泵軸的銑9X3鍵槽夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)7張CAD圖.zip,X3,鍵槽,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,非標(biāo),CAD 摘要 工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性。本次設(shè)計(jì)的課題是泵軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及專用夾具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下： 首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。 第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對(duì)于粗加工，還要校核機(jī)床功率。 最后，設(shè)計(jì)銑9X3鍵槽專用夾具。先提出設(shè)計(jì)問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。 通過以上的概述，整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。 關(guān)鍵詞：泵軸；加工工藝；專用夾具；9X3鍵槽 I 目 錄 摘要 I 前言 1 第1章 零件的作用和分析 3 1.1零件的作用 3 1.2零件的分析 3 第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 5 2.1確定毛坯的制造形式 5 2.2基準(zhǔn)的選擇 6 2.3工件表面加工方法的選擇 7 2.4確定工藝路線 7 2.5加工余量及毛坯尺寸的確定 9 2.6選擇加工設(shè)備及刀具、量具和夾具 11 2.7加工工序的計(jì)算 12 第3章 專用夾具的設(shè)計(jì) 26 3.1定位方案的確定 26 3.2選擇定位元件 26 3.3夾緊方案的確定 27 3.4選擇夾緊元件 27 3.5夾具體的設(shè)計(jì) 27 3.6導(dǎo)向裝置的選擇 28 3.7計(jì)算銑削力和夾緊力 28 3.8分析定位誤差 29 第4章 總結(jié)和致謝 30 4.1總結(jié) 30 4.2致謝 30 參考文獻(xiàn) 31 前言 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要地位。 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，一般夾具設(shè)計(jì)步驟如下： 1、深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究 2、確定工件的定位方法和刀具的導(dǎo)向方式 3、確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 4、確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式 由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)控、加工中心機(jī)床的特點(diǎn),對(duì)機(jī)床夾具的使用性能和結(jié)構(gòu)提出了更高更新的要求,需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、強(qiáng)度高和通用性好、適應(yīng)性強(qiáng)、柔性高的新型夾具系統(tǒng)。這種夾具能適應(yīng)不同的機(jī)床、不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同的規(guī)格型號(hào),能最大限度地滿足各種機(jī)床夾具的需要。以組合夾具為基礎(chǔ)的柔性?shī)A具就是根據(jù)以上的要求設(shè)計(jì)制造的,這種柔性?shī)A具的特點(diǎn)是:元件規(guī)格統(tǒng)一化、元件性能多功能化、元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、模塊化、夾緊工件快速自動(dòng)化、重復(fù)使用可調(diào)化、組裝管理微機(jī)化。柔性?shī)A具是現(xiàn)代夾具一個(gè)主要發(fā)展方向。夾具的發(fā)展趨勢(shì) 1、夾具元件多功能模塊化 能單獨(dú)使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進(jìn)一步增加。如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能,可以一件單獨(dú)使用,也可以幾件組裝在一起使用,T 形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具,使用這種夾具可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間,最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。 2、高強(qiáng)度、高剛性、高精度 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,縮短工件的加工工時(shí),工件的加工已向著高速、大切削量方向發(fā)展,工序高度集中,工件定位夾緊后要依次完成銑、鉆、鏜等多工序的加工。切削力的大小、方向在不斷地變化,這就需要柔性?shī)A具本身要有較高的使用強(qiáng)度和剛度,才能滿足工件的加工精度。 3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化 現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化,使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工,這就需要一種通用而又能重復(fù)使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng),它是由一系列統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的元件和合件組成,利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復(fù)使用的夾具,供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點(diǎn),組裝又像專用夾具那樣簡(jiǎn)單可靠,又有可調(diào)整元件,保留了成組夾具的優(yōu)點(diǎn)。