十字軸銑Φ25mm軸頸軸端面夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

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否則，最直接的后果是無法保證加工質(zhì)量，造成零件大批報(bào)廢，浪費(fèi)原材料和勞動(dòng)力以及能源，降低生產(chǎn)效率。（一）粗基準(zhǔn)的選擇 考慮到端面對(duì)兩對(duì)軸線的位置度要求，而且四個(gè)軸頸外圓是重要加工表面，這樣做可保證重要加工表面的加工余量均勻，并防止加工余量不夠而導(dǎo)致廢品產(chǎn)生，同時(shí)選擇外圓面作為粗基準(zhǔn)定位比較穩(wěn)定，符合便于裝卡的原則，所以選擇毛坯外圓為粗基準(zhǔn)銑軸端面比較合理。（二）.精基準(zhǔn)的選擇 以中心孔作為加工外圓的精基準(zhǔn)，以外圓作為加工四軸端面的精基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線1、工序路線方案一工序1 粗車四軸端面工序2半精車四軸端面工序3 鉆四軸徑向中心孔，攻螺紋，锪錐面工序4鉆端面中心孔，锪錐面工序5粗車四軸外圓工序6 半精車四軸外圓工序7精車四軸外圓工序8 滲碳淬火處理工序9 磨四軸外圓2、工序路線方案二 工序1 銑四軸端面工序2車四軸外圓工序3半精車四軸外圓工序4鉆四軸軸向中心孔，锪錐面工序5 鉆端面中心孔，攻螺紋，锪錐面工序6 滲碳淬火處理工序7磨四軸外圓序工8最終檢查3、最終方案 方案一車削兩次浪費(fèi)工時(shí)，增加了工人的勞動(dòng)量，不利于提高效率，縮減成本；此外端面的中心孔以及螺紋孔為非工作表面，因此安排在粗加工之后，熱處理之前加工進(jìn)行，這樣可以提高重要加工表面的加工精度，減小不重要表面對(duì)它們的影響；方案一還有一個(gè)不足就是，四軸外圓也屬于重要加工表面，熱處理以后，它的尺寸和形狀都要發(fā)生改變從而影響精度，方案二中去掉了方案一中的精加工四軸外圓，而是在熱處理之后加了一道磨削外圓的工序，這樣就可以很好地保證四軸外圓的加工精度，減小廢品率，提高生產(chǎn)效率，根據(jù)上述原因，選擇方案二作為最終十字軸加工工藝路線。方案二通過對(duì)外圓以四軸中心孔為基準(zhǔn)的粗車和半精車，以及磨削使外圓達(dá)到精度要求（四）機(jī)械加工余量，工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 1、四軸外圓加工余量 直徑考慮其加工長度為30mm，零件直徑為25mm，與其聯(lián)系的非加工表面的尺寸為28mm，由于是大批生產(chǎn)并且采用模鍛件作為毛坯，為了降低毛坯加工難度，簡化工藝路線，現(xiàn)直接取外圓的毛皮尺寸為28mm，外圓的表面粗糙度及圓柱度要求很高，2 Z=3mm的加工余量可以滿足要求，但為了增加零件加工的可靠性，現(xiàn)取模鍛件四軸外圓部分為精密級(jí)，鍛件質(zhì)量約為1.5KG，復(fù)雜系數(shù), 屬于S2級(jí)，一般復(fù)雜等級(jí)，材質(zhì)系數(shù)為M1，查表（機(jī)械制造技術(shù)指導(dǎo)教程）得尺寸公差和偏差為.mm ，因此毛坯的尺寸為，實(shí)際加工余量為。2、四軸端面 四周端面的相對(duì)面間的零件尺寸為mm，粗糙度為1.25，相對(duì)于中心軸的對(duì)稱度為0.05，因此選加工余量Z=3mm可以滿足加工要求,零件復(fù)雜度為S2，材質(zhì)系數(shù)為M1，因此毛坯尺寸的公差和上下偏差為mm，因此加工余量為，毛坯尺寸為。3.兩側(cè)面 加工余量為0mm，毛坯尺寸為mm。鉆孔余量，攻螺紋余量，锪錐面余量，四軸中心孔。非重要表面，既無尺寸偏差，又無位置度要求，加工余量8mm孔為4 mm, 6mm孔為3mm。（五）、確定切削用量及基本工時(shí)工序1銑四軸端面1、工件材料:20CrMnTi，=1018Mpa，模鍛。加工要求：銑四軸端面兩向?qū)γ娉叽缬蒻m至兩端面尺寸為（公差平均分配(2+0.054)/2*2=1.027/2）mm,各端面距中心平面距離為mm按入體原則標(biāo)注。