長380機床傳動軸的銑兩處鍵槽夾具設計及機械加工工藝規(guī)程含4張CAD圖,機床,傳動軸,銑兩處,鍵槽,夾具,設計,機械,加工,工藝,規(guī)程,cad 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 1 備料 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 按毛坯圖下料； 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 熱處理 2 熱處理 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 對棒料進行熱處理； 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 3 鉆中心孔 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 兩端面鉆中心孔； 合金鉆頭，游標卡尺 500 12.6 0.1 4 2 0.2 0.12 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 4 粗車 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車380兩端面； 合金車刀，游標卡尺 200 55.3 0.2 2 2 1.1 0.15 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 5 粗車 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤、頂尖 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗車Φ88外圓； 合金車刀，游標卡尺 200 55.3 0.2 1 1 9.5 0.15 2 粗車Φ80外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 280 70.3 0.2 3 1 2.38 0.11 3 粗車2處Φ70外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 280 61.5 0.2 6 2 0.98 0.11 4 粗車2處Φ60外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 330 62.2 0.2 4 2 0.53 0.09 5 粗車Φ54.4外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 330 56.4 0.2 2.8 1 1.29 0.09 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 6 半精車 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤、頂尖 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 半精車Φ80外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 280 70.3 0.25 0.85 1 1.11 0.09 2 半精車2處Φ60外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 330 62.2 0.25 0.85 2 0.42 0.07 3 半精車Φ54.4外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 450 76.9 0.25 0.85 1 1.03 0.05 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 7 精車 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤、頂尖 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 精車Φ80外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 330 82.9 0.3 0.15 1 0.79 0.06 2 精車2處Φ60外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 450 84.8 0.3 0.15 2 0.26 0.04 3 精車Φ54.4外圓及端面； 合金車刀，游標卡尺 450 76.9 0.3 0.15 1 0.63 0.04 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 8 銑 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑兩處鍵槽； 立銑刀，游標卡尺 375 21.2 0.2 6.9 2 0.73 0.08 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 9 磨 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 外圓磨床 M1420-520 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 磨Φ80外圓及端面； 砂輪，千分尺 800 50.2 0.3 0.02 1 0.33 0.03 2 磨2處Φ60外圓及端面； 砂輪，千分尺 800 50.2 0.3 0.02 2 0.15 0.03 3 磨Φ54.4外圓及端面； 砂輪，千分尺 800 50.2 0.3 0.02 1 0.35 0.03 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 