軸套零件畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)論文（設(shè)計） 軸套零件的機械加工工藝規(guī)程與專用夾具設(shè)計 院 系 航空機械制造工程學(xué)院 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級 學(xué) 號 姓 名 張曉琳 指導(dǎo)老師 二一三 年 十 月 二十五 日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書數(shù)控技術(shù)專業(yè) 班 姓名 學(xué)號 設(shè)計題目： 軸套 零件的加工工藝規(guī)程編制和專用夾具設(shè)計設(shè)計內(nèi)容及要求：1.對零件圖進行檢查和分析，改正錯誤。2.用CAD繪制并打印零件圖1張（2號圖紙各1張）。3.制定該零件的數(shù)控加工工藝規(guī)程。（要求在設(shè)計說明書中詳細闡述數(shù)控加工工藝制訂的過程與依據(jù)，工藝文件需單獨裝訂。）4.設(shè)計指定工序的專用夾具，繪制夾具裝配總圖（1號圖紙）。5.完成零件的三維建模，并按設(shè)計的工

2、序進行計算機輔助制造。對于銑削加工部分，用CAD/CAM軟件進行刀具路徑的建立及模擬，自動生成數(shù)控加工程序；對于車削加工部分，用手工編程的方式寫出數(shù)控加工程序。（要求在設(shè)計說明書中詳細說明CAD與CAM的過程）6.編寫設(shè)計說明書。（格式參看畢業(yè)設(shè)計論文撰寫規(guī)范，不少于40頁）7.需交材料：紙質(zhì)材料（畢業(yè)設(shè)計說明書一份工藝文件一套、零件圖一張、夾具總裝圖夾具零件圖各一張A2A3）和電子文檔各一份；畢業(yè)頂崗實習(xí)鑒定一份。 數(shù)控教研室 2013 年 10 月設(shè)計內(nèi)容：1、產(chǎn)品零件圖 1張 2、產(chǎn)品毛坯圖 1張 3、專用夾具零件圖 2張 3、加工工藝過程卡 1份 4、機械加工工序卡片 1份 5、專用夾

3、具設(shè)計裝配圖 1張 6、畢業(yè)設(shè)計說明書 1份 7、頂崗實習(xí)報告 1份長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 誠 信 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的大專畢業(yè)論文（設(shè)計），是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果。盡我所知，除了設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)論文（設(shè)計）作者簽名：張曉琳 2013 年 10月 25日1長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 目 錄摘要前言第一章 零件工藝分析.11.1零件的作用1 1.2 零件的工藝性分析2 1.2.1 各重要表面加工分析21.3

4、確定生產(chǎn)類型3第二章 毛坯的選擇32.1毛坯的種類32.2選擇毛坯的原則32.3確定毛坯制造形式42.4零件的熱處理4第三章 數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計53.1定位基準(zhǔn)的選擇53.1.1粗基準(zhǔn)的選擇53.1.2精基準(zhǔn)的選擇53.2工藝路線的擬訂7 3.3加工方案的擬定83.4機床設(shè)備與工藝裝備的選擇9 3.5加工階段的劃分103.6工序順序的安排10 3.7加工余量的定義113.7.1毛坯余量的確定133.7.2確定加工余量14 3.8 影響加工余量的因素16第四章 確定切削用量及基本工時17第五章 產(chǎn)品防銹與包裝225.1發(fā)黑處理225.2工藝方式235.3包裝23第六章 專用夾具設(shè)計246.1設(shè)

5、計主旨256.2夾具設(shè)計方案256.2.1定位基準(zhǔn)的選擇256.2.2定位方案確定256.2.3夾緊方案及元件確定266.2.4進給力與轉(zhuǎn)矩的計算286.2.5定位誤差分析296.3夾具設(shè)計及操作說明296.4專用夾具標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求30畢業(yè)設(shè)計心得體會32致謝 . 33參考文獻 . 34長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 軸套類零件的工藝設(shè)計與加工摘要： 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征；數(shù)控技術(shù)也在不斷的發(fā)展更新。本篇論文主要由軸套零件的作用、工藝路線分析和專用夾具的設(shè)計來展開的。首先對零件圖的分析，利用CAD、UG等