機(jī)床：臥式銑床X550刀具：YT15圓柱銑刀，齒數(shù)Z=6，依據(jù)手冊(cè)，由切削深度，以及加工類型（不經(jīng)粗銑的半精銑），選用粗齒。2、計(jì)算切削用量根據(jù)刀具材料以及加工類型，依據(jù)機(jī)械工藝簡明手冊(cè)查表=0.12mm，。采用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，=50mm，Z=6，則，由機(jī)床說明書取，于是。刀具每分鐘進(jìn)給量為=662.4mm/min.3、計(jì)算基本時(shí)間本工序?yàn)橄嗤乃膫€(gè)工步工序2粗車四軸外圓1、加工條件及加工要求 加工要求：粗車四軸外圓由（由工藝手冊(cè)查的毛坯尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.02)/3=0.34）mm, 機(jī)床：臥式車床CA6140 刀具：YT5外圓車刀，由于=1018Mpa，加工材料為結(jié)構(gòu)鋼，選用前角25，系統(tǒng)剛性足夠，切削深度不大應(yīng)選用較小主偏角，依據(jù)手冊(cè)主偏角范圍1015，由于取較小主偏角可以提高刀具壽命，因此選擇10，根據(jù)前角大小，以及加工類型（粗車），查的相應(yīng)的=8，刀桿尺寸為。2、計(jì)算切削用量根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為工件直徑靠近20mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量0.6mm，有工藝手冊(cè)查表得，通過查表法確定切削速速，根據(jù)縱車外圓的切削速度表，并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn)，選出對(duì)應(yīng)的切削速度為，由機(jī)床說明書取轉(zhuǎn)速為=相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為3、計(jì)算基本時(shí)間本工序?yàn)樗膫€(gè)相同工步工序3半精車四軸外圓1、加工條件及加工要求加工要求：粗車四軸外圓由mm至兩端面尺寸為（由工藝手冊(cè)查的毛坯尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.02)/3=0.34）mm, 機(jī)床：臥式車床CA6140刀具： ，由于=1018Mpa，加工材料為結(jié)構(gòu)鋼，查表得前角范圍1215，由于工件硬度低，前角需大一點(diǎn)，因此選用前角=15，刀桿尺寸為，刀尖半徑取。2、計(jì)算切削用量根據(jù)切削尺寸及加工要求。 按表面粗糙度選取切削用量：根據(jù)刀具的相關(guān)參數(shù)，并選擇有利于下步磨削最終達(dá)到最終的加工要求的表面粗糙度，查的進(jìn)給量為。用查表法確定切削速度，依據(jù)表加工工藝手冊(cè)表14-13（硬質(zhì)合金外圓縱車削的切削速度）。，根據(jù)機(jī)床說明書，取，計(jì)算切削速度3、計(jì)算基本時(shí)間本工序?yàn)樗膫€(gè)相同工步工序3鉆四軸軸向中心孔，锪錐面為了盡量保證6mm和8mm同軸，采用一次裝卡，連續(xù)加工的方法，這也有利于節(jié)約工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，減小工人勞動(dòng)強(qiáng)度。先加工8mm的孔，后加工6mm的孔，這樣可以減小加工6mm孔的走刀距離和加工時(shí)受的阻力，從而減小加工誤差。由于這些孔的加工精度較低，因此只進(jìn)行粗加工就可以滿足要求，以下就對(duì)切削用量作具體的闡述。1、加工條件及加工要求工件材料:20CrMnTi，=1018Mpa，模鍛。加工要求：機(jī)床：臥式鉆床刀具：中心鉆8mm, ； 6mm，。 2、計(jì)算切削用量根據(jù)刀具材料以及加工類型，依據(jù)=1018Mpa0.748Gpa, ，由機(jī)械工藝簡明手冊(cè)查表得加工8mm孔的進(jìn)給量以及切削速度分別為，計(jì)算得，查表的機(jī)床恰有此轉(zhuǎn)速。