長380機(jī)床傳動(dòng)軸的銑兩處鍵槽夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程含4張CAD圖

長380機(jī)床傳動(dòng)軸的銑兩處鍵槽夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程含4張CAD圖,機(jī)床,傳動(dòng)軸,銑兩處,鍵槽,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,cad 摘要 傳動(dòng)軸是機(jī)床設(shè)備上非常重要的零件之一。該零件連接機(jī)床上其他零部件，傳遞相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，為機(jī)床設(shè)備的正常工作提供保障。傳動(dòng)軸是比較典型的軸類零件，軸類零件應(yīng)用非常廣泛，從而對傳動(dòng)軸進(jìn)行研究非常有必要。 這次設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有零件的機(jī)械加工工藝過程及銑兩處鍵槽專用夾具設(shè)計(jì)。在一開始對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要研究傳動(dòng)軸的作用，材料的選擇，加工工藝路線的制定還有零件在加工的時(shí)候其切削用量的選擇等等。 依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書確定設(shè)計(jì)銑兩處鍵槽專用夾具。依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了定位方案和夾緊方案并選擇了相應(yīng)的定位和夾緊元件。對夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì)，畫出裝配圖以及主要零件圖等。 關(guān)鍵詞：傳動(dòng)軸、機(jī)床設(shè)備、加工工藝、銑兩處鍵槽、專用夾具 Abstract The drive shaft is one of the most important parts on machine tools. The part is connected to other parts of the machine tool to transmit the corresponding motion and power to ensure the normal operation of the machine tool. The drive shaft is a typical shaft type, and the shaft parts are widely used, so it is necessary to study the drive shaft. The contents of this design mainly include the machining process of the parts and the special fixture design for the two keyways of the milling. At the beginning of the design, the main research of the role of the drive shaft, the choice of materials, the development of the processing route and the selection of the cutting amount of the parts during processing. According to the design task book, the fixtures for designing two keyways of the milling machine are determined. According to the structural characteristics of the parts, the positioning scheme and clamping scheme are designed and the corresponding positioning and clamping components are selected. Design the clip specifically, draw the assembly drawing and the main part drawing. Key words: drive shaft, machine tool equipment, machining process, milling two keyway, special fixture 目 錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1 2 總論 3 3 零件的工藝性分析 4 3.1 零件的作用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 4 3.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 4 3.3 零件關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析 4 4 工藝設(shè)計(jì) 6 4.1 確定生產(chǎn)類型 6 4.2 毛坯選擇與毛坯圖說明 6 4.2.1 毛坯選擇 6 4.2.2 毛坯圖說明 6 4.3 工藝路線的確定 7 4.3.1 加工基準(zhǔn)的選擇 7 4.3.2 各表面加工方法的確定 8 4.3.3 加工工藝裝備的選擇 8 4.3.4 工藝路線的選擇 8 4.3.5 工藝路線的分析與確定 9 4.4 加工余量、切削用量、工時(shí)定額的確定 9 4.4.1 加工余量的確定 9 4.4.2 切削用量、工時(shí)定額的確定 10 4.5 專用夾具的設(shè)計(jì) 17 4.5.1 定位方案的設(shè)計(jì) 17 4.5.2 夾緊方案的設(shè)計(jì) 17 4.5.3 設(shè)計(jì)夾具體 17 4.5.4 對刀塊的選擇 19 4.5.5 銑削力和夾緊力的計(jì)算 19 4.6 夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明 20 5 設(shè)計(jì)小結(jié) 21 6 參考文獻(xiàn) 22 I 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 機(jī)床傳動(dòng)軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 如圖1所示，某機(jī)床設(shè)備中傳動(dòng)軸零件，年產(chǎn)量為9000件，備品率為3%，機(jī)械加工廢品率為2.5%，對該零件進(jìn)行技術(shù)及工藝分析，確定其毛坯制造方法，設(shè)計(jì)毛坯圖，制定該零件的機(jī)械加工工藝過程（包括機(jī)械加工工藝過程卡片和工序卡片）及銑兩處鍵槽用夾具設(shè)計(jì)。 