6、優(yōu)秀的繪圖軟件進行專用夾具的設(shè)計和三維圖像的建模，理清零件的加工路線的設(shè)計；通過車削加工配合件的數(shù)控工藝分析與加工，綜合所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，全面考慮可能影響在車削加工中的因素，設(shè)計其加工工藝和編輯程序，完成配合要求。在整套軸套零件的專用夾具設(shè)計、加工過程中，通過與同學(xué)之間的交流和向各位老師的請教，在數(shù)控加工上有了很大的收獲，但由于本人水平有限，難免會有不妥和錯誤之處，懇請各位老師批評指正。關(guān)鍵詞: 軸套;工藝規(guī)程設(shè)計;專用夾具設(shè)計7長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 毛坯的選擇 前 言畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)教學(xué)工作的重要組成部分和教學(xué)過程中的重要實際性環(huán)節(jié)。本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技

7、術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。它是我們綜合于前面所學(xué)理論與實際相結(jié)合的一次質(zhì)的飛躍，結(jié)合了大學(xué)我們專業(yè)課所學(xué)的基礎(chǔ)課，在我們今后的工作中十分重要。 畢業(yè)設(shè)計的目的是：通過設(shè)計，培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，專業(yè)理論知識和一些相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)，去分析和解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，培養(yǎng)我們建立正確的工藝設(shè)計思維，學(xué)會查找工具書，掌握數(shù)控工藝設(shè)計的一般程序，規(guī)范和方法。本次設(shè)計選擇的課題為軸類零件的車削加工工藝設(shè)計及其數(shù)控加工程序編制。這次畢業(yè)設(shè)計讓我們對機械制圖的基礎(chǔ)知識有了進一步的了解，同時也為我們從事繪圖工作奠定了一個良好的基礎(chǔ)。并鍛煉了自己的動手能力，達到了學(xué)以致用的

8、目的。它是一次專業(yè)技能的重要訓(xùn)練和知識水平的一次全面體驗，是學(xué)生畢業(yè)資格認定的重要依據(jù)，同時也為我們將來走向工作崗位奠定了必要的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。因初次接觸與實踐，本次設(shè)計如有不足的地方，還敬請各位老師諒解，并給與指教。長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 毛坯的選擇 第一章 零件的分析1.1 零件的作用 本零件為軸套類零件，零件它主要作用：其一是傳遞轉(zhuǎn)矩，其二是和其它零件配合，連接其它零部件。 圖1-11.2 零件的工藝性分析 從零件圖（圖1-1）上可以看出，表有表面粗糙度符號的表面有三個外圓表面、一個斜面和內(nèi)孔等。其中，表面粗糙度要求最高的是孔，公差等級為IT7級，表面粗糙度為Ra1.6

9、m。從工藝上看外圓與外圓表面的同軸度要求為，ø26H7孔公差等級為IT7級，表面粗糙度Ra1.6，可通過精鏜保證。由于零件右端平面面積較小，為保證鍛件質(zhì)量，建議將右端平面取為澆注時的地面位置，左端作為澆注時的頂面位置。1.2.1 以ø20mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 外圓，R6的圓角，的外圓，M30×2的外螺紋表面，的孔，其中的外圓表面粗糙度要求為R1.6m，需要粗車、半精車、精車來保證表面粗糙度要求，其他部位的表面粗糙度均為3.2m，所以只需粗車、半精車即可。1.2.2 以ø26mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：外圓及倒角、的

10、孔，其表面粗糙度要求均為3.2m，只需粗車、半精車即可；而重要表面是ø26H7孔，表面粗糙度Ra1.6，需要粗鏜、半精鏜、精鏜來保證。1.2.3 以ø10mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩孔，為自由尺寸公差，表面粗糙度無要求，所以只需要粗、精加工即可。 對改零件圖進行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。1.3 確定生產(chǎn)類型 按設(shè)計任務(wù)書，該零件產(chǎn)量為500件，根據(jù)表5-8，由生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系可確定該零件的生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的工藝特點。第二章

