0008-連接軸零件的機械加工工藝規(guī)程及車螺紋工藝裝備設(shè)計,連接,零件,機械,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，了解并認識一般機器零件的生產(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 粗基準選擇 7 2.2.2 精基準的選擇 7 2.3制定工藝路線 7 2.4機械加工余量、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 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)運動，連接并且?guī)悠渌考蛊溥\動，并將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運動，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?？紤]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)無法正常進行。 2.2.1 粗基準選擇 在大批生產(chǎn)的條件下，保證基準的統(tǒng)一。主軸加工粗基準的選擇盡量選擇同一個基準，所以在這種情況下我們選擇?40的端面做為粗基準。 2.2.2 精基準的選擇 加工輸出軸的的鍵槽時，選擇?32圓的端面?？梢员ＷC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，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（機動時間） —輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進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)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(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。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。同時也擴大各種機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 由實際加工的經(jīng)驗可知,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；與刀具磨鈍標準有關(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、中間傳力機構(gòu)、夾緊元件與夾緊機構(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、擴加工，而鉆削力遠遠大于擴的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準。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 利用夾具在機床上加工時，機床、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與加工基準重合，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，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。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)機械制造與機械設(shè)計方面的知識，感覺自己有了很大的進步。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，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。 參考文獻 [1] 吳拓，現(xiàn)代機床夾具設(shè)計，北京工藝出版社，2009。 [2] 李昌年，機床夾具設(shè)計與制造，機械工業(yè)出版社，2006 [3] 王春華 何凡 王琦，機械設(shè)計基礎(chǔ)，浙江大學(xué)出版社，2008 [4] 韓正銅，機械精度設(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，機床及夾具，清華大學(xué)出版社，2005 [7] 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)書 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 連接軸 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 13 銑M6螺紋 45號鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ47x106 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑床專用夾具 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/min mm 機動 輔助 1 銑間距為6mm的螺紋 X51型立式銑床 855 17.3 0.16 3 1 0.01 0.01 2 3 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 33 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛件 毛坯外形尺寸 Φ47x120 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 熱處理 退火 2 粗車 粗車左端面Φ32mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀，游標卡尺 3 粗車 粗車Φ20mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀, 游標卡尺 4 粗車 粗車Φ40mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀，游標卡尺 5 粗車 粗車Φ32mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀, 游標卡尺 6 粗車 粗車右端面圓錐面 CM6125型臥式車床 外圓車刀，游標卡尺 7 精車 精車左端面32mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀, 游標卡尺 8 精車 精車20mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀，游標卡尺 9 精車 精車Φ40mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀，游標卡尺 10 精車 精車Φ32mm外圓 CM6125型臥式車床 外圓車刀， 游標卡尺 11 精車 精車右端面圓錐面 CM6125型臥式車床 外圓車刀，游標卡尺 12 精車 倒角 CM6125型臥式車床 端面車刀 13 攻螺紋 攻M6螺紋孔 X51型立式銑床 M6絲錐，螺紋塞規(guī) 14 去毛刺 鉗工臺 平銼 15 清洗 清洗機 16 終檢 游標卡尺，塞規(guī) 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 王龍巍 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期