軸向鎖緊裝置設(shè)計報告

1、專業(yè)班級設(shè)計方案報告總 4 頁第 頁編號：產(chǎn)品名稱光軸快速鎖緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng) 件/年團(tuán)隊成員零件名稱生產(chǎn)批量 件/月1、 設(shè)計概述軸向鎖緊裝置在光、電纜生產(chǎn)設(shè)備及其他多種行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的軸向鎖緊裝置以螺母鎖緊裝置、緊定螺釘套鎖緊裝置和銷套鎖緊裝置最為常見：1、螺母鎖緊裝置：軸端螺紋往往設(shè)計得比較長，而螺距又比較小，已造成裝拆效率低或造成裸露過長而強(qiáng)度不高的細(xì)螺紋的局部損傷。2、緊定螺釘套鎖緊裝置：為了確保鎖緊的可靠性，只有增加螺釘?shù)男o力，這樣，既增加了拆卸難度，又增加了軸面損傷、螺釘及套螺孔螺紋損壞的可能。3、銷套鎖緊裝置：靠套內(nèi)彈性定位鎖銷入軸上鎖孔而定位的軸向鎖緊裝置；特點

2、是可靠性高，但軸向調(diào)整連續(xù)性差。綜上所述，傳統(tǒng)的軸向鎖緊裝置不太適于頻繁拆裝或軸向調(diào)整，且有的鎖緊可靠性不高。為此我們要探究制造一種適于頻繁拆裝或軸向調(diào)整，且鎖緊可靠性頗高的軸向鎖緊裝置，更好地服務(wù)應(yīng)用于各行各業(yè)中的生產(chǎn)設(shè)備。2、 設(shè)計思路和方案 力學(xué)中有一類現(xiàn)象稱為“自鎖現(xiàn)象”，當(dāng)自鎖條件滿足時，外力越大，物體保持靜止的能力越強(qiáng)人們利用自鎖現(xiàn)象的力學(xué)原理開發(fā)出了各種各樣的機(jī)械工具，這些工具廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中；在日常生活中利用這一原理的現(xiàn)象也隨處可見。依此現(xiàn)象我們設(shè)計了一種光桿軸向快速鎖緊裝置，它的核心部件是內(nèi)錐形套，其內(nèi)錐面斜度角的合理選擇是該裝置可靠性(即反向自鎖性)的首要保障，圖1為

3、內(nèi)錐形套結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)軸向外力作用在該裝置外套及內(nèi)錐形套外端面時，內(nèi)錐形套通過錐面與淬火鋼珠接觸點作用的法向力使鋼珠產(chǎn)生沿軸滾動及滑動的趨勢。為了實現(xiàn)該裝置的反向自鎖，內(nèi)錐形套錐面斜度角必須滿足以下兩個條件：(1) 淬火鋼珠相對軸滾動自鎖； (2)淬火鋼珠相對軸滑動自鎖。 下面以淬火鋼珠為研究對象，分別就這兩方面進(jìn)行受力分析。 圖二淬火鋼珠的臨界自鎖狀態(tài)受力圖。 圖中：N軸對淬火鋼珠的法向反作用力； P外力導(dǎo)致內(nèi)錐形套通過B點作用于淬火鋼珠的法向力； Ta軸面作用于淬火鋼珠的最大靜摩擦力； Tb 內(nèi)錐形套作用于淬火鋼珠的最大靜摩擦力； f1 軸面與淬火鋼珠間的靜摩擦系數(shù)； f2 內(nèi)錐形套錐面與淬火

4、鋼珠問的靜摩擦系數(shù)； R 淬火鋼珠的半徑。 淬火鋼珠相對軸臨界滾動自鎖狀態(tài)時，必有： 故： 圖1內(nèi)錐套結(jié)構(gòu)圖 將代入上式，整理得： 整理上式，可得滾動自鎖角為： 可知，淬火鋼珠相對軸滾動自鎖條件為： 即 又有 所以 因為 將式(2)、(3)，(4)代人式(1)，整理可得 圖2淬火鋼珠的臨界自鎖狀態(tài)受力圖則由以上可知，淬火鋼珠相對軸滑動自鎖條件為： 即綜合上述受力分析的結(jié)果，可得反向自鎖式軸向鎖緊裝置實現(xiàn)反向自鎖的條件為： 材料45鋼 查得：得故（實際應(yīng)中，為保證裝置反向自鎖的可靠性及結(jié)構(gòu)的緊湊性，值的選擇應(yīng)比式(5)所求得的值小23°為宜。）有一點需說明，上述受力分析過程中，不需要考