為了便于夾具與機(jī)床定位連接,夾具基體有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定位連接位置,使之專用、組合、成組夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展,以滿足現(xiàn)代化加工設(shè)備的需要。 4、工件夾緊快速化、自動(dòng)化 為縮短工件加工中的輔助時(shí)間,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,工件的裝夾、拆卸也需要機(jī)械化、自動(dòng)化。工件的夾緊由原來的單一功能的壓緊件、緊固件發(fā)展為可以調(diào)整的模塊,以便實(shí)現(xiàn)快速組裝和快速夾緊。對(duì)于批量大的一些零件的加工,液壓夾具、氣動(dòng)夾具可實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)化快速夾緊。 隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代，機(jī)械制造系統(tǒng)欲適應(yīng)這種變化需具備較高的柔性。國(guó)外已把柔性制造系統(tǒng)(FMS)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展方向。柔性化的著眼點(diǎn)主要在機(jī)床和工裝兩個(gè)方面，組合夾具是工裝柔性化的重點(diǎn)。 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，先進(jìn)制造技術(shù)不斷得到發(fā)展。柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)將是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的主流。未來制造過程將變得更智能化，制造企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)的能力更強(qiáng)。柔性制造技術(shù)由于其高效、靈活的特性使其成為實(shí)施敏捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，且應(yīng)用日益廣泛， 已成為整個(gè)機(jī)構(gòu)制造領(lǐng)域的核心技術(shù)，而組合夾具由于其靈活性，已成為現(xiàn)代夾具的主要發(fā)展方向，在制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用。 31 第1章 零件的作用和分析 1.1零件的作用 題目所給定的零件是泵軸。它的主要的作用是泵軸是來固定葉輪和帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。圖1-1為泵軸的零件圖。 圖1-1 泵軸的零件圖 1.2零件的分析 1、組成表面 （1）Ф15所在外圓柱面及其所在左端面； （2）2XФ5配鉆圓柱孔所在圓柱面； （3）R0.5組成槽所在表面及端面； （4）Ф11所在外圓柱面及其端面； （5）Ф7.8、R1、R0.5、1X45°、45組成的圓柱面、圓弧面及其端面； （6）M10-6h螺紋外表面及其右端面； （7）Ф2孔所在表面； （8）尺寸9X3鍵槽所在表面。 2、技術(shù)要求 （1）Ф15所在圓柱面其表面粗糙度公差為3.2um； （2）Ф11所在圓柱面其表面粗糙度公差為3.2um； （3）兩處Ф15X11(見零件圖)需要進(jìn)行表面淬火處理HRC56-62； （4）Ф15外圓柱面所在右端面其表面粗糙度公差為6.3um； （5）調(diào)質(zhì)處理（50-55）HRC。 （6）去毛刺銳邊。 3、形位公差 鍵槽尺寸3上下兩端面相對(duì)于Ф11外圓所在軸線的對(duì)稱度公差為0.05。 第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 根據(jù)待加工件的工作特點(diǎn)和工作的環(huán)境，我們要選擇合適的制造毛坯，毛坯材料選擇的合理，我們?cè)诩庸さ臅r(shí)候能夠很好的保證它的各項(xiàng)加工指標(biāo)，啟到事半功倍的作用。另外還能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省一定費(fèi)用，當(dāng)然了我們?cè)O(shè)計(jì)的毛坯結(jié)構(gòu)要和待加工件構(gòu)造基本相似。 依據(jù)零件圖，本次設(shè)計(jì)零件的材質(zhì)是45鋼。該材料力學(xué)性能良好。 1、選擇毛坯 該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批或大批生產(chǎn)，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，選擇外圓和內(nèi)孔尺寸比較接近的并能滿足使用要求的45鋼棒料。鍛造方法為自由鍛造。 表1-1 主要鍛造方法及工藝特點(diǎn) 2、確定毛坯尺寸及公差 查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，選擇45鋼。Ф20×100mm的棒料。 表1-2 軸徑及長(zhǎng)度對(duì)照表 2.2基準(zhǔn)的選擇 1、粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)的時(shí)候一般要關(guān)注以下3點(diǎn)： 1）保證每一個(gè)表面的加工余量比較的均勻； 2）在零件上面幾個(gè)精度比較高的平面加工比較的均勻的時(shí)候，則應(yīng)該以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)； 3）在滿足上面的兩個(gè)條件的話，不需要加工的表面和要加工的表面定位粗基準(zhǔn)。 這樣可以滿足零件的加工精度使零件的精度更加的高；我們依據(jù)上面的選用原則和應(yīng)該注意的3點(diǎn)，將粗基準(zhǔn)確定為待加工工件Ф20圓柱面。 2、精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇原則：在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，一般遵循下列原則； 1）保證加工表面加工余量合理分配的原則； 2）便于加工零件的裝夾原則； 3）保證相互位置要求原則； 4）為了保證所以加工表面有足夠的加工余量選擇加工余量小的表面作粗基準(zhǔn)，不得用同一尺寸方向上； 5）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)適用的原則。 本文選用Φ20圓柱面為精基準(zhǔn)。 