11、 毛坯的選擇2.1 毛坯的種類（1） 鑄造毛坯：適合做形狀復(fù)雜零件的毛坯（2） 鍛造毛坯：適合做形狀簡單零件的毛坯；（3） 型材：適合做軸、平板類零件的毛坯；（4） 焊接毛坯：適合板料、框架類零件的毛坯。 2.2 選擇毛坯的原則 毛坯的形狀和尺寸應(yīng)盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機械加工。毛坯選擇應(yīng)考慮的因素：生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小： 對于大批大量生產(chǎn)，應(yīng)選擇高精度的毛坯制造方法，以減少機械加工，節(jié)省材料?，F(xiàn)有生產(chǎn)條件： 要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平和設(shè)備能力。 對于本零件的加工我們采用模鍛成型，選用45號鋼，50X74的材料加工工件500件，因為我們都是批量件生產(chǎn)，所以我們以便于加工為主要目的。2.3

12、確定毛坯制造形式確定零件材料為45號鋼,考慮到此零件為軸類零件，因此選用鍛件，又因零件的輪廓尺寸不大故可采用模鍛成。該零件的形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近。由于該零件有三個臺階孔，從減少加工余量考慮，此處的毛坯可以鍛成階梯孔。模鍛件是用一套專用的鍛模，在噸位的鍛錘或壓力機上鍛壓出的鍛件，鍛件精度、表面質(zhì)量比自由鍛好，加工余量小。鍛件內(nèi)部有較好的纖維組織分布，機械強度較高，這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。2.4 零件的熱處理 軸類零件常用的材料有碳鋼、合金鋼及球墨鑄鐵，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同的要求來選擇相應(yīng)的熱處理。 一般軸類零件常用45鋼， 根據(jù)不同的工作條件采用不

13、同的熱處理（如正火、調(diào)質(zhì)、淬火等）可獲得相應(yīng)的強度、韌性和耐磨性。但45鋼的淬透性較差，淬火后易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。 此次軸材料為45鋼，該零件在工作過程中則經(jīng)常承受交變載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。零件屬批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故采用摸鍛成型。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。4長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 加工工藝規(guī)程設(shè)計 第3章 數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重還會造成零件大批報廢

14、，使生產(chǎn)無法進行。加工左端時，擇ø36mm外圓端面為基準(zhǔn)面；加工右端時，選擇M30×2螺紋端面為基準(zhǔn)面。3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時，主要考慮兩個問題：一是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要求，二是合理分配各加工表面的加工余量。對于一般的軸類零件而言，外圓即可作為粗基準(zhǔn)。3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時，主要應(yīng)考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。其選擇原則如下：（1） 基準(zhǔn)重合原則；（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；（3） 自為基準(zhǔn)原則；（4） 便于裝夾原則；（5） 互為基準(zhǔn)原則；下面以加工ø36mm端和鉆兩相互垂直的ø10mm孔為例，詳見下圖2

15、-1與圖2-1： 精加工螺紋端時，以左端ø36mm圓柱面為基準(zhǔn)，精加工ø36mm端，則以已加工表面ø34mm圓柱面和軸肩作為精基準(zhǔn)，實現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，保證了同軸度；而鉆孔時，使用專用夾具，以ø36mm圓柱端面為精基準(zhǔn)，與位置尺寸12±0.1實現(xiàn)了基準(zhǔn)重合原則，保證了位置精度。 圖3-1 圖3-23.2 工藝路線的擬定 3.4.1工藝路線方案一工序1：鉆ø20mm內(nèi)孔工序2：粗、半精、精鏜ø26mm、ø22mm內(nèi)孔，粗、精車倒角2×45°， ø36mm、ø46mm外圓及倒角；

16、工序3：粗、精車倒角2×45°、ø30mm外圓、倒角2×45°、ø34mm外圓、R6圓角，車溝槽、車M30×2螺紋；工序4：鉆ø10mm兩垂直孔；工序5：去毛刺；工序6：檢驗3.4.2 工藝路線方案二工序1：鉆ø20mm內(nèi)孔；工序2：粗、精車倒角2×45°、ø30mm外圓、倒角2×45°、ø34mm外圓、R6圓角、ø46mm外圓，車溝槽、車M30×2螺紋；工序3: 粗、半精鏜、精鏜ø26mm、ø22mm內(nèi)孔

