畢業(yè)設計（論文）-掛輪架軸加工工藝及銑床夾具設計

第1頁共8頁全套設計圖紙加V信153893706或扣3346389411題目：掛輪架軸機械加工工藝規(guī)程及夾具設計

掛輪架軸機加工工藝及夾具設計摘要本次設計的是掛輪架軸的加工工藝及銑掛輪架軸上Φ18x16面的夾具設計，主要采用銑床銑削加工來的完成工藝加工。在數控加工中利用數控機床來加工，使得產品加工的質量能夠保持一致性，保證掛輪架軸零件的加工精度和掛輪架軸零件效率，在這些方面均比普通銑床加工高出很多有點，尤其是針對一些輪廓輪廓不規(guī)則的零件的加工、在零件上有哦復雜的曲線或不規(guī)則的曲面、需要要到多工藝復合，工序加工和零件的高精度要求的產品零件的加工時，最突出的優(yōu)點是傳統(tǒng)機床，在加工的時候所無法比達到這一的要求。本此設計的夾具是掛輪架軸零件，結構屬于軸類、掛輪架軸零件有復雜的裝夾難度、車削加工的裝夾難度較大。在設計中，可以假定不同種切實可行的工藝流程，以及加工裝夾工藝裝備的設計。在掛輪架軸零件產品的加工過程中，掛輪架軸零件工件在夾具內的定位方式設計和掛輪架軸零件的夾緊方式設計顯得相對重要。必須根據掛輪架軸零件六點定位，對掛輪架軸零件產品進行夾具裝夾的合理的定位分析，欠定位分析、裝夾的完全定位，還是掛輪架軸零件的裝夾過定位，都須根據掛輪架軸零件實際的生產加工的過程決定。本次的夾具是涵蓋了從掛輪架軸零件加工到掛輪架軸零件的組裝，提升掛輪架軸零件的加工生產的有效效率。本文通過掛輪架軸零件的分析，掛輪架軸零件的結構特點和掛輪架軸零件加工技術圖紙要求，完成設計制定了一套較合理的掛輪架軸零件銑面夾具設計，從而為保證掛輪架軸零件加工精度要求，將提供一種掛輪架軸零件經濟實用的工藝加工裝備設計，使得掛輪架軸零件的加工具有一定的實用高效率的生產價值。關鍵詞：數控加工，工藝流程，工藝裝備，夾具設計

MACHININGTECHNOLOGYANDFIXTUREDESINGOFTHEAXLEOFTHECHANGEGEARRACKABSTRACTThemachiningtechnologyandfixturedesignofthehangingwheelrackaxisthisdesignisthemachiningtechnologyofthehangingwheelrackaxisandthefixturedesignofmillingtheΦ18x16surfaceofthehangingwheelrackaxis,mainlyusingthemillingmachinetofinishtheprocessing.InNCmachining,NCmachinetoolisusedtoprocess,sothatthequalityofproductprocessingcanbekeptconsistent,andthemachiningaccuracyandefficiencyoftheshaftpartsofthewheelrackcanbeguaranteed.Intheseaspects,itismuchhigherthanthatoftheordinarymillingmachine,especiallyfortheprocessingofsomepartswithirregularcontour,complicatedcurvesorirregularsurfacesonthepartsThemostoutstandingadvantageistraditionalmachinetools,whichcannotmeettherequirementsofmultiprocesscomposite,processprocessingandhigh-precisionpartsprocessing.Thefixturedesignedinthispaperistheshaftpartofthewheelrack,whichbelongstotheshafttype.Theshaftpartofthewheelrackhascomplexclampingdifficulty,andtheclampingdifficultyofturningisrelativelylarge.Inthedesign,itcanbeassumedthattherearedifferentfeasibletechnologicalprocessesandthedesignofprocessingandclampingequipment.Intheprocessoftheproductionoftheshaftpartsofthewheelrack,thedesignofthepositioningmodeoftheshaftpartsinthefixtureandtheclampingmodeoftheshaftpartsofthewheelrackarerelativelyimportant.Itisnecessarytocarryoutthereasonablepositioninganalysisoffixtureclamping,underpositioninganalysis,completepositioningofclamping,oroverpositioningofthecouplingframeshaftpartsaccordingtothesixpointpositioningofthecouplingframeshaftparts,whichshallbedeterminedaccordingtotheactualproductionandprocessingprocessofthecouplingframeshaftparts.Thisfixturecoversfromtheprocessingoftheaxlepartsofthechangegearracktotheassemblyoftheaxlepartsofthechangegearrack,soastoimprovetheeffectiveefficiencyoftheprocessingandproductionoftheaxlepartsofthechangegearrack.Inthispaper,throughtheanalysisoftheshaftpartsofthewheelrack,thestructuralcharacteristicsoftheshaftpartsofthewheelrackandtherequirementsofthetechnicaldrawingsfortheprocessingoftheshaftpartsofthewheelrack,asetofreasonableclampdesignforthemillinggrooveoftheshaftpartsofthewheelrackhasbeencompleted.Thus,inordertoensuretheprocessingaccuracyrequirementsoftheshaftpartsofthewheelrack,aneconomicandpracticalprocessingequipmentdesignfortheshaftpartsofthewheelrackwillbeprovided,makingtheshaftofthewheelrackTheprocessingofpartshasacertainpracticalandefficientproductionvalue.Keywords:NCmachining,processflow,processequipment,fixturedesign

目錄TOC\o"1-3"\h\u23295第一章緒論 5326021.1國內銑床技術的發(fā)展 5317181.2國外先進加工技術的發(fā)展 5173741.3掛輪架軸銑床銑削加工的特點 6976第二章零件的分析 8190352.1零件的作用 8147942.2零件的工藝分析 8240922.3零件的工藝結構分析 9229092.4確定掛輪架軸零件的生產類型 11123502.5確定掛輪架軸零件毛坯 1222268第三章工藝規(guī)程設計 1342773.1選擇定位基準 1332963.2、制定工藝路線 14170993.3、選擇加工設備和工藝設備 15282803.4機械加工余量、工序尺寸及工時的確定 17238303.4.1加工余量的確定 17282813.4.2機械加工余量的計算 1716842第四章確定掛輪架軸零件的切削用量及工時定額 19107784.1掛輪架軸車削切削用量計算 19301494.2粗銑掛輪架銑面切削用量工時定額 2027786第五章掛輪架軸零件銑面專用夾具設計 22136905.1確定掛輪架軸的定位方案，選擇定位元件 22305775.2計算定位誤差——目的是分析定位方案的可行性 22125675.3夾具結構自由度分析 24126885.4夾具結構夾緊及操作簡要說明 2519687總結 252702參考文獻 27