2.3工件表面加工方法的選擇 Φ15所在的左、右端面；Φ15所在的外圓柱面；Φ11外圓柱面；M10螺紋所在的外圓柱面；1.5XR0.5槽；Φ7.8槽；M10所在的外螺紋；2-Φ5圓柱孔；Φ2孔；9X3鍵槽；材料為45鋼，加工方法選擇如下： 1、Φ15所在的左、右端面； 其表面粗糙度公差為12.5um，采用粗車就能夠達(dá)到要求。 2、Φ15所在的外圓柱面；Φ11外圓柱面； 其表面粗糙度公差為3.2um，采用粗車—半精車—精車就能夠達(dá)到要求。 3、M10螺紋； 其表面粗糙度公差為12.5um，采用粗車就能夠達(dá)到要求。 4、1.5XR0.5槽；Φ7.8槽； 其表面粗糙度公差為12.5um，采用粗車就能夠達(dá)到要求。 5、2-Φ5圓柱孔； 其表面粗糙度公差為12.5um，采用鉆2-Φ5圓柱孔底孔、鉆2-Φ5圓柱孔就能夠達(dá)到要求。 8、Φ2孔； 其表面粗糙度公差為12.5um，采用鉆Φ2錐銷孔鉆頭就能夠達(dá)到要求。 9、9X3鍵槽； 其表面粗糙度公差為3.2um，采用圓柱銑刀進(jìn)行粗銑就能夠達(dá)到要求。 2.4確定工藝路線 制定工藝路線的出發(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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用靈活性大的機(jī)床并配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。根據(jù)先面后孔、先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原則以及加工零件的幾何形狀精度、尺寸精度、位置精度等技術(shù)要求，制訂方案如下： 1、工藝路線方案一： 工序1、備料Ф20X100； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、粗車Ф15兩端面； 工序5、粗車Ф15、Ф11、M10-6h外圓及端面； 工序6、半精車Ф15外圓及右端面；Ф11外圓； 工序7、精車Ф15、Ф11外圓； 工序8、車1.5XR0.5、Ф7.8槽及M10-6h螺紋； 工序9、鉆18左端Ф5孔； 工序10、鉆18右端90°方向Ф5孔及Ф2孔； 工序11、銑9X3鍵槽； 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 2、工藝路線方案二： 工序1、備料Φ20X100 工序2、熱處理： 工序3、鉆圓柱孔： 工步1：鉆Φ5圓柱孔底孔； 工步2：鉆Φ5圓柱孔； 工步3：鉆90°方向上Φ5圓柱孔底孔； 工步4：鉆90°方向上Φ5圓柱孔； 工序4、鉆銷孔： 工步1：鉆Φ2銷孔； 工序5、銑槽： 工步1：銑8.5X4長(zhǎng)度為10的鍵槽； 工序6、粗車： 工步1：粗車Φ14所在的右端面； 工步2：粗車Φ14所在的外圓柱面； 工步3：粗車Φ11外圓柱面； 工步4：掉頭粗車Φ14所在的左端面； 工步7：粗車Φ14所在的外圓柱面； 工序4、半精銑： 工步1：半精車Φ14所在的外圓柱面； 工步2：掉頭半精車Φ11所在的外圓柱面； 工步3：半精車M10螺紋所在的外圓柱面； 工步4：半精車2和1.5組成的槽； 工步5：半精車Φ7.8X3所在的螺紋退刀槽； 工序8、車螺紋： 工步1：車M10所在的外螺紋； 工序9、倒角； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫(kù)； 3、工藝方案的比較和分析： 上述兩種工藝方案的特點(diǎn)是：方案一加工工序相對(duì)集中，先進(jìn)行外圓柱面、螺紋面、端面和槽的加工，而后進(jìn)行鉆孔和銑槽加工。通過零件的分析這樣加工其加工的精度能夠達(dá)到要求。方案二加工工序相對(duì)集中，先進(jìn)行鉆孔和銑槽加工，而后進(jìn)行外圓柱面、螺紋面、端面和槽的加工。通過零件的分析這樣加工其加工的精度不能夠保證。 通過權(quán)衡和分析，選擇加工方案一作為本次的加工工藝規(guī)程。 2.5加工余量及毛坯尺寸的確定 根據(jù)工件的原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸： 工序1、備料Ф20X100； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為1.5mm（單邊）； 工序4、粗車Ф15兩端面； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為2mm； 工序5、粗車Ф15、Ф11、M10-6h外圓及端面； 工步1：粗車Ф15外圓及端面； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為1.5mm（單邊）； 工步2：粗車Ф11外圓及端面； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工步3：粗車M10-6h外圓及端面； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為1.5mm（單邊）； 工序6、半精車Ф15外圓及右端面；Ф11外圓； 工步1：半精車Ф15外圓及右端面； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工步2：半精車Ф11外圓； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工序7、精車Ф15、Ф11外圓； 工步1：精車Ф15外圓； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工步2：精車Ф11外圓； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工序8、車1.5XR0.5、Ф7.8槽及M10-6h螺紋； 工步1：車1.5XR0.5槽； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.5mm（單邊）； 工步2：車Ф7.8槽； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.5mm（單邊）； 工步3：車M10-6h螺紋； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.5mm（單邊）； 工序9、鉆18左端Ф5孔； 工步1：鉆18左端Ф5孔的底孔； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工步2：鉆18左端Ф5孔； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.5mm（單邊）； 工序10、鉆18右端90°方向Ф5孔及Ф2孔； 工步1：鉆18右端Ф5孔的底孔； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工步2：鉆18右端Ф5孔； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.5mm（單邊）； 