17、，粗、精車倒角2×45°，ø36mm、ø46mm外圓及倒角；工序4：鉆ø10mm兩垂直孔工序5：去毛刺工序6：檢驗 3.4.3 工藝方案的分析與比較 上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工左端的一組表面和兩孔，然后以ø36mm的外圓加工右端剩余表面；而方案二則與其相反，先加工右端面，然后以ø34mm的外圓為基準(zhǔn)加工左端的剩余面，經(jīng)比較可見，先加工左端，然后掉頭加工右端表面及螺紋，可以保證螺紋的完整，防止在掉頭時加工時夾傷螺紋表面，但是ø36mm外圓部份的內(nèi)孔為ø26mm，壁厚則只有5mm，夾持左端

18、8;36mm外圓時易導(dǎo)致其變形。故選用方案二。 以上工藝過程詳見附表3-1機械加工工藝過程卡片和附表3-2機械加工工序卡。3.3 加工方案的擬定由于本零件個別尺寸精度要求高，為使其達到要求，加工方法有粗車、半精車、精車。根據(jù)各表面加工要求各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度查機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)P33表2-4.選擇零件主要表面的加工方法。3.3.1 重要表面的加工方案：46外圓柱面加工方案：粗車半精車精車公差等級：IT11 IT9 IT7 粗糙度： 12.5um 3.2um 1.6um26H7內(nèi)孔面加工方案：粗車半精車精車公差等級：IT11 IT9 IT7 粗糙度： 12.5um 3.

19、2um 1.6um3.3.2 其他表面的加工方案：加工方案：粗車半精車公差等級：IT11 IT9 粗糙度：12.5um 3.2um ø20mm、 ø22mm兩孔精度查機械制圖及公差配合與測量技術(shù)（第2版）確定精度要求為IT12，只要求粗加工，公差等級為IT7級，參照工藝手冊6-20確定工序尺寸及余量為：加工表面ø22精鏜半精鏜粗鏜毛坯工序雙邊余量/mm0.54工序尺寸,公差/mm 表面粗糙度/m3.225加工表面ø26H7工序雙邊余量/mm0.51.54工序尺寸,公差/mm表面粗糙度/m1.63.225表3-1 3.4 機床設(shè)備與工藝裝備的選擇 3.4.

20、1 工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。 1、在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具)； 2、在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計制造專用工藝裝備。3、機床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益，還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn)的可能性，應(yīng)使其具有足夠的柔性。A、選擇機床CA6140 CK6143 VMC750 Z516-1B、選擇夾具夾具有：三爪自定心卡盤、鍵槽專用夾具C、選擇刀具材料粗加工和半精加工是普通的45號鋼，精加工時由于經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度達到了HBS220-250之間，換算成洛氏硬度是HRC20-2

21、5左右，在車床上加工的工序，粗加工和半精加工采用YT15硬質(zhì)合金車刀，精加工采用YT15硬質(zhì)合金刀具 在鉆床上加工的工序，采用10的麻花鉆。D、選擇量具該零件屬于中批量生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具，根據(jù)零件表面的精度要求和形狀特點，參考有關(guān)資料如下：外圓表面的公差級別為7級，在粗車、半精車中使用數(shù)值0.02，測量范圍0500游標(biāo)卡尺，在精車中因為批量較大，為提高效率，故采用專用卡規(guī)來測量。3.5 加工階段的劃分2）將零件的加工過程劃分為加工階段的主要目的是：(1) 保證零件加工質(zhì)量（因為工件有內(nèi)應(yīng)力變形、熱變形和受力變形，精度、表面質(zhì)量只能逐步提高，）；(2) 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到

22、及時處理；(3) 有利于合理利用機床設(shè)備。(4) 便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序必須將加工過程劃分成幾個階段，否則很難充分發(fā)揮熱處理的效果。此外，將工件加工劃分為幾個階段，還有利于保護精加工過的表面少受磕碰損壞。3.6 工序順序的安排 通常在粗加工時，離換刀點近的部位先加工，離換刀點遠的部位后加工，以縮短刀具移動距離，減少空行程時間，并且有利于保持坯件或半成品件的剛度，改善其切削條件。 因為零件加工后變形較大，需粗、精加工分開，且毛坯為鍛件。所以根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，零件需要按粗、精加工分開的原則，先粗加工，再半精加工，最后精加工。車端面孔圓鉆孔 加工基準(zhǔn)面由圖可知，先以兩端面為

