CA6140主軸的磨φ80H5外圓夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備含非標11張CAD圖-獨家.zip,CA6140,主軸,80,H5,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標,11,CAD,獨家 CA6140主軸的加工工藝及磨φ80H5外圓夾具設計 摘要 這篇論文寫的是CA6140車床的主軸，寫了它的加工工藝，還有它的工裝設計，根據(jù)圖紙要求進行機械工藝規(guī)程設計和工裝設計，在掌握零件作用的基礎上，對零件的工藝進行分析。 針對設計給定的題目，設計了一個磨床專用夾具，專門對Ф80H5外圓進行磨削加工。論文里面的知識點主要有對機床夾具進行設計、公差等。首先搞清楚這個加工的零部件，然后對它進行了分析，這樣就可以在加工的時候精確度更高，將零件的標準定下來，之后在算一下每一個步驟的切削用量的大小；夾具設計包括：定位零部件，夾緊零部件，另外還有進行引導的哪些零部件。在這還要特別關注的是，在對零部件進行定位的時候，必然會有偏差出現(xiàn)，這個偏差一定要在規(guī)定的范圍里面，這樣才可以對這個夾具的好處，壞處進行了解，對它進行改善。 通過上面的設計、分析和計算，圓滿的完成了本次畢業(yè)設計的所有任務，在鞏固大學所學知識的同時，還為自己步入社會夯實基礎。 關鍵詞：CA6140車床、主軸、加工工藝、Ф80H5外圓、磨削 ABSTRACT This paper is written on the spindle of the CA6140 lathe, and its processing technology, and its tooling design, according to the requirements of the drawings of the mechanical process design and tooling design, in the grasp of the role of parts on the basis of the parts of the process analysis. Designed for the design of a given topic, designed a grinder special fixture, specifically for Ф80H5 cylindrical grinding. The knowledge points inside the paper are mainly designed for the fixture, tolerance and so on. First of all to find out the processing of the parts, and then it was analyzed, so that when the processing can be more accurate, the parts of the standard set down, and then calculate the amount of each step in the amount of cutting; fixture design Including: positioning parts, clamping parts, in addition to what parts to guide. In this particular concern is that when positioning the parts, there must be a deviation occurs, the deviation must be within the scope of the provisions, so that the fixture can be the advantages and disadvantages of understanding, it is improve. Through the above design, analysis and calculation, the successful completion of the graduation design of all the tasks in the consolidation of the University of knowledge at the same time, but also for their own social solid foundation. Keywords: CA6140 lathe, spindle, machining process, Ф80H5 cylindrical, grinding - 8 - 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第一章 緒論 1 1.1 機床夾具的概述 1 1.2 機床夾具的分類 1 1.3 夾具設計的基本要求 2 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 3 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 3 第二章 零件的分析 5 2.1 零件的作用 5 2.2 零件的工藝、結(jié)構(gòu)及技術要求的分析 5 2.2.1 零件的工藝分析 5 2.2.2 零件結(jié)構(gòu)分析 6 2.2.3 零件的技術要求分析 6 2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 6 2.3.1 選擇毛坯的原則 6 2.3.