惰輪軸工藝設(shè)計和工裝設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目：錄摘：要：.2前言：.4一：課程設(shè)計的目的：.5二：課程設(shè)計要求的基本任務(wù)和要求：.52.1、基本任務(wù)：.52.1.1、工藝設(shè)計的基本任務(wù).52.1.2、夾具設(shè)計的基本任務(wù).52.2、設(shè)計要求：.52.2.1、工藝設(shè)計的設(shè)計要求.52.2.2、夾具設(shè)計的設(shè)計要求.5三：惰輪軸課程設(shè)計的方法和步驟：.63.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定.63.2、零件材料的分析.63.3、零件圖的分析.73.4、確定毛坯.83.5、加工工藝路線.83.6、確定工序尺寸及其公差.93.7、確定切削用量.103.8、機床及工藝設(shè)備的選擇.103.9、設(shè)計工藝過程卡.113.10、零

2、件的程序編制.12四：夾具設(shè)計：.24.1、夾具設(shè)計的目的和要求.124.2、夾具類型的確定.134.3、定位裝置的設(shè)計.134.4、夾緊裝置的設(shè)計.164.5、導(dǎo)向裝置的設(shè)計及其它裝置結(jié)構(gòu)、夾具體的確定.184.6、確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合.184.7、夾具精度分析與計算.19結(jié)論.20致謝.20參考文獻：.0專心-專注-專業(yè)3：前：言：在本次設(shè)計中主要包括以下幾個步驟一、：惰輪軸的工藝設(shè)計確定毛坯,確定工藝路線,確定工序切削用量,確定工時定額的計算。二、：惰輪軸夾具的設(shè)計設(shè)計夾具裝置,導(dǎo)向裝置,確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸,公差配合,夾具精度分析和計算。課程設(shè)計要達到的主要目標(biāo)及

3、技術(shù)要求設(shè)計的零件尺寸要求精度高,表面粗糙度也高,要求表面光滑。本零件制品為大批量生產(chǎn)。一：課程設(shè)計的目的：課程設(shè)計是培養(yǎng)機械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)它要求學(xué)生能全面綜合地運用所學(xué)的理論和實踐知識進行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計。其基本目的是：(1)培養(yǎng)工程意識。(2)：訓(xùn)練基本技能。(3)：培養(yǎng)質(zhì)量意識。(4)培養(yǎng)規(guī)范意識。4：二：課程設(shè)計要求的基本任務(wù)和要求：2.1、基本任務(wù)：2.1.1、工藝設(shè)計的基本任務(wù)(1)繪制零件工作圖,毛坯圖各一張(：2)繪制夾具裝備圖,夾具零件圖各一張(3)編制機械加工工藝規(guī)程卡片一套(4)編寫設(shè)計說明書一份2.1.2、夾具設(shè)計的基

4、本任務(wù)(1)收集資料,為夾具設(shè)計做好準(zhǔn)備(2)繪制草圖,進行必要的理論計算和分析以及夾具的結(jié)構(gòu)方案(3)繪制總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖,編寫設(shè)計說明書(4)編制夾具的使用說明或技術(shù)要求2.2、設(shè)計要求2.2.1、工藝設(shè)計的設(shè)計要求(1)：保證零件加工質(zhì)量,達到圖紙的技術(shù)要求(2)：在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效：(3)：要盡量減輕工人的勞動強度,生產(chǎn)安全(4)：在立足企業(yè)的前提下,盡可能采用國內(nèi)技術(shù)和裝備(5)：工藝規(guī)程應(yīng)正確.清晰,規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化的要求2.2.2、夾具設(shè)計的設(shè)計要求(1)：保證工件的加工精度(2)：提高生產(chǎn)效率(3)工藝性好(4)：使用性好(5)：經(jīng)濟性好5：三：惰輪

5、軸課程設(shè)計的方法和步驟：3.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用.它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度以及所選用的工藝方法和工藝裝備.零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算.N=Qn(1+a%)(1+b%)式中N-零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(件/臺)Q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺/年)n-：-每臺產(chǎn)品中,該零件的數(shù)量(件/臺)a%-零件的備品率b%：-零件的平均廢品率已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：10000：零件的質(zhì)量約為：2：查表：1-1：可知其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)初步確定工藝安排的基本思路為,加工過程劃分階段,工序適當(dāng)集中,加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。這樣安排,