23、開始工序進行加工這樣就可以為后序的加工提供精基準(zhǔn)。 劃分加工階段 由于材料是模鍛成型的，為了消除零件的內(nèi)應(yīng)力保證尺寸要求，提高它的加工性能，在加工該零件前要進行正火處理，因為零件要求的硬度為220-250HBS,所以在精加工之前要進行調(diào)制處理。加工順序安排得合理與否，將直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和加工成本。3.7 加工余量的定義1、加工余量：為了保證零件的質(zhì)量（精度和粗糙度值），在加工過程中，需要從工件表面上切除的金屬層厚度，稱為加工余量。加工余量又有總余量和工序余量之分。2、總余量：某一表面毛坯尺寸與零件設(shè)計尺寸之差稱為總余量，以Zo表示。3、工序余量：該表面加工相鄰兩工序尺寸之差稱為

24、工序余量Zi?？傆嗔縕0與工序余量Zi的關(guān)系可用下式表示： 式中：n為某一表面所經(jīng)歷的工序數(shù)。4、工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。 1）單邊余量： 非對稱結(jié)構(gòu)的非對稱表面的加工余量，稱為單邊余量，用Zb表示。Zbla-lb式中：Zb本工序的工序余量；lb本工序的基本尺寸；la上工序的基本尺寸。 2）雙邊余量： 對稱結(jié)構(gòu)的對稱表面的加工余量，稱為雙邊余量。對于外圓與內(nèi)孔這樣的對稱表面，其加工余量用雙邊余量2Zb表示，       對于外圓表面有：2Zbda-db；對于內(nèi)圓表面有：2ZbDbDa 工序余量有公稱余量（簡稱余量）、最大余量

25、Zmax、最小余量Zmin之分。（見下圖） 由于工序尺寸有偏差，故各工序?qū)嶋H切除的余量值是變化的，因此，工序余量有公稱余量（簡稱余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。對于上右圖所示被包容面加工情況，本工序加工的公稱余量：Zbla-lb 公稱余量的變動范圍：TZZmaxZminTbTa  式中：Tb本工序工序尺寸公差；  Ta上工序工序尺寸公差。工序尺寸公差一般按“入體原則”標(biāo)注。對被包容尺寸(軸徑)，上偏差為0，其最大尺寸就是基本尺寸；對包容尺寸（孔徑、鍵槽），下偏差為0，其最小尺寸就是基本尺寸。而孔距和毛坯尺寸公差帶常取對稱公差帶標(biāo)注。余量過

26、大材料浪費，成本增大；余量過小不能糾正加工誤差，質(zhì)量降低。所以，在保證質(zhì)量的前提下，選余量盡可能小。3.7.1 毛坯余量確定鋼質(zhì)模鍛件的公差及機械加工余量按GB/T6414-1999確定。要確定毛坯尺寸公差及機械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。查機械加工工藝手冊第2版P3-26（表3.1-37）得： （1） 鍛件公差等級   由該零件的功用和技術(shù)要求，確定其 鍛件公差等級為普通級。 （2）鍛件重量 根據(jù)45的密度7.6-7.8g/cm3 ，取 7.8g/cm3故零件重量為1.5kg。（3） 鍛件復(fù)雜系數(shù)S 零件的形狀復(fù)雜系數(shù)S屬S1級。 （4） 鍛件材質(zhì)

27、系數(shù)M  由于該零件材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M1級。 （5） 生產(chǎn)類型 中、小批量生產(chǎn)，可采用在 鍛錘上合模鍛毛坯。3.7.2 確定加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量，零件表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)根據(jù)機械加工工藝手冊.第二版P3-35表3.1-51，由此得單邊余量在厚度方向為1.7-2.2mm，水平方向亦為1.7-2.2mm，即鍛件各外徑的單面余量為2mm，各軸向尺寸的單面余量為2mm。如下表4-1所示：加工表面單邊余量/mm雙邊余量/mm備注ø36、ø46、ø34M30X2外圓表面2.04.0ø22、

