喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有,下載后全都有,圖紙均為CAD原圖,有疑問咨詢QQ:414951605或1304139763
機械加工工藝卡片
工件名稱
進給箱齒輪軸
工序號
10
零件名稱
進給箱齒輪軸
零件號
零件重量
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
45
鍛件
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
立式銑床
X51
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/z
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
銑寬8mm鍵槽
鍵槽銑刀
卡尺
30
1
0.1
0.1
600
14.1
1.868
設(shè)計者
指導(dǎo)老師
共 1 頁
第 1 頁
哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院
機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目:進給箱齒輪軸的工藝規(guī)程及銑8mm鍵槽的工裝夾具設(shè)計
班 級: 機設(shè)09-1
學(xué)生姓名: 周 傳 浩
指導(dǎo)教師: 陶 福 春
成績評定:
設(shè)計時間:2011年11月28日至2011年12月16日
目 錄
序言----------------------------------------------------------- 3
一. 零件分析
1.1 零件作用----------------------------------------------- 3
1.2零件的工藝分析----------------------------------------- 4
二. 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1確定毛坯的制造形式------------------------------------- 4
2.2基面的選擇傳------------------------------------------- 5
2.3制定工藝路線------------------------------------------- 6
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定----------------- 7
2.5確定切削用量及基本工時--------------------------------- 8
三 夾具設(shè)計
3.1問題的提出--------------------------------------------- 10
3.2定位基準(zhǔn)的選擇----------------------------------------- 11
3.3切削力及夾緊力計算------------------------------------- 11
3.4定位誤差分析------------------------------------------- 13
3.5夾具設(shè)計及操作簡要說明--------------------------------- 13
總 結(jié)--------------------------------------------------------- 15
參考文獻------------------------------------------------------ 15
序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
進給箱齒輪軸的加工工藝規(guī)程及其銑8mm槽的夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計。
本次設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
進給箱齒輪軸零件圖如下:
進給箱齒輪軸作用是傳動動力和扭矩。
1.2 零件的工藝分析
從進給箱齒輪軸的零件圖上可以看出,它有兩組加工表面,這兩組加工面之間也有一定的位置要求,現(xiàn)將這兩組加工面分述如下:
1. 以外圓為中心的加工面
這一組加工面包括:兩端 ?20mm, ?25mm的外圓,?30mm的外圓及齒輪的外圓
2. 以左右兩端面為基準(zhǔn)的加工面
這一組加工面包括:銑寬8鍵槽,鉆孔。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45,零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,選用鍛造,鍛造精度為2級,能保證鍛件的尺寸要求,這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
進給箱齒輪軸零件材料為 45,硬度選用55~58HRC,毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn),采用鍛造,2級精度組。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量,對毛坯初步設(shè)計如下:
1. ?24的外圓和端面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得單邊余量Z=1.5mm
2. ?26的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得,單邊余量Z=1.5mm
3. ?29的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得 ,單邊余量Z=1.5mm
4. ?30的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得 ,單邊余量Z=1.5mm
5. ?45的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表4-3得,單邊余量Z=1.0mm
6.寬8mm鍵槽
在此處,因為加工的槽不是很大,所以可以不必留余量。
因其它表面均為不加工表面,而且鍛造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求,所以,不需要在其它表面上留有加工余量。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸,這樣毛坯的尺寸就可以定下來了,毛坯的具體形狀和尺寸見圖“進給箱齒輪軸”零件毛坯簡圖。
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,不但使加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法進行。
粗基準(zhǔn)的選擇:對于零件的加工而言,粗基準(zhǔn)的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出,進給箱齒輪軸比較規(guī)則,所以粗基準(zhǔn)比較容易選擇。選擇一端面和外圓面作為粗基準(zhǔn)。
(即當(dāng)零件有不加工表面時,應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn),若零件有若干個不加工表面時,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))來選取。
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具,并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。
方案一
工序Ⅰ:鍛造。
工序Ⅱ:退火處理
工序Ⅲ:車左端面鉆中心孔
工序Ⅳ:車右端面鉆中心孔
工序Ⅴ:粗車各段外圓
工序Ⅵ:精車Φ24.Φ26.Φ30,Φ60外圓
工序Ⅶ:插齒
工序Ⅷ:淬火
工序Ⅸ:鉆Φ8孔
工序X:銑寬8mm鍵槽
工序XI:檢驗
方案二
工序Ⅰ:鍛造。
工序Ⅱ:退火處理
工序Ⅲ:車左端面鉆中心孔
工序Ⅳ:車右端面鉆中心孔
工序Ⅴ:粗車各段外圓
工序Ⅵ:精車Φ24.Φ26.Φ30,Φ60外圓
工序Ⅶ:插齒
工序Ⅷ:鉆Φ8孔
工序Ⅸ:銑寬8mm鍵槽
工序X:檢驗
上述兩種方案看起來大體合理,不過仔細一看都有不足之處。方案二與方案一相比方案二少了淬火這一工序,因為外圓的精度要求比較高,經(jīng)過淬火這一步后大大提高了加工精度,這樣就能更好地保證加工精度要求,綜合考慮我們選擇方案一:
工序Ⅰ:鍛造。
工序Ⅱ:退火處理
工序Ⅲ:車左端面鉆中心孔
工序Ⅳ:車右端面鉆中心孔
工序Ⅴ:粗車各段外圓
工序Ⅵ:精車Φ24.Φ26.Φ30,Φ60外圓
工序Ⅶ:插齒
工序Ⅷ:淬火
工序Ⅸ:鉆Φ8孔
工序X:銑寬8mm鍵槽
工序XI:檢驗