圖1 傳動(dòng)軸零件草圖 二、畢業(yè)時(shí)間：設(shè)計(jì)工作自 2019 年 8月 31 日起至 2019 年 10 月 28日止 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容要求： 1、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 根據(jù)題目中給定的零件的年產(chǎn)量計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2、零件的分析 （1）熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件。 （2）分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)要求，確定主要加工表面。 （3）加工表面的尺寸精度和形狀精度。 （4）主要加工表面間的相互位置精度。 （5）加工表面粗糙度及其它方面的表面質(zhì)量要求。 （6）熱處理要求及其它要求。 3、選擇毛坯 （1）根據(jù)零件用途確定毛坯類型。 （2）根據(jù)生產(chǎn)批量確定毛坯制造方法。 （3）根據(jù)手冊查定表面加工余量及余量公差。 4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （1）定位基準(zhǔn)的選擇（包括粗、精基準(zhǔn)的選擇） （2）零件表面加工方法的選擇 （3）制定工藝路線 （4）確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯——零件綜合圖 （5）工序設(shè)計(jì) ①選擇加工設(shè)備與工藝裝備 a. 選擇機(jī)床b.選擇夾具c.選擇刀具d.選擇量具 ②工序尺寸的確定及計(jì)算 （6）選擇切削用量、確定時(shí)間定額 （7）填寫機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片和機(jī)械加工工序卡片。 5、機(jī)床夾具設(shè)計(jì) （1）擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ①確定夾具的類型 ②確定工件的定位方案 ③確定工件的夾緊形式 ④確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置 ⑤確定其它機(jī)械，如分度、裝卸用的輔助裝置等。 ⑥夾具體的結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì) （2）夾具總圖設(shè)計(jì) （3）夾緊力的計(jì)算及夾具精度的校核 23 2 總論 本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸主要研究機(jī)械加工工藝過程及銑兩處鍵槽專用夾具設(shè)計(jì)，下面將對這2點(diǎn)進(jìn)行講述： 1、工藝過程的概述 進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，將需要生產(chǎn)的零部件形狀，大小，所處地點(diǎn)等都改變了，這樣原材料就加工成為我們需要的半成品或者是成品，這么一個(gè)流程就是工藝過程。比方說生產(chǎn)毛坯，進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)，熱處理等這些都是工藝過程。在工藝過程里面，如果說只需要進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)，零部件的外形，大小，產(chǎn)品表面質(zhì)量都符合質(zhì)量要求，這個(gè)流程就是我們說的機(jī)械工藝過程。 2、機(jī)床夾具的概述 機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具的一種裝置。指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)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(jì)制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)間的相對正確位置。機(jī)床夾具的組成如下： （1）定位元件 它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)間的相對正確位置。 （2）夾緊裝置 用于夾緊工件，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既定位置。 （3）對刀、引導(dǎo)元件或裝置 這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。 （4）連接元件 使夾具與機(jī)床連接的元件，保證機(jī)床與夾具間的相互位置關(guān)系。 （5）夾具體 用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對定，使夾具相對機(jī)床具有確定的位置。 （6）其它元件及裝置 有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。 3 零件的工藝性分析 3.1 零件的作用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 軸是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件，但也有少部分是方型的。軸是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。零件的材料有： 1、碳素鋼35、45、50等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼因具有較高的綜合力學(xué)性能，應(yīng)用較多，其中以45鋼用得最為廣泛。為了改善其力學(xué)性能，應(yīng)進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。