6、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作投資較少,生產(chǎn)效率高,且轉(zhuǎn)產(chǎn)容易。本設(shè)計的零件為小型零件,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。3.2、零件材料的分析本設(shè)計的零件是惰輪軸,選用：QT60-2：鋼。QT60-2：鋼是優(yōu)質(zhì)素結(jié)構(gòu)鋼,屬于普通中碳鋼。其強度、硬度較高,熱處理硬度在：50°左右、而塑性、韌性略低。不能做沖、擠等加工零件。熱鍛、熱壓性能及被切削性能良好冷加工變形能力及焊接性能中等。是機械行業(yè)最常用的鋼號之一,通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用,還用于高頻或火焰表面淬火處理。其收縮率小。其密度基本和鐵的密度一樣與普通碳素鋼都差不多,和：A3：更是相近,是：7.85g/cm*3。3.3、零件圖的分析：6：要求：表面清晰,無毛

7、刺,尺寸精度如上圖。零件的作用,該零件主要適用于機械傳動系統(tǒng)中力的傳送,用于機床,汽車等產(chǎn)品。3.4：確定毛坯：(1)：確定毛坯種類：根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄造件。毛坯圖7：(2)確定鑄件形狀：(1)根據(jù)第一章有關(guān)表格及鑄工手冊,確定外表面單邊加工余量為2.53mm：(2)根據(jù)鑄工手冊,軸可通過拔長得到,為簡化鑄造工藝,對直徑相近的臺階適當(dāng)合并：(3)根據(jù)軋制圓棒料切斷和端面加工余量的要求：端面加工余量確定為：3mm：3.5：加工工藝路線：1定位基準(zhǔn)的選擇：以外圓為粗基準(zhǔn)面加工端面為粗基準(zhǔn)打中心孔,再以中心孔為基準(zhǔn)車外圓。以確定基準(zhǔn)面。2：擬定工藝路線<1>確定各表面的加工方法工件

8、各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時還要綜合考慮生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸、工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況、工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。各種加工方法的經(jīng)濟精度和粗糙度如下：外圓表面及孔加工的經(jīng)濟精度與表面粗糙度序號加工方法經(jīng)：濟：精度(IT）表：面：粗：糙度Ra(um)適用范圍1粗車1113256.3適：用于：淬：火鋼：以：外的2粗車半精車8106.33.2各種金屬3粗車半精車精車691.60.84粗車半精車精車拋光680.20.025序號加工方法經(jīng)：濟：精度(IT)表：面：粗：糙度Ra(um)適用范圍1鉆121312.5適：用

9、于：淬：火鋼：以：外的8：2鉆鉸8103.21.6各種金屬3鉆粗鉸精鉸781.60.8<2>加工順序的安排：在確定了零件各表面的加工方法之后,就要安排加工的先后順序。零件加工順序是否合適，對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著較大的影響。1機械加工順序的安排：在安排機械加工順序時，一般遵循先粗后精、先面后孔、先主后次、基準(zhǔn)先行的原則。對于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。2加工階段的劃分：對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗、精加工分開進行。為此一般將整個工藝過程劃分階段按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工家段和光整加工階段。這對于

10、保證零件加工質(zhì)量、合理使用機床設(shè)備、及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處。3熱處理工序的安排：熱處理工序主要用來改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。如圖：1-4：所示為熱處理工序安排圖。毛坯-粗加工-半精加工-精加工-精磨-細磨 去應(yīng)力退火 ：正火4合理安排輔助工序輔助工序種類很多，主要包括檢驗、劃線、去毛刺、清洗、平衡、退磁、防銹、包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。3.6：確定工序尺寸及其公差：工序順序確定后就要計算各個工序加工時所應(yīng)達到的工序尺寸及其公差。工序尺寸公差一般按經(jīng)濟加工精度確定，但就其性質(zhì)和特點而言，一

