萬(wàn)向節(jié)十字軸端面槽加工及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】
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機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè)計(jì)課題: 萬(wàn)向節(jié)十字軸
姓 名:
學(xué) 號(hào):
班 級(jí):
指導(dǎo)老師:
完成時(shí)間:
目 錄
一 設(shè)計(jì)目的 1
二 零件的分析 1
2.1零件作用 1
2.2零件加工的基準(zhǔn)選擇分析 2
2.2.1以毛坯四個(gè)軸頸為粗基準(zhǔn)的加工表面 2
2.2.2以軸向中心孔為精基準(zhǔn)的加工表面 2
2.2.3以軸頸為精加工基準(zhǔn)的加工表面 2
三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
3.1確定毛坯的制造形式 2
3.2基面的選擇 3
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 3
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 3
3.3制定工藝路線。 4
3.4機(jī)械加工余量,工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 5
3.4.1四軸外圓加工余量 5
3.4.2四軸端面加工余量 5
3.5確定切削用量及基本工時(shí) 5
3.5.1工序一 檢驗(yàn)毛坯 5
3.5.2工序二 正火處理 6
3.5.3工序三 檢驗(yàn)是否有損傷 6
3.5.4工序四 粗車四軸端面 7
3.5.5工序五 粗加工四軸外圓 8
3.5.6工序六 半精車四軸端面 10
3.5.7工序七 半精車四軸的外圓 11
3.5.8工序八 精車四軸外圓 13
3.5.9工序九 鉆端面通孔 14
3.5.10工序十 鉆油杯螺紋孔 15
3.5.11工序十一 攻油杯螺紋孔螺紋 16
3.5.12工序十二 銑四軸端面槽 17
3.5.13工序十三 滲碳淬火 18
3.5.15工序十五 精磨四軸外圓 19
3.5.16最終檢驗(yàn) 20
四 設(shè)計(jì)小結(jié) 21
五 參考文獻(xiàn) 22
22
一 設(shè)計(jì)目的
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)習(xí)《機(jī)械制造工藝學(xué)》理論課程以后,并經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得一定的感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)。在老師的指導(dǎo)下,要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)知識(shí)的能力,并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí),也為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的:
1) 能熟練的運(yùn)用《機(jī)械制造工藝學(xué)》的知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問(wèn)題的方法,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2) 課程設(shè)計(jì)過(guò)程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程,并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等,增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。
3) 此次課程設(shè)計(jì)增強(qiáng)了我們對(duì)待一個(gè)問(wèn)題中存在多個(gè)不確定量而有所取,去正確處理的能力。
二 零件的分析
2.1零件作用
十字軸是萬(wàn)向節(jié)典型結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵零件,起傳遞動(dòng)力的作用,承受較大載荷,故毛坯采用強(qiáng)度和韌性都較好的20Gr并采用熱模鍛造的方法獲得毛坯。
2.2零件加工的基準(zhǔn)選擇分析
2.2.1以毛坯四個(gè)軸頸為粗基準(zhǔn)的加工表面
以四個(gè)軸頸為基準(zhǔn)的加工軸向中心孔和車軸端面的安排,這是因?yàn)樗膫€(gè)軸頸是重要加工表面,這樣做可保證它們的加工余量均勻,并防止加工余量不夠而導(dǎo)致廢品產(chǎn)生,同時(shí)這也符合便于裝卡的原則。
2.2.2以軸向中心孔為精基準(zhǔn)的加工表面
