汽車半軸機械加工工藝及工裝設計【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 1 目 錄 摘要 . 1 英文摘要 1 1 引言 2 2 零件分析 2 件 的生產綱 領及生產類型 2 件的作用 2 件的工 藝分析 2 3 工藝規(guī)程制造的形式 3 定毛坯制造形式 3 位基準的選擇 3 基準的選擇 3 基準的選擇 3 件表面加工方法的選擇 3 訂工藝路線 4 械加工余量及毛坯尺寸的確定 4 4 選擇加工設備 8 擇機床 8 擇夾具 8 擇刀具 8 用量具 8 5 確定切削用量和基本時間 9 序 00 銑削用量及基本時間的確定 9 序 10 切削用量及基本時間的確定 10 序 30 切削用量及基本時間的確定 15 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 序 40 銑削用量及基本時間的確定 17 序 50 削用量及基本時間的確定 18 序 60 鉆削與垂直軸線的的孔 20 序 70攻螺紋 22 序 110 磨削外圓表面及左端面 22 6 夾具設計 23 削頂尖夾具的設計 23 制夾具總體圖 24 孔專用夾具的設計 25 制夾具總體圖 26 7 位置量規(guī)設計 26 一 夾具設計 28 （一）夾具設計的基礎理論 28 （二）定位原理 29 （三）夾緊原理 29 （四）簡述計算機設計專用夾具 30 （五）夾具設計技術的發(fā)展趨勢 31 小結 32 參考文獻 33 致謝 33 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 半軸機械加工工藝及工裝設計 摘要 ： 半軸是汽車的軸類中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驅動輪之間傳遞扭矩的實心軸，其內端一般通過花鍵與半軸齒輪連接，外端與輪轂連接，該零件在機械設備中具有傳動性，在進行半軸的工藝和工裝設計時，首先對半軸的工藝性進行了詳細的分析，設計出了加工的工藝過程，根據加工要求設計專用夾具設計，一付是用來車削半軸的外圓 ，一付是用來鉆削半軸圓盤上均勻分布的小孔，在設計中注意的夾具的經濟性和使用性，盡量降低加工時的成本，減少工人的勞動強度，除此還進行了組合量具的設計，用來檢查 6個均勻分布的小孔的位置度公差 。 關鍵詞 ： 工藝工裝設計 夾具設計 組合量具設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 is in of it is of to of it to to a is in to to at on of to on to to to a is to to to to of on is to to a of up of in of as as to of of in to on to of a of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 1 引言 通過對設計零件的分析可知，對該零件進行工藝工裝設計，由于半軸加工比較的特殊，我們?yōu)榱藵M足加工要求和經濟性及減少工人的勞動強度，我們初步決定設計兩套夾具和一套組合量具。 2 零件的分析 件的生產綱領及生產類型 生產綱領是企業(yè)在計劃期內應當生產的產量，在設計題目中半軸的生產綱領為 較小 。生產類型為大批量生產 ，所以在制度工藝路線的時候應充分考慮其生產特點，制度合理的工業(yè)路線，選擇合理的機床，刀具，量具，檢具，以提高生產率，降低成本。 件的作用 設計題目給定的零件，將其劃定為軸類零件。它是汽車的軸類中承受扭矩最大的零件，半軸是差速器和驅動輪之間傳遞扭矩的實心軸，其內端一般通過花鍵與半軸齒輪連接，外端與輪轂連接，該零件在機械設備中具有傳動性，故應具有足夠的強度和剛度。 件的工藝分析 半軸共有 2 個加工表面，他們之間有的有一定的位置關系?，F在分述如下： 1. 以 軸線為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 半軸的左端面和半軸左端的花鍵加工，、 和 的外圓表面和 和 的兩個臺階面。 2. 以半軸右邊圓盤上 的臺階面為中心的加工表面 這一 組加工表面包括： 6個均勻分布的 的孔，和一個 的孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要有： 6個 孔與表面 的位置度公差為 ； 的外圓表面的跳動公差相對基準 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 半軸圓盤的跳動公差相對基準 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一個表面，然后借助于專用夾具加工另一表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 3 工藝規(guī)程制造的形式 定毛坯制造的形式 毛坯材料為 40慮零件在工作過程中經常受 扭交變載荷及沖擊性載荷，因此應選用鍛件，以使金屬釬維盡量不切削，保證零件工作可靠。