花鍵軸的機(jī)械加工工藝及夾具量具刀具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、文檔全套】【GJ系列】

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2）、利用尺寸關(guān)系圖計(jì)算工序尺寸； 3）、基準(zhǔn)不重合時(shí)（繪制尺寸鏈圖）并計(jì)算工序尺寸。 5、設(shè)備及其工藝裝備確定：6、切削用量及工時(shí)定額確定： 確定每道工序切削用量及工時(shí)定額。7、工藝文件制訂： 1）、編寫工藝設(shè)計(jì)說明書； 2）、填寫工藝規(guī)程；（工藝過程卡片和工序卡片）8、指定工序機(jī)床夾具設(shè)計(jì)： 1）、工序圖分析； 2）、定位方案確定； 3）、定位誤差計(jì)算； 4）、夾具總裝圖繪制。 9、刀具、量具沒計(jì)。（繪制刀具量具工作圖）四、上交資料（全部為電子文稿）：1、零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計(jì)說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）2、工藝文件一套（含工藝流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附圖）； 3、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫） 4、夾具總裝圖一張（A4圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）； 5、刀量具設(shè)計(jì)說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）6、刀具工作圖一張（A4圖紙）；量具工作圖一張（A4圖紙）。五、起止日期：2 00 年 月 日一2 00 年 月 日(共周)六、指導(dǎo)教師：劉蒼林七、審核批準(zhǔn)： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、設(shè)計(jì)評(píng)語：九、設(shè)計(jì)成績(jī)：年 月 日第一部分工藝設(shè)計(jì)說明書1.零件圖工藝性分析1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 根據(jù)零件簡(jiǎn)圖分析：該主軸零件的結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：從形狀上看該工件為階梯結(jié)構(gòu)的花鍵軸，由于長(zhǎng)度與直徑之比L/D5，所以該工件屬于鋼行主軸。從表面加工類型看，主要加工表面有圓柱面，花鍵，單鍵槽，螺紋，屬于典型的加工表面，易加工。1.2零件技術(shù)條件分析 1尺寸精度：兩端軸段為20+ -0.008，中間軸段250 -0.03，260 -0.01，花鍵外圓330 -0.03，鍵齒寬8+0.01 -0.06，鍵槽寬度5-0.015 -0.065，鍵槽底與外圓母線的距離220 -0.1，花鍵軸總長(zhǎng)1660 -0.08，左端面與花鍵左端的距離57+ -0.3，花鍵左端與260 -0.01軸段右端面的距離95+ -0.3 2位置精度：螺紋M241.5的左端面和260 -0.01的右端面相對(duì)于A、B兩基面軸線的圓跳動(dòng)誤差為0.04，花鍵齒面相對(duì)于A、B兩基面軸線的平行度誤差為38：0.03，鍵槽與花鍵軸線的對(duì)稱度誤差為0.05。 3表面粗糙度：兩端軸段20+ -0.008外圓和250 -0.03、260 -0.01外圓為Ra=0.8m，花鍵齒面及其左端面、：螺紋M241.5的左端面和260 -0.01的右端面為Ra=1.6m, M241.5的螺紋及花鍵右端面為Ra=3.2m，花鍵齒根圓為Ra=6.3m，其余為Ra=6.3m。1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析經(jīng)分析該工件為階梯結(jié)構(gòu)的花鍵軸，由于長(zhǎng)度與直徑之比L/D5，所以該工件屬于鋼行主軸。從表面加工類型看，主要加工表面有圓柱面，花鍵，單鍵槽，螺紋，屬于典型的加工表面，采用一般的加工方法即可，但有些面表面精度要求較高，需進(jìn)行磨削方可滿足要求。2.毛坯選擇2.1毛坯類型 根據(jù)軸類零件的特性：鍛件具有較高的綜合力學(xué)性能，由于他經(jīng)過鍛造后，金屬內(nèi)部，纖維組織沿表面均勻分布，有較高的抗拉，抗彎及抗扭強(qiáng)度。故采用鍛件。模鍛適用于批量生產(chǎn)且加工余量少。2.2毛坯余量確定查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)：?jiǎn)芜呌嗔考肮顬?2，L180。2.3毛坯零件合圖草圖3機(jī)加工工藝路線確定5 鍛件10 熱處理 正火15 車 粗車左端面，打中心孔。20 車 粗車右端面，打中心孔。25 粗車 粗車左端外圓各段。30 粗車 粗車右端外圓各段。32 修研 修研兩中心孔35 半精車 左端外圓各段及倒角切退刀槽40 半精車 車右端外圓各段及倒角切退刀槽43 車 車螺紋45 銑 粗銑花鍵47 熱處理 局部淬火50 銑 銑鍵槽55 修研 修研中心孔60 磨 磨花鍵。