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I 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計 金屬切削機床 公差配合與 測量等多方面的知識 齒輪軸零件的工藝規(guī)程及其鉆 8 孔的工裝夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計 工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分 在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析 了解零 件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準 設(shè)計出零件的工藝路線 接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算 關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削 用量 然后進行專用夾具的設(shè)計 選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件 如定位元件 夾 緊元件 引導(dǎo)元件 夾具體與機床的連接部件以及其它部件 計算出夾具定位時產(chǎn)生 的定位誤差 分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處 并在以后設(shè)計中注意改進 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 II Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design metal cutting machine tool tolerance and measurement and other aspects of knowledge Process design process of gear shaft parts and 8 hole drilling fixture design is including the parts processing process design and fixture three In the process of design should first of all parts for analysis to understand the parts of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design a part of the process route then the parts of each step of the process dimension calculation is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design then the special fixture fixture design selection of the various components such as the connecting part positioning element clamping elements guiding elements fixture and machine tools and other components the positioning errors calculated fixture positioning analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure pay attention to improve and design in later Keywords the process procedure cutting dosage clamping positioning error 3 1 目錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 1 第 1 章 緒論 2 1 1 引言 2 1 2 研究內(nèi)容 2 1 3 機械加工工藝規(guī)程 3 1 4 機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 3 1 5 機床夾具的工作原理及設(shè)計步驟 3 1 5 1 機床夾具的工作原理 3 1 5 2 機床夾具的設(shè)計步驟 3 第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計 5 2 1 毛坯的制造形式 5 2 2 零件分析 5 2 3 基面選擇 5 2 3 1 粗基準的選擇 5 2 3 2 精基準的選擇 6 2 4 制定工藝路線 6 2 5 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2 6 確定切削用量及基本工時 9 第 3 章 齒輪軸的專用夾具設(shè)計 17 3 1 問題的提出 17 3 2 定位基準的選擇 17 3 3 切削力和夾緊力的計算 17 3 4 定位誤差分析 18 3 5 夾具設(shè)計及操作簡要說明 20 結(jié)論 21 參考文獻 22 致 謝 23 2 第一章 緒論 1 1 引言 制造技術(shù)的重要性是不言而喻的 它與當今的社會發(fā)展密切相關(guān) 現(xiàn)代制造技術(shù) 是當前世界各國研究和發(fā)展的主題 特別是在市場經(jīng)濟的今天 它更占有十分重要的 地位 人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程 在人類發(fā)展的初期 為了生存 制造 了石器以便于狩獵 此后 出現(xiàn)了陶器 銅器 鐵器 和一些簡單的機械 如刀 劍 弓 箭等兵器 鍋 壺 盆 罐等用具 犁 磨 碾 水車等農(nóng)用工具 這些工具和 用具的制造過程都是簡單的制造過程 主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn) 制造資源 規(guī) 模和技術(shù)水平都非常有限 隨著社會的發(fā)展 制造技術(shù)的范圍 規(guī)模的不斷擴大 技 術(shù)水平的不斷提高 向文化 藝術(shù) 工業(yè)發(fā)展 出現(xiàn)了紙張 筆墨 活版 石雕 珠 寶 錢幣金銀飾品等制造技術(shù) 到了資本主義和社會主義社會 出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn) 使得人類的物質(zhì)生活和文明有了很大的提高 對精神和物質(zhì)有了更高的要求 科學技 術(shù)有了更快更新的發(fā)展 從而與制造工藝的關(guān)系更為密切 蒸汽機的制造技術(shù)的問世 帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn) 內(nèi)燃機制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車 火車 和艦船 噴氣渦輪發(fā)動機制造技術(shù)促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展 集成電 路制造技術(shù)的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平 納米技術(shù)的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河 因此 人類的活動與制造密切相關(guān) 人類活動的水平受到了限制 宇宙飛船 航天飛 機 人造飛機 人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術(shù)的出現(xiàn) 使人類活動走出了地球 走 向太空 1 2 研究內(nèi)容 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求 有較高的生產(chǎn)效率 技 術(shù)先進 經(jīng)濟效益高 勞動條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 2 分析產(chǎn)品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 3 確定毛坯種類 形狀 尺寸及精度 3 4 制訂工藝路線 5 進行工序設(shè)計 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及公差 選擇 工藝裝備 計算時間定額等 1 3 機械加工工藝規(guī)程 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求 有較高的生產(chǎn)效率 技 術(shù)先進 經(jīng)濟效益高 勞動條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 2 分析產(chǎn)品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 3 確定毛坯種類 形狀 尺寸及精度 4 制訂工藝路線 5 進行工序設(shè)計 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及公差 選擇 工藝裝備 計算時間定額等 1 4 機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 設(shè)計機械加工工藝規(guī)程應(yīng)遵循如下原則 1 可靠地保證零件圖樣上所有技術(shù)要求的實現(xiàn) 在設(shè)計機械加工工藝規(guī)程時 如果發(fā)現(xiàn)圖樣上某一技術(shù)要求規(guī)定得不適當 只能向有關(guān)部門提出建議 不得擅自修 改圖樣或不按圖樣上的要求去做 2 必須能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求 3 在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下 一般要求工藝成本最低 4 盡量減輕工人的勞動強度 保障生產(chǎn)安全 1 5 機床夾具的工作原理及設(shè)計步驟 1 5 1 機床夾具的工作原理 工件通過定位元件在夾具中占有正確位置 工件和夾具通過連接元件在機床上占 有正確位置 工件和夾具通過對刀 引導(dǎo)元件相對刀具占有正確位置 從而保證工件 相對機床位置正確 工件相對刀具位置正確 最終保證滿足工件加工要求 4 1 5 2 機床夾具的設(shè)計步驟 1 明確設(shè)計任務(wù) 收集研究設(shè)計的原始資料 2 確定夾具結(jié)構(gòu)方案 繪制結(jié)構(gòu)草圖 3 繪制夾具總圖 4 標注總圖尺寸 公差與配合和技術(shù)條件 5 編寫零件明細表 6 繪制夾具零件圖 5 第 2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2 1 毛坯的制造形式 零件材料為 40 鋼 由于零件成批生產(chǎn) 而且零件的輪廓尺寸不大 選用棒料 棒 料精度為 7 級 能保證棒料的尺寸要求 這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是 應(yīng)該的 2 2零件分析 要對該零件的外圓面 端面 鍵槽 齒輪和孔進行加工 具體加工要求如下 60 外圓面 粗糙度 1 605 1 aR 60 端面 粗糙度 12 5 45 外圓面 粗糙度 12 5a 30 外圓面 粗糙度 1 6035 R 29 外圓面 粗糙度 12 5a 26 外圓面 粗糙度 1 6021 24 外圓面 粗糙度 1 6 aR 24 端面 粗糙度 12 5 021 z 18 m 3 a 20 齒輪 粗糙度 3 2 a 8 30 鍵槽 粗糙度 12 5 R 8 孔 粗糙度 12 5a 技術(shù)要求 齒輪表面淬火 56HRC 2 3 基面的選擇 定位基準有粗基準和精基準 通常先確定精基準 然后再確定粗基準 2 3 1 精基準的選擇 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確 6 可靠 方便 1 用設(shè)計基準作為定位基準 實現(xiàn) 基準重合 以免產(chǎn)生基準不重合誤差 2 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時 應(yīng)盡可能采用此組 精基準定位 實現(xiàn) 基準統(tǒng)一 以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差 3 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時 應(yīng)選擇加工表面本身 作為精基準 即遵循 自為基準 原則 該加工表面與其他表面間的位置精度 要求由先行工序保證 4 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度 可遵循 互為基準 反復(fù)加工的 原則 5 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確 穩(wěn)定 夾緊可靠 可使夾具結(jié)構(gòu)簡單 的表面作為精基準 根據(jù)該齒輪軸零件的技術(shù)要求和裝配要求 選擇齒輪軸的 60 外圓面作為定位精 基準 零件上有很多表面都可以采用它作為基準進行加工 即遵循 基準統(tǒng)一 原則 2 3 2 粗基準的選擇 1 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求 