傳動軸突緣叉加工工藝及銑側面夾具設計【課程資料 含全套CAD圖紙】

機械制造技術基礎 課程設計說明書 設計題目 設計“傳動軸突緣叉”零件的機械加工工藝及工藝設備 設 計 者 : 程 強 指導教師 : 趙彤涌 太原理工大學陽泉學院 文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 機械制造技術基礎課程設計任務書 題目 : 設計“ 傳動軸突緣叉 ” 零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備 內容： 1 張 1 張 3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1 張 4. 夾具結構設計裝配圖 1張 5. 夾具結構設計零件圖 1張 6. 課程設計說明書 1份 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 目 錄 一、序言 (4) 1. 設計目的 2. 設計的要求 3. 設計的內容及步驟 二、零件的分析 (6) 三、工藝規(guī)程設計 (7) 序尺寸及毛坯尺寸的確定 四、夾具設計 (19) 五、心得體會 (21) 六、參考資料 (22) 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 一、序言 機械制造技術基礎課程設計是在學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。是進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 希望能通過這次課程設計對學生未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉他們分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。 一、 設計目的 機械制造技術基礎課程設計是在學完了機械制造基礎課程后、進行了生產(chǎn)實習之后的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設計能買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝結構設計的基本能力，另外，也為以后作好畢 業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。學生通過機械制造技術基礎課程設計，應在下述各方面得到鍛煉： （ 1） 能熟練運用制造技術基礎課程中的基礎理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 （ 2） 提高結構設計能力。學生通過設計夾具（或量具）的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 （ 3） 學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。 二、 設計的要求 機械制造技術基 礎課程設計題目為：后羅拉過橋搖（零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝類裝備）。 生產(chǎn)綱領為中批生產(chǎn)。 設計的要求包括以下幾個部分： 零件圖 1 張 毛坯圖 1 張 機械加工工藝過程綜合卡片 1張 工藝裝備設計 1 2套 工藝裝備主要零件圖 1張 課程設計說明書 1份 三、 設計的內容及步驟 設計的內容及步驟包括以下三部分： 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 1. 零件的分析； 2. 工藝規(guī)程設計； 3. 夾具設計。 二 （一）零件的主要技術要求 傳動軸突緣叉有兩組加工表面，有一定的位置要求。 1. 孔 39求加工粗糙度為 下兩面粗糙度為 的同軸度公差為 2. 二孔的外端面對 39孔垂直度公差為 39的孔 5鋼，鍛件。 （二）工藝分析 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 工件毛坯為鍛件 ,加工余量為頂面 和側面為 鍛孔 2 39。 在鍛造后機械加工前 ,一般要經(jīng)過清理和退火 ,以消除鑄造過程中產(chǎn)生的內應力。粗加工后 ,會引起工件內應力的重新分布 ,為使內應力分布均勻 ,也應經(jīng)適當?shù)臅r效處理。 0 50孔一般不鍛出，可采用鉆 擴 鉸的工藝。 放在最后加工。這樣可以防止由于主要面或孔在加工過程中出現(xiàn)問題時，浪費這一部分工時。 免加工時由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面，故整個工藝過程分為粗加工和粗加工。 論是粗加工階段還是精加工階段，都應該遵循“先面后孔”的加工原則。 三 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 一 選用材料； 零件材料為 45鋼，故采用鍛造形成 二 生產(chǎn)類型： 考慮到汽車在運行中要經(jīng)常加速及正，反向行駛，零件在工作中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。 第二節(jié) 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的很重要的工作之一?；孢x擇的買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 正確合理，可以使加工質量得到保證。