工步3：鉆Ф2孔； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序11、銑9X3鍵槽； 工步1：粗銑9X3鍵槽； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為1.5mm； 工步2：半精銑9X3鍵槽； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為1mm； 工步3：精銑9X3鍵槽； 通過查看《金屬切削加工手冊(cè)》，決定取本工步加工余量為0.5mm； 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 圖2-1 零件的毛坯圖 2.6選擇加工設(shè)備及刀具、量具和夾具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各級(jí)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 1、車削加工 （1）加工設(shè)備：CAK6140數(shù)控車床； （2）裝夾夾具：三爪卡盤，頂尖； （3）加工刀具：麻花鉆，合金車刀； （4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。 2、鉆削加工 （1）加工設(shè)備：Z525立式鉆床； （2）裝夾夾具：專用夾具； （3）加工刀具：麻花鉆； （4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。 4、銑削加工 （1）加工設(shè)備：X52K立式銑床； （2）裝夾夾具：專用夾具； （3）加工刀具：圓柱銑刀； （4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。 2.7加工工序的計(jì)算 工序1、備料Ф20X100； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序1、備料Ф90X120； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=4，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4、粗車Ф15兩端面； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=450r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=10，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5、粗車Ф15、Ф11、M10-6h外圓及端面； 工步1：粗車Ф15外圓及端面； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=450r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=96，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車Ф11外圓及端面； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=550r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=27.25，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：粗車M10-6h外圓及端面； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=550r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=11，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序6、半精車Ф15外圓及右端面；Ф11外圓； 工步1：半精車Ф15外圓及右端面； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量f=0.25mm/r。 6、切削速度=22.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=500r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=68.75，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精車Ф11外圓； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量f=0.25mm/r。 6、切削速度=22.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=620r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=17，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序7、精車Ф15、Ф11外圓； 工步1：精車Ф15外圓； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量f=0.3mm/r。 6、切削速度=25m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=550r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=68，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：精車Ф11外圓； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量f=0.3mm/r。 6、切削速度=25m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=800r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=17，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序8、車1.5XR0.5、Ф7.8槽及M10-6h螺紋； 工步1：車1.5XR0.5槽； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：樣板量規(guī)； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=550r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=1.