帶銅襯軸套工藝規(guī)程制訂和工裝設(shè)計(jì)

歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問或者需要CAD圖紙的請(qǐng)聯(lián)系q1484406321哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文帶銅襯軸套的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)摘 要 機(jī)械加工行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)，由此對(duì)其它的質(zhì)量，性能要求有了新的變化?，F(xiàn)在機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生著結(jié)構(gòu)性變化，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良已成為企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。 本文首先介紹了軸套作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)是對(duì)軸套的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鍛件，具有體積小，零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。關(guān)鍵詞 工藝分析；工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì)；帶銅襯軸套目錄摘 要I第1章 緒論11.1 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及意義11.2 課題背景知識(shí)11.2.1軸套相關(guān)知識(shí)介紹11.2.2 機(jī)械制造工藝技術(shù)相關(guān)知識(shí)21.2.3機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)3第2章 零件工藝分析及毛坯，基準(zhǔn)的選擇62.1 零件圖62.2 零件的作用62.3 零件的工藝分析62.4零件生產(chǎn)類型72.5 確定毛坯類型及其制造方法72.6 基面的選擇72.7粗基準(zhǔn)的選擇72.8 精基準(zhǔn)的選擇8第3章 擬定機(jī)械加工工藝路線93.1 擬定工藝路線的依據(jù)93.2兩種工藝路線方案93.2.1方案一、工藝路線93.2.2方案二、工藝路線103.3工藝方案分析比較103.4 毛坯尺寸，切削用量以及基本時(shí)間定額的確定11第4章 專用夾具設(shè)計(jì)164.1 問題的指出164.2 夾具設(shè)計(jì)164.2.1 定位分析164.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇164.2.3 鉆削力的計(jì)算164.2.4 夾緊力的計(jì)算174.2.5 總裝圖17設(shè)計(jì)總結(jié)19參考文獻(xiàn)20致 謝21II第1章 緒論1.1 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及意義 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后而進(jìn)行。此次的設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。其目的在于： 1鞏固我們?cè)诖髮W(xué)里所學(xué)的知識(shí)，也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的綜合性的檢驗(yàn)； 2加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料； 3樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)我們的實(shí)際工作能力； 4通過對(duì)帶銅襯軸套的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)，使我們?cè)跈C(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計(jì)算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個(gè)方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 5能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 6通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對(duì)于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進(jìn)一步的提高。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：首先運(yùn)用AutoCAD軟件繪制帶銅襯軸套的二維零件圖，然后根據(jù)圖紙的技術(shù)要求等確定生產(chǎn)類型，本次設(shè)計(jì)是大批量生產(chǎn)。其次進(jìn)行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，帶銅襯軸套的材料為45鋼，擬采用以鍛造的形式進(jìn)行毛坯的制造，并確定零件的機(jī)械加工工藝路線，完成機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)，進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析。最后，對(duì)某道加工工序進(jìn)行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計(jì)。1.2 課題背景知識(shí)1.2.1軸套相關(guān)知識(shí)介紹 做成整圓筒形的保護(hù)軸的套筒稱為軸套。 軸套和軸瓦都相當(dāng)于滑動(dòng)軸承的外環(huán)，軸套是整體的而軸瓦是分片的。軸套主要分為POM聚甲醛軸套，PA尼龍軸套，聚四氟乙稀軸套，鐵氟龍軸套，特氟龍軸套，PTFE軸套。 軸套的特性：耐酸、堿、腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度，具有良好的耐磨性、耐熱性、耐油性及耐化學(xué)藥品性，較高的自潤(rùn)滑性能。 軸套的材質(zhì)有PTFE/鐵氟龍/特氟龍/聚四氟乙烯，聚甲醛POM，尼龍PA，聚丙烯PP。軸套主要用于航天，汽車零件，傳感器，制藥，衛(wèi)星，閥門，泵，衛(wèi)浴，電子，軸承，電器，等工業(yè)。