裝配圖惰輪軸工藝設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)(論文+DWG圖紙)
裝配圖惰輪軸工藝設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)(論文+DWG圖紙),裝配,輪軸,工藝,設(shè)計(jì),以及,工裝,論文,dwg,圖紙
浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
惰輪軸工藝設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)
題 目
院機(jī)電信息分院
系
數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用
專 業(yè)
張 衛(wèi)
姓 名
廖飛軍、楊偉超
指導(dǎo)教師
惰輪軸工藝設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)
摘 要： 本設(shè)計(jì)的零件為惰輪軸，選用QT60-2鋼。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益等各方面的詳細(xì)分析其加工工藝，多采用專用機(jī)床加工。通過(guò)對(duì)零件的分析，此軸要求精度高，工序適當(dāng)集中，要求光滑，所以選用工具和尺寸要準(zhǔn)。最后對(duì)零件進(jìn)行校核。以便達(dá)到零件精度的要求。
關(guān)鍵詞：夾具、校核、
Lazy axle design
Abstract : The design of the axle components are inert choose QT60-2 steel. According to parts of shape, size precision, production and other economic benefits of the detailed analysis of its manufacturing processes, the use of dedicated processing machine. Part of the analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, the parts are checked. To meet the requirements of precision parts.
Keywords : Fixture, Verification,
目 錄
摘 要： 2
前 言 4
一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 5
二 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的基本任務(wù)和要求 5
2.1、基本任務(wù) 5
2.1.1、工藝設(shè)計(jì)的基本任務(wù)................................................................5
2.1.2、夾具設(shè)計(jì)的基本任務(wù)................................................................5
2.2、設(shè)計(jì)要求 5
2.2.1、工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求................................................................5
2.2.2、夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求................................................................5
三 惰輪軸畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法和步驟 6
3.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定...............................................6
3.2、零件材料的分析...............................................................................6
3.3、零件圖的分析...................................................................................7
3.4、確定毛坯...........................................................................................8
3.5、加工工藝路線...................................................................................8
3.6、確定工序尺寸及其公差...................................................................9
3.7、確定切削用量...................................................................................10
3.8、機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇..................................................................10
3.9、設(shè)計(jì)工藝過(guò)程卡..............................................................................11
3.10、零件的程序編制............................................................................12
四 夾具設(shè)計(jì) 12
4.1、夾具設(shè)計(jì)的目的和要求..................................................................12
4.2、夾具類型的確定..............................................................................13
4.3、定位裝置的設(shè)計(jì)..............................................................................13
4.4、夾緊裝置的設(shè)計(jì)..............................................................................16
4.5、導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其它裝置結(jié)構(gòu)、夾具體的確定......................18
4.6、確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合...................................18
4.7、夾具精度分析與計(jì)算.....................................................................19
結(jié) 論............................................................................................................20
致 謝............................................................................................................20
參考文獻(xiàn) 21
前 言
在本次設(shè)計(jì)中，主要包括以下幾個(gè)步驟：
一、 惰輪軸的工藝設(shè)計(jì)：
確定毛坯,確定工藝路線,確定工序切削用量,確定工時(shí)定額的計(jì)算。
二、 惰輪軸夾具的設(shè)計(jì)：
設(shè)計(jì)夾具裝置,導(dǎo)向裝置,確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸,公差配合,夾具精度分析和計(jì)算。
畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的主要目標(biāo)及技術(shù)要求：
設(shè)計(jì)的零件尺寸要求精度高，表面粗糙度也高，要求表面光滑。本零件制品為大批量生產(chǎn)。
一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是：
（1） 培養(yǎng)工程意識(shí)。
（2） 訓(xùn)練基本技能。
（3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。
（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。
二 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的基本任務(wù)和要求
2.1、基本任務(wù)
2.1.1、工藝設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
(1)繪制零件工作圖，毛坯圖各一張
(2)繪制夾具裝備圖，夾具零件圖各一張
(3)編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一套
(4)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份
2.1.2、夾具設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
(1)收集資料,為夾具設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備
(2)繪制草圖,進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析以及夾具的結(jié)構(gòu)方案
(3)繪制總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖,編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
(4)編制夾具的使用說(shuō)明或技術(shù)要求
2.2、設(shè)計(jì)要求
2.2.1、工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求
(1) 保證零件加工質(zhì)量,達(dá)到圖紙的技術(shù)要求
(2) 在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效率
(3) 要盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,生產(chǎn)安全
(4) 在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國(guó)內(nèi)技術(shù)和裝備
(5) 工藝規(guī)程應(yīng)正確.清晰,規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化的要求
2.2.2、夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求
(1) 保證工件的加工精度
(2) 提高生產(chǎn)效率
(3) 工藝性好
(4) 使用性好
(5) 經(jīng)濟(jì)性好
三 惰輪軸畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法和步驟
3.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定
生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用.它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備.
零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算.