11、般可以歸納為兩類：1、基準(zhǔn)重合時：定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)重合，工序尺寸的計算9：當(dāng)確定了各個工序間余量和工序所能達到的加工精度后，將余量一層層疊加在被加工表面上，計算順序是從最后一道工序開始由后往前推，就可計算出每道工序的工序尺寸。2、基準(zhǔn)不重合時工序尺寸的計算：在零件的加工過程中為了加工和檢驗的方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，會出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合的情況。形狀復(fù)雜的零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，這時工藝尺寸的計算微比較復(fù)雜，應(yīng)利用尺寸鏈原理進行分析和計算，并對工序余量進行必要的驗算，是否夠切，以確定工序尺寸及其公差。3.7：確定切削用量：粗加工時，切

12、削量為：1.5mm：半加工時，切削量為：0.6mm：精加工，切削量為：0.2mm;孔加工時，用直徑：8.5：的鉆頭，再用直徑：9：的鉸刀，用螺紋鉆頭鉆。3.8：機床及工藝設(shè)備的選擇(1)選擇機床：選擇機床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量,又經(jīng)濟合理?；诖卧瓌t本惰輪軸的設(shè)計所選機床如下：數(shù)控機床、鉆床、磨床等具體車床類型及型號請看工藝卡片。(2)選擇夾具：粗車、半精車可采用定心卡盤及尾座頂尖。：軸孔鉆削深度小,宜選用低速鋼鉆頭。(3)選擇量具：粗加工、半精加工可選用通用量具。端面工序尺寸中無高公差，而查參考文獻知計量器具不確定度允許值為0.01

13、2mm，故選擇分度值為：0.01mm：的游標(biāo)卡尺，其不確定度值為：0.006mm，可滿足要求。仿形車工序中軸向尺寸：30f6：其上偏差為+0.020下偏差為+0.041查表并根據(jù)有關(guān)公式計算得，計量器具不確定度允許值為：0.045mm，查參考文獻選擇10：分度值為：0.02mm：的游標(biāo)卡尺，其不確定值可滿足要求。精加工工序為零件完工尺寸，精度要求高，若用通用量具，需選用比較儀、指示表，使用不便。故宜選用專用量具。外圓測量宜采用卡規(guī)，測量時要注意從相互垂直的兩個方向測量。3.9：設(shè)計工藝過程：機械加工工藝過程卡片零件名稱惰輪軸材料牌號QT602毛坯種類、鑄件工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備01

14、0毛坯鑄造020熱處理：1去應(yīng)力退火030儀：表：車：車：兩：端平面端面數(shù)控車床車刀、游標(biāo)卡尺、三爪卡盤040粗車外圓(1)車床三爪卡盤夾緊一端面，另一端面用頂針頂住，加：工：外：徑：33：，平：端：面2mm，端面留有余量，長度為：17(2)換：頭：同：方：法：車：另：一：端面，加工外徑33，平端面：2mm，端面留有余量，長度為：26(3)中間厚度：8：兩側(cè)面：6.3粗車，車到：10數(shù)控車床車刀、游標(biāo)卡尺、兩頂針、三爪卡盤050半精車外圓(1)：用：頂針：和卡：盤固定：兩端面：，：加：工：外：徑：31.8，長度19(2)：換：頭用：頂針：和卡盤：固定兩端面，加工外徑31.8，長度為：27.5數(shù)

15、控車床車刀、游標(biāo)卡尺、兩頂針、三爪卡盤060精車外圓(1)：換頭車另一端面，用頂針和卡盤固定，加工外徑30，長度為：20(2)：換頭車另一端面，用頂針和卡盤固定，加工外徑30，長度為：28，公差為+0.12：與0.07之間(3)：中間厚度：8：兩側(cè)面：6.3，精車車到：8：公差在+0.1：與-0.1：之間數(shù)控車床車刀游標(biāo)卡尺兩頂針三爪卡盤070熱處理正火硬度：HB229302080精磨外圓精磨外圓磨床：M1432B：外圓砂輪090鉆孔：9 M6Z525鉆頭，：游標(biāo)卡遲，鉆模100孔粗加工：9 M6Z525鉆頭，游標(biāo)卡遲，鉆模110孔精加工：9 M6Z525鉆頭，游標(biāo)卡遲，鉆模120檢驗去毛刺，