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：車Ф7.8槽； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：樣板量規(guī)； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=550r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：車M10-6h螺紋； 1、加工設(shè)備：數(shù)控車床，型號(hào)CAK6140； 2、加工刀具：合金車刀； 3、測(cè)量工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量f=0.2mm/r。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查CAK6140數(shù)控車床轉(zhuǎn)速圖，取n=550r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=12，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序9、鉆18左端Ф5孔； 工步1：鉆18左端Ф5孔的底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=7m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=15，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：鉆18左端Ф5孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=15，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序10、鉆18右端90°方向Ф5孔及Ф2孔； 工步1：鉆18右端Ф5孔的底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=7m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=15，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：鉆18右端Ф5孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=15，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：鉆Ф2孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=735r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=10，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序11、銑9X3鍵槽； 工步1：粗銑9X3鍵槽； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：圓柱銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=3m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=10，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精銑9X3鍵槽； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：圓柱銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=4m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=10，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精銑9X3鍵槽； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：圓柱銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=475r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=10，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 第3章 專用夾具的設(shè)計(jì) 3.1定位方案的確定 1、確定泵軸的定位方案 在進(jìn)行本工序加工之前，其相應(yīng)的圓柱面、端面、圓柱孔等都已經(jīng)加工完成。 （1）以Ф15所在的外圓柱面和V型定位塊進(jìn)行定位，限制4個(gè)自由度； （2）采用工件擋銷和Ф15所在的右端面進(jìn)行定位，限制1個(gè)自由度； （3）在Ф5的圓柱孔內(nèi)插入菱形銷，對(duì)其進(jìn)行定位，限制1個(gè)自由度；實(shí)現(xiàn)了零件的完全定位。 2、確定V型定位塊、對(duì)刀塊的定位方案 V型定位塊、對(duì)刀塊的定位方案都是采用“一面兩銷” 3.2選擇定位元件 1、確定泵軸的定位元件 其定位元件有：V型定位塊、工件擋銷和菱形銷。 2、確定V型定位塊、對(duì)刀塊的定位元件 其定位元件有：圓柱銷和菱形銷。夾具裝配圖見下圖3-1： 圖3-1 定位裝置圖 3.3夾緊方案的確定 1、確定泵軸的夾緊方案 利用六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、圓柱銷、連接螺栓、V型壓板、彈簧對(duì)工件進(jìn)行夾緊。 2、確定V型定位塊、對(duì)刀塊的夾緊方案 采用對(duì)角線安裝的2個(gè)內(nèi)六角螺栓，上下方向夾緊。 3.4選擇夾緊元件 1、確定泵軸的夾緊元件 其夾緊元件有：六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、圓柱銷、連接螺栓、V型壓板、彈簧。 2、確定V型定位塊、對(duì)刀塊的夾緊元件 其夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3.5夾具體的設(shè)計(jì) 本夾具體采用鑄造結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)： 1、可以鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀； 2、鑄鐵件的抗壓強(qiáng)度的、耐振性好，因此特別適用于加工時(shí)振動(dòng)大，切削負(fù)荷大的場(chǎng)合； 3、鑄鐵件易于加工，價(jià)格低廉，可降低夾具成本。 鑄造的生產(chǎn)周期長(zhǎng)，而且因鑄造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力緣故，易引起變形，從而影響夾具體精度的持久性。