N=Qn(1+a%)(1+b%)
式中：N-----零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/臺(tái)）
Q-----產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）
n-----每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）
a%----零件的備品率
b% ---零件的平均廢品率
已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000零件的質(zhì)量約為2㎏，查表1-1可知其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本思路為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主；大量采用專用工裝。這樣安排，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作投資較少，生產(chǎn)效率高，且轉(zhuǎn)產(chǎn)容易。
本設(shè)計(jì)的零件為小型零件，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
3.2、零件材料的分析
本設(shè)計(jì)的零件是惰輪軸，選用QT60-2鋼。QT60-2 鋼是優(yōu)質(zhì)素結(jié)構(gòu)鋼，屬于普通中碳鋼。其強(qiáng)度、硬度較高，熱處理硬度在50°左右，而塑性、韌性略低。不能做沖、擠等加工零件。熱鍛、熱壓性能及被切削性能良好，冷加工變形能力及焊接性能中等。是機(jī)械行業(yè)最常用的鋼號(hào)之一，通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用，還用于高頻或火焰表面淬火處理。其收縮率小。其密度基本和鐵的密度一樣與普通碳素鋼都差不多，和A3更是相近，是7.85g/cm*3。
3.3、零件圖的分析：
要求：表面清晰，無(wú)毛刺，尺寸精度如上圖。
零件的作用：該零件主要適用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中力的傳送，用于機(jī)床，汽車等產(chǎn)品。
3.4 確定毛坯
(1) 確定毛坯種類
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄造件。
毛坯圖
(2)確定鑄件形狀
(1)根據(jù)第一章有關(guān)表格及《鑄工手冊(cè)》，確定外表面單邊加工余量為2.5~3mm
(2)根據(jù)《鑄工手冊(cè)》，軸可通過(guò)拔長(zhǎng)得到，為簡(jiǎn)化鑄造工藝，對(duì)直徑相近的臺(tái)階適當(dāng)合并
(3)根據(jù)《軋制圓棒料切斷和端面加工余量》的要求，端面加工余量確定 為3mm
3.5 加工工藝路線
1．定位基準(zhǔn)的選擇
以外圓為粗基準(zhǔn)面加工端面為粗基準(zhǔn)打中心孔，再以中心孔為基準(zhǔn)車外圓。以確定基準(zhǔn)面。
2．?dāng)M定工藝路線
<1>．確定各表面的加工方法
工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時(shí)還要綜合考慮生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸、工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況、工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度如下:
外圓表面及孔加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度
序號(hào)
加工方法
經(jīng)濟(jì)精度（IT）
表面粗糙度
Ra(ｕm)
適用范圍
1
粗車
11～13
25～6.3
適用于淬火鋼以外的各種金屬
2
粗車→半精車
8～10
6.3～3.2
3
粗車→半精車→精車
6～9
1.6～0.8
4
粗車→半精車→精車→拋光
6～8
0.2～0.025
序號(hào)
加工方法
經(jīng)濟(jì)精度（IT）
表面粗糙度
Ra(ｕm)
適用范圍
1
鉆
12～13
12.5
適用于淬火鋼以外的各種金屬
2
鉆→鉸
8～10
3.2～1.6
3
鉆→粗鉸→精鉸
7～8
1.6～0.8
<2>加工順序的安排
在確定了零件各表面的加工方法之后,就要安排加工的先后順序。零件加工順序是否合適，對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著較大的影響。
1． 機(jī)械加工順序的安排
在安排機(jī)械加工順序時(shí)，一般遵循先粗后精、先面后孔、先主后次、基準(zhǔn)先行的原則。對(duì)于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。
2． 加工階段的劃分
對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。為此，一般將整個(gè)工藝過(guò)程劃分階段，按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工家段和光整加工階段。這對(duì)于保證零件加工質(zhì)量、合理使用機(jī)床設(shè)備、及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處。
3． 熱處理工序的安排
熱處理工序主要用來(lái)改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。如圖1-4所示為熱處理工序安排圖。
毛坯-------→粗加工-------→半精加工-------→精加工----→精磨-----→細(xì)磨
↑ ↑
去應(yīng)力退火 正火
4． 合理安排輔助工序
輔助工序種類很多，主要包括檢驗(yàn)、劃線、去毛刺、清洗、平衡、退磁、防銹、包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。
3.6確定工序尺寸及其公差
工序順序確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)達(dá)到的工序尺寸及其公差。工序尺寸公差一般按經(jīng)濟(jì)加工精度確定，但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為兩類：
1． 基準(zhǔn)重合時(shí)（定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)重合）工序尺寸的計(jì)算
當(dāng)確定了各個(gè)工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后，將余量一層層疊加在被加工表面上，計(jì)算順序是從最后一道工序開(kāi)始，由后往前推，就可計(jì)算出每道工序的工序尺寸。
2． 基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算
在零件的加工過(guò)程中為了加工和檢驗(yàn)的方便可靠，或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合的情況。形狀復(fù)雜的零件在加工過(guò)程中需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，這時(shí)工藝尺寸的計(jì)算微比較復(fù)雜，應(yīng)利用尺寸鏈原理進(jìn)行分析和計(jì)算，并對(duì)工序余量進(jìn)行必要的驗(yàn)算（是否夠切）以確定工序尺寸及其公差。
3.7確定切削用量
粗加工時(shí)，切削量為1.5mm 半加工時(shí)，切削量為0.6mm
精加工，切削量為0.2mm;
孔加工時(shí)：用直徑8.5的鉆頭，再用直徑9的鉸刀，用螺紋鉆頭鉆；
3.8機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇
（1）選擇機(jī)床
選擇機(jī)床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機(jī)床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理。
基于次原則本惰輪軸的設(shè)計(jì)所選機(jī)床如下：
數(shù)控機(jī)床、鉆床、磨床等（具體車床類型及型號(hào)請(qǐng)看工藝卡片）。
（2）選擇夾具
①粗車、半精車可采用定心卡盤及尾座頂尖。
②軸孔鉆削深度小，宜選用低速鋼鉆頭。
（3）選擇量具
①粗加工、半精加工可選用通用量具。
Ⅰ端面工序尺寸中無(wú)高公差，而查參考文獻(xiàn)知計(jì)量器具不確定度允許值為0.012mm，故選擇分度值為0.01mm的游標(biāo)卡尺，其不確定度值為0.006mm，可滿足要求。
Ⅱ仿形車工序中軸向尺寸Ф30f6其上偏差為+0.020，下偏差為+0.041，查表并根據(jù)有關(guān)公式計(jì)算得，計(jì)量器具不確定度允許值為0.045mm，查參考文獻(xiàn)選擇分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺，其不確定值可滿足要求。
Ⅲ精加工工序?yàn)榱慵旯こ叽纾纫蟾?，若用通用量具，需選用比較儀、指示表，使用不便。故宜選用專用量具。
