縱軸套零件的工藝規(guī)程及鉆、攻6-M5-7H螺紋的工裝夾具設計

1、設計說明書題目：縱軸套零件的工藝規(guī)程及鉆、攻6-M5-7H螺紋的工裝夾具設計學 生：學 號：專 業(yè)：班 級：指導老師：摘 要本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識?？v軸套零件的加工工藝規(guī)程及其鉆、攻6-M5-7H螺紋的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊

2、元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThis 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 k

3、nowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 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 technolo

4、gical design to the components, understood 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 wor

5、king procedure, the key is decides each 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 con

6、nection part as well as other parts; Position 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 cuttingspecifications, clamp,

7、the localization, the error目 錄序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工藝分析 2二. 工藝規(guī)程設計32.1確定毛坯的制造形式 32.2基面的選擇傳 32.3制定工藝路線 32.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 42.5確定切削用量及基本工時4三 夾具設計163.1問題的提出163.2切削力及夾緊力計算163.3定位誤差分析173.4夾緊誤差173.5夾具設計及操作簡要說明18總 結20 致 謝21 參考文獻 22序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也

8、可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。縱軸套零件的加工工藝規(guī)程及其鉆、攻6-M5-7H螺紋的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐

9、性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。22 頁 第 1 頁 共一、 零件的分析二、1.1 零件的作用縱軸套的作用，待查1.2 零件的工藝分析縱軸套有2組加工面他們之間沒有任何要求這2組加工面的分別為1，以外圓為基準的加工面，這組加工面包括，外圓自身，左右端面，倒角，螺紋，7°的錐孔2：一個是以7°的錐孔為基準的加工面，這組加工面包括，6-M5-7H22 頁 第 2 頁 共二. 工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式零

10、件的材料為ZcuZnPb2，根據生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機鑄造。2.2 基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準的選擇：對縱軸套這樣的回轉體零件來說，選擇好粗基準是至關重要。對回轉體零件我們通常以外圓作為粗基準。精基準的選擇：精基準 的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用7°錐孔作為精基準2.3 制定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、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件

11、的技術要求后，制定以下工藝方案：工序：準備鑄件毛坯工序：洗去上面的砂粒及塵土工序：在套筒表面涮上油漆工序：粗車、精車小端M34，40，50的外圓、端面倒角、退刀槽及M34的螺紋工序：粗車、精車68的外圓、端面、車退刀槽，M30的22 頁 第 3 頁 共內孔及其螺紋工序：粗車、精車7°的錐孔，車距右端面12mm的槽 工序：鉆6XM5的螺紋底孔4.2，攻絲6XM5工序：磨7°的錐孔工序：檢驗合格后，交付裝配2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定縱軸套零件材料為ZcuZnPb2，生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。1.縱軸套的外圓，左右端面，倒角，螺紋，7°

12、;的錐孔套筒的外圓，左右端面，倒角，螺紋，7°的錐孔的精度要求為6.3、3.2，0.8相對較高，查機械制造工藝學與夾具設計參考資料，表2-12得，Z=1.0mm2、縱軸套的6-M5-7H因為孔的直徑最大才有5mm,很難直接鑄造出，所以采用實心鑄造2.5 確定切削用量及基本工時工序I：準備鑄件毛坯工序II：洗去上面的砂粒及塵土工序III：在縱軸套表面涮上油漆工序IV：粗車、精車小端M34，40，50的外圓、端面倒角、退刀槽及M34的螺紋1.加工條件工件材料：灰口鑄鐵ZcuZnPb2，b=145MPa，鑄造。加工要求：粗車、精車小端M34，40，50的外圓、端面倒角、退刀槽及M34的螺紋

13、22 頁 第 4 頁 共刀具： 刀片材料，r =12. ao=6-8 b= -10 rE=0.5 Kr=90n=152.計算切削用量工步一：粗車外圓及端面（1）已知加工余量為0.7mm。實際最大加工余量為1.0mm，故分二次加工（粗車和精車）（2）進給量的確定，根據機械加工工藝是手冊，當刀桿尺寸為16mmX25mm，車削深度ap0.7時，以及工件的尺寸為58mm，得f=0.50.7mm/，按CA6140車床說明書,取f=0.6 mm/由于存在間歇加工所以進給量乘以K=0.750.85，所以實際進給量:f = 0.6 X 0.8 = 0.48 mm/r按CA6140 車床說明書 f0.53（3）