緒論1.1國內銑床技術的發(fā)展隨著現有的科技技術的進步，在國內的機械制造業(yè)的發(fā)展中，銑削加工也正日新月異地發(fā)展著，技術不斷的變化著，機械產品對銑削加工的要求也越來越高，精密度要求更加的嚴格，主要表現在加工精度的保證方面。為了保證數控銑削加工產品的精度能夠達到要求，必須協(xié)調加工生產的產品在加工中的滿足每一個方面的要求，因為在加工生產中，在現有的發(fā)展水平中科院使得產品生產過程中實現按照特定設定的工藝完成加工生產，不論機械制造產品的生產規(guī)模發(fā)展如何，現代機械制造都需要更多種類繁多的機械加工工藝裝備來完成加工生產，而目前的制造業(yè)加工生產的產品的質量、保證的生產率、生產零件的成本，零件的工藝裝備設計都是對零件成品的生產有很大的作用?，F代加工工業(yè)隨著技術的創(chuàng)新和進步，數控加工技術的編程在現階段的發(fā)展也是有了迅速的提高，目前的數控加工編程都是采用自動化的編程，借助外來軟件完成CAM的編程，直接導入數控機床就能完成相應的加工路徑。1.2國外先進加工技術的發(fā)展在過去的50年代的時候，MIT開發(fā)設計了一種專門用于數控加工的編寫方式，也就是數控加工專用的，用來進行程序編制的程序語言，被稱為A.P.T其全名叫：AutomaticallyProgrammedTool。在這之后，APT經過了不斷的創(chuàng)新和改進發(fā)展，在后來轉變?yōu)榱硪环N形式，形成了諸如APTII，APTIII（立體切削用編程用）、APT（算法的有效改進，在數控加工上增加多坐標加工曲面編程加工程序的功能）、APTAC（Advancedcontouring）(增加數控技術的切削數據庫和相應的管理系統(tǒng))和APT/SS（SculpturedSurface）(增加數控雕塑以及數控曲面加工編程程序的功能)實現了先進版的編程數控加工。

數控加工中能夠采用APT語言來進行編制數控加工的程序是具有程序相對應的簡練化的，實現了能夠依靠走刀控制，靈活加工等優(yōu)點，這樣的發(fā)展使得數控加工編程，從面向機床加工指令的成都轉變成了更高一節(jié)的變化，從匯編語言上升到數控加工的面向幾何元素加工，但是這樣的發(fā)展中APT在使用各種仍有許多存在的不便之處和不好之處。比如可以采用語言定義，實現幾何形狀的加工，但是在很大的成都上還是難以描述復雜形狀的幾何形狀數控加工，以至于缺乏有些加工的幾何形狀直觀性問題；缺少對復雜零件的形狀、加工刀具的使用上以及運動軌跡，數控加工的直觀圖形上顯示以及刀具運動的軌跡的驗證手段還不夠完善；在這樣的機械生產中，還是難以和繪制數據CAD數據庫和機床加工編程的CAPP系統(tǒng)形成有相對性的有效連接；不容易達到想要的高度，實現加工的自動化，數控加工的集成化。再后來的發(fā)展中，針對APT語言在使用中的缺點，在過去的1978年末，法國一家有名的公司，就是：達索飛機公司，滿滿的開始開發(fā)集成于三維空間設計、加工路徑分析、實現NC加工的先進一體化數控加工的系統(tǒng)，被稱為：CATIA。經過這樣的發(fā)展以后，后來很快就要有了更多的發(fā)展和進步，于是便出現了EUCLID和UGII以及INTERGRAPH，還有MasterCAM，軟件化發(fā)展Pro/Engineering及NPU/GNCP等數控加工系統(tǒng)軟件，這些系統(tǒng)在數控加工中都有效，可以解決了零件加工的幾何造型、零件的幾何形狀的直觀的顯示，可以形成交互零件的設計、以及零件的修改和數控加工刀具刀路軌跡的生成，實現了走刀過程的形象的仿真顯示、結果得到驗證等問題的解決，這一的發(fā)展推動了CAD制圖和CAM數控編程一起向一體化方向迅速的發(fā)展。知道后來，到了80年代的時候，慢慢的在CAD/CAM技術的發(fā)展上向一體化概念想成的的基礎上，開始逐步形成了數控加工的計算機設計集成制造加工系統(tǒng)，也就是:（CIMS）。還有就是并行工程（CE）概念的形成。目前為止，為了適應數控加工CIMS及數控加CE發(fā)展的需要，使得現有的數控加工編程，加工的使用系統(tǒng)正向集成化發(fā)展，達到了自動化設計的已不復，網絡化發(fā)展使得信息共享，可以相互學習，在智能化上將會更快的發(fā)展，使得數控加工的方向發(fā)展更加的明確。1.3掛輪架軸銑床銑削加工的特點在掛輪架軸銑削加工的設計中?？梢院芎玫倪\用數控加工來完成，首先對數控加工進行了解。使用數控機床加工掛輪架軸銑削的精度較高、數控加工掛輪架軸零件的一般只需要進行一次加工就可以達到掛輪架軸零件的加工要求，實現掛輪架軸零件的加工部位的精度要求，在掛輪架軸零件數控加工上很大程度上可以不需分掛輪架軸零件粗加工和掛輪架軸零件精加工兩次進行加工?，F有能對掛輪架軸零件的加工方式中，基本都是在依靠數控機床上完成掛輪架軸零件的加工，實現掛輪架軸零件裝夾上完成工件的一次性裝夾后，就可以完成掛輪架軸零件的整個銑面工序的全部加工，在比較復雜的結構和難度零件特殊的零件上，有時一裝夾就可以全部的完成整個額工件的全部需要加工的內容。