28、48;26H7孔 2.04.0表3-2確定毛坯基本尺寸零件尺寸/mm單邊加工余量/mm毛坯尺寸/mmø362ø40ø462ø50ø342ø38ø222ø18ø26H72ø2270274表3-3確定毛坯尺寸公差查<<工藝手冊>>表2.2-14，得各鍛件加工尺寸公差如下表所示：毛坯尺寸/mm公差/mm極限標(biāo)注結(jié)果/mmø401.6ø501.6ø381.6ø181.6ø221.6741.6表4-3 毛坯草圖圖3-3擴孔：

29、8;20mm 2Z=2.0mm 擴孔：ø22mm 2Z=4.0mm 擴孔：ø25.5mm 2Z=6.5mm精鏜：ø26H7 2Z=0.2mm ø10mm兩垂直孔表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值為Ra3.2，所以ø3mm中心鉆鉆孔后，直接用ø10mm鉆頭鉆孔即可。3.8 影響加工余量的因素（1）上道工序的表面粗糙度值Ra（2）上道工序的表面缺陷層深度Ha（3）上道工序各表面相互位置空間偏差a；（包括軸線的直線度、位移和平行度；軸線與表面的垂直度；階梯軸內(nèi)外圓的同軸度；平面的平面度等。）     a

30、的數(shù)值與上工序的加工方法和零件的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可用近似計算法或查有關(guān)資料確定。若存在兩種以上的空間偏差時，可用向量和表示。（4）本工序的裝夾誤差b     它除包括定位和夾緊誤差外，還包括夾具本身的制造誤差，其大小為三者的向量和。（5）上工序的尺寸公差Ta   （包括幾何形狀誤差如錐度、橢圓度、平面度等。其大小可根據(jù)選用的加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，查閱工藝手冊確定。） 本工序的公稱余量為：Zbla-lb本工序的最大余量為：Zbmaxlamax-lbmin本工序的最小余量為：Zbminlamin-lbmax12長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

31、（論文） 切削用量及基本工時 上述前四項之和構(gòu)成最小余量，即  注：a和b為矢量和。最小余量加上上道工序的尺寸公差，即為本道工序的加工余量。      即：ZbTa +Zmin第四章 確定切削用量及基本工時4.1 工序4： 車削端面、外圓及螺紋。本工序采用計算法確定切削用量工件材料：45鋼、650MPa ，模鍛加工要求：粗車端面及,表面粗糙度值Ra為1.6m；車螺紋M30×2。機床：CA6140臥式車床。刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm量具：游標(biāo)卡尺，外徑百分尺，M30螺紋環(huán)規(guī)。 60o螺紋車

32、刀：刀片材料W18Cr4V。4.1.2計算切削用量（1）粗車M30×2端面1）確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為。2）確定進給量f：根據(jù)切削用量簡明手冊（以下簡稱切削手冊）表11-26，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，3mm,以及工件直徑為 30mm時， ，按CA6140車床說明書取f = 0.51mm/r3）計算切削速度：按切削手冊表 1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min ）（m/min）式中，Cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.20。kv見切削手冊表1.28即kMv=0.65, ksv=1, kkv=1, kkrv=1,

33、 kBv=1 所以 vc = 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速按機床說明書，（見工藝手冊表4.2-8）與398.089r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為 400 r/min?，F(xiàn)選取400 r/min。所以實際切削速度v= 200 r/min。5）計算切削工時：按工藝手冊表6.2-1?。?）粗車外圓，同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。1)背吃刀量：單邊余量Z=0.5 mm,可一次切除。2)進給量：根據(jù)切削手冊表1.4，選用f= 0.5mm/r3)計算切削速度：見切削手冊表1.274）確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取n= 400r/min。所以實際切削速度為5）檢查機床功率：主切削力Fc =2 按切削手冊表 1.29所示公式

34、計算式中，CFc = 2795，xFc =1.0，yFc=0.75，F(xiàn)c =-0.15。 所以 Fc =2795×1.5×0.50.75×118.58-0.15×1×0.89N=4541.4N切削時消耗功率Pc為 由CA6140機床說明書可知，CA6140主電動機功率為9kW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為1049r/min時，主軸傳遞的最大功率為8.975kW，所以機床功率足夠，可以正常加工。6）校驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力Fc=4541.4N，徑向切削力Fp按切削手冊表1.29所示公式計算式中，CFp=1950，xFp=0.90，yFp=0.6，F(xiàn)p=