不重要或受力較小的軸，則可采用Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼。 2、合金鋼合金鋼具有較高的力學(xué)性能，但價(jià)格較貴，多用于有特殊要求的軸。例如采用滑動(dòng)軸承的高速軸，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)滲碳淬火后可提高軸頸耐磨性；機(jī)轉(zhuǎn)子軸在高溫、高速和重載條件下工作，必須具有良好的高溫力學(xué)性能，常采用40CrNi、38CrMoAlA等合金結(jié)構(gòu)鋼。軸的毛坯以鍛件優(yōu)先、其次是鋼；尺寸較大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜者可考慮鑄鋼或球墨鑄鐵。例如，用球墨鑄鐵制造曲軸、凸輪軸，具有成本低廉、吸振性較好，對應(yīng)力集中的敏感性較低、強(qiáng)度較好等優(yōu)點(diǎn)。軸的力學(xué)模型是梁、多數(shù)要轉(zhuǎn)動(dòng)，因此其應(yīng)力通常是對稱循環(huán)。其可能的失效形式有：疲勞斷裂、過載斷裂、彈性變形過大等。軸上通常要安裝一些帶輪轂的零件，因此大多數(shù)軸應(yīng)作成階梯軸，切削加工量大。 上面已經(jīng)對零件的作用進(jìn)行了分析，本次設(shè)計(jì)的機(jī)床設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸材料選擇45鋼。 3.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸，為軸設(shè)計(jì)的重要步驟。本零件的結(jié)構(gòu)分析如下： 1、尺寸380所在的兩端面；Φ88外圓所在的端面以及表面； 2、Φ80外圓所在的端面以及表面；兩處Φ70外圓所在的端面以及表面；兩處Φ60外圓所在的端面以及表面；Φ54.4外圓所在的端面以及表面； 3、兩處鍵槽所在的端面以及表面；零件圖上的倒角等。 3.3 零件關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析 1、Φ80外圓，對其完成金加工后確保Ra為1.6um； 2、Φ54.4外圓，對其完成金加工后確保Ra為1.6um； 3、兩處Φ60外圓，對其完成金加工后確保Ra為1.6um； 4、零件圖上沒有標(biāo)注Ra公差的表面、端面，其金加工后確保Ra為12.5um。 5、Φ54.4外圓所在軸線相對于“右端Φ60外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.02； 6、左端Φ60外圓所在軸線相對于“右端Φ60外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.02； 7、Φ80外圓所在軸線相對于“右端Φ60外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.02； 4 工藝設(shè)計(jì) 4.1 確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型是按工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)過程的連續(xù)程度或生產(chǎn)產(chǎn)品的重復(fù)程度劃分的類型。按工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)過程的連續(xù)程度不同，可以分為連續(xù)生產(chǎn)和間斷生產(chǎn)。連續(xù)生產(chǎn)的工藝技術(shù)過程連續(xù)程度高，不允許有任何間斷出現(xiàn)，一般沒有在產(chǎn)品、半成品和其它中間產(chǎn)品，如發(fā)電、化工、冶煉生產(chǎn)等。間斷生產(chǎn)的工藝技術(shù)過程可以分階段間斷進(jìn)行，產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)過程既可以由一個(gè)企業(yè)單獨(dú)完成，也可以由若干個(gè)企業(yè)分工協(xié)作完成，生產(chǎn)過程中一般都需要有一定的在制品和半成品儲(chǔ)備，如機(jī)械、電器產(chǎn)品的生產(chǎn)等。 通過對上面任務(wù)書的分析，知曉年產(chǎn)量為9000件，備品率為3%，機(jī)械加工廢品率為2.5%，確定生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。 4.2 毛坯選擇與毛坯圖說明 4.2.1 毛坯選擇 軸類零件的毛坯常見的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸也可采用鑄件。內(nèi)燃機(jī)中的曲軸一般均采用鑄件毛坯。型材毛坯分熱軋或冷拉棒料，均適合于光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。鍛件毛坯經(jīng)加熱鍛打后，金屬內(nèi)部纖維組織沿表面分布，因而有較高的抗拉、抗彎及抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，一般用于重要的軸。 通過對零件圖的分析，決定選擇Φ90X384棒料為毛坯。 4.2.2 毛坯圖說明 通過上面對毛坯制造方式的選擇，結(jié)合零件圖的加工要求和現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊。毛坯圖如圖2所示。 圖2 傳動(dòng)軸毛坯圖 4.3 工藝路線的確定 4.3.1 加工基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用十分廣泛的一個(gè)概念，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)時(shí)零件尺寸的標(biāo)注，制造時(shí)工件的定位，校驗(yàn)時(shí)尺寸的測量，一直到裝配時(shí)零部件的的裝配位置確定等，都要用到基準(zhǔn)的概念?；鶞?zhǔn)就是用來確定生產(chǎn)對象上幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)，線或面。 1、粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。 結(jié)合零件圖，選擇Φ80外圓及端面作為粗基準(zhǔn)。 2、精基準(zhǔn)的選擇 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡單、操作方便。 