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定 7 第三章 零件加工工藝規(guī)程設計 8 3.1 定位基準的選擇 8 3.2 加工工藝路線的確定 8 3.3 選擇加工設備 10 3.4 加工余量的確定 11 3.5 切削用量及切削時間的確定 14 第四章 專用夾具設計 30 4.1 工件定位的基本原理 30 4.2 夾具設計對定位元件的基本要求 30 4.3 定位方案及定位元件的確定與選擇 31 4.3.1 確定定位方案與定位元件的原則 31 4.3.2 定位方案的確定 31 4.4 夾緊方案及裝置的確定與選擇 31 4.4.1 夾緊裝置設計的基本要求及遵循原則 31 4.4.2 夾緊方案的確定 32 4.5 夾具體的確定 32 4.5.1 夾具體的設計要點 32 4.5.2 夾具體類型及結(jié)構(gòu)的確定 33 4.6 夾緊力的計算 34 4.7 磨削力的計算 35 4.8 定位誤差分析 35 結(jié)論 36 致謝 37 參考文獻 38 第一章 緒論 1.1 機床夾具的概述 夾具最早出現(xiàn)于18世紀末期?，F(xiàn)在科技發(fā)展的這么快，原來夾具只是一個輔助工具，現(xiàn)在已經(jīng)變成了一種專門的加工設備。最近這段時間，因為好多新的技術的使用，所以機床夾具的發(fā)展方向就是： 1、加工新產(chǎn)品的時候要快，要方便，這樣一來伸長的時候花費的資金就可以少一點，并且花費的時間也沒有那么長； 2、可以裝夾特征差不多的一組零部件； 3、可應用于高精密加工精密夾具及固定裝置； 4、可應用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術的裝置； 5、使用了效率非常高的夾具之后，工人的勞動強度就沒有那么大了，并且生產(chǎn)率也變高了很多； 6、讓機床夾具的標準化程度更高。 1.2 機床夾具的分類 1、專用夾具 它是用來為了一個工件的某些加工工序而存在的，所以說通用性是不需要考慮的，只要將它的構(gòu)造設計的緊湊一些，用起來簡單方便一些。另外按照實際生產(chǎn)需要，裝一些動力裝置，分度裝置等等在上面。所以說，專用夾具在進行生產(chǎn)的時候，加工精度是很高的，并且勞動生產(chǎn)率也是很高的，不過，游湖這種專業(yè)夾具是非常專業(yè)的，還有不管是設計也好，還是加工也好，花的時間都是非常多的，并且花費的錢也很多。不過，加工的產(chǎn)品要是變了，正常就不能再用了。所以說，這種夾具基本上都是在生產(chǎn)某一種產(chǎn)品的時候用，并且生產(chǎn)的數(shù)量還非常多。在這篇論文里面主要研究的也就是這種夾具。 2、可調(diào)式夾具 這種夾具的特征就是，生產(chǎn)好一種零件之后，用調(diào)整，或者是換零部件的方式，它還可以加工跟之前零件差不多的零部件。對它進行分了，有通用性的，還有專用性的。通用性的一般用的零件是比較多的，不過專用性的基本上加工的零件都是特征，或者是外形差不多的。 這種夾具是在專業(yè)夾具的基礎上，對夾具的一些零部件進行調(diào)整，或者是換掉，所以通用化的程度不是很高的。不過就算是這樣，也讓專業(yè)夾具的使用范圍變大了一些，正常生產(chǎn)的數(shù)量是批量中等，或者是小批量的。 3、專門化拼裝夾具 這種夾具是針對某一個工序來進行生產(chǎn)加工的，它的組成是通用零部件。這種夾具的通用化程度是很高的，并且還能夠為了某一到工序來進行組裝，所以，這種夾具的優(yōu)點是跟專用夾具是一樣的。 4、自動化生產(chǎn)用夾具 這種夾具是在自動化的生產(chǎn)線上進行使用的，它的種類有，固定式的，這種跟專用夾具差不多；還有一種是隨行的，它不僅可以進行安裝，還能進行輸送，也就是說把加工產(chǎn)品從一個工位輸送到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。 用在自動化生產(chǎn)線上的夾具還有數(shù)控機床夾具。 1.3 夾具設計的基本要求 1、保證工件的加工精度 保證工件加工夾具設計的準確性是最基本的要求。關鍵是要正確地確定夾具節(jié)目指南和刀具夾緊解決方案的定位，如果有必要制定一個合理的夾具尺寸，公差和正確的錯誤的技術要求。 2、提高生產(chǎn)效率，降低制造成本 夾具設計和整體方案的生產(chǎn)方案應適應。在大批量生產(chǎn)，你應該嘗試使用各種快捷，高效的機構(gòu)和先進的控制方法，讓時間變得更短，并且讓生產(chǎn)效率變得更高，在進行加工的時候，他們必須滿足的前提下，夾具的功能，盡量使用簡單結(jié)構(gòu)，夾具易于制造，以降低保持器的制造成本。 3、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全省力 為了便于夾具的事，努力，有條件的氣動，液壓，電器等較高的機械夾緊裝置，以減少勞動強度的工作。夾具良好的經(jīng)營狀況和經(jīng)營者應在必要時，設有安全裝置，確保使用安全。 4、結(jié)構(gòu)良好的過程 有結(jié)構(gòu)良好的流程，方便夾具的制造和加工，裝配，檢查和維護，以滿足這些要求，你應該盡量使用標準件。 