35、-0.3 所以 Fp=1950×1.5×0.50.75×118.58-0.15×1×0.89N=3168.4N而軸向切削力 式中，CFf=2880，xFf=1.0，yFf=0.5，F(xiàn)f=-0.4于是軸向切削力=2880×1.5×0.50.5×118.58-0.4×1×0.89N=480N取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1,則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為：F = Ff +( Fc + Fp )=480N+0.1×( 4541.4 + 3168.4 )N=1250.98N而

36、機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N（見切削手冊表1.30），故機床進給系統(tǒng)可正常工作。7）切削工時：式中，l=20 l1= 2 l2=2 所以 （3）車外圓柱面。取ap= 1mm,f= 0.51mm/r(切削手冊表1.6，Ra=6.3um，刀尖圓弧半徑r=1mm)切削速度 式中，Cv=242 ,m=0.2 ,T=60 ,xv=0.15,yv=0.35,kM=1.44,kk=0.18 于是 按機床說明書取 n=710r/min則此時 v=133.8m/min切削工時 式中，l=20,l1=2,l2=2,所以 （4）車螺紋M30×2。1）切削速度計算：參見切削用量手冊表21，

37、刀具壽命T = 60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時ap = 0.15，走到刀次數(shù)i =5；精車螺紋時ap =0.1，走刀次數(shù)i =1。式中，Cv=11.8,m=0.11,T=0.15 ,xv=0.7,yv=0.3,螺距t1=2，kM=1.11 ,kk=0.75 所以粗車螺紋時 精車螺紋時 2）確定主軸轉(zhuǎn)速：粗車螺紋時 按機床說明書取 n= 96r/min實際切削速度 vc= 18m/min精車螺紋時 按機床說明書取 n= r/min實際切削速度 vc= m/min3）切削工時：取切入長度= 3mm,粗車螺紋工時精車螺紋工時19所以車螺紋的總工時為 t= t1+t2 =0.866mi

38、n工序2：鉆兩孔，切削用量計算如下：f= 0.1mm/r(見切削手冊表2.7)v= 20m/min（見切削手冊表2.13,2.14）長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 產(chǎn)品防銹與包裝 按機床選取nw= 650r/min所以實際切削速度切削工時 式中，l1= 3mm,l2= 1mm,l= 22mm。最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片中，見附表1-1、附表2-2、2-3、2-4. 第五章 產(chǎn)品防銹與包裝5.1 發(fā)黑處理 鋼制件的表面發(fā)黑處理，其原理是將鋼鐵制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保護層。發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的

39、方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。 但常溫發(fā)黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。A3鋼用堿性發(fā)黑好一些。 堿性發(fā)黑細分出來，又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。 發(fā)黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。 發(fā)黑時所需溫度的寬容度較大，大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯的表面，只是所需時間有些長短而已。實際操作中，需要注意的是工件發(fā)黑前除銹和除油的質(zhì)量，以及發(fā)黑后的鈍化浸油。發(fā)黑質(zhì)量的好壞往往因這些工序而變化。5.2 工藝方式主要由以下工藝步驟完成：1) 清洗；2) 脫脂：工件必須完全浸入脫脂液中；脫脂液濃度ph值12-14，處理時間10-30min，每過3-5分鐘上下抖動幾次，

40、藥液濃度低于ph12時補充脫脂粉；3) 水洗；4) 酸洗：酸洗液濃度ph值2-4，處理時間5-10min；5) 水洗；6) 發(fā)黑：池液濃度ph值2.5-3.5，處理時間10-12min；7) 水洗；8) 吹干；5.3 包裝產(chǎn)品干燥后進行裝袋，密封。長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 專用夾具設(shè)計 第六章 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，通常要設(shè)置專用夾具。 經(jīng)過討論，決定設(shè)計最后一道工序鉆ø10mm兩互相垂直的鉆床夾具。本夾具將用于Z516A-1鉆床。刀具為兩把鉆頭，對工件ø36外圓面分別進行加工兩個互相垂直的孔。 鉆床夾具的裝配圖及夾具體零