可以采用模鍛成形，可以提高生產率，保證加工精度。 準的選擇 粗基準的選擇 本零件是軸類零件，以外圓作為粗基準是完全合理的。但是對本零件來說，如果以 外圓表面作基準。由于此表面的粗糙度比較大，所以會讓加工出來的零件表面尺寸嚴重不滿足要求，由于本零件非常的特殊，我們車削外圓表面的時候可以選擇半軸兩端的頂尖作為粗基準，鉆孔的時候以圓盤的臺階面為基準。 精基準的選擇 在這主要考慮基準重合問題，也要考慮經濟性等。 件表面加工方法的選擇 零件的主要加工表面為外圓表面和孔?？紤]到各個表面的技術要求，各種加工方法 的經濟加工精度范圍，各加工表面的形狀和尺寸大小，鍛件材料的性質及可加工性和生產綱領與生產類型，選擇各加工表面的加工方法如下 ,52,45 的外圓表面 ,用粗車磨削半精車 進行加工。 花鍵加工：花鍵的最大的直徑為 用銑花鍵加工。 圓盤 以選擇粗車 半精車，112 的臺階面由于粗糙度要求不是很高，所以就只進行粗車。 孔 6- 14 ，采用鉆 鉸孔加工。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 進行鉆孔，然后絞孔，即可以滿足要求。 錯誤 !未找到引用源。 鍵槽加工，以采用銑鍵槽。 訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精確及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降低。 工序 00 粗銑左端面并打中心孔； 工序 10 以半軸兩邊的頂尖定位：粗車 54 52 45外圓面，在粗車 112臺階面 工序 20 調直處理； 工序 30 以 半軸兩邊的頂尖定位： 半精車 52 45及 外圓表面，及 階面 ； 工序 40 銑花鍵加工； 工序 50 以盤的頂部的臺階定位，鉆絞 6個 14 孔； 工序 60 以半軸圓盤的臺階面定位，加工與垂 直軸線 30 的 的孔； 工序 70 攻螺紋 工序 80 車削 左端斜度為 8 的圓柱表面 ；車削 45 這段距左邊 位置的溝槽，和 45右邊的溝槽加工， 50為 3 的溝槽加工，并對 112 進行倒角 ； 工序 90 感應淬火和低溫回火 ； 工序 100 磨削半軸的左端面； 工序 110 以 半軸兩邊的頂尖定位，磨削 45 52圓面； 工序 120 鉗工去毛刺； 工序 130 終檢。 械加工余量及毛坯尺寸的確定 機械加工余量確定由很多的因素決定的，在此主 要考慮的是經濟精度及各買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 個工序的加工方法。 錯誤 !未找到引用源。 左端面的機械加工 表 3工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 (工序間 工序間 尺寸 (工序間 公差等級m 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 粗銑 毛坯面 202 的機械加工 表 3工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 (工序間 工序間 尺寸 (工序間 公差等級 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 粗車 1 毛坯面 55 粗車： 2Z=精車： 2Z=削： 2Z=體工序尺寸見表 3 粗車： 55 2Z=半精車： 磨削： 具體工序尺寸見表 3 表 3工序尺寸表 工序 工序間 工序間 工序間 工序間 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 名稱 余量(公差等級 表面粗糙度 m 尺寸(尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 52 0 半精車 粗車 1 毛坯面 55 表 3工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量(工序間 工序間 尺寸(工序間 公差等級 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 45 0 半精車 粗車 毛坯面 機械加工 粗車： 半精車： 磨削： 具體工序尺寸見表 3 錯誤 !未找到引用源。 