轴加工工艺和夹具设计--轴总长235【6张CAD图纸+文档】
【温馨提示】=设计包含CAD图纸 和 DOC文档,均可以在线预览,所见即所得,dwg后缀的文件为CAD图,超高清,可编辑,无任何水印,充值下载得到【资源目录】里展示的所有文件=课题带三维,则表示文件里包含三维源文件,由于三维组成零件数量较多,为保证预览的简洁性,店家将三维文件夹进行了打包。三维预览图,均为店主电脑打开软件进行截图的,保证能够打开,下载后解压即可。=详情可咨询QQ:1304139763
机械加工工艺过程卡片零件图号共2 页零件名称轴第页材料牌号45钢毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件数1每台件数工序号工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件10锻 造锻工自由锻锻床游标卡尺20去飞边金工磨工磨床砂轮、游标卡尺30粗车轴右端面,粗车外圆32mm、27mm、22mm,留2mm加工余量金工车、钳工普通车床外圆车刀、三爪卡盘3min3min40粗车轴左端面,保证全长,粗车外圆50mm、32mm留2mm加工余量金工车 、钳工普通车床外圆车刀、麻花钻、三爪卡盘2.5min2.5min50调质处理热加工热处理淬火机淬火机60半精车轴左端面,保证全长,并倒角,半精车外圆50mm、32mm留0.5mm加工余量,并打A4中心孔金工车工普通车床外圆车刀、三爪卡盘1.5min1.5min70半精车轴右端面,半精车外圆32mm、27mm、22mm并倒角,其中外圆32mm留0.5mm加工余量,其余表面加工到尺寸要求。金工车工普通车床外圆车刀、三爪卡盘1.8min1.8min80车螺纹退刀槽6X18.5金工车工普通车床切槽车刀、三爪卡盘1.5min1.5min90车螺纹金工车工普通车床螺纹车刀、三爪卡盘1.8min1.8min100铣22 mm X22mm四方平面金工铣工普通铣床铣刀、专用夹具1.8min1.8min110铣键槽 金工钳工普通立式铣床铣刀、专用夹具1.5min1.5min120钻7深3金工钳工钻床钻头、专用夹具1.8min1.8min130粗、精磨右端面及外圆32mm,以及磨制过渡圆角。金工磨工普通磨床砂轮、游标卡尺140粗、精磨左端面及外圆32mm、50mm。金工车工普通磨床砂轮、游标卡尺150去毛刺金工钳工钳工台深度游标卡尺160检验检验170入库仓库武汉职业技术学院机械制造与自动化专业毕业设计 毕业设计(论文)摘 要 轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点,是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化,将对提高轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。本文对某企业提供的“轴”零件进行了机械制造工艺规程设计和铣键槽专用夹具设计。对于工艺规程设计和夹具设计制订了两套不同的方案,从中甄选出最佳方案。本设计首先分析了轴零件的作用和加工工艺性,然后进行工艺规程设计,最后是铣键槽专用夹具设计。轴零件的机械综合性能要求较高,一般选择锻件作为毛坯。合理安排工艺路线,划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要。使用夹具可以缩短辅助时间,提高劳动生产率,保证加工精度,稳定加工质量,降低对工人的技术要求,扩大机床工艺范围。本文对所设计的专用夹具进行了精度校核和定位误差分析,对夹具的设计质量也进行了评估。 关键词:轴;工艺分析;工艺规程设计;夹具设计IAbstractThe main effect of shaft parts is to support the rotating parts, rotary motion and torque and power. Shaft with high transmission efficiency, compact structure and long service life and a series of advantages, is the universal machine is one of the most important parts in the transmission of Engineering machinery. Shaft processing materials, heat treatment, machining process optimization, to improve the machining quality and the life of shaft has significance. In an enterprise to provide axis parts of the machinery manufacturing process planning and keyway milling fixture design. For the process design and fixture design for two different sets of programs, select the best solution from zhen. Firstly this paper analyzes the role and process of shaft parts, then order for the design process, the final design of special fixture keyway milling. Comprehensive mechanical performance requirements of high shaft parts, generally as blank forgings. Reasonable process route arrangement, division stage of processing is very important to ensure the machining quality of parts. The use of fixture can reduce the auxiliary time, improve labor productivity, guarantee the processing