5、慮彈簧反力對鋼珠的作用，其值亦與自鎖角大小無關(guān)。3、設(shè)計結(jié)果1）外套與內(nèi)錐形套間，內(nèi)套與拉帽間均為過盈配合、壓力裝配； 2）外套與內(nèi)錐形套端面比內(nèi)套端面略微突出；3） 內(nèi)套孔徑D2比鎖緊軸直徑略大，均布鋼珠（34顆)的最小公共內(nèi)切圓直徑D1 比鎖緊軸直徑略?。?4）內(nèi)錐形套圓柱面內(nèi)孔直徑比均布鋼珠的最小公共外切圓直徑略小，并與其內(nèi)套配合面呈間隙配合； 5） 圓柱螺旋壓縮彈簧保證淬火鋼珠與內(nèi)錐形套內(nèi)錐面有效接觸，且操作靈活。圖三光軸快速鎖緊裝置三維剖分圖 1-拉帽；2-內(nèi)套；3-外套；4-內(nèi)錐形套；5-鋼珠；6-彈簧另外，內(nèi)錐形套是光軸快速鎖緊裝置的主要承力件，具有較高的表面硬度。 兩個關(guān)鍵點的

6、簡要說明：（1）淬火鋼珠的數(shù)量 隨軸向力的增大，鋼珠的數(shù)目宜適當(dāng)增加。其目的是對于表面硬度相對較低的軸而言，不至于因承力過于集中而造成表面劃傷，從而導(dǎo)致鎖緊失效。但就線纜行業(yè)盤具裝卡而言，絕太多數(shù)情況下軸向力均為較小的附屬力，鋼珠取34顆即可。至于，較大軸向力的裝卡時，鋼珠數(shù)目應(yīng)適當(dāng)增加，并需適當(dāng)提高鎖緊軸的表面硬度。 （2）圓柱螺旋壓縮彈簧的作用 彈簧在該裝置中起著不可忽視的作用，它使鋼珠與內(nèi)錐面保持接觸，并在二者之問產(chǎn)生適當(dāng)?shù)念A(yù)壓力。這避免了裝置使用中，因鋼珠與內(nèi)錐面間存在間隙，而不能及位鎖緊的可能；同時，也避免了軸向力不穩(wěn)定時，鋼珠與內(nèi)錐面間歇接觸，從而導(dǎo)致鋼珠逐步后退，使鎖緊失效的可能

7、。而彈簧的可壓縮性又為便捷地解除自鎖，簡化操作提供了條件。本設(shè)計中彈簧中徑為36mm，有效圈數(shù)為8圈，長度為26mm，簧絲直徑為2mm。4、總結(jié)和體會反向自鎖式軸向鎖緊裝置（光軸快速鎖緊裝置）是適于頻繁拆裝或軸向調(diào)整，且鎖緊可靠性頗高的軸向鎖緊裝置。其與以往傳統(tǒng)鎖緊裝置相比具較大優(yōu)越性，但在某些方面稍有遜色不足之處，不是十分完美。這需要我們繼續(xù)深入研究探討，發(fā)散思維，靈活運用科學(xué)知識再創(chuàng)新高。 專業(yè)班級機(jī)制本1303班成本分析報告總 頁第 頁 編號：產(chǎn)品名稱光軸快速鎖緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員胡博文、楊超平、李闖、劉衛(wèi)士、張艷華、零件名稱內(nèi)套生產(chǎn)批量件/月1、材料成本分析材料45鋼毛坯種類圓

8、鋼毛坯外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)1每臺件數(shù)備注查表得45鋼的密度為7.85，市場價為P=4.65元，毛坯體積=3.14=222.5475毛坯質(zhì)量則單件材料成本元2、人工費和制造費分析序號工序名稱工序內(nèi)容工 時（min）工序成本分析機(jī)動時間輔助時間終準(zhǔn)時間1粗車粗車外圓311由市場調(diào)查得車工工人工資8.5元/小時，銑工工人工資10元/小時，車床機(jī)床臺時40元/小時。本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.04元2精車精車外圓211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元3粗車粗車凸臺外圓20.50.5本工序用時3min，由工時計算知：該工序費用為2.45元4精車精車凸臺外圓