10 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 清洗 10 清洗 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 對加工后的零件進行清洗； 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 質檢 11 終檢 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 對加工后的零件進行終檢； 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 12 頁 第 12 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 倉庫 12 入庫 45鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 棒料 Φ90X384 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 準終 單件 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 對終檢合格的零件入庫； 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 表3 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 　 　 　 　 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 2 頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 Φ90X384 每毛坯件數 1 每臺件數 1 備注 工序號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 1 備料 Φ90X384； 2 熱處理 3 鉆中心孔 兩端面鉆中心孔； 金工 CA6140 三爪卡盤、合金鉆頭、游標卡尺 4 粗車 粗車380兩端面； 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 5 粗車 粗車各外圓及端面； 金工 CA6140 三爪卡盤、頂尖、合金車刀、游標卡尺 6 半精車 半精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 金工 CA6140 三爪卡盤、頂尖、合金車刀、游標卡尺 7 精車 精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 金工 CA6140 三爪卡盤、頂尖、合金車刀、游標卡尺 8 銑 銑兩處鍵槽； 金工 X5032 專用夾具、立銑刀、游標卡尺 9 磨 磨Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 金工 M1420-520 專用夾具、砂輪、千分尺 10 清洗 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 表3 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 　 　 　 　 　 產品名稱 機床 零件名稱 傳動軸 共 2 頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 Φ90X384 每毛坯件數 1 每臺件數 1 備注 工序號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 11 終檢 12 入庫 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 摘要 傳動軸是機床設備上非常重要的零件之一。該零件連接機床上其他零部件，傳遞相應的運動和動力，為機床設備的正常工作提供保障。傳動軸是比較典型的軸類零件，軸類零件應用非常廣泛，從而對傳動軸進行研究非常有必要。 這次設計的內容主要有零件的機械加工工藝過程及銑兩處鍵槽專用夾具設計。在一開始對其進行設計的時候，主要研究傳動軸的作用，材料的選擇，加工工藝路線的制定還有零件在加工的時候其切削用量的選擇等等。 依據設計任務書確定設計銑兩處鍵槽專用夾具。依據零件的結構特點設計了定位方案和夾緊方案并選擇了相應的定位和夾緊元件。對夾具體進行設計，畫出裝配圖以及主要零件圖等。 關鍵詞：傳動軸、機床設備、加工工藝、銑兩處鍵槽、專用夾具 Abstract The drive shaft is one of the most important parts on machine tools. The part is connected to other parts of the machine tool to transmit the corresponding motion and power to ensure the normal operation of the machine tool. The drive shaft is a typical shaft type, and the shaft parts are widely used, so it is necessary to study the drive shaft. The contents of this design mainly include the machining process of the parts and the special fixture design for the two keyways of the milling. At the beginning of the design, the main research of the role of the drive shaft, the choice of materials, the