CA6140车床输出轴 工艺和钻2-Φ8斜孔夹具设计[含高清CAD图 工序卡片 说明书]
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辽 宁 工 程 技 术 大 学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目 : 输 出 轴 加 工 工 艺 及 2X 8 孔 钻 削 夹 具 设 计 班 级 : 加 工 09-1 班 姓 名 : 王 文 奇 学 号 : 0907070118 指 导 教 师 : 张 兴 元 完 成 日 期 : 2012 年 9 月 13 日 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 I 任 务 书 一 、 设 计 题 目 : 输 出 轴 加 工 工 艺 及 2X 8 孔 钻 削 夹 具 设 计 二、原始资料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 图 1 张 (2) 生 产 类 型 :( 中 批 或 大 批 大 量 生 产 ) 三 、 上 交 材 料 1 所 加 工 的 零 件 图 1 张 2 毛 坯 图 1 张 3 编 制 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 1 套 4 编 制 所 设 计 夹 具 对 应 的 那 道 工 序 的 机 械 加 工 工 序 卡 片 1 套 5 绘 制 夹 具 装 配 图 ( A0 或 A1) 1 张 6 绘 制 夹 具 中 1 个 零 件 图 ( A1 或 A2。 装 配 图 出 来 后 , 由 指 导 教 师 为 学 生 指 定 需 绘 制 的 零 件 图 , 一 般 为 夹 具 体 ) 。 1 张 7 课 程 设 计 说 明 书 , 包 括 机 械 加 工 工 艺 规 程 的 编 制 和 机 床 夹 具 设 计 全 部 内 容 。 ( 约 5000-8000 字 ) 1 份 四 、 进 度 安 排 本 课 程 设 计 要 求 在 3 周 内 完 成 。 1 第 l 2 天 查 资 料 , 绘 制 零 件 图 。 2 第 3 7 天 , 完 成 零 件 的 工 艺 性 分 析 ,确 定 毛 坯 的 类 型 、 制 造 方 法 , 编 制 机 械 加 工 工 艺 规 程 和 所 加 工 工 序 的 机 械 加 工 工 序 卡 片 。 3 第 8 10 天 , 完 成 夹 具 总 体 方 案 设 计 ( 画 出 草 图 , 与 指 导 教 师 沟 通 , 在 其 同 意 的 前 提 下 , 进 行 课 程 设 计 的 下 一 步 ) 。 4 第 11 13 天 , 完 成 夹 具 装 配 图 的 绘 制 。 5 第 14 15 天 , 零 件 图 的 绘 制 。 6 第 16 18 天 , 整 理 并 完 成 设 计 说 明 书 的 编 写 。 7 第 19 天 21 天 , 完 成 图 纸 和 说 明 书 的 输 出 打 印 。 答 辩 五 、 指 导 教 师 评 语 该 生 设 计 的 过 程 中 表 现 , 设 计 内 容 反 映 的 基 本 概 念 及 计 算 , 设 计 方 案 , 图 纸 表 达 , 说 明 书 撰 写 , 答 辩 表 现 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 II 综 合 评 定 成 绩 : 指 导 教 师 日 期 摘 要 这 次 设 计 的 是 CA6140 车 床 输 出 轴 2* 8 斜 孔 , 包 括 被 加 工 工 件 的 零 件 图 、 工 件 的 毛 坯 图 、 夹 具 装 配 图 、 夹 具 体 图 各 一 张 , 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 和 与 工 序 卡 片 各 一 张 。 输 出 轴 作 为 动 力 装 置 的 主 要 零 件 , 工 艺 工 装 的 设 计 与 改 良 直 接 影 响 着 其 质 量 与 性 能 。 本 文 首 先 介 绍 了 输 出 轴 的 作 用 和 工 艺 分 析 .然 后 , 根 据 零 件 的 性 质 和 零 件 图 上 各 端 面 的 粗 糙 度 确 定 毛 坯 的 尺 寸 和 械 加 工 余 量 。 最 后 拟 定 钻 孔 的 工 艺 路 线 图 , 制 定 该 工 件 的 夹 紧 方 案 , 画 出 夹 具 装 配 图 。 本 次 课 程 设 计 主 要 是 应 用 机 械 制 造 技 术 , 是 一 次 深 入 的 综 合 性 的 总 复 习 。 通 过 这 次 课 程 设 计 , 了 解 并 认 识 一 般 机 器 零 件 的 生 产 工 艺 过 程 , 巩 固 和 加 深 已 学 过 的 技 术 基 础 课 和 专 业 课 的 知 识 , 理 论 联 系 实 际 , 从 中 锻 炼 自 己 分 析 问 题 、 解 决 问 题 的 能 力 , 为 今 后 的 工 作 打 下 一 个 良 好 的 基 础 , 并 且 为 后 续 课 程 的 学 习 打 好 基 础 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 III Abstract Designing that this time is that the CA6140 lathe exports 2*8 holes. The part including the workpiece being processed pursues , the workpiece blank pursues , clamp