汽車傳動軸機械加工工藝及銑床夾具設(shè)計【銑深度4mm的銑扁位】,銑深度4mm的銑扁位,汽車,傳動軸,機械,加工,工藝,銑床,夾具,設(shè)計,深度,mm,妹妹,銑扁位 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 汽車傳動軸的設(shè)計與加工 學(xué) 院 工業(yè)制造學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 指導(dǎo)教師 職稱 二 0 一五 年 四 月二十九日 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 汽車傳動軸的設(shè)計與加工 專 業(yè)： 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 摘要：在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直 接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在 制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床 的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和 走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。 關(guān)鍵詞：工藝過程；毛坯；進給量；走刀長度； XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） The commander paving machine structure design Specialty： Student Number： Student： Supervisor： Abstract：E nable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Key words：pneumatic manipulator ；cylinder ；pneumatic loop ；Fout degrees of freedom XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 目 錄 緒論 .............................................................................1 1. 選題的意義 ....................................................................3 2. 夾具的發(fā)展方向 ................................................................3 3. 本章小結(jié) ......................................................................6 4. 汽車傳動軸的加工工藝規(guī)程設(shè)計 ..................................................8 4.1 汽車傳動軸的作用 ..........................................................9 4.1.1 汽車傳動軸的技術(shù)要求 ...............................................10 4.2 汽車傳動軸的工藝分析 ....................................................11 4.3 確定毛坯，繪制毛坯簡圖 ..................................................11 4.3.1 選擇毛坯 ...........................................................12 4.3.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 ...................................12 4.4 擬定汽車傳動軸工藝路線 ..................................................13 4.4.1 定位基準的選擇 .....................................................13 4.4.2 精基準的選擇 .......................................................15 4.4.3 粗基準的選擇 .......................................................16 4.5 各面、孔加工方法的確定 ...................................................17 4.6 加工階段的劃分 ...........................................................18 4.7 工序的集中于分散 .........................................................19 4.8 工序順序的安排 ...........................................................20 4.8.1 機械加工工序 .......................................................21 4.8.2 熱處理工序 .........................................................22 4.8.3 輔助工序 ...........................................................22 5. 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 ....................................................23 5.1 機床設(shè)備的選用..........................................................23 5.2 工藝裝備的選用..........................................................23 6. 切削用量與時間定額的計算 ....................................................23 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 7. 夾具設(shè)計 ....................................................................24 7.1 問題的提出 ..............................................................25 7.2 定位方案................................................................26 7.3 夾緊機構(gòu)................................................................27 7.4 夾具與機床的聯(lián)接元件....................................................28 7.5 定位誤差分析............................................................28 7.6 切削力及夾緊力的計算....................................................29 結(jié)論 ............................................................................30 參考文獻 ........................................................................31 致謝 ............................................................................32 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 0 緒論 1 選 題 的 意 義 當人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的 基本領(lǐng)域，正吹著改革之風(fēng)。