41、件圖見下圖：三維圖6-16.1 設(shè)計主旨 本夾具只要用來鉆ø36mm外圓周面上的互相垂直的孔；這兩個孔的中心線有一定的技術(shù)要求。因此加工本道工序時，主要考慮如何提高行位公差和位置要求。6.2 夾具設(shè)計方案6.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，ø10mm兩孔的中心線之間有行位公差要求以及位置要求。其設(shè)計基準(zhǔn)為ø10mm外圓端面和其中一個孔的中心線，為了減小定位誤差和快速裝夾，因此使用專用夾具。考慮到設(shè)備條件與孔的精度等要求，決定用鉆頭對ø36mm外圓周面先后鉆兩個互相垂直的孔。6.2.2 定位方案確定為了保證工件被加工表面的技術(shù)要求，必須使工件相對刀具和

42、機床處于正確的加工位置。在使用夾具的情況下，就要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。要使工件完全定位，就必須限制工件在空間的六個自由度，此即為工件的“六點定位原則”。在定位設(shè)計中，會遇到以下幾種情況：（1）完全定位：限制了工件全部的六個自由度，稱為工件的“完全定位”（2）不完全定位：在對工件的加工精度沒有影響的情況下，允許少于六點的定位稱“不完全定位”（3）欠定位：工件的定位支承點數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)，這種工件定位點不足的情況，稱為“欠定位”，欠定位在實際生產(chǎn)中是不允許的。（4）過定位:工件的某一個自由度同時被兩個或多個定位支承點重復(fù)限制

43、，這種情況稱為“過定位”，也叫“重復(fù)定位”本套專用夾具采用一面一銷限制5個自由度，一個支撐釘，詳細見下圖6-2、6-3：圖6-2圖6-36.2.3 夾緊方案及元件確定 1.工件的夾緊設(shè)計機械加工過程中，為保持工件定位時所確定加工位置，防止工件在切削力、慣性力、離心力及重力等作用下發(fā)生位移和振動，一般機床夾具應(yīng)有一定的夾緊裝置，以將工件壓緊。因此，夾緊裝置的合理、可靠和安全性，對工件加工的技術(shù)和經(jīng)濟效果有重大影響，故提出下列基本要求：1）夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。2）夾緊力的大小要可靠和適當(dāng)，既要保證工件在整個加工過程中位置穩(wěn)定不變、振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。3）

44、夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡單，以便于制造和維修4）夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。在本套專用夾具中采用雙螺母雙向鎖緊機構(gòu)。圖6-46.2.4 鉆削時進給力和轉(zhuǎn)矩的計算鉆孔刀具：鉆頭ø10mm進給力/N 轉(zhuǎn)矩/(N·m) 當(dāng)計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K=式中 - 基本安全系數(shù)1.5 - 加工性質(zhì)系數(shù)1.1 - 刀具鈍化系數(shù)1.1 - 斷續(xù)切削系數(shù)1.1于是，F(xiàn)=KFH=1.5×1.1×1.1×1.1×85885.56=171.471KN6.2.5 定位誤差分析（

45、1）定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為短圓柱銷（限制2個自由度）和 一塊面板（限制3個自由度）。該定位元件短圓柱銷的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時與其相配的ø26H7mm內(nèi)孔的尺寸與公差相同，即為ø26g6.（2）計算ø10mm兩互相垂直孔中心線與ø36外圓端面的最大誤差為0.16.3 夾具設(shè)計及操作說明 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 所述，在設(shè)計夾具時，為了提高勞動生產(chǎn)率和零件精度要求，在最后一道工序應(yīng)用專用夾具夾具。本工序由于要保證兩孔的中心線互相垂直。鉆孔時直接一次性鉆孔，而ø36外圓壁厚為5mm，鉆削力不大軸向力不大，所以用機動夾緊即可。 夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件加工之前與塞尺配合使用很好地對刀；同時，夾具體低面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 前視 左視 俯視二維圖6-56.4 專用夾具的標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求 最終繪制的用于加工ø10mm孔的鉆模裝配圖見7-4.在該裝配圖中，應(yīng)標(biāo)注的有關(guān)尺寸和技術(shù)要求是：1) 裝配圖上