65 磨 磨各軸段外圓70 清理 去毛刺75 檢驗(yàn)80 入庫3.1加工方法分析確定由于零件精度要求高，為使其達(dá)到要求，加工方法有粗車，半精車，精車和磨削。 根據(jù)個(gè)表面加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，查表選擇零件主要表面的加工方法。 20+ -0.008 外圓柱面： 加工方案： 粗車-半精車-精車-磨削公差等級(jí)： HT12 HT9 HT8 HT7 粗糙度： 3.2 1.6 1.6 0.8 5鍵槽寬：加工方案： 粗銑（精銑）-磨削公差等級(jí)： HT12 HT9 粗糙度： 3.2 1.6 260 -0.01外圓：加工方案： 粗車-半精車-磨削公差等級(jí) HT12 HT8 HT10粗糙度： 12.5 1.6 0.83.2加工順序的安排車端面打中心空車外圓車螺紋銑花鍵鍵槽磨削1）加工工序的劃分加工基準(zhǔn)面 從圖可知，先以兩端面為起始工序進(jìn)行加工這樣就可以為后續(xù)工序的加工提供經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)。 劃分加工階段 該零件的加工質(zhì)量要求較高，因此加工階段劃分為：粗加工、半精加工、精加工，磨削四個(gè)階段。 次要表面可穿插在各階段間進(jìn)行加工 在加工各段軸肩時(shí)，把它放在精加工前，半精加工后，這樣能使加工階段更加明顯。2）熱處理工序的劃分 由于材料是20Cr，進(jìn)行加工工件易變形，為了提高它的加工性能，在加工鍛造前該零件時(shí)，要進(jìn)行正火；由于該零件的花鍵加工精度高，使它的耐磨性高，因此要進(jìn)行局部淬火。3.3定位基準(zhǔn)選擇（1） 選擇精基準(zhǔn) ：以兩中心孔為精基準(zhǔn)，采用兩頂裝夾定位，便于位置精度的保證，為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)。（2） 選擇粗基準(zhǔn) ：以外圓柱面為粗基準(zhǔn)。3.4加工階段的劃分說明 粗加工階段是車外圓，打中心孔。半精加工車外圓各段。精加工倒角，車螺紋。光整加工，磨外圓、磨花鍵。3.5主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖（宋體、加黑、小四）5 下料10 熱處理15 車 夾外圓，粗車左端面，打中心空。20 車 夾外圓，粗車右端面，打中心空。25 粗車 粗車左端外圓各段30 粗車 粗車右端外圓各段及切退刀槽35 半精車 左端外圓各段及倒角40 半精車 車右端外圓各段及倒角43 車 車螺紋45 銑 粗銑花鍵50 銑 銑鍵槽60 磨 磨各軸段外圓。65 磨 磨花鍵。70 清理 去毛刺75 檢驗(yàn)80 入庫4.工序尺寸及其公差確定加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級(jí) 基本尺寸 工序尺寸及公差330 -0.03 粗車 2 IT11 36 360 -0.16半精車 1 IT9 34 340 -0.62 精車 0.6 IT8 33.4 33.40 -0.039 磨削 0.4 IT7 33 330 -0.034.1基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸確定4.2基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸確定（宋體、加黑、小四）250 -0.52 180 -0.43ES=0.3-（0.52-0.43）=1.25EI=0.3-0=0.3950 -0.087 570 -0.074ES=0-（-0.074-0.087）=0.013EI=-0.08-0=-0.085.設(shè)備及其工藝裝備確定選擇機(jī)床 CA6140、 X52K 、 M131W 。選擇夾具 夾具有：銑床專用夾具、車床專用夾具、卡盤，V型塊選擇刀具 在車床上加工的工序，均選用YT15硬質(zhì)合金車刀。 銑花鍵用矩形齒花鍵滾刀，端面用直柄立銑刀。 磨削外圓、磨花鍵用PZA400x50x203A80M4V35。選擇量具 本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(diǎn)，參考有關(guān)資料選擇如下：外圓表面的公差等級(jí)為7級(jí)，在粗車、半精車中使用讀數(shù)值0.02測(cè)量范圍0-500游標(biāo)卡尺，在精車中因?yàn)榕枯^大，為提高測(cè)量效率，故采用專用卡規(guī)測(cè)量。6切削用量及工時(shí)定額確定（宋體、加黑、四號(hào)）33因表面粗糙度和尺寸有一定的要求故分粗車，半精車，粗銑花鍵，磨花鍵1，粗車選擇切削深度：?jiǎn)芜吙傆嗔繛?，粗車工序中Ap=3留下1給半精車，0.7給粗銑，0.3給磨選擇進(jìn)給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及一定的切削深度。