变速器齿轮轴零件的机械加工工艺规程和插齿夹具设计参考素材
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起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称粗车 工序号 30零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11粗车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。 90度偏刀游标卡尺112mm 0.5mm/r 200r/min 16m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 1 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称粗车 工序号 40零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11粗车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为 90度偏刀游标卡尺110mm 0.5mm/r 600r/min 29.6m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 2 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称精车 工序号 50零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11精车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为90度偏刀游标卡尺110mm 0.5mm/r 600r/min 29.6m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 3 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称精车 工序号 60零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11精车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为 90度偏刀游标卡尺110mm 0.5mm/r 600r/min 29.6m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 4 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称车 工序号 70零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11车2X2退刀槽切槽刀游标卡尺110mm 0.5mm/r 600r/min 29.6m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 5 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称车 工序号 80零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11车左端2处退刀槽切槽刀游标卡尺110mm 0.5mm/r 600r/min 29.6m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 6 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称粗车 工序号90零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11粗车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。镗刀游标卡尺110mm 0.5mm/r 210r/min 26m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 7页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称车 工序号 100零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号车床CA6140 三爪卡盘安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11精车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。镗刀游标卡尺110mm 0.5mm/r 600r/min 29.6m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 8 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称钻孔攻丝 工序号 110零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号钻床Z525 通用夹具安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11钻2-2.5孔麻花钻游标卡尺15mm 0.5mm/r 586r/min 32m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 9 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称插齿 工序号 120零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号插床 通用夹具安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11插齿加工插刀游标卡尺13mm 0.3mm/r 116r/min 90m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 10 页起重运输机械设计与制造专业 机械加工工序卡片工序名称铣花键 工序号 130零件名称变速器齿轮轴 零件号零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号重 量 20CrMiTi 锻造 设 备夹具名称辅助工具 名 称型 号铣床X52K 通用夹具安装工步安装及工步说明刀具量具走 刀长 度走 刀次 数切削深度进给量主轴转速切削速度基本工时 11铣花键铣刀游标卡尺13mm 0.3mm/r188r/min 17.5m/mim 设计者 指导教师共 13 页 第 11 页机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号产品名称变速器齿轮轴零(部)件名称变速器齿轮轴共( 1 )页第( 1 )页材料牌号20CrMiTi毛坯种类锻造毛坯外型尺寸每毛坯可制件数1每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工步工时10锻造锻造锻造一铸20时效时效一热30粗车粗车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。机二车床CA6140三爪卡盘,90度偏刀,游标卡尺40 粗车粗车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为机二车床CA6140三爪卡盘,90度偏刀,游标卡尺50精车精车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。机二车床CA6140三爪卡盘,90度偏刀,游标卡尺60精车精车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为机二车床CA6140三爪卡盘,90度偏刀,游标卡尺70车车2X2退刀槽机车床CA6140三爪卡盘,切槽刀80车车左端2处退刀槽机车床CA6140三爪卡盘,切槽刀90粗车粗车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。机车床CA6140三爪卡盘,镗刀100精车精车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。机车床CA6140三爪卡盘,镗刀110钻孔钻2-2.5孔机Z525麻花钻,游标卡尺120插齿插齿加工机插齿机插刀,游标卡尺描图130铣花键铣花键机X52K铣刀,游标卡尺140钳去毛刺,清洗机钳工台丝锥,锉刀,游标卡尺描校底图号设计日期审核日期标准化日期会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期指导机械制造技术课程设计说明书设计题目:变速器齿轮轴零件的机械加工工艺规程和夹具设计姓 名: 学 号: 班 级: 指导教师: 河南机电高等专科学校2015年12月1日摘 要变速器齿轮轴零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差III目 录摘 要II目 录III第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形状22.2零件的工艺分析2第3章 工艺规程设计33.1 确定毛坯的制造形式33.2 基面的选择33.3 制定工艺路线33.3.1 工艺路线方案一33.3.2 工艺路线方案二43.3.3 工艺方案的比较与分析53.4 选择加工设备和工艺装备63.4.1 机床选用63.4.2 选择刀具63.4.3 选择量具63.