precision, stable processing quality, reduce the technical requirements for workers, machine technology to expand the scope of. In this paper, the precision of calibration and positioning error of the special fixture design analysis, design quality of the fixture were also evaluated.Keywords: axis; process analysis; process design; fixture design目 录摘 要IAbstractI1 引言21.1机械加工工艺规程21.2 夹具设计特点32 工艺规程设计42.1 零件的分析42.1.1 零件的作用42.1.2 零件的工艺分析52.2 工艺规程设计62.2.1 确定毛坯的制造形式62.2.2 基面的选择62.2.3 制定工艺路线62.2.4 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定102.2.5 确定切削用量103 铣键槽夹具设计263.1研究原始质料263.2定位基准的选择263.3 切削力及夹紧分析计算263.4 误差分析与计算283.5 定向键与对刀装置设计293.6 夹具设计及操作的简要说明31结论32致谢33参考文献341 引言本设计所采用的是一根输入轴。轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。轴零件是将部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械零件。轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点,是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴的工作能力一般取决于轴的强度和刚度,转速高时还取决于轴的振动稳定性。该轴主要作用是和相啮合的一起传递运动和速度,要求传动平稳。轴圆柱面处有圆弧形的键槽,主要是通过键和其他部件相连。轴的中间部位为斜部分,主要传递运动和动力。1.1机械加工工艺规程 (1)机械加工工艺规程有:机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片、标准零件或典型零件工艺过程卡片、单轴自动车床调整卡片、多轴自动车床调整卡片、机械加工工序操作指导卡片、检验卡片等。 (2)制定工艺规程的基本要求是:在保证产品质量的前提下,能尽量提高生产率和降低成本,并充分利用现有生产条件,保证工人具有良好而安全的劳动条件。 (3)制定工艺规程的步骤:收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样,进行零件的结构工艺性分析;确定毛坯的类型及制造方法;选择定位基准;拟定工艺路线;确定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差;确定各工序的设备、刀具、夹具、量具和辅助工具;确定各工序的切削用量及时间定额;确定主要工序的技术要求及检验方法;进行技术经济分析;编制工艺文件。 (4)机械加工工序的安排原则:基面先行;先粗后精;先主后次;先面后孔。 (5)热处理工序在工艺路线中的安排,主要取决于零件的材料和热处理的目的。预备热处理安排在机械加工之前;去除内应力的热处理安排在粗加工之后,精加工之前;最终热处理安排在精加工前后,变形较大的热处理应安排在精加工之前,变形较小的热处理应安排在精加工之后;表面的装饰性镀层和发蓝工序一般安排在工件精加工后;电镀工序后应进行抛光,耐磨性镀铬则放在粗磨和精磨之间。 (6)辅助工序包括检查、检验工序、去毛刺、平衡、清洗工序等,检验工序是主要的辅助工序。除了在每道工序中操作者自检外,还必须在下列情况下安排单独的检验工序:粗加工阶段结束后;关键工序前后;零件从一个车间转到另一个车间前后;零件全部加工结束之后。 (7)工序组合的原则:大批大量生产、零件结构叫复杂,适于采用工序集中地原则,对一些结构简单的产品,也可采用分散的原则。成批生产宜采用适当集中的原则,单件小批生产适于采用工序集中的原则;产品品种较多,又经常变换,适于采用工序分散的原则;零件加工质量、技术要求较高时一般采用工序分散的原则;零件尺寸、 质量较大,不易运输和安装的,应采用工序集中地原则。 (8)选择设备时应考虑下列问题:机床的精度与工序要求的精度相适应;机床的规格与工件的外形尺寸,本工序的切削用量相适应;机床的生产率与被加工零件或产品的生产类型相适应;选择的设备尽可能与工厂现有条件相适应。 (9)加工余量是指加工过程中所切除的金属层厚度。加工余量可分为加工总余量(毛坯余量)和工序余量。加工总余量等于各工序余量之和。影响工序余量的因素有:上工序的各种表面缺陷和误差因素,包括表面粗糙度和缺陷层、尺寸公差和形位公差;本工序加工时的装夹误差。确定加工余量的方法有:分析计算法、查表法、经验估算法。(10)工艺装备的选择包括确定各工序所需的夹具、刀具和计量器具等。夹具主要根据生产类型和加工要求来确定。刀具的选择主要取决于各工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度要求,生产率和经济性等。计量器具主要根据生产类型和工件的加工精度来选取。 1.2 夹具设计特点夹具设计的特点如下: (1)针对性强。设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。专用夹具是为某零件的某道工序设计的,设计人员必须全面了解和掌握产品零件的要求,工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具,辅具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案,确定最合理的定位、夹紧装置。 (2)保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务,而保证加工质量又是第一位的。