development of the processing route and the selection of the cutting amount of the parts during processing. According to the design task book, the fixtures for designing two keyways of the milling machine are determined. According to the structural characteristics of the parts, the positioning scheme and clamping scheme are designed and the corresponding positioning and clamping components are selected. Design the clip specifically, draw the assembly drawing and the main part drawing. Key words: drive shaft, machine tool equipment, machining process, milling two keyway, special fixture 目 錄 1 設計任務書 1 2 總論 3 3 零件的工藝性分析 4 3.1 零件的作用結構特點分析 4 3.2 零件的結構工藝性分析 4 3.3 零件關鍵表面的技術要求分析 4 4 工藝設計 6 4.1 確定生產類型 6 4.2 毛坯選擇與毛坯圖說明 6 4.2.1 毛坯選擇 6 4.2.2 毛坯圖說明 6 4.3 工藝路線的確定 7 4.3.1 加工基準的選擇 7 4.3.2 各表面加工方法的確定 8 4.3.3 加工工藝裝備的選擇 8 4.3.4 工藝路線的選擇 8 4.3.5 工藝路線的分析與確定 9 4.4 加工余量、切削用量、工時定額的確定 9 4.4.1 加工余量的確定 9 4.4.2 切削用量、工時定額的確定 10 4.5 專用夾具的設計 17 4.5.1 定位方案的設計 17 4.5.2 夾緊方案的設計 17 4.5.3 設計夾具體 17 4.5.4 對刀塊的選擇 19 4.5.5 銑削力和夾緊力的計算 19 4.6 夾具總體結構分析及夾具的使用說明 20 5 設計小結 21 6 參考文獻 22 I 1 設計任務書 一、 畢業(yè)設計題目 機床傳動軸機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 如圖1所示，某機床設備中傳動軸零件，年產量為9000件，備品率為3%，機械加工廢品率為2.5%，對該零件進行技術及工藝分析，確定其毛坯制造方法，設計毛坯圖，制定該零件的機械加工工藝過程（包括機械加工工藝過程卡片和工序卡片）及銑兩處鍵槽用夾具設計。 圖1 傳動軸零件草圖 二、畢業(yè)時間：設計工作自 2019 年 8月 31 日起至 2019 年 10 月 28日止 三、畢業(yè)設計內容要求： 1、計算生產綱領，確定生產類型 根據題目中給定的零件的年產量計算生產綱領，確定生產類型。 2、零件的分析 （1）熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件。 （2）分析零件圖上各項技術要求，確定主要加工表面。 （3）加工表面的尺寸精度和形狀精度。 （4）主要加工表面間的相互位置精度。 （5）加工表面粗糙度及其它方面的表面質量要求。 （6）熱處理要求及其它要求。 3、選擇毛坯 （1）根據零件用途確定毛坯類型。 （2）根據生產批量確定毛坯制造方法。 （3）根據手冊查定表面加工余量及余量公差。 4、工藝規(guī)程設計 （1）定位基準的選擇（包括粗、精基準的選擇） （2）零件表面加工方法的選擇 （3）制定工藝路線 （4）確定機械加工余量及毛坯尺寸，設計毛坯——零件綜合圖 （5）工序設計 ①選擇加工設備與工藝裝備 a. 選擇機床b.選擇夾具c.選擇刀具d.選擇量具 ②工序尺寸的確定及計算 （6）選擇切削用量、確定時間定額 （7）填寫機械加工工藝規(guī)程卡片和機械加工工序卡片。 5、機床夾具設計 （1）擬定夾具的結構方案 ①確定夾具的類型 ②確定工件的定位方案 ③確定工件的夾緊形式 ④確定刀具的導向方式或對刀裝置 ⑤確定其它機械，如分度、裝卸用的輔助裝置等。 ⑥夾具體的結構類型的設計 （2）夾具總圖設計 （3）夾緊力的計算及夾具精度的校核 23 2 總論 本次設計的傳動軸主要研究機械加工工藝過程及銑兩處鍵槽專用夾具設計，下面將對這2點進行講述： 1、工藝過程的概述 進行生產的時候，將需要生產的零部件形狀，大小，所處地點等都改變了，這樣原材料就加工成為我們需要的半成品或者是成品，這么一個流程就是工藝過程。比方說生產毛坯，進行機械生產，熱處理等這些都是工藝過程。在工藝過程里面，如果說只需要進行機械生產，零部件的外形，大小，產品表面質量都符合質量要求，這個流程就是我們說的機械工藝過程。 2、機床夾具的概述 機床夾具是機床上用以裝夾工件和引導刀具的一種裝置。指專為某一工件的某道工序而專門設計的夾具。其特點是結構緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產效率，但設計制造周期較長、制造費用也較高。當產品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產品固定且批量較大的生產中。它與工件的定位基準相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。機床夾具的組成如下： （1）定位元件 它與工件的定位基準相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。 （2）夾緊裝置 用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。 （3）對刀、引導元件或裝置 這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。 （4）連接元件 使夾具與機床連接的元件，保證機床與夾具間的相互位置關系。 （5）夾具體 用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件。它與機床有關部件進行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。 （6）其它元件及裝置 有些夾具根據工件的加工要求，要有分度機構，銑床夾具還要有定位鍵等。 3 零件的工藝性分析 3.1 零件的作用結構特點分析 軸是穿在軸承中間或車輪中間或齒輪中間的圓柱形物件，但也有少部分是方型的。軸是支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。零件的材料有： 1、碳素鋼35、45、50等優(yōu)質碳素結構鋼因具有較高的綜合力學性能，應用較多，其中以45鋼用得最為廣泛。為了改善其力學性能，應進行正火或調質處理。不重要或受力較小的軸，則可采用Q235、Q275等碳素結構鋼。 2、合金鋼合金鋼具有較高的力學性能，但價格較貴，多用于有特殊要求的軸。例如采用滑動軸承的高速軸，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金結構鋼，經滲碳淬火后可提高軸頸耐磨性；機轉子軸在高溫、高速和重載條件下工作，必須具有良好的高溫力學性能，常采用40CrNi、38CrMoAlA等合金結構鋼。軸的毛坯以鍛件優(yōu)先、其次是鋼；尺寸較大或結構復雜者可考慮鑄鋼或球墨鑄鐵。例如，用球墨鑄鐵制造曲軸、凸輪軸，具有成本低廉、吸振性較好，對應力集中的敏感性較低、強度較好等優(yōu)點。軸的力學模型是梁、多數要轉動，因此其應力通常是對稱循環(huán)。其可能的失效形式有：疲勞斷裂、過載斷裂、彈性變形過大等。軸上通常要安裝一些帶輪轂的零件，因此大多數軸應作成階梯軸，切削加工量大。 上面已經對零件的作用進行了分析，本次設計的機床設計傳動軸材料選擇45鋼。 3.2 零件的結構工藝性分析 軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。本零件的結構分析如下： 1、尺寸380所在的兩端面；Φ88外圓所在的端面以及表面； 2、Φ80外圓所在的端面以及表面；兩處Φ70外圓所在的端面以及表面；兩處Φ60外圓所在的端面以及表面；Φ54.4外圓所在的端面以及表面； 3、兩處鍵槽所在的端面以及表面；零件圖上的倒角等。 3.3 零件關鍵表面的技術要求分析 1、Φ80外圓，對其完成金加工后確保Ra為1.6um； 2、Φ54.4外圓，對其完成金加工后確保Ra為1.6um； 3、兩處Φ60外圓，對其完成金加工后確保Ra為1.6um； 4、零件圖上沒有標注Ra公差的表面、端面，其金加工后確保Ra為12.5um。 5、Φ54.4外圓所在軸線相對于“右端Φ60外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.02； 6、左端Φ60外圓所在軸線相對于“右端Φ60外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.02； 7、Φ80外圓所在軸線相對于“右端Φ60外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.02； 4 工藝設計 4.1 確定生產類型 生產類型是按工業(yè)產品生產工藝技術過程的連續(xù)程度或生產產品的重復程度劃分的類型。按工業(yè)產品生產工藝技術過程的連續(xù)程度不同，可以分為連續(xù)生產和間斷生產。連續(xù)生產的工藝技術過程連續(xù)程度高，不允許有任何間斷出現，一般沒有在產品、半成品和其它中間產品，如發(fā)電、化工、冶煉生產等。間斷生產的工藝技術過程可以分階段間斷進行，產品整個生產過程既可以由一個企業(yè)單獨完成，也可以由若干個企業(yè)分工協(xié)作完成，生產過程中一般都需要有一定的在制品和半成品儲備，如機械、電器產品的生產等。 通過對上面任務書的分析，知曉年產量為9000件，備品率為3%，機械加工廢品率為2.5%，確定生產類型為批量生產。 4.2 毛坯選擇與毛坯圖說明 4.2.1 毛坯選擇 軸類零件的毛坯常見的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結構復雜的軸也可采用鑄件。內燃機中的曲軸一般均采用鑄件毛坯。型材毛坯分熱軋或冷拉棒料，均適合于光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。鍛件毛坯經加熱鍛打后，金屬內部纖維組織沿表面分布，因而有較高的抗拉、抗彎及抗扭轉強度，一般用于重要的軸。 通過對零件圖的分析，決定選擇Φ90X384棒料為毛坯。 4.2.2 毛坯圖說明 通過上面對毛坯制造方式的選擇，結合零件圖的加工要求和現代夾具設計手冊。毛坯圖如圖2所示。 圖2 傳動軸毛坯圖 4.3 工藝路線的確定 4.3.1 加工基準的選擇 基準是機械制造中應用十分廣泛的一個概念，機械產品從設計時零件尺寸的標注，制造時工件的定位，校驗時尺寸的測量，一直到裝配時零部件的的裝配位置確定等，都要用到基準的概念。基準就是用來確定生產對象上幾何關系所依據的點，線或面。 1、粗基準的選擇 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。 結合零件圖，選擇Φ80外圓及端面作為粗基準。 2、精基準的選擇 應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設計、制造工作量和成本，縮短生產準備周期；由于減少了基準轉換，便于保證各加工表面的相互位置精度。某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則。所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。 結合零件圖，選擇右端Φ60外圓及端面作為粗基準。 