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，還會造成零件成批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 一、 粗基準的選擇： 在零 件加工過程中的第一道工序，定位基準必然是毛坯尺寸，即粗基準，選者是應該注意以下幾個方面的東西： （ 1） 選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為基準以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。 （ 2） 某些表面不需要加工，則應該選擇其中與加工表面有相互位置精度的表面為粗基準。 （ 3） 選擇比較平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準，不用允許有澆、冒口的殘跡和飛邊，以保證安全、可靠、誤差小。 （ 4） 粗基準一般要求在第一道工序中使用一次，盡量避免重復使用。 考慮以上 4條原則和零件毛坯本身的形狀，選用箱體頂面為粗基準。 二、 精基準的選擇 精基準就是以加工過的 表面進行定位的基準。選擇精基準的時候 主要慮保證加工精度并且使工件裝夾得方便、準確、可靠 。因此要遵循以下幾個原則 1、基準重合的原則 2、基準不變的原則 3、互為基準，反復加工的原則 4、自為基準的原則 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 5、應能使工件裝夾方便穩(wěn)定可靠，夾具簡單?？紤]以上原則和零件的尺寸和加工要求我選用底面為精基準，并采用一面兩孔的形式定位，限制 6個自由度為完全定位。 （ 三 ）粗，精加工階段要分開 箱體均為鍛件，加工余量較大，而在粗加工中切除的金屬較多，因而夾緊力，切削力都較大，切削熱也較多。加之粗加工后，工件內應力重新分布 也會引起工件變形，因此，對加工精度影響較大。為此，把粗精加工分開進行，有利于把已加工后由于各種原因引起的工件變形充分暴露出來，然后在精加工中將其消除。 為了保證各主要表面位置精度的要求，粗加工和精加工時都應采用同一的定位基準，此外，各縱向主要孔的加工應在一次安裝中完成，并可采用鏜模夾具，這樣可以保證位置精度的要求。 （四）加工原則 整個工藝過程中，無論是粗加工還是精加工階段，都應遵循“先面后孔”的原則，就是先加工平面，然后以平面定位在加工孔。這是因為：第一，平面常常是箱體的裝配基準；第二，平面的面積較 孔的面積大，以平面定位零件裝夾穩(wěn)定，可靠。因此，以平面定位加工孔，有利于提高定位精度和加工精度。 第三節(jié) 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應該是使零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用機床與專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 一、 工藝方案（一）： 工序 1. 粗車 95的端面。 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 工序 2. 粗車 56的內二個內表面。 工序 3. 粗車 86的內圓孔。 工序 4. 以工序 2加工出的二個表面為基準，鉆 4個 26的孔。 工序 5. 粗銑 39 工序 6. 鉆，擴，粗鉸兩個 39孔至圖樣尺寸并锪倒角2 45o 。 工序 7 鏜孔 39序 8. 磨 39工序 9. 鉆 8角 120o 。 工序 10. 攻螺紋 工序 11. 沖箭頭。 工序 12. 檢查。 二、 工藝方案（二） 工序 1. 粗銑 39 工序 2. 精銑 39 工序 3. 鉆，擴，粗鉸兩個 39孔至圖樣尺寸并锪倒角2 45o 工序 4. 粗銑 95端面。 工序 5. 粗銑 56的內二個平面。 工序 6. 粗銑 56二個平面的表面 。 工序 7. 以工序 2加工 出的二個表面為基準，鉆 4個 26的孔 工序 8. 粗銑 105所對的兩個端面。 工序 9. 鉆 8角 120o 。 工序 10. 攻螺紋 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 工序 11. 沖箭頭。 工序 12. 檢查。 工藝方案的分析與比較 方案二是粗，精加工在一起合并加工采用工序集中原則，方案一是 粗、精加工分開進行加工采用工序分散原則，中間加人工時效這樣可以消除粗加工時所造成的內應力，切削力，夾緊力、切削熱等對加工精度影響，這樣所需要的設備和工藝裝備結構簡單，調整容易操作簡單，專用性強。雖然方案二這樣會使夾具的數(shù)量及工件的安裝次數(shù)增加而使成本提高，但是會給下來的加工帶來不必要的誤差，對于大量生產(chǎn)的零件來說會造成很大的損失 第四節(jié) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “傳動軸突緣叉 零件材料為 45鋼，硬度 207241坯重量約為 5產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯 。 根據(jù)上述原始資料加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 機械制造工藝標準應用手冊（以下簡稱工藝手冊）表 孔），參照工藝手冊表 鉆孔： 10 2Z=2 Z=1 毛坯為實心，不沖出孔。