套筒式側(cè)齒離合器機(jī)械加工工藝及銑底槽工裝夾具設(shè)計(jì),套筒,式側(cè)齒,離合器,機(jī)械,加工,工藝,銑底槽,工裝,夾具,設(shè)計(jì) 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 論文題目： 套筒式側(cè)齒離合器 工藝和工裝設(shè)計(jì) 所屬系部： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 學(xué)生姓名： 班級(jí)、學(xué)號(hào): 專 業(yè)： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 年 月 日 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： 套筒式側(cè)齒離合器 工藝和工裝設(shè)計(jì) 任務(wù)與要求： 時(shí)間： 年 月 日 至 年 月 日 共 周 所屬系部： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)： 指導(dǎo)單位或教研室： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 年 月 日 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表 日 期 工 作 內(nèi) 容 執(zhí) 行 情 況 指導(dǎo)教師簽 字 12 月 15－20 日 搜集資料 完成 12 月 21－25 日 整理資料 完成 12 月 25－27 日 排版論文 完成 12 月 28－29 日 修改審閱自查 完成 待打印 教師對(duì)進(jìn) 度計(jì)劃實(shí) 施情況總 評(píng) 簽名 年 月 日 本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 【摘要】 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差合 與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 套筒式側(cè)齒離合器零件加工工藝及銑寬度夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè) 計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析， 了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的 工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的 工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部 件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件； 計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以 后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 Abstract: The design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and And measurement and other aspects of knowledge. Sleeve type lateral tooth clutch parts milling process and the width of fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved. Key words: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error. 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 目 錄 【摘要】.........................................................................................................................................................4 ABSTRACT: .................................................................................................................................................5 目 錄...............................................................................................................................................................6 1 緒論.............................................................................................................................................................6 1.1 機(jī)械加工工藝概述 .............................................................................................................................7 1.2 機(jī)械加工工藝流程 .............................................................................................................................8 1.3 夾具概述 .............................................................................................................................................8 1.4 機(jī)床夾具的功能 .................................................................................................................................9 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) .......................................................................................................................10 1.6 零件的作用 .......................................................................................................................................11 1.7 零件的工藝分析 ...............................................................................................................................12 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)...........................................................................................................................................12 2.1 確定毛坯的制造形式 .......................................................................................................................12 2.2 基面的選擇的選擇 ...........................................................................................................................13 2.3 制定工藝路線 ...................................................................................................................................13 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ...............................................................................14 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) ...............................................................................................................15 3 夾具設(shè)計(jì)...................................................................................................................................................18 3.1 問(wèn)題的提出 .......................................................................................................................................18 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ...............................................................................................................................19 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 ...................................................................................................................19 3.4 誤差分析與計(jì)算 ...............................................................................................................................21 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 ...........................................................................................................22 結(jié) 束 語(yǔ).......................................................................................................................................................23 