現在的數控銑床以及數控加工設備，在設計的時候刀具庫的設計或刀架的設計上都是同時裝有幾把刀具，甚至有很多更多的刀具來實現備用刀具。所以在數控上機床上完成加工掛輪架軸零件工件時，相應的加工需要機床刀具的完整配置、刀具的安裝和刀具的使用，可以實現掛輪架軸零件粗精銑面不需要數控機床中斷加工的過程，這樣可以更加精準的使加工過程實現連續(xù)加工而保證加工精度等級要求。在掛輪架軸零件加工的更加先進的設計中，可以根據數控機床加工掛輪架軸零件時，掛輪架軸零件裝夾的特點和加工需要刀具相應的配實現刀具的使用特點完全的可以區(qū)別于現有的普通機床，加工掛輪架軸零件時的一般加工情情況，使得數控加工可以完成工件的各部位加工面的加工，以及數控加工掛輪架軸零件面面的順序要求，這些掛輪架軸零件加工的內容，都可能與一般的普通加工、機床上不同的零件的加工的順序會有很大不一樣，形成不同的掛輪架軸零件加工的先進性區(qū)別。

第二章零件的分析2.1、零件的作用零件是一個上的軸類零件，安裝在上主要作用是支撐和導向作用，在在機械加工過程中，承受一定的載荷。是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀比較復雜，其加工外圓Φ50和Φ25兩個外圓的加工精度要求比較高，此外還有垂直度和平行度要求。另外底部的軸也有較高的精度要求，因此，加工時應先加工一組表面，在以這組加工后表面為基準加工另外一組。因為尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。掛輪架軸是機械設計基礎上一個用來起到支撐的構件，起定位、夾緊掛輪架軸的作用的零件。掛輪架軸是一種可以接受綜合載荷的加工、使得構造特別的大型和特大型的掛輪架軸，掛輪架軸的設計有以下優(yōu)點“設計的構造緊湊、結構回轉靈敏”。掛輪架軸在加工使用過程中需要引起以下幾點注意內容：（1）掛輪架軸的材料選擇一般都是用45鋼來下料，現有使用的再好的掛輪架軸也都有它們使用層度的極限性，就比如使用時候溫度對掛輪架軸的影響。（2）掛輪架軸在加工工藝上，開始加工生產的過程中，必須對掛輪架軸進行熱處理等預熱后再開始工藝加工，防止下料對零件的加工精度造成有影響。2.2、零件的工藝分析1）工藝過程在產品的生產過程中，與原材料變?yōu)槌善酚兄苯雨P系的過程稱為工藝工程。例如：下料、鍛造、焊接和零件的機械加工等。2）機械加工工藝過程在工藝過程中，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀，尺寸和性能使之變?yōu)槌善返墓に囘^程，稱為機械加工工藝過程。3）機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程是由若干個順次工序組成的，通過這些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。4）工序一個（或一組）工人，在一臺機床上（或一個工作地點），對一個（或同時幾個）工件連續(xù)加工所完成的那一部分機械加工工藝過程。這里必須注意，構成一個工序的主要特點是不改變加工對象、設備和操作者，而且工序內的工作是連續(xù)完成的。5）機械加工工藝規(guī)程機械加工工藝規(guī)程（簡稱工藝規(guī)程）是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。工藝規(guī)程的內容包括：工藝路線：工藝路線是指產品或零部件在生產過程中由毛坯準備到成品包裝入庫經過企業(yè)有關部門或工序的先后順序。各工序加工的內容、要求，所采用的機床、工藝裝備；工藝裝備（簡稱工裝）是產品制造過程中所用的各種工具的總稱。它包括刀具、夾具、模具、量具、檢驗工具及輔助工具等。C、工件的檢驗項目、檢驗方法和切削用量、工時定額等。6）工藝規(guī)程的格式機械加工工藝規(guī)程主要有機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片兩種基本形式。機械加工工藝過程卡是以工序為單位簡要說明零件加工過程的一種工藝文件。一般適用于單件小批生產（零件加工的流向）。2.3零件的工藝結構分析通過對零件圖的分析，由零件圖的結構可以看出，該掛輪架的整體結構不是很復雜，公差要求不多，只有一個外圓面的公差精度較高，加工表面大部分可以車削完成，別的掛輪架表面的加工精度要求也不是太大，但主要注意是上端面面上的面的加工和軸的位置關系的公差要求，這些在加工工藝上是比較難的地方。通過零件的結構形式可以量該掛輪架面分為三個主要的加工部分，詳細內容查看圖紙相應尺寸要求。