⑴外圓測(cè)量宜采用卡規(guī)，測(cè)量時(shí)要注意從相互垂直的兩個(gè)方向測(cè)量。
3.9設(shè)計(jì)工藝過(guò)程卡
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
零件名稱
惰輪軸
材料牌號(hào)
QT60—2
毛坯種類：鑄件
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
010
毛坯鑄造
020
熱處理1
去應(yīng)力退火
030
儀表車車兩端面
平端面
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，三爪卡盤
040
粗車外圓
(1) 車床三爪卡盤夾緊一端面，另一端面用頂針頂住，加工外徑￠33，平端面2mm，端面留有余量，長(zhǎng)度為17
(2) 換頭同方法車另一端面，加工外徑￠33，平端面2mm，端面留有余量，長(zhǎng)度為26
(3) 中間厚度8兩側(cè)面6.3粗車，車到10
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，兩頂針，三爪卡盤
050
半精車外圓
(1) 用頂針和卡盤固定兩端面，加工外徑￠31.8，長(zhǎng)度為19
(2) 換頭用頂針和卡盤固定兩端面，加工外徑￠31.8，長(zhǎng)度為27.5
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，兩頂針，三爪卡盤
060
精車外圓
(1) 換頭車另一端面，用頂針和卡盤固定，加工外徑￠30，長(zhǎng)度為20
(2) 換頭車另一端面，用頂針和卡盤固定，加工外徑￠30，長(zhǎng)度為28，公差為+0.12與—0.07之間
(3) 中間厚度8兩側(cè)面6.3精車，車到8公差在+0.1與-0.1之間
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，兩頂針，三爪卡盤
070
熱處理
正火硬度HB229—302
080
精磨外圓
精磨外圓
磨床M1432B
外圓砂輪
090
鉆孔
Φ9 M6
Z525
鉆頭， 游標(biāo)卡遲，鉆模
100
孔粗加工
Φ9 M6
Z525
鉆頭，游標(biāo)卡遲，鉆模
110
孔精加工
Φ9 M6
Z525
鉆頭，游標(biāo)卡遲，鉆模
120
檢驗(yàn)
去毛刺，修邊
銼刀，砂皮紙
130
入庫(kù)
油封，入庫(kù)
編制（日期）
審核（日期）
共（ ）頁(yè) 第（ ）頁(yè)
3.10零件的程序編制（部分）
1．對(duì)刀
2．編程
G93 X100 Z80
S650 T01 M03
G01 X51 Z2 F0.2
G91X35Z27.5
X33
X31.8
X30.6
X30.4
X30.2
X30
G00 X51 Z4
M02
M30
四 夾具設(shè)計(jì)
4.1夾具設(shè)計(jì)的目的和要求
目的
(1)保證加工精度
(2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
(3)改善工人勞動(dòng)條件
(4)降低生產(chǎn)成本
(5)擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍要求
1、保證工件的加工精度
2、提高生產(chǎn)效率
3、工藝性好
4、使用性好
5、經(jīng)濟(jì)性好
4.2 夾具類型的確定
由此任務(wù)及條件可知：加工零件的加工形狀不是很復(fù)雜，加工精度要求不是很高。但生產(chǎn)批量較大。因此夾具的設(shè)計(jì)不宜太復(fù)雜，在保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的前提下，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，做到經(jīng)濟(jì)合理
4.3定位裝置的設(shè)計(jì)
（1） 確定定位方案
本零件總共有六個(gè)自由度，這里主要控制五個(gè)自由度：
根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位案有兩種
方案一：1－3所示，以￠30的左端面為定位面，限制它的五個(gè)自由度，，，X，Y?！ ?
方案二：1—3所示，以￠30的右端面為定位面，限制它的五個(gè)自由度，，，X，Y
方案一 方案 二
比較上述兩種方案，方案—更合理
（2）定位元件的選擇
1）選擇帶定位銷的底板，作為￠30軸的定位元件，其尺寸和結(jié)構(gòu)按要求確定
2）以￠9孔外緣定位，采用兩種方式：
（1）選用只廠承釘作為￠9外緣定位元件其尺寸和結(jié)構(gòu)按照表3—19和3—20確定，它可限制Z的自由度。該方案由于對(duì)工件的夾緊的效果不是很好
（2）采用移動(dòng)V形塊 作為定位元件，如圖1—4所示它可限制Z自由度，雖然它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是對(duì)工件的加工精度能起到很好的效果。
比較上述兩種方案，確定采用第二種方案
圖 1—4
（3） 定位誤差分析計(jì)算
1）加工M6螺紋盲孔，保證中心距16以及于端面的垂直度為0.03。
計(jì)算中心距尺寸（16）mm定位誤差△D為
△D=△B+△Y
由圖1—3可知, △B=0
基準(zhǔn)位移誤差△Y等于定位銷于定位孔的最大間隙值Xmax,銷孔配合代號(hào)為￠8 ,
￠8H7為￠8+0.021 ￠8n6為￠8-0.002
于是 Xmax=Dmax-dmin=8.021-7.998=0.023mm
△D=△Y= Xmax=0.023（mm）
其中：￡G =0.2mm
△D允=1/3￡G=0.06△D
則 △D〈△D允
該定位方案滿足要求
計(jì)算螺紋孔M6與B面垂直度誤差
同理 △D=△B+△Y
有基準(zhǔn)位移誤差定義可知 △Y=△1+△2
△1是定位銷圓柱部分與臺(tái)階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在第一次安裝中加工出的，其誤差很小，可忽然不計(jì)△1=0
△2是工件與定位面B的垂直度誤差，而工件與定位面B也是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，也可忽然不計(jì)△1=0
因此 △D=△B+△Y=0
定位誤差的允許值△D允=1/3￡G=1/3×0.03=0.01(mm)
顯然 △D〈△D允
2）加工M6通孔：要求保證中心距56mm的定位精度。
同理 △D=△B+△Y，△B=0
而△Y與加工M6相同
△D=△Y=0.023mm
其中：￡G=0.2mm
△D允=1/3￡G=1/3×0.2=0.06mm
顯然 △D〈△D允
3）加工￠9孔，要求保證其中心距為80mm
△D=△B+△Y
△D=△Y=0.023mm
其中 ￡G=0.2mm
△D允=1/3￡G=1/3×0.2=0.06mm
顯然 △D〈△D允
該定位方案滿足要求
由以上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。
4.4 夾緊裝置的設(shè)計(jì)
1夾緊機(jī)構(gòu)
根據(jù)生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機(jī)構(gòu)不宜太復(fù)雜，采用螺旋夾緊方式。其螺桿直徑暫用為M12為縮短裝卸工件的時(shí)間，采用開(kāi)口墊圈。
2夾緊力計(jì)算
（1）加工￠9時(shí)受力分析如圖1—5所示，加工時(shí)鉆削軸向力F與夾緊力F1同向作用在V行塊上，而鉆削扭矩T1則有使工件緊靠V行塊之勢(shì)切削力矩不大。因此，對(duì)于加工此孔來(lái)說(shuō)，夾緊是可靠的，不必進(jìn)行夾緊力校
圖 1—5 圖1—6
（2）加工M6孔時(shí)如圖1—6所示，由于受到的扭矩比較大，夾緊機(jī)構(gòu)因具有足夠的夾緊力和摩擦力矩，為此需進(jìn)行夾緊力的校核。
1） 鉆削軸向力F
F=9.81CFdfFkF
設(shè)f=0.25mm,以知 d011mm其余參數(shù)查文獻(xiàn)得：
F=9.81×61.2×11×0.250.7×0.688=2167.5（N）
2） 鉆削力矩T2
T=9.81CMdMf MkM=9.81×0.0311×11 ×0.25 ×0.866=9.866（N.m）
3） 使工件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩T3
由圖1—6知7
T3=FL=2167.15×0.015=32.15（N.m）
4） 防轉(zhuǎn)夾緊力F′
根據(jù)力的平衡原理得：
F3′fr′+2Fn fr′≥KT3
得F3′=9030.56（N）
5） 夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力為F3
根據(jù)出版選用螺桿直徑為M12mm，由參考文獻(xiàn)【9】查得，采用M12的螺桿時(shí)，許用夾緊力F3〉F3″。顯然滿足夾緊力要求
4.5 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其它裝置結(jié)構(gòu)、夾具體的確定
1． 加工M6螺紋孔導(dǎo)向裝置的確定
為適應(yīng)鉆、擴(kuò)、鉸的要求，現(xiàn)選用快換鉆套及之相適應(yīng)的村套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表3—57和3—58選取。具體尺寸如表1—7所示
表1—7 快換鉆套及襯套尺寸
由《機(jī)械加工手冊(cè)》得：鉆套端面至加工面間的距離一般取（0.3～1）d(d為鉆頭直徑，取8mm.