assembling picture , the clip pursue concretely every sheet, the machine work procedure card draws and the working procedure card takes a look respectively once. The part , handicraft frock design and reform exporting axis main part as the power set are having direct impact to whose mass and function. The effect and handicraft having introduced the axis outputings first analyse the main body of a book. And then, the dimension and instrument having pursued every end face harshness according to part character and part ascertain a blank process a margin. The at last designs the handicraft route chart drilling , works out the fastening motion scheme being workpieces turn , draws up clamp assembling picture. Time of curriculum design is the general review applying the machinofacture technology , being a thorough comprehensiveness originally mainly. By current curriculum design, process knowing and knowing general machine part productive technology, the knowledge consolidating and deepening the technology basic course and specialized course have already learned, integrates theory with practice. Temper self analytical problem , the ability to solve problems out of , be that job the days to come lays down one is fine basis, and be that follow-up course study about finishes striking a basis. 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 IV 目 录 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 1 1.1 零 件 的 用 途 1 1.2 零 件 的 工 艺 性 .1 1.2.1 分 析 、 审 查 产 品 的 零 件 图 和 装 配 图 .1 1.2.2 零 件 的 结 构 工 艺 性 分 析 .2 1.3 确 定 零 件 的 生 产 类 型 2 2 确 定 毛 胚 、 绘 制 毛 胚 简 图 2 2.1 选 择 毛 胚 2 2.2 确 定 毛 胚 的 机 械 加 工 余 量 和 尺 寸 公 差 3 2.2.1 毛 胚 的 机 械 加 工 余 量 3 2.2.2 毛 胚 的 尺 寸 公 差 .4 2.2.3 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 工 差 的 确 定 .4 2.2.3 绘 制 零 件 毛 坯 简 图 5 3 拟 定 零 件 的 工 艺 路 线 .6 3.1 定 位 基 准 的 选 择 .6 3.1.1 精 基 准 的 选 择 .6 3.1.2 粗 基 准 的 选 择 .6 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 6 3.3 工 序 的 安 排 7 3.3.1 加 工 阶 段 的 划 分 .7 3.3.2 基 面 先 行 原 则 .8 3.3.3 先 粗 后 精 .8 3.3.4 先 面 后 孔 .8 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 V 3.4 工 序 顺 序 的 安 排 .8 3.4.1 机 械 加 工 工 序 .8 3.4.2 热 处 理 工 序 9 3.5 确 定 工 艺 路 线 .9 3.6 选 择 加 工 设 备 及 刀 、 夹 、 量 具 10 4 零 件 加 工 设 计 10 5 夹 具 设 计 12 5.1 计 算 夹 紧 力 并 确 定 螺 杆 的 直 径 .12 5.2 对 称 精 度 的 分 析 13 5.3 确 定 夹 具 方 案 .13 6 设 计 心 得 15 7 参 考 文 献 16 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 1.1 零 件 的 用 途 题 目 所 给 定 的 零 件 为 输 出 轴 , 其 主 要 作 用 , 一 是 传 递 转 矩 , 使 主 轴 获 得 旋 转 的 动 力 ; 二 是 工 作 过 程 中 经 常 承 受 载 荷 ; 三 是 支 撑 传 动 零 部 件 。 