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定63.6确定切削用量及基本工时7第4章 插齿夹具设计164.1研究原始质料164.2定位基准的选择164.3 切削力及夹紧分析计算164.4 误差分析与计算184.5 夹具设计及操作的简要说明18总 结20致 谢21参 考 文 献22机械加工工艺规程及工装设计说明书第1章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。变速器齿轮轴零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。23第2章 零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是变速器齿轮轴零件,主要作用是起连接传递运动的作用。零件的实际形状如上图所示,从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单。具体尺寸,公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知,其材料为20CrMiTi,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。变速器齿轮轴零件主要加工表面为:1.车外圆及端面,表面粗糙度值为3.2。2.车外圆及端面,表面粗糙度值3.2。3.车装配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精车侧面,及表面粗糙度值3.2。法兰面粗糙度值6.3。变速器齿轮轴共有两组加工表面,他们之间有一定的位置要求。现分述如下:(1)左端的加工表面: 这一组加工表面包括:左端面,左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角。其要求并不高,粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求,因此一道工序就可以达到要求,并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).右端面的加工表面: 这一组加工表面包括:车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为其要求也不高,粗车后半精车就可以达到精度要求。其中,26.4内孔、24内孔以及端面内孔或内圆直接在上做镗工就行了。第3章 工艺规程设计本变速器齿轮轴来自假设年产量为产品的生产纲领5000台/年,该零件备品率为4,废品率为 0.5。结合生产实际,备品率和 废品率分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=Qn(1+)(1+)=5226件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为20CrMiTi,年产量已达成批生产水平,而且零件轮廓尺寸不大,可以采用型材圆钢,这从提高生产效率,保证加工精度,减少生产成本上考虑,也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。粗基准的选择,对像变速器齿轮轴这样的零件来说,选好粗基准是至关重要的。对本零件来说,如果外圆的端面做基准,则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称,按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面做粗基准,若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言,主要应该考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一10锻造锻造20时效时效30粗车粗车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。40 粗车粗车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为50精车精车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。60精车精车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为70车车2X2退刀槽80车车左端2处退刀槽90粗车粗车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。100精车精车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。110插齿插齿加工120铣花键铣花键130钻孔钻2-2.5孔140钳去毛刺,清洗150终检终检入库10锻造锻造20时效时效3.3.2 工艺路线方案二10锻造锻造20时效时效30粗车粗车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。40 粗车粗车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为50精车精车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。60精车精车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为70车车2X2退刀槽80车车左端2处退刀槽90粗车粗车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。100精车精车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。110钻孔钻2-2.5孔120插齿插齿加工130铣花键铣花键140钳去毛刺,清洗150终检终检入库10锻造锻造20时效时效3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于:方案一的定位和装夹等都比较方便,但是要更换多台设备,加工过程比较繁琐,而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二增加了装夹次数,增加了机床的来回调换,因为有些工序在车床上也可以加工,镗、钻孔等等,需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度,要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案,取优弃劣,具体工艺过程如下:10锻造锻造20时效时效30粗车粗车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。40 粗车粗车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为50精车精车61.226外圆、44外圆以及端面,倒角为。60精车精车左端40外圆、30外圆、26外圆、15外圆以及端面,倒角为70车车2X2退刀槽80车车左端2处退刀槽90粗车粗车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。100精车精车26.4内孔、24内孔以及端面,倒角为。110钻孔钻2-2.5孔120插齿插齿加工130铣花键铣花键140钳去毛刺,清洗150终检终检入库10锻造锻造20时效时效3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序和工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多,成批量生产,故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大,精度要求属于中等要求,选用最常用的CA6140卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工序是钻孔,选用Z525摇臂钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀,它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻,参考机械加工工艺手册(主编 孟少农),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。.磨具的选用:磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册(主编 徐圣群) 表12-47,选择双斜边二号砂轮。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产,一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种:一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“变速器齿轮轴” 零件材料为20CrMiTi,查机械加工工艺手册(以后简称工艺手册),表2.2-17 各种铁的性能比较,20CrMiTi的硬度HB为143269,表2.2-23铁的物理性能,密度=7.27.3(),计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型(零件重2000kg)中型(零件重1002000kg)轻型(零件重11.8013.20151101表3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值(根据GB6137-85) ()d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度(1)后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0(mm)20高速钢铸铁0.50.8(2)单刃加工刀具耐用度T min刀具类型加工材料刀具材料刀具直径d0(mm)1120钻头(钻孔及扩孔)铸铁、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编,第二卷表10.4高速钢钻头钻孔的进给量为f=0.250.65,根据表4.13中可知,进给量取f=0.60。.