14、計算切削速度 切削速度的計算公式為（壽命選T=60min，刀具材料為YG6）V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv其中：根據機械加工工藝師手冊表2712加工外形：外圓縱車（kr>00）、刀具材料YG6、進給量f > 0.40可得：Cv=158 xv=0.15yv=0.4 M=0.2修正系數Kv：kmv=1.15 kkv2=0.8 kkrv=0.8 ksv=0.97 kBV=0.81Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81&#

15、183;0.97 =46.9(m/min)（4）確定機床主軸轉速 ns=1000vc/ dw=229.8（r/min）按CA6140 車床說明書 200 rmin22 頁 第 5 頁 共所以實際切削速度V=40.8m/min（5）切削工時由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準備Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=46 L1=0.7、L2=0、L3=0工步二：精車外圓、端面及倒角（1） 已知粗加工余量為0.3mm（2） 進給量f 根據機械制造技術基礎表5116表面粗糙度Ra=3.2、切削速度范圍不限、刀尖圓弧半徑rE=0.5

16、mm,可得f = 0.150.25按CA6140車床說明書 0.16 mm/r計算切削速度 切削速度的計算公式（壽命選為T=60min）為：V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kvV = 158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =83.85(m/min)（3） 確定機床主軸轉速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）、按CA6140車床說明書取nw=400（r/min）實際切削速度V=57.1m/min（4

17、）切削工時Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=46.3/400x0.16=0.31（min） L=46mm L1=0.3. L2=0. L3=0工步三：車退刀槽22 頁 第 6 頁 共1) 切削深度 單邊余量為Z=0.8mm 分兩次切除。2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計算切削速度 vc=CvxvTmapfyvkv其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 ,kBv=0.97。所以 vc=342600.30.20.150.10.35v1.440.81.

18、040.810.97=96m/min4) 確定機床主軸轉速ns=1000vc100096585r/min = 50dW與585r/min相近的機床轉速為600r/min?，F選取nw=600r/min。所以實際切削速度vc=dns50600=94m/min =100010005)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。tm=l+l1+l2i ;其中l(wèi)=1mm; nwfl1=0.8mm; l2=0mm;22 頁 第 7 頁 共tm=工步四：車M34的螺紋 l+l1+l21.8i=X2=0.06(min) 6000.1nwf1） 車削深度，故可以選擇ap=2.0mm，兩次走刀即可完成所需長度。2）機床功率

19、為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。 查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床車床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 實際進給量為f zc=V5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw

20、,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(7.2+0.2)/475=0.016min?？偟墓r：T=2t=0.032min工序：粗車、精車68的外圓、端面、車退刀槽，M30的內孔及其螺紋與工序IV相似，在此就不多做說明22 頁 第 8 頁 共工步一：粗車68的外圓及端面基本工時：Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.136（min） L=6 L1=0.7、L2=0、L3=0工步二：精車68的外圓及端面切削

21、工時Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=6.3/400x0.16=0.134（min） L=6mm L1=0.3. L2=0. L3=0工步三：車退刀槽tm=l+l1+l2i ;其中l(wèi)=1mm; l1=0.5mm; l2=0mm; nwftm=l+l1+l21.5i=X2=0.025(min) 6000.1nwf工步四：車M30的內孔基本工時：tmL/ Vf=(6+1)/475=0.015min?？偟墓r：T=2t=0.030min工步五：車M30的螺紋tmL/ Vf=(6+2.5)/475=0.018min?？偟墓r：T=2t=0.036min工序：粗車、精車7°的錐孔，車距

22、右端面12mm的槽 工步一：粗車7°的錐孔1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度22 頁 第 9 頁 共vc=CvxvTmapfyvkv其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。修正系數kv見切削手冊表1.28,即kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 ,kBv=0.97。所以 vc=342602.20.20.150.80.35v1.440.81.040.810.97=89m/min4) 確定機床主軸轉速ns=1000vc1000x8975

23、3r/min = x34.5dW與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F選取nw=750r/min。所以實際切削速度vc=dnsx50750=94m/min =100010005) 切削工時，tm=l+l1+l2 ;其中nwfl=45mm;l1=0.5mm; l2=0mm;tm=l+l1+l245.5=0.076(min) 7500.8nwf工步二：精車7°的錐孔第 10 頁 共 22 頁1) 切削深度 單邊余量為Z=0.4mm2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計算切削速度 vc=CvxvTmapfyvkv其中：Cv=342, xv=0.15,

