汽車萬向節(jié)十字軸制造工藝及工裝設(shè)計(jì)

-5-緒論1.1選題的目的和意義在我國轎車工業(yè)飛速發(fā)展的今天，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向多元化、個(gè)人化、節(jié)能化方向發(fā)展，對整車性能提出了更高的要求。汽車和械造行業(yè)正在以一種快速的速度發(fā)展著，它的加工方式和制作過程得到了更多的改進(jìn)和拓展，在傳統(tǒng)的切削磨削技術(shù)得到了持續(xù)的發(fā)展，并將其提升到了一個(gè)新的高度的時(shí)候，它還開辟出了新的工藝，并將其提升到了新的技術(shù)層次。并且對生產(chǎn)有很大的影響。所以對交叉軸類零件的制造技術(shù)進(jìn)行深入的研究是很有意義的。1.2國內(nèi)外研究概況現(xiàn)代的機(jī)器制造行業(yè)正在飛速地朝著21世紀(jì)邁進(jìn)，在這期間，它的加工方式和生產(chǎn)過程得到了極大的改進(jìn)和開發(fā)，傳統(tǒng)的切削磨削技術(shù)得到了持續(xù)的發(fā)展，并達(dá)到了一個(gè)新的水平，與此同時(shí)，各種各樣的特殊方式也在涌現(xiàn)，為新的工藝開辟了新的可能。實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)的突破，對企業(yè)的發(fā)展起到了積極的影響。制造技術(shù)不斷走向高精確性。在機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)等制造行業(yè)中，軸類零件是一種使用非常廣泛，并且占據(jù)了非常重要的位置的結(jié)構(gòu)。軸類部件的最大功能是支撐傳動(dòng)部件，并對其進(jìn)行傳輸，在工作過程中會(huì)受到各種應(yīng)力的影響。所以，從選擇材料的觀點(diǎn)來看，所使用的材料應(yīng)該具有更高的綜合力學(xué)性能；為了增加耐磨性，還需要有一些硬度。滿足產(chǎn)品高品質(zhì)、低價(jià)格的需求，以減少產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和贏得市場；然后就是對零件的需求。十字軸部件尺寸較小，需要在里面進(jìn)行切削的部位較多，對設(shè)計(jì)提出了苛刻的條件，需要經(jīng)過數(shù)十個(gè)以上的工藝；作為車輛傳動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)核心部件，其主要功能是輸送功率，同時(shí)也是萬向耦合器中的一個(gè)關(guān)鍵部件，具有較高的精確性和較高的制造工藝。因此，在進(jìn)行交叉軸的機(jī)械制造時(shí)，應(yīng)注重其大小、精度、構(gòu)造、鍛件等；用更高精度的切削，如車削。1.3課題研究的主要內(nèi)容及簡介要求設(shè)計(jì)該萬向節(jié)十字軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程，具體要求內(nèi)容為：（1）分析、了解產(chǎn)品性能、用途；（2）了解制造規(guī)模、方式，生產(chǎn)條件（3）制訂設(shè)計(jì)制造方案；編寫工藝（4）設(shè)計(jì)工裝。第2章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1機(jī)械加工工藝概述2.1.1工藝規(guī)程的概念在特定的生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)批次下，工藝規(guī)程可以用最節(jié)省的方式得到所需要的生產(chǎn)力和生產(chǎn)計(jì)劃，通常需要的工藝費(fèi)用是最低的，還會(huì)有一張工序簡圖。對此過程中各環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳盡的闡述。零件機(jī)械加工工藝規(guī)章具體具體內(nèi)容如下：加工路線，各工序的具體加工內(nèi)容、要求及說明，切削，時(shí)間限額及使用的機(jī)床設(shè)備與工藝裝備等。2.1.2工藝規(guī)程的作用(1)技術(shù)規(guī)范是制造前、制造過程中的基礎(chǔ)，是確保制造過程中的技術(shù)規(guī)范，是確保制造過程中的技術(shù)規(guī)范，也是提高制造過程中的技術(shù)規(guī)范。