9、211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元5粗車粗車外圓311本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.04元6精車精車外圓211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元7鉆孔鉆的孔20.50.5本工序用時3min，由工時計算知：該工序費用為2.45元8粗鏜粗鏜的孔311本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.04元 9精鏜精鏜的孔211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元10孔的定位確定孔的位置011本工序用時2min，由工時計算知：該工序費用為1.62元11鉆孔在上鉆3各尺寸為的通孔，然后用的鉆擴(kuò)孔，保證的尺寸211本工序

10、用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元12切斷車端面長度為95mm10.50.5本工序用時2min，由工時計算知：該工序費用為1.62元3、總成本工序總成本為4.04+3.5+2.45+3.5+4.04+3.5+2.45+4.04+3.5+1.62+1.62+3.5=37.76元專業(yè)班級機(jī)制本1303班成本分析報告總 頁第 頁 編號：產(chǎn)品名稱光軸快速鎖緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員胡博文、楊超平、李闖、劉衛(wèi)士、張艷華、零件名稱外套生產(chǎn)批量件/月1、材料成本分析材料45鋼毛坯種類圓鋼毛坯外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)1每臺件數(shù)備注查表得45鋼的密度為7.85，市場價為P=4.65元，毛坯體積=

11、3.14=196毛坯質(zhì)量則單件材料成本元2、人工費和制造費分析序號工序名稱工序內(nèi)容工 時（min）工序成本分析機(jī)動時間輔助時間終準(zhǔn)時間1粗車粗車的外圓211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元2精車精車外圓30.50.5本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元 3鉆孔鉆的內(nèi)通孔211本工序用時8min，由工時計算知：該工序費用為7元鉆內(nèi)孔2114粗鏜粗鏜外圓211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元5精鏜精鏜外圓30.50.5本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元6粗鏜粗鏜的孔311本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為

12、3.5元7精鏜精鏜的孔211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元8切斷車端面長度65mm111本工序用時3min，由工時計算知：該工序費用為2.45元3、總成本工序總成本為3.5+3.5+7+3.5+3.5+3.5+3.5+2.45=30.45元專業(yè)班級成本分析報告總 頁第 頁 編號：產(chǎn)品名稱光軸快速鎖緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員、零件名稱內(nèi)錐套生產(chǎn)批量件/月1、材料成本分析材料45鋼毛坯種類圓鋼毛坯外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)1每臺件數(shù)備注查表得45鋼的密度為7.85，市場價為P=4.65元，毛坯體積=3.14=222.5475毛坯質(zhì)量則單件材料成本元2、人工費和制造費分析序號

13、工序名稱工序內(nèi)容工 時（min）工序成本分析機(jī)動時間輔助時間終準(zhǔn)時間1粗車粗車外圓312本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元2精車精車外圓211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元3鉆孔鉆的孔311本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元4粗鏜精車的孔321本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元5粗鏜粗車的孔321本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元6粗鏜粗鏜的錐面212本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元7精鏜粗鏜孔，保證小端厚度為1.5mm211本工序用時4min，由工

14、時計算知：該工序費用為3.5元8切斷車端面長度為30mm111本工序用時3min，由工時計算知：該工序費用為2.45元3、總成本工序總成本為4.375+3.5+4.375+4.375+4.375+4.375+3.5+2.45=31.325元專業(yè)班級成本分析報告總 頁第 頁 編號：產(chǎn)品名稱光軸快速鎖緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員零件名稱拉環(huán)生產(chǎn)批量件/月1、材料成本分析材料45鋼毛坯種類圓鋼毛坯外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)1每臺件數(shù)備注查表得45鋼的密度為7.85，市場價為P=4.65元，毛坯體積=3.14=196毛坯質(zhì)量則單件材料成本元2、人工費和制造費分析序號工序名稱工序內(nèi)容工 時（min）工序成

15、本分析機(jī)動時間輔助時間終準(zhǔn)時間1粗車粗車外圓311本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元2精車精車外圓211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元3鉆孔粗車的內(nèi)孔311本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元4精車精車的內(nèi)孔311本工序用時5min，由工時計算知：該工序費用為4.375元5切斷車端面長度至5mm111本工序用時3min，由工時計算知：該工序費用為2.45元3、總成本工序總成本為4.375+3.5+4.375+4.375+2.45=19.075元綜上所得生產(chǎn)成本為各工序陳本與材料成本之和，所以生產(chǎn)成本為9.3+7.44+37.