确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编,表10.4-17高速钢钻头在球墨铸铁(190HBS)上钻孔的切削速度轴向力,扭矩及功率得,V=12,参考机械加工工艺手册 孟少农 主编,表10.4-10钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K=1.0,R=0.85。 V=12=10.32 (3-17)则 = =131 (3-18) 查表4.2-12可知, 取 n = 150则实际切削速度 = = =11.8.确定切削时间查机械加工工艺手册 孟少农 主编,表10.4-43,钻孔时加工机动时间计算公式: T= (3-19)其中 l= l=5 l=23则: t= =9.133.6.5.2 确定钻孔的切削用量钻孔选用机床为Z525摇臂机床,刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻,机械加工工艺手册第2卷。根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35。 则取确定切削速度,根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 (3-20)查得参数为,刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以实际切削速度为=2.64确定切削时间(一个孔) =工序130铣花键机床的选择:X52K型铣床(1)选择刀具:查,根据表2.1-72,因为铣削宽度,可查得立铣刀 2)查,根据表2.1-20,选择7:24锥柄立铣刀,标准系列L=198mm,标准系列l=63mm,粗齿数为4。(2)选择切削用量1)决定铣削深度 铣削深度由工序决定,因为每次的铣削深度不大,故均可以一次性走完,则粗铣削时为3.4mm。2)决定每齿进给量 查,根据表2.1-72,当铣削宽度=12mm时,铣刀的每齿进给量,取,所以。3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查,根据表2.1-75,可选择高速钢立铣刀,粗铣,后刀面的最大磨损限度为0.30.5mm,查,根据表2.1-76,可选用的高速钢立铣刀,其耐用度T=90min。4)决定切削速度 查,根据表2.1-77可查得:=1.18,=1.0,=0.9,=1.2,=1.0,=1.25(铣削余量较小时,) 铣削速度计算公式: 查,根据表2.1-77可查得: 所以 m/min r/min 查,根据表3.30,XA6132型万能铣床的使用说明书,选择: 这时实际切削速度为 m/min3.6.1精铣(1)选择的机床、刀具的型号、尺寸均和粗铣相同(2)选择切削用量1)决定铣削深度根据,可查得精铣=0.6mm。2)决定每齿进给量 查,根据表2.1-72,当铣削宽度时,铣刀每齿进给量,取,所以 mm/r3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查,根据表2.1-75,可选择高速钢铣刀,立铣刀,精铣,后刀面的最大磨损限度为0.20.25mm,查,根据表2.1-76,可查得选用的高速钢立铣刀,其耐用度T=90min。4)决定切削速度 查,根据表2.1-77可查得:,(铣削余量较小时,) 铣削速度计算公式: 查,根据表2.1-77,可查得: 所以 m/min r/min 查,根据表3.30,铣床的使用说明书,选择: 这时实际切削速度为 m/min第4章 插齿夹具设计4.1研究原始质料利用本夹具主要用来插齿,要满足对称度要求以及其两边的要求。在铣此面时,为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2定位基准的选择首先必须明确其加工时应如图所示,这样水平放置,便于加工。那么要使其完全定位,可以采用:一面加固定V型块和滑动V型块定位,这样既简单又方便。一底面限制的自由度有3个,一个固定V型块限制两个自由度,一个滑动V型块限制限制一个自由度,为使定位可靠,加工稳定,我所设计的定位方案,总共限制了工件的全部6个自由度,属于完全定位。在该定位方案中,一个支撑面顶住,限制了z轴的移动,z轴的旋转,y轴的旋转三个移动自由度。一个固定V型块限制了y轴的移动,x轴的移动,一个滑动V型块限制了z轴的旋转,这样6个自由度全部被限制根据上面叙述选择方案。4.3 切削力及夹紧分析计算刀具:插刀(硬质合金) 刀具有关几何参数: 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式: 有:根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即: 安全系数K可按下式计算: 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5121可知其公式参数: 由此可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数,取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉: 公称直径d=20mm,材料铝合金钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限: 极限应力幅:许用应力幅:螺钉的强度校核:螺钉的许用切应力为 s=4.54 取s=4 得 满足要求 经校核: 满足强度要求,夹具安全可靠,使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。4.4 误差分析与计算该夹具以一面两销定位,为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示: 由参考文献5可得: 两V型块定位误差 : 其中:, 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5 夹具设计及操作的简要说明当夹具有制造误差、工作过程出现磨损、以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换V型块。以便随时根据情况进行调整换取。应该注意提高生产率,但该夹具设计采用了手动夹紧方式,在夹紧和松开工件时比较费时费力。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。由于该工件体积小,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋夹紧机构)。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换V型块。以便随时根据情况进行调整换取。总 结课程设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入社会打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了很多,也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会,它将是我们课程设计完成的更出色的关20一步。致 谢这次课程设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了课程设计。这次课程设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下他的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从题目的选择到项目的最终完成,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参 考 文 献1 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1980。2 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导。机械工业出版社,1995。3 李庆寿。机床夹具设计。机械工业出版社,1991。4 李洪。机械加工工艺手册。北京出版社,1996。5 上海市金属切削技术协会。金属切削手册。上海科学技术出版社,2544。6 黄如林,刘新佳,汪群。切削加工简明实用手册。化学工业出版社,2544。7 余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计M,重庆:重庆大学出版社,1995。8 周永强,高等学校课程设计指导M,北京:中国建材工业出版社,2542。9刘文剑,曹天河,赵维,夹具工程师手册M,哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987。10 王光斗,王春福。机床夹具设计手册。上海科学技术出版社,2542。11 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学。机床夹具设计手册.上海科学技术出版社,1984。 12 李庆寿,机械制造工艺装备设计适用手册M,银州:宁夏人民出版社,1991。13 廖念钊,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量M,中国计量出版社,2540:9-19。14 王光斗,王春福,机床夹具设计手册M,上海科学技术出版社,2540。15 乐兑谦,金属切削刀具,机械工业出版社,2520CrMiTi:4-17
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