所以，在實(shí)際的操作過程中，必須嚴(yán)格遵循已有的技術(shù)規(guī)范。(2)在新廠房或廠房中，技術(shù)規(guī)范是最重要的技術(shù)規(guī)范。(3)制程規(guī)范是制程技術(shù)溝通的重要文獻(xiàn)。2.1.3工藝規(guī)程的格式工藝程序卡，是一種程序文檔，用程序的形式，簡單地描述了一個(gè)產(chǎn)品或零件的處理程序。為生產(chǎn)準(zhǔn)備，制定生產(chǎn)計(jì)劃，制定生產(chǎn)計(jì)劃，組織生產(chǎn)等提供了依據(jù)。(2)工藝卡，為每一道工序而編寫的一種工藝文件。多用于大型產(chǎn)品或重要部件的單、小批量生產(chǎn)。2.1.4工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則(1)在部分設(shè)計(jì)圖中，所有的技術(shù)要求都要得到可靠的滿足。(2)在給定的生產(chǎn)計(jì)劃及生產(chǎn)批次下，能夠以最經(jīng)濟(jì)的方式得到所需的生產(chǎn)力及生產(chǎn)計(jì)劃，通常需要最小的過程費(fèi)用。(3)要盡量利用已有的生產(chǎn)條件，以較少的投入，較多的投入，并且要有利于生產(chǎn)的安排。(4)最大限度地降低工人的工作強(qiáng)度，確保生產(chǎn)安全，營造良好文明的生產(chǎn)環(huán)境。2.1.5制定工藝規(guī)程的步聚(1)制定零件生產(chǎn)類型。(2)觀察圖紙(3)對工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和參數(shù)有個(gè)正確的了解，選擇毛坯的類型。(4)思考討論基準(zhǔn)的選擇、具體的制造方案，擬訂路線。(5)篩選工件的制造設(shè)備和工藝裝備。(6)計(jì)算出工件的加工尺寸和公差。(7)設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的切削量和工時(shí)定額。(8)總結(jié)寫出具體的工藝環(huán)節(jié)。2.2十字軸零件工藝分析(1)審查零件的材料的選擇是否恰當(dāng)：零部件選用的材質(zhì)應(yīng)以本國為基礎(chǔ)，盡可能選用本國所富含的材質(zhì)，盡可能避免選用貴金屬材質(zhì)，其所選用的材質(zhì)為十字形；它是一種可以充分滿足交叉軸的機(jī)械性能，并且具有較高的成本和較高的成本的常用材料，對其進(jìn)行了合理的選擇。(2)檢查零件的圖樣是否完整和正確看了看是否充分和準(zhǔn)確，標(biāo)注了尺寸，公差，表面粗糙粘度；和技術(shù)要求是合理、齊全的，并且零件的表面精度、表面質(zhì)量和技術(shù)要求在現(xiàn)有的技術(shù)條件和生產(chǎn)條件下可以達(dá)到。在加工時(shí)，首先以四個(gè)軸頸為基準(zhǔn)打出孔眼，然后車削、倒角，使圓面共圓。鉆孔，然后以鉆孔作為參考，在端面精度為Ra12.5的情況下，將四軸頸端面和軸頸外圓進(jìn)行車削。2.3毛坯的選擇2.3.1確定毛坯的制造形式在對萬向節(jié)十字軸的材質(zhì)進(jìn)行選擇時(shí)，要按照零件的需求，要具備一定的強(qiáng)度和耐磨性，通常情況下，通常會(huì)采用20CrMnTi等低碳合金結(jié)構(gòu)（滲碳材料），在經(jīng)過滲碳淬火之后，其表面會(huì)呈現(xiàn)出高的硬度，但是軸心部位會(huì)保留同樣的強(qiáng)度和韌性，而且還需要具備高的機(jī)械性能，其質(zhì)量必須在25Kg之內(nèi)。要求大量制作，所以要選擇鍛造模具的制作方式。2.3.2基面的選擇基面的選擇在設(shè)計(jì)中占有很重要的地位，影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。如果基面選擇不合理，則無法無法保證加工質(zhì)量，，浪費(fèi)生產(chǎn)材料和勞動(dòng)力以及能源，大大降低生產(chǎn)的效率。1.粗基準(zhǔn)的選擇零件開始加工時(shí)，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基準(zhǔn)，這種以毛坯面為定位基準(zhǔn)的，我們叫做粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)遵循以下原則。(1)為了保證零件各個(gè)加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。