一項優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，往往可以使得生產(chǎn)效率 大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜的，不規(guī)則的汽車傳動軸類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計的 高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計，制造工 作量，占新產(chǎn)品工藝準備工作量的 50%—80%。生產(chǎn)設(shè)計階段，對夾具的選擇和設(shè) 計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具 的設(shè)計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣 起著舉足輕重的作用。 如今，制造商們需要供應(yīng)商提供一步到位服務(wù)，他們要求世界范圍內(nèi)的當?shù)?供應(yīng)商能夠支持全球化生產(chǎn)。他們堅持與供應(yīng)商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努 力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時間的對策。那些制作夾具的人，必須 采用與制作價值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們 正在迎接這種挑戰(zhàn)。 2 夾 具 的 發(fā) 展 方 向 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、 智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、 經(jīng)濟方向發(fā)展。 一、高精度 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制 造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達 到 0.01mm/300mm，平行度高達 0.01mm/500mm。德國 demmeler（戴美樂）公司制 造的 4m 長、2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平 口鉗的平行度和垂直度在 5μm 以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達±5μm；瑞 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 1 士 EROWA 柔性夾具的重復(fù)定位精度高達 2～5μm。機床夾具的精度已提高到微米 級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè) 的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 二、高效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。 為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾 緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾 具，加緊和松開工件只用 1～2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和 多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典 3R 夾具 僅用 1 分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國 Jergens（杰金 斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球 鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作 用。 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。 利用模塊化設(shè)計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成 為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的 創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用 CAD 技術(shù)， 可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用 戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的 夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾 具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站， 為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計 與服務(wù)的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 四、通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重 組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收 回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊 接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元 件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 2 推廣應(yīng)用的價值。 3 本 章 小 結(jié) 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) 的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，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)控機床的問世，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。特別是計算方法和計算機技術(shù)的 迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個 新的階段。 自 20 世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(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。