2． 加工￠9孔的導(dǎo)向裝置的確定
為維修方便，不采用固定鉆套，而選用可換鉆套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表3—5和表3—58選取。其主要尺寸如表1—8所示。
表1—8 可換鉆套及襯套尺寸
鉆套端面至加工表面的距離，選取原則與M6孔相同，因加工精度底，為方排屑， 取 12mm..
各導(dǎo)向件至定位元件間的位置尺寸公差按工件相應(yīng)公差的1/2～1/5選取。因此，它們分別為（16±）mm,(56±)，（80±0.2）。M6孔對(duì)軸心線基準(zhǔn)面垂直度允差0.05mm
￠9孔對(duì)軸心線基準(zhǔn)面平行度允差為0.05mm
3 其它裝置的確定
為便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具的聯(lián)接采用裝配式。夾具體采用開(kāi)式，使加工、觀察、清理切削均方便。
4.6 確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合
1． 技術(shù)要求
（1） 定位元件與夾具底面的垂首度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.03。mm
（2） 導(dǎo)向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.03。mm
（3） 導(dǎo)向元件與夾具底面的平行度誤差允許值為0.02mm
2、公差配合
（1）M6孔鉆套、襯套 、鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號(hào)及精度分別為：
￠14 ￠8
（2）￠14 ￠8
（3）其余部位的公差配合代號(hào)及精度按總裝配所示。
4.7 夾具精度分析與計(jì)算
由圖1—1所示，所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有；尺寸(56)mm, 尺寸(16)mm, 尺寸(80)mm,￠9孔與基準(zhǔn)面C的垂直度0.03mm，M6孔與基準(zhǔn)面B的垂直度0.03mm.其中尺寸80mm, 尺寸56mm, ,，要求較底，不必驗(yàn)算，其余各項(xiàng)精度要求分別驗(yàn)算如下；
（1） 尺寸（16）mm
（2） 定位誤差△D，由前計(jì)算已知△D=0.023
（3） 定位元件對(duì)底面的垂直度誤差△A=0.03
（4） 鉆套與襯套間的最大配合間隙△T1=0.033
（5） 襯套孔的距離公差△T2=0.1
（6） 麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙X=0.050；
得：
△ J= △D2+△A2+△T12+△T22+X2
= 0.0232+0.032+0.0332+0.12+0.0502
=0.034〈2/3￡G=2/3×0.2=0.12
因而夾具能保證尺寸這項(xiàng)加工要求。
由于夾具設(shè)計(jì)的各部分分析與計(jì)算以進(jìn)行，結(jié)果符合要求，在草圖的基礎(chǔ)上繪制正式的總裝配圖
結(jié) 論
經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的分析零件、查閱資料、繪圖、計(jì)算、等復(fù)雜的步驟，最終完成了止動(dòng)塊的模具設(shè)計(jì)。在此期間本人遇到了不少的疑難問(wèn)題，通過(guò)網(wǎng)上查詢、請(qǐng)教師、跟同學(xué)討論之后得到了解決問(wèn)題的辦法。
經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，也為我以后的工作打下了很好的基礎(chǔ)。這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)完成了，但由于本人缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際利用中次設(shè)計(jì)肯定還存在不少的問(wèn)題，需要改進(jìn)。希望老師能給我提點(diǎn)意見(jiàn)和建議。
接下來(lái)的時(shí)間本人會(huì)在公司里好好學(xué)習(xí)，以提高自己的水平，為將來(lái)的工作打下更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
致 謝
在這里，在這本設(shè)計(jì)即將完成之際，我要感謝我們寧波法思特精密雕銑設(shè)備有限公司的領(lǐng)導(dǎo)，是他們給了我設(shè)計(jì)的空間；我還要感謝一直幫助我的楊偉超、廖飛軍兩位導(dǎo)師，他們?cè)谖业脑O(shè)計(jì)中給了我很多的指導(dǎo)，在一些對(duì)我來(lái)說(shuō)比較艱深，比較把握不了方向的地方，給予了我指明，幫我除去了許多不必要的麻煩；在此我還要感謝我們公司技術(shù)課的同仁，是他們不遺余力的幫助，才使我有充足的時(shí)間來(lái)完成本設(shè)計(jì)，謝謝，謝謝你們，因?yàn)橛心銈儾庞斜驹O(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，謝謝?。?！
參考文獻(xiàn)
1、 主編：吳兆祥，《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)》，浙江大學(xué)出版社，2005.1
2、 主編：蔣建強(qiáng)，《數(shù)控加工技術(shù)與實(shí)訓(xùn)》，北京：電子工業(yè)出版社，2003.8
3、 主編：李啟炎，《計(jì)算機(jī)繪圖（初級(jí)）AUTOCAD2004版》，同濟(jì)大學(xué)出版社，2004.7
4、 主編：夏鳳芳，《數(shù)控機(jī)床》，高等教育出版社，2002.7
5、 主編：廖兆榮，《數(shù)控幾雙電氣控制》，高等教育出版社，2005.1
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7、主編：成大先，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社
8、甘永立，《幾何量公差與檢測(cè)》上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1993
9、主編：蘇建修，《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001、5
10、主編：許德珠，《工程材料 》北京：高等教育出版社，2001、6
11、 陳于萍，高曉康，《互換性與測(cè)量技術(shù)》北京：高等教育出版社，2002、9
12、主編：王曉霞，《金屬切削原理與刀具》 北京：航空工業(yè)出版社，2000
21
浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
惰輪軸工藝設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)
題 目
院機(jī)電信息分院
系
數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用
專 業(yè)
張 衛(wèi)
姓 名
廖飛軍、楊偉超
指導(dǎo)教師
惰輪軸工藝設(shè)計(jì)和工裝設(shè)計(jì)
摘 要： 本設(shè)計(jì)的零件為惰輪軸，選用QT60-2鋼。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益等各方面的詳細(xì)分析其加工工藝，多采用專用機(jī)床加工。通過(guò)對(duì)零件的分析，此軸要求精度高，工序適當(dāng)集中，要求光滑，所以選用工具和尺寸要準(zhǔn)。最后對(duì)零件進(jìn)行校核。以便達(dá)到零件精度的要求。
關(guān)鍵詞：夾具、校核、
Lazy axle design
Abstract : The design of the axle components are inert choose QT60-2 steel. According to parts of shape, size precision, production and other economic benefits of the detailed analysis of its manufacturing processes, the use of dedicated processing machine. Part of the analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, the parts are checked. To meet the requirements of precision parts.
