編號(hào) 題目名稱:輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)班 級(jí):機(jī)自0804班姓 名:楊智學(xué) 號(hào):0401080432指導(dǎo)教師:袁艷玲20116.28-2011.7.7目錄一零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定41技術(shù)要求分析42零件的工藝分析53軸類零件的裝夾5二選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖51選擇毛坯52毛坯尺寸的確定6三選擇加工方法,制定加工藝路線.61定位基準(zhǔn)的選擇.62零件表面加工方法的選擇63制定藝路線.8四工序設(shè)計(jì).111選擇機(jī)床根據(jù)工序選擇機(jī)床.112用夾具123選用刀具.134確定序尺寸.13五夾具設(shè)計(jì).211定方案222分設(shè)計(jì)223定位差分析23六、設(shè)計(jì)心得.24七、參考文獻(xiàn).25 前言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接,也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此,它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過(guò)課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來(lái),系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝學(xué)這門(mén)課程的一個(gè)階段總結(jié),是對(duì)課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程。由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)所限,設(shè)計(jì)會(huì)有許多不足之處,所以懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。一零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定(一)零件的作用三維網(wǎng)技術(shù)論壇& P( U2 9 C f$ t J0 w5 k 題目所給定的零件為CA6140車床輸出軸,其主要作用,一是傳遞轉(zhuǎn)矩,使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力;二是工作過(guò)程中經(jīng)常承受載荷;三是支撐傳動(dòng)零部件。3dportal.cn) K1 c! V2 H7 s. % k, E(二)零件的材料及其力學(xué)性能三維網(wǎng)技術(shù)論壇% p/ Fs, D: 0 n$ K4 y零件的材料為45鋼,是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼,綜合力學(xué)性能良好,淬透性低,水淬時(shí)易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理,大型件宜采用正火處理。其價(jià)格較便宜,經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能,局部淬火后再回火,表面硬度可達(dá)52HRC-45HRC.1技術(shù)要求分析題目所給定的零件輸出軸,其主要作用:一是傳遞轉(zhuǎn)矩,使主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力;二是工作過(guò)程中承受載荷;三是支撐傳動(dòng)零部件。零件的材料為45鋼,是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼,綜合力學(xué)性能良好,淬透性低,淬火時(shí)易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件,選用鑄件。由于是大批量生產(chǎn),故采用模鍛。2零件的工藝分析結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圓柱面,50、80、104的內(nèi)圓柱表面,10個(gè)20的通孔,圖中所給的尺寸精度高,大部分是IT6級(jí);粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um,要求不高;位置要求較嚴(yán)格表現(xiàn)在55的左端面、80內(nèi)孔圓柱面對(duì)75、60外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm, 20孔的軸線對(duì)80內(nèi)孔軸線的位置度為0.05mm,鍵槽對(duì)55外圓軸線的對(duì)稱度為.0.08mm;熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理,到200HBS,保持均勻。 通過(guò)分析該零件,其布局合理,方便加工,我們通過(guò)徑向夾緊可保證其加工要求,整個(gè)圖面清晰,尺寸完整合理,能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小,符合要求。3軸類零件的裝夾 軸類零件的加工通常采用三爪卡盤(pán),三爪卡盤(pán)能自動(dòng)定心,裝卸工件快。但是由于夾具的制造和裝夾誤差,其定心精度約為0.050.10mm左右。由于零件較長(zhǎng),常采用一夾一頂?shù)难b夾法,即工件定的一端用車床主軸上的卡盤(pán)夾緊,另一端用尾座頂尖支撐,這樣就克服了剛性差不能承受重切削的缺點(diǎn),為進(jìn)一步提高加工精度,可采用中心架作中間輔助支撐,適用于半精加工和精加工。二選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖1選擇毛坯軸類零件最常用的毛坯是棒料和鍛件,只有某些大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸(如曲軸),在質(zhì)量允許下采用鍛件。由于毛坯經(jīng)過(guò)加熱,鍛造后能使金屬內(nèi)部的纖維組織表面均與分布,可獲得較高的抗拉,抗彎及抗扭強(qiáng)度,所以除光軸外直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒料或冷軋棒料,一般比較重要的軸大部分都采用鍛件,這樣既可以改善力學(xué)性能,又能節(jié)約材料,減少機(jī)械加工量。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的大小,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛。自由鍛多用于中小批量生產(chǎn);模鍛適用于大批量生產(chǎn),而且毛坯制造精度高,加工余量小,生產(chǎn)效率高,可以鍛造形狀復(fù)雜的毛坯。本零件生產(chǎn)批量為大批量,所以綜上所敘選擇模鍛。