因此,设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关于制造精度要求不高的零件,其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。(3)夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。夹紧装置的结构形式和种类很多,选用的灵活性很大,特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此,在同样能保证工序要求的情况下,每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的夹具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样,设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应,不可片面追求高精度而忽视了经济性。(4)夹具的制造多属于单件生产。因此,设计时应考虑采用组合加工,修配和调整等措施来保证夹具的制造精度,尽可能地考虑设置修配和调整环节,而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。 (5)设计周期短,一般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作,其设计周期要求短,因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度,通常不进行详细计算,有时采用简便公式或用图表作为设计参考。要注意的是在设计一些具有较高精度的夹具时,应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。 1.3 设计要求设计的基本要求如下: 夹具设计的原则是经济和实用,它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字,其中好用是主要的,但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为: (1)夹具的结构应与其用途和生产规模相适应,正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。 (2)保证工件精度。 (3)保证使用方便,要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输,保证安全第一。 (4)注意结构工艺性,对加工、装配、检验和维修等问题应全面考虑,以降低制造成本。2 工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目说给定的零件是轴,位于传动系统中,一般与配合使用。主要作用是用于空间交错的两轴间传递运动和动力的传动机构。零件上有两个的轴段,用于与轴承内圈相配合,其支承作用。零件上有带键槽的的轴头用于与联轴器相连接传递运动和动力。2.1.2 零件的工艺分析轴这个零件从零件图上可以看出,它一共有四组加工表面,而这四组加工表面之间有一定的位置要求,现将这三组加工表面分述如下:1.以两端为中心的加工表面这一组的加工表面包括:两端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面为两端中心孔,这要是因为中心孔的轴线要用作后面加工的定位和工序基准。2.以外圆面为中心的加工表面这一组的加工表面包括:轴段外圆面、一个的键槽、轴段外圆面。其中主要加工表面为轴段外圆面、一个的键槽,这是用来连接联轴器的。3.以两个轴段外圆面为中心的加工表面这一组的加工表面包括:两个轴段的外圆面及左边倒角、右边定位轴肩。其主要加工表面为两个轴段的外圆面,这是用来与轴承内圈配合用于支承的。4.以分度圆直径为中心的加工表面这一组的加工表面包括:分度圆直径为的中心。这四组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是:轴头外圆面,两个轴段外圆面,轴段外圆面把两端中心孔轴线AB作为公共基准,有圆跳动要求。键槽两侧面相对于公共基准AB有对称度要求。由以上分析可知,对于这四组加工表面而言,我们可以先加工两端中心孔这一组加工表面,然后以其轴线为基准,借助夹具进行其他三组表面的加工,并且保证它们之间的形状精度要求。2.2 工艺规程设计2.2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为45钢,考虑到在传动过程中收到的振动,载荷,受力等方面的影响,因此应该选用锻件,以便使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠,由于零件产量为中大批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,可以采用模锻成型,这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。2.2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。3(1)粗基准的选择对于一般的轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说,所有表面都需要加工,按照有关粗基准的选择原则,选取最大外圆面作为粗基准。(2)精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。设计基准,工序基准,定位基准相重合,可以减少定位误差和基准不重合引起的误差,因此选择两中心孔的公共中心线作为精基准。2.2.3 制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一10锻 造20去飞边30粗车轴右端面,粗车外圆32mm、27mm、22mm,留2mm加工余量40粗车轴左端面,保证全长,粗车外圆50mm、32mm留2mm加工余量50调质处理60半精车轴左端面,保证全长,并倒角,半精车外圆50mm、32mm留0.5mm加工余量,并打A4中心孔70半精车轴右端面,半精车外圆32mm、27mm、22mm并倒角,其中外圆32mm留0.5mm加工余量,其余表面加工到尺寸要求。