0008-連接軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及車螺紋工藝裝備設(shè)計,連接,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,螺紋,羅紋,裝備,設(shè)備,設(shè)計 課 程 設(shè) 計 題 目： 連接軸零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 15 一、設(shè)計題目 　連接軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 二、原始資料 （1）被加工零件的零件圖（草圖） 1張 （2）生產(chǎn)類型：中批或大批大量生產(chǎn) 三、上交材料 （1）被加工工件的零件圖 1張 （2）毛坯圖 1張 （3）機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張 （4）與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 ? 1張 （5）夾具裝配圖 ? 1張 （6）夾具體零件圖 1張 （7）課程設(shè)計說明書（約5000~8000字） 1份 四、進(jìn)度安排(參考) （1）熟悉零件，畫零件圖 2天 （2）選擇工藝方案，確定工藝路線，填寫工藝過程綜合卡片 5天 （3）工藝裝備設(shè)計（畫夾具裝配圖及夾具體圖） 9天 （4）編寫說明書 3天 （5）準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師　　冷岳峰　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 介紹課程設(shè)計的主要內(nèi)容及意義： 這次設(shè)計的是十字軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖，夾具圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計，了解并認(rèn)識一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實(shí)際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 Abstract This time I design the lathes of the shift forks , including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and the following course’s studying . 目 錄 摘要 1 . 摘要（英譯） 1（附加件） 1 零件分析 5 1.1零件的作用 5 1.2零件的工藝分析 5 2 零件的加工與設(shè)計工藝 7 2.1確定毛坯的制造形式 7 2.2基面的選擇 7 2.2.1 粗基準(zhǔn)選擇 7 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 7 2.3制定工藝路線 7 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 2.5 時間定額計算及生產(chǎn)安排 9 3 專用夾具設(shè)計 10 3.1夾具的選擇 10 3.2定位誤差的分析 11 3.3夾具的設(shè)計及簡要說明 12 3.3.1定心夾緊裝置設(shè)定 12 3.3.2切削力的計算與夾緊力的分析 12 3.3.3夾具精度分析 13 3.3.4夾具操作的簡要說明 13 3.4小結(jié) 13 4 結(jié) 論 14 參考文獻(xiàn) 15 1 零件分析 1 零件分析 1.1零件的作用 題目所給定的零件是連接軸，軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，連接并且?guī)悠渌考蛊溥\(yùn)動，并將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動，它在工作過程中將承受周期性的復(fù)雜的交變載荷。其主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，是連桿獲得所需的動力。 1.2零件的工藝分析 由連接軸零件圖可知，它的外表面上有多個平面需要進(jìn)行加工，此外各表面上還需加工一系列階梯軸和螺紋。因此可將其分為兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求它們之間有一定的位置要求.現(xiàn)分析如下: 1.2.1以?40mm外圓面中心的加工表面 這一組加工表面包括: 直徑為?40mm的孔，直徑為?32 ?20mm的軸這組加工表面有一定的位置要求，主要是： 對A的圓跳動公差為0.015mm； 1.2.2以軸心線兩端為中心的加工表面 這一組加工表面：螺紋6mm 這組加工表面有一定的位置要求，主要是： 螺紋間距6mm，傾角15度。 1.3零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計分析 （1）連接軸在模鍛時，要在直徑方向上留出工藝尺寸量； （2）為保證加工精度，對所有加工的部位均應(yīng)采用粗、精加工分開的原則； （3）連接軸加工應(yīng)充分考慮在切削時平衡裝置； （4）對加工軸?40、?32時，應(yīng)該考慮其與軸線的徑向圓跳動要求； 2 零件的加工與設(shè)計工藝 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼。考慮到主軸的零件不大，零件比較簡單，應(yīng)采用鍛造。而且投資較少，成本較低，生產(chǎn)周期短。 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，不盲目的選擇基面。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 2.2.1 粗基準(zhǔn)選擇 在大批生產(chǎn)的條件下，保證基準(zhǔn)的統(tǒng)一。主軸加工粗基準(zhǔn)的選擇盡量選擇同一個基準(zhǔn)，所以在這種情況下我們選擇?40的端面做為粗基準(zhǔn)。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 加工輸出軸的的鍵槽時，選擇?32圓的端面。可以保證下面加工的精度。 2.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案 1 粗車連接軸兩端面 2 精車連接軸兩端面 3 粗車40mm，32mm，20mm圓 4 精車40mm，32mm，20mm圓 5 精車螺紋 6 粗車錐面 7 精車錐面 8 精車倒角 9 精車30倒角 10 中檢 11 熱處理 12 校正 13 清洗 14 終檢 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 主軸零件材料為45鋼，硬度200HBS，毛坯重量約1.5kg.，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用毛坯鍛造件。 2.4.1車?40mm外圓面。 由于這些表面的粗糙度要不較高，它們的表面粗糙度都是，根據(jù)工序要求，軸徑?40 mm加工分粗、精車。 粗車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取0.8。 精車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-39，其余量規(guī)定為 2.5 軸徑?40 mm鍛造毛坯的基本尺寸分別為： 40+0.8+2.5=43.3mm。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-11,鍛件尺寸公差等級選用CT11~13，再查表2.3-9可得鍛件尺寸公差為，現(xiàn)取7mm。對軸徑?176mm有 毛坯的名義尺寸為：40+0.8+2.5=43.3. mm 毛坯最小尺寸為：43.3-3.5=39.8 mm 毛坯最大尺寸為：43.3+3.5=46.8mm 而對于軸徑粗糙度要求為Ra 1.6,精車能達(dá)到要求，此時直徑粗加工余量2Z=3mm精加工為0.5mm能滿足加工要求。 2.4.2 粗、精車?32mm的外圓面 根據(jù)工藝要求，?32 mm端面精度要求粗糙度為Ra1.6。