因此鑄造夾具體必須進(jìn)行時(shí)效處理。 與焊接結(jié)構(gòu)相比，鑄造可以鑄出形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。因此，本夾具采用鑄造結(jié)構(gòu)比較合適。材料：選用HT200，壁厚：25mm 。 圖3-2 夾具體零件圖 3.6導(dǎo)向裝置的選擇 本次設(shè)計(jì)的銑床夾具，是要對(duì)鍵槽進(jìn)行銑削加工，在夾具的右前方，利用對(duì)刀塊作為本夾具設(shè)計(jì)的導(dǎo)向裝置。 3.7計(jì)算銑削力和夾緊力 1、計(jì)算銑削力 由所列公式 得 查切削手冊(cè)得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=889.4N 2、計(jì)算夾緊力 在計(jì)算夾緊力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 根據(jù)《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法》表2.2-1，選M6雙頭螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可用M6雙頭螺栓連接來夾緊工件。 3.8分析定位誤差 零件的主要定位元件為V型定位塊和工件插銷 1、V型定位塊的尺寸與公差 通過參照《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，能夠確定V型定位塊兩V型面的尺寸要求及公差要求，V型定位塊兩V型面保證零件的徑向誤差。 2、工件擋銷的尺寸與公差 通過參照《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，能夠確定工件擋銷的尺寸要求及公差要求，工件擋銷保證零件的軸向誤差。 第4章 總結(jié)和致謝 4.1總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)一門課或者某一學(xué)生領(lǐng)域所學(xué)知識(shí)與能力的綜合應(yīng)用和檢測(cè)，是每一個(gè)合格的大學(xué)生的必經(jīng)過程，也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)，不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計(jì)思想；也同時(shí)讓我們掌握了夾具設(shè)計(jì)的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運(yùn)用知識(shí)能力。在本次設(shè)計(jì)過程中，我們大量閱讀了各種機(jī)床夾具資料及設(shè)計(jì)手冊(cè)，認(rèn)真探討了機(jī)床夾具領(lǐng)域內(nèi)的各種基本知識(shí)點(diǎn)。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加強(qiáng)了對(duì)自己所學(xué)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識(shí)，而且也對(duì)自己的知識(shí)面進(jìn)行了拓寬。此外，本次設(shè)計(jì)在繪圖的過程中，使用了AUTOCAD繪圖軟件，并同時(shí)進(jìn)行了手工繪圖，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識(shí)，進(jìn)一步提高了繪圖識(shí)圖的能力。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)，細(xì)心教誨，并在設(shè)計(jì)過程中及時(shí)的給我解答疑難，讓我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了自己能力上的長(zhǎng)進(jìn)和知識(shí)上的飛躍，這對(duì)我的將來都會(huì)有深遠(yuǎn)的影響。并且，在設(shè)計(jì)過程中還有其他老師和同學(xué)的熱忱幫助，在此表示由衷的感謝！ 4.2致謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成的時(shí)候，我清晰的看到了自己身上對(duì)很多老師在課堂上講述知識(shí)的缺乏，使得自己做起來很費(fèi)力，現(xiàn)在回想起來，由于時(shí)間的淡化，原來學(xué)過的知識(shí)都已經(jīng)淡忘了，沒有溫故而知新，很是懊惱。在這里我很敬佩我的指導(dǎo)老師，他平時(shí)的工作還是很繁忙的，但是每次他都能夠?qū)ξ业脑O(shè)計(jì)進(jìn)行詳盡的指導(dǎo)和幫助。在此，我要表示由衷的謝意。當(dāng)然，也要感謝本組同學(xué)給予的幫助，謝謝各位。可以這樣將沒有你們的幫助和支持我們的設(shè)計(jì)不可能在這么短的時(shí)間里面完成，也不能完成的這樣的圓滿，再次謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 李名望.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程.北京:化學(xué)工業(yè)出版社， 2009 [2] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [3] 李慶余，張佳. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [4] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)(第9版)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [5] 徐鴻本.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004 [6] 維普中文期刊數(shù)據(jù)庫(kù)和CNKI中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) [7] 虞自?shī)^主編.AutoCAD2008高級(jí)案例解析.北京：中國(guó)電力出版社，2008.5 [8] HIRAME`GRANT主編.夾具-非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1974.5 [9] 曹巖主編.機(jī)床夾具手冊(cè)與三維圖庫(kù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.3 [10] 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