2毛坯尺寸的確定毛坯(鍛件)圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的,經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊(cè)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)知精車-半精車-粗車各余量,從而可得毛坯余量。結(jié)果為:外圓角半徑:;內(nèi)圓角半徑:。外模鍛斜度,內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖 毛坯圖選加工方法,制定加工藝路線1定位基準(zhǔn)的選擇本零件為帶孔的管狀零件,孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn),即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。由于本零件全部表面都需要加工,而孔作為精基準(zhǔn),應(yīng)先進(jìn)行加工,因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí),一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn),這個(gè)是粗基準(zhǔn),該零件選用55外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則,在以后的工序中,則使用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn),176的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn),這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合,基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠,為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。2零件表面加工方法的選擇當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來(lái)滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過(guò)程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。粗加工階段:其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品,因此,主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率,去除內(nèi)孔,端面以及外圓表面的大部分余量,并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn),如加工176、55、60、65、75外圓柱表面。半精加工階段:其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量,為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備,如55、60、65、75外圓柱面,80、20孔等。精加工階段:其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度,留一定的精加工余量,為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備,并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求,主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。熱處理工序的安排:熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能,消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能。熱處理主要分:預(yù)備熱處理,最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等。本零件輸出軸材料為45鋼,在加工過(guò)程中預(yù)備熱處理是在毛坯鍛造之后消除零件的內(nèi)應(yīng)力。基面先行原則該零件進(jìn)行加工時(shí),要將端面先加工,再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來(lái)加工,因?yàn)樽蠖嗣婧?5外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的,才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確,從而保證各位置精度的要求,然后再把其余部分加工出來(lái)。先粗后精即要先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉,一方面提高金屬切削效率,另一方面滿足精車的余量均勻性要求,若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí),則要安排半精車,以此為精車做準(zhǔn)備。先面后孔對(duì)該零件應(yīng)該先加工圓柱表面,后加工孔,這樣安排加工順序,一方面是利用加工過(guò)的平面定位,穩(wěn)定可靠,另一方面是在加工過(guò)的平面上加工孔,比較容易,并能提高孔的加工精度,所以對(duì)于輸出軸來(lái)講先加工176外圓柱面,做為定位基準(zhǔn)再來(lái)加工其余各孔。工序劃分的確定 工序集中與工序分散:工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多,工序集中使總工序數(shù)減少,這樣就減少了安裝次數(shù),可以使裝夾時(shí)間減少,減少夾具數(shù)目,并且利于采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行,每道工序的內(nèi)容很少,最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步,工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備,刀具等比較簡(jiǎn)單,機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化,對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。