兩內孔精度要求界于 照工藝手冊表 定加工余量為： 鉆孔： 25（鉆孔的最大尺寸） 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 鉆孔： 37 2Z=12孔： 2Z=鏜： 2Z=鏜： 2Z=. 孔外端面的加工余量 1） 藝手冊表 加工二孔外端面的單邊加工余量為 3 Z=3 2） 邊 工藝手冊， 3） 削的公稱余量（單邊）為： Z= 根據(jù)以上尺寸的公差和加工余量來確定此傳動軸突緣叉的毛坯圖。 第五節(jié) 確定切削用量及基本用時 工序 1. 粗銑 95端面。 （切削用量簡明手冊）（以下簡稱切削手冊） 1工件材料： 45鋼正火，鍛件 2加工要求： 粗車 95的端面 3機床： 4刀具： 由表 ： 桿尺寸為： 16 25片厚度 由表 ： 6 0 , 1 5 , 1 2 , 0 . 5o o or o o r m m 。 5 計算切 削用量 粗銑 95端面 1） 由于此加工表面所需的粗糙度為 50，因此只需加工一次可買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 達要求； 2） f 根據(jù)（切削手冊）表 刀桿尺寸 1625pa 以及直徑為 100 f=r 可取f=r。 3） 按切削手冊表 具的壽命選T=60 ( / m i n )v k mT a f 其中：42， ， 0 . 3 5 , 0 . 2 。修正系數(shù)削手冊表 1 . 4 4 , 0 . 8 , 1 . 0 4 , 0 . 8 1 , 0 . 9 7 v k v k r v B vk x k k k 0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 1 . 4 4 0 . 8 1 . 0 4 0 . 8 1 0 . 9 7 1 0 8 . 6 / m i 3 0 . 5 6確定機床主軸轉速 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 8 . 6 3 6 4 . 0 6 / m i 7）切削工時，6 . 80 . 0 2 6 m i 4 . 0 6 0 . 7 l 式 中 ， l=3 根 據(jù) 表 削 時入 切 量 及 超 切 量 y + = 3 . 8 m m ，故 工序 2. 粗鏜 56的內二個內表面。 表面粗糙度為 50，所以粗鏜一次即可達所需要求， 45鋼正火，鍛件 選用 4、選擇切削用量 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 1 決定切削深度 由切削余量可知道 切削手冊表 8采用一次切削 . 2 決定切削進給量 查切削手冊表 f=r 3 決定切削速度 查 切 削 手 冊 表 件 是 鍛 件 時 ， v=33m/80 1000vn d1 0 0 0 3 3 18756 r/、計算鏜內表面加工工時 0 . 5 1 8 7 9 3 . 55 0 . 0 5 m i . 5f n a z 實 際 長 度工序 3. 粗車 86的內圓孔 臥式車床 f=0.6(mm/4. 切削速度 =113m/ 1 0 0 0 1 1 3 1 0 0 0 41886n D (r/ 2序 4. 以工序 2加工出的二個表面為 基準，鉆 4個 26的孔。 表面粗糙度為 50，所以粗鏜一次即可達所需要求，由于要保證四孔的位置度，所以以工序 2 加工出的二個表面為基準進行加工。 45鋼正火，鍛件 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 高速鋼麻花鉆，由切削手冊表 2.2 d=131 切削進給量 由切削手冊表 f=r 由表 f=r 2 切削速度 = 1 0 0 0 1 7 . 3 1 0 0 0 39314n D (r/ 2序 5. 粗銑 39 1、 工序尺寸： 39端面 2、 加工要求： 表面粗糙度是 50 3、 選用機床： 4、 選用刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 查切削手冊）表 選用刀桿尺寸為： 16 255 、 銑刀形狀： 根 據(jù) 切 削 手 冊 表 由 表 ：6 0 , 1 5 , 1 2 , 0 . 5o o or o o r m m 。 6、 選擇切削用量 (2)決定切削進給量： 查切削手冊表 給量 60mm/3)、決定切削速度： 查切削手冊表 ： v=28.8 m/采用較小切削速 度 ) 計算主軸轉速 n： 由公式 1 0 0 0 1 0 0 0 2 8 . 8 1 6 3 / m i 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 8、機床功率檢驗：主切削力 切削手冊 表 36000 . 7 2 0 . 9 0c c nF p c F c C a f v k 其 中 ： ， ，00 . 7 2 0 . 9 0614( ) ( ) 1 , 0 . 8 96 5 0 6 5 03 6 0 0 1 . 5 0 . 5 1 0 7 . 9 6 0 . 9 4 0 . 8 92 1 4 6 ( ) k 2序 6. 鉆，擴，粗鉸兩個 39 45o 。 1. 鉆孔 25定進給量 f：根據(jù)切削手冊表 f=所以 f=削速度：根據(jù)切削手冊表 v=18m/以 公式 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 2 2 9 / m i 切削工時： l=19 1212 1 9 9 39 , 3 0 . 0 4 m i 9 3m l l ll m m l m m t 2擴 鉆 39孔 利用 37鉆頭對 35孔擴孔 切削用量 f=以 f=mm/r）， 主軸轉速 n=4r/取 n=削速度為 3 7 6 8 7 . 