謝 辭.............................................................................................................................................................24 參考文獻(xiàn).......................................................................................................................................................25 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 1 緒論 機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)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(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家 國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 套筒式側(cè)齒離合器零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造 技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確 地解決一個(gè)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(wèn)題， 并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新 能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意 基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相 結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 1.1 機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性 質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法， 直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱為機(jī)械加工工 藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝， 就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置 和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如， 上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑 床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到 多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程， 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。 每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。 總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是 某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2 機(jī)械加工工藝流程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之 一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的 形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下 內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件 的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提 高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件 的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工 藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。 1.3 夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、 熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是 一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造 成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其 重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工 藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng) 的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的 型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，提高了更新頻率的小批量零 件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的 迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè) 新的階段。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造 工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷 的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成 本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重 要的工藝裝備。 1.4 機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基 準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸 和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操 作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、 脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 （1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì) 刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引 導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜 模）也具有導(dǎo)向功能。 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具 發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工 件種類總數(shù)的 85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以 適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一 方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約 4 年就要更新 80%左右的專用夾具，而夾具的 實(shí)際磨損量?jī)H為 15%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床（NC） 、加工中心（MC） 、成 組技術(shù)（GT） 、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新 的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè) 方面。 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化 夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于 精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5μm；精密心軸的同軸度公差可控制 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 在 1μm 內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá) 0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具 有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為 2600r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、 組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、 工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用 可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性 化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的 基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少 功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法 包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深 入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條 件。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91 以及各類通 用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利 于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 1.6 零件的作用 套筒式側(cè)齒離合器是整體裝置的重要零件，它支撐中心部分，承受著部分靜 載荷，因?yàn)樘淄彩絺?cè)齒離合器與整個(gè)機(jī)體連接，并且中心部分與該零件是鍵連接， 因而該零件的鍵承受著一定載荷，以及一定的沖擊力，所以該零件承受著靜、動(dòng) 載荷。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 1.7 零件的工藝分析 套筒式側(cè)齒離合器有 3 個(gè)加工面他們有位置度要求。這三個(gè)加工面的分別為： 1，以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，外圓及臺(tái)階、端面。 2：以直徑為 5 孔的軸線為基準(zhǔn) 3：以槽寬為 5 的為基準(zhǔn)的加工槽。 