同樣在該零件的加工方法的選擇中,我們考慮了工件的具體情況和我們學(xué)校的具體加工條件,一般我們按加工順序來(lái)闡述加工方案:加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級(jí) 加工方法176外圓柱面 Ra12.5 自由公差 粗車176端面 Ra3.2 IT7 粗車-半精車55外圓柱表面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車-精車60外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車65外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車-精車75外圓柱面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-精車中心孔R(shí)a1.6 IT6 鉆孔-鉸孔50內(nèi)圓柱面 Ra6.3 自由公差 粗銑80孔 Ra3.2 IT7 粗鏜-半精鏜-精鏜104孔 Ra6.3 自由公差 粗鏜20通孔 Ra3.2 IT7 鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔左端面 Ra6.3 粗車右端面 Ra1.6 粗車-精車鍵槽 Ra3.2 IT9 粗銑-半精銑-精銑倒角 Ra6.3 粗車 3制定藝路線按照先加工基準(zhǔn)面,先粗后精,基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則,該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行:備料-模鍛-車端面打中心孔-粗車外圓-調(diào)質(zhì)-車端面修中心孔-精車外圓-精鏜孔鉆均布的孔銑鍵槽鉆斜孔去毛刺檢驗(yàn)考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況,采用工序分散輔助工序的安排:輔助工序一般包括去毛刺,倒棱角,清洗,除銹,退磁,檢驗(yàn)等??梢猿醪酱_定加工工藝路線,具體方案如下: 8 v方案% F, s+ C9 o0 Q4 d F3 B三維網(wǎng)技術(shù)論壇1 備料三維網(wǎng)技術(shù)論壇0 : Z6 E# x; y! c. a鍛造毛坯三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 u1 R( z0 k* V# l$ e0 Q# w I g5 H8 G: #* a: v1 M C# h三2 粗車網(wǎng)技術(shù)論壇. p# G3 v% l$ q3 t粗車右端面及圓柱面,半精鏜50,80,104的孔,鉆中心孔ia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江6 r2 t# l! Z8 U$ 5 b1 F3 粗車7 S2 x O Q7 G- cB( & s% r粗車55,60,65,75外圓柱面,30斜面,鉆中心孔,倒角 I3 p3 f* E+ : A* _2 f4 調(diào)制處理5 精鉸中心孔6. v$ Z5 g# a7 b T7 W) G67 半精車ad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江* f1 Q& e2 ?. 6 y+ ) i+ ( r半精車176端面,半精鏜L! K) f80的孔8 精鏜精鏜80的孔到達(dá)要求7 半精車2 q: i0 Z7 ?7 7 f) e半精車55,60,65,75外圓柱面9 精車精車55,60,65,75外圓柱面到達(dá)要求10 鉆孔4 S# E, T - e7 f三維網(wǎng)技術(shù)論壇鉆20的底孔,擴(kuò)20的孔,鉸20的孔到達(dá)要求 $ O$ I- O1 T9 r2 D( 三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江11 銑鍵槽: R- i9 H& C, 三維網(wǎng)技術(shù)論壇5 K- S; s( J E2 w0 f5 1 G& Pc, ?0 A3dportal.cn銑鍵槽到規(guī)定的要求三維網(wǎng)技術(shù)論壇8 b& h+ y& w2 h# g12 鉆斜孔鉆8的孔13 去毛刺論壇- U. Q b. s% o3 b+ h5 a1 g5 x14 檢驗(yàn)工藝方案的特點(diǎn)在于工序集中和工序分散和加工順序,從零件本身來(lái)考慮,由于軸類零件在切削加工時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形,如采用工序分散,在加工時(shí)零件的位置精度無(wú)法保證,為了同時(shí)保證零件圖示的圓跳動(dòng)要求。機(jī)械加工工藝過(guò)程。 四工序設(shè)計(jì)選擇機(jī)床 根據(jù)工序選擇機(jī)床(1)工序2、3、6,7,9是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多,大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大,選用最常用的CA6140型臥式車床。(2)工序2、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回轉(zhuǎn)體,故宜在車床上鏜孔,選用C616A型臥式車床。(3)工序11銑削。工序工步簡(jiǎn)單,外廓尺寸不大,考慮本零件屬成批大量生產(chǎn),所選機(jī)床使用范圍較廣泛為宜,故可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。(4)工序10和12是擴(kuò)、鉆、鉸孔??刹捎脤S玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工,故選用Z525。選用夾具本零件除銑銷,鉆小孔等工序需要專用夾具外,其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤(pán)和心軸。選用刀具由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率,工件的加工精度,已加工表面質(zhì)量,刀具的磨損和加工成本,所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個(gè)重要部分,刀具應(yīng)具有高剛度,足夠的強(qiáng)度和韌度,高耐磨性,良好的導(dǎo)熱性,良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性,抗粘接性,化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼,推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具,因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng),所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面: 90半精車,精車外圓柱面:前角為90的車刀。鉆頭:高速鋼刀具,直徑為30;直徑為18;擴(kuò)孔鉆:直徑為19.8;鉸刀:直徑為20。鏜刀,刀桿長(zhǎng)度為200.BH1625。