鉆削 六個 14 毛坯為 實心，而孔的精度要求界于 間（參照機械制造工藝設計簡明手冊表 表 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔 孔： 14 具體工序尺寸見表 3 3工序尺寸表 工序 工序間 工序間 工序間 工序間 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 名稱 余量 (公差等級 表面粗糙度 m 尺寸 (尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 半精車 粗車 毛坯面 表 3工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 (工序間 工序間 尺寸 (工序間 公差等級 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 鉸孔 鉆孔 車削 112 階 具體工序尺寸見表 3 表 3工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 (工序間 工序間 尺寸 (工序間 公差等級 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 粗車 56 毛坯 166 車削 具體工序尺寸見表 3 鉆削 10 毛坯為實心，而孔的精度要求界于 間（參照機械制造工藝設計簡明手冊表 表 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔 10 表 3工序尺寸表 工序 工序間 工序間 工序間 工序間 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 名稱 余量 (公差等級m 表面粗糙度 m 尺寸 (尺寸公差 (表面粗糙度 m 半精車 粗車 69 毛坯面 55 4 選擇加工設備 擇機床 工 序 00 是銑削左端面由于花鍵的直徑和長度都不是很大，所以選擇花鍵銑床加工。 工序 10、工序 30 是粗車和半精車外圓，在這幾個個工序中，各工序的工步數不多，成批生產不要求很高的生產率，故選擇臥式車床就可以滿足要求，本零件外廓尺寸不是很大，精度要求不是很高，選用最常用的 臥式車床即可。 工序 40 銑花鍵加工，在本工序中，由于花鍵的直徑和長度都不是很大，所以選擇 花鍵銑床加工。 工序 50 以盤的頂部的臺階定位，鉆絞 6個 14 孔，由于半軸的長度較長，所以采用多軸立式鉆床。 工序 100、工序 110 磨削 45 52圓表面，由于磨削的都是外圓表面，以選用 圓磨床。 擇夾具 本零件由粗車 、 半精車 、 精 車 、 鉆孔和磨削等工序組成，由于零件的長度較長，所以在鉆孔這個工序需要專用夾具，所以我們在設計過程中設計兩套專用夾具，以滿足加工過程中加工的要求，其他工序使用通用夾具。 擇刀具 在車床上加工的工序，一般都選用硬質合金車刀，選用 硬質合金，粗加工選用 精加工選用 加工用 提高生產效率及經濟性，可以選用可轉位車刀（ 鉆 14 的 6 個小孔，可以選擇麻花鉆加工。 用量 具 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 本零件屬于成批生產，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：第一，按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。選擇是按一種方法即可。 擇各外圓加工面的量具 工序磨削 45 52圓表面時，現在按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用量具：該尺寸公 差為 T=表 量器 具不確定度允許值我們確定 U=根據表 度值 游標卡尺，其不確定數值允許值不能選用。必須選擇，故應選擇分度值 外徑百分尺（ U=從表 選擇測量范圍為 100125 ，分度值為 外徑百分尺。 擇加工孔用量具 孔加工量具我們將采用組合量具，在后面設計中具體介紹。 5 確定切削用量和基本時間 切削用量一般包括切削深度，進給量及切削速度三項，確定方法是先確定切削深 度 、 進給量在確定切削速度。 序 00 銑削用量及基本時間的確定 擇刀具 根據表 削深度4端面刀直徑為 80 0。但已知銑刀銑削深度為 故應根據銑削 深度 0， 00 。由于采用標準的鑲齒圓柱銑刀，故齒數為 6（表 選擇切削用量 選擇每齒的進給量 根據 銑床說明書，其功率為 中等剛度。 根據表 擇 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據表 銑刀刀齒后刀面最大的磨損量為 刀具壽命 。 選擇實際切削速度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 根據 銑床說明書選擇 ， 。 