應(yīng)以不加 工表面作為粗基準 如果在工件上有很多不需加工的表面 則應(yīng)以其中與加工面位置 精度要求較高的表面作粗基準 2 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻 應(yīng)選擇該表面作精基準 3 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量 應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準 4 選作粗基準的表面應(yīng)平整 沒有澆口 冒口 飛邊等缺陷 以便定位可靠 5 粗基準一般只能使用一次 特別是主要定位基準 以免產(chǎn)生較大的位置誤差 此設(shè)計選擇 60 外圓毛坯作為定位粗基準 2 4 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點 應(yīng)當是使零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理的保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下 可以考慮 采用萬能型機床配以專用夾具 并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率 除此以外 還 7 應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果 以便使生產(chǎn)成本盡量降下來 工序 01 棒料 工序 02 調(diào)質(zhì)處理 工序 03 車 60 右端所有端面 鉆中心孔 粗車除 60 以外的所有外圓面 車 29 外圓面保證尺寸 57 半精車 30 26 24 外圓面 工序 04 車 60 左端面 鉆中心孔 粗車 半精車 60 工序 05 精車 30 26 24 外圓面 工序 06 滾齒 z 18 m 3 a 20 工序 07 鉆 8 孔 工序 08 銑 8 30 鍵槽 工序 09 齒輪表面淬火 56HRC 工序 10 磨齒 z 18 m 3 a 20 工序 11 檢驗至圖紙要求 工序 12 入庫 2 5 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1 60 外圓面及其端面的加工余量05 1 已知棒料基本尺寸 60 車削長度 42 車削長度與基本尺寸之比小于 4 查 機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 36 得 棒料的毛坯直徑為 64 粗糙度 Ra 1 6 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 6 知 三步車削即粗車 半精車 精車方 可滿足其精度要求 粗車 單邊余量 Z 1 5mm 半精車 單邊余量 Z 0 4mm 精車 單邊余量 Z 0 1mm 2 45 外圓面的加工余量 已知棒料基本尺寸 45 車削長度 18 車削長度與基本尺寸之比小于 4 查 機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 36 得 棒料的毛坯直徑為 47 粗糙度 Ra 12 5 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 6 知 一步車削即可滿足其精度要求 3 30 外圓面的加工余量035 8 已知棒料基本尺寸 30 車削長度 28 車削長度與基本尺寸之比小于 4 查 機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 36 得 棒料的毛坯直徑為 33 粗糙度 Ra 1 6 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 6 知 三步車削即粗車 半精車 精車方 可滿足其精度要求 粗車 單邊余量 Z 1 0mm 半精車 單邊余量 Z 0 4mm 精車 單邊余量 Z 0 1mm 4 29 外圓面的加工余量 已知棒料基本尺寸 29 車削長度 57 車削長度與基本尺寸之比小于 4 查 機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 36 得 棒料的毛坯直徑為 33 粗糙度 Ra 12 5 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 6 知 一步車削即可滿足其精度要求 5 26 外圓面的加工余量021 已知棒料基本尺寸 26 車削長度 79 車削長度與基本尺寸之比小于 4 查 機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 36 得 棒料的毛坯直徑為 29 粗糙度 Ra 1 6 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 6 知 三步車削即粗車 半精車 精車方 可滿足其精度要求 粗車 單邊余量 Z 1 0mm 半精車 單邊余量 Z 0 4mm 精車 單邊余量 Z 0 1mm 6 24 外圓面 的加工余量021 已知棒料基本尺寸 24 車削長度 76 車削長度與基本尺寸之比小于 4 查 機 械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 36 得 棒料的毛坯直徑為 27 粗糙度 Ra 1 6 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 6 知 三步車削即粗車 半精車 精車方 可滿足其精度要求 粗車 單邊余量 Z 1 0mm 半精車 單邊余量 Z 0 4mm 精車 單邊余量 Z 0 1mm 7 z 18 m 3 a 20 齒輪的加工余量 采用實心棒料 齒輪粗糙度 Ra3 2 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 17 9 知 一步滾削即可滿足其精度要求 8 8 30 鍵槽的加工余量 采用實心棒料 齒輪粗糙度 Ra12 5 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 22 知 一步銑削即可滿足其精度要求 9 8 孔的加工余量 采用實心棒料 8 孔粗糙度 Ra12 5 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 1 4 7 知 一步鉆削即可滿足其精度要求 10 棒料端面加工余量 齒輪軸總長為 300 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 35 知 直徑小于或 等于 30 時 端面加工余量 Z 2 0 直徑大于 30 小于或等于 50 時 端面加工余量 Z 2 0 直徑大于 50 小于或等于 60 時 端面加工余量 Z 2 0 2 6 確定切削用量及基本工時 工序 01 棒料 工序 02 