（1）以掛輪架軸的軸線為中心，這一組加工工藝把零件分為車削和銑削兩個加工的部分。（2）以內軸圓為中心，車擴鉸軸加工，以外圓軸線為基準，加工內軸。（3）以Φ25為加工的定位的面的加工定位，這個面的加工工藝上，形位公差及定位基準的確定是難度比較大，不容易進行掛輪架零件的裝夾定位，容易使得公差精度和位置精度達不到精度要求。件在下料后，需要進行人工時效處理。本次的掛輪架零件可以調質HRC30~45，其坯重為0.5kg。通過以上對掛輪架的加工分析可知，三組加工表面，在加工的時候可以選擇其中一組，這組表面可以作為粗基準進行掛輪架的加工，然后再以掛輪架的加工過的表面，作為精基準再加工掛輪架其他各組表面。本次設計的軸，其結構形狀和外形尺寸：直徑小于階梯軸宜采用棒，形狀比較簡單，鋼材料的機械性能可能不太可靠，簡單形狀和薄壁金屬下料毛坯不宜采用;尺寸不不大，不應該使用粗鍛造，下料和下料，砂型下料和使用更多自由鍛造;形狀簡單的精密鍛造方法應采取以避于加工。根據軸零件的尺寸和結構形式分析擬定其加工精度等級如下表所示：該掛輪架軸的全部技術要求列如下表:項目公差等級偏差（mm）粗糙度定位基準Φ50外圓面IT120，06.3以圓棒中心定位加工Φ25臺階外圓IT11-0.02-0.041.6以Φ50外圓定位加工M16臺階外圓IT120，03.2以Φ25臺階面為基準加工兩端面IT120，06.3毛坯基準上述可知，各加工表面以尺寸Φ25mm圓周面及Φ50mm為主，有較高的尺寸精度要求，因此，擬訂Φ25mm圓周面、Φ50mm圓周面及車軸為主的工藝方案。為了保證各表面的相對位置精度要求，應以二端面為定位基準，便于實現基準重合和基準統(tǒng)一。以保證其它重要尺寸。2.4確定掛輪架軸零件的生產類型掛輪架軸零件在設計加工工藝生產中，生產綱領設定為為：N=Q·n（1+a%）（1+b%）(件/年)其中，掛輪架軸產品年產量Q為臺/年,每臺掛輪架軸產品中該零件的數量為n件/臺，掛輪架軸零件備品率為a%，掛輪架軸零件廢品率為b%。從加工公寓的初始資料和設計的夾具計算結果可知，該掛輪架軸零件為中批生產。生產綱領4000件/年，掛輪架軸備品率為2.5%，掛輪架軸廢品率為0.4%，因此掛輪架軸年產量：Q＝掛輪架軸生產綱領×掛輪架軸每臺件數×(1+掛輪架軸備品率)×(1+掛輪架軸廢品率)Q＝4000x1x（1+0.025）x（1+0.004）Q＝4117日產量＝Q÷260=16(件)日產量(一天2班)＝日產量÷Days=8件/天查閱相關的生產工藝手冊，掛輪架軸屬于輕型零件的生產特性：中批500～5000大批5000～50000在設計的時候需要考慮到保證掛輪架軸產品的加工能夠按時定量的完成，掛輪架軸生產該零件的的每一道工序的單件生產的掛輪架軸核算時間必須小于掛輪架軸制造生產的節(jié)拍，若掛輪架軸加工大于生產節(jié)拍，就會造成完不成年產量。2.5確定掛輪架軸零件毛坯零件為45鋼鐵，當掛輪架軸在工作時，掛輪架軸要經常實現支撐的作用，掛輪架軸與其他零件的接觸表面之間經常受摩擦作用，所以掛輪架軸零件在裝配中的工作過程中，所能受到交變載荷以及受到的沖擊載荷力的作用，所有對掛輪架軸的要求有較高的材質強度要求。掛輪架軸零件的下料毛坯圖如圖所示。毛坯的下料要求，（1）掛輪架軸零件必須進行高溫回火等熱處理；（2）掛輪架軸零件未注圖紙要求圓角R1-R2，未標注的倒角C1；（3）掛輪架軸零件在下料過程中圖紙技術要求不許有表面裂紋、內部氣軸、材質疏松等鍛造缺陷。（4）掛輪架軸零件的加工表面加工精度，滿足零件圖紙技術的尺寸要求，注重掛輪架軸零件圖紙公差以及形位公差的要求，以及相對應的圖示技術要求位置度的標注情況。加工滿足圖紙設計的檢驗技術要求。圖2-1掛輪架軸毛坯圖

圖2-1掛輪架軸毛坯圖第三章工藝規(guī)程設計3.1選擇定位基準基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產無法進行。基準選擇的原則有：粗基準的選擇原則：a)盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準；b）不加工面作粗基準，且該面與要加工面有一定的位置精度要求；c）余量均勻原則；d）粗基準的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積以便于裝夾；e)不能重復使用原則。精基準的選擇原則：a）基準重合原則——盡可能使設計基準和原始基準重合；b）互為基準原則——兩個位置精度要求較高的表面互為基準；c）基準不變原則——統(tǒng)一基準。掛輪架軸零件基面選擇是掛輪架軸零件加工工藝規(guī)程，加工設計的中的重要考量的內容工作之一，掛輪架軸零件加工工藝基面選擇是否正確與合理，可以使掛輪架軸零件加工質量能否得到保證，掛輪架軸零件生產率能否得以提高?