4.3.2 各表面加工方法的確定 軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面最經濟有效的加工方法，但就其經濟精度來說，一般適于作為外圓表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用于各種高硬度和淬火后零件精加工；光整加工是精加工后進行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等），適用于某些精度和表面質量要求很高的零件。由于各種加工方法所能達到的經濟加工精度、表面粗糙度、生產率和生產成本各不相同，因此必須根據具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。 考慮到零件為回轉件并且開設了2處鍵槽，還有4處外圓的加工要求較好。決定對其外圓進行車削和磨削加工，2處鍵槽采用銑削加工。 4.3.3 加工工藝裝備的選擇 1、車削加工 加工設備：臥式車床，型號CA6140； 裝夾夾具：三爪卡盤、頂尖； 切削刀具：合金鉆頭、合金車刀； 檢測量具：游標卡尺。 2、銑削加工 加工設備：立式銑床，型號X5032； 裝夾夾具：專用夾具； 切削刀具：立銑刀； 檢測量具：游標卡尺。 3、磨削加工 加工設備：外圓磨床，型號M1420-520； 裝夾夾具：專用夾具； 切削刀具：砂輪； 檢測量具：千分尺。 4.3.4 工藝路線的選擇 方案1： 工序1、備料Φ90X384； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、車兩端面； 工序5、車各外圓及端面； 工序6、磨Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序7、銑兩處鍵槽； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫； 方案2： 工序1、備料Φ90X384； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、粗車380兩端面； 工序5、粗車各外圓及端面； 工序6、半精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序7、精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序8、銑兩處鍵槽； 工序9、磨Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 4.3.5 工藝路線的分析與確定 方案1先對零件的端面進行加工，第二步加工零件的外圓及端面，第三步磨削零件的外圓，最后對零件的鍵槽進行銑加工。本加工方法簡便，但不能保證零件的精度，粗精加工未分開，磨削加工應該放在最后。在對方案1分析的基礎上加以改進，形成方案2。因此，本次加工零件選擇方案2。 4.4 加工余量、切削用量、工時定額的確定 4.4.1 加工余量的確定 本次設計的零件其加工余量，見下表1零件加工余量對照表。 表1 零件加工余量對照表 工序號 工序名稱 工序內容 加工余量（mm） 1 備料 Φ90X384 　 2 熱處理 　 　 3 鉆中心孔 兩端面鉆中心孔 4（單邊） 4 粗車 粗車380兩端面 2 5 粗車 粗車Φ88外圓 1（單邊） 粗車Φ80外圓及端面 3（單邊） 粗車2處Φ70外圓及端面 6（單邊） 粗車2處Φ60外圓及端面 4（單邊） 粗車Φ54.4外圓及端面 2.8（單邊） 6 半精車 半精車Φ80外圓及端面 0.85（單邊） 半精車2處Φ60外圓及端面 0.85（單邊） 半精車Φ54.4外圓及端面 0.85（單邊） 7 精車 精車Φ80外圓及端面 0.15（單邊） 精車2處Φ60外圓及端面 0.15（單邊） 精車Φ54.4外圓及端面 0.15（單邊） 8 銑 銑兩處鍵槽 6.9 9 磨 磨Φ80外圓及端面 0.01（單邊） 磨2處Φ60外圓及端面 0.01（單邊） 磨Φ54.4外圓及端面 0.01（單邊） 10 清洗 　 　 11 終檢 　 　 12 入庫 　 　 4.4.2 切削用量、工時定額的確定 工序1、備料Φ90X384； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 1、加工機床及型號：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金鉆頭； 3、檢查量具：游標卡尺； 4、背吃刀量4mm； 5、進給量0.1。 6、初步取機床切削速度=12m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉速圖，取n=500r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=10，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4、粗車380兩端面； 1、加工機床及型號：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量0.2。 6、初步取機床切削速度=60m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉速圖，取n=200r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=44，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5、粗車各外圓及端面； 工步1：粗車Φ88外圓； 1、加工機床及型號：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量0.2。 