4確定工序尺寸確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量(毛坯余量),應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量,然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見(jiàn)下表:工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備1備料鍛造毛坯2粗車粗車,179外圓柱面至176及端面至31,倒角,鉆中心孔CA6140車床YT5硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺,三爪自定心卡盤(pán)3粗鏜粗鏜47的孔至50,77的孔至78.5,100的孔至104CA6140車床YT5硬質(zhì)合金鏜刀游標(biāo)卡尺,三爪自定心卡盤(pán)4粗車粗車61,66,71,81,的外圓柱面至58,63,68,78,斜面,倒角,鉆中心孔CA6140車床YT5硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺,三爪自定心卡盤(pán)5熱處理調(diào)質(zhì)處理YT5硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺,三爪自定心卡盤(pán)6鉸孔精鉸中心孔至R1.6CA6140車床YT5硬質(zhì)合金鏜刀游標(biāo)卡尺,三爪自定心卡盤(pán)7半精車半精車右大端面至30,粗糙度R3.2CA6140車床YT15硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺,專用夾具8半精鏜半精鏜78.5的內(nèi)孔至79.5CA6140車床YT15硬質(zhì)合金鏜刀內(nèi)徑千分尺,專用夾具9鉸孔精鉸80的內(nèi)孔到要求,倒角CA6140車床鉸刀,內(nèi)徑千分尺,專用夾具10半精車58,63,68,78的外圓柱面至56,61,66,76CA6140車床YT15硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺,專用夾具11精車55,60,65,75的外圓柱面CA6140車床YT30硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺,專用夾具12鉆孔均布的10個(gè)孔到18Z35麻花鉆頭,游標(biāo)卡尺,專用夾具13擴(kuò)孔擴(kuò)均布的10個(gè)孔到19.5Z35硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆,內(nèi)徑千分尺,專用夾具14鉸孔精鉸均布的10個(gè)孔到20,R3.2Z35硬質(zhì)合金鉸刀內(nèi)徑千分尺,專用夾具15粗銑鍵槽XK5025圓盤(pán)銑刀,游標(biāo)卡尺,專用夾具16半精銑鍵槽XK5025圓盤(pán)銑刀,專用夾具,內(nèi)徑千分尺17精銑鍵槽至R3.2,達(dá)到公差要求XK5025圓盤(pán)銑刀,專用夾具,內(nèi)徑千分尺18鉆孔斜孔Z535硬質(zhì)合金鉆頭,游標(biāo)卡尺,專用夾具19去毛刺去毛刺CA6140車床20檢驗(yàn) 1加工余量,工序尺寸,及其公差的確定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線,采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量,中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定,上下偏差按入體原則標(biāo)注,確定各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:表3外圓柱面176軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m粗車3IT1212.5176毛坯2179表4外圓柱面55軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1IT61.655半精車2IT103.256粗車3IT126.358毛坯261表560軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1IT61.660半精車2IT103.261粗車3IT126.363毛坯266表565軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1IT61.665半精車2IT103.266粗車3IT126.368毛坯271表575軸段加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1IT61.675半精車2IT103.276粗車3IT126.378毛坯281表5104內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m粗鏜3IT106.3104毛坯2101表580內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜 半精鏜12IT7IT83.26.38079粗鏜3IT1012.578毛坯277表550內(nèi)孔加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m粗鏜3IT106.350毛坯247表620內(nèi)孔加工余量計(jì)算 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m鉸1IT73.220擴(kuò)孔3IT106.319鉆孔6IT1212.516毛坯210表7鍵槽的加工余量計(jì)算工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/m精銑2IT73.216半精銑4IT106.314粗銑10IT1212.510毛坯22、確定切削用量及功率的校核 加工外圓柱面176 粗車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知:f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=1.3mm查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090 m/min取Vc=80 m/min 則n=1000Vc/ d =195.85r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=125r/min 故實(shí)際切削速度: Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min 校核功率:Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=73.4 m/min,n=125r/min,f=0.81mm/r 加工外圓柱面55粗車:確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上??茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 結(jié)合CA6140說(shuō)明書(shū)取f=0.71 mm/r ap=1.5mm查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min功率Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 70.34m/min,n=320r/min f=0.71mm/r 半精車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知:f=0.250.