；鶞实倪x擇不但使掛輪架軸零件加工工藝過程中的問題出現，更有可能因為選擇不當，還會造成掛輪架軸零件大批報廢，使掛輪架軸零件生產無法正常得到很好的進行。掛輪架軸零件粗基準的選擇：對于掛輪架軸零件的加工而言，粗基準的選擇是否合理，對后面的掛輪架軸零件精加工至關重要。為了保證Φ25外圓在車削加工上的精度以及相對應的位置精度的要求，這個基準A的加工底非常重要的，一個基準的加工可以確定能否保證后面工序的加工精度要求。針對掛輪架軸零件的結構分析，再加個精基準A的時候，需要以不加工面為粗基準，來完成精基準A的加工，可以選擇上臂部分，通過三爪卡盤來裝夾后直接車削完成基準A部分的加工。對于掛輪架軸零件的精基準的可靠性選擇而言，主要需要考慮的問題是，在加工的時候掛輪架軸零件基準能否重合的問題，當設計掛輪架軸零件基準與掛輪架軸零件工序基準不重合時，應該進行掛輪架軸零件尺寸換算，這在以后還要專門對掛輪架軸零件進行加工分析計算，不再重復說明。擋加工完精基準A后，其余加工工序的基準都以基準A為定位和裝夾，完成軸的加工和面的銑削加工。3.2、制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定的情況下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，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。因此確定工藝路線方案如下：工序工序名稱工序內容設備1下料按照毛坯圖紙尺寸下料45號鋼尺寸Φ55x120mm。鋸床2調質45鋼調質處理HB220-250。熱處理設備3車車右端面，帶光即可；CA61404車外圓車外圓面至Φ52㎜，長度尺寸大于78mm；CA61405粗車粗車臺階Φ25（-0.02，-0.04）至尺寸Φ25.5mm，保留0.5mm精車余量。2-車退刀面；CA61406精車粗車臺階Φ25（-0.02，-0.04）至尺寸要求；CA61407車車臺階Φ13至深度尺寸15mm；CA61408銑銑方頭Φ13x10mm至深度尺寸15mmX1689表處理淬火35（+0.15,0）及方頭至HRC40-45；熱處理設備10檢驗檢驗以上工序尺寸及淬火；檢驗臺11車車外圓尺寸至圖紙尺寸要求Φ50，深度尺寸5mm；CA614012車車M16-6h至圖紙尺寸要求，深度尺寸18mm，車退刀面；CA614013車更換裝夾，車左端面至尺寸105mm；CA614014車車M16-7h,Φ16至圖紙尺寸，保證形位公差要求；CA614015銑銑Φ18x16兩個面至圖紙尺寸要求，銳邊倒鈍；X16816鉗去毛刺，清洗；鉗工臺17檢驗按照零件圖檢驗零件是否正確；檢驗臺18入庫根據經驗，大多數情況下都應該先車軸再加工軸，會更能容易滿足零件的加工要求，因此，工藝路線方案一較為合理，工序集中，工序排列最優(yōu)，效率也比較高，因此選擇工藝路線作為本的工藝生產路線。3.3、選擇加工設備和工藝設備主要表面可能采用的終加工方法，按照精度要求，Ra1.6μm應為精車或磨削。按照零件材料，批量大小，現場條件等因素，并對照各加工方法特點及適應范圍確定采用車削加工底面及兩端面。結合主要表面加工及表面形狀特點，Φ25采用粗車精車的加工方式。車削加工采用外圓加工采用數控車床。零件在車床上或者車床上的加工都應采用專用夾具進行裝夾。立式車床的主要參數如下：型號：CA6140功率：7.5kW主軸轉速：100~1360轉/分銑床的主要參數如下：型號：XK147功率：6.5kW主軸轉速：100~1360轉/分3)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為45，毛重0.25kg，數量為2000件/年，屬于中批量生產。制定合理的零件加工工藝過程首先要掌握目前有可供選用的加工方法，并能夠針對零件的具體要求較合理的選用。其次，還必須解決各表面的加工順序和熱處理如何安排的問題。首先，要分析產品的零件圖與裝配圖，分析零件圖的加工要求，結構工藝性，檢驗圖樣的完整性；根據零件的生產綱領確定生產類型；在制定機械加工工藝規(guī)程時，一般按照零件的生產綱領，把零件劃分為大批量生產、中批量生產和小批量生產三中類型。選擇毛坯；毛坯的選用主要包括毛坯的材料、類型和生產方法的選用。常用的毛坯類主要有各種軋制型材、鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、粉末冶金件以及注塑成形件等。（聯(lián)合加工），根據零件結構的不同，毛坯的選用可分為軸類、盤套類和機架箱體類三大類。確定單個表面的加工方法；零件的加工過程，就是零件表面經加工獲得符合要求的零件表面的過程。