图 1-1 所 示 为 输 出 轴 的 零 件 图 。 结 合 图 分 析 可 得 , 80mm 孔 与 动 力 源 ( 电 动 机 主 轴 等 ) 配 合 起 定 心 作 用 , 用 10- 20mm 销 将 动 力 传 至 该 轴 , 再 由 55mm 处 通 过 键 将 动 力 输 出 , A、 B 是 两 段 支 轴 颈 。 图 1-1 输 出 轴 零 件 图 1.2 零 件 的 工 艺 性 1.2.1 分析、审查产品的零件图和装配图 制 定 工 艺 规 程 时 , 首 先 应 分 析 零 件 图 及 该 零 件 所 在 部 件 的 装 配 图 。 了 解 该 零 件 在 部 件 中 的 作 用 及 零 件 的 技 术 要 求 , 找 出 其 主 要 的 技 术 关 键 , 以 便 在 拟 定 工 艺 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 规 程 时 采 取 适 当 的 措 施 加 以 保 证 。 1.2.2 零件的结构工艺性分析 所 谓 零 件 的 结 构 工 艺 性 是 指 设 计 的 零 件 在 满 足 使 用 要 求 的 前 提 下 , 其 制 造 的 可 行 性 和 经 济 性 。 从 零 件 图 上 看 , 该 零 件 是 典 型 的 零 件 , 结 构 比 较 简 单 , 其 主 要 加 工 的 面 有 55、 60、 65、 75、 176 的 外 圆 柱 面 , 50、 80、 104 的 内 圆 柱 表 面 , 10 个 20 的 通 孔 , 2 个 8 的 斜 孔 。 图 中 所 给 的 尺 寸 精 度 高 , 大 部 分 是 IT6 级 ; 粗 糙 度 方 面 表 现 在 键 槽 两 侧 面 、 80 内 圆 柱 表 面 为 Ra3.2um, 55 外 圆 柱 面 、 大 端 端 面 为 Ra1.6um, 60、 75 外 圆 柱 面 为 Ra0.8um, 其 余 为 Ra6.3um, 要 求 不 高 ; 位 置 要 求 较 严 格 , 表 现 在 55 的 左 端 面 、 80 内 孔 圆 柱 面 对 75、 60 外 圆 轴 线 的 跳 动 量 为 0.04mm, 25 孔 的 轴 线 对 80 内 孔 轴 线 的 位 置 度 为 0.05mm,键 槽 对 55 外 圆 轴 线 的 对 称 度 为 0.08mm; 热 处 理 方 面 需 要 调 质 处 理 , 到 200HBW, 保 持 均 匀 。 通 过 分 析 该 零 件 , 其 布 局 合 理 , 方 便 加 工 , 我 们 通 过 径 向 夹 紧 可 保 证 其 加 工 要 求 , 整 个 图 面 清 晰 , 尺 寸 完 整 合 理 , 能 够 完 整 表 达 物 体 的 形 状 和 大 小 , 符 合 要 求 。 1.3 确 定 零 件 的 生 产 类 型 题 目 给 出 , 该 输 出 轴 材 料 为 45 钢 。 根 据 公 式 质 量 公 式 , 可 计 算 输 出 轴 重 量 为 15.7kg, 查 表 可 知 , 输 出 轴 属 于 重 型 零 件 , 则 该 零 件 的 生 产 类 型 为 中 批 量 生 产 。 2 确 定 毛 胚 、 绘 制 毛 胚 简 图 2.1 选 择 毛 胚 毛 坯 的 选 择 和 拟 定 毛 坯 图 是 制 定 工 艺 规 程 的 最 初 阶 段 工 作 之 一 , 也 是 一 个 比 较 重 要 的 阶 段 , 毛 坯 的 形 状 和 特 征 ( 硬 度 , 精 度 , 金 相 组 织 等 ) 对 机 械 加 工 的 难 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 易 、 工 序 数 量 的 多 少 有 直 接 影 响 。 因 此 , 合 理 选 择 毛 坯 在 生 产 占 相 当 重 要 的 位 置 , 同 样 毛 坯 的 加 工 余 量 的 确 定 也 是 一 个 非 常 重 要 的 问 题 。 在 毛 坯 选 择 时 , 应 充 分 注 意 到 采 用 新 工 艺 、 新 技 术 、 新 材 料 的 可 能 性 , 以 降 低 成 本 、 提 高 质 量 和 生 产 率 。 毛 坯 种 类 的 选 择 决 定 与 零 件 的 实 际 作 用 , 材 料 、 形 状 、 生 产 性 质 以 及 在 生 产 中 获 得 可 能 性 , 毛 坯 的 种 类 包 括 : 铸 件 、 锻 件 、 型 材 、 冲 压 件 、 冷 或 热 压 制 件 、 焊 接 件 等 。 根 据 零 件 的 材 料 , 推 荐 用 型 材 或 锻 件 , 但 从 经 济 方 面 着 想 , 如 用 型 材 中 的 棒 料 , 加 工 余 量 太 大 , 这 样 不 仅 浪 费 材 料 , 而 且 还 增 加 机 床 , 刀 具 及 能 源 等 消 耗 , 而 锻 件 具 有 较 高 的 抗 拉 抗 弯 和 抗 扭 强 度 , 冲 击 韧 性 常 用 于 大 载 荷 或 冲 击 载 荷 下 的 工 作 零 件 。 材 料 为 45 钢 , 锻 造 时 应 安 排 人 工 调 质 处 理 200HBS。 2.2 确 定 毛 胚 的 机 械 加 工 余 量 和 尺 寸 公 差 2.2.1 毛胚的机械加工余量 由 表 2-1 至 表 2-5 可 知 , 可 确 定 毛 胚 的 尺 寸 公 差 及 机 械 加 工 余 量 。 该 锻 件 的 尺 寸 公 差 等 级 为 IT7-13 级 。 加 工 精 度 要 求 高 的 地 方 , 例 如 : 粗 , h10,IT9-IT10 (6.3-3.2); 精 , h8 IT7-IT8, (1.6-0.8)。 