結(jié)合零件圖，選擇右端Φ60外圓及端面作為粗基準(zhǔn)。 4.3.2 各表面加工方法的確定 軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機(jī)械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面最經(jīng)濟(jì)有效的加工方法，但就其經(jīng)濟(jì)精度來說，一般適于作為外圓表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用于各種高硬度和淬火后零件精加工；光整加工是精加工后進(jìn)行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等），適用于某些精度和表面質(zhì)量要求很高的零件。由于各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本各不相同，因此必須根據(jù)具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。 考慮到零件為回轉(zhuǎn)件并且開設(shè)了2處鍵槽，還有4處外圓的加工要求較好。決定對其外圓進(jìn)行車削和磨削加工，2處鍵槽采用銑削加工。 4.3.3 加工工藝裝備的選擇 1、車削加工 加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 裝夾夾具：三爪卡盤、頂尖； 切削刀具：合金鉆頭、合金車刀； 檢測量具：游標(biāo)卡尺。 2、銑削加工 加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X5032； 裝夾夾具：專用夾具； 切削刀具：立銑刀； 檢測量具：游標(biāo)卡尺。 3、磨削加工 加工設(shè)備：外圓磨床，型號(hào)M1420-520； 裝夾夾具：專用夾具； 切削刀具：砂輪； 檢測量具：千分尺。 4.3.4 工藝路線的選擇 方案1： 工序1、備料Φ90X384； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、車兩端面； 工序5、車各外圓及端面； 工序6、磨Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序7、銑兩處鍵槽； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫； 方案2： 工序1、備料Φ90X384； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、粗車380兩端面； 工序5、粗車各外圓及端面； 工序6、半精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序7、精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序8、銑兩處鍵槽； 工序9、磨Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 4.3.5 工藝路線的分析與確定 方案1先對零件的端面進(jìn)行加工，第二步加工零件的外圓及端面，第三步磨削零件的外圓，最后對零件的鍵槽進(jìn)行銑加工。本加工方法簡便，但不能保證零件的精度，粗精加工未分開，磨削加工應(yīng)該放在最后。在對方案1分析的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，形成方案2。因此，本次加工零件選擇方案2。 4.4 加工余量、切削用量、工時(shí)定額的確定 4.4.1 加工余量的確定 本次設(shè)計(jì)的零件其加工余量，見下表1零件加工余量對照表。 表1 零件加工余量對照表 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 加工余量（mm） 1 備料 Φ90X384 　 2 熱處理 　 　 3 鉆中心孔 兩端面鉆中心孔 4（單邊） 4 粗車 粗車380兩端面 2 5 粗車 粗車Φ88外圓 1（單邊） 粗車Φ80外圓及端面 3（單邊） 粗車2處Φ70外圓及端面 6（單邊） 粗車2處Φ60外圓及端面 4（單邊） 粗車Φ54.4外圓及端面 2.8（單邊） 6 半精車 半精車Φ80外圓及端面 0.85（單邊） 半精車2處Φ60外圓及端面 0.85（單邊） 半精車Φ54.4外圓及端面 0.85（單邊） 7 精車 精車Φ80外圓及端面 0.15（單邊） 精車2處Φ60外圓及端面 0.15（單邊） 精車Φ54.4外圓及端面 0.15（單邊） 8 銑 銑兩處鍵槽 6.9 9 磨 磨Φ80外圓及端面 0.01（單邊） 磨2處Φ60外圓及端面 0.01（單邊） 磨Φ54.4外圓及端面 0.01（單邊） 10 清洗 　 　 11 終檢 　 　 12 入庫 　 　 4.4.2 切削用量、工時(shí)定額的確定 工序1、備料Φ90X384； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：合金鉆頭； 3、檢查量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量4mm； 5、進(jìn)給量0.1。 6、初步取機(jī)床切削速度=12m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=500r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=10，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4、粗車380兩端面； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量0.2。 6、初步取機(jī)床切削速度=60m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=200r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=44，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5、粗車各外圓及端面； 工步1：粗車Φ88外圓； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量0.2。 6、初步取機(jī)床切削速度=60m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=200r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=380，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車Φ80外圓及端面； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量0.2。 