1.2.2 機(jī)械制造工藝技術(shù)相關(guān)知識(shí) 1機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)知識(shí) （1）根據(jù)零件圖和產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 在對(duì)帶銅襯軸套進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)掌握該零件在部件或總成中的位置、公用以及部件或總成對(duì)該零件提出的技術(shù)要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規(guī)程過程中采取措施予以保證掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點(diǎn)，形成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的總體構(gòu)想。 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等方面的技術(shù)要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時(shí)重點(diǎn)考慮；對(duì)全部技術(shù)要求應(yīng)進(jìn)行歸納整理。 （2）計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 根據(jù)零件圖查表可知，帶銅襯軸套為輕型零件，根據(jù)生產(chǎn)要求將確定該零件為大批量生產(chǎn)。 （3）確定毛坯種類和制造方法 機(jī)械加工中毛坯種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。根據(jù)帶銅襯軸套零件圖所選擇的材料，帶銅襯軸套零件加工工程中應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和加工特點(diǎn)，零件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，如何選擇合適的毛坯種類也是設(shè)計(jì)重點(diǎn)。其次，如何選擇毛坯制造方法也是設(shè)計(jì)中必不可少的環(huán)節(jié)，一般地，選擇毛坯的制造方法應(yīng)考慮一下幾個(gè)方面因素：a、材料的工藝性能；b、毛坯尺寸、形狀和精度要求；c、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)；d、采用新型材料、新工藝、新技術(shù)的可能性。 （4）確定毛坯尺寸和公差如何確定毛坯尺寸，也就是如何確定加工余量，對(duì)確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。余量不能確定過大或是過小，所以應(yīng)當(dāng)選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項(xiàng)尺寸及技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)，選擇合適的尺寸公差對(duì)零件加工和零件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型也有很大的影響。 （5）擬定工藝路線 擬定工藝路線包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。這也將是帶銅襯軸套機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)制定的重點(diǎn) （6）確定各個(gè)工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差 （7）選擇各個(gè)工序的機(jī)床設(shè)備及刀具、量具等工藝裝備 （8）確定各個(gè)工序的切削用量和時(shí)間定額 （9）編制工藝文件1.2.3機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 在機(jī)械制造的各個(gè)加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備，成為夾具。如檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了保護(hù)這個(gè)正確圍著在加工過程中穩(wěn)定不變，應(yīng)該對(duì)工件施加一定的夾緊力，這個(gè)過程稱為“夾緊”。這兩個(gè)過程總稱為“安裝”。在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)安裝人物的工藝裝備，就是“機(jī)床夾具”。 機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)廠進(jìn)行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務(wù)的專用夾具，則必須由各個(gè)制造廠自行設(shè)計(jì)制造。 由于專用夾具的設(shè)計(jì)制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動(dòng)條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機(jī)械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進(jìn)和工藝更新中的一項(xiàng)重要生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是每一個(gè)從事機(jī)械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。 1機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個(gè)方面的作用： (1）保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 夾具在機(jī)械加工中的基本作用就是保證工件的相對(duì)位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對(duì)于道具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。 (2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低單件時(shí)間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時(shí)間。