芯軸零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 序 言 . 2 1 零件的分析 . 3 . 3 . 3 2 工藝規(guī)程的設(shè)計 . 4 . 4 . 4 . 4 . 4 . 4 序尺寸及毛坯尺寸的確定 . 5 . 6 3 夾具設(shè)計 . 12 . 12 . 12 . 12 . 13 . 14 . 14 參考文獻(xiàn) . 15 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 序 言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作 打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 零件的分析 件的作用 軸類零件是常見的典型零件之一。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實心軸、空心軸等。它們在機(jī)器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉(zhuǎn)矩或運動。題目所給的零件是芯軸。 它屬于軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋孔、槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位置，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便；槽用于安裝鍵 ，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。 件的工藝分析 芯軸主要有三組加工表面，它們相互之間都有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1主要是 35 為主的外圓加工表面。 這一組加工表面包括：一個 35 外圓及端面， 40 外圓。還有 2主要是 90 凹槽的加工表面。 這一組加工表面主要通過角度銑刀來加工 90 凹槽。 3主要是 77 外圓、端面的加工表面。 這一組加工表面主要是車 77 外圓， 53 、深 5 的槽。同時還要對其攻螺紋 ，共 5 個，深 21。 這三組加工表面之間都有一定的位置要求，主要是加工順序的安排。三組加工面應(yīng)該依次加工，這樣有利于裝夾，同時能夠很好的保證零件的加工質(zhì)量，提高零件的加工精度。 由以上的分析可知，對于三組加工面而言，可以先加工第一組加工面，然后借于專用夾具加工另外的表面，并且保證他們之間的位置精度要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 工藝規(guī)程的設(shè)計 定毛坯的制造形 式 該芯軸零件材料應(yīng)該選 45鋼，因其屬于一般的軸類零件，故選 45鋼可滿足其要求。 該芯軸零件屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇 85的熱軋圓鋼棒料作毛坯。 這對于提高生產(chǎn)率、保證零件加工質(zhì)量也是有利的。 準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 該芯軸零件粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。外圓加工采用三角卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、外圓。先用外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個端面，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾已經(jīng)加工的外圓面，在加工另一端的表面。 芯軸主要是回轉(zhuǎn)表面，主要應(yīng)采用車 削與外圓磨削成形。但該零件還有 90凹曹以及 53 ，深 5 的槽和 5 個螺紋孔，所以也要用銑削和鉆孔來完成。由于公差等級較 低 ，表面粗糙度 大 ，故 除 35 外圓 需半精加工外，其余表面和加工工藝都只需粗加工 。 基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為了保證不加工表面和加工表面的位置的要求應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn) 基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 藝路線的擬定 為了保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各 項技術(shù)要求必須制定合理的工藝路線。 由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn) 所以采用通用機(jī)床配以專用的工、夾、具并考慮工序集中以提高生產(chǎn)率和減少機(jī)床數(shù)量以便降低生產(chǎn)成本。同時，還要考慮經(jīng)濟(jì)效果。 制定工藝路線： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 下料 車削毛坯 粗車各外圓 半精車 35 圓 車 退刀槽槽 鉆 、擴(kuò) 螺紋孔 銑 90 缺口和 53 攻 5* 終檢。 鑄件 退火 工序 : 面 ， 粗車 35 40 掉頭車 77 35圓。 33 擴(kuò) 螺紋孔 。 0 缺口 和 53 圓 槽 。 * 8 庫。 在銑直角缺口時，工件必須傾斜 ，直角銑刀垂直銑下。這樣 能更好 的銑出 90 凹槽 。 此方案還要考慮工廠的具體條件等因素如設(shè)備能否借用工、夾、量具等。根據(jù)此方案的工藝路線制定出詳細(xì)的工序劃分如下所示 : 毛坯為鑄件清理后退火處理以清除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機(jī)械加工性能在毛坯車間調(diào)整 根據(jù)此工序的安 排編出機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡片。 工序 : 削毛坯 面 ， 粗車 35 40 掉頭車 77 35圓。 33 擴(kuò) 螺紋孔 。 0 缺口 和 53 * 8 庫。 