因此實際的切削速度和每轉進給量為 1000 cc = 由于銑削量比較小，功率滿足要求 ，所以不進行驗算。rn c ， 。 z 。 算基本的工時 fm 式中， L= ， l=38,根據表 切量及超切量 0 ，則 L=38+20=58故 6058 序 10 切削用量及基本時間的 確定 削用量 本工序為粗車。已知加工材料為 40b =700件，機床為 件裝卡在三爪自定心卡盤中。 定粗車 的切削用量 所選用的刀具是硬質合金可轉位車刀，根據 切削用量簡明手冊 第一部分表 *由于 床的中心高度是 200 *，故選用刀桿尺寸 B H=1625片厚度為 據表 *選擇車刀的幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = 12 ，后角 = 6 ，主偏角 = 90 ，副偏角 k = 10 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓角半徑= 確定切削深度在一次走刀完成 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 5455= 確定進給量 f 根據表 在粗車時，刀桿尺寸為 1625mm，件直徑為 40 60時， f =0.7 確定的進給量要滿足機床進給機構的強度的要求，故需要進行校核： 根據表 530。 根據表 *當 40b=680 8102f 切削速度 v =65 假設），進給力05N。 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選擇的f =0.4 可用。 選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表 車刀后刀面的最大的磨損量取 1 轉位車刀耐用度 T=30 確定切削速度 v 切削速度 v 可根據公式計算，也可以查表?，F在用查表的方法確定切削速度。 根據表 當用 質合金車刀加工b=600 700鋼材， fa 切削速度 。 切削速度的修正系數為 m i m i rD 按 1620C 機床切削速度（表 選擇 則實際的切削速度 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 錯誤 !未找到引用源。 檢驗機床功率 由表 ，當 7 71 6 6,9 7 05 8 0 ，0 故實際的切削的功率為： )( 由 切削手冊 表 機床說明書可知， 電動機功率為 床功率足夠，可以正常加工。 定粗車 的刀具加工外圓表面和 一樣，加工皆可一次走刀完成， f 0.4 定粗車 的切削用量 確定粗車 的刀具加工外圓表面和 一樣 確定切削深度在一次走刀完成 = 2次走刀，每次走刀為 確定進給量 f 根據表 在粗車時，刀桿尺寸為 16 253工件直徑為 40 60時， f =0.7 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選擇的f =0.4 可用。 選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表 車刀后刀面的最大的磨損量取 1 轉位車刀耐用度 T=30 確定切削速度 v 切削速度 v 可根據公式計算，也可以查表?，F在用查表的方法確定切削速度。 根據表 當用 質合金車刀加工b=600 700鋼材，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 fa 切削速度 。 切削速度的修正系數為 m i m i rD 按 1620C 機床切削速度（表 選擇 則實際的切削速度 。 檢驗機床功率 當 7 71 6 6,9 7 05 8 0 ，0 故實際的切削的功率為： )( 由 切削手冊 表 機床說明書可知， 電動機功率為 床功率足夠，可以正常加工。 確定粗車外圓 、 和 112 臺階面的切削用量 才用 車外圓 54的刀具加工這些外圓表面和臺階面，車 的2 分 2 次走刀，每次走刀為 車 臺階面采用橫向進給， 5.3pa 用2 次走刀，每次走刀為 車 112 臺階面采用橫向進給， ,2采用 2 次走 到，每次走刀為 1車外圓 ，車 階面 ，車外圓 臺階面 。 本時間 定 54 基本時間，根據表 外圓的基本時間： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 3211 式中 )32(,991 t p 0,0,2,90321 4.0f 1i 則 991 定 基本時間，根據表 外圓的基本時間： 3211 式中 )32(,t p 0,0,2,90321 4.0f 1i 則 定 基本時間，根據表 外圓的基本時間： 3211 式中 )32(,811 t p 0,0,2,90321 4.0f 1i 則 811 定 基本時間，根據表 外圓的基本時間： 3211 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 式中 )32(,351 t g p 0,0,2,90321 4.0f 1i 則 321 定 臺階面基本時間，根據表 外圓的基本時間： 132121 2 式中 66 0,4,0321 1i 則 定 112 臺階面基本時間，根據表 外圓的基本時間： 132121 2 式中 66 121 0,4,0321 1i 則 315 序 30 切削用量及基本時間的確定 削用量 本工序為半精加工（車軸的外表面）。