根 据 该 零 件 的 各 加 工 精 度 要 求 , 经 过 查 表 得 锻 造 的 毛 坯 尺 寸 为 各 加 工 表 面 都 留 有 加 工 余 量 4mm, 因 此 为 圆 柱 所 以 保 留 加 工 余 量 为 8mm。 表 2-1 加 工 余 量 加 工 表 面 基 本 尺 寸 加 工 余 量 等 级 加 工 余 量 数 值 80+0.042/+0.012 75 mm G 5 mm 65+0.023/+0.003 65 mm G 5 mm 60+0.065/+0.045 60 mm G 10 mm 55+0.023/+0.003 55 mm G 15 mm 197 197 mm H 3 mm 锻 件 直 接 锻 造 出 此 大 概 形 状 , 用 查 表 法 确 定 各 个 加 工 的 总 余 量 如 上 图 所 示 。 2.2.2 毛胚的尺寸公差 锻 件 主 要 尺 寸 的 公 差 如 下 表 所 示 : 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 表 2-2 主 要 毛 坯 尺 寸 及 公 差 ( mm) 主 要 面 尺 寸 零 件 尺 寸 总 余 量 毛 坯 尺 寸 公 差 CT 锻 件 的 长 度 尺 寸 127 3 130 4 锻 件 的 长 度 尺 寸 30 3 33 3.6 锻 件 的 宽 度 尺 寸 176 各 阶 梯 圆 柱 尺 寸 55 15 70 3.2 60 10 70 3.2 65 5 70 3.2 75 5 80 3.2 2.2.3 加工余量、工序尺寸和工差的确定 根 据 各 资 料 及 制 定 的 零 件 加 工 工 艺 路 线 , 采 用 计 算 与 查 表 相 结 合 的 方 法 确 定 各 工 序 加 工 余 量 , 中 间 工 序 公 差 按 经 济 精 度 选 定 , 上 下 偏 差 按 入 体 原 则 标 注 , 确 定 各 加 工 表 面 的 机 械 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 总 结 如 下 : 1) 外 圆 柱 面 55( 毛 坯 17.1 70) 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 车 1.0 IT6 55 1.6 半 精 车 1.1 IT10 56 3.2 粗 车 15 IT12 57.9 6.3 2) 外 圆 柱 面 60( 毛 坯 12.1 70) 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 车 1.0 IT6 60 1.6 半 精 车 1.1 IT10 61 3.2 粗 车 10 IT12 62.9 6.3 3) 外 圆 柱 面 65( 毛 坯 7.5 70) 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 车 1.0 IT6 65 1.6 半 精 车 1.1 IT10 66 3.2 粗 车 5 IT12 67.9 6.3 4)外 圆 柱 面 75(毛 坯 7.5 80) 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 车 1.0 IT6 75 1.6 半 精 车 1.1 IT10 76 3.2 粗 车 5 IT12 77.9 6.3 5)加 工 通 孔 20 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 铰 10 IT7 20 1.6 扩 9.9 IT9 19.8 3.2 钻 9 IT12 18 6.3 6)加 工 键 槽 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 尺 寸 公 差 表 面 粗 糙 度 精 铣 IT9 16 1.6 粗 铣 IT12 12 3.2 2.2.3 绘制零件毛坯简图 图 2-1 零 件 毛 坯 图 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 3 拟 定 零 件 的 工 艺 路 线 3.1 定 位 基 准 的 选 择 3.1.1 精基准的选择 选 择 精 基 准 的 出 发 点 是 保 证 加 工 精 度 , 特 别 是 加 工 表 面 的 相 互 位 置 精 度 , 以 及 安 装 的 方 便 可 靠 。 其 选 择 的 原 则 如 下 : 1、 基 准 重 合 原 则 ; 2、 基 准 统 一 原 则 ; 3、 自 为 基 准 原 则 ; 4、 互 为 基 准 原 则 ; 5、 所 选 精 基 准 应 能 保 证 工 件 定 位 准 确 稳 定 , 装 夹 方 便 可 靠 , 夹 具 结 构 简 单 适 用 。 精 基 准 的 选 择 : 加 工 输 出 轴 , 通 过 了 解 零 件 结 构 特 点 和 加 工 精 度 要 求 , 可 以 初 步 选 定 车 各 阶 梯 圆 柱 面 时 分 别 以 不 加 工 面 为 基 准 。 选 定 A 面 面 积 较 大 , 定 位 比 较 稳 定 , 夹 紧 方 案 比 较 简 单 , 可 靠 , 操 作 方 便 , 使 用 夹 具 即 可 。 利 用 钻 顶 尖 孔 可 以 对 精 加 工 面 进 行 自 由 度 的 限 制 确 保 加 工 达 到 要 求 精 度 。 