軸頸是最重要的加工表面,由于十字軸的剛性較差,毛坯的圓柱度誤差很容易反映到工件上來(lái),要求四軸的垂直度要求不大于0.015。由于要求較高,故軸頸安排了粗車,半精車,精車,精磨,這樣毛坯誤差復(fù)映到工件的誤差就明顯減小,從而保證了零件的加工精度。
此外,為了減小磨削力引起的變形,選用切削性能較好的白剛玉粒度號(hào)為46的較軟砂輪。
2.2.3以軸頸為精加工基準(zhǔn)的加工表面
磨四周端面,由于四個(gè)軸端面的對(duì)稱度要求比較高,故最終安排一道軸頸為精基準(zhǔn)的磨削加工。
三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為20Gr,考慮到零件在工作過(guò)程中承受經(jīng)常性的交變載荷,因此選用鍛件,從而使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件可靠工作。此外考慮到生產(chǎn)性質(zhì)為大批大量,所以采用效率和精度等級(jí)都比較高的模鍛成型加工工藝。
3.2基面的選擇
基面選擇在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中占有很重要的位置,關(guān)系到能否保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率?;孢x擇合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高; 否則,最直接的后果是無(wú)法保證加工質(zhì)量,造成零件大批報(bào)廢,浪費(fèi)原材料和勞動(dòng)力以及能源,降低生產(chǎn)效率。
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
考慮到端面對(duì)兩對(duì)軸線的位置度要求,而且四個(gè)軸頸外圓是重要加工表面,這樣做可保證重要加工表面的加工余量均勻,并防止加工余量不夠而導(dǎo)致廢品產(chǎn)生,同時(shí)選擇外圓面作為粗基準(zhǔn)定位比較穩(wěn)定,符合便于裝卡的原則,所以選擇毛坯外圓為粗基準(zhǔn)粗車軸端面比較合理。
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇
以粗加工后的四個(gè)軸頸作為加工中心孔的精基準(zhǔn)
以中心孔作為加工四個(gè)軸頸的外圓的精基準(zhǔn)
以四個(gè)軸頸的外圓作為加工四軸端面的精基準(zhǔn)。
3.3制定工藝路線。
工序路線方案
工序1 檢驗(yàn)毛坯
工序2 正火處理
工序3檢驗(yàn)是否有損傷
工序4 粗車四軸端面
工序5粗車四軸外圓
工序6 半精車四軸端面
工序7半精車四軸外圓
工序8精車四軸外圓
工序9鉆端面通孔
工序10鉆油杯螺紋孔
工序11攻油杯螺紋孔螺紋
工序12精銑端面槽
工序13滲碳調(diào)質(zhì)處理
工序14精磨四軸端面
工序15精磨四軸外圓
工序16最終檢查
3.4機(jī)械加工余量,工藝尺寸及毛坯尺寸的確定
3.4.1四軸外圓加工余量
直徑考慮其加工長(zhǎng)度為24mm,零件直徑為Φ16.3mm,與其聯(lián)系的非加工表面的尺寸為Φ22.5mm。由于是大批生產(chǎn)并且采用模鍛件作為毛坯,為了降低毛坯加工難度,簡(jiǎn)化工藝路線,且零件圖上的尺寸要求為Φ,所以直接取外圓的毛坯的尺寸為Φ22.5mm。
3.4.2四軸端面加工余量
四周端面的相對(duì)面間的零件尺寸為mm,粗糙度為0.08,四端面對(duì)軸線應(yīng)垂直,不垂直度不大于0.015,因此選擇加工余量Z=3mm可以滿足加工要求,零件復(fù)雜度為S2,材質(zhì)系數(shù)為M1,因此毛坯尺寸的公差和上下偏差為 mm,因此加工余量為,毛坯尺寸為。
終上所述毛坯的長(zhǎng)短和寬度尺寸在范圍內(nèi)是合理的,而軸頸的尺寸為Φ是合理的。
3.5確定切削用量及基本工時(shí)
3.5.1工序一 檢驗(yàn)毛坯
1) 工序要求
主要是檢驗(yàn)毛坯是否的尺寸時(shí)候符合要求,另外零件的表面加工質(zhì)量也是主要的檢驗(yàn)對(duì)象,不能有大的凸凹或者裂紋。
2) 毛坯圖
3.5.2工序二 正火處理
由于毛坯的材料為20Cr,直接加工的難度較大。所以在加工前采用正火對(duì)毛坯進(jìn)行處理,降低毛坯的硬度,以提高加工質(zhì)量和加工效率。
3.5.3工序三 檢驗(yàn)是否有損傷
毛坯經(jīng)過(guò)正火處理的過(guò)程中由于受熱不均的影響可能使得毛坯變形。原先毛坯內(nèi)部的應(yīng)力也有可能在受熱的情況下使得工件產(chǎn)生裂紋,此步驟中的檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)經(jīng)過(guò)正火后的零件是否滿足所計(jì)算出的毛坯的尺寸要求。
3.5.4工序四 粗車四軸端面
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:粗車四軸端面由86mm加工到82.4mm.