零件表面的類型和要求不同，采用的加工方法也不一樣。主要有車削、車削、車削、刨削、磨削等五大類加工方法。此外還有鏜削、拉削、光整、特種加工等。5）選擇定位基準，確定零件的工藝路線；根據零件表面質量的要求不同，通常將表面加工劃分為粗加工階段、半精加工階段和精加工階段三個加工階段。零件加工需要遵循的原則是粗、精加工分開，零件的加工一般不是在一臺機床上用一種工藝方法就可完成，往往需要幾種加工方法互相配合，經過一定的工藝過程才能逐步地完成零件表面的加工。若一種表面可采用不同的加工方法進行加工的話，那么就生產的具體條件而言，其中必有一種加工方法是最合適的。確定各工序所用的設備及工藝裝備計算加工余量、工序尺寸及公差確定切削用量，估算工時定額填寫工藝文件機械加工工藝中加工順序的安排原則有：先加工精基準面后加工其他表面主要定位精基準面應在一開始就進行加工，以便用它定位加工后工序的其他表面。先粗加工后精加工先安排粗加工、半精加工，再安排精加工。某些要求特別高的表面還要在最后安排精密加工。劃線工序的安排在單件小批生產中，形狀復雜的鑄、鍛件或焊接件在機加工前要安排鉗工劃線工序，為加工提供找正的依據。在大批大量生產中，或零件形狀較為規(guī)則，則不必安排劃線工序。4）熱處理工序的安排毛坯退火、正火：安排在粗加工之前。調質：通常安排在粗加工之后；若加工路線較簡單，也可在粗加工之前。淬火及低溫回火：一般安排在磨之前。氮化：可安排在粗磨后、精磨前。時效：一次時效安排在粗加工之后；二次時效分別安排在粗加工和半精加工之后；三次時效分別安排在粗加工、半精加工和精加工之后。5）表面處理工序的安排表面鍍層、發(fā)藍、陽極氧化、噴涂或油漆等處理，通常安排在全部機加工之后；大型鑄件的不加工面，常在機加工前先涂防銹漆。6）檢驗工序的安排重要而復雜零件的粗加工之后關鍵工序前后；特種檢驗(如x射線探傷或超聲波探傷等較昂貴的檢驗)之前；從一車間轉到另一車間之前；全部加工結束之后。3.4機械加工余量、工序尺寸及工時的確定3.4.1加工余量的確定（1）確定個加工面的加工余量：工序加工表面總加工余量工序加工余量1Φ50422Φ25130.23M16310.2（2）確定各端面工序加工余量/mm工序加工表面總加工余量工序加工余量1右端面422左端面42（3）確定各外圓面的工序加工余量/mm3.4.2機械加工余量的計算表零件表面加工方法選擇加工表面形位公差加工方法加工Φ50外圓表面Ra3.2等級IT110車銷粗精加工加工Φ25外圓表面Ra3.2等級IT11-0.02-0.04無車銷粗精加工加工M16外圓表面Ra6.3等級無0無車端面表面Ra6.3等級IT120無車方形面表面Ra1.6等級IT70無銑削加工外圓面1、參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,因為其公差等級太低,可直接車加工.加工端面2、參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,因為其公差等級太低,可直接車加工.加工臺階面3、參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.Φ50mm軸的兩側面,車削公差-0.04mm.

第四章確定掛輪架軸零件的切削用量及工時定額4.1掛輪架軸車削切削用量計算本次設計的掛輪架軸零件的Φ25加工工序為粗車，首先完成底面的車銷加工，端面、在車削外圓）。機床為CA6140，掛輪架軸零件裝卡在三爪自定心卡盤中即可進行車削加工。確定掛輪架軸零件粗車外圓的切削用量后。所選車削刀具為YT15硬質合金可轉位刀具。確定進給量f。查找相關參考文獻[4]，具體數據參照文獻內容查參考文獻[3]，車削機床CA6140車床掛輪架軸零件進給量選擇：f=0.54mm/r。計算掛輪架軸零件切削力F=3254N。選擇掛輪架軸零件車床磨鈍標準及耐用度。確定掛輪架軸零件切削速度v。查參相關考文獻[4]，表1.0，使用YT15硬質合金切削掛輪架軸零件的速度，選擇109m/min。查切掛輪架軸零件的削速度的修正系數可以得:v=109×0.80×0.65×0.81×1.15=52.8m/min。n=1000v/(πd)=1000×52.8/(π×44）=382.2r/min根據掛輪架軸零件的加工CA6140車床的車削加工轉速，選擇車削400r/min,實際掛輪架軸零件切削速度為：55.26m/min。校驗掛輪架軸零件車削加工的機床功率。根據掛輪架軸零件切削過程中切削掛輪架軸零件功率計算公式，可以求得掛輪架軸零件車削的切削功率P=2.25KW.CA6140起、其主電機使用的功率為：7.5kw，故所選掛輪架軸零件的車削切削用量合適。