加工6mm孔的進(jìn)給量以及切削速度分別為，轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果與8mm為了簡化加工過程采用與加工8mm孔一樣的轉(zhuǎn)速。3、計(jì)算基本時(shí)間加工各軸兩孔的走刀長度、進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速分別為工序5鉆孔，攻螺紋，锪錐面1、加工條件及加工要求2、加工要求：鉆7mm 的孔，深度為15mm；攻螺紋M8-7H；锪錐面深度4mm，小端直徑23mm，角度為60。機(jī)床：立式鉆床Z518。刀具：6mm中心鉆；M8絲錐；60锪鉆。確定切削用量鉆孔由材料=1018Mpa0.748Gpa，查表取。依據(jù)鉆直徑以及進(jìn)給量查表確定，計(jì)算轉(zhuǎn)速，車床為無極轉(zhuǎn)速因此轉(zhuǎn)速不需修正。攻螺紋查表取，切削速度計(jì)算公式：查表確定各系數(shù)：，3、計(jì)算基本時(shí)間加工各步的走刀長度、進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速分別為工序6滲碳淬火滲碳深度嚴(yán)格控制為1.72.2，淬火硬度為HRC5860工序7精磨四軸外圓1、加工條件及加工要求加工要求：磨削外圓由至機(jī)床：外圓磨床。磨輪：由表14-22（磨輪的選擇）確定砂輪材料為白剛玉，粒度為46，粘結(jié)劑為陶瓷的平型砂輪，砂輪直徑d=250mm,厚度h=6mm。2、確定切削用量由加工要求。由于加工類型是直接精磨，且粗糙度為工序8精磨四軸端面（3） 夾具設(shè)計(jì) 1.定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，同軸的25mm軸頸軸端面有對(duì)稱度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為十字軸的軸線，為了消除基準(zhǔn)不重合誤差，選擇軸頸軸線為定位基準(zhǔn)。為了縮短輔助時(shí)間，提高加工效率，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。 2.定位誤差的分析（1） 、定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為三個(gè)V型塊，該三個(gè)V型所確定的兩條軸線間的位置度，與零件兩軸的位置度要求相同。（2） 、三個(gè)V型塊所確定的兩條軸線間的對(duì)稱度，與零件兩軸的端面的對(duì)稱度要求相同。 3.夾具設(shè)計(jì)及操作說明 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首選機(jī)動(dòng)夾緊而不是手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的磨床夾具就選擇了氣動(dòng)夾緊方式。 由于本工序是對(duì)端面的最終加工工序，故要求精度及表面光潔度較高，而切削深度較小，由此產(chǎn)生的磨削力也相對(duì)較小。所以要夾緊工件所需的夾緊力并不會(huì)很大，故所選氣缸直徑不會(huì)太大，這也使夾具整體尺寸不致過大。但為了確保有效夾緊，先采取如下兩措施：一是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力，以增加氣缸推力。 夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以利于磨削安裝。（4） 參考文獻(xiàn)1 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版2 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 機(jī)械工業(yè)出版社3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版4 機(jī)床夾具圖冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社5 機(jī)械制造