需要粗、精車加工就可以了。 2.4.3 粗、精車?20mm端面 根據(jù)工藝要求，端面精度要求不高粗糙度為Ra3.2，需要粗、精車就可以了，此時的粗加工余量2Z=3mm，精加工余量取2Z=0.5mm就能滿足加工要求。 2.5 時間定額計算及生產(chǎn)安排 一年以300個工作日計算，再以每天8小時工作時間，實(shí)際一個加工時間為：21.57min。所以總的加工個數(shù)約為6676個。 參照[3]表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時） 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 其中： —單件時間定額 —基本時間（機(jī)動時間） —輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 —布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 綜上所述該設(shè)計適合大批量生產(chǎn)。 3專用夾具設(shè)計 3 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序5—車螺紋的夾具。本夾具將用于C620-1臥式車床 3.1夾具選擇 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 3.1.1問題的提出 本夾具主要用車M6的螺紋，沒有技術(shù)要求，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 3.1.2夾具設(shè)計 1、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知，攻M6的螺紋 ，沒有技術(shù)要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇軸線為定位基準(zhǔn)保證該角度。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置， 2、切削力及夾緊力計算 由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺,查《車削手冊》表2.3，切削力計算公式為： 其中：，，， d=5.8mm。，，與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0，則： 3.2、定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為六個定位銷，這六個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配軸的尺寸與公差相同。此外，這六定位銷共同保證加工孔 。 （2）計算軸中心線與工作臺的垂直度誤差。 大徑40與較小的32的最大間隙為： ：則軸中心與工作臺平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。 （3）計算定位軸與工作臺的平行度誤差。 定位軸與夾具體的最大間隙為： 夾具體的長度為120mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為：0.034/120，即0.24/100。 3.3、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 3.3.1定心夾緊裝置設(shè)計 夾緊裝置一般由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)所組成。設(shè)計本夾緊裝置考慮到夾緊簡單、夾緊力可靠。 由于CM6125車床輸出軸的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用手動夾緊。采用手動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，方便實(shí)用。 本道工序夾具的定位元件選用兩個圓柱銷、一個定位板來對輸出軸定位。再用一個螺旋頂針對工件夾緊，從軸徑方向夾緊工件。工件由于用2個圓柱銷定位所以繞軸心線轉(zhuǎn)動被限制了。由于夾緊力方向與車削力方向不同，軸心線方向上受到力的作用，所以用一定位板來定位。 夾緊裝置是夾具的重要組成部分。在設(shè)計夾緊裝置時，應(yīng)滿足以下基本要求：1）在夾緊過程中應(yīng)保持工件定位時所獲得的正確位置； 2）夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)； 3）夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全； 4）夾緊裝置的復(fù)雜程度和自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。 3.3.2切削力的計算與夾緊力分析： 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由《切削手冊》[17]得： 鉆削力 鉆削力矩 式中： 當(dāng)用兩把刀具同時車削時： 本道工序加工油孔時，工件后端放在定位塊上。夾緊力方向與鉆削力方向不同，有30的夾角的偏向，所以夾緊力N 。 3.3.3夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算。 由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計。本道工序加工中主要保證兩油孔尺寸。直徑為，并采用鉆套，導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。 3.3.4夾具操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母1~2扣，拔下開口墊圈，實(shí)現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進(jìn)行攻螺紋加工。 3.4小結(jié) 對專用夾具的設(shè)計，可以了解機(jī)床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的給以性能。本夾具設(shè)計可以反應(yīng)夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題，如丁位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝性等問題。 4 結(jié) 論 4 結(jié) 論 經(jīng)過三周的課程設(shè)計，其中我翻閱了大量的資料，了解并復(fù)習(xí)了我們所學(xué)習(xí)的有關(guān)機(jī)械制造與機(jī)械設(shè)計方面的知識，感覺自己有了很大的進(jìn)步。從無知，到現(xiàn)在的逐步了解，感覺自己邁出了人生的一大步，使我更加了解了自己大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的知識，明確了自己今后的學(xué)習(xí)與奮斗的具體目標(biāo)，學(xué)有所知，學(xué)有所用，其中自己付出了努力，同時也體會到了設(shè)計其中的樂趣，也為自己今后的設(shè)計積累了一些有用的經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn) [1] 吳拓，現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計，北京工藝出版社，2009。 [2] 李昌年，機(jī)床夾具設(shè)計與制造，機(jī)械工業(yè)出版社，2006 [3] 王春華 何凡 王琦，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)，浙江大學(xué)出版社，2008 [4] 韓正銅，機(jī)械精度設(shè)計與檢測，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007 [5] 曾志新 呂明，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學(xué)出版社，2001 [6] 楊俊峰，機(jī)床及夾具，清華大學(xué)出版社，2005 [7] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)書