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為 45，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過(guò)程中所受的載荷情況，選 用圓鋼。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 2.2 基面的選擇的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以 使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)套筒式側(cè)齒離合器這樣的零件來(lái)說(shuō)，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān) 重要。以零件的上端面加工平面作為粗基準(zhǔn)。選取已加工的內(nèi)圓為精基準(zhǔn)。 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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。通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工 藝方案： 方案一 工序Ⅰ：開料毛坯； 工序Ⅱ：車左端面； 工序Ⅲ：車右端面； 工序Ⅳ：車右端面 工序Ⅴ：粗車精車外圓 工序Ⅵ：粗車精車內(nèi)孔及臺(tái)階 工序Ⅶ：插鍵槽 工序 VIII：鉆孔 Φ5 工序IX：銑寬度為5的槽 工序 IIX：質(zhì)檢入庫(kù) 方案二 工序Ⅰ：開料毛坯； 工序Ⅴ：粗車精車外圓 工序Ⅱ：車左端面； 工序Ⅲ：車右端面； 工序Ⅳ：車右端面 工序Ⅵ：粗車精車內(nèi)孔及臺(tái)階 工序Ⅶ：插鍵槽 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 工序 VIII：鉆孔 Φ5 工序IX：銑寬度為5的槽 工序 IIX：質(zhì)檢入庫(kù) 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一加工的時(shí)間在一個(gè)定位的情況下，把 可以加工的孔全部加工完然后攻絲，這樣可以保證加工的質(zhì)量和精度，同時(shí)也能 提高生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)，因此我們綜合考慮選擇方案一 具體的方案如下： 工序Ⅰ：開料毛坯； 工序Ⅱ：車左端面； 工序Ⅲ：車右端面； 工序Ⅳ：車右端面 工序Ⅴ：粗車精車外圓 工序Ⅵ：粗車精車內(nèi)孔及臺(tái)階 工序Ⅶ：插鍵槽 工序 VIII：鉆孔 Φ5 工序IX：銑寬度為5的槽 工序 IIX：質(zhì)檢入庫(kù) 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 套筒式側(cè)齒離合器零件材料為 45，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采棒料毛坯。 1、不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、套筒式側(cè)齒離合器的底面 由于套筒式側(cè)齒離合器底面要與其他接觸面接觸，所以要進(jìn)行車，其加工余量為 3mm。 3、套筒式側(cè)齒離合器的孔直徑為 5、孔毛坯為實(shí)心。孔的精度要求介于 IT7—IT8 之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為 鉆 、孔5? 表面粗糙度均為 1.6 1、孔Ⅰ端面 采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為 3.6，根據(jù)參考文獻(xiàn)，其余量為 Z=3mm 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ：開料毛坯時(shí)效處理 工序 II：車外圓和端面 選硬質(zhì)合金車刀 工步一：車外圓端面 1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇 ap=1.0mm，一次走刀即 可完成所需長(zhǎng)度。 2）機(jī)床功率為 7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.27mm/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(cè)》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。 查《切削手冊(cè)》表 3.8，壽命 T=254min 4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》 ，查得 V c＝98mm/s，n=479r/min,V f=490mm/s 據(jù) CA6140 臥式車床 車床參數(shù)，選擇 nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=480/(300×10) =0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故 校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.0mm，n c=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ V f=(12+15)/480=0.052min。 工步二：車 φ48 外圓 選擇硬質(zhì)合金車刀 1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇 ap=1.0mm，一次走刀即 可完成所需長(zhǎng)度。 2）機(jī)床功率為 7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.27mm/z。選較小量 f=0.14 mm/z。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊(cè)》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。 查《切削手冊(cè)》表 3.8，壽命 T=254min 4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》 ，查得 V c＝98mm/s，n=479r/min,V f=490mm/s 據(jù) CA6140 臥式車床 車床參數(shù)，選擇 nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=480/(300×10) =0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故 校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.0mm，n c=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ V f=(12+25)/480=0.054min。 工序 III：鉆孔 鉆孔 5? 確定進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表 2-7，當(dāng)鋼的 ，f MPab80?? 時(shí)， 。由于本零件在加工 孔時(shí)屬md.80??rm/47.0~39.? m25? 于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù) 0.80，則??rf /35.0~29.5...?? 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 rf/. 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18v? min/2.3751801rdvws ??? 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取 ，故實(shí)際切削速度為i/rnin/72.41032vw?? 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml40?l91ml32?in86.25.3721????fnltwm 其他的車床，銑床的計(jì)算如上，在此不在累述 工序 5：粗、精銑 5 槽 1、加工條件 工件材料：HT200, ,鑄造。abGP16.0??HBS241~90? 加工要求：以花鍵中心線為基準(zhǔn)粗、精銑 18H11 底槽、底面表面粗糙度 、側(cè)面表面粗糙度 。umRa3.6?umR.3 機(jī)床：立式升降臺(tái)銑床（ ） 52XK 刀具材料：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 21-5 選用高速鋼鑲齒三面 刃銑刀。外徑 160mm，內(nèi)徑 40mm，刀寬粗銑 16mm，精銑 18mm，齒數(shù)為 24 齒。 工步 1、粗銑 5 槽 銑削深度 ：pa3m? 每齒進(jìn)給量 ：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 2.4-75，得 ，f 0.2~3/famz? 取 。0.2/fz? 銑削速度 ：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 30-33，得V 14inV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n101427.9/min3.6rD???? 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.1-74 取 30/ir? 實(shí)際切削速度 ：v..2506s?? 進(jìn)給量 ：fV.243/4/ffaZn? 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m.1infVm 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ll? 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 10.5(~2)lD?? =81mm 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2l 走刀次數(shù) 1 次 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt124081.5minjmlf??? 工步 2、精銑 5 槽 切削深度 ：pa3 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 查得：進(jìn)給量 ,查《機(jī)械2.476?0.5/faz? 加工工藝手冊(cè)》表 2.4-82 得切削速度 ，3/inV? 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，102345.8/min.160Vrd???? 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3.1-74 取 47.5/inr? 實(shí)際切削速度 ：v..06Ds??? 進(jìn)給量 ：fV.5247./.9/ffaZn 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m1857infVms 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 0l 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 10.5(~2)lD?? =81mm 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2l? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt124081.52min7jmlf?? 