機(jī)床選擇:臥式車床C6201-1
刀具選擇:YT5外圓車刀
1) 計(jì)算切削用量
根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為,工件直徑靠近20mm,刀具材料為硬質(zhì)合金,背吃刀量0.6mm,有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度,并根據(jù)從車外圓的切削速度表,并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn),選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。轉(zhuǎn)換成機(jī)床的轉(zhuǎn)速為,由機(jī)床說(shuō)明書取轉(zhuǎn)速為。相應(yīng)的實(shí)際切削速度為。
2) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到加工一個(gè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾,本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間。
3) 結(jié)果圖
3.5.5工序五 粗加工四軸外圓
A. 鉆中心孔
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工表面的粗糙度要求為
機(jī)床選擇:臥式車床C6201-1
刀具選擇:選擇A型不帶護(hù)錐的中心鉆(GB6078—85)
2) 計(jì)算切削用量
中心孔的表面粗糙度要求為,所以進(jìn)給速度選擇為。主軸轉(zhuǎn)速選擇為
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到加工一個(gè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾,總機(jī)動(dòng)時(shí)間。
B. 粗車四軸外圓
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:粗車四軸外圓由Φ(由工藝手冊(cè)查得尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.5)/3=0.5)到Φ。
機(jī)床選擇:臥式車床C6201-1
刀具選擇:YT5外圓車刀
2) 計(jì)算切削用量
根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為
工件直徑靠近20mm,刀具材料為硬質(zhì)合金,背吃刀量0.6mm,有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度,根據(jù)從車外圓的切削速度表,并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn),選出對(duì)應(yīng)的切削速度為,,由機(jī)床說(shuō)明書取轉(zhuǎn)速為=。應(yīng)的轉(zhuǎn)速為
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到加工一個(gè)的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾,總機(jī)動(dòng)時(shí)間。本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間為(28+22.24=50.24)s。
4) 結(jié)果圖
3.5.6工序六 半精車四軸端面
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:粗車四軸端面由82.4mm加工到80.4mm.
機(jī)床選擇:臥式車床C6201-1
刀具選擇:YT5外圓車刀
2) 計(jì)算切削用量
根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為,工件直徑靠近20mm,刀具材料為硬質(zhì)合金,背吃刀量0.3mm,有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度,根據(jù)從車外圓的切削速度表,并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn),選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。,由機(jī)床說(shuō)明書取轉(zhuǎn)速為=。相應(yīng)的切削速度為。
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到粗車加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾,因此本次工序的總時(shí)間。
4) 結(jié)果圖
3.5.7工序七 半精車四軸的外圓
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:粗車四軸外圓由Φ(由工藝手冊(cè)查得尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.5)/3=0.5)到Φ。
機(jī)床選擇:臥式車床C6201-1
刀具選擇:YT5外圓車刀
2) 計(jì)算切削用量
根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為,工件直徑靠近20mm,刀具材料為硬質(zhì)合金,背吃刀量0.3mm,有工藝手冊(cè)查表得。
通過(guò)查表法確定切削速度,根據(jù)從車外圓的切削速度表,并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn),選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。,由機(jī)床說(shuō)明書取轉(zhuǎn)速為=。相應(yīng)的切削速度為。
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到粗車加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾,因此本次工序的總時(shí)間。
