機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計軸零件的工藝規(guī)程及銑鍵槽夾具設(shè)計【全套圖紙】

1、設(shè)計說明書題目：軸零件的工藝規(guī)程及銑鍵槽夾具設(shè)計摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。軸加工工藝規(guī)程及銑鍵槽的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合

2、理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。全套圖紙，加153893706abstrctthis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.the reduction gear box bod

3、y components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. must first carry on the analysis in the technological design to the components, underst

4、ood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; after that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each

5、 working procedure the craft equipment and the cutting specifications; then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; po

6、sition error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.keywords: the craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目錄序 言1一 零件的

7、分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2二. 工藝規(guī)程設(shè)計32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線42.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時7三 夾具設(shè)計173.1問題的提出173.2定位基準(zhǔn)的選擇173.3切削力和夾緊力的計算173.4定位誤差分析203.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明20總 結(jié)21致 謝23參 考 文 獻(xiàn)24序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的

8、生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。軸的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合

9、，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯誤，敬請老師們批評指正。一 零件的分析1.1零件的作用軸的作用主要起連接作用1.2零件的工藝分析軸有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1：以左端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是右端面。2：以兩端頂尖為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是粗車各段外圓和精車各段外圓。3：以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是銑寬8mm鍵槽，鉆8孔，鉆右端m16螺紋孔，鉆左端m10螺紋孔，銑6x32x36x8的花鍵和銑4x18x20x6的花鍵。二. 工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式45剛的可鍛性好，因此可用鍛造的方法因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用模鍛的方法生

10、產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。2.2基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇

11、加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取端面作為定位基準(zhǔn)，。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各

12、表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經(jīng)加工好的外圓和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計算，在此不再重復(fù)。2.3制定工藝路線制訂工藝路線的

13、出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案：方案一1下料下料40x1782車車左端面，鉆中心孔3車車右端面，鉆中心孔4車 粗車各段外圓5銑銑寬8mm鍵槽6鉆鉆8孔7鉆鉆右端m16螺紋孔8鉆鉆左端m10螺紋孔9銑銑6x32x36x8的花鍵10銑銑4x18x20x6的花鍵11車精車各段外圓12車車m30螺紋13檢驗(yàn)檢驗(yàn)14入庫入庫方案二1下料下料40x1782車車左端面，鉆中心孔3車車

14、右端面，鉆中心孔4車 粗車各段外圓5銑銑寬8mm鍵槽6鉆鉆8孔7鉆鉆右端m16螺紋孔8鉆鉆左端m10螺紋孔9銑銑6x32x36x8的花鍵10銑銑4x18x20x6的花鍵11車車m30螺紋12檢驗(yàn)檢驗(yàn)13入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一對外圓采用粗車和精車加工，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。而方案二只采用粗車一個工序，不能保證加工精度要求，綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下1下料下料40x1782車車左端面，鉆中心孔3車車右端面，鉆中心孔4車 粗車各段外圓5銑銑寬8mm鍵槽6鉆鉆8孔7鉆鉆右端m16螺紋孔8鉆鉆左端m10螺紋孔9銑銑6x32x36x8

15、的花鍵10銑銑4x18x20x6的花鍵11車精車各段外圓12車車m30螺紋13檢驗(yàn)檢驗(yàn)14入庫入庫2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定軸零件材料為45生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。2、 軸的端面由于軸端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。3、軸的孔毛坯為空心，鍛造出孔?？椎木纫蠼橛趇t7it8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時工序：車左端面，鉆中心孔1) 切削深度 單邊余量為z=2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.

16、8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 566r/min與566r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.06(min)工序：車右端面，鉆中心孔1) 切削深度 單邊余量為z=2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=

17、0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1012r/min與1012r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min?，F(xiàn)選取=1000r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時，t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.036(min)工序：粗車各段外圓1) 切削深度 單邊余量為z=2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊

18、取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時，t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)工序：精車各段外圓1) 切削深度 單邊余量為z=0.3mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工

19、工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 585r/min與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)工序：銑寬8mm鍵槽 1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用yg8,，。2.

20、 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)x51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取500當(dāng)500r/min時按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為 工序：鉆8孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工11孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時：，則機(jī)動工時為工序：鉆右端m16螺紋孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表

21、3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時： min攻螺紋m16mm： 選擇m16mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時：工序：鉆左端m10螺紋孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時： min攻螺紋m10mm： 選擇m10mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時：工序：車m30螺紋工序：1) 切削深度 單邊余量為z=2mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=104, =0

22、.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=30m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 382r/min與382r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=19mm; =4mm; =0mm; t=i=0.059(min)三 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(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。由指導(dǎo)老師的分配第5道工序的銑寬8mm鍵槽的銑床夾具。3.1問題的提出

23、本夾具主要用于銑寬8mm鍵槽，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.2定位基準(zhǔn)的選擇本道工序銑寬8mm鍵槽，精度不高，因此我們采用已加工好的外圓和端面定位，采用兩個v型塊和支撐釘定位，同時采用鉸鏈壓板的壓緊力即可以滿足要求。3.3切削力和夾緊力的計算（1）刀具： 采用端銑刀 8mm z=24機(jī)床： x51立式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 f=889.4n 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) k=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為

24、斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 f=+g g為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.4定位誤差分析工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具

25、上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： td=dmax-dmin=0.053-0.024=0.029 本工序采用v型塊，支撐釘定位，工件始終靠近支撐釘?shù)囊幻?，故?yīng)當(dāng)能滿足定位要求。3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明使用v型塊和支撐釘定位，鉸鏈壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用直角對刀塊，保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)?？?結(jié)這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)

26、系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機(jī)的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。這次設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實(shí)踐相結(jié)合時，理論與實(shí)踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知