16、修邊銼刀，砂皮紙130入庫油封，入庫3.10：零件的程序編制部分：1，對刀：2，編程：G93 X100 Z80：S650 T01 M03G01 X51 Z2 F0.2G91X35Z27.5X33X31.8X30.6X30.4 X30.2X30G00： X51 Z4 M02M30四 夾具設(shè)計4.1：夾具設(shè)計的目的和要求目的(1)保證加工精度(2)提高勞動生產(chǎn)率(3)改善工人勞動條件(4)降低生產(chǎn)成本(5)擴大機床工藝范圍要求12： 方案一1-3 所示，以30 的左端面為定位面，限制它的五個自由度 ，X，Y。 方案二13 所示以30 的右端面為定位面限制它的五個自由度 ，X，Y 1、保證工件的加工

17、精度2、提高生產(chǎn)效率3、工藝性好4、使用性好5、經(jīng)濟性好4.2 ：夾具類型的確定由此任務(wù)及條件可知，加工零件的加工形狀不是很復(fù)雜，加工精度要求不是很高。但生產(chǎn)批量較大。因此夾具的設(shè)計不宜太復(fù)雜，在保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的前提下，應(yīng)盡量簡化結(jié)構(gòu)，做到經(jīng)濟合4.3：定位裝置的設(shè)計（1）確定定位方案：本零件總共有六個自由度，這里主要控制五個自由度，根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位案有兩種：X YZX YZ方案一 方案：二13：比較上述兩種方案，方案更合理：（2）定位元件的選擇：1）選擇帶定位銷的底板，作為30確定：軸的定位元件，其尺寸和結(jié)構(gòu)按要求2）以9：孔外緣定位，采用兩種方式：1選用只廠承釘作為9：外緣

18、定位元件其尺寸和結(jié)構(gòu)按照表：319：和：320：確定，它可限制：Z：的自由度。該方案由于對工件的夾緊的效果不是很好：2采用移動：V：形塊，：作為定位元件，如圖：14：所示它可限制：Z：自由度，雖然它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是對工件的加工精度能起到很好的效果。比較上述兩種方案，確定采用第二種方案：圖：14：3：定位誤差分析計算：1）加工：M6：螺紋盲孔，保證中心距：160以及于端面的垂直度為：0.03。計算中心距尺寸(160-02)mm：定位誤差D：D=B+Y：由圖：13：可知,：B=0-02H7基準(zhǔn)位移誤差Y為8：n6,等于定位銷于定位孔的最大間隙值Xmax,銷孔配合代號14：8H7：為8+0.02

19、1：8n6：為80.002于是 ：Xmax=Dmax-dmin=8.021-7.998=0.023mm：D=Y=Xmax=0.023mm其中G=0.2mmD：允=1/3G=0.06D則 ：DD：允該定位方案滿足要求：計算螺紋孔：M6：與：B：面垂直度誤差：同理 ：D=B+Y有基準(zhǔn)位移誤差定義可知 ：Y=1+21：是定位銷圓柱部分與臺階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在第一次安裝中加工出的,其誤差很小可忽然不計1=0：2：是工件與定位面：B：的垂直度誤差,而工件與定位面：B：也是在一次安裝中加工出的,其誤差很小,也可忽然不計1=0：因此 ：D=B+Y=0定位誤差的允許值D：允=1/3G=1/3&#

20、215;0.03=0.01(mm)：顯然 ：DD：允2，加工：M6：通孔，要求保證中心距：56mm：的定位精度。同理 ：D=B+YB=0而Y：與加工：M6：相同D=Y=0.023mm其中：G=0.2mmD：允=1/3G=1/3×0.2=0.06mm：顯然 ：DD：允3，加工9：孔，要求保證其中心距為：80mmD=B+YD=Y=0.023mm其中 ：G=0.2mmD：允=1/3G=1/3×0.2=0.06mm15：顯然 ：DD：允該定位方案滿足要求由以上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。4.4：夾緊裝置的設(shè)計1：夾緊機構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機構(gòu)不宜太復(fù)雜，采用螺旋