1.4 機床夾具在機械加工中的作用 1、生產(chǎn)出來的零部件，在加工的時候精度要滿足要求，另外產(chǎn)品質(zhì)量要好 在進行生產(chǎn)加工的時候，夾具就是用來把工件緊緊的夾住，固定在一個地方不出現(xiàn)移動。因為用的這個夾具在定位的時候是非常直接的，所以，它可以將工件跟機床進行加工時候的彼此所在的地點都確定下來，基本上不會受到人為因素的影響，這樣一來生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量就可以很好的保證了。 2、工作時候的生產(chǎn)率變得更高，讓進行加工的時候的成本變得更低一點 將勞動生產(chǎn)率變得更高一點，讓一件產(chǎn)品在進行加工的時候花費的時間盡可能的短一點，將切削用量變得更大一些，還有花在輔助時間上面的時間變得短一點。要是夾具是機床的，那么在加工產(chǎn)品的時候，它的剛度就變得更高了，這樣一來它的切削用量就比原來大了很多了，并且要是劃線的時候，不需要花太多的時間去進行找正等等這些事情，這樣在裝的時候，花在輔助時間上的時間就變少了，所以說勞動生產(chǎn)率就變高了，還有產(chǎn)品的成本也就不高了。 3、改善工人勞動條件 用了夾具，不管是裝夾具的時候，卸夾具的時候，就更加的簡單了，勞動強度低了，工作的時候安全性更好了。在把工件裝到機器上去的時候，定起位來就更加簡單了，而且速度還非常快，在對工件進行夾緊的時候，要用增力裝置，還有機動裝置等等，所以這樣的好處就是工人的勞動強度就變得沒有那么高了。并且對裝置進行保護，這樣一來工人的安全性就更好了。 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 在進行機械加工的時候，必然是要用到夾具的，現(xiàn)在的機床發(fā)展方向是效率更高，速度更快，精密度更高，并且復合，更加智能化，更加環(huán)保，因為這樣的發(fā)展趨勢，夾具現(xiàn)在的發(fā)展方向是效率更高，精度更高，板塊化，組合化，更加通用，更加經(jīng)濟化。 高精 在機床生產(chǎn)的時候精度變得越來越高，要想將定位時候的偏差變小一些，讓加工時候的精度變高一些，所以在加工夾具的時候精度要求就更高了。精度非常高的夾具在對孔之間的距離進行定位的時候達到±5μm，夾具的支撐面垂直的度數(shù)甚至可以達到0.01mm/300mm，平行度可以達到0.01mm/500mm。德國人加工的組合焊接夾具平臺，它長是4m、寬是2m，它的等高偏差大小是±0.03mm；精密平口鉗，它的平行度，還有垂直度，都是小于5μm；夾具再一次進行安裝的時候，定位精度可以達到±5μm；瑞士人生產(chǎn)的柔性夾具，在用完之后再用的時候，定位的精度可以達到2~5μm。現(xiàn)在機床夾具的精度已經(jīng)達到了微米，世界上發(fā)達國家加工的機床夾具都是非常精密的。為了可以對各行的需求，還有成本進行滿足，夾具的種類是非常多的，根據(jù)自身的需要去進行選用。 高效 要想讓機床的生產(chǎn)效率變高一些，夾具可以裝夾的面有兩面，四個面，要想在安裝工件的時候花的時間少一點，所以就有了很多自動定型夾緊，精密度很高的平口鉗，還有杠桿夾緊，凸輪夾緊等等，還有很多進行快速夾緊的部件一直在市場上進行銷售，新生產(chǎn)出來一種電控，永磁夾具，不管是夾緊也好，還是松開也好，只要一兩秒的樣子，夾具的構(gòu)造非常簡單，這樣機床在加工的時候工位是非常多，面也很多，并且加工的工件也非常多。要想裝，還有調(diào)整的時候的時候，瑞典人生產(chǎn)的夾具也只需要一分鐘，那么就可以安裝，可以進行校正了。 模塊、組合 夾具零部件實現(xiàn)板塊化，這樣就可以進行組合化了。通過板塊化的設計，使用的夾具也是標準件，這樣就可以在很短的時間里面裝成各種需要的夾具，這樣夾具開發(fā)的擠出點就有了。省工時，省材料，省能耗，這樣一來就可以進行創(chuàng)新了。夾具設計進行板塊化，將電腦技術，還有組裝都用到里面，用CAD以后，可建立元件庫，建立典型的家居褲等等，對夾具進行了優(yōu)化，這樣使用者就可以進行三維建模。對刀的切削進行模擬的時候，裝配方案一定要對，一定要合理，這樣就可以將經(jīng)驗積累起來，這樣市場的需求就可以很好的滿足了，對夾具的系統(tǒng)進行改進，進行完善。 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 現(xiàn)在論文里面所研究的夾具零件，其選用的零件是CA6140主軸。主要位于主軸箱部，主要作用是傳遞回轉(zhuǎn)和扭矩 零件的構(gòu)造見圖2.1CA6140主軸零件圖。 圖2.1 CA6140主軸零件圖 2.2 零件的工藝、結(jié)構(gòu)及技術要求的分析 2.2.1 零件的工藝分析 1、尺寸精度和表面粗糙度： 主軸的支承軸和安裝傳動齒輪的軸頸是決定機床工作精度的關鍵表面，其精度要求最高，一般不低于IT5級；表面粗糙度。 2、表面幾何形狀和相互位置精度： 主軸支承軸頸的圓度直接影響加工工件的圓度，故要求較高，其誤差不大于尺寸相應公差。 3、主軸上螺紋的精度，一般不低于二級。 2.2.2 零件結(jié)構(gòu)分析 分析零部件的構(gòu)造的時候，主要在下邊幾點： 1、零件表面的組成和基本類型 雖然組成零件的構(gòu)造是非常多的，分析一下它的形式，它的組成都是基本面跟特別面。對零部件的構(gòu)造來進行分析的時候，按照他的表面不一樣，形成的零部件的構(gòu)造的特征也就不一一，那么就能選用跟它匹配的加工方式，選擇跟它匹配的加工路線。 