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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文件编号机械学院机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 1 页产品名称输出轴零(部)件名称输出轴第 1 页材料牌号45钢毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工序时间准终单件1备料锻造毛坯锻造2粗车粗车,179外圆柱面至176及端面至31,倒角,钻中心孔金工CA6140车床YT5硬质合金车刀,外径千分尺,三爪自定心卡盘3粗镗粗镗47的孔至50,77的孔至78.5,100的孔至104金工CA6140车床YT5硬质合金镗刀游标卡尺,三爪自定心卡盘4粗车粗车61,66,71,81,的外圆柱面至58,63,68,78,斜面,倒角,钻中心孔金工CA6140车床YT5硬质合金车刀,外径千分尺,三爪自定心卡盘5热处理调质处理热处理YT5硬质合金车刀,外径千分尺,三爪自定心卡盘6铰孔精铰中心孔至R1.6金工CA6140车床YT5硬质合金镗刀游标卡尺,三爪自定心卡盘7半精车半精车右大端面至30,粗糙度R3.2金工CA6140车床YT15硬质合金车刀,外径千分尺,专用夹具8半精镗半精镗78.5的内孔至79.5金工CA6140车床YT15硬质合金镗刀内径千分尺,专用夹具9铰孔精铰80的内孔到要求,倒角金工CA6140车床铰刀,内径千分尺,专用夹具10半精车58,63,68,78的外圆柱面至56,61,66,76金工CA6140车床YT15硬质合金车刀,外径千分尺,专用夹具11精车55,60,65,75的外圆柱面金工CA6140车床YT30硬质合金车刀,外径千分尺,专用夹具12钻孔均布的10个孔到18金工Z35麻花钻头,游标卡尺,专用夹具13扩孔扩均布的10个孔到19.5金工Z35硬质合金扩孔钻,内径千分尺,专用夹具14铰孔精铰均布的10个孔到20,R3.2金工Z35硬质合金铰刀内径千分尺,专用夹具15粗铣键槽金工XK5025圆盘铣刀,游标卡尺,专用夹具16半精铣键槽金工XK5025圆盘铣刀,专用夹具,内径千分尺17精铣键槽至R3.2,达到公差要求金工XK5025圆盘铣刀,专用夹具,内径千分尺18钻孔斜孔金工Z535硬质合金钻头,游标卡尺,专用夹具19去毛刺去毛刺检验CA6140车床20检验检验描图描校底图号装订号*编制(日期)审核(日期)会签(日期)*a标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期辽 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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