16、76+30.45+31.325+19.075=135.35元，又因為需要買3個鋼珠和一個彈簧，所以估算成本用150元。專業(yè)班級工藝方案報告（一）總頁第頁編號： 產(chǎn)品名稱 生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員零件名稱外套生產(chǎn)批量單件材料45鋼毛坯種類圓鋼毛坯尺寸每毛坯可制作件數(shù)1每臺件數(shù)備 注單 件序 號工序名稱工序內(nèi)容工 序 簡 圖機(jī)床夾具刀具量 具附 具工時（min）1粗車粗車的外圓 三爪卡盤90°外圓車刀游標(biāo)卡尺、鋼尺42精車精車的外圓三爪卡盤90°外圓車刀游標(biāo)卡尺、鋼尺43鉆孔鉆的孔鉆的孔三爪卡盤的鉆頭的鉆頭游標(biāo)卡尺、鋼尺44粗鏜粗鏜的孔三爪卡盤S12M游標(biāo)卡尺、鋼尺45精鏜精鏜的

17、孔三爪卡盤S12M游標(biāo)卡尺、鋼尺46粗鏜粗鏜的孔三爪卡盤S12M游標(biāo)卡尺、鋼尺游標(biāo)卡尺、鋼尺57精鏜精鏜的孔三爪卡盤S12M游標(biāo)卡尺、鋼尺48切斷保證總長為65mm三爪卡盤切斷刀鋼尺3編制（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期專業(yè)班級工藝方案報告總頁第頁編號： 產(chǎn)品名稱 生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員零件名稱內(nèi)套生產(chǎn)批量單件材料45鋼毛坯種類圓鋼毛坯尺寸每毛坯可制作件數(shù)1每臺件數(shù)備 注單 件序 號工序名稱工序內(nèi)容工 序 簡 圖機(jī)床夾具刀具量 具附 具工時（min）1粗車粗車外圓 三爪卡盤90°外圓車刀游標(biāo)卡尺、鋼尺42精車精車外圓三爪卡盤90°外圓

18、車刀游標(biāo)卡尺、鋼尺43鉆孔鉆的孔鉆的孔三爪卡盤的鉆頭的鉆頭游標(biāo)卡尺、鋼尺44粗鏜粗鏜的孔三爪卡盤S12M游標(biāo)卡尺、鋼尺45精鏜精鏜的孔三爪卡盤S12M游標(biāo)卡尺、鋼尺46鉆孔粗鏜的孔三爪卡盤S12M游標(biāo)卡尺、鋼尺游標(biāo)卡尺、鋼尺58切斷保證總長為95mm三爪卡盤切斷刀鋼尺3編制（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期專業(yè)班級工藝方案報告（二）總頁第頁編號： 產(chǎn)品名稱光軸快速縮緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員零件名稱內(nèi)套生產(chǎn)批量件/月一、對圖樣關(guān)鍵尺寸及形位公差的分析保證拉帽與內(nèi)套的過盈配合以及臺階孔的正確定位。要求有0.03mm的過盈量。鉆孔時要劃線找準(zhǔn)位置。二、加工工

19、藝過程分析與拉帽配合段要精車，保證過盈量正確。鉆臺階孔時先用的鉆頭鉆通孔，再用的鉆頭擴(kuò)孔。專業(yè)班級工藝方案報告（二）總頁第頁編號： 產(chǎn)品名稱光軸快速縮緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員零件名稱內(nèi)錐套生產(chǎn)批量件/月一、對圖樣關(guān)鍵尺寸及形位公差的分析保證錐度的合理和與外套的過盈配合，使過盈量為0.04mm二、加工工藝過程分析與外套配合段要精車，保證過盈量正確。保證錐度的合理，一定要對刀精確，防止偏心。專業(yè)班級工程管理報告總 頁第 頁編號：產(chǎn)品名稱光軸快速鎖緊裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)件/年團(tuán)隊成員零件名稱生產(chǎn)批量件/月一、單件生產(chǎn)1、生產(chǎn)過程組織：在零件的加工過程中，合理組織加工順序，先易后難，先粗后精，并合理分配各

