輸出軸工藝與工裝設(shè)計

1、浙江學(xué)院 畢 業(yè) 論 文輸出軸工藝與工裝設(shè)計題 目 院機電信息分院 系 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用專 業(yè) 姓 名 指導(dǎo)教師 2007年5月5 日輸出軸設(shè)計摘要：首先，本人設(shè)計的零件為輸出軸，它的作用是傳動作用，傳動力的方向和軸力。軸的樣式很多，應(yīng)用的也很廣泛，不過本人對于自己設(shè)計的軸經(jīng)過了解，根據(jù)零件的形狀、尺寸精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟效益等各方面的詳細分析其加工工藝，采用多工序，機床加工。通過對零件的分析，此軸要求精度高，工序適當(dāng)集中，要求光滑，所以選用的工具和尺寸要量得準。對輸出軸的夾具設(shè)計也要求也高,因為精度和公差要求高,表面更要采用磨床鉆磨。最后對零件進行校核。以便達到零件精度的要求。親，由于某些原因，沒

2、有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計說明書、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請聯(lián)系我的Q&Q:2215891151，數(shù)萬篇現(xiàn)成設(shè)計及另有的高端團隊絕對可滿足您的需要關(guān)鍵詞：傳動作用、軸力、廣泛、工序、磨床、夾具、校核、Output shaft designAbstract : First, I designed components for the output shaft, and its role is to drive, Chuan dynamic direction and axial for

3、ce. Axis of many forms, the application is very extensive, but I own design for the shaft through understanding, under parts of the shape, dimensional accuracy, cost-effective production areas such as a detailed analysis of its manufacturing processes, multi-process, machine processing. Part of the

4、analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, So use the tools and size to measure the potential. On the output shaft fixture design requirements, because accuracy and tolerance, to use more surface grinder drilled. Finally, the parts are checked. To meet t

5、he requirements of precision parts.Keyword :transmission, axle, extensive, processes, machines, fixture, Verification目錄前言：-51、緒言-6 1.1、畢業(yè)設(shè)計的目的-62、畢業(yè)設(shè)計工藝要求的基本任務(wù)和要求-62.1、基本任務(wù)-6、工藝設(shè)計的基本任務(wù)-6、夾具設(shè)計的基本任務(wù)-62.2、設(shè)計要求-6、工藝設(shè)計的設(shè)計要求-6、夾具設(shè)計的設(shè)計要求-63、畢業(yè)設(shè)計工藝課程設(shè)計的方法和步驟-7 3.1生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算與生產(chǎn)類型的確定-7 3.2零件材料的分析-7 3.3 分析零件圖-8 3

6、.4確定毛坯-8 3.5加工工藝路線-9 3.6確定工序尺寸及其公差-11 3.7確定切削用量- -11 3.8制作工藝卡片-12 3.9零件的程序編制-124、夾具設(shè)計-15 4.1夾具設(shè)計的目的-15 4.2 夾具設(shè)計的步驟-15 4.3 夾具機構(gòu)方案-15、導(dǎo)向裝置設(shè)計-15、夾緊力和夾緊裝置的計算-16、確定工件的定位方式和定位元件的結(jié)構(gòu)-16 4.4 總圖設(shè)計-17 4.5 精度的校核-18 4.6 夾具零件圖-20總結(jié)：-20致謝：-20參考文獻-21前言本設(shè)計的課題，不僅讓我們系統(tǒng)全面的鞏固了以前學(xué)的理論知識，還讓我們把自己所學(xué)的理論知識運用到實際操作中去。理論聯(lián)系實際使我們對理

7、論知識更加鞏固，實踐就為我們走向社會打下了堅實的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計中，主要包括以下幾個步驟：一、 輸出軸的工藝設(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、 輸出軸夾具的設(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。課題設(shè)計要達到的主要目標及技術(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，。本零件制品為中批量生產(chǎn)，重量約為26KG。輸出軸的用處很多,應(yīng)用于很多地方.大到汽車.小到自行車.它的材料大多是45鋼.工藝性好.剛度好.大多用機床加工.現(xiàn)在在全國數(shù)控技術(shù)飛速發(fā)展,數(shù)控機床進口長期居高不下,2001年,國內(nèi)

8、產(chǎn)品的市場占有率為29%,以后逐年下降,到2004年降到26.9%,2005年又回升到30.4%,中國加入WTO,關(guān)稅降低,數(shù)控機床的進口和技術(shù)吸收將會越來越多,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)將面臨重大發(fā)展機遇,再加上國家政策.在未來幾年內(nèi)將有更大的發(fā)展,現(xiàn)在國內(nèi)也有好多生產(chǎn)數(shù)控機床的地方,如廣州數(shù)控,大連機床,但是生產(chǎn)的機床大多多都是中底檔機床,高檔的數(shù)控機床還是要進口過來,以后的數(shù)控機床更向數(shù)字化發(fā)展,中國有這個機遇和挑戰(zhàn),我相信中國的數(shù)控技術(shù)將飛速發(fā)展,經(jīng)濟也將更上一步。1、緒言1.1、畢業(yè)設(shè)計的目的(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2、畢業(yè)設(shè)計工藝要求的基本任務(wù)和要