9 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0 用刀具： 用擴孔鉆 進給量：根據(jù)切削手冊表 f=所以 f=r 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 機床主軸轉速：取 n=68r/其切削速度 v= 切削工時 l=19 1212 1 9 9 39 , 3 0 . 5 1 m i 0 . 7 2m l l ll m m l m m t 當加工兩個孔時 0 . 5 1 2 1 . 0 2 ( m i n ) 3. 倒角 2 45雙面 采用 090 锪鉆 短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與擴孔相同： n=68r/動進給。 工序 7：精、細鏜 二孔，選用機床： （ 1） 精鏜孔至 邊余量 Z=次鏜去全部余量， 進給量 f=r 根據(jù)有關手冊，確定金剛鏜床的切削速度為 v=100m/ 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 8 1 6 ( / m i n )39w 由于 剛鏜床主軸轉速為無極調速，故以上轉速可以作為加工時使用的轉速。 切削加工是：當加工 1個孔時 19l 2 3l 3 4l 1211 9 3 4 0 . 3 2 ( m i n )8 1 6 0 . 1vl l 所以加工兩個孔時的機動時間為 0 . 3 2 2 0 . 6 4 ( m i n )t 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 （ 2） 細鏜孔至 切削用量及工時均與精鏜相同 f mm r 8 1 6 / m i n , 1 0 0 / m i n ;wn r v m 工序 8：磨 39二孔端面，保證尺寸 1） 選 擇砂輪。見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結果為 40 127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為 #46 ，硬度為中軟 1級，陶瓷結合劑， 6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 40 127（ D B d）。 （ 2） 切削用量的選擇。砂輪轉速 1 5 0 0 / m i （見機床說明書），2 7 n m s砂 。 軸向進給量 0 . 5 2 0 m m（雙行程） 工件速度 1 0 / m 向進給量 0 5rf m m/雙行程 （ 3） 切削工時。當加工 1個表面時 121000 kt vf f （見工藝手冊表 式中 3 68 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 m/ 1 2 7 3 6 8 1 . 1 1 0 9 2 0 3 . 6 4 ( m i n )1 0 0 0 1 0 2 0 0 . 0 1 5 3 0 0 0t 當加工端面時 3 . 6 4 2 7 . 2 8 ( m i n ) 工序 9：鉆螺紋底孔 4- 并倒角 120o 。 0 . 2 0 . 5 0 0 . 1 ( / )f m m r （切削手冊表 ） V=20m/ （切削手冊表 ） 所以 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 9 5 0 ( / m i n )6 . 7s 按機床取60r/ v= 切削工時（ 4個孔） 19l 1 3l 2 1l 12 1 9 3 14 4 0 . 9 6 ( m i n )9 6 0 0 . 1l lt 倒角仍然取 n=960r/動進給。 工序 10： 攻螺紋 4 由于公制螺紋 8切削用量一律按加工 0 . 1 / 6 / m i nv m s m 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 所以 2 3 8 / m 機床選取 1 9 5 / m 則 v= 機動工時 19l 1 3l 3l 121 ( ) 2 ( 1 9 3 3 )4 4 1 . 0 2 ( m i n )1 9 5 1m l l lt 攻 孔 11l 1 3l 0l 122 1 1 32 2 0 . 1 5 ( m i n )1 9 5 0 . 9 4m l l lt 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。 第六節(jié) 夾具設計 3 夾具設計 題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計第 4 道工序 銑寬為上下端面的銑床夾具。本夾具將用與 式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進行加工。 本夾具主要用來銑端面，采用精密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削，所以主要應該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度 買文檔送全套 紙 交流 414951605 買文檔送全套 紙 交流 414951605 具設計 由零件圖可知，其設計基準為花鍵孔中心線和工件的左加工表面（ A）為定位基準。因此選用工件以加工左端面（ A）的中心線為主定位 基準。 刀具：高速鋼直齒