4) 結(jié)果圖
3.5.8工序八 精車四軸外圓
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:粗車四軸外圓由Φ(由工藝手冊(cè)查得尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.5)/3=0.5)到。
機(jī)床選擇:臥式車床C6201-1
刀具選擇:YT5外圓車刀
2) 計(jì)算切削用量
根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為,工件直徑靠近17mm,刀具材料為硬質(zhì)合金,背吃刀量0.2mm,有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速度,根據(jù)從車外圓的切削速度表,并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn),選出對(duì)應(yīng)的切削速度為。機(jī)床轉(zhuǎn)速,由機(jī)床說(shuō)明書取轉(zhuǎn)速為=。相應(yīng)的切削速度為。
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到粗車加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾,因此本次工序的總時(shí)間。
4) 結(jié)果圖
3.5.9工序九 鉆端面通孔
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:孔的表面粗糙度為,且兩通孔的軸線垂直度要求不大于0.0015。鉆Φ5mm 的孔,深度為80.4mm;
機(jī)床選擇:立式鉆床Z518。
刀具選擇:Φ5mm(108)和Φ9.2mm(180)的直柄麻花鉆。
2) 確定切削用量
由材料σ=1018Mpa<0.748Gpa,查表取。
依據(jù)鉆直徑以及進(jìn)給量查表確定,
計(jì)算轉(zhuǎn)速,車床為無(wú)極轉(zhuǎn)速因此轉(zhuǎn)速不需修正。
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到粗車加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有兩個(gè)相同的裝夾,因此本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間。
由于加工階梯孔的時(shí)間很少,所以這里不予計(jì)算,可放在輔助時(shí)間內(nèi)加以補(bǔ)充。
4) 完成圖
3.5.10工序十 鉆油杯螺紋孔
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:鉆Φ5mm 的孔,深度為21mm
機(jī)床選擇:立式鉆床Z518
刀具選擇:Φ5mm的直柄麻花鉆
2) 確定切削用量
與鉆端面中心通孔的要求基本相同,所以取相同值。
。。。
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間。
4) 完成圖
3.5.11工序十一 攻油杯螺紋孔螺紋
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:攻螺紋M6-7H;
機(jī)床選擇:立式鉆床Z518。
刀具選擇: M6細(xì)柄機(jī)用和手用絲錐(GB3463—83)
2) 確定切削用量
查表取,切削速度計(jì)算公式:
查表確定各系數(shù):,
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,機(jī)床轉(zhuǎn)速,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間。
4) 完成圖
3.5.12工序十二 銑四軸端面槽
1) 加工要求、機(jī)床和刀具的選擇
加工要求:要求加工寬為2mm,深度為1.5mm,內(nèi)表面的粗糙度要求。
機(jī)床選擇:臥式銑床
刀具選擇:直徑為2mm的削平型直柄立銑刀
2) 計(jì)算切削用量
根據(jù)刀具材料以及加工類型,依據(jù)《機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》查表=0.12mm,。,由機(jī)床說(shuō)明書取。刀具每分鐘進(jìn)給量為=110.4mm/min.
3) 計(jì)算基本時(shí)間
工件加工行程,切削速度,刀具切入行程,切出行程。計(jì)算得到粗車加工一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間。此外,由于本次工序有四個(gè)相同的裝夾,因此本次工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間。
4) 完成圖
3.5.13工序十三 滲碳淬火
滲碳深度嚴(yán)格控制為1.2~1.5,淬火硬度為HRC58~64心部硬度HRC28~43,噴丸處理。
3.5.14工序十四 精磨四軸端面
1) 加工要求、機(jī)床和磨輪的選擇
加工要求:磨削端面加工至
機(jī)床選擇:平面磨床MM7112。
磨輪選擇:確定砂輪材料為白剛玉,粒度為46,粘結(jié)劑為陶瓷的平型砂輪,砂輪直徑d=250mm,厚度h=6mm。
2) 確定切削用量
由加工要求確定。
3) 完成圖
3.5.15工序十五 精磨四軸外圓
1) 加工要求、機(jī)床和磨輪的選擇
加工要求:磨削外圓加工至Φ
機(jī)床選擇:外圓磨床。
磨輪選擇:確定砂輪材料為白剛玉,粒度為46,粘結(jié)劑為陶瓷的平型砂輪,砂輪直徑d=250mm,厚度h=6mm。
2) 確定切削用量
由加工要求確定。
3) 完成圖
3.5.16最終檢驗(yàn)
檢驗(yàn)零件成品的的各項(xiàng)要求是否符合,零件圖的尺寸要求。
四 設(shè)計(jì)小結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過(guò)程,我在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),在此對(duì)老師致以衷心的謝意!