機床夾具對零件加工的質(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。 4 汽 車 傳 動 軸 的 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 4.1 汽 車 傳 動 軸 的 作 用 該零件為汽車傳動軸，是汽車傳動總成中的零件圖、毛坯圖分別如附圖 1、 附圖 2 所示。 （附圖 1 零件圖） XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 3 （附圖 2 毛坯圖） 4.1.1 汽 車 傳 動 軸 的 技 術(shù) 要 求 汽 車 傳 動 軸 的 技 術(shù) 要 求 見 表 1.1 表 1.1 汽車傳動軸技術(shù)要求 加工表面 偏差 mm 公差及精度 等級 粗糙度 Ra μm 形位公差/mm 外圓20?06.3?IT7 1.6 外圓35.2IT7 1.6 的外圓2?0.?IT7 1.6 外圓4IT10 6.3 外圓25?04.2??IT7 3.2 外圓03.1IT7 1.6 4.2 汽 車 傳 動 軸 工 藝 分 析 分析可知本零件材料為 45 鋼。該零件具有較高的強度，耐磨性，耐熱性， 減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。汽車傳動軸具有幾組外圓表 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 4 面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知， ， ， 外圓的中心線是主要的設(shè)計基準和06.32??5.20.3?? 加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組： 1. 外圓為中心的加工表面06.32?? 這一組加工表面包括： ， ， 外圓的車削加工及端面和倒06.32??5.20.3?? 角。 2.扁位 28 處的銑削加工 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。 由參考文獻中有關(guān)面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要 求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可 以在普通機床上加工。 4.3 確 定 毛 坯 、 繪 制 毛 坯 簡 圖 4.3.1 選 擇 毛 坯 根 據(jù) 零 件 差 資 料 知 ： 零 件 材 料 確 定 毛 坯 為 鍛 打 毛 坯 ， 通 過 計 算 和 查 詢資料可知，毛坯重量約為 4.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用金屬型鍛造 毛坯。 4.3.2 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機 械 加 工 余 量 零件基本尺寸在 70—300 之間，由表 2-1 可知，差得該鍛件的尺寸公差等級 CT 為 8～10 級。由表 2-5 可知，加工余量等級 MA 為 G 級，故 CT=10 級，MA 為 G 級。 表 2.1 用查表法確定各加工表面的總余量 加 工 表 面 基 本 尺 寸 加 工 余 量 等 級 加 工 余 量 數(shù) 值 說 明 外圓 06.32??Φ 20 H 2.5 雙 側(cè) 加 工 （ 取 下 行 值 ） XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 5 外圓 05.23??Φ 30 H 2.5 雙 側(cè) 加 工 （ 取 下 行 值 ） 外圓 .Φ 32 H 2.5 雙 側(cè) 加 工 （ 取 下 行 值 ） 外圓44?G 3.0 雙 側(cè) 加 工 （ 取 下 行 值 ） 外圓25?5G 2.5 雙 側(cè) 加 工 （ 取 下 行 值 ） 外圓 03.1?20H 2.0 雙 側(cè) 加 工 （ 取 下 行 值 4.4 擬 定 汽 車 傳 動 軸 工 藝 路 線 4.4.1 定 位 基 準 的 選 擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加 工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，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。 4.4.2 精 基 準 的 選 擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基 準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設(shè)計基準不 重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為 使基準統(tǒng)一，先選擇 外圓和 的外圓作為精基準。06.32??05.2?? 4.4.3 粗 基 準 的 選 擇 對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準 的選擇原則：當零件有不加工表面時，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準，當 零件有很多個不加工表面的時候，則應(yīng)當選擇與加工表面要求相對位置精度較高 大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，汽車傳動軸以外圓作為粗基準。 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 6 4.5 各 面 、 孔 加 工 方 法 的 確 定 根據(jù)汽車傳動軸零件圖上各加工表面的尺寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 確 定 加 工 件 各 表 面 的 加 工 方 法 ， 如 表 4.5： 表 4.5 汽車傳動軸各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等級 粗糙度 加工方案 備注 外圓 06.32??IT7 1.6 粗車、精車 外圓 5. IT7 1.6 粗車、精車 外圓 0.23??IT7 1.6 粗車、精車 外圓4IT9 6.3 粗車 外圓5IT10 6.3 粗車、精車 外圓 03.12??IT7 1.6 粗車、精車 4.6 加 工 階 段 的 劃 分 該汽車傳動軸的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩 個階段。 加工過程中，首先加工面，然后銑扁位，銑花鍵槽，最后加工各細節(jié)部分 （鉆、絞孔等） 4.7 工 序 的 集 中 與 分 散 該零件選用工序集中原則安排汽車傳動軸的加工工序。該汽車傳動軸的生產(chǎn) 類型是中、小批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率； 而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在 一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 7 4.8 工 序 順 序 的 安 排 4.8.1 機 械 加 工 工 序 遵循“先基準后其他”原則 、 “先粗后精”原則、 “先主后次”原則、 “先 面后孔”原則。制定機械加工工序如下： 工序 10：鍛打毛坯料 490X∮45 工序 20：調(diào)質(zhì)處理 HB240-285 工序 30：粗車左端外圓 ， ， 及端面及倒角06.32??05.2?05.23?? 工序 40：調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓 外圓端面及倒角 .01,4 工序 50：調(diào)頭裝夾，精車左端外圓 ， ， 至尺寸6.032??5.02?05.23?? 