(2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件上有幾個(gè)加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準(zhǔn)。(3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達(dá)到加工精度要求，在粗加工時(shí)就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。2.精基準(zhǔn)的選擇以中心孔作為加工外圓的精基準(zhǔn)，以外圓作為加工四軸端面的精基準(zhǔn)。符合互為基準(zhǔn)的原則。2.3.3毛坯選擇應(yīng)考慮的因素(1)零件的材質(zhì)及其力學(xué)性能。(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小及相關(guān)精度。(3)零件的生產(chǎn)批量。2.4工藝路線的擬定2.4.1確定各表面的加工方法根據(jù)各個(gè)面的加工精度及表面粗糙度的要求，參考下表1和表2中給出的數(shù)值，對各個(gè)面進(jìn)行以下的加工：其端部外圓及另一軸的端部外圓均采用車削方式。表面和表面的加工方式是車刀。?22、采用組磨法對外圓進(jìn)行加工。在22-0.6的外圓上，采用半精磨的方式進(jìn)行加工。另外還采用了鏜孔的加工方式。?162的四軸頸的端面采用旋轉(zhuǎn)法。表1外圓加工中各種加工方法和表面粗糙度加工方法加工情況加工經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度車粗車1-1310-80半精車10-112.5-10精車7-81.25-5外磨粗磨半精磨8-97-81.25-100.63-2.5在十字軸的設(shè)計(jì)中，要加工B3孔和鏜孔，下表2是本次設(shè)計(jì)中各孔表面加工方法的依據(jù)，參照參考文獻(xiàn)。表2孔加工中各種加工方法和表面粗糙度加工方法加工情況加工經(jīng)濟(jì)度粗糙度鉆鏜015mm以下11-135-80015mm以上10-1220-80粗鏜12-135-20半精鏜10-1125-102.4.2擬定加工工藝路線工件上所有已加工面必須按一定的次序進(jìn)行加工，這對于保證工件質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低加工成本具有十分重要的意義。確定工藝路徑的起點(diǎn)，保證工件的幾何尺寸精度、尺寸精度和位置精度。節(jié)約工件裝夾時(shí)間，降低搬運(yùn)工件數(shù)。當(dāng)對零件的加工精度有較高的要求時(shí)，通常會(huì)有將工藝規(guī)程劃分成多個(gè)加工階段的需求，在此條件下，工序肯定會(huì)相對分散。2.4.3工藝順序的安排原則(1)先加工基準(zhǔn)面，再加工其它表面(2)一般情況下，先加工平面，后加工孔這條原則的含義是：1)在工件上有一個(gè)很大的平面作為定位參考的情況下，可以把它作為一個(gè)定位表面，用它來對加工的孔進(jìn)行定位。這就保證了定位的穩(wěn)定，精確，工件的裝夾通常也較為方便。2)如果在毛坯表面打孔，很可能會(huì)引起鉆頭的偏轉(zhuǎn)，如果要打孔的話，必須先打孔，然后再打孔。(3)首先是主曲面，然后是副曲面，這里的主曲面是指：設(shè)計(jì)參考曲面，主工作曲面。而副面則是指其它面，如鍵槽，螺絲孔等。副面和主面常常存在著互相的定位需求。所以，通常都是在主面滿足了一定精度后，才能對副面進(jìn)行主面定位的加工。請注意，“后加工”并非指全部工序的末尾。(4)先安排粗加工工序，后安排精加工工序?qū)τ诰群捅砻尜|(zhì)量要求較高的零件，其粗加工應(yīng)該分開。2.4.4熱處理工序及表面處理工序的安排在切削加工過程的前面要安排熱處理例如退火、正火，這樣可以使工件的韌性變好可以改善切削的性能。2.4.5十字軸零件工藝過程流程圖是流程圖中流程圖的總綱。它的工作內(nèi)容包括：工件曲面的選取、加工順序的確定和加工階段的劃分。在此基礎(chǔ)上，確定了每道工序的技術(shù)參考，確定了工序尺寸，確定了設(shè)備和工具；裁剪量、工時(shí)等。它的制定不僅關(guān)系到生產(chǎn)的品質(zhì)與效率，還關(guān)系到生產(chǎn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度與設(shè)備投資，以及生產(chǎn)車間的占地面積；制作費(fèi)用和其他方面的問題都要仔細(xì)考量。