Keywords : Fixture, Verification,
目 錄
摘 要： 2
前 言 4
一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 5
二 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的基本任務(wù)和要求 5
2.1、基本任務(wù) 5
2.1.1、工藝設(shè)計(jì)的基本任務(wù)................................................................5
2.1.2、夾具設(shè)計(jì)的基本任務(wù)................................................................5
2.2、設(shè)計(jì)要求 5
2.2.1、工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求................................................................5
2.2.2、夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求................................................................5
三 惰輪軸畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法和步驟 6
3.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定...............................................6
3.2、零件材料的分析...............................................................................6
3.3、零件圖的分析...................................................................................7
3.4、確定毛坯...........................................................................................8
3.5、加工工藝路線...................................................................................8
3.6、確定工序尺寸及其公差...................................................................9
3.7、確定切削用量...................................................................................10
3.8、機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇..................................................................10
3.9、設(shè)計(jì)工藝過(guò)程卡..............................................................................11
3.10、零件的程序編制............................................................................12
四 夾具設(shè)計(jì) 12
4.1、夾具設(shè)計(jì)的目的和要求..................................................................12
4.2、夾具類型的確定..............................................................................13
4.3、定位裝置的設(shè)計(jì)..............................................................................13
4.4、夾緊裝置的設(shè)計(jì)..............................................................................16
4.5、導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其它裝置結(jié)構(gòu)、夾具體的確定......................18
4.6、確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合...................................18
4.7、夾具精度分析與計(jì)算.....................................................................19
結(jié) 論............................................................................................................20
致 謝............................................................................................................20
參考文獻(xiàn) 21
前 言
在本次設(shè)計(jì)中，主要包括以下幾個(gè)步驟：
一、 惰輪軸的工藝設(shè)計(jì)：
確定毛坯,確定工藝路線,確定工序切削用量,確定工時(shí)定額的計(jì)算。
二、 惰輪軸夾具的設(shè)計(jì)：
設(shè)計(jì)夾具裝置,導(dǎo)向裝置,確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸,公差配合,夾具精度分析和計(jì)算。
畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的主要目標(biāo)及技術(shù)要求：
設(shè)計(jì)的零件尺寸要求精度高，表面粗糙度也高，要求表面光滑。本零件制品為大批量生產(chǎn)。
一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是：
（1） 培養(yǎng)工程意識(shí)。
（2） 訓(xùn)練基本技能。
（3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。
（4） 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。
二 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的基本任務(wù)和要求
2.1、基本任務(wù)
2.1.1、工藝設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
(1)繪制零件工作圖，毛坯圖各一張
(2)繪制夾具裝備圖，夾具零件圖各一張
(3)編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一套
(4)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份
2.1.2、夾具設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
(1)收集資料,為夾具設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備
(2)繪制草圖,進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析以及夾具的結(jié)構(gòu)方案
(3)繪制總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖,編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
(4)編制夾具的使用說(shuō)明或技術(shù)要求
2.2、設(shè)計(jì)要求
2.2.1、工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求
(1) 保證零件加工質(zhì)量,達(dá)到圖紙的技術(shù)要求
(2) 在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效率
(3) 要盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,生產(chǎn)安全
(4) 在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國(guó)內(nèi)技術(shù)和裝備
(5) 工藝規(guī)程應(yīng)正確.清晰,規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化的要求
2.2.2、夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求
(1) 保證工件的加工精度
(2) 提高生產(chǎn)效率
(3) 工藝性好
(4) 使用性好
(5) 經(jīng)濟(jì)性好
三 惰輪軸畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法和步驟
3.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定
生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用.它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備.
零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算.