工序 60：調(diào)頭裝夾，精車右端外圓 外圓端面 .1,4 工序 70：銑外花鍵 工序 80：銑深度 4mm 扁位 工序 90：鉆、絞左端外圓面 直孔 03.15?? 工序 100：鉆、絞左端外圓面 直孔 .0 工序 110：去毛刺倒棱角 工序 120：檢驗 工序 130：入庫 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 8 4.8.2 熱 處 理 工 序 加 工 之 前 進 行 熱 處 理 。 4.8.3 輔 助 工 序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗 和終檢工序。 綜上所述，該汽車傳動軸工序的安排順序為：熱處理（時效處理）——主要 表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工— —主要表面精加工。 4.9 確 定 加 工 路 線 在綜合考慮上述工序安排的原則基礎(chǔ)上，由表 4.9 列出汽車傳動軸的工藝路 線 產(chǎn)品 型號 零件 圖號XX 學(xué)院 機械加工工藝過 程卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 汽車傳動軸 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 45# 毛 坯 種 類 鍛打料 毛坯外 形尺寸 490X∮45 每毛坯件 數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 時 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 準 終 單 件 1 0 鍛 打 鍛打毛坯料 490X∮45 鍛 造 壓力機 2 0 熱 處 理 調(diào)質(zhì)處理 HB240-285 熱處 理 熱處理 爐 布氏硬度計 3 0 車 粗車左端外圓 ， ， 06.32??5.2 及端面及倒角 05.2?? 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 9 4 0 車 調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓 外圓端面及倒角 03.12,5??金 工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 5 0 車 調(diào)頭裝夾，精車左端外圓 ， 06.32?? ， 至尺寸 05.23??. 金 工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 6 0 車 調(diào)頭裝夾，精車右端外圓 外圓端面 03.12,54??金 工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 7 0 銑 銑外花鍵 金 工 X5032 游標卡尺、銑刀 8 0 銑 銑深度 4mm 扁位 金 工 X5032 銑扁位夾具、游標卡 尺 9 0 鉆 鉆、絞左端外圓面 直孔 03.15??金 工 Z502 Φ4.2 鉆頭、Φ5 機用 鉸刀 1 0 0 鉆 鉆、絞左端外圓面 直孔 .金 工 Z502 Φ4.2 鉆頭、Φ5 機用 鉸刀 1 1 0 鉗 去毛刺倒棱角 裝配 鉗工臺、平板銼 1 2 0 檢 檢驗 質(zhì)檢 塞規(guī)、卡尺、百分表、 內(nèi)徑千分尺、游標卡 尺等 1 3 0 倉 庫 入庫 倉 庫 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 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 10 5 機 床 設(shè) 備 及 工 藝 裝 備 的 選 用 5.1 機 床 設(shè) 備 的 選 用 在 大 批 生 產(chǎn) 條 件 下 ， 可 以 選 用 高 效 的 專 用 設(shè) 備 和 組 合 機 床 ， 也 可 選 用 通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機床型號，所選用的組合機床應(yīng)提出機床特 征，如“四面組合機床” 。主要以由表 3.2 給出。 5.2 工 藝 裝 備 的 選 用 工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)簡要寫出它們的名稱， 如“鉆頭” 、 “百分表” 、 “車床夾具”等。 刀具、量具以在 3.2 給出。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具 均為專用夾具。 6 切 削 用 量 、 時 間 定 額 的 計 算 6.1 粗車左端外圓 ， ， 及端面及倒角0.32??05.2?05.23?? 本工序為粗車左端外圓 ， ， 及端面及倒角6..05.23?? 的工序，我們選擇機床：普通車床 CA6140，功率 P=13kw； 刀具：選用高速鋼外圓車刀， 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1— 39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 20z?25wd 1)車削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—27 可知 1—2 這里取 1.5ea? 2)選擇進給量 經(jīng)過查表可知： 0.23 f 0.5pa? XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 11 3)選擇車削的速度 經(jīng)查表可知 0.6/3/minvs? 所以： 10619/in.4vnrd??? 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 1.4—15 可知： ??122 .0.51926037580zmfppLTanlDlL?????? 所以， 190.65minzmTf? 5)計算車削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有 ： 0.83.650.839.1zzefpFCadaz?? 式中： 01.526zefad?.5pza 所以， 0.83.650.8391zzefpFCadz?? ..0.83.252N??? 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表 3.28 有 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 12 .93.6.81310FvPkw???? 所以，機床的功率足夠； 6.2 調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓 外圓端面及倒角 03.12,54?? 1） 確定背吃刀量 。由于粗加工單邊余量為 1.3mm 可在一次走刀內(nèi)完成，pa 故 m75.0? 2）確定進給量 。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為f ， 以及工件直徑為 時mHB2516??ap3?m40~2 rmf/5.0~2? 按 CK6140 車床說明書選擇 rf/3.0? 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù) CK6140 車床說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力 。NF350max? 當鋼的強度 ， ， ， ，MPab810~6??mp4?rf/75.0?4k （預(yù)計）時，進給力為 。min/5vc NFf182? 切削時 的修正系數(shù)為 ， ， 故實際進給力為fF.voFfk.sfk?1.krFf f 0182?? 