采用機(jī)床夾具，既可以提高工件加工時(shí)的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時(shí)大大減小，因此能顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。 (3）改善工人勞動(dòng)條件 采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機(jī)動(dòng)等裝置，因此可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。還可設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，確保操作者安全。 (4）在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 工藝工程中，當(dāng)某些工件所需要工序時(shí)間特別長(zhǎng)時(shí)，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。 2機(jī)床夾具分類 (1）專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一種工件的一定工序而專門設(shè)計(jì)的。因?yàn)椴恍枰紤]通用性，所以夾具可以設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強(qiáng)，并且設(shè)計(jì)和制造周期較長(zhǎng)，制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，往往因無法再使用而報(bào)廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。這類夾具也是本課程研究的主要對(duì)象。 (2）可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點(diǎn)是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個(gè)別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件?？烧{(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件。因?yàn)檫@類夾具是在專門夾具基礎(chǔ)上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達(dá)有限目標(biāo)的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟(jì)性。 (3）專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對(duì)其工件的特定工序加工要求，由實(shí)現(xiàn)制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個(gè)特點(diǎn)來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時(shí)又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點(diǎn)。 (4）自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具 自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動(dòng)線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔(dān)負(fù)的安裝工件任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)著沿自動(dòng)線輸送工件的任務(wù)，即在這工件從一個(gè)工位移動(dòng)到下一個(gè)工位。故稱為“隨行夾具”。屬于自動(dòng)化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機(jī)床夾具。 3夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 (1）夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1）針對(duì)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況。 專用夾具是為某零件的某工序設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機(jī)床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。 2）保證加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對(duì)于制造精度要求不高的零件，其夾具設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。 3）夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。 夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個(gè)人設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)可能大不相同。而不同復(fù)雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟(jì)效果也不一樣，設(shè)計(jì)人員必須使自己的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟(jì)性。 4）夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 5）設(shè)計(jì)周期短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算。 夾具設(shè)計(jì)是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，其設(shè)計(jì)周期要求短，因此設(shè)計(jì)時(shí)多采用參照法或是憑經(jīng)驗(yàn)確定的辦法來保證受力件的強(qiáng)度和剛度，通常不進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，有時(shí)采用簡(jiǎn)便公式或用圖表做為設(shè)計(jì)參考。倒是應(yīng)注意，在設(shè)計(jì)一些具有較高精度的夾具時(shí)，應(yīng)該對(duì)定位精度、夾緊力等進(jìn)行必要的計(jì)算和分析。 (2）設(shè)計(jì)的基本要求 夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個(gè)字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際制造和維修水平為前提。具體要求為： 1）夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。 2）保證工件精度。 3）保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測(cè)量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。4）注意結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。第2章 零件工藝分析及毛坯，基準(zhǔn)的選擇2.1 零件圖帶銅襯軸套的零件圖如圖2-1所示 圖2-1 帶銅襯軸套2.2 零件的作用 題目給定的零件是一個(gè)簡(jiǎn)單的，小型的可更換，起保護(hù)作用的零件。 軸套，一般起保護(hù)作用，在運(yùn)動(dòng)部件中，因?yàn)殚L(zhǎng)期的磨擦而造成零件的磨損，當(dāng)軸和孔的間隙磨損到一定程度的時(shí)候必須要更換零件，因此設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的時(shí)候選用硬度較低、耐磨性較好的材料為軸套，這樣可以減少軸和座的磨損，當(dāng)軸套磨損到一定程度進(jìn)行更換，這樣可以節(jié)約因更換軸或座的成本。帶銅襯軸套是軸套中的一種，因?yàn)殄a青銅銅的硬度低耐磨性好，所以用錫青銅在軸套里面用離心澆注法澆注一層。2.3 零件的工藝分析 該零件是軸類零件，形狀不太復(fù)雜，尺寸精度要求比較高。零件的主要技術(shù)要求分析如下： 195的外圓和50的內(nèi)圓,都有很高的尺寸精度要求,主要是為了和其裝配件很好的裝配。 2在95的外圓切了一個(gè)槽,槽的兩面有一定的粗糙度要求。 3在95的端面上打了2個(gè)M8的螺紋孔,要注意他們的相互位置。2.4零件生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。 已知此帶銅襯軸套零件屬于大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)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。2.5 確定毛坯類型及其制造方法 毛坯是根據(jù)零件（或產(chǎn)品）所要求的形狀、工藝尺寸等而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。毛坯的種類、形狀、尺寸及精度對(duì)機(jī)械加工工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量、材料消耗和生產(chǎn)成本由有著直接的影響。因此，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)必須正確地選擇毛坯的種類和確定毛坯的形狀。 該零件的材料為45鋼，考慮到在工作過程中會(huì)受到一定的載荷,因此選擇鍛件,以使金屬纖維不被切斷,保證零件工作可靠。 2.6 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，不會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常運(yùn)行，因此，在設(shè)計(jì)中對(duì)其基面的選擇一定要在確保達(dá)到零件的需要和達(dá)到零件的精度前提下，方可確定，因此對(duì)基準(zhǔn)選擇予以下分析： 1所謂基準(zhǔn)就是用來確生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系。所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面，它往往是計(jì)算、測(cè)量、或標(biāo)注尺寸的起點(diǎn)。 2定位基準(zhǔn)，在加工時(shí)用以確定零件在機(jī)床夾具具有正確的位置，可分為粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)是指已經(jīng)過機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)，而沒有經(jīng)過機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)。2.7粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇要注意一下原則： 1如果必須保證工件加工表面與不加工表面之間的位置以不加工表面作為粗基準(zhǔn)，如果在工件上有很多的不需要加工的表面則應(yīng)以其中與加工面的位置精度要求較高的表面，作為粗基準(zhǔn)。 2如果必須保證某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。 3如需要保證各加工表面都有足夠加工余量，應(yīng)選加工余量最小的表面做粗基準(zhǔn)。 4選做粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、置口、飛邊等，缺陷以便定位可靠，夾緊方便。 5粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，毛坯面的粗糙度精低，重復(fù)使用會(huì)產(chǎn)生很大的位置誤差。按粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求；因此以毛坯外圓柱面的左端為第一基準(zhǔn)，以毛坯的外圓柱面的右端為第二基準(zhǔn)。 根據(jù)以上原則，外圓定位基準(zhǔn)，而后打中心孔。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題和基準(zhǔn)統(tǒng)一問題。2.8 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)主要考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)不變的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算?？蛇x擇零件的下表面為精基準(zhǔn)。 1用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作精基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 2當(dāng)工件以某一組基準(zhǔn)定位可以較方便的加工很好的表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 3當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”的原則。 