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 .3jjtt? 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 3 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工零 件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工底槽夾具。其中加工 底槽的夾具將用于 臥式銑床，刀具采用三面刃銑刀。KX52 3.1 問(wèn)題的提出 利用本夾具主要用來(lái)粗、精銑底槽，該底槽側(cè)面對(duì)花鍵孔的中心 線要滿足尺寸要求以及垂直度要求。在粗銑此底槽時(shí)，其他都是未加 工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮 如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：粗銑平面對(duì)中心孔的中心線有尺寸要求及垂直度 要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范 圍之內(nèi)，在此選用特制心軸找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。 采用心軸定心平面定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時(shí)， 應(yīng)加一中心軸定位，防止心軸帶動(dòng)工件在 X 方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具材料： （高速鋼鑲齒三面刃銑刀） VCWr418 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 0015~??012~8??08~5?n? 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 025~1??mD63?8Zzmaf/25.0?map0.2? 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 式PzpCzKBfaF9.0172.01? （2.1） 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 得：102?510pC? 對(duì)于灰鑄鐵： 5.0)19(HBKp? 式（2.2） 取 ， 即175?HB6.0p 所以 1..721.0.9538.640.9()CF N????? 由《金屬切削刀具》表 1-2 可得： 垂直切削力 ： （對(duì)稱銑削） 式)(62.79.0NFCN? （2.3） 背向力： )(38.5.FCP? 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì) 夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為 保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW?? 式（2.4） 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210? 式（2.5） 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》60~K 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 表 可得： 12? 25.01.32.10.21????K 所以 式)(54694NFWC?? （2.6） 式)(62.197.275KCN??? （2.7） 式)(8..38NFWPK?? （2.8） 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式)(210 ??????tgt QLWz （2.9） 式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： 0???912???052????? 其中： )(6mL)(NQ 螺旋夾緊力： 8.30W 易得： K?0 經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī) 構(gòu)工作是可靠的。 3.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī) 定的垂直度偏差 0.08mm，槽的公差為 mm。為了滿足工序的加工要0.1? 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 gwj???? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? 式MjjWDAZWj ???? ?? （2.10） 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： ⑴、平面定位心軸定心的定位誤差 ： 0???WD ⑵、夾緊誤差 ： 式?cos)(minaxyj???? （2.11） 其中接觸變形位移值： 式mlNcHBkRnZaZy 04.)62.19(( ???? （2.12） yj 03.cos?? ⑶、磨損造成的加工誤差： 通常不超過(guò)Mj??m05. ⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和： 0.52.jwm???? 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊 方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件 材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)） 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、 通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變 化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸采用可換的。以 便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 結(jié) 束 語(yǔ) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了讓我們更清楚地理解怎樣確定零件的加工方案，為我們 即將走上工作崗位的畢業(yè)生打基礎(chǔ)，最后讓我們?cè)跀?shù)控加工中心上加工出該零件 并達(dá)到圖紙要求。 技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)帶來(lái)了深刻的變化。 也給傳統(tǒng)的機(jī)械，機(jī)械專業(yè)的人才帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。此次設(shè)計(jì)讓我們畢業(yè)生 更好的熟悉數(shù)控加工中心，確定加工工藝，學(xué)會(huì)分析零件為走上工作崗位打下基 礎(chǔ)。在大三的最后一個(gè)學(xué)期，我過(guò)得既充實(shí)又繁忙。從選題的那天起，我就開始 了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我有很多的感觸，它帶給我的價(jià)值 是巨大的，這將對(duì)我的以后工作產(chǎn)生重要的影響。 在這次的設(shè)計(jì)中，老師“放手”我們?nèi)プ觥Ｔ谶@過(guò)程中我學(xué)會(huì)了獨(dú)立的思考 問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，對(duì)我們所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)有了更清楚的認(rèn)識(shí)， 是我不知不覺的喜歡上了我們的專業(yè)?，F(xiàn)在我可以說(shuō)，我完全可以單獨(dú)完成一個(gè) 簡(jiǎn)單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工。在這里我也深刻的知道，我在實(shí)踐方面是很不夠的，這將 在以后的工作中慢慢去領(lǐng)悟、學(xué)習(xí)。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 謝 辭 首先，我要感謝的是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師：XX 老師。在本次的設(shè)計(jì)過(guò)程 中，我遇到了很多的困難和問(wèn)題，XX 老師給我了很大的幫助。雖然他的工作很忙， 但他仍然擠出大量時(shí)間與我們探討問(wèn)題，為我們解惑答疑。他雖然年紀(jì)不大，但 是他的知識(shí)卻相當(dāng)豐富，很多的細(xì)微的問(wèn)題他一眼就能看出來(lái)并給出合理的建議， 設(shè)計(jì)中很多難點(diǎn)在劉老師的講解下就變的淺顯易懂。 同時(shí)，我還要感謝其他所有幫助過(guò)我的老師。雖然他們的工作都比較繁重， 但當(dāng)我提出問(wèn)題的時(shí)候，他們都能夠耐心地為我講解，給予了我很大的幫助。老 師們廣博的知識(shí)，豐富的經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度是我學(xué)習(xí)的榜樣。在此，我對(duì)他 們表示衷心的感謝！ 在這次設(shè)計(jì)中我還要感謝我周圍的同學(xué)，設(shè)計(jì)中當(dāng)我遇到困難時(shí)，他們能夠 給我提供參考資料與信息。同時(shí)一些同學(xué)富有創(chuàng)意的建議與想法也給了我莫大的 幫助，使我少走彎路，能夠順利的完成這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，我對(duì)他們表示由 衷的感謝！ 最后，再次對(duì)所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示衷心感謝 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 參考文獻(xiàn) ［1］顧京，王震宇．?dāng)?shù)控加工編程及操作：[M]．北京：高等教育出版社， 2003。 ［2］趙長(zhǎng)明，劉萬(wàn)菊．?dāng)?shù)控加工工藝及設(shè)備：[M]．北京：高等教育出版社， 2003。 ［3］方沂，張永丹．?dāng)?shù)控機(jī)床編程與操作：[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1999。 ［4］劉力，王冰．機(jī)械制圖：[M]．北京：高等教育出版社，2000。 ［5］胡荊生，胡瑞華．公差配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)：[M]．北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保 障出版社，2000。 ［6］王孝達(dá)，田柏齡．金屬工藝學(xué)：[M]．北京：高等教育出版社，1997。 ［7］夏鳳芳．?dāng)?shù)控機(jī)床：[M]．北京：高等教育出版社，2005。 ［8］劉守勇，劉彥竹．機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具：[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2005。 ［9］華茂發(fā)，唐?。?dāng)?shù)控機(jī)床加工工藝：[M]．北京：高等教育出版社，2002。 ［10］華中科技大學(xué)．華中世紀(jì)星車床數(shù)控系統(tǒng) HNC-21/22T 編程說(shuō)明書：2003。 ［11］華中科技大學(xué)．華中世紀(jì)星車床數(shù)控系統(tǒng) HNC-21/22T 操作說(shuō)明書：2003。