20、成員任務(wù)，保證人人參與、共同提高、一塊學(xué)習(xí)進(jìn)步。在粗精加工完成后，能裝配的先進(jìn)行裝配，并在最后將全部零件裝配成為完整工件。2、人力資源配置：方案設(shè)計：以胡博文為組長，全體成員參與前期方案設(shè)計的討論，設(shè)計圖紙由李闖、楊超平、劉衛(wèi)士等完成。 零件加工胡博文、楊超平、劉衛(wèi)士、李闖、等完成。 報告由張艷華、胡博文、楊超平、等完成。3、 生產(chǎn)進(jìn)度計劃與控制進(jìn)度計劃：第1011周：基本完成設(shè)計方案。 第1214周：審核設(shè)計圖紙、確定加工所需材料及加工方案的前期準(zhǔn)備。 第1519周:基本完成零件的加工。 第19周：完成四大報告的編制填寫。進(jìn)度控制：1、由組長及時了解其他小組的進(jìn)程，并根據(jù)老師意見，確保生產(chǎn)計

21、劃順利完成。對于一些不可抗拒性因素導(dǎo)致 的耽誤，及時提出補(bǔ)救措施。 2、對于部分成員有事而耽誤的進(jìn)度，及時有其他成員完成。 3、合理安排進(jìn)程，根據(jù)指導(dǎo)老師的意見，及時調(diào)整部分不合理的計劃。4、 質(zhì)量管理采用“組內(nèi)檢測、組間檢測、指導(dǎo)老師終審”的總原則來保證加工質(zhì)量。設(shè)計階段：認(rèn)真分析裝置的作用、各零件的使用要求，設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)形狀，確保加工裝置的整體使用性能。加工階段：嚴(yán)格根據(jù)工程圖紙要求，合理設(shè)計加工工藝。檢測階段：在達(dá)不到精度要求時，及時分析原因，提出補(bǔ)救措施。裝配階段：再次檢查各個零件的精度，確保裝配精度，達(dá)到裝置性能要求。5、現(xiàn)場管理： 1、優(yōu)化工藝路線及工藝布局，提高加工工藝水平，嚴(yán)

22、格按照圖紙要求組織生產(chǎn)，按步進(jìn)行，確保產(chǎn)品質(zhì)量。 2、嚴(yán)格按機(jī)床操作規(guī)程操作，保證操作人員的安全及加工零件的要求。 3、按照“組內(nèi)自查、組間檢查”的原則不定時檢查，確保零件的精度要求。 4、加工前檢查機(jī)床及所需材料，加工后離開車間前，檢查材料、工具的是否有遺失，并打掃車間衛(wèi)生。二、批量生產(chǎn)1、生產(chǎn)過程組織：生產(chǎn)過程的空間組織原則：確定生產(chǎn)的節(jié)拍及所需要的流水線、生產(chǎn)設(shè)備的布置情況。 生產(chǎn)過程的時間組織原則：因生產(chǎn)空間按成組流水線組織，生產(chǎn)過程的時間組織選擇平行移動的方式。2、人力資源配置：車間的人員組織形式以每條流水線分成班組，根據(jù)流水線設(shè)備數(shù)量確定人數(shù)，并安排負(fù)責(zé)人員（車間主任）。 該套筒體、套筒芯人員配備如下：車工4人、銑工2人、鉗工1人、質(zhì)檢1人。3、 生產(chǎn)進(jìn)度計劃與控制：1）作業(yè)安排：根據(jù)批量生產(chǎn)確定的每天需要生產(chǎn)的數(shù)量，安排生產(chǎn)資源、資金以及準(zhǔn)備工作。確定外購件和自制件的作業(yè)順序以及加工開始/結(jié)束時間。2）測定偏差：生產(chǎn)周期為一個月