N=Qn(1+a%)(1+b%)
式中：N-----零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/臺(tái)）
Q-----產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）
n-----每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）
a%----零件的備品率
b% ---零件的平均廢品率
已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000零件的質(zhì)量約為2㎏，查表1-1可知其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本思路為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主；大量采用專用工裝。這樣安排，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作投資較少，生產(chǎn)效率高，且轉(zhuǎn)產(chǎn)容易。
本設(shè)計(jì)的零件為小型零件，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
3.2、零件材料的分析
本設(shè)計(jì)的零件是惰輪軸，選用QT60-2鋼。QT60-2 鋼是優(yōu)質(zhì)素結(jié)構(gòu)鋼，屬于普通中碳鋼。其強(qiáng)度、硬度較高，熱處理硬度在50°左右，而塑性、韌性略低。不能做沖、擠等加工零件。熱鍛、熱壓性能及被切削性能良好，冷加工變形能力及焊接性能中等。是機(jī)械行業(yè)最常用的鋼號(hào)之一，通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用，還用于高頻或火焰表面淬火處理。其收縮率小。其密度基本和鐵的密度一樣與普通碳素鋼都差不多，和A3更是相近，是7.85g/cm*3。
3.3、零件圖的分析：
要求：表面清晰，無(wú)毛刺，尺寸精度如上圖。
零件的作用：該零件主要適用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中力的傳送，用于機(jī)床，汽車等產(chǎn)品。
3.4 確定毛坯
(1) 確定毛坯種類
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄造件。
毛坯圖
(2)確定鑄件形狀
(1)根據(jù)第一章有關(guān)表格及《鑄工手冊(cè)》，確定外表面單邊加工余量為2.5~3mm
(2)根據(jù)《鑄工手冊(cè)》，軸可通過(guò)拔長(zhǎng)得到，為簡(jiǎn)化鑄造工藝，對(duì)直徑相近的臺(tái)階適當(dāng)合并
(3)根據(jù)《軋制圓棒料切斷和端面加工余量》的要求，端面加工余量確定 為3mm
3.5 加工工藝路線
1．定位基準(zhǔn)的選擇
以外圓為粗基準(zhǔn)面加工端面為粗基準(zhǔn)打中心孔，再以中心孔為基準(zhǔn)車外圓。以確定基準(zhǔn)面。
2．?dāng)M定工藝路線
<1>．確定各表面的加工方法
工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時(shí)還要綜合考慮生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸、工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況、工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和粗糙度如下:
外圓表面及孔加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度
序號(hào)
加工方法
經(jīng)濟(jì)精度（IT）
表面粗糙度
Ra(ｕm)
適用范圍
1
粗車
11～13
25～6.3
適用于淬火鋼以外的各種金屬
2
粗車→半精車
8～10
6.3～3.2
3
粗車→半精車→精車
6～9
1.6～0.8
4
粗車→半精車→精車→拋光
6～8
0.2～0.025
序號(hào)
加工方法
經(jīng)濟(jì)精度（IT）
表面粗糙度
Ra(ｕm)
適用范圍
1
鉆
12～13
12.5
適用于淬火鋼以外的各種金屬
2
鉆→鉸
8～10
3.2～1.6
3
鉆→粗鉸→精鉸
7～8
1.6～0.8
<2>加工順序的安排
在確定了零件各表面的加工方法之后,就要安排加工的先后順序。零件加工順序是否合適，對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著較大的影響。
1． 機(jī)械加工順序的安排
在安排機(jī)械加工順序時(shí)，一般遵循先粗后精、先面后孔、先主后次、基準(zhǔn)先行的原則。對(duì)于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。
2． 加工階段的劃分
對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。為此，一般將整個(gè)工藝過(guò)程劃分階段，按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工家段和光整加工階段。這對(duì)于保證零件加工質(zhì)量、合理使用機(jī)床設(shè)備、及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處。
3． 熱處理工序的安排
熱處理工序主要用來(lái)改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。如圖1-4所示為熱處理工序安排圖。
毛坯-------→粗加工-------→半精加工-------→精加工----→精磨-----→細(xì)磨
↑ ↑
去應(yīng)力退火 正火
4． 合理安排輔助工序
輔助工序種類很多，主要包括檢驗(yàn)、劃線、去毛刺、清洗、平衡、退磁、防銹、包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。
3.6確定工序尺寸及其公差
工序順序確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)達(dá)到的工序尺寸及其公差。工序尺寸公差一般按經(jīng)濟(jì)加工精度確定，但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為兩類：
1． 基準(zhǔn)重合時(shí)（定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)重合）工序尺寸的計(jì)算
當(dāng)確定了各個(gè)工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后，將余量一層層疊加在被加工表面上，計(jì)算順序是從最后一道工序開(kāi)始，由后往前推，就可計(jì)算出每道工序的工序尺寸。
2． 基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算
在零件的加工過(guò)程中為了加工和檢驗(yàn)的方便可靠，或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合的情況。形狀復(fù)雜的零件在加工過(guò)程中需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，這時(shí)工藝尺寸的計(jì)算微比較復(fù)雜，應(yīng)利用尺寸鏈原理進(jìn)行分析和計(jì)算，并對(duì)工序余量進(jìn)行必要的驗(yàn)算（是否夠切）以確定工序尺寸及其公差。
3.7確定切削用量
粗加工時(shí)，切削量為1.5mm 半加工時(shí)，切削量為0.6mm
精加工，切削量為0.2mm;
孔加工時(shí)：用直徑8.5的鉆頭，再用直徑9的鉸刀，用螺紋鉆頭鉆；
3.8機(jī)床及工藝設(shè)備的選擇
（1）選擇機(jī)床