從表3-13中選f=0.5/r 選擇切削速度：根據(jù)工件材料20cr熱處理（正火）及選定切削深度和進(jìn)給量，從表3-19中選u=1.4(85m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n的計(jì)算值為n=1000v/3.14*43=630r/min從表4.3-1機(jī)床主軸箱表牌上查得實(shí)際的主軸轉(zhuǎn)速取710r/min故實(shí)際的切削速度v=3.14dn/1000=3.14*43*710/1000=1.6m/s(95.8m/min)計(jì)算切削公時(shí)：取切入長(zhǎng)度l=2mm，切出長(zhǎng)度l2=2mm則切削工時(shí)：tm=2*72=2+2/710*0.5=25s2，半精車擇切削深度：ap=1mm擇進(jìn)給速度：根據(jù)工件材料及選定切削深度及進(jìn)給量從表3-19中選取v=1.7m/s定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n=1000*1.7*60/3.14*(43-6)=877.9r/min從主軸箱表牌上查實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速取為900r/min算切削工時(shí)：/nf=76/900*0.3=16.8min粗銑花鍵定銑削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，則ae=zb=0.7mm確定每齒進(jìn)給量：af=0.1mm計(jì)算切削速度：根據(jù)表3-27選刀具耐用度t=7.8*1000由表3-29確定cv=68.5,zv=0.25, xv=0.3.yv=0.2,uv=0.1,pv=0.1,m=0.2V=81.68m/mim選定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速N=1000v/3.14*d=1000*81.68/3.14*100=260根據(jù)機(jī)床說明書選n=255實(shí)際切削速度為v=3.14dn/1000=3.14*100*255/1000=80.07m/min計(jì)算基本工時(shí)，首先計(jì)算每分鐘進(jìn)給量fm=afzn=0.1*6*25153mm/min根據(jù)機(jī)床說明書選fm=165m/min基本工時(shí) ：T機(jī)=L/fm=72+8.5+8.5/165=0.55min第二部分第43號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說明書）1.工序尺寸精度分析本工序加工鍵槽，保證軸肩與鍵槽右端的長(zhǎng)度為7，和外圓到鍵槽底部的距離220 -0.1及鍵寬5-0.015 -0.065，該工序在X52K機(jī)床上加工，零件屬于中批量生產(chǎn)。2.定位方案確定根據(jù)工件的加工要求，該工件必須限制工件的五個(gè)自由度，即：X移動(dòng)，X轉(zhuǎn)動(dòng)，Z移動(dòng)， Y移動(dòng)，Y轉(zhuǎn)動(dòng)，用V型塊接觸限制X移動(dòng)X轉(zhuǎn)動(dòng)Y移動(dòng)Y轉(zhuǎn)動(dòng)，擋塊限制X的移動(dòng)。3.定位元件確定由圖可知本道工序工件的定位面是外圓，所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為V型塊和壓板。4.定位誤差分析計(jì)算工序基準(zhǔn)為左端面，定位基準(zhǔn)為外圓中心線，其聯(lián)系尺寸7為定位尺寸，引起工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生的最大變化量為0，所以 jb=0 工件以中心孔定位，定位基準(zhǔn)是中心孔0 db= 所以 dw=jb+db=01/3T 即滿足要求5.夾緊方案及元件確定工件在定位時(shí)為了保證定位的精度需要在外圓面上加個(gè)壓板。 6.夾具總裝草圖第三部分第25號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說明書1.工序尺寸精度分析 本工序的加工要求比較底，工序尺寸為20，26，33，表面粗糙度為12.5，加工精度為IT12。2.刀具類型確定本工序?yàn)榇周?，?qiáng)度大，材料為45鋼，所以刀具選用焊接式90外圓車刀3.刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定序號(hào)項(xiàng)目數(shù)據(jù)來源或公式計(jì)算采用值1刀具類型來源于刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 表3-6 3-7焊接式90度強(qiáng)力外圓車刀2刀片材料硬質(zhì)合金YT5刀桿材料結(jié)構(gòu)鋼45鋼3幾何角度表3-8、3-9s=-10 o=15 o=6 o =6r=75r=6 =1.5mm 4斷削參數(shù)、前刀面型式來源于刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表 3-11 3-12 估計(jì)f=1mm/r帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面kB=7mm Cbn=1mm br1=0.6mm qn=9mm 01=-10 5過渡刃表3-13（ap=2mm）直線過渡刃 Kr =45 b=16刀片型號(hào)表3-3(d)A320l=20 t=11 s=7 r=11 r=1 e=0.87車刀外型結(jié)構(gòu)尺寸表3-1、3-2、3-5BxH=20x30 L=150 m=8(90度外圓車刀)8刀槽型式表3-4半封閉槽Sinj=KB/2qn=7/2x9=0.3889j=21.7 c =o-j=20-21.7c =1.7hc=h+(12)-cCoso/Cos(o+ c)=30+1-7Cos6/Cos(6+1.7) =24hc=24mmbc=b-Ctg(o+c)=12-7tg(6+1.7)=11.05bc=11.05mmLc=l-CCoso/ Cos(o+ c).tgo =20-7Cos6/ Cos(6+1.7).tg6 =19.8lc=19.8mm4.