3.1.2 粗基准的选择 粗 基 准 的 选 择 : 考 虑 到 以 下 几 点 要 求 , 选 择 零 件 的 重 要 孔 的 毛 坯 孔 和 轴 面 作 粗 基 准 : 1、 在 保 证 各 加 工 余 量 的 前 提 下 , 使 重 要 孔 的 加 工 余 量 尽 量 均 匀 ; 2 保 证 定 位 准 确 、 夹 紧 可 靠 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 市 场 经 济 的 前 提 下 , 一 切 都 是 为 能 创 造 出 更 多 的 财 富 和 提 高 劳 动 率 为 目 的 , 同 样 的 加 工 方 法 的 选 择 一 般 考 虑 的 是 在 保 证 工 件 加 工 要 求 的 前 提 下 , 译 稿 工 件 的 加 工 效 率 和 经 济 性 , 而 在 具 体 的 选 择 上 , 一 般 根 据 机 械 加 工 资 料 和 工 人 的 经 验 来 确 定 。 由 于 方 法 的 多 种 多 样 , 工 人 在 选 择 时 一 般 结 合 具 体 的 工 件 和 现 场 的 加 工 条 件 来 确 定 最 佳 的 加 工 方 案 。 根 据 输 出 轴 零 件 图 上 的 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 , 确 定 加 工 件 各 表 面 的 加 工 方 法 , 如 下 表 所 示 : 表 3-1 加 工 方 案 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 级 表 面 粗 糙 度 Ra/um 加 工 方 案 55 外 圆 柱 表 面 IT6 1.6 粗 车 -半 精 车 -精 车 60 外 圆 柱 面 IT6 0.8 粗 车 -半 精 车 -精 车 60 外 圆 柱 面 IT6 1.6 粗 车 -半 精 车 -精 车 75 外 圆 柱 面 IT6 0.8 粗 车 -半 精 车 -精 车 50 内 圆 柱 面 自 由 公 差 6.3 粗 铣 80 孔 IT7 3.2 钻 孔 -车 孔 -铰 孔 80 孔 自 由 公 差 6.3 钻 孔 -车 孔 20 通 孔 IT7 3.2 钻 孔 -铰 孔 8 斜 孔 IT7 3.2 钻 孔 左 端 面 自 由 公 差 6.3 粗 车 右 端 面 IT6 1.6 粗 车 -精 车 键 槽 IT9 3.2 粗 铣 -精 铣 倒 角 自 由 公 差 6.3 3.3 工 序 的 安 排 3.3.1 加工阶段的划分 当 零 件 的 加 工 质 量 要 求 较 高 时 ,往 往 不 可 能 用 一 道 工 序 来 满 足 要 求 ,而 要 用 几 道 工 序 逐 步 达 到 所 要 求 的 加 工 质 量 和 合 理 地 使 用 设 备 、 人 力 ,零 件 的 加 工 过 程 通 常 按 工 序 性 质 不 同 ,可 以 分 为 粗 加 工 ,半 精 加 工 ,精 加 工 三 个 阶 段 。 粗 加 工 阶 段 : 其 任 务 是 切 除 毛 坯 上 大 部 分 余 量 , 使 毛 坯 在 形 状 和 尺 寸 上 接 近 零 件 成 品 , 因 此 , 主 要 目 标 是 提 高 生 产 率 , 去 除 内 孔 , 端 面 以 及 外 圆 表 面 的 大 部 分 余 量 , 并 为 后 续 工 序 提 供 精 基 准 。 半 精 加 工 阶 段 : 其 任 务 是 使 主 要 表 面 达 到 一 定 的 精 加 工 余 量 , 为 主 要 表 面 的 精 加 工 做 好 准 备 。 精 加 工 阶 段 : 其 任 务 就 是 保 证 各 主 要 表 面 达 到 规 定 的 尺 寸 精 度 , 留 一 定 的 精 加 工 余 量 , 为 主 要 表 面 的 精 加 工 做 好 准 备 , 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 标 是 全 面 保 证 加 工 质 量 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 3.3.2 基面先行原则 该 零 件 进 行 加 工 时 , 要 将 端 面 先 加 工 , 再 以 左 端 面 、 外 圆 柱 面 为 基 准 来 加 工 , 因 为 左 端 面 和 55 外 圆 柱 面 为 后 续 精 基 准 表 面 加 工 而 设 定 的 , 才 能 使 定 位 基 准 更 准 确 , 从 而 保 证 各 位 置 精 度 的 要 求 , 然 后 再 把 其 余 部 分 加 工 出 来 。 3.3.3 先粗后精 即 要 先 安 排 粗 加 工 工 序 , 再 安 排 精 加 工 工 序 , 粗 车 将 在 较 短 时 间 内 将 工 件 表 面 上 的 大 部 分 余 量 切 掉 , 一 方 面 提 高 金 属 切 削 效 率 , 另 一 方 面 满 足 精 车 的 余 量 均 匀 性 要 求 , 若 粗 车 后 留 余 量 的 均 匀 性 满 足 不 了 精 加 工 的 要 求 时 , 则 要 安 排 半 精 车 , 以 此 为 精 车 做 准 备 。 3.3.4 先面后孔 对 该 零 件 应 该 先 加 工 平 面 , 后 加 工 孔 , 这 样 安 排 加 工 顺 序 , 一 方 面 是 利 用 加 工 过 的 平 面 定 位 , 稳 定 可 靠 , 另 一 方 面 是 在 加 工 过 的 平 面 上 加 工 孔 , 比 较 容 易 , 并 能 提 高 孔 的 加 工 精 度 , 所 以 对 于 CA6140 车 床 输 出 轴 来 讲 先 加 工 75 外 圆 柱 面 , 做 为 定 位 基 准 再 来 加 工 其 余 各 孔 。 