擺桿零件的工藝規程及鉆孔夾具設計【7張CAD圖紙+畢業論文+任務書】

擺桿零件的工藝規程及鉆孔夾具設計【7張CAD圖紙+畢業論文+任務書】,7張CAD圖紙+畢業論文+任務書,零件,工藝,規程,鉆孔,夾具,設計,CAD,圖紙,畢業論文,任務書 摘　要 機械制造基礎課程設計是我們學完了大學的機械制造基礎課程、技術基礎課以及大部分專業課之后進行的。這是我們大學中進行的第二次的課程設計，每次課程設計對畢業設計有著很大的幫助 這次設計的是傳動軸，有零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與所設計夾具對應那道工序的工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件，題目所給的零件是軸。了解了軸的作用，接下來根據零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。然后我們再根據定位基準先確定精基準，后確定粗基準，最后擬定端蓋的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。 Abstract Machinery manufacturing foundation course design is we learned university machinery manufacturing base course, course and the most specialized technical after. This is our university in the second course design, each course design of graduation design has a lot of help This design is shaft, have part drawing, casting chart, each one, mechanical drawings machining process card and with the design fixtures corresponding that procedure process card every one. First we must be familiar with the parts, the title of the parts are shaft. Understand the role of the shaft, next according to the properties and parts drawing parts on each end of the roughness of blank size and determined mechanical machining allowance. Then we can decide according to the locating datum, pure benchmark crude benchmark, and finally determined after worked out the process, formulate the roadmap shaft the workpiece clamping fixture, draw assembly drawings. 目錄 摘　要 1 Abstract 2 1.零件的分析，并進行結構工藝性審查 3 1.1、零件的作用 3 1.2、零件的結構特點 3 1.3、確定主要、次要加工表面及其加工方法 3 2.確定毛坯的制造形式以及毛坯圖 4 3.擬定工藝路線 5 3.1、定位基準的選擇 5 3.1.1、粗基準的選擇 5 3.1.2、精基準的選擇 6 3.2、制定工藝路線 7 3.2.1、加工方法的選擇 7 3.2.2、加工階段的劃分 7 3.2.3、擬定工藝路線 7 3.3、工藝設備的選擇 8 3.3.1、機床的選擇 8 3.3.2、刀具的選擇 8 3.3.3、夾具的選擇 8 3.4填寫工藝流程圖 9 4.確定切削用量及基本工時 9 5.夾具設計 13 5.1設計思想 14 5.2 定位基準的選擇 14 5.3 夾緊元件的選擇 15 5.4 定位元件的選用 15 5.5 對刀裝置的確定 15 5.6 定位誤差的分析與計算 16 6 設計心得體會 16 參考文獻 17 1.零件的分析，并進行結構工藝性審查 1.1、零件的作用 題目所給的零件是擺桿，起碰停作用。 1.2、零件的結構特點 φ36的軸圓面和外圓面粗糙度度要求較高，所以需在精車后進行磨削。 φ22H7的孔公差等級、粗糙度要求較高，所以需在精車后進行磨削。 φ20不帶鍵槽的軸公差等級、粗糙度要求較高，所以需在精車后進行磨削。 M8螺紋孔需在精車后進行。 φ4的孔需要鉆，半徑為8的外圓表面需要精車后磨。 其他平面需要銑。 1.3、確定主要、次要加工表面及其加工方法 φ22H7和φ20部分以及φ22H7和φ20h7為主要加工表面，在經過精車后要調質處理再粗磨和精磨；其他的加工表面為次要加工表面，經過粗車、半精車、精車、精銑。 2.確定毛坯的制造形式以及毛坯圖 鍛件適用于強度要求高、形式比較簡單的零件毛坯。鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產率低，適用與單件小批量生產以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小、生產率高、但成本也高，適用于大批大量生產的中小型零件毛坯。 因此選擇自由鍛毛坯進行加工。 