21、夾緊方式。其螺桿直徑暫用為：M12：為縮短裝卸工件的時間采用開口墊圈。2：夾緊力計算：（1）加工9：時受力分析如圖：15：所示，加工時鉆削軸向力：F：與夾緊力：F1同向作用在：V：行塊上，而鉆削扭矩：T1：則有使工件緊靠：V：行塊之勢切削力矩不大。因：此：對于：加工此孔來說：，夾緊是可靠的，不必進行夾緊力校圖：15 圖：16（2）加工M6：孔時如圖：16：所示由于受到的扭矩比較大夾緊機構(gòu)因具有足夠的夾緊力和摩擦力矩，為此需進行夾緊力的校核。z F=9.81CFd z0f Y ：FkF16：z 設(shè)：f=0.25mm,以知：d011mm：其余參數(shù)查文獻得F=9.81×

22、61.2×11×0.250.7×0.688=2167.5N：2）：鉆削力矩：T2T=9.81CMd：0：Mf MkM=9.81×0.0311×11：×0.25：×0.866=9.866N.m：3）使工件轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)矩：T3由圖：16：知：T3=FL=2167.15×0.015=32.15N.m4）：防轉(zhuǎn)夾緊力：F根據(jù)力的平衡原理得：F3fr+2Fn：fr：KT3得：F3=9030.56（N）5）：夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力為：F3根據(jù)出版選用螺桿直徑為：M12mm，由參考文獻【9】查得，采用：M12的螺桿時，許用夾緊力：F3

23、F3。顯然滿足夾緊力要求.4.5：導(dǎo)向裝置的設(shè)計及其它裝置結(jié)構(gòu)、夾具體的確定1加工：M6：螺紋孔導(dǎo)向裝置的確定為適應(yīng)鉆、擴、鉸的要求現(xiàn)選用快換鉆套及之相適應(yīng)的村套它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表：357：和：358：選取。具體尺寸如表：17：所示表：17 ：快換鉆套及襯套尺寸 由機械加工手冊得鉆套端面至加工面間的距離一般取（0.31）d(d：為鉆頭直徑?。?mm.)2加工9：孔的導(dǎo)向裝置的確定為維修方便，不采用固定鉆套而選用可換鉆套它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由表：35：和表：358：選取。其主要尺寸如表：18：所示。表：18：可換鉆套及襯套尺寸：鉆套端面至加工表面的距離，選取原則與：M6：孔相同，因加工精度

24、底，為方17：0 0 此，它們分別為（16± mm,(56± ),(80±0.2)。M6 孔對軸心線基準(zhǔn)面垂H7 H70 0 排屑，：?。?2mm.各導(dǎo)向件至定位元件間的位置尺寸公差按工件相應(yīng)公差的：1/21/5：選取。因005 0.2直度允差：0.05mm9：孔對軸心線基準(zhǔn)面平行度允差為：0.05mm3 ：其它裝置的確定為便于排屑輔助支承采用螺旋套筒式為便于夾具的制造和維修鉆模板與夾具的聯(lián)接采用裝配式。夾具體采用開式使加工、觀察、清理切削均方便。4.6 ：確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合 1技術(shù)要求1定位元件與夾具底面的垂首度誤差允許值在全長上為：0.03m

25、m2導(dǎo)向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為：0.03mm3導(dǎo)向元件與夾具底面的平行度誤差允許值為：0.02mm2、公差配合1M6：孔鉆套、襯套：、鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號及精度分別為：H7 H714N6 8N614N6 8N6其余部位的公差配合代號及精度按總裝配所示。4.7：夾具精度分析與計算由圖11：所示所設(shè)計夾具需保證的加工要求有：尺寸(56)：mm,：尺寸(16-02)mm,：尺寸(80)mm, 9：孔與基準(zhǔn)面：C：的垂直度：0.03mm，M6：孔與基準(zhǔn)面：B的垂直度：0.03mm，其中尺寸80mm，尺寸：56mm，要求較底不必驗算其余各項精度要求分別驗算如下：（1）尺寸16-02mm（2）定位誤差D由前計算已知D=0.023（3）