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=1mm 取Vc=120m/min故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得n=660 r/min 功率Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw 由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.75,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=120m/min,n=660r/min f=0.3mm/r 精車:查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)表2-20知: Vc=150160 m/min取Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.5mm 則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得n=910 r/min功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.75,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=160m/min,n=910r/min f=0.18mm/r 加工外圓柱面60 粗車:d=70 確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上海科學(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 取f=0.71 查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取ap=1.5mm 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=70.34m/min,n=400r/min f=0.71mm/r 半精車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知:f=0.40.5mm/r取f=0.45 ap=1mm再查外圓切削數(shù)據(jù)表知:Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=546.8r/min 圓整得n=550 r/min則Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 100.7m/min,n=510r/min ,f=0.45mm/r 精車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-16知: f=0.130.18mm/r 取f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知:Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min圓整得n=630 r/min 取ap=0.5mm故實(shí)際切削速度:Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 120.87m/min,n=630r/min f=0.15mm/r 加工外圓柱面65 粗車:確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上??茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=1.5mm 功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=70.34m/min,n=320r/min, f=0.71mm/r半精車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知:f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知:Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得n=510 r/min取ap=1mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=108.7m/min,n=510r/min f=0.45mm/r精車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-16知: f=0.130.18mm/r 取f=0.18mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知:Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=578.2 r/min圓整得n=580 r/min故實(shí)際切削速度: Vc=n d/1000=5803.1466.1/1000=120.38m/min ap=0.5mm 校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18120.38/600001000=0.46Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 120.38m/min,n=580r/min f=0.18mm/r 加工外圓柱面75 粗車: 確定進(jìn)給量f:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編上??茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r查金屬切削手冊(cè)知Vc=7090 m/min取Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=80.384m/min取ap=1.5mm校核功率:Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 80.384m/min,n=320r/min, f=0.71mm/r半精車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P433 得知:f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知:Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s則n=1000Vc/ d=1000108/3.1477.9=441.5r/min 圓整得n=450 r/min取ap=1mm Vc=n d/1000=4503.1477.9/1000=110m/min 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23050.91100.45/60000=1.7Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 110m/min,n=450r/min f=0.45mm/r精車:查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表9-16知: f=0.130.18mm/r 取f=0.15mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知:Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d =1000120/76.13.14=502.2 r/min圓整得n=500 r/min故實(shí)際切削速度: Vc=n d/1000=5003.1476.1/1000=119.48m/min ap=0. 