2、主要表面與次要表面區(qū)分 按照對零件的加工面的要求不一樣，分一下要加工的這些面，有主要的加工表面，還有次要的加工表面；那么，在對工藝路線進行設定的時候，主，次要分下來，這樣一來主要加工表面的精度就可以確保了。 3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性 什么是零件的結(jié)構(gòu)工藝性，也就是說零件的使用要求可以進行滿足了，那么加工出來的這個零件它具備可行性，也具備經(jīng)濟性。功能一樣的零部件，它的工藝差別是非常大的。什么是工藝性好，也就是說加工起來方便，并且花錢還不多。 2.2.3 零件的技術要求分析 在零件圖紙上邊，它的技術要求，這樣一來就滿足了這些進行設計的需求了，還有加工的時候要方便一點，還要完整，合理。其技術要求包括下列幾個方面： 1、需要生產(chǎn)的這個面大小精度，外形精度，還有面的質(zhì)量； 2、各加工表面之間的相互位置精度； 3、對工件進行熱處理，還有一些別的要求。 選用的零件材料是45，通過資料顯示能夠發(fā)現(xiàn)，該材料的鑄造性能比較的好，流動性比較的大，同時還擁有良好的加工性能和焊接性能。 2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 2.3.1 選擇毛坯的原則 1、零件的材料和其力學性能 如果原材料用的是鑄鐵還有青銅，在用鋼材的時候，形狀簡單，并且力學要求非常高的時候，用鍛件，力學要求沒有多高的時候，只需要用幫料就可以了。 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 生產(chǎn)零件比較大的，正常都是用自由鍛造，或者是砂型鑄造的，零件中等的，用的是模鍛件或者是特別的鑄造件；階梯軸每一個臺階的直徑都一樣的時候，用的是棒料；要是用的直徑差距比較大的時候，用的是鍛件。 3、生產(chǎn)類型 批量生產(chǎn)的時候，用的是專門的機器，將毛坯加工生產(chǎn)，比方說金屬膜機器的鑄造產(chǎn)品，模鍛，或者是精密度很高的毛坯；批量生產(chǎn)的數(shù)量不多的，正常用通用機器還有工具來加工毛坯，比方說自由鍛造，還有木模砂型鑄造產(chǎn)品，這樣在加工比較大的毛坯的時候直接用焊接的方式就行了。 4、車間的生產(chǎn)能力 應結(jié)合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 5、充分注意應用新工藝、新技術、新材料 因為這個零件在進行工作的地方，還有生產(chǎn)的數(shù)量，還有材質(zhì)等等來進行思考，選擇模鍛的方法獲得。 2.3.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定 本文涉及到的零件它的毛坯制造方式一本取決于零件本身的結(jié)構(gòu)、大小、加工精度等等。本次設計夾具的零件其材料選用，運用45，該零件的綜合性能是比較不錯的，性價比也是不錯的，適合零件的運用場合和工作的環(huán)境。選擇模鍛毛坯。具體構(gòu)造見圖2.2。 圖2.2 CA6140主軸毛坯圖 第三章 零件加工工藝規(guī)程設計 3.1 定位基準的選擇 1、粗基準的選擇原則 要想確保加工的這個產(chǎn)品，關鍵的這些面，他們的余量都是勻稱的，所以它的粗基準就是這個關鍵的面了。這個面上頭不能有不好的地方，一定要非常光滑才行。 2、精基準的選擇原則 第一個，基準要重合 也就是要生產(chǎn)的這個面，它的設計基準也就是定位的基準，要不然的話將會有偏差出現(xiàn)。 第二個，基準一定要統(tǒng)一 就是說在進行生產(chǎn)的時候，它們的所有的基準都是一樣的。 第三個，自己就是基準 用加工的這個產(chǎn)品的面來作為精基準。要加工的這個面跟別的面，要想確保他們所處的地點的精度，那么就需要已經(jīng)生產(chǎn)的工序來進行。 3、本零件粗基準的選擇： 經(jīng)過了這么多的闡述，那么它在進行加工的時候粗基準就是Ф77.5所在的外圓。 4、本零件精基準的選擇： 確定Φ52內(nèi)孔為本次加工的精基準。 3.2 加工工藝路線的確定 所謂工藝過程，說的就是在進行生產(chǎn)的時候，這個加工對象的形狀，大小，所處的地方，還有性質(zhì)等等都改變了，這樣就可以加工成成品，還有半成品了。比方說毛坯的加工，機械加工，熱處理，還有裝配這些都是工藝過程。在這個里面，假如說加工的辦法就可以對生產(chǎn)對象的外形，大小，還有表面質(zhì)量都可以改變了，這樣它就可以加工成合格的產(chǎn)品了，這個就是機械加工的工藝過程。加工好的零部件可以達到產(chǎn)品的精度要求，這樣就可以達到規(guī)定要求了，就是所謂的裝配工藝過程。 1、機械加工工藝過程的組成 加工工藝過程的組成是一個工序或者是好多個工序，不過工序里面的組成還有很多，比方說好多個安裝，工位，工步還有走刀，通過這樣的加工過程，毛坯就可以加工成為需要的產(chǎn)品了。 （1）工序 所謂工序說的就是一個工人，或者是一組工人，在某一個工作的地方，針對這個工件進行加工。450---區(qū)分工序的主要依據(jù)，是工作地點是否變動和完成的那部分工藝內(nèi)容是否連續(xù)?？仔枰M行鉆孔和鉸孔，如果一批工件中，每個工件都是在一臺機床上依次地先鉆孔，而后鉸孔，則鉆孔和鉸孔就構(gòu)成一個工序。如果將整批工件都是先進行鉆孔，然后整批工件再進行鉸孔，這樣鉆孔和鉸孔就分成兩個工序。 工藝過程的基本組成就是工序，它可以將工時定額制定出來，將工人配備在上面，這樣就可以進行作業(yè)安排了，也能夠?qū)|(zhì)量進行檢驗了。 