80车螺纹退刀槽6X18.590车螺纹100铣22 mm X22mm四方平面110铣键槽 120钻7深3130粗、精磨右端面及外圆32mm,以及磨制过渡圆角。140粗、精磨左端面及外圆32mm、50mm。150去毛刺160检验170入库2.工艺路线方案二10锻 造20去飞边30粗车轴右端面,粗车外圆32mm、27mm、22mm,留2mm加工余量40粗车轴左端面,保证全长,粗车外圆50mm、32mm留2mm加工余量50调质处理60半精车轴左端面,保证全长,并倒角,半精车外圆50mm、32mm留0.5mm加工余量,并打A4中心孔70半精车轴右端面,半精车外圆32mm、27mm、22mm并倒角,其中外圆32mm留0.5mm加工余量,其余表面加工到尺寸要求。80车螺纹退刀槽6X18.590车螺纹100铣22 mm X22mm四方平面110铣键槽 120钻7深3130粗、精磨右端面及外圆32mm,以及磨制过渡圆角。140粗、精磨左端面及外圆32mm、50mm。150去毛刺160检验170入库3.工艺路线方案的比较与分析上述两个工艺路线方案的特点在于:方案一对于整个轴一起加工,减少装夹次数,同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响;方案二对不同部位进行粗、半精、精加工,不能对一台机床进行连续运用。综合比较选择工艺路线方案一。10锻 造20去飞边30粗车轴右端面,粗车外圆32mm、27mm、22mm,留2mm加工余量40粗车轴左端面,保证全长,粗车外圆50mm、32mm留2mm加工余量50调质处理60半精车轴左端面,保证全长,并倒角,半精车外圆50mm、32mm留0.5mm加工余量,并打A4中心孔70半精车轴右端面,半精车外圆32mm、27mm、22mm并倒角,其中外圆32mm留0.5mm加工余量,其余表面加工到尺寸要求。80车螺纹退刀槽6X18.590车螺纹100铣22 mm X22mm四方平面110铣键槽 120钻7深3130粗、精磨右端面及外圆32mm,以及磨制过渡圆角。140粗、精磨左端面及外圆32mm、50mm。150去毛刺160检验170入库考虑到本零件在结构上的特点,显然上述方案还有一些欠考虑之处。例如加工与轴承配合轴段的定位轴肩时,定位轴肩在模锻上不易直接加工出来,采用车床加工更合适,因此,这应该列为单独的一道工序。综合考虑,工艺路线方案为:10锻 造20去飞边30粗车轴右端面,粗车外圆32mm、27mm、22mm,留2mm加工余量40粗车轴左端面,保证全长,粗车外圆50mm、32mm留2mm加工余量50调质处理60半精车轴左端面,保证全长,并倒角,半精车外圆50mm、32mm留0.5mm加工余量,并打A4中心孔70半精车轴右端面,半精车外圆32mm、27mm、22mm并倒角,其中外圆32mm留0.5mm加工余量,其余表面加工到尺寸要求。80车螺纹退刀槽6X18.590车螺纹100铣22 mm X22mm四方平面110铣键槽 120钻7深3130粗、精磨右端面及外圆32mm,以及磨制过渡圆角。140粗、精磨左端面及外圆32mm、50mm。150去毛刺160检验170入库2.2.4 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为45钢,硬度为217255HBS,生产类型为中、大批生产,采用普通模锻,精度IT13。根据原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.轴段外圆面这段轴表面粗糙度为1.6,需要粗车,半精车,粗磨,半精磨加工。直径加工余量为2Z=7mm。2. 轴段沿轴线长度方向的加工余量长度余量取4mm,模锻斜度为5。3直径50轴段外圆面这段轴无表面粗糙度要求,需要粗车,半精车,直径加工余量为2Z=7mm。4直径50轴段沿轴线长度方向的加工余量长度余量取3.5mm,模锻斜度为5,外圆角为R4。2.2.5 确定切削用量3.1工序30 粗车轴右端面,粗车外圆32mm、27mm、22mm,留2mm加工余量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1,由于CA6140机床的中心高为200(表1.30),故选刀杆尺寸=,刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃倾角=,刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为,可在一次走刀内完成,故 = (3-1).确定进给量根据切削加工简明实用手册可知:表1.4刀杆尺寸为,工件直径400之间时, 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量(表4.29)在机械制造工艺设计手册可知: =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表130,CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21,当强度在174207时,=时,径向进给力:=950。切削时的修正系数为=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故实际进给力为: =950=1111.5 (3-2)由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为,车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11,当硬质合金刀加工硬度200219的铸件,切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(见表1.28),故: =63 (3-3) =120 (3-4)根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为: = (3-5).校验机床功率切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25,=,切削速度时, =切削功率的修正系数=0.73,=0.9,故实际切削时间的功率为: =1.7=1.2 (3-6)根据表1.30,当=时,机床主轴允许功率为=,故所选切削用量可在CA6140机床上进行,最后决定的切削用量为:=3.75,=,=,=3.2工序40 粗车轴左端面,保证全长,粗车外圆50mm、32mm留2mm加工余量1、加工条件(1)选择刀具1) 选择直头焊接式外圆车刀2)依据,根据表1.1,车床CA6140的中心高度,所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度为4.5mm。