6、初步取機(jī)床切削速度=60m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=280r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=133，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：粗車2處Φ70外圓及端面； 工步4：粗車2處Φ60外圓及端面； 工步5：粗車Φ54.4外圓及端面； 上面工序3至工序5，切削用量以及計(jì)算方法與工步2基本一致，在此省略。 工序6、半精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工步1：半精車Φ80外圓； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.85mm； 5、進(jìn)給量0.25。 6、初步取機(jī)床切削速度=70m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=280r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=78，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精車2處Φ60外圓； 工步3：半精車Φ54.4外圓； 上面工序2至工序3，切削用量以及計(jì)算方法與工步1基本一致，在此省略。 工序7、精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工步1：精車Φ80外圓； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.15mm； 5、進(jìn)給量0.3。 6、初步取機(jī)床切削速度=80m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉(zhuǎn)速圖，取n=330r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=78，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：精車2處Φ60外圓； 工步3：精車Φ54.4外圓； 上面工序2至工序3，切削用量以及計(jì)算方法與工步1基本一致，在此省略。 工序8、銑兩處鍵槽； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：立式銑床，型號(hào)X5032； 2、加工刀具：立銑刀； 3、檢查量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量6.9mm； 5、進(jìn)給量0.2。 6、初步取機(jī)床切削速度=20m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查X5032立式銑床轉(zhuǎn)速圖，取n=375r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=55，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序9、磨Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工步1：磨Φ80外圓； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：外圓磨床，型號(hào)M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、檢查量具：千分尺； 4、背吃刀量0.02mm； 5、進(jìn)給量0.3。 6、初步取機(jī)床切削速度=50m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查M1420-520外圓磨床轉(zhuǎn)速圖，取n=800r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=78，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：磨2處Φ60外圓； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：外圓磨床，型號(hào)M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、檢查量具：千分尺； 4、背吃刀量0.02mm； 5、進(jìn)給量0.3。 6、初步取機(jī)床切削速度=50m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查M1420-520外圓磨床轉(zhuǎn)速圖，取n=800r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=35，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：磨Φ54.4外圓； 1、加工機(jī)床及型號(hào)：外圓磨床，型號(hào)M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、檢查量具：千分尺； 4、背吃刀量0.02mm； 5、進(jìn)給量0.3。 6、初步取機(jī)床切削速度=50m/min。 7、選擇主軸轉(zhuǎn)速及計(jì)算實(shí)際切削速度 ，查M1420-520外圓磨床轉(zhuǎn)速圖，取n=800r/min； 計(jì)算實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=85，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 4.5 專用夾具的設(shè)計(jì) 4.5.1 定位方案的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)V型定位塊利用90°V型面對2處Ф60外圓定位，限制4自由度；設(shè)計(jì)定位座利用凸臺(tái)端面對零件軸向進(jìn)行定位，限制1自由度；通過加工工藝路線確定，本次銑削的鍵槽只需在外圓上即可，旋轉(zhuǎn)自由度不需要限制。因此，完成零件定位。 4.5.2 夾緊方案的設(shè)計(jì) 利用雙頭螺栓，六角螺母、墊圈、V型壓板及彈簧等對工件Φ70外圓進(jìn)行夾緊。