課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是零件分析,第二階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了幾何尺寸,公差配合等知識(shí);第二階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟,學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備。
總的來(lái)說(shuō),這次設(shè)計(jì),使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)批閱老師批評(píng)指正!
五 參考文獻(xiàn)
1、《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》,哈爾濱工業(yè)大學(xué),主編趙家齊
2、《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,哈爾濱工業(yè)大學(xué),主編李益民
3、《機(jī)械制造工藝學(xué)》,清華大學(xué)出版社,主編王先逵
4、《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》,華中科技大學(xué)出版社,主編李軍
僑大學(xué)機(jī)電學(xué)院夾具課程設(shè)計(jì)
機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院
機(jī)械制造加工夾具
課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目: 十字軸端面槽加工
專 業(yè)
學(xué) 號(hào)
姓 名
指導(dǎo)老師
第 1 頁(yè) 共 8 頁(yè)
目錄
目錄 1
1主要技術(shù)指標(biāo) 2
2設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法 2
2.1注意要求 2
2.2擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案 2
3主要工作程序 3
4設(shè)計(jì)思路 3
5設(shè)計(jì)過(guò)程 4
5.1零件本工序的加工要求分析 4
5.2 確定夾具類型 4
5.3 擬定定位方案和選擇定位元件 4
5.4旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì) 5
6心得體會(huì) 6
7參考文獻(xiàn) 7
第 7 頁(yè) 共 8 頁(yè)
1主要技術(shù)指標(biāo)
1) 保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求,并進(jìn)行必要的精度分析,確保夾具能滿足工件的加工精度要求。
2) 提高生產(chǎn)效率,專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選,用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置,以縮短輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。
3) 工藝性好,專用夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。
4) 使用性好,專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠,排屑應(yīng)方便,必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。
5) 經(jīng)濟(jì)性好,除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外,還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng),對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析,以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。
2設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法
2.1注意要求
1) 研究加工工件圖樣,了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求,主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術(shù)要求。
2) 熟悉工藝文件,明確以下內(nèi)容:
a) 毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度。
b) 工件的加工工藝過(guò)程、工序圖、本工序所處的地位,本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度,基準(zhǔn)面的狀況。
c) 本工序所使用的機(jī)床、刀具及其它輔具的規(guī)格。
d) 本工序所采用的切削量。
2.2擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案
1) 確定夾具的類型,各類機(jī)床夾具均有多種不同的類型、銑床夾具有固定式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑板式等,應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸、加工要求及重量確定為卡盤式。
2) 確定工件的定位方案,設(shè)計(jì)定位裝置,根據(jù)六點(diǎn)定位原則,通過(guò)分析工序圖確定工件以雙頂針和支撐釘定位。
3) 確定工件的夾緊方式,設(shè)計(jì)夾緊裝置,常用的夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu),加工方法其因素確定為螺旋夾緊。
4) 確定引導(dǎo)元件
5) 夾具精度分析與計(jì)算