調(diào)質(zhì)處理 工序 03 車 60 右端所有端面 鉆中心孔 粗車除 60 以外的所有外圓面 車 29 外圓面保證尺寸 57 半精車 30 26 24 外圓面 工步一 車 60 右端所有端面 1 車削深度 a p 2 0mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 表 3 5 12 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 表 3 6 18 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) C650 車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 表 4 3 2 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 10 Pcm Pcc 故校驗合格 最終確定 a p 2 0mm n c 475r min V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計算基本工時 t i 其中 l 13 5 1 2 7 8 5 mm 2 0mm 0mm mflw21 1l2l t i 0 243minfnl210 167542 3 工步二 鉆中心孔 工步三 粗車除 60 以外的所有外圓面 1 車削深度 a p 1 0mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 V c 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗 合格 最終確定 a p 1 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計算基本工時 t i 其中 l 18 85 79 76 mm 1 0mm 0mm mflw21 1l2l tm L V f 18 85 79 76 1 0 475 0 16 min 3 763min 工步四 車 29 外圓面保證尺寸 57 1 車削深度 a p 1 0mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 11 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 V c 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗 合格 最終確定 a p 1 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 7 計算基本工時 t i 其中 l 57mm 1 0mm 0mm mflw21 1l2l tm L V f 57 1 0 0 475 0 16 min 0 763min 工步五 半精車 30 26 24 外圓面 1 車削深度 a p 0 4mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 V c 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗 合格 最終確定 a p 1 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計算基本工時 t i 其中 l 28 79 76 mm 0 4mm 0mm mflw21 1l2l tm L V f 28 79 76 1 0 475 0 16 min 2 408min 工序 04 車 60 左端面 鉆中心孔 粗車 半精車 60 外圓面 12 工步一 車 60 左端面 1 車削深度 a p 2 0mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 表 3 5 12 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 表 3 6 18 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) C650 車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 表 4 3 2 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗合格 最終確定 a p 2 0mm n c 475r min V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計算基本工時 t i 其中 l 30mm 2 0mm 0mm mflw21 1l2l t i 0 421minfnl210 67543 工步二 鉆中心孔 工步三 粗車 60 外圓面 1 車削深度 a p 1 5mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 V c 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 13 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗 合格 最終確定 a p 1 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 7 計算基本工時 t i 其中 l 42mm 1 5mm 0mm mflw21 1l2l t i 0 572minfnl210 6754 工步四 半精車 60 外圓面 1 車削深度 a p 0 5mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 V c 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗 合格 最終確定 a p 1 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 8 計算基本工時 t i 其中 l 42mm 0 5mm 0mm mflw21 1l2l t i 0 559minfnl210 6754 工序 05 精車 30 26 24 外圓面 1 車削深度 a p 0 1mm 2 機床功率為 7 5kw 查 切削手冊 f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 14 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊 表 3 8 壽命 T 180min 4 計算切削速度 按 切削手冊 查得 V c 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實際進給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗機床功率 查 切削手冊 Pcc 1 1kw 