械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “ 芯軸 ” 零件材料為 45鋼，硬度為 207坯重量約為 產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用在鍛錘上合模模 鍛毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1外圓表面、端面（ 35 ， 40 。 考慮其加工長度為 125其連接的最大加工外圓表面為 80 ，為 簡 化模鍛毛坯外形，現(xiàn)在直接取外圓表面為 80直徑 77面粗糙度值只要求粗加工，此時直徑余量 2Z=3能滿足加工要求。 35 面粗糙度值 為 要半精加工。設(shè)定其粗加工余量 2Z=4半精加工余量 2Z=1 2芯軸的 2個端面的加工余量（ 3577 根 據(jù)所設(shè)計的零件毛坯圖，端面的加工余量也就是長度方向的加工余量應(yīng)該規(guī)定為 33. 90 缺口 的加工余量。 該加工部位的毛坯為實心，要有一定的切削力，參照工藝手冊及零件毛坯圖確定加工余量為：銑 90 凹槽： Z=4. 53 內(nèi)圓槽 該加工部位是銑內(nèi)圓槽，故采用銑削加工。 內(nèi)圓為 53零件毛坯圖。 因精度要求不高， 參照工藝手冊確定內(nèi)圓槽的加工余量為 2Z= 8 由于內(nèi)孔要有精度要求，參照工藝手冊表確定工序尺寸及余量為 ： 鉆孔： 6擴(kuò)孔： Z=0.5 螺紋： 8 Z=1.5 車削用量的選擇，單件、小批量生產(chǎn)時，可根據(jù)加工情況由工人確定；一般可由機(jī)械加工工藝手冊或切削用量手冊中選取 通過查手冊可得出以上的加工余量，再考慮到其所要加工的次數(shù)，從而可以確定出毛坯所要達(dá)到的尺寸。 綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工表面所要達(dá)到的粗糙度，選擇如下機(jī)床：普通車床： 立式銑床 、 立式鉆床 。 定切削用量及基本工時 工序 2： 車兩 端面 及 外圓 。 工件材料 ： 80 ，長度尺寸 1306b= 加工要求： 平兩 端面 ， 粗車 35 40 掉頭車 77 圓 。 機(jī)床選擇： 式車床。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 刀具：主要采用硬質(zhì)合金外圓、端面車刀，以提高刀具的耐磨性。 量具：采用卡板。 2計算切削用量 （ 1） 粗車 35 外圓端面 1） 確定斷面最大加工余量： 根據(jù)芯軸毛坯圖已知毛坯長度方向的加工余量為 3考慮到精車，精磨等加工，所以端面不必全部加工，但要留有余量，根據(jù)實際情況及加工經(jīng)驗，現(xiàn)取實際端面的最大加工余量可按 兩次加工。 2）確定進(jìn)給量 f：根據(jù)切削用量簡明手冊及加工零件的實際情況取f=r 3）計算切削速度：按切削手冊表，得切削速度的計算公式為：v/以 r 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 000機(jī)床說明書，現(xiàn)取 500r/5)計算切削工時：按工藝手冊及實際加工情況取 (2)粗車 40 外圓： 1）背吃刀量：單邊余量 Z=1 2）進(jìn)給量：根據(jù)切削手冊，現(xiàn) 選用 f=r. 3)計算切削速度： r. 4)確定主軸轉(zhuǎn)速： 00018r/機(jī)床選取 00r/實際切削速度為000=106mm/)切削工時： T=L+2/=(3)粗車 35 外圓 。 1）背吃刀量：單邊余量 Z=2 2）進(jìn)給量：根據(jù)切削手冊，現(xiàn)選用 f=r. 3)計算切削速度： 見 切削手冊 表 =42 vv =m/ 4）確定主軸轉(zhuǎn)速 ws 1000 = =884(r/買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 按機(jī)床選取 n=900(r/所以實際的切削速度為： m i n/1131000 實際 (4)車削 77 外圓： 1）進(jìn)給量選 r 2) 主軸轉(zhuǎn)速選 500r/3) 切削速度： r. 4)基本工時：考慮到走刀長度以及背吃刀量，現(xiàn)取基本工時 工序 3：半精車 35 1） 切削深度 ：單邊余量 Z= 2）進(jìn)給量：根據(jù)切削手冊，現(xiàn)選用 f=r. 3)計算切削速度： 見 切削手冊 表 =42 vv =132m/）確定主軸轉(zhuǎn)速 ws 1000 = 321000 =1167(r/按機(jī)床選取 n=1200(r/所以實際的切削速度為： m i n/1361000 實際 工序 4：車退刀槽 ）背吃刀量：單邊余量 Z=1 2）進(jìn)給量、切削速度以及主軸轉(zhuǎn)速同 粗 車 35 、 40外圓同時進(jìn)行，故進(jìn)給量： f=r 3)計算切削速度： 見 切削手冊 表 =42 vv =123m/）確定主軸轉(zhuǎn)速 ws 1000 = 231000 =1119(r/買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 按機(jī)床選取 n=1200(r/所以實際的切削速度為： m i n/1321000 實際 5）基 本工時現(xiàn)取 工序 5：鉆、擴(kuò)螺紋孔 （ 1）鉆孔 6 f=r /s (表 3 38) =s （ 21m/ （表 3 42） ns= v = 11000 =1115(r/按機(jī)床選取 200r/實際切削速度 =1000 nd =22.6(r/ 切削工時 l=18 33mm tm=f318 =6s （ 2）擴(kuò)孔 根據(jù)切削手冊表 3 f=0.6(mm/r) (表 3 54) 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 =s （ ns= v = =514(r/按機(jī)床選取 20r/s 故實際切削速度 =1000 =s 切削工時 l=18 43mm tm=f418 =5s 工序 6： 銑 90 缺口 和 53 圓 槽 ： （ 1） 銑 90 缺口 根據(jù)切削手冊表 3以取 齒/08.0 z 。 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 V=s 即 18m/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 采用鑲齒套式面銑刀， 0數(shù) Z=10。 