材料是C45鋼，選擇鍛件毛坯，制造方法是自由鍛，毛坯形狀為圓柱形。 確定余量：查≤金屬機械加工工藝人員手冊≥表5-28，在軸線長度方向 余量為2±0.5，在軸向直徑的毛坯余量為2±0.5 毛坯圖 3.擬定工藝路線 3.1、定位基準的選擇 3.1.1、粗基準的選擇 粗基準的選擇應考慮兩個問題：一是保證加工面有足夠而均勻的加工余量和各待加工表面有足夠的加工余量；二是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度。 ①為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應選不加工面為粗基準 ②合理分配各加工面的加工余量 a.為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準 b.為了保證重要加工面的加工余量均勻，應選重要加工面為粗基準 c.粗基準的選擇應盡可能使工件上各加工表面總的金屬切除量最小 ③粗基準應避免重復使用，在同一尺寸方向上通常只允許使用一次 ④選作粗基準的表面應平整光潔，要避開鍛造飛邊毛刺等缺陷，以保證定位準確，夾緊可靠 3.1.2、精基準的選擇 選擇精基準時，重點是考慮如何減小工件的定位誤差、保證工件的加工精度，同時也要考慮工件的裝夾方便，夾具結構簡單，使零件的制造較為經濟、容易。 應遵循的原則: ①基準重合原則 ②基準統一原則 ③自為基準原則 ④互為基準原則 根據此平鍵軸的要求，該零件既是平鍵軸又是階梯軸，其加工精度又要求較高，以此選軸的中心線作為設計和工藝基準，能最大限度地加工多個外圓面和端面。 3.2、制定工藝路線 制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。 3.2.1、加工方法的選擇 應考慮的因素：①按經濟精度選擇加工方法②工件材料的性質③工件的形狀和尺寸④生產類型⑤生產率和經濟性⑥具體生產條件⑦特殊要求 3.2.2、加工階段的劃分 工藝過程分為四個加工過程 ①粗加工階段②半精加工階段③精加工階段④光整加工階段 3.2.3、擬定工藝路線 工序一 鑄造毛坯 工序二 調質處理28-32HRC 工序三 銑端面，銑?36的上端面，銑?36的下端面 工序四 銑?20的上端面銑?20的下端面 工序五 加工?22的通孔加工?5的錐銷孔 工序六 加工M8的螺紋孔 工序七 檢驗所有尺寸是否合格 工序八 磨所有外圓面 3.3、工藝設備的選擇 3.3.1、機床的選擇 查閱相關手冊，選擇機床型號 車床——普通車床CA6140 銑床——立式銑床X53K 磨床——M114W萬能外圓磨床 鉆床——Z525立式鉆床 Z3025鉸機床 3.3.2、刀具的選擇 車刀——外圓車刀 銑刀——立銑刀、 砂輪——GB60ZR 鉆刀——麻花鉆φ5φ22 螺紋刀M8 3.3.3、夾具的選擇 通用，專用夾具，表面粗糙度儀 3.4填寫工藝流程圖 現在已經確定了工藝路線并選定了工藝裝備，檢查上述內容無誤后，可填寫工藝流程圖，見圖紙 4.確定切削用量及基本工時 工序一 粗車 工步一 ⑴車B端面 ① 選擇切削深度：單邊總余量為1,粗車工序中ap=1， ②選擇進給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及選定切削深度。從表中選f=0.3mm/r ③選擇切削速度：根據工件材料45鋼，及選定切削深度和進給量，選定v=1.5m/s ④確定機床主軸轉速： n=1000v/π×D=1000×1.5×60/π×19=1408r/min 從表4.3-1機床主軸箱上查得實際主軸轉速取1500r/min 故實際的切削速度v=3.14×1500x19/1000×60=1.49m/s ⑤計算切削工時： 切削工時=（22/2+3+5）/(1500×0.3) ×1=2.5s ⑵粗車φ17.5外圓，長40 ① 選擇切削深度：單邊總余量為1.5,粗車工序中ap=1.5，其余同上 ②確定機床主軸轉速： n=1000v/π×D=1000×1.5×60/π×19=1048r/min 查得實際主軸轉速取1500r/min 故實際的切削速度v=3.14×1500/1000×60=1.49m/s ③計算切削工時： 切削工時:T=Li/fn=(40+3+5)/(1500×0.3) ×1=6.4s ⑶粗車φ21外圓，長121 ①選擇切削深度：單邊總余量為1,粗車工序中ap=1 其余同上 ②確定機床主軸轉速： n=1000v/π×D=1000×1.5×60/π×22=1302r/min 查得實際主軸轉速取1500r/min 故實際的切削速度v=3.14×1500x22/1000×60=1.7m/s ③計算切削工時： 切削工時=(121+3+5)/(1500×0.3) ×1=17.2s （4）粗車粗車φ33外圓，長5 ①選擇切削深度：單邊總余量為1,粗車工序中ap=1，其余同上 ②確定機床主軸轉速： n=1000v/π×D=1000×1.5×60/π×34=974r/min 查得實際主軸轉速取1000r/min 故實際的切削速度v=3.14×1000x34/1000×60=1.78m/s ③計算切削工時： 切削工時:T=Li/fn=(5+3+5)/(1000×0.3) ×1=2.4s 工序二 粗銑 半精銑鍵槽 X53K取工作臺垂直進給量給25mm/min ⑴粗銑： ①確定切削深度： ap=3mm ②工作臺進給量： 查表取縱向fMa=30mm/min 橫向進給量fMz=20mm/min ③選擇進給速度： 查表取V=1.25m/s ④確定主軸轉速： 根據X53K立式銑床說明書，選定n=950r/min ⑤計算切削工時： T1=（ap+L1）/fMa+(L-D)/ fMz=37s T2=（ap+L1）/fMa+(L-D)/ fMz=40s 取L1=2mm ⑵半精銑： ①確定切削深度： ap=1mm ②工作臺進給量： 查表取縱向fMa=23.5mm/min 橫向進給量fMz=15mm/min ③選擇進給速度： 查表取V=1.8m/s ④確定主軸轉速： 根據X53K立式銑床說明書，選定n=1500r/min ⑤計算切削工時 T1=（ap+L1）/fMa+(L-D)/ fMz=43.6s T2=（ap+L1）/fMa+(L-D)/ fMz=47.6s 取L1=2mm 工序三 磨Φ20h7, Φ25f7，Φ16h7外圓面 ①切削深度：0.05mm ②加工要求：粗精磨Φ20h7, Φ25f7，Φ16h7外圓面至圖樣要求 ③切削用量： 查閱相關手冊，取工件徑向進給量fr=0.025mm/r,工件軸向進給取軸向進給為fa=25 mm/r ④選擇進給速度： 查表取V=0.4m/s ⑤確定主軸轉速： 根據M114W萬能外圓磨床說明書，選定n=2667r/min ⑥切削工時:z取2mm，K取1.55 T1= LZK/nfrfa=37×2×1.55/(2667×0.025×25)=4.1s T2= LZK/nfrfa=121×2×1.55/(2667×0.025×25)=13.5s T3= LZK/nfrfa=39×2×1.55/(2667×0.025×25)=4.4s T4= LZK/nfrfa=23×2×1.55/(2667×0.025×25)=2.7s 5.夾具設計 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現代化的機械和儀器的制造業中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低生產成本的重要技術環節之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。本卡具材料45鋼，鍛造。 5.1設計思想 設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對φ6x3x25鍵槽孔進行加工，這個孔尺寸精度要求為6N9，表面粗糙度Ra3.2，銑以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產效率，降低勞動強度。 5.2 定位基準的選擇 據《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。對于該銑鍵槽工序而言，采用中心軸為定位基準，設計基準為右側面和定位面為外圓面。限制工件的6個自由度。 5.3 夾緊元件的選擇 夾緊原件選擇手輪壓板，這是一種增力的并可以翻轉的便于裝卸工件的螺旋壓板，在壓板中間安裝一個半圓形的浮動壓塊的目的是當壓板處于夾緊狀態不能保證與工件夾緊面均勻接觸時，浮動壓塊可以左右上下方向擺動，使工件受到均勻的夾緊力夾緊工件穩定。要求活動壓塊與壓板裝配時浮動壓塊轉動靈活可靠，不允許有卡死現象，另外在夾緊螺母與壓板之間裝有開口墊圈，以便實現快速裝卡的目的。 5.4 定位元件的選用 本夾具選用一個頂尖，1個V形塊，定位右端面和外圓面，限制6個自由度。 5.5 對刀裝置的確定 對刀裝置是由對刀塊和塞尺組成，用以確定卡具和刀具的相對位置。本卡具對刀裝置選用直角對刀塊，用于加工兩個相互垂直面或者銑鍵槽時的對刀。塞尺用于銑刀和對刀塊表面之間相對位置的校準，主要防止對刀塊碰撞刀具和磨損刀具，對刀塊通常制成單獨元件，用銷釘和螺釘緊固在卡具體上，其位置應便于使用塞尺的對刀和不妨礙工件的裝卸。 5.6 定位誤差的分析與計算 工件在卡具中定位產生的定位誤差，其值應控制在工件位置公差的1/3~1/5 由于定位基準與設計基準重合，所以△jb=0 基準位移誤差：△jw=△d/2[1/sina/2-1]=0.008 △ dw=△jb+△jw=0.008 0.0072<0.008<0.012 所以滿足定位誤差 6 設計心得體會 通過這三個星期的學習，我們在老師的修改與指導下下，完成了此次設計。在這次設計中歷練了我的設計的能力，以及對于一個零件加工方法的認知。 經過這三個星期的設計，我基本掌握了零件的加工過程分析及工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟，學會了查找相關手冊、說明書等，以及選擇使用工藝裝備等等。 總之，這次設計使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。讓我們對機械制造的知識有了更加全方位的了解，也讓我們充分認識到了自己的不足，在有些數據的查找與使用方面略顯不足，而且對于有些公式中的未知量也不是很熟悉。 參考文獻 [1]孟少農主編.機械加工工藝手冊.機械工業出版社，1991 [2]李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業出版社，1993 [3]崇 凱主編.機械制造技術基礎.化學工業出版社，1993 [6]薛源順主編.機床夾具設計.機械工業出版社，1995 [8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術.北京高等教育出版社，2005. [11]艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.機械工業出版社，2002 [11]楊羽根 諸世敏主編 現代工程圖學 北京郵電大學出版社，2006 19