6) 繪制夾具總圖
3主要工作程序
1) 零件本工序的加工要求分析
2) 確定夾具類型
3) 擬定定位方案和選擇定位元件
4) 確定夾緊方案
5) 確定引導(dǎo)元件
6) 夾具精度分析與計(jì)算
7) 繪制夾具總圖
8) 繪制夾具零件圖樣
9) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
4設(shè)計(jì)思路
在上學(xué)期的十字軸的工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,選擇在攻油杯的螺紋控制后開(kāi)始加工端面槽。由于在四個(gè)軸上都要加工端面槽,因此,選擇了四爪自定心卡盤作為主要的定位加緊工具。另外,為了使得等夠在一次裝夾的過(guò)程中可以加工四個(gè)端面槽,就要使得四爪自定心卡盤在定位夾緊的基礎(chǔ)上還要能夠旋轉(zhuǎn)。下圖為待加工的工件圖:
采用如下圖所示的裝夾。其中,四爪自定心卡盤完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件六個(gè)自由度完全限制,而不產(chǎn)生過(guò)定位。使得工件處于合理的裝夾位置。
5設(shè)計(jì)過(guò)程
5.1零件本工序的加工要求分析
銑四個(gè)2 x 1的槽,本工序前已加工的表面有:
(1)四個(gè)圓柱面。
(2)四個(gè)端面中心孔。
(3)四個(gè)圓倒角。
本工序使用機(jī)床為K7612立銑床。刀具為平面立銑刀。
5.2 確定夾具類型
本工序所加工銑四個(gè)2 x 1的槽,位于工件四個(gè)軸的端面上,槽的尺寸較小,工件重量輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)等原因,采用立式銑床。
5.3 擬定定位方案和選擇定位元件
1) 定位方案
根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其定位方案有二:
一是,以 軸1和軸3的斷面的中心孔為定位面,采用雙頂針為定位元件,限制五個(gè)自由度;以軸4為定位面,采取支撐釘為定位元件,限制一個(gè)自由度。這樣就限制六工件在平面內(nèi)的六個(gè)自由度,實(shí)現(xiàn)了確定的定位,來(lái)加工軸2斷面上的槽。同理,在加工其余三軸的端面槽時(shí)也同樣的方法定位夾緊。此種方案有一定的可行性,但是由于此工件是大批量生產(chǎn),而此種方案每次裝夾只能加工一個(gè)端面槽,加工效率較低,而且裝夾較為繁瑣。
二是,以工件上鍛造出來(lái)的圓倒角為定位面 ,采用四爪卡盤為定位元件,限制六個(gè)自由度,能夠保證加工的順利進(jìn)行。另外,還可以通過(guò)一定方案的設(shè)計(jì)使得四爪卡盤可以旋轉(zhuǎn),以便能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾下可以加工四個(gè)端面槽。
綜合比較以上兩種方案,選擇第二種為初步設(shè)計(jì)方案。
2) 選擇定位元件
選擇四爪自定心卡盤這位定位加緊元件。
5.4旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)
根據(jù)加工工程的要求,四爪卡盤不但要能夠使得在加工過(guò)程中確定的定位,而且還能夠旋轉(zhuǎn).因此,設(shè)計(jì)如下圖:
在夾具體和四爪卡盤上分別用螺釘各固定一個(gè)摩擦片,兩片摩擦片之間通過(guò)鋼球來(lái)實(shí)現(xiàn)定位與旋轉(zhuǎn)。
6心得體會(huì)
課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練,這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過(guò)程
為期四周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過(guò)程,我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
這次課程設(shè)計(jì)給我們提供了一個(gè)應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì),從到圖書館查找資料到對(duì)夾具精度分析與計(jì)算和運(yùn)用CAD畫出夾具零件圖到最后夾具總圖的成型。都對(duì)我所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了檢驗(yàn)??梢哉f(shuō),本次課程設(shè)計(jì)有苦也有甜。
設(shè)計(jì)思路是最重要的,只要你的設(shè)計(jì)思路是成功的,那你的設(shè)計(jì)已經(jīng)成功了一半。因此我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)前做好充分的準(zhǔn)備,像查找詳細(xì)的資料,為我們?cè)O(shè)計(jì)的成功打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。制作過(guò)程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過(guò)程,不能有絲毫的急躁,馬虎,要心平氣合的一步一步來(lái)。
總體來(lái)說(shuō),通過(guò)這次設(shè)計(jì)我受益匪淺。在摸索該如何畫出夾具零件圖時(shí)的過(guò)程中,也特別有趣,培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維,增加了實(shí)際操作能力。在讓我體會(huì)到了搞設(shè)計(jì)艱辛的同時(shí),更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂(lè)。
本次課程設(shè)計(jì)主要為專用夾具設(shè)計(jì)。我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。
總的來(lái)說(shuō),這次設(shè)計(jì),使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正!