6、初步取機床切削速度=60m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉速圖，取n=200r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=380，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：粗車Φ80外圓及端面； 1、加工機床及型號：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量0.2。 6、初步取機床切削速度=60m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉速圖，取n=280r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=133，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：粗車2處Φ70外圓及端面； 工步4：粗車2處Φ60外圓及端面； 工步5：粗車Φ54.4外圓及端面； 上面工序3至工序5，切削用量以及計算方法與工步2基本一致，在此省略。 工序6、半精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工步1：半精車Φ80外圓； 1、加工機床及型號：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.85mm； 5、進給量0.25。 6、初步取機床切削速度=70m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉速圖，取n=280r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=78，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精車2處Φ60外圓； 工步3：半精車Φ54.4外圓； 上面工序2至工序3，切削用量以及計算方法與工步1基本一致，在此省略。 工序7、精車Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工步1：精車Φ80外圓； 1、加工機床及型號：臥式車床，型號CA6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、檢查量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.15mm； 5、進給量0.3。 6、初步取機床切削速度=80m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查CA6140臥式車床轉速圖，取n=330r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=78，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：精車2處Φ60外圓； 工步3：精車Φ54.4外圓； 上面工序2至工序3，切削用量以及計算方法與工步1基本一致，在此省略。 工序8、銑兩處鍵槽； 1、加工機床及型號：立式銑床，型號X5032； 2、加工刀具：立銑刀； 3、檢查量具：游標卡尺； 4、背吃刀量6.9mm； 5、進給量0.2。 6、初步取機床切削速度=20m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查X5032立式銑床轉速圖，取n=375r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=55，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9、磨Φ80、Φ54.4及兩處Φ60外圓； 工步1：磨Φ80外圓； 1、加工機床及型號：外圓磨床，型號M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、檢查量具：千分尺； 4、背吃刀量0.02mm； 5、進給量0.3。 6、初步取機床切削速度=50m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查M1420-520外圓磨床轉速圖，取n=800r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=78，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：磨2處Φ60外圓； 1、加工機床及型號：外圓磨床，型號M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、檢查量具：千分尺； 4、背吃刀量0.02mm； 5、進給量0.3。 6、初步取機床切削速度=50m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查M1420-520外圓磨床轉速圖，取n=800r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=35，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：磨Φ54.4外圓； 1、加工機床及型號：外圓磨床，型號M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、檢查量具：千分尺； 4、背吃刀量0.02mm； 5、進給量0.3。 6、初步取機床切削速度=50m/min。 7、選擇主軸轉速及計算實際切削速度 ，查M1420-520外圓磨床轉速圖，取n=800r/min； 計算實際切削速度 8、基本時間 式中：l=85，則 9、輔助時間 式中：，則 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫； 4.5 專用夾具的設計 4.5.1 定位方案的設計 設計V型定位塊利用90°V型面對2處Ф60外圓定位，限制4自由度；設計定位座利用凸臺端面對零件軸向進行定位，限制1自由度；通過加工工藝路線確定，本次銑削的鍵槽只需在外圓上即可，旋轉自由度不需要限制。