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故選 的進給量可用。rmf/5.0? 3）確定切削速度 cv 當用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料， ，1YTMPab70~63??mp3? XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 13 ，切削速度rmf/54.0?min/109vt? 4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因為 車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。 5）確定車削速度 和每分鐘進給量cvfv 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27 與 1.28 中公式計算： =8.88m/min；10ndvc?? 根據(jù)一下公式，可得： 10375??? = 機 動Tmin;23.019*5./20*??nfL 6.3 調(diào)頭裝夾，精車左端外圓 ， ， 至尺寸6.??05.23?05.23?? 1） 確定背吃刀量 。由于粗加工單邊余量為 1.3mm 可在一次走刀內(nèi)完成，pa 故 m75.0? 2）確定進給量 。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為f ， 以及工件直徑為 時mHB2516??ap3?m40~2 rmf/5.0~2? 按 CA6140 車床說明書選擇 rf/3.0? 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù) CK6140 車床說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力 。NF350max? XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 14 當鋼的強度 ， ， ， ，MPab810~6??mp4?rf/75.0??45k （預(yù)計）時，進給力為 。min/5vc NFf182? 切削時 的修正系數(shù)為 ， ， 故實際進給力為fF.voFfk.sfk?1.krFf f 0182?? 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故選 的進給量可用。rmf/5.0? 3）確定切削速度 cv 當用 硬質(zhì)合金車刀加工 鋼料， ，1YTMPab70~63??mp3? ，切削速度rmf/54.0?min/109vt 4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為 1.4mm，因為 車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60min。 5）確定車削速度 和每分鐘進給量cvfv 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.27 與 1.28 中公式計算： =8.88m/min；10ndvc?? 根據(jù)一下公式，可得： 10375??? = 機 動Tmin;23.019*5./20*??nfL 6.4 調(diào)頭裝夾，精車右端外圓 外圓端面 03.1,54?? 車床：選用 CA6140 型車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標卡尺 （1） ，走刀次數(shù) 。map?? （2）進給量 。rf/3.0 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為 ，硬質(zhì)合金端車刀壽命m5.1 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 15 。min50?T （4）確定切削速度 min)/(fakCVyxpm? 根據(jù)表 1.27，其中 ， ， ， ，18.?vk24vC15.0?vx3.vy ，所以：3.0? min)/(67.49.876..53.045.26CV?? 確定主軸轉(zhuǎn)速： md8? in/681.291470).3(6714901 rvn ????? 取標準轉(zhuǎn)速 in/r 則實際切削速度 2dV? 6.5 銑外花鍵 本工序為銑外花鍵的工序,我們選擇機床：銑床 X5032，功率 P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 20z?25wd 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—27 可知 1—2 這里取 1.5ea? 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—28 3—29 可知 0.25 fa?0.5pa? 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—30 可知0.6/3/minvs? XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 16 所以： 1036190/min.4vnrd???? 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 1.4—15 可知：機床功率 足夠。 6.6 銑深度 4mm 扁位 本工序為銑深度 4mm 扁位的工序,我們選擇機床：銑床 X5032，功率 P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 20z?25wd 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—27 可知 1—2 這里取 1.5ea? 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—28 3—29 可知 0.25 fa?0.5pa? 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—30 可知0.6/3/minvs? 所以： 10619/in.4vnrd??? 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 1.4—15 可知： XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 17 ??122 .0.51926037580zmfppLTanlDlL?????? 所以， 190.65minzmTf? 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有 ： 0.83.650.839.1zzefpFCadaz?? 式中： 01.526zefad?.5pza 所以， 0.83.650.8391zzefpFCadz?? ..0.83.252N??? 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表 3.28 有 .93.6.81310FvPkw???? 所以，機床的功率足夠； 6.7 鉆、絞左端外圓面 直孔 0.15?? 由于工件的材料位 45#鋼我們選擇機床: 選用搖臂鉆床 Z502 P=1.5kw XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 18 鉆頭的選擇: 選用 4.2 麻花鉆、 材料為高速鋼 ?機 用 鉸 刀5? 10???30??? 1）鉆削進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—42 有 0.9/fmr? 2）鉆削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—42 有 0.35/21/invs? 