ns= v = 81000 =r/現(xiàn)采用 據(jù)銑床使用說明書（見工藝手冊表 取 6r/實際切削深度為 = m (nd ww m當(dāng) 6r/， 工作臺的每分鐘進(jìn)給量m i n )/( 查機(jī)床說明書，可取 6 切削工時：由于無精度要求，且所選銑刀刀齒寬度 36以 2 次 加工 就可以銑出缺口。由此可以得出行程為 175mm (m （ 2） 銑削 53 圓 槽 。 該工序和工序（ 5）基本相同 ，故根據(jù)切削手冊表 3知，同樣可以取 齒/08.0 z 。 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 V=s 即 6m/ 采用高速鋼粗銑刀， 0數(shù) Z=8。 ns= v = 1000 =r/現(xiàn)采用 據(jù)銑床使用說明書（見工藝手冊表 取 故實際切削深度為 = m (1000 nd ww m當(dāng) ，工作臺的每分鐘進(jìn)給量m i n )/( 查機(jī)床說明書，可取 0 切削工時：由于無精度要求， 工序和工序（ 5）基本相同 ， 工序 7： 攻螺紋 5 由于公制螺紋為標(biāo)準(zhǔn)螺紋，故切削用量可選為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 v=s=6m/ (切削手冊表 3 42) ns= v = 1000 =238(r/按機(jī)床選取 95r/故實際切削速度為 = m (nd sw m。 機(jī)動工時 l=1933mm tm=)ll(l 21 = 1195 83)319( =工序 8： 鉆 8 4 根據(jù)切削手冊表 3以選擇進(jìn)給量 f=r。 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 V=18m/以主軸轉(zhuǎn)速為 ns= v = 81000 =716(r/按機(jī)床選取 80r/故實際切削速度為 = m (171 0 0 0 0 0 nd sw m。 機(jī)動工時 l=1943mm tm=fn 1= 419 =最后，將以上各工序切削用量、工時定額 的計算結(jié)果加以整理，就可以得到該芯軸零件的加工工藝規(guī)程。 第一節(jié)設(shè)計要求 對 夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，主要考慮如何提高加工率，保證零件加工質(zhì)量。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 夾具設(shè)計 題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。這次主要設(shè)計第六道工序 粗銑 90 缺口槽。本夾具將用于 刀具為鑲齒套式面銑刀。 因是銑床夾具，所以必須有對刀裝置，查制造工藝手冊，并根據(jù)工序六的實際情況，選取直角對刀塊。其圖如下所示： 具設(shè)計 位裝置 的 選擇 由零件圖可知， 90 直角缺口與工件軸線成 64 傾角。其設(shè)計基準(zhǔn)為直角缺口兩條邊的長度。為了使誤差為零，將工件 逆 時針旋轉(zhuǎn) 64 ，使直角 缺口一條邊水平，一條鉛垂。 將心軸一端的外圓柱面插入圓形套筒內(nèi)，由此可以芯軸的外圓柱面作為定位 面。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用鑲齒套式面銑刀進(jìn)行加工。同時，為了縮短輔助時間，采用 螺旋 式機(jī)械壓板壓緊，且用定位銷防止 工件轉(zhuǎn)動。 綜上所述，零件的定位方式如下圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 緊裝置的選擇 由于實際加工的經(jīng)驗可知銑削時的主要切削力為銑刀的切削方向 。 由零件的定位方式可知，切削力的方向為豎直向下。 為了在 夾緊過程中能保持工件定位時所獲得的正確位置，夾緊力的作用方向應(yīng)與切削力方向一致。 為了使夾緊力的大小適當(dāng)，操作方便、簡單而且省力，夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件，并作用于工件剛性較好的部位，最后夾緊力作用點必須靠近加工表面，以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。 所以選擇 77 端 外圓 的中心部位作為夾緊力作用點。 下面計算切削力的大?。?刀具：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 80Z=10 切削力計算公式： 0 f y f u f zF p f a a . 7 2 0 . 8 60 . 8 63 5 0 3 . 1 0 . 0 8 4 0 1 0 9 5 7 ( )80 N 查表可得50、 F=q=f=0u=d=80Z=10。其中， 垂直分力z=287N 在計算 切削力 時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=中： 基本安全系數(shù) 2 加工性質(zhì)系數(shù) 3 刀具鈍化系數(shù) 4 斷續(xù)刀削系數(shù) 以 F=287=573(N)。 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用螺旋 夾緊結(jié)構(gòu) 。 為克 服銑削時的垂直跳動，實際夾緊力 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12573 1 1 4 6 ( )0 . 2 5 0 . 2 5 其中：1f、220 。 綜上所述， 選取螺旋夾緊機(jī)構(gòu)作為該零件的夾緊元件。 夾緊裝置下 圖所述： 位誤差分析 （ 1）定位元件尺寸及工差的確定。夾具的主要定位元件 35 套筒 ，該定位孔的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作 時與其 相配的尺寸與公差相同。 （ 2） 由零件圖可知 ，用 35 90圓柱孔 以及 鉸鏈 夾具 定位后， 定位誤差取決于 定位銷和 定位元件的制造誤差 。 同時對對中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整，利用中間線定位槽處的間隙為 銑削用量選擇： 根據(jù)