工藝路線只要將它的主要工序名稱列出來就可以了。 （2）安裝與工位 工件在加工前，在機床或夾具上先占據(jù)一正確位置，然后再夾緊的過程稱為裝夾。工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝內(nèi)容稱為安裝。在一道工序中可以有一個或多個安裝。在加工工件的時候，裝夾的次數(shù)要盡量少一些，因為多一次裝夾就多一次裝夾誤差，而且增加了輔助時間 。因此生產(chǎn)中常用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具等，以便在工件一次裝夾后，可使其處于不同的位置加工。為完成—定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或設備的可動部分一起相對刀具或設備固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位。 （3）工步與走刀 1）工步 工步是指被加工表面和切削工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序。一個工序可以包括幾個工步，也可以只有一個工步。 2）走刀 在一個工步內(nèi)，若被加工表面切去的金屬層很厚，需分幾次切削，則每進行一次切削就是一次走刀。一個工步可以包括一次走刀或幾次走刀。 2、加工工藝路線的確定 在確定加工路線的時候，首先要先確保零件的構(gòu)造，形狀，大小，還有精度，另外對它所在的地方等等，這些在進行設計的時候都要合理才可以。這個生產(chǎn)綱領前面已經(jīng)確定下來了，它的條件是大批量的生產(chǎn)，注意萬能性機床配合的都是專用夾具來用，這個工序要集中在一起，這樣一來生產(chǎn)率就可以提高很多了。除了這些，當然了它的經(jīng)濟效益還是要考慮到里面去的，一定要將生產(chǎn)成本降到更低才可以。具體路線見下面： 工序 模鍛 工序 正火熱處理 工序 車兩端面、鉆中心孔。 工序 粗車外圓，以頂尖孔為基準。 工序 調(diào)質(zhì)熱處理 工序 車大端外圓、短錐、端面和臺階。以頂尖孔為基準。 工序 仿形車小端各部外圓，以頂尖孔為基準。 工序 鉆通孔，以兩端支承軸頸為基準。 工序 車小端內(nèi)錐孔，頂尖孔為基準（配錐堵）。 工序 車大端錐堵（配莫氏號錐堵）以兩端支承軸頸為基準。 工序11 鉆大頭端面各孔（、4X），以大端內(nèi)錐孔為基準。 工序12 熱處理，對，短錐及莫氏錐孔進行高頻淬火。 工序13 磨削外圓（、、）。 工序14 粗磨大端內(nèi)錐孔（莫氏號錐堵），。 工序15 銑鍵槽。 工序16 銑 花鍵。 工序17 車大端內(nèi)側(cè)面，車三處螺紋。。 工序18 磨削兩處外錐面以及短錐面。 工序19 精磨大端莫氏號內(nèi)錐孔（卸堵）。 工序20 倒角 工序21 檢驗 3.3 選擇加工設備 1、車削加工 在進行車削加工的時候，考慮到零件的外形特點及其加工的部位，確定機床的型號為C620-3臥式車床。 2、銑削加工 在進行車削加工的時候，考慮加工的成本，確定機床的型號為X53T。 3、鉆削加工 本次加工的零件其孔，選用Z35A立式鉆床對其進行加工。 3、磨削加工 在進行磨削加工的時候，考慮加工的成本，確定機床的型號為MB/332B。 3.4 加工余量的確定 設計專用夾具的零件是CA6140主軸，零件材料是45。其加工余量如下： 小端端面的加工余量 總余量 工序尺寸 粗車余量 半精車余量 毛坯尺寸 車大端外圓的加工余量 總余量 半精車余量，工序尺寸 粗車余量 毛坯尺寸 外圓 總余量 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，精車余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，精車余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓錐面 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，磨削余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，切槽余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外圓 總余量，半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 外短錐 總余量，精磨余量，工序尺寸 粗磨余量，工序尺寸 半精車余量，工序尺寸 粗車余量，毛坯尺寸 鉆通孔 小端錐孔 粗車小端錐孔余量，工序尺寸 大端錐孔 攻螺紋孔 車螺紋 銑鍵槽 粗銑鍵槽 銑花鍵 粗銑，精銑 由于本設計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。 3.5 切削用量及切削時間的確定 工序 模鍛 工序 正火熱處理 工序 車兩端面、鉆中心孔 粗車兩端面： 1、機床： 刀具： 、計算切削用量 （1）、粗車時分三次加工。 （2）、進給量取 （3）、切削速度 （4）、切削工時 半精車兩端面 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 選， 實際切削速度： 切削工時： ， 工序4、5：車大端各部 機床：C620-3 刀具：Y715 ①粗車外圓 切削深度：， 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時 其中 故 ②粗車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ③粗車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中 故 工序7：仿形車小端各部 機床： ①仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 當時， 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中 故 ②仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ③仿形車外圓且錐度為 切削深度： 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ④仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ⑤仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ⑥仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ⑦仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ⑧仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中；故 ⑨仿形車外圓 切削深度： 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中；故 ⑩仿形車外圓錐度為 切削深度：； 進給量： 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中；故 仿形車外圓 切削深度：； 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中；故 工序 鉆深孔 機床：； 刀具：外排屑深孔鉆； 取進給量 令故轉(zhuǎn)速 取實際切削速度為 切削工時且， 式中，，得： 工序 車小端錐孔 機床：C620-3 切削深度：； 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 工序 車大端錐孔外短錐及端面 ①車大端錐孔 機床：C620-3 切削深度：； 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ②車內(nèi)孔 切削深度：； 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ③車端面 ：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 ④車外圓 切削深度：； 進給量：； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 其中故 工序：鉆大端各孔 ①鉆4孔 機床：Z35A 進給量： 切削速度： 取，實際切削速度：； 切削工時：； ③鉆孔 進給量： 切削速度： 取。 實際切削速度：； 切削工時： 工序 對、短錐及莫氏號錐孔進行高頻淬火 工序13 磨削外圓 ①磨削外圓 機床： 砂輪： 工件速度 工件轉(zhuǎn)速 砂輪的轉(zhuǎn)速為 最大切削速度： 選擇 選取， 機動時間：且 則 ②磨削外圓 工件速度 工件轉(zhuǎn)速 砂輪的轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選取 機動時間：且 則 ③磨削外圓 工件速度 砂輪的轉(zhuǎn)速為 選取 動機時間：且 則 工序 磨削莫氏錐 機床： 轉(zhuǎn)速范圍： 砂輪軸的轉(zhuǎn)速： 工件速度 工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速 機動時間：且 則 工序 銑鍵槽 銑刀 銑削深度。取，取 則實際速度 應為： 銑削工時：式中所以 工序 粗銑、精銑花鍵 ①粗銑 刀具：銑刀 銑削深度。 切削速度即； 取 應為： 銑削工時 式所以 ②精銑 銑削深度 選取 切削速度即 ，取 應為： 銑削工時：式中所以 工序17 車大端內(nèi)側(cè)面，車三處螺紋 ①車大端內(nèi)端面： 切削深度：，選用； 切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 切削工時: 故 ④ 車螺紋 取 計算主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 取切入深度 切削工時: 其中 故 ⑤車螺紋 ，取 計算主軸轉(zhuǎn)速： 取，實際切削速度： 取切入深度切削工時: 其中 故 工序18 磨削兩處外錐面以及短錐面 機床： 砂輪： ①磨削小端錐面 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速 故最大的切削速度： ，機動時間：且 則 ②磨大端錐面 工件轉(zhuǎn)速 最大切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速， 機動時間： 則 ③磨外圓 工件轉(zhuǎn)速 最大切削速度： 轉(zhuǎn)速，取 機動時間： 則 工序19 磨削莫氏錐孔 機床： 工件的轉(zhuǎn)速范圍： 砂輪軸的轉(zhuǎn)速： 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速 機動時間：且 則 工序20 倒角 工序21 檢驗 40 第四章 專用夾具設計 設計專門的夾具，能夠很好的提高生產(chǎn)效率，提高加工零件的質(zhì)量，同時還能夠減少勞動力。