4加工的原則。 5有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確；穩(wěn)定，夾緊可靠，是使用夾具簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，考慮以上原則和零件的尺寸和加工要求現(xiàn)主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。第3章 擬定機(jī)械加工工藝路線 生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)化為成品的過程。它包括材料的準(zhǔn)備、運(yùn)輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機(jī)械的質(zhì)量檢查及其運(yùn)行試驗(yàn)、調(diào)試，機(jī)械的油漆與包裝等。3.1 擬定工藝路線的依據(jù) 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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.2兩種工藝路線方案3.2.1方案一、工藝路線 工序1、下料 工序2、正火處理 工序3、粗車右端面，粗車外圓，以外圓及左端面為基準(zhǔn)。 保證：工藝尺寸保證長(zhǎng)度98.5mm。 工序4、調(diào)頭，粗車右端面，粗車內(nèi)圓，以外圓及右端面為基準(zhǔn)。 保證：車外圓至97mm，車54的內(nèi)孔至尺寸。 工序5、離心澆注銅襯套（銅層厚度4mm）。 工序6、車右端面，車外圓，車內(nèi)孔，以97外圓及左端面為基準(zhǔn)。 保證 ：內(nèi)孔至50mm。 工序7、車左端面，車外圓，以50的內(nèi)孔及右端面為基準(zhǔn)。 保證：保長(zhǎng)度96mm，95mm的外圓至尺寸。 工序8 、車沉孔，以95mm的外圓及右端面為基準(zhǔn)。 保證：車75的沉孔至尺寸。 工序9、車沉孔，車油槽，以95mm的外圓及左端面為基準(zhǔn)。 保證：54深10mm的沉孔至尺寸，油槽至尺寸。 工序10、銑深2.5mm沉槽。 工序11、鉆3-10H11的孔，以50H9的的孔和左端面，及沉槽為基準(zhǔn)。工序12、鉆2-M8深15mm的螺紋底孔及攻絲。工序13、鉆2-M8深20mm的螺紋底孔及攻絲。 工序14、鉆2mm的底孔，擴(kuò)8H7的孔至7.9mm，鉸8H7的孔至尺寸，锪120沉孔。 工序15、終檢。3.2.2方案二、工藝路線 工序1、下料 工序2、正火處理 工序3、粗車右端面，粗車外圓，以外圓及左端面為基準(zhǔn)。 保證：工藝尺寸保證長(zhǎng)度98.5mm。 工序4、調(diào)頭，粗車右端面，以外圓及右端面為基準(zhǔn)。 工序5、車右端面，車外圓，以97外圓及左端面為基準(zhǔn)。 工序6、車左端面，車外圓，右端面為基準(zhǔn)。 保證：保長(zhǎng)度96mm，車95mm的外圓至尺寸。 工序7、車沉孔，以95mm的外圓及右端面為基準(zhǔn)。 保證：車75的沉孔至尺寸。 工序8、車沉孔，以95mm的外圓及左端面為基準(zhǔn)。 保證：54深10mm的沉孔至尺寸。 工序9、銑深2.5mm沉槽。 工序10、鉆3-10H11孔，以50H9的的孔和左端面，及沉槽為基準(zhǔn)。工序11、鉆2-M8深15mm的螺紋底孔及攻絲。工序12、鉆2-M8深20mm的螺紋底孔及攻絲。 工序13、鉆2mm 的底孔，擴(kuò)8H7的孔至7.9mm，鉸8H7的孔至尺寸，锪120沉孔。 工序14、車內(nèi)孔，以外圓及右端面為基準(zhǔn)。 保證：車54的內(nèi)孔至尺寸。 工序15、離心澆注銅襯套（銅層厚度4mm）。 工序16、車油槽 工序17、終檢3.3工藝方案分析比較 在方案二中，內(nèi)孔的加工放在整個(gè)工藝的最后面，與加工外圓分離，而在外圓加工后，多次鉆孔，鉸孔，銑平面，锪孔的過程中，定位要多次用到此內(nèi)孔，否則鉆、鉸、锪、的孔位置精度都很難到，銑的沉孔位置精度也難達(dá)到，很容易產(chǎn)生殘次品，同時(shí)在后續(xù)設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候困難重重。方案二中，在車床加工時(shí)沒有同時(shí)加工內(nèi)孔，這無疑是造成了人力資源的浪費(fèi)，刀具的浪費(fèi)，人與機(jī)床的勞動(dòng)強(qiáng)度增加，同時(shí)生產(chǎn)率下降，所以把該工序應(yīng)安排在于外圓加工同時(shí)進(jìn)行，這樣生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性、等問題都會(huì)提高。最后準(zhǔn)定以方案一為加工該零件的路線為經(jīng)濟(jì)合適都時(shí)省力。3.4 毛坯尺寸，切削用量以及基本時(shí)間定額的確定 “帶銅襯軸套”零件材料為45鋼，硬度為207241HBW，毛坯重量約為2kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述確定毛坯尺寸如下： “帶銅襯軸套”零件材料為45鋼，硬度為207241HBW，毛坯重量約為2kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 查1其中鍛件重量為2kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）80120mm，其余量值規(guī)定為1.72.5mm，現(xiàn)取2.5mm。 查1其中鍛件重量為2kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）80120mm，故長(zhǎng)度方向偏差為（+1.0；-0.4）mm. 長(zhǎng)度方向的余量查1其余量值規(guī)定為1.72.2mm,現(xiàn)取2.0mm。帶銅襯軸套的鍛件毛坯圖見圖4-1 圖4-1 帶銅襯軸套毛坯圖 確定切削用量及基本工時(shí) 1. 車削左端面及外圓 （1)加工條件 工件材料：45鋼正火，b=670MP,模鍛。 加工要求：粗車左端面及外圓，表面粗糙度為m。 機(jī)床：CA6140臥式車床。刀具材料YT15，刀桿尺寸為16mm25mm，r=0.5mm。