最后的掛輪架軸零件切削用量根據計算可得為：a=1mm,f=0.61mm,n=400r/min,v=55.26m/min。確定掛輪架軸零件半精車的工序加工余量。所選掛輪架軸零件車削刀具為YT15硬質合金刀具，掛輪架軸零件車刀刀桿尺寸及刀片厚度均與掛輪架軸零件粗車相同。查參考文獻[3]得掛輪架軸零件半精車加工余量為1.5，掛輪架軸零件切削深度a=0.75mm，將掛輪架軸零件工件車至?38.5±0.1mm，需兩次半精車，第一次半精車a=0.75,第二次半精車切削深度a=1.3/2=0.65mm。確定掛輪架軸零件車削的進給量。根據掛輪架軸零件車削加工需求參考文獻[3]，由于掛輪架軸零件半精車加工，掛輪架軸零件切削力較小，故不需要校驗掛輪架軸零件車削機床進給機構強度。選擇掛輪架軸零件車刀磨鈍標準及車削刀具的耐用度。查參相關考文獻[4]最大磨鈍標準為：0.4mm。耐用度為60min,確定掛輪架軸零件車削的切削速度。查相關的參考文獻[4]，掛輪架軸零件車削的切削速度選擇為：156m/min，V=156×0.81×1.15=145.3m/minn=1000×145.3÷3.14÷30=1541r/min查CA6140車床車削掛輪架軸零件的時候，主軸轉速選擇：n=1400r/min，實際掛輪架軸零件車削的切削速度v=131.88m/min。掛輪架軸零件半精加工機床，功率可不校驗。最后確定掛輪架軸零件切削用量為：a=0.75mm，設計的進給量f=0.3mm/r，設轉速為：n=1400r/min，最終的車削速度選擇為：v=131.88m/min。4.2粗銑掛輪架銑面切削用量工時定額1、選擇刀具掛輪架軸零件粗銑刀具選取，不重磨損硬質合金套式立銑刀，刀片采用YG8,，，，。2、決定掛輪架軸零件銑削的銑削用量決定面的銑削深度因為銑削加工余量大，一次加工不能完成決定多次加工的每次進給量及相對飲改的切削速度根據表查出：，則按掛輪架軸零件銑削加工的機床標準選?。海?50當＝750r/min時按機床銑削掛輪架軸零件面的標準選?。恒娤骷庸さ挠嬎愎r銑面加工的切削工時：，，，則機床的機動工時為：檢驗合格后即可對掛輪架軸零件的零件進行入庫處理。

第五章掛輪架軸零件銑面專用夾具設計為了掛輪架軸零件的提高勞動生產率，保證掛輪架軸零件加工質量，降低掛輪架軸零件加工的勞動強度。在加工掛輪架軸時，需要設計專用夾具。機床銑削掛輪架軸零件夾具是在機械加工中設計使用的加工工藝的一種工藝裝夾裝備，它的主要功能是實現對掛輪架軸零件被加工面的定位和夾緊作用。通過掛輪架軸零件的夾具定位，使被加工的掛輪架軸在夾具設計中，占有相同一個比較正確的裝夾加工位置；通過夾具的裝夾夾緊作用，更好的克服加工中，存在的各種裝夾的作用力問題，使得加工工藝中的這一正確的位置得到加工的精度等保證，從而使掛輪架軸零件加工過程能夠得以順利進行。5.1確定掛輪架軸的定位方案，選擇定位元件掛輪架軸在加工面夾具，這樣了可以更好的保證掛輪架軸再加工時候的相對位置精度，且具有更大的支撐面老保證加工精度要求，實現支撐剛性比較好等優(yōu)點；本次設計的掛輪架軸采用底面和外圓面Φ25作為加工工藝的工藝孔來進行定位基準，掛輪架軸底面為第一定位基準；外圓面孔為第二個定位基準，它和面邊的鑄件邊支撐原件，聯(lián)合限制了X/Y方向轉動自由度，所以掛輪架軸的銑削面的夾具此定位方案符合六點定位的原理，采用壓板將掛輪架軸固定在相對應的夾具位置上，夾緊螺桿實現Y方向上的定位夾緊作用。5.2計算定位誤差——目的是分析定位方案的可行性因為掛輪架軸定位方向與掛輪架軸加工尺寸方向垂直，且掛輪架軸被加工的表面有尺寸公差要求，但是此次公差要求不是很高，為此要加工掛輪架軸的面面，只要保證掛輪架軸的深度尺寸的公差要求達到圖紙技術要求，面內部精度要求粗糙度為Ra1.6，故只需進行轉角誤差計算即可。=轉角計算的誤差很小，設計的夾具就符合定位設計的要求，故可以使用。（1）刀具誤差的計算：采用四面刃立銑刀數控機床：XK147型萬能銑床由文獻[3]所列公式可以得查表9.4—8得其中：修正機床系數z=24代入上式，可得F=889.4N因在誤差計算中切削力時，須把切削的安全系數考慮在內。誤差安全系數K=其中：為基本安全系數1.5為加工性質系數1.1為刀具鈍化系數1.1為斷續(xù)切削系數1.1所以（2）設計銑面夾具的夾緊力的計算選用夾緊壓板，：其中f為壓板在夾緊面上的摩擦系數，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：選擇現有的標準螺釘直徑M12X80mm;夾緊螺釘的疲勞極限：極限設置應力幅：夾具夾緊許用應力幅：夾緊螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為[s]=3.5~4取