最后,我要衷心地感謝老師。
7參考文獻(xiàn)
[1] 李華.機(jī)械制造技術(shù).高等教育出版社,2007
[2] 薛彥成.公差配合與技術(shù)測(cè)量,1992
[3] 莫章金.周躍生.AutoCAD2002工程繪圖與訓(xùn)練,2007
[4] 隋明陽(yáng).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2002
[5]王先逵.《機(jī)械制造工藝學(xué)》,2003
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
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車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
04
粗車四軸端面
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
見(jiàn)附錄一
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
臥式車床
C6201-1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
三爪自定心卡盤
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
最終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
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機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗車加工1號(hào)軸頸的端面
三爪自定心卡盤
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0.3
1.8
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2
粗車加工2號(hào)軸頸的端面
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標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
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機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
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工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
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粗車四軸外圓
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
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毛 坯 種 類
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mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
精車加工1號(hào)軸頸的外圓
三爪自定心卡盤
3500
202.3
0.08
0.5
7
12.9
60
2
精車加工2號(hào)軸頸的外圓
三爪自定心卡盤
3500
202.3
0.08
0.5
7
12.9
60
3
精車加工3號(hào)軸頸的外圓
三爪自定心卡盤
3500
202.3
0.08
0.5
7
12.9
60
4
精車加工4號(hào)軸頸的外圓
三爪自定心卡盤
3500
202.3
0.08
0.5
7
12.9
60
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
共
頁(yè)
第
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
09
鉆端面通孔
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
見(jiàn)附錄一
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z518
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆1、3號(hào)軸頸的通孔
專用夾具
1072
20.2
0.15
80.4
1
44.9
60
2
鉆2、4號(hào)軸頸的通孔
專用夾具
1072
20.2
0.15
80.4
1
44.9
60
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
共
頁(yè)
第
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
10
鉆油杯螺紋孔
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
見(jiàn)附錄一
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z518
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆油杯螺紋孔
專用夾具
1072
20.2
0.15
21
1
22.7
60
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
共
頁(yè)
第
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
11
攻螺紋孔螺紋
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
見(jiàn)附錄一
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z518
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
攻螺紋孔螺紋
專用夾具
2500
113
0.2
5
1
5.4
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
共
頁(yè)
第
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
12
銑端面槽
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
見(jiàn)附錄一
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X5020AS
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑1號(hào)軸頸的端面槽
專用夾具
920
110.4
1.84
1.5
1
30.6
60
2
銑2號(hào)軸頸的端面槽
專用夾具
920
110.4
1.84
1.5
1
30.6
60
3
銑3號(hào)軸頸的端面槽
專用夾具
920
110.4
1.84
1.5
1
30.6
60
4
銑4號(hào)軸頸的端面槽
專用夾具
920
110.4
1.84
1.5
1
30.6
60
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
共
頁(yè)
第
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
14
精磨端面
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
見(jiàn)附錄一
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
平面磨床
MM7112
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
精磨1號(hào)軸頸的端面
專用夾具
0.2
2
精磨2號(hào)軸頸的端面
專用夾具
0.2
3
精磨3號(hào)軸頸的端面
專用夾具
0.2
4
精磨4號(hào)軸頸的端面
專用夾具
0.2
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
萬(wàn)向節(jié)十字軸
共
頁(yè)
第
頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工車間
15
精磨外圓
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鍛件
見(jiàn)附錄一
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
外圓磨床
M120
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
精磨1號(hào)軸頸的外圓
專用夾具
0.1
2
精磨1號(hào)軸頸的外圓
專用夾具
0.1
3
精磨1號(hào)軸頸的外圓
專用夾具
0.1
4
精磨1號(hào)軸頸的外圓
專用夾具
0.1
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
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萬(wàn)向節(jié)
十字
端面
加工
夾具
設(shè)計(jì)
cad
圖紙
說(shuō)明書
仿單
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萬(wàn)向節(jié)十字軸端面槽加工及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】,含CAD圖紙、說(shuō)明書,萬(wàn)向節(jié),十字,端面,加工,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書,仿單
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