因此，完成零件定位。 4.5.2 夾緊方案的設計 利用雙頭螺栓，六角螺母、墊圈、V型壓板及彈簧等對工件Φ70外圓進行夾緊。具體結構詳見圖3夾具裝配圖： 圖3 夾具裝配圖 4.5.3 設計夾具體 夾具體是夾具的基礎件。在夾具體上，要安裝組成該夾具所需要的各種元件，機構和裝置等。在設計的時候，應該滿足下面的一些基本要求。夾具體的剛度和強度要滿足相應的要求；夾具體的設計結構要簡單，具有良好的工藝性；尺寸要穩(wěn)定；便于排屑。 1、夾具體的毛坯結構 在選擇夾具體的毛坯機構時，應以結構合理性、工藝性、經濟性、標準化的可能性以及工廠的具體條件為依據綜合考慮。 2、夾具體外形尺寸的確定 夾具制造屬于單件生產，為縮短設計和制造周期，減少設計和制造費用，所以在夾具體設計時，需要計算的地方都不是特別復雜。我們通常的做法是參照相同或類似的其它夾具結構，并根據相關的夾具體設計經驗進行確認。當我們在設計夾具體總體裝配圖的時候，根據當前現有工件、對刀和定位元件、預緊和裝夾裝置、以及其他的一些機構和裝置之間的裝配關系，夾具體的外形結構和外形尺寸我們就可以大概的確定下來了。 3、夾具體的排屑結構 為了便于排除切屑，不使其聚積在定位工件工作表面上而影響工件正確定位，一般在設計夾具時，應采用必要措施。 4、夾具設計相關技術要點 在夾具的設計過程中，要保證整個夾具工作的精度，需要滿足下面兩方面要求。第一要確定相關的尺寸精度，第二要保證夾具的各個元件和相關元件間的位置。我們通常用符號來表示，也可以使用文字來表示，并統(tǒng)稱為夾具的設計技術要點。大致可以概括為以下幾方面內容： （1）各個定位元件之間的相互位置是有要求的，各個定位元件與夾具體底面之間也是有相互的位置要求的。 （2）對刀元件與各個連接元件之間也要有相互的位置要求。 （3）各個定位元件與各個定位元件的連接元件之間要有相應的位置要求。 （4）各個定位元件與其他元件之間（如引導元件）也要有相應的位置要求。 通過上面的分析，本次設計的夾具體其材料選擇HT200，制造方式選擇砂型鑄造，結構詳見圖4。 圖4 夾具體零件圖 4.5.4 對刀塊的選擇 在銑削加工中，為了便于調整刀具與夾具的相對位置，通常要在夾具上設置對刀塊。最常用的對刀塊是用鋼板或角板固定。對刀塊就像一個基準面一樣，從此處給出刀具到被加工工件安裝位置的尺寸。 對刀塊的種類有：高度對刀塊、直角對刀塊、側裝對刀塊、圓形對刀塊。本次選擇GB/ 2240-1991直角對刀塊作為銑鍵槽的對刀裝置。 4.5.5 銑削力和夾緊力的計算 1、銑削力的計算 計算公式為： ，，， ，，，z=4，。代入得 F=815N 2、計算夾緊力 。 —基本安全系數，取1.5； —加工性質系數，取1.1； —刀具鈍化系數，取1.1； —繼續(xù)切削系數，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數，取1.3； —手動夾緊位置系數，取1.0。 =2.6 。 —定位面摩擦系數，； —夾緊面摩擦系數，。 取螺栓預緊力。 選M18雙頭螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼許用應力 故M18雙頭螺栓，合適。 4.6 夾具總體結構分析及夾具的使用說明 本夾具是為銑兩處鍵槽而設計，傳動軸采用2處Φ60外圓及端面定位。工件的夾緊利用雙頭螺栓，六角螺母、墊圈、V型壓板及彈簧等對工件Φ70外圓進行夾緊。夾具體與銑床的連接和定位采用2個定位鍵。 5 設計小結 本次設計共分為3部分，具體總結如下： 1、對生產過程與工藝過程進行概述，對其主要內容做到了了解和掌握，為后面設計工藝做好鋪墊。掌握銑床及其加工范圍，為后面設計專用夾具做好鋪墊。 2、設計零件加工工藝規(guī)程主要包括零件的作用 、零件組成表面、加工要求及形位公差分析、零件材料選擇和分析、零件生產類型、加工基準、加工工藝路線、切削用量及工時等，這部分內容設計比較麻煩也是耗時較長的。 3、設計專用夾具主要包括確定定位方案、確定定位元件、確定夾緊方案、確定夾緊元件、設計夾具體、計算銑削力、夾緊力等。 因我能夠有限設計水平也有限，請指導老師批評指正，我將在今后的學習和工作中改進。 在這里尤其要感謝我的指導老師，在遇到困難的時候，老師就算是再忙，都會抽出時間來給我指導，告訴我應該怎么去解決遇到的問題，怎么去查找專業(yè)資料，一時找不到書寫方向也不要著急，告訴我接下來應該向什么方向去進行研究，所以，如果沒有老師的幫助，相信我的設計是沒有這么順利完成的，在這里再次對我的論文指導老師表示衷心的感謝。 6 參考文獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980 [2] 張進生 機械制造工藝與夾具設計指導[M]，機械工業(yè)出版社，1995 [3] 李慶壽 機床夾具設計[M]，機械工業(yè)出版社，1991 [4] 李洪 機械加工工藝手冊[M]，北京出版社，1996 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2005 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊[M]，化學工業(yè)出版社，2005 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [8] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2008 [9] 劉文劍，曹天河，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987 [10] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2012 [11] 薛源順.機床夾具設計[M]. 第二版，北京：機械工業(yè)出版社，2003. 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