3)依据,根据表1.2,粗车毛坯为45钢,可以选择YT15硬质合金刀具。4)依据,根据表1.3,车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10续表12 车刀几何形状角度倒棱宽度0.4(0.30.8)f10.40.80.5(2)选择切削用量 1)、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm,可在一次走刀内切完,故 ap=2.9mm2)、进给量依据,根据表1.4,在粗车钢料,刀杆的尺寸为16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直径小于40mm时, 依据,根据CA6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求,故需进行校验依据,根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据,根据表1.21,当钢的强度=570670MPa, (预计)时,进给力为N。依据,根据表1.29-2,切削时的修正系数为=1.0,=1.0,=1.0,故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力,故所选的进给量可用 3)、车刀磨钝标准及耐用度T依据,根据表1.9,车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm(1.01.4),车刀的寿命T=60min。4)、确定切削速度依据,根据表1.28,切削速度的修正系数为=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故 =0.94 依据,根据表1.27,切削速度的计算 故 =110m/min r/min依据,根据CA6140车床的使用说明书,选择 这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为。3.3工序60 半精车轴左端面,保证全长,并倒角,半精车外圆50mm、32mm留0.5mm加工余量,并打A4中心孔1、加工条件(1)选择刀具1) 选择直头焊接式外圆车刀2)依据,根据表1.1,车床CA6140的中心高度,所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度为4.5mm。3)依据,根据表1.2,粗车毛坯为45钢,可以选择YT15硬质合金刀具。4)依据,根据表1.3,车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10续表12 车刀几何形状角度倒棱宽度0.4(0.30.8)f10.40.80.5(2)选择切削用量 1)、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm,可在一次走刀内切完,故 ap=2.9mm2)、进给量依据,根据表1.4,在粗车钢料,刀杆的尺寸为16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直径小于40mm时, 依据,根据CA6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求,故需进行校验依据,根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据,根据表1.21,当钢的强度=570670MPa, (预计)时,进给力为N。依据,根据表1.29-2,切削时的修正系数为=1.0,=1.0,=1.0,故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力,故所选的进给量可用 3)、车刀磨钝标准及耐用度T依据,根据表1.9,车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm(1.01.4),车刀的寿命T=60min。4)、确定切削速度依据,根据表1.28,切削速度的修正系数为=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故 =0.94 依据,根据表1.27,切削速度的计算 故 =110m/min r/min依据,根据CA6140车床的使用说明书,选择 这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为。工序70半精车轴右端面,半精车外圆32mm、27mm、22mm并倒角,其中外圆32mm留0.5mm加工余量,其余表面加工到尺寸要求。1、加工条件(1)、选择刀具 车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。(2)、背吃刀量ap 查,得半精车余量ap=0.9mm1)、进给量 依据,根据表1.6,材料为碳钢,当表面粗糙度为,(预计)时,。 依据,根据CA6140车床的使用说明书选择 2)、车刀磨钝标准及耐用度T 依据,根据表1.9,选择车刀的后刀面的最大磨损量为0.5mm,刀具的寿命T=60min。3)、切削速度 依据,根据表1.28,可查得切削速度的修正系数为=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故 =0.94 依据,根据表1.27,切削速度的计算 故 =158m/min r/min依据,根据CA6140车床的使用说明书,选择 这时实际切削速度为 =97m/min最后决定切削用量3.3工序60 车螺纹退刀槽6X18.51、加工条件(1)选择刀具1) 选择切槽刀2)依据,根据表1.1,车床CA6140的中心高度,所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度为4.5mm。3)依据,根据表1.2,粗车毛坯为45钢,可以选择YT15硬质合金刀具。