3.4 工 序 顺 序 的 安 排 3.4.1 机械加工工序 工 序 集 中 与 工 序 分 散 : 工 序 集 中 是 指 将 工 件 的 加 工 集 中 在 少 数 几 道 工 序 内 完 成 每 道 工 序 加 工 内 容 较 多 , 工 序 集 中 使 总 工 序 数 减 少 , 这 样 就 减 少 了 安 装 次 数 , 可 以 使 装 夹 时 间 减 少 , 减 少 夹 具 数 目 , 并 且 利 用 采 用 高 生 产 率 的 机 床 。 工 序 分 散 是 将 工 件 的 加 工 分 散 在 较 多 的 工 序 中 进 行 , 每 道 工 序 的 内 容 很 少 , 最 少 时 每 道 工 序 只 包 括 一 简 单 工 步 , 工 序 分 散 可 使 每 个 工 序 使 用 的 设 备 , 刀 具 等 比 较 简 单 , 机 床 调 整 工 作 简 化 , 对 操 作 工 人 的 技 术 水 平 也 要 求 低 些 。 综 上 所 述 : 考 虑 到 工 件 是 中 批 量 生 产 的 情 况 , 采 用 工 序 分 散 。 辅 助 工 序 的 安 排 : 辅 助 工 序 一 般 包 括 去 毛 刺 , 倒 棱 角 , 清 洗 , 除 锈 , 退 磁 , 检 验 等 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 3.4.2 热处理工序 热 处 理 的 目 的 是 提 高 材 料 力 学 性 能 , 消 除 残 余 应 力 和 改 善 金 属 的 加 工 性 能 , 热 处 理 主 要 分 预 备 热 处 理 , 最 终 热 处 理 和 内 应 力 处 理 等 , 本 零 件 CA6140 车 床 输 出 轴 材 料 为 45 钢 , 在 加 工 过 程 中 预 备 热 是 消 除 零 件 的 内 应 力 , 在 毛 坯 锻 造 之 后 。 最 终 热 处 理 在 半 精 车 之 后 精 车 之 前 , 按 规 范 在 840温 度 中 保 持 30 分 钟 释 放 应 力 。 3.5 确 定 工 艺 路 线 在 综 合 考 虑 上 述 工 序 顺 序 安 排 原 则 的 基 础 上 , 下 表 列 出 了 输 出 轴 的 工 艺 路 线 。 表 3-2 输 出 轴 的 工 艺 路 线 工 序 号 工 序 名 称 工 序 内 容 1 锻 造 锻 造 毛 胚 2 热 处 理 正 火 ( 消 除 内 应 力 ) 3 铣 削 铣 两 端 面 ,并 打 中 心 孔 4 车 削 粗 车 外 轮 廓 5 热 处 理 调 质 220 240HBS 6 钳 工 修 研 两 端 中 心 孔 7 钻 削 大 端 面 钻 50mm 孔 8 钻 削 大 端 面 打 中 心 孔 9 镗 削 粗 镗 80mm、 104mm 的 孔 10 车 削 精 车 A、 B、 C 各 台 阶 面 , 倒 角 145 11 镗 削 精 镗 80mm 孔 , 孔 口 倒 角 145 12 扩 孔 钻 扩 铰 10- 20mm 孔 , 孔 口 倒 角 145 13 钻 削 钻 2- 8mm 孔 14 钳 工 划 键 槽 加 工 线 15 铣 削 铣 键 槽 16 钳 工 钳 去 毛 刺 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10 17 去 毛 刺 去 除 全 部 毛 刺 18 终 检 按 零 件 图 样 要 求 全 面 检 查 3.6 选 择 加 工 设 备 及 刀 、 夹 、 量 具 由 于 生 产 类 型 大 批 生 产 , 故 加 工 设 备 宜 以 通 用 机 床 为 主 , 辅 以 少 量 专 用 机 床 , 其 生 产 方 式 为 以 通 用 机 床 及 专 用 夹 具 为 主 , 辅 以 少 量 专 用 机 床 的 流 水 生 产 线 , 工 件 在 各 机 床 的 的 装 卸 及 各 机 床 间 的 传 送 均 由 工 人 完 成 。 车 各 外 圆 时 , 多 是 用 车 床 完 成 , 夹 紧 方 案 为 专 用 车 夹 具 及 三 爪 卡 盘 定 位 。 铣 键 槽 也 可 以 用 车 床 完 成 。 只 有 钻 孔 10- 20-0.019/-0.042 和 孔 2- 8 时 要 求 工 人 自 己 设 计 夹 具 在 钻 床 上 完 成 , 量 具 选 用 游 标 卡 尺 即 可 。 工 序 12 钻 孔 10- 20-0.019/-0.042, 孔 倒 角 为 1*45 度 要 分 钻 , 扩 , 铰 三 道 工 序 才 能 达 到 20-0.019/-0.042 的 要 求 所 以 选 用 角 铢 式 钻 床 夹 具 。 选 用 锥 柄 麻 花 钻 , 锥 柄 扩 孔 复 合 钻 , 扩 孔 是 倒 角 。 选 用 锥 柄 机 用 铰 刀 , 专 用 夹 具 。 快 换 夹 头 , 游 标 卡 尺 。 工 序 13 钻 孔 2- 8 选 用 人 工 设 计 夹 具 锥 柄 麻 花 钻 一 次 性 加 工 完 毕 。 4 零 件 加 工 设 计 表 4-1 粗 车 外 圆 进 给 量 查 表 结 果 粗 车 外 圆 Ap(mm) F(mm/r) V(mm/r) 75 5 0.5 38 65 5 0.5 38 60 5 0.5 38 55 3 0.4 44 半 精 车 外 圆 75 3 0.7 31 65 3 0.7 31 60 3 0.7 31 55 3 0.7 31 精 车 外 圆 75 3 0.4 44 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 11 65 3 0.4 44 60 3 0.4 44 55 3 0.4 44 以 上 f 为 进 给 量 ap 为 深 度 v 是 速 度 粗 车 外 圆 75 时 同 上 可 得 : 38= 75n n 115 