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量和工步如下:
1. 端面和?24的外圓
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得單邊余量Z=1.5mm
2. ?26的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得,單邊余量Z=1.5mm
3. ?29的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得 ,單邊余量Z=1.5mm
4. ?30的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表3-2得 ,單邊余量Z=1.5mm
5. ?45的外圓面
查《機械制造工藝與機床夾具設(shè)計指導(dǎo)》,表4-3得,單邊余量Z=1.0mm
6.寬8mm鍵槽
在此處,因為加工的槽不是很大,所以可以不必留余量。
2.5 確定切削用量及基本工時
工序Ⅰ:鍛造。
工序II:退火處理
工序III:車左端面鉆中心孔
選硬質(zhì)合金端面車刀
1) 車削深度,因為后面還有半精加工,精加工,故可以選擇ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需長度。
2)機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8,壽命T=180min
4) 計算切削速度 按《切削手冊》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)計算基本工時
tm=L/ Vf=(40+1)/475=0.052min。
工序IV:車右端面
選擇硬質(zhì)合金端面車刀
1) 車削深度,因為后面還有精加工,故可以選擇ap=0.4mm,一次走刀即可完成所需長度。
2)機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8,壽命T=180min
4) 計算切削速度 按《切削手冊》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)計算基本工時
tm=L/ Vf=(40+0.4)/475=0.050min。
工序V:粗車各段外圓
選硬質(zhì)合金外圓車刀
1) 車削深度,因為后面還有半精加工,精加工,故可以選擇ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需長度。
2)機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8,壽命T=180min
4) 計算切削速度 按《切削手冊》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)計算基本工時
tm=L/ Vf=(116+1)/475=0.246min。
工序X:銑寬8mm鍵槽
選擇刀具
刀具選取立銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1) 決定銑削深度
因為加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)銑完,則
2) 決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)=1450r/min時
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取
3) 計算工時
切削工時: ,,則機動工時為
總的時間T=2t=1.010min
三、 夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配,決定設(shè)計第X道工序銑寬8鍵槽的銑床夾具。
3.1 問題的提出
本夾具主要用于銑寬8鍵槽,精度要求不高,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮。我們要以已加工的外圓作為定位基準(zhǔn)。
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?;鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率,降低勞動強度,提高加工精度。Φ26和Φ30的外圓已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的Φ26和Φ30的外圓和其端面作為定位基準(zhǔn),來設(shè)計本道工序的夾具,以兩固定V型塊和已加工好的Φ26和Φ30的外圓配合,其端面與檔銷相配合,工件實現(xiàn)完全定位,同時為了提高加工效率,縮短輔助時間,決定用簡單的鉸鏈壓板作為夾緊機構(gòu)。
3.3 切削力及夾緊力計算
(1)刀具: 采用鋸片銑刀 φ8mm
機床: x51立式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中: 修正系數(shù)
z=24
代入上式,可得 F=889.4N
因在計算切削力時,須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中:為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
(2)夾緊力的計算
選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘: 公稱直徑d=10mm,材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限:
極限應(yīng)力幅:
許用應(yīng)力幅:
螺釘?shù)膹姸刃:耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核: 滿足強度要求,夾具安全可靠,
使用鉸鏈壓板的夾緊機構(gòu),快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力
3.4 定位誤差分析
(1) 定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為兩固定V型塊和一檔銷
(2) 一批工件在卡具中定位時,各個工件所占據(jù)的位置不完全一致,因此使加工后,各工件加工尺寸的不一致,而形成誤差,即工件定位時造成的加工表面相對工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個,一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知,T=0.28mm, Td=0.25mm,,。
已知孔的形狀公差為0.28,根據(jù)經(jīng)驗公式,易知此結(jié)果符合。
3.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明
如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了鉸鏈壓板夾緊方式。本工序為銑切削余量小,切削力小,所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用鉸鏈壓板夾緊機構(gòu)。
夾具裝配圖附圖如下
夾具體附圖如下
總 結(jié)
畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了,時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了好多,也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會,它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步
這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
參 考 文 獻
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年
2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊,李益民主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年
3.機床夾具設(shè)計,哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1983年
4.機床夾具設(shè)計手冊,東北重型機械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1990年
5.金屬機械加工工藝人員手冊,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1981年10月
6.機械制造工藝學(xué),郭宗連、秦寶榮主編,中國建材工業(yè)出版社出版,1997年
第 16 頁 共 16頁