具體結(jié)構(gòu)詳見圖3夾具裝配圖： 圖3 夾具裝配圖 4.5.3 設(shè)計(jì)夾具體 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件。在夾具體上，要安裝組成該夾具所需要的各種元件，機(jī)構(gòu)和裝置等。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該滿足下面的一些基本要求。夾具體的剛度和強(qiáng)度要滿足相應(yīng)的要求；夾具體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要簡單，具有良好的工藝性；尺寸要穩(wěn)定；便于排屑。 1、夾具體的毛坯結(jié)構(gòu) 在選擇夾具體的毛坯機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。 2、夾具體外形尺寸的確定 夾具制造屬于單件生產(chǎn)，為縮短設(shè)計(jì)和制造周期，減少設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，所以在夾具體設(shè)計(jì)時(shí)，需要計(jì)算的地方都不是特別復(fù)雜。我們通常的做法是參照相同或類似的其它夾具結(jié)構(gòu)，并根據(jù)相關(guān)的夾具體設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)我們在設(shè)計(jì)夾具體總體裝配圖的時(shí)候，根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)有工件、對刀和定位元件、預(yù)緊和裝夾裝置、以及其他的一些機(jī)構(gòu)和裝置之間的裝配關(guān)系，夾具體的外形結(jié)構(gòu)和外形尺寸我們就可以大概的確定下來了。 3、夾具體的排屑結(jié)構(gòu) 為了便于排除切屑，不使其聚積在定位工件工作表面上而影響工件正確定位，一般在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)采用必要措施。 4、夾具設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)要點(diǎn) 在夾具的設(shè)計(jì)過程中，要保證整個(gè)夾具工作的精度，需要滿足下面兩方面要求。第一要確定相關(guān)的尺寸精度，第二要保證夾具的各個(gè)元件和相關(guān)元件間的位置。我們通常用符號(hào)來表示，也可以使用文字來表示，并統(tǒng)稱為夾具的設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)。大致可以概括為以下幾方面內(nèi)容： （1）各個(gè)定位元件之間的相互位置是有要求的，各個(gè)定位元件與夾具體底面之間也是有相互的位置要求的。 （2）對刀元件與各個(gè)連接元件之間也要有相互的位置要求。 （3）各個(gè)定位元件與各個(gè)定位元件的連接元件之間要有相應(yīng)的位置要求。 （4）各個(gè)定位元件與其他元件之間（如引導(dǎo)元件）也要有相應(yīng)的位置要求。 通過上面的分析，本次設(shè)計(jì)的夾具體其材料選擇HT200，制造方式選擇砂型鑄造，結(jié)構(gòu)詳見圖4。 圖4 夾具體零件圖 4.5.4 對刀塊的選擇 在銑削加工中，為了便于調(diào)整刀具與夾具的相對位置，通常要在夾具上設(shè)置對刀塊。最常用的對刀塊是用鋼板或角板固定。對刀塊就像一個(gè)基準(zhǔn)面一樣，從此處給出刀具到被加工工件安裝位置的尺寸。 對刀塊的種類有：高度對刀塊、直角對刀塊、側(cè)裝對刀塊、圓形對刀塊。本次選擇GB/ 2240-1991直角對刀塊作為銑鍵槽的對刀裝置。 4.5.5 銑削力和夾緊力的計(jì)算 1、銑削力的計(jì)算 計(jì)算公式為： ，，， ，，，z=4，。代入得 F=815N 2、計(jì)算夾緊力 。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動(dòng)夾緊位置系數(shù)，取1.0。 =2.6 。 —定位面摩擦系數(shù)，； —夾緊面摩擦系數(shù)，。 取螺栓預(yù)緊力。 選M18雙頭螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼許用應(yīng)力 故M18雙頭螺栓，合適。 4.6 夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明 本夾具是為銑兩處鍵槽而設(shè)計(jì)，傳動(dòng)軸采用2處Φ60外圓及端面定位。工件的夾緊利用雙頭螺栓，六角螺母、墊圈、V型壓板及彈簧等對工件Φ70外圓進(jìn)行夾緊。夾具體與銑床的連接和定位采用2個(gè)定位鍵。 5 設(shè)計(jì)小結(jié) 本次設(shè)計(jì)共分為3部分，具體總結(jié)如下： 1、對生產(chǎn)過程與工藝過程進(jìn)行概述，對其主要內(nèi)容做到了了解和掌握，為后面設(shè)計(jì)工藝做好鋪墊。掌握銑床及其加工范圍，為后面設(shè)計(jì)專用夾具做好鋪墊。 2、設(shè)計(jì)零件加工工藝規(guī)程主要包括零件的作用 、零件組成表面、加工要求及形位公差分析、零件材料選擇和分析、零件生產(chǎn)類型、加工基準(zhǔn)、加工工藝路線、切削用量及工時(shí)等，這部分內(nèi)容設(shè)計(jì)比較麻煩也是耗時(shí)較長的。 3、設(shè)計(jì)專用夾具主要包括確定定位方案、確定定位元件、確定夾緊方案、確定夾緊元件、設(shè)計(jì)夾具體、計(jì)算銑削力、夾緊力等。 因我能夠有限設(shè)計(jì)水平也有限，請指導(dǎo)老師批評(píng)指正，我將在今后的學(xué)習(xí)和工作中改進(jìn)。 在這里尤其要感謝我的指導(dǎo)老師，在遇到困難的時(shí)候，老師就算是再忙，都會(huì)抽出時(shí)間來給我指導(dǎo)，告訴我應(yīng)該怎么去解決遇到的問題，怎么去查找專業(yè)資料，一時(shí)找不到書寫方向也不要著急，告訴我接下來應(yīng)該向什么方向去進(jìn)行研究，所以，如果沒有老師的幫助，相信我的設(shè)計(jì)是沒有這么順利完成的，在這里再次對我的論文指導(dǎo)老師表示衷心的感謝。 6 參考文獻(xiàn) [1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980 [2] 張進(jìn)生 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