知，前面所選擇的滾齒機床 于第機床組別，查表 37 可知滾刀粗滾加工進給量為 4 5件每轉，又因所加工的齒輪螺旋角分別為5 和 15，故均小于 30，所以粗加工進 給量須乘以修正系數 故修正后的粗滾進給量為 4件每轉，查 齒機說明書，選擇進給量 件每轉。 c、切削速度的選擇 根據上述的走到次數、進給量和表 33 推薦的滾刀壽命，考慮被加工材料性質、齒輪模數和其他加工條件來確定切削速度，參考表 39 高速鋼標準滾刀粗切齒輪時的切削速度，選擇粗切速度 35m/ n 175r/ （ 2）剃齒 采用查表法，參照齒輪制造工藝手冊表 10 9、表 10 11 查得余量及切削用量如 3所示： 表 3剃齒切削參數及 切削余量 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 名稱 切削速度（ m/ 縱向進給量（ mm/r） 徑向進給量 行程次數 剃齒余量 軸齒輪 105 次 形齒輪 105 次 據 表 10 9 表 10 9 表 10 9 表 10 9 表 1011 注：剃齒余量為齒厚余量。 （ 3）強力 珩 齒（盤形齒輪） 切削用量的選擇，參照齒輪制造工藝手冊表 10 22，選擇主軸轉速 800r/削速度 向進給量 2000mm/向進給量 據表 1023，選擇加工余量（公法線） （ 1）機動時間：參考文獻機械加工工藝手冊第一卷，由公式 (m )(021 （ 4 公試中 b 齒輪的齒寬； 21 滾刀滾入和滾出長度； Z 被加工齒輪齒數； 0n 滾刀的轉速； 滾刀進給量； k 為滾刀頭數。 其中 （ 4 于是一次滾出，即為齒全深），0 為滾刀的安裝角（通常等于工件的螺旋角），帶入數值計算得 s ) 3(5t a 3(t a 2 （注： 3 5 取值 4 c 01pp 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 將以上參數帶入公式（ 4算得 m i m i n )3) （ 2）輔助時間機械加工工藝手冊第一卷表 42 滾齒機上雙頂尖工件裝夾時間為： 床操作時間（工件刀具的啟動停止、刀架靠近和離開工件、清理鐵屑等）為： （