已知條件與粗加工工序一樣。 定半精車 確定切削深度在一次走刀完成 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 確定進給量 f 根據表 在粗車時，刀桿尺寸為 1625mm，件直徑為 40 60時， f =0.7 選擇進給量為 由于半精加工切削力教小，故不需要校核機床進給強度 選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表 車刀后刀面的最大的磨損量取 轉位車刀耐用度 T=30 確 定切削速度 v 切削速度 v 可根據公式計算，也可以查表?，F在用查表的方法確定切削速度。 根據表 當用 質合金車刀加工b=630 700鋼材， fa 切削速度 。 切削速度的修正系數 為 m i m i rD 按 1620C 機床切削速度（表 選擇 則實際的切削速度 。 半精加工，機械功率可以不進行校核。 最后決定 的切削用量為： 6.0 確定半精車 及 的臺階面的切削用量，車外圓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 的 6 ， 外圓的 0 ，的臺階面的 1車外圓 及 的 。 基本時間 定 的基本時間： sT j 定 的基本時間： sT j 定半精車外圓 的基本時間： sT j 351 定半精車臺階面的基本時間： 72 3211 j 序 40 銑 削用量及基本時間的確定 擇刀具 本工序為銑削花鍵，選用花鍵銑刀。 選擇切削用量 選擇每齒的進給量 根據 銑床說明書，其功率為 中等剛度。 根據表 擇 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據表 銑刀刀齒 后刀面最大的磨損量為 刀具壽命 。 選擇實際切削速度 根據 銑床說明書選擇 ， 。 因此實際的切削速度和每轉進給量為 1000 cc =買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 由于銑削量比較小，功率滿足要求 ，所以不進行驗算。rn c ， 。 z 。 序 50 鉆 削用量及基本時間的確定 本工序為鉆孔，刀具選用錐柄麻花鉆頭，直徑為 d 鉆 6 個通孔，使用切削液。 1 鉆削六個 14孔 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇 高速鋼麻花鉆， 床選擇立式鉆床 選擇切削用量 進給 量 f 根據切削用量簡明手冊表 取 f=r, 查閱機械制造工藝設計簡明手冊表 16， 所以，取 f= r 根據切削用量簡明手冊表 可以查出鉆孔時的軸向力，當 f r， ，軸向力 090N。軸向力的修正系數均為 090N。根據立式鉆床 明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力 5696N, 由于 故 f=r 可用。 切削速度 削用量簡明手冊表 2 15， 根據 f=r 和鑄鐵硬度為200217 2m/ 1000d v = 21000 =276r/據立式鉆床 明書，可以考慮選擇選?。?75r/低轉速，使刀具壽命上升，所以， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 1000. 0 =10 00 27 =決定鉆頭磨鈍標準及刀具壽命 根據切削用量簡明手冊表 ，鉆頭后刀面最大磨損量為 故刀具壽命 T=15 檢驗機床扭矩及功率 根據切削用量簡明手冊表 f=r， 16 查得據立式鉆床 明書，當 00r/據切削用量簡明手冊表 根據立式鉆床 此，所選擇的切削用量是可以采用的，即 f=r， 00r/3m/ 計算基本工時 tm=式中， L=l+y+， l=14切削用量簡明手冊表 y+ =7所以， L= 10+5 = 15 tm=5= 因有六個孔，所以 2鉸 14 選擇刀具和機床 查閱機械制造工藝設計簡明手冊，選擇 4 高速鋼錐柄機用鉸刀， 床選擇立式鉆床 選擇切削用量 進給量 f 查閱切削用量簡明手冊表 表 根據機床說明書取f=r，所以，取 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 f=r 切削速度 削用量簡明手冊表 m/ 1000 = 1000 =159r/據立式鉆床 床說明書選取： 95r/以， 1