選擇磨Ф80H5外圓。 4.1 工件定位的基本原理 對工件進行定位的根本，就是讓在夾具上邊的工件，位置正確，這個對的地點需要定位支承限制對應的自由度來進行實現(xiàn)。在空間的直角坐標系里邊，物體的自由度有六個。也就是順著三個進行垂直的坐標軸進行自由的移動，并且在轉(zhuǎn)動的時候也是自動的。 在一個空間里邊對工件的六個自由度進行限制，并且讓他們所在的地點是唯一的，確定的，這個就是完全定位。假如按照這個工序來進行加工，只要對它的一部分自由度進行限制，別的自由度是沒有限制的時候，工件盡管對唯一位置是沒有占據(jù)的，對這個工序的加工要求是沒有任何影響的，這個就是不完全定位。究竟在進行定位的時候，是用完全定位，還是不完全定位，確定的時候按照工序的加工需求來進行的。 4.2 夾具設計對定位元件的基本要求 1、足夠的精度 進行定位的時候，零部件的精度一定要搞，這樣一來進行加工的時候，精度才能非常的準，這樣偏差就不會那么多了。 2、足夠的強度和剛度 用來定位的零件，在作用的時候，對工件還要有支撐力，他自身還會受到夾緊力，切削力等等。所以要擁有足夠的剛強度 3、耐磨性好 因為加工零件在加工過程中需要安裝和夾緊，這樣很容易造成夾具的磨損，導致尺寸不精確等等其他相關因素的發(fā)生，所以，材料的抗摩擦損失的性能一定要好。 4、工藝性好 定位元件對結(jié)構(gòu)的要求有結(jié)構(gòu)簡單明了，方便零件的安裝、拆卸、替換，還需要方便零件的加工。 4.3 定位方案及定位元件的確定與選擇 4.3.1 確定定位方案與定位元件的原則 工件在夾具中定位的任務是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內(nèi)。 4.3.2 定位方案的確定 1、CA6140主軸定位方案的確定 利用主軸左右兩端的外圓進行定位。 2、其余零件定位方案的確定 在定位的時候用一個面兩個銷來進行。 具體構(gòu)造見圖4.1定位裝置。 圖4.1 定位裝置 4.4 夾緊方案及裝置的確定與選擇 4.4.1 夾緊裝置設計的基本要求及遵循原則 對夾緊裝置的基本要求： 1、夾緊工件的這個流程，工件定位的時候，它所處的地點是不能有變化的。 2、夾緊力的大小適當。 4.4.2 夾緊方案的確定 1、CA6140主軸夾緊方案的確定 考慮到本次設計的夾具其零件是典型的軸類零件，并且為本夾具是進行磨削，利用左支承上部、下半和右支承上部、下部對工件進行的夾緊。 2、其余零件夾緊方案的確定 在對角線方向上采用內(nèi)六角螺栓或開槽螺釘對其進行夾緊。 具體構(gòu)造見圖4.2夾緊裝置。 圖4.2 夾緊裝置 4.5 夾具體的確定 4.5.1 夾具體的設計要點 生產(chǎn)零件的時候，一開始要對這些各個的面來進行確認，確認一下子加工這些面的時候用什么辦法，還有它的方案是什么。接著，而就加工表面而言，還要考慮其他因素帶來的誤差，避免影響零件的精度，達不到技術要求等問題； 1、在進行夾具的設計的時候，零件在加工的時候表面的精度要求和技術要求十分重要所以必須要考慮全面不能有遺漏。按照生產(chǎn)這個面的時候，它的精確度是多少，還有加工的時候它有什么需要。在選擇加工時候的方案以及需要分批分次的對需加工表面進行加工處理。 2、生產(chǎn)時的類別類型需要進行區(qū)分選擇。要是生產(chǎn)的數(shù)量非常多的話，那么這個時候要想的就是怎么樣在生產(chǎn)數(shù)量很多的時候，質(zhì)量還要好，另外還要注意就是人工成本不能高，生產(chǎn)成本也不能高。在加工精度要求十分嚴格，工件較大，較單一的零件時。這個零件的絕對精度是肯定要保證的，比方說跟它匹配的機器，還有用什么樣的方案來進行加工，它加工時候的工藝是什么樣子的流程。 4.5.2 夾具體類型及結(jié)構(gòu)的確定 通過資料的查閱，能夠知道夾具體毛坯有如下類型： 1、鑄造夾具體 鑄造夾具體的優(yōu)點是工藝性好，可鑄出各種復雜形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進行時效處理，以消除內(nèi)應力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強度高時用鑄鋼（如ZG270-500），要求重量輕時鑄鋁（如ZL104）。目前鑄造夾具體應用較多。 2、焊接夾具體 它是用鋼板，還有型材來進行焊接加工的。這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕（壁厚比鑄造夾具體?。?。但焊接夾具體的熱應力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3、鍛造夾具體 鍛造夾具體，它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強度和剛度大的場合。鍛造后也需經(jīng)退火處理。此類夾具體應用較少。 4、型材夾具體 小型夾具體可以直接用板料、棒料、管料等型材加工裝配而成。這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成本低，如各種心軸類夾具的夾具體及鋼套鉆模夾具體。 在本次設計中采用鑄造夾具體，材料采用灰鑄鐵（HT200）。