確定切削深度由于單邊余量?jī)H為1.5mm，可在一次走刀內(nèi)切完故ap （2)確定進(jìn)給量：根據(jù)3得：=0.50.7mm/r，按CA610車床說明書3?。?0.5mm/r （3)計(jì)算切削速度: 按3表1.27,切削速度的計(jì)算公式為：V=(m/min) =242，=0.15，3即k=1.0，k=0.8，k=1.04，k=0.81，k=0.97，所以切削速度：V=179.2r/min （4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n=570 (r/min)按機(jī)床說明書1與570r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速選取560r/min。實(shí)際切削速度 V=179.2m/min （5)計(jì)算公時(shí) 1）粗車左端面 根據(jù)1表6.2-1，取, 3mm,=0,=0Tm= 2)車外圓 ,1mm ,=0 ,=0Tm= 2.粗車右端面及外圓，車內(nèi)孔(1） 確定進(jìn)給量根據(jù)3得：=0.50.7mm/r，按CA610車床說明書3?。?0.5mm/r (2）計(jì)算切削速度按3表1.27,切削速度的計(jì)算公式為：V=（m/min) =242, =0.15，,m=0.2修正系數(shù)3,即k=1.0, k=0.8,k=1.04,k=0.81,k=0.97，所以切削速度：V=179.2r/min (3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=570 r/min按機(jī)床說明書1與570r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速選取560r/min，實(shí)際切削速度 V=179.2m/min (4)確定基本工時(shí) 1）粗車左端面 根據(jù)1取,3mm,=0 ,=0Tm=min 2）粗車外圓 ,1mm,=0,=0Tm=min（3）車內(nèi)圓 由1查得采用螺釘夾緊力的計(jì)算公式4.2-20查得取 由3查得取 計(jì)算切削工時(shí),1.0mm,=0,=0Tm= 3. 車右端面，車外圓，車內(nèi)孔(1)確定切削深度由于單邊余量?jī)H為1.0mm，可在一次走刀內(nèi)切完故ap(2)確定進(jìn)給量：根據(jù)3表1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmx25mm, a5mm時(shí),以及工件直徑為97mm時(shí)。f=0.50.7mm/r，按CA610車床說明書3?。?=0.5mm/r (3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n=647r/min按機(jī)床說明書3與647r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速選取710r/min。實(shí)際切削速度 V=216.2m/min (4)確定基本工時(shí)： 1)粗車左端面 根據(jù)1取 ,2mm,=0,=0Tm=min 2)粗車外圓 ，1mm ,=0 ,=0Tm=min 4車75深10mm的沉孔至尺寸(1)確定切削深度：由于單邊余量為12.5mm，可在兩次走刀內(nèi)切完故ap(2）確定進(jìn)給量：根據(jù)3當(dāng)?shù)稐U16mmx25mm, a時(shí),以及工件直徑為95mm時(shí)。f=0.30.5mm/r，?。?0.5mm/r(3）計(jì)算切削速度：按3表1.27切削速度的計(jì)算公式為 V=(m/min) =242 =0.15，3表1.28,即k=1.0, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97，所以切削速度：V=220.3 (4）確定基本工時(shí)：根據(jù)1取,2mm,=0,=0Tm=min第4章 專用夾具設(shè)計(jì) 要保證工件在加工時(shí)有足夠的尺寸精度和形位公差精度，就需要夾具能夠準(zhǔn)確可靠的定位，本設(shè)計(jì)中需要對(duì)工序鉆2-M8深15mm的螺紋底孔，及攻絲。 設(shè)計(jì)專用夾具，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 已知：工件材料45鋼，毛坯為模鍛件，所用機(jī)床為Z35 搖臂鉆床，成大批量生產(chǎn)規(guī)模。4.1 問題的指出 本夾具主要用于鉆2-M8深15mm的螺紋底孔，及攻絲，主要的技術(shù)要求是保證孔的軸心線的位置精度，精度要求高。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何能保證加工工件定位的精度要求，以及同其他工序之間的位置精度要求，同時(shí)還應(yīng)考慮如何可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2 夾具設(shè)計(jì)4.2.1 定位分析 由零件圖可知：要鉆2-M8深15mm的螺紋底孔，及攻絲,主要的技術(shù)要求是保證軸心線的位置精度。則設(shè)計(jì)夾具時(shí)，必須要限制零件的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。4.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)分析，采用定位銷及左端面定位可以約束工件的所有自由度，同時(shí)可以保證加工精度。4.2.3 鉆削力的計(jì)算查1表7-56，鉆銷力的計(jì)算公式由公式 得最大切削力為 該公式中：-鉆削最大孔徑時(shí)所需要的力，即鉆削過程中所需要的最大鉆削力；-材料系數(shù)，根據(jù)材料查表得=320；-鉆削孔徑，此式中=8mm；-等于1；-等于0.7； - 進(jìn)給量，此式中=0.75mm/r； -工件的硬度系數(shù)，取=1.04.2.4 夾緊力的計(jì)算 軸要轉(zhuǎn)動(dòng)，我們的夾緊力就不須很大。查1表7-56，采用螺釘夾緊力的計(jì)算公式： 其中： Q原始作用力 L作用力的力臂 r作用力與工件間的當(dāng)量半徑，r=0 螺旋角當(dāng)量摩擦角，為0 螺旋升角，2.5 螺紋半徑的一半 經(jīng)過估算=2217.65N，完全能夠夾緊。因?yàn)槲覀冊(cè)谟媚ゾ邥r(shí)將磨頭放在內(nèi)孔中偏下，在重力作用下只需要很小的力就可以夾緊工件，同時(shí)鐵削就會(huì)落下減少對(duì)工件的劃傷，對(duì)于磨削完全達(dá)到要求。這種結(jié)構(gòu)的夾具，工件加工精度能穩(wěn)定達(dá)到錐孔對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)精度(300mm處0.005mm)要求，表面粗糙度Ra0.4m，用標(biāo)準(zhǔn)錐度樣規(guī)涂色檢驗(yàn)，接觸面在80%以上。滿足了主軸的技術(shù)要求，并有很大的精度儲(chǔ)備量，且操作方便，提高了生產(chǎn)率。4.2.5 總裝圖根據(jù)軸承座零件的設(shè)計(jì)，夾具零件的設(shè)計(jì)，夾緊力的計(jì)算，切削力的計(jì)算，機(jī)床夾具計(jì)算以及其他夾具的相關(guān)設(shè)計(jì)分析