5mm校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55119.480.15/60000=0.39 Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=119.48m/min,n=500r/min f=0.15mm/r加工內(nèi)圓柱面80 鏜孔:查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P294知:ap=d/2=0.75mm取 f=0.35mm/r ;Vc=0.33 m/s 故n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得n=210r/min故實(shí)際切削速度:Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 19.8m/min,n=210r/min, f=0.35mm/r 半精鏜孔:查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P297知 f=0.350.40mm/r,Vc=0.833 1.666m/s取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s;故n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=200r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min取ap=0.5mm校核功率Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 46.5m/min,n=200r/min f=0.35mm/r f=0.3mm/rap=0.25mmn=549r/minVc=nd/1000=3.1480/1000=138m/min功率Pc=KcapVc0.001/60=23051.5138/601000=7.9Kw根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.75,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 138m/min,n=560r/min f=0.3mm/r鏜孔:查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)增訂組編表10-13ap=3mm; S=0.300.50mm/r取 S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s則n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=160/min 故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,功率Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 40.2m/min,n=160r/min f=0.4mm/r加工通孔20 鉆孔:查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)P296 得:f=0.330.38mm/r,取f=0.36 mm/r; Vc=0.96 1.13m/s取Vc =1m/s故n=1000Vc/ d=100060/3.1419.8=965.1r/min根據(jù)X51機(jī)床說(shuō)明書(shū)得:n=945r/min故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=9453.1419.8/1000=58.75m/min ,又取ap=3 mm 校核功率:Pc=KcapVcf/60000=2305660.30.36/60000=5.0Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 23.1m/min,n=409r/min, f=0.2mm/r 鉸孔:查簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)表11-20知:f=0.30.65mm/r,取f=0.3 mm/r ;Vc=0.833 0.383m/s ,取Vc =0.60 m/s ;故n=1000Vc/ d=10000.660/3.1420=573.25 r/min圓整得:n=580 r/min故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=5803.1420/1000=36.4 m/min ap=0.5mm 校核功率:Pc=KcapVcf /60000=23050.136.40.3/60000=0.04Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為0.8,機(jī)床功率PnPc,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 36.4m/min,n=580r/min ,f=0.3mm/r 加工端面 粗車:查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)得: f=0.66mm/r Vc=108m/min n=1000Vc/d=190r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=200r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=110.5m/min取ap=3mm校核功率:Pm=KcapfVc/60000=230520.66110.5/60000=5.6Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為=0.8,機(jī)床功率PcPm,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=110.5m/min,n=200r/min,f=0.66mm/r. 半精車:查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)得:f=0.41mm/rap=0.5mm Vc=120m/min n=1000Vc/d=217.1r/min功率 Pm=KcapfVc/60000=23050.50.41120/60000=0.94Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw,效率為=0.8,機(jī)床功率PcPm,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=120 m/min,n=217.1r/min,f=0.41mm/r.