選擇機(jī)床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機(jī)床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理。
基于次原則本惰輪軸的設(shè)計(jì)所選機(jī)床如下：
數(shù)控機(jī)床、鉆床、磨床等（具體車床類型及型號(hào)請(qǐng)看工藝卡片）。
（2）選擇夾具
①粗車、半精車可采用定心卡盤及尾座頂尖。
②軸孔鉆削深度小，宜選用低速鋼鉆頭。
（3）選擇量具
①粗加工、半精加工可選用通用量具。
Ⅰ端面工序尺寸中無(wú)高公差，而查參考文獻(xiàn)知計(jì)量器具不確定度允許值為0.012mm，故選擇分度值為0.01mm的游標(biāo)卡尺，其不確定度值為0.006mm，可滿足要求。
Ⅱ仿形車工序中軸向尺寸Ф30f6其上偏差為+0.020，下偏差為+0.041，查表并根據(jù)有關(guān)公式計(jì)算得，計(jì)量器具不確定度允許值為0.045mm，查參考文獻(xiàn)選擇分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺，其不確定值可滿足要求。
Ⅲ精加工工序?yàn)榱慵旯こ叽纾纫蟾?，若用通用量具，需選用比較儀、指示表，使用不便。故宜選用專用量具。
⑴外圓測(cè)量宜采用卡規(guī)，測(cè)量時(shí)要注意從相互垂直的兩個(gè)方向測(cè)量。
3.9設(shè)計(jì)工藝過(guò)程卡
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
零件名稱
惰輪軸
材料牌號(hào)
QT60—2
毛坯種類：鑄件
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
010
毛坯鑄造
020
熱處理1
去應(yīng)力退火
030
儀表車車兩端面
平端面
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，三爪卡盤
040
粗車外圓
(1) 車床三爪卡盤夾緊一端面，另一端面用頂針頂住，加工外徑￠33，平端面2mm，端面留有余量，長(zhǎng)度為17
(2) 換頭同方法車另一端面，加工外徑￠33，平端面2mm，端面留有余量，長(zhǎng)度為26
(3) 中間厚度8兩側(cè)面6.3粗車，車到10
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，兩頂針，三爪卡盤
050
半精車外圓
(1) 用頂針和卡盤固定兩端面，加工外徑￠31.8，長(zhǎng)度為19
(2) 換頭用頂針和卡盤固定兩端面，加工外徑￠31.8，長(zhǎng)度為27.5
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，兩頂針，三爪卡盤
060
精車外圓
(1) 換頭車另一端面，用頂針和卡盤固定，加工外徑￠30，長(zhǎng)度為20
(2) 換頭車另一端面，用頂針和卡盤固定，加工外徑￠30，長(zhǎng)度為28，公差為+0.12與—0.07之間
(3) 中間厚度8兩側(cè)面6.3精車，車到8公差在+0.1與-0.1之間
數(shù)控車床
車刀，游標(biāo)卡尺，兩頂針，三爪卡盤
070
熱處理
正火硬度HB229—302
080
精磨外圓
精磨外圓
磨床M1432B
外圓砂輪
090
鉆孔
Φ9 M6
Z525
鉆頭， 游標(biāo)卡遲，鉆模
100
孔粗加工
Φ9 M6
Z525
鉆頭，游標(biāo)卡遲，鉆模
110
孔精加工
Φ9 M6
Z525
鉆頭，游標(biāo)卡遲，鉆模
120
檢驗(yàn)
去毛刺，修邊
銼刀，砂皮紙
130
入庫(kù)
油封，入庫(kù)
編制（日期）
審核（日期）
共（ ）頁(yè) 第（ ）頁(yè)
3.10零件的程序編制（部分）
1．對(duì)刀
2．編程
G93 X100 Z80
S650 T01 M03
G01 X51 Z2 F0.2
G91X35Z27.5
X33
X31.8
X30.6
X30.4
X30.2
X30
G00 X51 Z4
M02
M30
四 夾具設(shè)計(jì)
4.1夾具設(shè)計(jì)的目的和要求
目的
(1)保證加工精度
(2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
(3)改善工人勞動(dòng)條件
(4)降低生產(chǎn)成本
(5)擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍要求
1、保證工件的加工精度
2、提高生產(chǎn)效率
3、工藝性好
4、使用性好
5、經(jīng)濟(jì)性好
4.2 夾具類型的確定
由此任務(wù)及條件可知：加工零件的加工形狀不是很復(fù)雜，加工精度要求不是很高。但生產(chǎn)批量較大。因此夾具的設(shè)計(jì)不宜太復(fù)雜，在保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的前提下，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，做到經(jīng)濟(jì)合理
4.3定位裝置的設(shè)計(jì)
（1） 確定定位方案
本零件總共有六個(gè)自由度，這里主要控制五個(gè)自由度：
根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位案有兩種
方案一：1－3所示，以￠30的左端面為定位面，限制它的五個(gè)自由度，，，X，Y?！ ?
方案二：1—3所示，以￠30的右端面為定位面，限制它的五個(gè)自由度，，，X，Y
方案一 方案 二
比較上述兩種方案，方案—更合理
（2）定位元件的選擇
1）選擇帶定位銷的底板，作為￠30軸的定位元件，其尺寸和結(jié)構(gòu)按要求確定
2）以￠9孔外緣定位，采用兩種方式：
（1）選用只廠承釘作為￠9外緣定位元件其尺寸和結(jié)構(gòu)按照表3—19和3—20確定，它可限制Z的自由度。該方案由于對(duì)工件的夾緊的效果不是很好
（2）采用移動(dòng)V形塊 作為定位元件，如圖1—4所示它可限制Z自由度，雖然它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是對(duì)工件的加工精度能起到很好的效果。
比較上述兩種方案，確定采用第二種方案
圖 1—4
（3） 定位誤差分析計(jì)算
1）加工M6螺紋盲孔，保證中心距16以及于端面的垂直度為0.03。
計(jì)算中心距尺寸（16）mm定位誤差△D為
△D=△B+△Y
由圖1—3可知, △B=0
基準(zhǔn)位移誤差△Y等于定位銷于定位孔的最大間隙值Xmax,銷孔配合代號(hào)為￠8 ,
￠8H7為￠8+0.021 ￠8n6為￠8-0.002
于是 Xmax=Dmax-dmin=8.021-7.998=0.023mm
△D=△Y= Xmax=0.023（mm）
其中：￡G =0.2mm
△D允=1/3￡G=0.06△D
則 △D〈△D允
該定位方案滿足要求
計(jì)算螺紋孔M6與B面垂直度誤差
同理 △D=△B+△Y
有基準(zhǔn)位移誤差定義可知 △Y=△1+△2
△1是定位銷圓柱部分與臺(tái)階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在第一次安裝中加工出的，其誤差很小，可忽然不計(jì)△1=0
△2是工件與定位面B的垂直度誤差，而工件與定位面B也是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，也可忽然不計(jì)△1=0
因此 △D=△B+△Y=0
定位誤差的允許值△D允=1/3￡G=1/3×0.03=0.01(mm)
顯然 △D〈△D允
2）加工M6通孔：要求保證中心距56mm的定位精度。
同理 △D=△B+△Y，△B=0
而△Y與加工M6相同
△D=△Y=0.023mm
其中：￡G=0.2mm
△D允=1/3￡G=1/3×0.2=0.06mm
顯然 △D〈△D允
3）加工￠9孔，要求保證其中心距為80mm
△D=△B+△Y
△D=△Y=0.023mm
其中 ￡G=0.2mm
△D允=1/3￡G=1/3×0.2=0.06mm