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 粗 车 外 圆 65 时 38=3.1465n n 186 取 n=126 v=3.1465126=25 mm/r 粗 车 外 圆 60 时 38=3.1460n n 201 取 n=287 v=3.1460287=54 mm/r 粗 车 外 圆 55 时 44=3.1455n n 254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 半 精 加 工 外 圆 75 时 31=3.1475n n 131 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 半 精 加 工 外 圆 65 时 31=3.1465n n 151 取 n=126 v=3.1465126=25mm/r 半 精 加 工 外 圆 60 时 31=3.1460n n 164 取 n=126 v=3.1460126=23mm/r 半 精 加 工 外 圆 55 时 31=3.1455n n 179 取 n=126 v=3.1455126=21mm/r 精 加 工 外 圆 75 时 44=3.1475n n 186 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 精 加 工 外 圆 65 时 44=3.1465n n 215 取 n=215 v=3.1465215=43mm/r 精 加 工 外 圆 60 时 44=3.1460n n 233 取 n=287 v=3.1460287=54mm/r 精 加 工 外 圆 55 时 44=3.1455n n 254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 12 钻 孔 10- 20-0.019/-0.042: 通 过 计 算 可 得 粗 钻 n=1000r/min f=0.3mm/r v=24m/min ap=3.5mm/r 扩 孔 n=630r/min f=0.3mm/r v=15.6m/min ap=0.45mm/r 铰 孔 n=1000r/min f=0.3mm/r v=15.8m/min ap=0.05mm/r 镗 孔 50 80+0.042/+0.012 104 粗 镗 时 ap=2.75 v=0.4m/s f=0.2mm/r N=1000v/ d n1=100024/3.1450r/m=152r/min n2=100024/3.1480r/m=95r/min n3=100024/3.14104r/m=75r/min 半 精 镗 80+0.042/0.0 ap=2.05 v=1.2m/s f=0.12mm/r n=100072/3.1480r/m=286r/min 精 镗 80+0.042/0.012 时 ap=0.25 v=1.8m/s f=0.05mm/r n=1000108/3.1480r/m=429r/min 5 夹 具 设 计 夹 具 是 一 种 能 够 使 工 件 按 一 定 的 技 术 要 求 准 确 定 位 和 牢 固 夹 紧 的 工 艺 装 备 , 它 广 泛 地 运 用 于 机 械 加 工 , 检 测 和 装 配 等 整 个 工 艺 过 程 中 。 在 现 代 化 的 机 械 和 仪 器 的 制 造 业 中 , 提 高 加 工 精 度 和 生 产 率 , 降 低 制 造 成 本 , 一 直 都 是 生 产 厂 家 所 追 求 的 目 标 。 正 确 地 设 计 并 合 理 的 使 用 夹 具 , 是 保 证 加 工 质 量 和 提 高 生 产 率 , 从 而 降 低 生 产 成 本 的 重 要 技 术 环 节 之 一 。 同 时 也 扩 大 各 种 机 床 使 用 范 围 必 不 可 少 重 要 手 段 。 本 次 的 设 计 的 夹 具 是 第 13 道 工 序 -2- 8 的 斜 孔 粗 钻 该 夹 具 使 用 于 Z302 钻 床 。 5.1 计 算 夹 紧 力 并 确 定 螺 杆 的 直 径 查 表 可 知 , 因 为 夹 具 的 夹 紧 力 与 切 削 方 向 相 反 , 实 际 所 需 要 夹 紧 力 F 夹 与 切 削 力 F 之 间 的 关 系 F 夹 =KF 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 13 式 中 K 为 安 全 系 数 , 当 夹 紧 力 与 切 削 力 方 向 相 反 时 , 取 K=3 当 前 面 的 计 算 可 知 F 夹 =KF=32616=7848N 查 表 , 从 强 度 考 虑 , 因 为 一 个 M10 的 螺 栓 能 承 受 3924N 的 许 用 夹 紧 力 , 所 以 用 M10 的 螺 栓 完 全 能 满 足 强 度 要 求 。 但 是 从 夹 具 的 刚 度 及 整 体 结 构 的 对 称 性 考 虑 , 这 里 选 用 M16 的 螺 栓 。 5.2 对 称 精 度 的 分 析 2- 8mm 孔 是 在 一 次 装 夹 下 完 成 加 工 的 , 它 们 之 间 的 位 置 精 度 由 钻 模 套 保 证 。 查 表 , 取 公 差 等 级 的 1/4, 即 夹 具 尺 寸 公 差 为 0.125mm。 同 理 , 14 的 孔 , 故 取 夹 具 钻 模 板 上 相 应 的 钻 套 孔 相 距 760.013mm 查 表 可 取 : 衬 套 与 夹 具 体 模 板 的 配 合 为 H7/r6 钻 套 , 扩 孔 套 和 铰 套 与 衬 套 的 配 合 为 H7/g6 钻 , 扩 孔 时 刀 具 与 导 套 内 孔 的 配 合 F8/h6 5.3 确 定 夹 具 方 案 这 道 工 序 所 加 工 的 两 个 孔 为 斜 孔 与 水 平 面 夹 角 为 30 度 两 孔 对 称 分 布 , 在 加 工 时 应 使 此 两 孔 的 中 心 线 与 水 平 面 垂 直 工 件 与 夹 具 体 底 座 成 45 度 。 