銑鍵槽 粗銑:fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r功率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=4.5 Kw,效率為=0.8,機(jī)床功率PcPm,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc= 89m/min,n=945r/min,縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100 mm/r 精銑: fz=0.10mm/rap=0.5mmVc=150m/minn=1000Vc/d=1194.2r/min Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=4.5 Kw,效率為=0.8,機(jī)床功率PcPm,所以機(jī)床功率足夠,實(shí)際取值為Vc=153.8m/min,n=1225r/min 縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r.五、夾具設(shè)計(jì)本夾具是工序5在立式鉆床上加工10個(gè)20通孔,所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖及工序簡(jiǎn)圖如圖所示,夾具體零件圖如圖所示有關(guān)說(shuō)明如下:(1)定位方案 工件以一個(gè)夾緊裝置可以限制工件的4個(gè)自由度,夾緊裝置上表面與零件臺(tái)階面限制一個(gè)自由度,共限制五個(gè)自由度。(2)夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)如圖采用定位套。左端夾緊裝置作定位,右端半圓用于壓緊。手動(dòng)調(diào)節(jié)螺母可實(shí)現(xiàn)工件的夾緊與松動(dòng)。當(dāng)更換零件時(shí),可將螺母擰出螺栓,螺栓左端由于由一個(gè)銷釘控制,可繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng),從而可實(shí)現(xiàn)零件的更換與裝夾。(3)對(duì)刀裝置(4)夾具與機(jī)床連接元件 采用四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵A18h8 JB/T80161999,固定在夾具體底面的四個(gè)角的鍵槽中,用于確定鉆床夾具相對(duì)于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置。(5)夾具體 工件的定位元件和夾緊元件由連接座連接起來(lái)。 (6)使用說(shuō)明 安裝工件時(shí),擰松定位套下端的螺母直至取出,向下轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓,將工件放入,再將螺栓復(fù)位,并擰緊螺母。工件因此而夾緊。(7)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,即可用于下一道工序,可達(dá)到很高的生產(chǎn)效率,成為在立式鉆床上鉆孔的專用夾具。六、設(shè)計(jì)心得本次的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)讓我又重新溫習(xí)了書(shū)本上的內(nèi)容,我明白了不論什么時(shí)候不管干什么事總是離不開(kāi)書(shū)本,不管什么時(shí)候從書(shū)上我們總可以找得到我們想要的東西。書(shū)上的東西永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)的,而基礎(chǔ)正是向更深的領(lǐng)域邁進(jìn),沒(méi)有這個(gè)基礎(chǔ)我們永遠(yuǎn)都不會(huì)享受到成功的喜悅。這次的設(shè)計(jì)我基本上是滿意的,因?yàn)檫@是我和本組同學(xué)共同完成的這次設(shè)計(jì)。在此之前我總是莫名其妙感到茫然,不知道從何下手?;蛘呤钱a(chǎn)生了干脆抄襲別人的想法,但是這一次袁老師制定的每天計(jì)劃,每天都要詢問(wèn)我們的進(jìn)度,這樣子我感覺(jué)從一定程度上避免了同學(xué)不自己動(dòng)腦的壞習(xí)慣,雖然杜絕不掉,但是我相信經(jīng)過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)后會(huì)有更多的同學(xué)愿意自主的完成自己的作業(yè)和老師分給他們的任務(wù)。而不再愿意抄襲別人的,至少我不會(huì)了。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)使我明白了一個(gè)良好的設(shè)計(jì)思路往往可以省掉一大半的時(shí)間,所以我感覺(jué)今后不論設(shè)計(jì)什么,一定要在設(shè)計(jì)思路上下工夫,哪怕前期很慢很慢,但是一旦有了思路那么后期的制作就會(huì)勢(shì)如破竹,會(huì)節(jié)省很大一部分的時(shí)間的。還有在繪制各種零件圖或毛坯圖的時(shí)候,一定要細(xì)心不能馬虎一點(diǎn),因?yàn)檫@些圖都比較煩瑣,所以必須一步一步來(lái),不可貪圖方便。本次的課程設(shè)計(jì),老師要求得很嚴(yán)格,但是老師為了輔導(dǎo)我們不懂的問(wèn)題不厭其煩的把我們不懂的問(wèn)題講了一遍又一遍,真的很感謝老師為我們這么的盡心和盡責(zé)。我們一定不會(huì)辜負(fù)老師的期望,一定會(huì)努力的學(xué)好每一門(mén)知識(shí),不能有驕傲和自滿的情緒。更加努力的完善和充實(shí)自己,為自己的美好明天努力奮斗。在最后仍然要再次謝謝老師對(duì)我們辛勤的輔導(dǎo),我們一定不會(huì)辜負(fù)您的期望,請(qǐng)您放心。老師您辛苦了!謝謝您! 七、參考文獻(xiàn)北京出版社2、機(jī)械制造工藝 徐宏海主編 化學(xué)工業(yè)出版社3、數(shù)控加工工藝與編程 周虹編主編 人民郵電出版社4、機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)弈繼昌主編 中國(guó)人民出版社5、機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 張耀宸主編 航空工業(yè)出版社 6、金屬切削速查速算手冊(cè) 陳宏鈞主編 機(jī)械工業(yè)出版社 7、機(jī)械工人切削手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社8、機(jī)械工程師簡(jiǎn)明手冊(cè) 河南科學(xué)技術(shù)出版社9、機(jī)械制造基礎(chǔ) 劉建亭主編 機(jī)械工業(yè)出版社10、數(shù)控機(jī)床加工工藝 華茂發(fā)主編 機(jī)械工業(yè)出版社11、機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社12、數(shù)控原理與編程實(shí)訓(xùn) 周虹主編 人民郵電出版社13、金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 上??茖W(xué)出版社“增訂組編”14、簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè) 上??萍汲霭嫔?/div>
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