24、 yv=0.35, m=0.2。kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 ,kBv=0.97。所以 vc=342600.30.20.150.10.35v1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機床主軸轉速ns=1000vc100096585r/min = 50dW與585r/min相近的機床轉速為600r/min。現選取nw=600r/min。所以實際切削速度vc=dns50600=94m/min =100010005)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。tm=l+l1+l2 ;其中l(wèi)=45mm; nwfl1=0.4mm; l2=

25、0mm;第 11 頁 共 22 頁tm=l+l1+l245.4i=0.09(min) 6000.1nwf工步三：車距右端面12mm的槽1) 切削深度 單邊余量為Z=1.0mm 分兩次切除。2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計算切削速度 vc=CvxvTmapfyvkv其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 ,kBv=0.97。所以 vc=342600.30.20.150.10.35v1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機床主軸轉

26、速ns=1000vc100096585r/min = 50dW與585r/min相近的機床轉速為600r/min?，F選取nw=600r/min。所以實際切削速度vc=dns50600=94m/min =100010005)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。第 12 頁 共 22 頁tm=l+l1+l2i ;其中l(wèi)=21mm; l1=1mm; nwfl2=0mm;tm=l+l1+l222i=X2=0.733(min) 6000.1nwf工序：鉆6XM5的螺紋底孔4.2，攻絲6XM5 工步一：鉆6XM5的螺紋底孔4.2選用4.2mm高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.21

27、6查得f機=0.28mm/r Vc查=16m/min（切削表2.15） n查=1000Vc查100016=600(r/min) D8.5按機床選取n機=545r/min Vc機=Dn機1000=8.55451000=1455(m/min) 基本工時：t=l+l1+l210+3+3=0.10(min) n機f機5450.28總的工時：T=6t=0.60min工步二：攻螺紋6XM5mm選擇M5mm高速鋼機用絲錐f等于工件螺紋的螺距p，即f=1.25mm/r第 13 頁 共 22 頁Vc機=7.5m/minn查=1000Vc10007.5=298(r/min) D8按機床選取n機=272r/minV

28、c機=6.8m/min 基本工時：t=l+l1+l210+3+3=0.05(min) n機f2721.25總的工時：T=6t=0.30min工序：磨7°的錐孔機床 MQ1350A輕型內圓磨床1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度 vw18m/min縱向進給量 fa0.5B20mm(雙行程)切削深度 fr0.0157mm/st3)切削工時 t=2DbZbk 1000vfafr

29、式中 D-被加工直徑b-加工寬度第 14 頁 共 22 頁Zb-單邊加工余量K-系數V-工作臺移動速度fa-工作臺往返一次砂輪軸向進給量 fa-工作臺往返一次砂輪徑向進給量 t=29090.151.10.551(min) 1000182020.0157工序：檢驗合格后，交付裝配第 15 頁 共 22 頁三、 夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配工序VII鉆6XM5的螺紋底孔4.2，攻絲6XM5的鉆床夾具。3.1問題的提出本夾具主要用于鉆6XM5的螺紋底孔4.2，攻絲6XM5，和其他面沒有任何位置度要求，因此我們選用已經加工好的7°

30、錐孔來定位3.2切削力和夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削力 F=26Df0.8HB0.6 式（5-2）鉆削力矩 T=10D1.9f0.8HB0.6 式（5-3）D=1式中：11HB=HBmax-(HBmax-HBmin)=187-(187-149)=174 33f=0.20mmr-1代入公式（5-2）和（5-3）得F=2610.50.200.81740.6=1664N mT=1010.51.90.200.81740.6=46379Nmm本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當

31、即能滿足加工要求。第 16 頁 共 22 頁3.3定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在套筒凸出的外圓錐面上定位，相當于與孔與定位銷配合定位，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。+TD+TdYz=0.012+0.023+0.032=0.067 2式中 定位副間的最小配合間隙（mm）；TD工件圓孔直徑公差（mm）；Td套筒外圓錐直徑公差（mm）。3.4鉆套設計6-M5-7H的螺紋加工需鉆，攻絲，因為鉆后還要攻絲，為了我們鉆后能及時的的攻絲，故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據工藝要求：。即先用4.2的麻花鉆鉆孔，根據GB114184的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為4.2第 17 頁 共 22 頁圖 5.3 快換鉆套圖擴工藝孔鉆套結構參數如下表：表 5.1 擴工藝孔鉆套數據表3.5夾具設計及操作的簡要說明使用套筒定位，采用螺母快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保