所以 304/mi.nrd??? 3） 、計算切削深度 pa 21p? 4） 、鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有 0MCmdxfy?310myxCdfk??? 式中： 25.63190.8mXy 所以， 103myxCdfk??? .9.825.6534N? 5）計算軸向力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有 軸向力 ..fFXYCdK? XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 19 式中 58.610.FCXY? 所以 0.858623591N?? 因零件材料為 HB=150，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有 0.60.6419mFHBK????????????? 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 34.5032.591MNm?? 6）計算切削功率 因為 304/in5./rrs 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有35.1212.460nmPM??????? kw? 所以，機床功率足夠。 6.8 鉆、絞右端外圓面 直孔 03.15?? 由于工件的材料位 45#鋼我們選擇機床: 選用搖臂鉆床 Z502 P=1.5kw 鉆頭的選擇: 選用 4.2 麻花鉆、 材料為高速鋼 ?機 用 鉸 刀5? 10???30??? 1）鉆削進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—42 有 0.9/fmr? 2）鉆削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—42 有 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 20 0.35/21/minvs? 所以 304/i.nrd??? 3） 、計算切削深度 pa 21pm? 4） 、鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有 0MCdxfy?310myxCdfk??? 式中： 25.63190.8mXy 所以， 103myxCdfk??? .9.825.6534N? 5）計算軸向力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有 軸向力 ..fFXYCdK? 式中 58610.F 所以 0.858623591N??? 因零件材料為 HB=150，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有 0.60.6419mFHBK???????????? 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 34.5032.591MNm?? XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 21 6）計算切削功率 因為 304/min5.1/rrs? 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3—36 有35.122.460nmPM????? 1kw?? 所以，機床功率足夠。 7 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 。 根 據(jù) 老 師 給 定 的 題 目 ， 設(shè) 計 工 序 80—銑 深 度 4mm 的 銑 扁 位 的 夾 具 。 本 專 用 夾 具 將 用 于 X5032 立 式 銑 床 的 加 工 。 刀 具 為 面 銑 刀 等 ， 制 造 夾 具 體 毛 坯 的 材 料 為 Q235A。 通 過 機 加 工 得 到 。 7.1 問題的提出 本 夾 具 主 要 用 來 工 序 80—銑 深 度 4mm 的 銑 扁 位 的 夾 具 。 由 于 工 序 較 多 ， 工 藝 要 求 相 對 較 高 ， 加 工 相 對 復(fù) 雜 。 本 夾 具 的 設(shè) 計 工 程 中 應(yīng) 主 要 考 慮 如 何 定 位 ， 使 用 六 點 定 位 原 理 限 制 六 個 自 由 度 。 同 時 由 于 加 工 過 程 中 受 力 較 大 ， 受 力 方 向 較 多 ， 還 應(yīng) 考 慮 如 何 才 能 實 現(xiàn) 很 好 的 夾 緊 ， 以 便 進 行 相 應(yīng) 的 機 械 加 工 。 其 次 還 應(yīng) 考 慮 如 何 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 勞 動 強 度 。 本 專 用 夾 具 將 用 于 X5032 立 式 銑 床 的 加 工 。 7.2 定位方案 工 件 以 外 圓 及 外圓為 定 位 基 準 ， 采 用 V 型 塊 與 平 面 組6.03??04.25??? 合 定 位 方 案 。 其 中 平 面 限 制 工 件 三 個 自 由 度 ， V 型 塊 限 制 兩 個 自 由 度 。 定 位 后 只 有 Z 軸 的 轉(zhuǎn) 動 無 法 限 制 ， 但 是 由 于 本 工 件 夾 緊 部 分 為 圓 柱 形 ， 因 此 無 需 對 該 自 由 度 進 行 限 制 。 綜 上 ， 該 定 位 方 案 可 行 。 7.3 夾緊機構(gòu) 采 用 螺 旋 推 動 V 型 塊 夾 緊 機 構(gòu) ， 通 過 擰 緊 右 端 C 型 固 定 手 柄 壓 緊 螺 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 22 釘 ， 推 動 活 動 V 型 塊 壓 緊 工 件 實 現(xiàn) 夾 緊 。 同 時 輔 助 以 快 速 壓 板 ， 進 行 輔 助 夾 緊 。 7.4 夾具與機床聯(lián)接元件 采 用 兩 個 標 準 定 為 鍵 ， 固 定 在 夾 具 體 底 面 同 一 條 直 線 位 置 的 鍵 槽 中 ， 用 于 確 定 機 床 夾 具 相 對 于 機 床 進 給 方 向 的 正 確 位 置 。 要 保 證 定 位 鍵 的 寬 度 與 機 床 工 作 臺 T 型 槽 相 匹 配 的 要 求 。 定 位 鍵 可 以 承 受 一 定 的 銑 削 扭 矩 ， 減 輕 夾 緊 螺 栓 、 夾 具 體 與 機 床 的 負 荷 ， 加 強 夾 具 加 工 過 程 的 穩(wěn) 定 性 。 7.5 定位誤差分析 定 位 元 件 尺 寸 及 公 差 的 確 定 。 夾 具 的 主 要 定 位 元 件 為 三 個 支 承 釘 和 一 個 V 形 塊 ， 定 為 基 準 與 工 序 基 準 相 重 合 ， 所 以 基 準 不 重 合 誤 差 △ b=0， 由 于 存 在 間 隙 ， 定 位 基 準 會 發(fā) 生 相 對 位 置 的 變 化 即 存 在 基 準 位 移 誤 差 。 由 表 2-3 鍛 件 尺 寸 公 差 ， 基 準 位 移 誤 差 為 。 所 以 定 位 誤mj 4.12/8.?? 差 。mbjd4.1??? 7.6 切削力及夾緊力的計算 各 工 序 中 ， 鉆 孔 過 程 受 力 最 大 ， 所 以 只 計 算 該 工 序 切 削 力 即 可 。 鉆 孔 切 削 力 ： 查 《 機 床 夾 具 設(shè) 計 手 冊 》 P70 表 3-6， 得 鉆 削 力 計 算 公 式 ： HBSDP6.09.670?? 式 中 P─ ─ ─ 鉆 削 力 t─ ─ ─ 鉆 削 深 度 , 45mm S─ ─ ─ 每 轉(zhuǎn) 進 給 量 , 0.5mm D─ ─ ─ 麻 花 鉆 直 徑 , Φ 30mm HB─ ─ ─ 布 氏 硬 度 ， 140HBS 所 以 P6.09.6.7?? =968（ N） 鉆 孔 的 扭 矩 ： DM6.094.0201.?? 