9、求2.1、基本任務(wù)、工藝設(shè)計的基本任務(wù) (1)繪制零件工作圖一張 (2)繪制毛坯-零件合圖一張 (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、夾具設(shè)計的基本任務(wù) (1)收集資料,為夾具設(shè)計做好準備 (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準件零件圖,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、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)效率 (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)

10、正確.清晰,規(guī)范化,標準化的要求、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3、畢業(yè)設(shè)計工藝課程設(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% -零件的平均廢品率本設(shè)計的零件的重量大概為26KG，為中型零件

11、，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 3.2、零件材料的分析本設(shè)計的零件是輸出軸，選用45#鋼。45#鋼是優(yōu)質(zhì)素結(jié)構(gòu)鋼，屬于中碳鋼。其強度、硬度較高，而塑性、韌性略低。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：要求：表面清晰，無飛邊，尺寸精度如上圖。表面粗糙度要求高，表面要求光滑。輸出軸小端的各外圓公差都在0.08mm以內(nèi)，且光潔度是0.8，因此軸的外徑都要進行磨削處理。大端的10個

12、20的孔是零件的關(guān)鍵尺寸，因此鉆孔時必須使用鉆模以保證工件的尺寸。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鍛件。為保證質(zhì)量，減少加工質(zhì)量，采用立式精鍛機鍛造。用熱軋棒料經(jīng)拔長得到2確定鍛件形狀 （1）根據(jù)第一章有關(guān)表格及鍛工手冊,確定外表面單邊加工余量為2.53mm。 （2）根據(jù)表1-18，端面加工余量確定為4mm。毛坯圖3.5 加工工藝路線1定位基準的選擇 正確地選擇定位基準是設(shè)計工藝過程的一向重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為精基準和粗基準。對于無合適定位面的零件可在毛坯上另外專門設(shè)計或加工出定位表面，稱為輔助基準。（機械制造基礎(chǔ)P254）2擬定工藝路線 <

13、此處省略 NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字。4、夾具設(shè)計4.1 夾具設(shè)計的目的1.保證加工精度2.提高勞動生產(chǎn)率3.改善工人的勞動條件4.降低生產(chǎn)成本5.擴大機床工藝范圍4.2 夾具設(shè)計的步驟1.研究加工工件圖樣了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要是表面的加工精度、表面粗糙度及其他技術(shù)要求。 2.熟悉工藝文件文本，明確以下內(nèi)容（1）毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度（2）工件的加工工藝過程，工序圖，本工序所處的地位，本工序已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況。（3）本工序所使用的機床、刀具及其他輔助工具的規(guī)格。（4）本工序所采用的切削用量。4.3

14、 夾具機構(gòu)方案1.確定夾具的類型本設(shè)計是設(shè)計輸出軸零件的夾具，輸出軸屬于圓柱形狀，故使用鉆床的固定式。將使用模型來確定夾具,就是先做個零件外殼來保護零件表面和加工.2.確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)工件的定位方式只要取決于工件的加工要求和定位基準的形狀、尺寸。分析加工工序的技術(shù)要求和定位基準選擇的合理性，遵循六點定位原則，按定位可靠、結(jié)構(gòu)簡單的原則，確定定位方式。常見的定位方式有平面定位，內(nèi)孔定位，外圓定位和組合表面定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基準面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。本設(shè)計輸出軸是屬于外圓，應(yīng)該使用外圓定位的定位方式，外圓定位的定位元件有定位套、支承板和V

15、型塊。V型塊是外圓定位最常用的定位元件，它根據(jù)需要，可分固定V形快、調(diào)整V形塊和活動V形塊。為了輸出軸的固定可靠，所以我選擇V型塊定位元件。由于本人設(shè)計的夾具是關(guān)于鉆10個孔的,所以本人使用模具的外殼,再用定位螺釘固定上壓模,放上鉆套,下部用臺虎鉗夾緊固定.用搖臂鉆床依次鉆10個孔.3.確定工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置夾緊機構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠、安全、不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計夾緊裝置時必須合理選擇夾緊力的方向和作用點，必要時還應(yīng)進行夾緊力的估算。（1）夾緊力的計算在確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（

16、大型工件還應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)，即 Fwk=K×Fw式中：Fwk實際夾緊力 Fw計算出的理論夾緊力 K安全系數(shù)。粗加工時取2.53,精加工時取1.52。由于本設(shè)計使用的是鉆床鉆孔,所以將算出切削扭矩M. M=CM×D0XM×fYM×KM×0.001 =333.54×201.9×20.8×0.87×0.001300(N·m) （2）夾緊裝置的設(shè)計夾緊裝置的設(shè)計實際上是一個綜合性的問題，確定夾緊力的大小、