顯然 △D〈△D允
該定位方案滿足要求
由以上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。
4.4 夾緊裝置的設(shè)計(jì)
1夾緊機(jī)構(gòu)
根據(jù)生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機(jī)構(gòu)不宜太復(fù)雜，采用螺旋夾緊方式。其螺桿直徑暫用為M12為縮短裝卸工件的時(shí)間，采用開(kāi)口墊圈。
2夾緊力計(jì)算
（1）加工￠9時(shí)受力分析如圖1—5所示，加工時(shí)鉆削軸向力F與夾緊力F1同向作用在V行塊上，而鉆削扭矩T1則有使工件緊靠V行塊之勢(shì)切削力矩不大。因此，對(duì)于加工此孔來(lái)說(shuō)，夾緊是可靠的，不必進(jìn)行夾緊力校
圖 1—5 圖1—6
（2）加工M6孔時(shí)如圖1—6所示，由于受到的扭矩比較大，夾緊機(jī)構(gòu)因具有足夠的夾緊力和摩擦力矩，為此需進(jìn)行夾緊力的校核。
1） 鉆削軸向力F
F=9.81CFdfFkF
設(shè)f=0.25mm,以知 d011mm其余參數(shù)查文獻(xiàn)得：
F=9.81×61.2×11×0.250.7×0.688=2167.5（N）
2） 鉆削力矩T2
T=9.81CMdMf MkM=9.81×0.0311×11 ×0.25 ×0.866=9.866（N.m）
3） 使工件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩T3
由圖1—6知7
T3=FL=2167.15×0.015=32.15（N.m）
4） 防轉(zhuǎn)夾緊力F′
根據(jù)力的平衡原理得：
F3′fr′+2Fn fr′≥KT3
得F3′=9030.56（N）
5） 夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力為F3
根據(jù)出版選用螺桿直徑為M12mm，由參考文獻(xiàn)【9】查得，采用M12的螺桿時(shí)，許用夾緊力F3〉F3″。顯然滿足夾緊力要求
4.5 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其它裝置結(jié)構(gòu)、夾具體的確定
1． 加工M6螺紋孔導(dǎo)向裝置的確定
為適應(yīng)鉆、擴(kuò)、鉸的要求，現(xiàn)選用快換鉆套及之相適應(yīng)的村套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表3—57和3—58選取。具體尺寸如表1—7所示
表1—7 快換鉆套及襯套尺寸
由《機(jī)械加工手冊(cè)》得：鉆套端面至加工面間的距離一般取（0.3～1）d(d為鉆頭直徑，取8mm.
2． 加工￠9孔的導(dǎo)向裝置的確定
為維修方便，不采用固定鉆套，而選用可換鉆套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表3—5和表3—58選取。其主要尺寸如表1—8所示。
表1—8 可換鉆套及襯套尺寸
鉆套端面至加工表面的距離，選取原則與M6孔相同，因加工精度底，為方排屑， 取 12mm..
各導(dǎo)向件至定位元件間的位置尺寸公差按工件相應(yīng)公差的1/2～1/5選取。因此，它們分別為（16±）mm,(56±)，（80±0.2）。M6孔對(duì)軸心線基準(zhǔn)面垂直度允差0.05mm
￠9孔對(duì)軸心線基準(zhǔn)面平行度允差為0.05mm
3 其它裝置的確定
為便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具的聯(lián)接采用裝配式。夾具體采用開(kāi)式，使加工、觀察、清理切削均方便。
4.6 確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合
1． 技術(shù)要求
（1） 定位元件與夾具底面的垂首度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.03。mm
（2） 導(dǎo)向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.03。mm
（3） 導(dǎo)向元件與夾具底面的平行度誤差允許值為0.02mm
2、公差配合
（1）M6孔鉆套、襯套 、鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號(hào)及精度分別為：
￠14 ￠8
（2）￠14 ￠8
（3）其余部位的公差配合代號(hào)及精度按總裝配所示。
4.7 夾具精度分析與計(jì)算
由圖1—1所示，所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有；尺寸(56)mm, 尺寸(16)mm, 尺寸(80)mm,￠9孔與基準(zhǔn)面C的垂直度0.03mm，M6孔與基準(zhǔn)面B的垂直度0.03mm.其中尺寸80mm, 尺寸56mm, ,，要求較底，不必驗(yàn)算，其余各項(xiàng)精度要求分別驗(yàn)算如下；
（1） 尺寸（16）mm
（2） 定位誤差△D，由前計(jì)算已知△D=0.023
（3） 定位元件對(duì)底面的垂直度誤差△A=0.03
（4） 鉆套與襯套間的最大配合間隙△T1=0.033
（5） 襯套孔的距離公差△T2=0.1
（6） 麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙X=0.050；
得：
△ J= △D2+△A2+△T12+△T22+X2
= 0.0232+0.032+0.0332+0.12+0.0502
=0.034〈2/3￡G=2/3×0.2=0.12
因而夾具能保證尺寸這項(xiàng)加工要求。
由于夾具設(shè)計(jì)的各部分分析與計(jì)算以進(jìn)行，結(jié)果符合要求，在草圖的基礎(chǔ)上繪制正式的總裝配圖
結(jié) 論
經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的分析零件、查閱資料、繪圖、計(jì)算、等復(fù)雜的步驟，最終完成了止動(dòng)塊的模具設(shè)計(jì)。在此期間本人遇到了不少的疑難問(wèn)題，通過(guò)網(wǎng)上查詢、請(qǐng)教師、跟同學(xué)討論之后得到了解決問(wèn)題的辦法。
經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，也為我以后的工作打下了很好的基礎(chǔ)。這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)完成了，但由于本人缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際利用中次設(shè)計(jì)肯定還存在不少的問(wèn)題，需要改進(jìn)。希望老師能給我提點(diǎn)意見(jiàn)和建議。
接下來(lái)的時(shí)間本人會(huì)在公司里好好學(xué)習(xí)，以提高自己的水平，為將來(lái)的工作打下更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
致 謝
在這里，在這本設(shè)計(jì)即將完成之際，我要感謝我們寧波法思特精密雕銑設(shè)備有限公司的領(lǐng)導(dǎo)，是他們給了我設(shè)計(jì)的空間；我還要感謝一直幫助我的楊偉超、廖飛軍兩位導(dǎo)師，他們?cè)谖业脑O(shè)計(jì)中給了我很多的指導(dǎo)，在一些對(duì)我來(lái)說(shuō)比較艱深，比較把握不了方向的地方，給予了我指明，幫我除去了許多不必要的麻煩；在此我還要感謝我們公司技術(shù)課的同仁，是他們不遺余力的幫助，才使我有充足的時(shí)間來(lái)完成本設(shè)計(jì)，謝謝，謝謝你們，因?yàn)橛心銈儾庞斜驹O(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，謝謝?。。?
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