而機床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗 合格 最終確定 a p 1 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 9 計算基本工時 t i 其中 l 28 79 76 mm 0 1mm 0mm mflw21 1l2l tm L V f 28 79 76 0 1 475 0 16 min 2 409min 工序 06 滾齒 z 18 m 3 a 20 選擇刀具 刀具選取滾刀 模數(shù) m 3 0 齒數(shù) n 18 齒形角 a 20 2 決定滾削用量 1 決定滾削深度 map0 6 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) Y38 型滾床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0fz min7961510rdvns 按機床標準選取 800wn in7 1508610vw 當 800r min 時n 15 rmznfwm 64082 0 按機床標準選取 fm 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l421 l62l03 in4 518 0321 ifnltwm 工序 07 鉆 8 孔 選用 高速鋼錐柄麻花鉆 工藝 表 3 1 6 8 由 切削 表 2 7 和 工藝 表 4 2 16 查得 0 28 fmr 機 v 20m min 切削 表 2 15 796r minmin 82010rDvncm 按機床選取 m 20 1m minin 10c 基本工時 0 036minmin128 042 ifnltm 工序 08 銑 8 30 鍵槽 立式銑床 選擇刀具 刀具選取鍵槽銑刀 刀片采用 YG8 map8 d30min 5v 4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 p4 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in53110rdvns 按機床標準選取 500wn 16 min 1 471053dnvw 當 500r min 時 rzfwm 02 按機床標準選取 fm4 3 計算工時 切削工時 則機動工時為l01l2ml02 in4 i 54321 fnltwm 工序 09 齒輪表面淬火 56HRC 工序 10 磨齒 z 18 m 3 a 20 機床 MB8318A 輕型磨床 1 選擇砂輪 見 機械加工工藝手冊 第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 其含義為 砂輪磨料為剛玉 粒度為 46 硬度為中輪 1 級 陶瓷結(jié)合劑 6 號組織 平型砂輪 其尺寸為 350 40 127 2 切削用量的選擇 查 機械加工工藝手冊 表 33 42 有 工件速度 18m minwv 縱向進給量 0 5B 20mm 雙行程 af 切削深度 0 0157mm st r 3 切削工時 rabfvkDZt102 式中 D 被加工直徑 b 加工寬度 Z 單邊加工余量b K 系數(shù) V 工作臺移動速度 工作臺往返一次砂輪軸向進給量af 工作臺往返一次砂輪徑向進給量 17 0 55 min 0157 218092 t 工序 11 檢驗至圖紙要求 工序 12 入庫 第 3章 齒輪軸的夾具設(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 需要設(shè)計專用夾具 由指導(dǎo)老師的分配 決定設(shè)計工序 07 鉆 8 孔的鉆床夾具 3 1 問題的提出 本夾具主要用于鉆 8 孔 精度沒有太高的要求 因此本道工序加工精度要求不 高 為此 只考慮如何提高生產(chǎn)效率上 精度則不予考慮 3 2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準 定位基準的選擇必須合理 否則將直接影響 所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量 基準選擇不當往往會增加工序 或使工藝路線不合理 或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度 特別是 位置精度 要求 因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求 從保證零件的加工精度要求 出發(fā) 合理選擇定位基準 此零件圖沒有較高的技術(shù)要求 也沒有較高的平行度和對 稱度要求 所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率 降低勞動強度 提高加工精度 26 外圓面 30 外圓面已加工好 為了使定位誤差減小 選擇已加工好的021 035 26 外圓面 30 外圓面作為定位基準 來設(shè)計本道工序的夾具 3 3切削力和夾緊力的計算 1 切削力和夾緊力計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工 鉆削力 由 切削手冊 得 鉆削力 式 5 2 6 08 2HBDfF 鉆削力矩 式 5 3 91T 式中 10 5Dm maxaxmin187491733B 代入公式 5 2 和 5 3 得1 2fr 18 0 8 6261 5174FN 9 0 0239Tm 2 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 FKf 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù) 取 25 01 f F G G 為工件自重zP NfFN4 35121 夾緊螺釘 公稱直徑 d 10mm 材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6 8 級 MPaB06 MPaBs4801 螺釘疲勞極限 B9263 2 1 極限應(yīng)力幅 akma7 51li 許用應(yīng)力幅 MPSa3 li 螺釘?shù)膹姸刃：?螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 Pa120 滿足要求 8 24cHdF MaNc153 經(jīng)校核 滿足強度要求 夾具安全可靠 3 4定位誤差分析 定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時 由于定位不準確而造成某一工序在工序尺 寸 通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸 或位置要求方面的加工誤差 當采用夾具加工工件時 由于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定 位基準位置變化 即定位基準的最大變動量 故由此引起的誤差稱為基準位置誤差 19 而對于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差 如圖 1 所示 圖 1 用 V 型塊定位加工時的定位誤差 當定位基準與工序基準不重合時 就產(chǎn)生了基準不重合誤差 基準不重合誤差即工序 基準相對定位基準理想位置的最大變動量 定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工 僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求 的最大可能變動范圍 定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成 jbwd 根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動量 如圖 2 兩個極端情況 情況 1 d1 d1 d2 d2 使工序基準盡可能地 高 得加工尺寸 情況 2 d1 d1 d2 d2maxin min 使工序基準盡可能地 低 得加工尺寸 且該工序定位誤差ax 12 PHdw 圖 2 定位誤差 21 minaxdOHdw 20 O1O2 d2 d2 Td2 2 Td1 2sina 2 Td2 2 0 043 2sin45 0 03 20 0 392 3 5 夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述 在設(shè)計夾具時 應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉 應(yīng)使夾 具結(jié)構(gòu)簡單 便于操作 降低成本 提高夾具性價比 本道工序為鉆床夾具選 擇了鉸鏈壓板夾緊工件 本工序為鉆切削余量小 切削力小 所以一般的手動 夾緊就能達到本工序的要求 鉆夾具裝配圖如下 21 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了 時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的 通過這次的設(shè)計 使我們不再是只知道書本上的空理論 不再是紙上談兵 而是將理論和實踐相結(jié)合進 行實實在在的設(shè)計 使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng) 使我 們更好的利用圖書館的資料 更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件 為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的 還應(yīng)該更好的做到 理論和實踐的結(jié)合 因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo) 使我們學到了好多 也非常珍惜學院給我們的這次設(shè)計的機會 它將是我們踏入社會的關(guān)鍵一步 22 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計受到了院系各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視 得到了全校教師的大力支持與幫 助 在此 我衷心的向你們道一聲 你們辛苦了 通過畢業(yè)設(shè)計 是對我們四年來所學知識的綜合的檢測 更是一個對所學知識的 回顧及綜合復(fù)習的過程 對機械繪圖 工程材料 機械設(shè)計 夾具設(shè)計等過程等都有 了更進一步的認識 感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給了我足夠時間來完成整套夾具設(shè)計 在設(shè)計過程中 得到了老師 和同學的幫助與指導(dǎo) 在此表示感謝 也對做相關(guān)題目的同學的資助表示感謝 感謝 他們在模具設(shè)計過程中對我的幫助和指導(dǎo) 尤其對擔任本次設(shè)計的指導(dǎo)老師表示深深 敬意 在設(shè)計過程中遇到一些困難 在老師的幫助下我才順利的完成了該夾具的設(shè)計 他對我設(shè)計過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評與修改建議 使我的設(shè)計的夾具最 終更加的完善 這次設(shè)計我深知有很多不足 在此懇請大家給予指導(dǎo) 23 參 考 文 獻 1 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 北京 機械工業(yè)出版社 2004 8 2 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京 機械工業(yè)出版社 1984 2 3 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 北京 冶金工業(yè)出版社 2002 12 4 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京 北京出版社 1990 12 5 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京 高等教育出版社 2000 6 黃茂林 主編 機械原理 重慶 重慶大學出版社 2002 7 7 丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京 高等教育出版社 1997 8 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶 重慶大學出版社 1997 12 9 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京 中國計量出版社 2000 1 10 樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京 機械工業(yè)出版社 1992 12 11 李慶壽 主編 機床夾具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 1983 4 12 陶濟賢 主編 機床夾具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 1986 4 13 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州 貴州人民出版社 1983 7 14 龔定安 主編 機床夾具設(shè)計原理 陜西 陜西科技出版社 1981 7 15 李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984 7 16 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) 北京 中國建材工業(yè)出版社 2002 12