HT200指的是最低抗拉強度為200MPa的灰鑄鐵，鑄鐵的強度是很高的，基本體就是珠光體，強度是很好的，耐磨性也是很好的，耐熱性也是不錯的，減振也是很好的，鑄造性能也較好。 結(jié)合之前的分析，用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料。具體構(gòu)造見圖4.3： 圖4.3 夾具體圖 4.6 夾緊力的計算 在計算夾緊力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，。 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； 為手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，， 所以 取螺栓預緊力。 選取M14的粗牙螺紋螺栓，材料為45#鋼。 則， 遠小于45#鋼的許用拉應力，故可用M14螺紋夾緊工件。 4.7 磨削力的計算 ； 且 ，， 故： 總切削力 4.8 定位誤差分析 論文里面的夾具，定位面就是基準面，這個基準跟誤差ΔJB=0沒有重合，按照生產(chǎn)的方法，這個面的粗糙度是6.3，基準位在進行位置移動的時候，產(chǎn)生的誤差的大小就是ΔJw=0.0032。 總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.0032＜=0.1（尺寸自由公差），所以說，設計的這個夾具精確度是達到需要了。 結(jié)論 通過對畢業(yè)設計工作的堅持，能夠在規(guī)定的時間段內(nèi)完成此次設計任務，讓我在這次的設計中學到了很多知識，而且還讓自己發(fā)現(xiàn)了自身的很多缺點和不足。 設計最主要的核心是態(tài)度，沒有一個良好的、認真的工作態(tài)度。哪怕請教再多的老師，翻閱再多的書籍，也不能將設計進行的徹底。通過這段時間對論文的設計。我體會到：只要你愿意花時間去學習，什么事情都可以迎刃而解。記得剛認識機床的時候，個人對機床的認知完全是零，更加不要提夾具了。在大學這三年我學習到了很多知識。但是并不能徹底的解決問題。也正因如此，我才學會了怎樣去查閱相關的工具書，一些相關的專業(yè)資料。另外，論文里頭的圖紙都是用電腦軟件畫出來的，鍛煉了我的畫圖速度。孰能才能生巧，再加上繪圖過程中的修修改改，更加的讓我深入的了解了 CAD的繪圖標準。 通過這次設計我終于發(fā)現(xiàn)了，其實我有很多不足的地方，在以后的生活中會慢慢改變。 最后，我對指導老師的嚴格要求和對我在設計上的幫助，表示最衷心的感謝！ 致謝 首先要謝謝的，就是我的論文指導老師。老師人比較隨和，不過在對待學術上是非常嚴厲的。在平時的聊天里面，我們就像是朋友一樣，不過只要一涉及到論文的東西，老師絕對不會對我手下留情，都是嚴格要求的。從一開始選擇論文的題目，到后來將論文的題目定下來，再到后來寫論文，修改，潤色等等，老師都給了我很多的幫助，在遇到問題的時候，老師總是對我說不要著急，慢慢去找方向，針對問題去尋找解決的辦法。論文能夠這么快寫好了，跟我的指導老師的幫助是分不開的。 除了老師，我的同學們，我也要謝謝你們，因為有你們，我的大學生活才能如此的難忘，馬上就要畢業(yè)了，雖然舍不得，但是還是要大步向前去奮斗，希望各位都能有更好的明天。 參考文獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上海科學技術出版社，1980 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導[M]，機械工業(yè)出版社，1995 [3] 李慶壽。機床夾具設計[M]，機械工業(yè)出版社，1991 [4] 李洪。機械加工工藝手冊[M]，北京出版社，1996 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2005 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊[M]，化學工業(yè)出版社，2005 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [8] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2008 [9] 劉文劍，曹天河，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987 [10] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2012 [11] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海科學技術出版社，1984 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991 [13] 廖念釗，莫雨松，互換性與技術測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19 [14] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2005 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2520CrMiTi：4-17 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