4)依据,根据表1.3,车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10续表12 车刀几何形状角度倒棱宽度0.4(0.30.8)f10.40.80.5(2)选择切削用量 1)、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm,可在一次走刀内切完,故 ap=2.9mm2)、进给量依据,根据表1.4,在粗车钢料,刀杆的尺寸为16mmX25mm,ap=2.9mm,以及工件直径小于40mm时, 依据,根据CA6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求,故需进行校验依据,根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据,根据表1.21,当钢的强度=570670MPa, (预计)时,进给力为N。依据,根据表1.29-2,切削时的修正系数为=1.0,=1.0,=1.0,故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力,故所选的进给量可用 3)、车刀磨钝标准及耐用度T依据,根据表1.9,车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm(1.01.4),车刀的寿命T=60min。4)、确定切削速度依据,根据表1.28,切削速度的修正系数为=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故 =0.94 依据,根据表1.27,切削速度的计算 故 =110m/min r/min依据,根据CA6140车床的使用说明书,选择 这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为。工序100 铣22 mm X22mm四方平面机床的选择:X52K型铣床铣刀直径,齿数铣削深度:每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.77,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4.88,取机床主轴转速:,取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量:走刀次数为1机动时间:(其中)因为: 本工序机动时间:工序110 铣键槽机床的选择: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,X52K型铣床的使用说明书,选择: 这时实际切削速度为 m/min3.6.1精铣键槽(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, XK5532型数控铣床的使用说明书,选择: 这时实际切削速度为 m/min工序120:钻7深3机床:钻床Z525刀具:根据参照参考文献3表4.39,选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度:根据参考文献3表查得:进给量,切削速度。机床主轴转速:,按照参考文献3表3.131,取。实际切削速度:切削工时被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度: 取。加工基本时间: 工序130: 粗、精磨右端面及外圆32mm,以及磨制过渡圆角。 1)确定磨削深度=0.5mm 2)确定进给量,取f= 0.05mm/r 3)根据机床选n=2667r/min,计算出= =2093.6m/min 4)基本时间=,故 =0.195min 5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1min 则=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min 6)小结综上所述,机床为磨床床M114W,主轴转速为2667r/min,切削速度2093.6m/min,进给量f=0.05mm/r,切削深度0.4mm,机动时间0.195min, 辅助时间0.2min。工序140 粗、精磨左端面及外圆32mm、50mm。 1)确定磨削深度=0.5mm 2)确定进给量,取f= 0.05mm/r 3)根据机床选n=2667r/min,计算出= =2093.6m/min 4)基本时间=i,故 =0.66min 5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1min,则=0.66+0.2+0.3+0.1=1.26min 6)小结综上所述,机床为磨床M114W,主轴转速为2667r/min,切削速度2093.6m/min,进给量f=0.05mm/r,切削深度0.4mm,机动时间0.66min, 辅助时间0.2min。3 铣键槽夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣16宽键槽,该槽对中心线要满足对称度要求以及其槽两边的平行度要求。在铣此槽时,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。3.2定位基准的选择根据工件的加工要求,该工件必须限制工件的六个自由度,现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及基准选择的合理性。(1) 为了保证43.5必须限制Z向的移动及X向的转动。(2) 为了保证16和槽面的对称度必须保证Z向的转动,X向的移动,Y向的转动。(3) 为了保证轴肩与键槽右端的长度为16,必须限制Y向的移动。3.3 切削力及夹紧分析计算刀具:错齿三面刃铣刀(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。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 螺旋夹紧力:该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如2.1.由表得:原动力计算公式 即: 由上述计算易得: 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。3.4 误差分析与计算注:V型块夹角=90。