根 据 工 件 的 结 构 特 点 看 , 装 夹 方 案 如 下 图 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 14 1.螺 钉 、 螺 栓 和 螺 母 紧 固 时 , 严 禁 打 击 或 使 用 不 合 适 的 旋具 和 扳 手 。 紧 固 后 螺 钉 槽 、 螺 母 和 螺 钉 、 螺 栓 头 部 不 得 损坏 。2.同 一 零 件 用 多 件 螺 钉 ( 螺 栓 ) 紧 固 时 , 各 螺 钉 ( 螺 栓 )需 交 叉 、 对 称 、 逐 步 、 均 匀 拧 紧 。 3.组 装 前 严 格 检 查 并 清 除 零 件 加 工 时 残 留 的 锐 角 、 毛 刺 和异 物 。4.未 注 倒 角 均 为 2x45, 其 粗 糙 度 为 Rz50。5.未 注 圆 角 半 径 R5。6.未 注 长 度 尺 寸 允 许 偏 差 0.5m。 7.严 格 注 意 加 工 面 之 间 的 尺 寸 配 合 。 技 术 要 求 图 5-1 夹 具 装 配 图 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 15 6 设 计 心 得 本 次 的 机 械 制 造 工 艺 课 程 设 计 , 使 我 能 综 合 运 用 机 械 制 造 工 艺 学 中 的 基 本 理 论 , 并 能 结 合 生 产 实 习 中 学 到 的 实 践 经 验 知 识 , 独 立 的 分 析 和 解 决 工 艺 问 题 , 初 步 具 备 了 设 计 一 个 中 等 复 杂 程 度 零 件 ( 输 出 轴 ) 的 工 艺 规 程 的 能 力 和 学 到 了 夹 具 设 计 的 基 本 原 理 和 方 法 , 拟 订 夹 具 设 计 方 案 , 完 成 夹 具 结 构 设 计 的 能 力 , 培 养 了 我 的 熟 悉 并 运 用 有 关 手 册 、 规 范 、 图 表 等 技 术 资 料 的 能 力 , 进 一 步 培 养 了 我 的 识 图 、 制 图 、 图 表 和 编 写 技 术 文 件 等 基 本 技 能 , 提 高 了 我 的 思 考 、 解 决 问 题 以 及 创 新 设 计 的 能 力 , 为 以 后 的 设 计 工 作 打 下 了 较 好 的 基 础 。 在 这 次 设 计 中 我 遇 到 不 少 难 以 解 决 的 问 题 , 比 如 : 夹 具 的 设 计 问 题 、 CAXA 的 绘 图 问 题 以 及 说 明 书 的 编 写 问 题 。 通 过 对 这 些 问 题 的 认 识 , 我 知 道 自 己 的 一 些 薄 弱 环 节 ; 也 通 过 解 决 这 些 问 题 , 我 更 进 一 步 的 对 所 学 专 业 知 识 的 巩 固 加 深 。 而 这 些 问 题 让 我 又 重 新 温 习 了 书 本 上 的 内 容 , 我 明 白 了 不 论 什 么 时 候 不 管 干 什 么 事 总 是 离 不 开 书 本 , 不 管 什 么 时 候 从 书 上 我 们 总 可 以 找 得 到 我 们 想 要 的 东 西 。 书 上 的 东 西 永 远 是 基 础 的 , 而 基 础 正 是 向 更 深 的 领 域 迈 进 , 没 有 这 个 基 础 我 们 永 远 都 不 会 享 受 到 成 功 的 喜 悦 。 所 谓 “温 故 而 知 新 ”, 在 这 些 知 识 的 基 础 上 还 明 白 了 许 多 课 本 所 未 涉 及 的 知 识 , 令 人 振 奋 ! 在 这 课 设 的 过 程 中 , 通 过 老 师 的 细 心 指 导 , 在 同 学 的 积 极 帮 助 和 我 的 不 懈 努 力 下 , 我 完 成 了 这 个 重 要 的 课 程 设 计 。 本 次 的 课 程 设 计 , 老 师 要 求 得 很 严 格 , 很 感 谢 老 师 对 我 们 辛 勤 的 辅 导 , 也 感 谢 帮 助 我 的 同 学 们 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 16 7 参 考 文 献 1孟 少 农 主 编 .机 械 加 工 工 艺 手 册 .机 械 工 业 出 版 社 , 1991 2 弈 继 昌 主 编 . 机 械 制 造 工 艺 学 及 夹 具 设 计 . 中 国 人 民 出 版 社 , 1991 3李 益 民 主 编 .机 械 制 造 工 艺 设 计 简 明 手 册 .机 械 工 业 出 版 社 , 1993 4黄 健 求 主 编 .机 械 制 造 技 术 基 础 .机 械 工 业 出 版 社 , 2005 5黄 如 林 主 编 .切 削 加 工 简 明 实 用 手 册 .化 学 工 业 出 版 社 , 2004 6田 春 霞 主 编 .数 控 加 工 工 艺 .北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 , 2006 7崇 凯 主 编 .机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 . 化 学 工 业 出 版 社 , 2006 8 秦 国 华 、 张 卫 红 主 编 机 床 夹 具 的 现 代 设 计 方 法 航 空 工 业 出 版 社 2006
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