式 中 S─ ─ ─ 每 轉(zhuǎn) 進 給 量 , 0.5mm D─ ─ ─ 麻 花 鉆 直 徑 , Φ 30mm XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 23 HB─ ─ ─ 布 氏 硬 度 ， 140HBSDM6.9.2014.??? = ×0.014× ×3 254.0.0 =1840(N·M) 根 據(jù) 手 冊 查 得 該 夾 緊 力 滿 足 要 求 ， 故 此 夾 具 可 以 安 全 工 作 。 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 24 結(jié) 論 很快結(jié)束了繁忙的畢業(yè)設(shè)計階段。期間，在老師的的辛勤指導(dǎo)下，取得了 一定的成績，畢業(yè)設(shè)計是《機械制造基礎(chǔ)》課程的一個重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計通過 理論與實踐的結(jié)合，加深了我們對理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認 識。 這次畢業(yè)設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階 段是專用夾具設(shè)計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具 設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 回顧起此次汽車傳動軸的畢業(yè)設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實 踐，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的 東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 25 學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只 有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中 得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能 力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免 會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前 所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等。 我覺得這次設(shè)計最重要的是讓我懂得了團隊精神的重要性。在本次設(shè)計過程 中，如果我們沒有一個很好的團隊互助，許多問題仍然將是問題，但是，很“遺 憾”我們進行了很好的合作。很多自己想了很久沒有結(jié)果的問題，在大家的幫助 下很快就可以解決掉。我深刻的感覺到團隊合作的重要性。 另外，還要特別感謝我們的指導(dǎo)老師和授課老師。在這次設(shè)計過程中如果沒 有他們的細心的幫助、辛勤的指導(dǎo)、孜孜不倦的教誨，可以說我們不可能這么順 利的完成本次設(shè)計！ 參考文獻 [1]孟 少 農(nóng) 主 編 .機 械 加 工 工 藝 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1991 [2]李 益 民 主 編 .機 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 簡 明 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1993 [3]崇 凱 主 編 .機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) .化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 1993 [4]王 紹 俊 主 編 .機 械 制 造 工 藝 設(shè) 計 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1987 [5]黃 如 林 主 編 .切 削 加 工 簡 明 實 用 手 冊 .化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 2004 [6]薛 源 順 主 編 .機 床 夾 具 設(shè) 計 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1995 [7]崇 凱 主 編 .機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 南 . 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 2006.12 [8]陳 于 萍 ， 高 曉 康 主 編 .互 換 性 與 測 量 技 術(shù) .北 京 高 等 教 育 出 版 社 ， 2005. [9]司 乃 鈞 ， 許 德 珠 主 編 .熱 加 工 工 藝 基 礎(chǔ) . 高 等 教 育 出 版 社 ， 1991 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 26 [10]張 龍 勛 主 編 .機 械 制 造 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 及 習(xí) 題 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1999.11 [11]艾 興 ， 肖 詩 綱 主 編 .切 削 用 量 簡 明 手 冊 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2002 致 謝 時間過得真快，轉(zhuǎn)眼就要到了畢業(yè)的時候了，心里感概很多，在論文完成之際，我要 向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！感謝您這三年對我們的諄諄教導(dǎo)，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以 精心的指導(dǎo)，同時還在思想給我以無微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在 順利地完成?？齐A段的學(xué)業(yè)同時，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道 自己想要什么，知道以后的人生目標是什么，通過這幾年的學(xué)習(xí)，讓我知道了我們親愛的導(dǎo) 師嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認真加負責，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達開 朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設(shè)計與計算，通過查找了各類的夾具，編程手 冊論文終于可以完成了，我感到很開心，也很激動，因為這是我知識的積累。雖然它不是最 完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經(jīng)盡力的做了，它 是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來對所學(xué)知識的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生 XX 學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計） 27 活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身 上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識。