基准位移误差:工件以外圆柱面在V型块定位,由于工件定位面外圆直径有公差D,因此对一批工件来说,当直径由最小DD变大到D时,工件中心(即定位基准)将在V型块的对称中心平面内上下偏移,左右不发生偏移,即工件由变大到,其变化量(即基准位移误差)从图(a)中的几何关系退出:Y=基准不重合误差:从图(b)中设计基准与定位基准不重合,假设定位基准不动,当工件直径由最小DD变到最大D时,设计基准的变化量为,即基准不重合误差B=。从图(c)中可知,设计基准为工件的下母线。即,上述方向由a到a与定位基准变到的方向相反,故其定位误差D是Y与B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即满足要求3.5 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示: 图5.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4:表5.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺,其结构如图5.3所示: 图5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表5.5:表5.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.253.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述,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。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)。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。结论JS008接头的加工工艺及夹具设计,主要是对JS008接头的加工工艺和夹具进行设计。JS008接头的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线,机械加工余量和切削用量、基本工时的确定,夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理,夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的,能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题,如出现工艺路线的不合理,甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时,因定位基准选择不合理,出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小,尺寸等不合理,而达不到夹紧的目的,也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。不过在指导老师的悉心认真的指导下,经过三个多月自身的不断努力,这些问题都一一解决。在这个过程中,对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解,增强了对本专业综合知识运用的能力,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。 34致谢首先,我要感谢老师对我的毕业设计指导。在毕业设计中,他给予了我学术和指导性的意见。我万分的感谢他们给我的宝贵的指导意见和鼓励。我也非常感谢我的父母。在学习和生活上,他们一直都很支持我,使我能全身心地投入到学习中。最后,很感谢阅读这篇毕业设计(论文)的人们。感谢你们抽出宝贵的时间来阅读这篇毕业设计(论文)。35参考文献1 李旦等,机床专用夹具图册,哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005。2 孙已德,机床夹具图册,北京:机械工业出版社,1984。3 何玉林,机械制图,重庆:重庆大学出版社,20001983。4 机械工程基础与通用标准实用丛书编委会,形状和位置公差,北京:中国计划出版社,2004。5 淘济贤等,机床夹具设计,北京:机械工业出版社,1986。6 李洪,机械加工工艺师手册,北京:机械工业出版社,1990。7 机械设计手册编委会,机械设计手册卷4,北京:机械工业出版社,1998。8 东北重型机械学院,机床夹具设计手册,上海:上海科学技术出版社,1979。9 贺光谊等,画法几何及机械制图,重庆:重庆大学出版社,1994。10 丁骏一,典型零件制造工艺,北京:机械工业出版社,1989。11 孙丽媛,机械制造工艺及专用夹具设计指导,北京:冶金工业出版社,2002。12 东北重型机械学院等,机床夹具设计手册,上海:上海科学技术出版社,1979。13 孟少龙,机械加工工艺手册第1卷,北京:机械工业出版社,1991。14 金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册,上海:上海科学技术出版社,1979。16 马贤智,机械加工余量与公差手册,北京:中国标准出版社,1994。17 上海金属切削技术协会,金属切削手册,上海:上海科学技术出版社,1984。18 周永强,高等学校毕业设计指导,北京:中国建材工业出版社,200236
收藏
编号:5918332
类型:共享资源
大小:984.13KB
格式:ZIP
上传时间:2020-02-11
40
积分
- 关 键 词:
-
6张CAD图纸+文档
加工
工艺
以及
夹具
设计
总长
cad
图纸
文档
- 资源描述:
-
【温馨提示】====设计包含CAD图纸 和 DOC文档,均可以在线预览,所见即所得,,dwg后缀的文件为CAD图,超高清,可编辑,无任何水印,,充值下载得到【资源目录】里展示的所有文件======课题带三维,则表示文件里包含三维源文件,由于三维组成零件数量较多,为保证预览的简洁性,店家将三维文件夹进行了打包。三维预览图,均为店主电脑打开软件进行截图的,保证能够打开,下载后解压即可。======详情可咨询QQ:1304139763
展开阅读全文
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。