刀具工作草圖第四部分第6號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說明書1.工序尺寸精度分析本工序是測(cè)量軸20+ -0.008，精度等級(jí)為IT7。2.量具類型確定對(duì)20+ -0.008尺寸用卡規(guī)來進(jìn)行檢測(cè)，量具的材料為T10A，測(cè)量面的硬度為HRC5865。3.極限量具尺寸公差確定（1）確定工作量規(guī)制造公差和位置要素值，因20+ -0.008的上偏差為es=+0.008，下偏差ei=0.008，查表6-1查得IT7，尺寸為20IT7的量規(guī)公差為T=0.0024mm，Z=0.0034mm （2）計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差20ITf7軸用卡規(guī) 通規(guī)： 上偏差=es-Z+T/2=+0.008-0.0034+0.0024/2=+0.0058mm 下偏差= es-Z-T/2=+0.008-0.0034-0.0024/2=+0.0034mm 磨損極限=es=+0.008mm止規(guī)： 上偏差=ei+T=0.008+0.0024=0.0104mm 下偏差=ei=0.008mm4.極限量具尺寸公差帶圖5. 極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五部分畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)時(shí)至今日，兩個(gè)月的畢業(yè)計(jì)終于可以畫上一個(gè)句號(hào)了，但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中呀！這是我第一次獨(dú)立從事這種有相對(duì)難度的題目，接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)（這是我以前的一種想法），但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。第一，接到任務(wù)以后分析是開端，理清思路，確定方案、安排兩個(gè)月的設(shè)計(jì)進(jìn)程。第二，方案確定好以后就是找資料了，查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好的開端就相當(dāng)于成功了一半，因此資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所設(shè)計(jì)的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。分析一下題目該用哪種工藝路線。工藝路線確定好以后，那么就可以在這條路線上大顯身手了，這樣雖然有一定的難度， 過哪怕做出一點(diǎn)點(diǎn)，這也是個(gè)進(jìn)步呀！ 第四，有了上面的步驟做鋪墊，就可以選，刀具、夾具、量具等 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的地確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了（感覺真好），有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在此要感謝我的指導(dǎo)老師黃雨田、張征祥、胡高社、鄭喜朝、李俊濤郭軍宏等幾位老師！感謝老師對(duì)我的悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我這樣的機(jī)會(huì)鍛煉。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。雖然在這個(gè)主軸承蓋的設(shè)計(jì)加工過程中工藝路線不是很完善，但是在這次設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身收益。、第六部分 參考資料1機(jī)械零件課程設(shè)計(jì) 主編：任青劍 賀敬宏2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 主編：楊黎明3公差配合與技術(shù)測(cè)量 主編：徐茂功 桂定一 4機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 主編：張征祥5刀具設(shè)計(jì)手冊(cè) 主編：袁哲俊 劉華明6機(jī)械制造工藝學(xué) 主編： 鄭修本7機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編制 8光面量規(guī)及技術(shù)條件 中華人民共和國(guó)第五工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)