17、方向和作用點時，必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素。要求夾緊裝置動作迅速，操作安全省力，結(jié)構(gòu)簡單、易于制造并且體積小、剛度好，有足夠的夾緊行程和裝卸工件的間隙。常見的夾緊機構(gòu)有斜楔機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、偏心機構(gòu)等。也可采用機動夾緊如液壓、氣動夾緊等。本設(shè)計使用螺旋機構(gòu)。由于螺旋機構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單、自鎖性能好、擴力比大并且夾緊行程不受限制，廣泛應(yīng)用于夾具的夾緊裝置。夾緊力基本計算公式為 W=QL/tan(+1)(d/2)+r(tan2)式中：d螺紋中徑 r螺桿下端與工件的當(dāng)量摩擦半徑。4.確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置 對于鉆夾具應(yīng)正確地選擇鉆套的型式和結(jié)構(gòu)尺寸，對于銑床夾具合理地

18、設(shè)置對刀裝置，而鏜夾具則應(yīng)合理地選擇鏜套類型和鏜模導(dǎo)向的布置方式。表3-49到表3-62可供參考。5.確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型 夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體。因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機床的連接。（1）對夾具體的要求1） 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性；2） 有足夠的強度和剛度；3） 結(jié)構(gòu)工藝性好；4） 排屑方便；5） 在機床上安裝穩(wěn)定可靠。（2）夾具體毛坯的類型 本設(shè)計是設(shè)計輸出軸，所以選的夾具體是V型塊。4.4 總圖設(shè)計1. 繪制總裝圖的注意問題1） 盡可能的采用1：1的比例，以求直觀不會產(chǎn)生錯覺。2） 被加工工件應(yīng)用雙點畫線表示，在圖中作透明體處理，它

19、不影響夾具元件的投影。加工面的加工余量可用粗實線表示。3） 視圖的數(shù)量應(yīng)能完整、清晰的表示出整個結(jié)構(gòu)為原則。4） 工件在夾具中應(yīng)處于夾緊狀態(tài)。2繪制總裝圖的步驟1） 布置定位元件2） 布置導(dǎo)向、對刀元件3） 設(shè)計夾緊裝置4） 設(shè)計夾具體5） 完成總裝圖3夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標注 （1）夾具總圖上應(yīng)標注的尺寸和相互位置關(guān)系有如下五類1) 定位副本身的精度和定位副之間的聯(lián)系尺寸及精度;2) 對刀元件或?qū)蛟c定位元件之間的聯(lián)系尺寸;3) 夾具體與機床的連接面以及定位元件與工件表面之間的聯(lián)系尺寸;4) 夾具外形的最大輪廓尺寸;5) 配合尺寸。 （2）尺寸公差的確定原則 為滿足

20、加工精度要求，夾具本身應(yīng)有較高的精度。由于目前分析計算方法不夠完善，因此夾具的有關(guān)公差仍按經(jīng)驗來確定。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，要求夾具具有一定壽命，夾具的有關(guān)公差可取得小些；對加工精度較底的夾具，則取較大的公差。4夾具公差與配合的選擇 夾具的公差與配合應(yīng)符合有關(guān)國家標準，常見的配合種類與公差等級如表3-5所示。機械制造技術(shù)課程設(shè)計P1085各類機床夾具的公差和技術(shù)要求的確定 由于各類機床的加工工藝特點和夾具與機床的連接方式的不同，對夾具也有不同的要求，為了便于說明問題，根據(jù)其各自不同的特點，通常分車、磨床夾具，銑、刨床夾具和鉆、鏜床夾具三大類。 本設(shè)計使用的是鉆、鏜床夾具，加工10個孔主要是用到鉆床

21、，所以要保證鉆套的公差和配合以及位置尺寸及相互位置精度。4.5 精度的校核夾具精度的校核 為了保證夾具設(shè)計的正確性，首先要在設(shè)計圖樣上對夾具的精度進行分析。由于本人設(shè)計的是輸出軸,設(shè)計的夾具是關(guān)于鉆10個孔,要求精度也高,所以在鉆10個孔之前一定要把前面的步驟做好,特別是定2個中心孔,小端的還好定,誤差基本也沒什么,大端的由于內(nèi)孔有個精度比較高的還要同軸度要高,所以對刀的時候要準,基本把對刀誤差搞到最小,還有就是在機床上安裝零件的時候誤差也要底,本設(shè)計的夾具主要是用外模套住零件,零件小端水平朝下,與臺虎鉗垂直,再用臺虎鉗夾緊,上面的用兩邊用定位螺釘固定,放上鉆套,用鉆床鉆,在這里,鉆套與模塊之間的公差系數(shù)要小,以減少誤差,所以說精度的校核有很多方面需要注意的地方也很多,每一步的工序也要注意,因為它是后一步工序尺寸的保證。所以夾具之間的精度和誤差是相對的,需要你時時校核。4.6 夾具零件圖(見底圖)總結(jié)：經(jīng)過兩個月的零件設(shè)計、查閱資料、繪