另外，在工藝路徑的制訂上，還沒有一套準(zhǔn)確的計(jì)算方法，只是運(yùn)用了通過生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)性和綜合性的原理。在運(yùn)用上述原理時(shí)，可根據(jù)特定的產(chǎn)品種類及情況，靈活運(yùn)用。2.4.6制定工藝路線初步擬定工藝方案:落料一一車基準(zhǔn)孔和四軸頸端面一一打中心孔一粗、精車外圓一一車M,N面一M,N面去銳棱—一滲碳——中心孔切碳—一淬火一—整形。1、工序路線方案工序1根據(jù)下料要求鋸料,粗銑四軸端面工序2以毛胚四軸頸為粗基準(zhǔn),鉆四軸軸向中心孔工序3粗車四軸外圓,半精車四軸外圓工序4半精銑四軸端面工序5滲碳，鉆四軸軸向孔粗銑側(cè)面，鉆側(cè)面孔，攻螺紋，锪錐面工序6淬火處理。工序7按零件工作圖要求,檢查加工精度磨四軸外圓磨四軸端面檢查精度工序8最終檢查涂上防銹油入庫3、確定方案該方案的優(yōu)點(diǎn)在于可以保證加工的精度減小廢品率，提高生產(chǎn)效率。2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定查閱《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊》采用查表及估計(jì)的方式，來決定各工藝參數(shù)及各工藝參數(shù)。切削余量的多少，直接關(guān)系到工件的制造質(zhì)量、效率和經(jīng)濟(jì)效益。在加工過程中，由于銑削力的增加，加工時(shí)所需的材料、動(dòng)力、工具及人力等都會(huì)增加，而且加工時(shí)所受的壓力也會(huì)增加，從而導(dǎo)致加工時(shí)產(chǎn)生更大的變形。相反，余量過小時(shí)，工件的加工品質(zhì)就得不到保障。下面的表格1顯示了在這個(gè)設(shè)計(jì)中所決定的機(jī)床的容限和工藝參數(shù)。表1萬向節(jié)十字軸加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等參數(shù)表加工面最終尺寸粗糙度單邊、直徑余量工序尺寸毛坯尺寸108Ra1.253粗銑→109.7112.71.5半精銑→108.20.2精磨→10825Ra0.632粗車→26.528.51.3半精車→25.120.12精磨→2525.5Ra6.32粗車→26.528.5據(jù)此可得到毛坯尺寸，故可得毛坯圖形如下圖(2)十字軸毛胚尺寸如下：毛坯尺寸是通過查表和估算的方法確定的主要參照參考文獻(xiàn)。表4十字軸毛胚尺寸加工面等級表面層(mm)機(jī)械加工余量(mm)尺寸偏差(mm)A面F1.04.0±0.1四軸頸端面F1.05.0±0.1四軸頸F1.03.5±0.1鏜孔AF1.05.0±0.12.6切削用量的確定根據(jù)工件尺寸和相關(guān)要求，并參考《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》等資料，可得工件尺寸和切屑深度的選擇為：精磨四軸外圓時(shí)，進(jìn)給量為0.0035mm/r，精磨四軸端面時(shí)，進(jìn)給量為0.0045mm/r。鉆孔進(jìn)給量和速度：Φ4為進(jìn)給量為0.12mm/r；;Φ13進(jìn)給量為0.25mm/r;锪錐面進(jìn)給量為0.2mm/r。攻絲進(jìn)給量為1.26mm/r，工序1根據(jù)下料要求鋸料,粗銑四軸端面1、工件材料:20CrMnTi，σ=1018Mpa，模鍛。機(jī)床：臥式銑床X5025AS刀具：YT15圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6，依據(jù)手冊選用粗齒。2、計(jì)算切削用量切削速度為：查手冊Cv=134，qv=0.65，Xv=0.18，yv=0.28，uv=0.32，Pv=0.23，m=0.5，刀具壽命T=180min代入數(shù)據(jù)得：=144m/min采用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，d=50mm，Z=6，則轉(zhuǎn)速由機(jī)床說明書n=切削速度3、計(jì)算基本時(shí)間查手冊得到切入切出行程總行程為本工序?yàn)橄嗤乃膫€(gè)工步工序2以毛胚四軸頸為粗基準(zhǔn),鉆四軸軸向中心孔工序3粗車四軸外圓,半精車四軸外圓1、加工條件及加工要求加工要求：粗車四軸外圓由Φ28.5至Φ26.5，機(jī)床：臥式車床C620-1刀具：YT5外圓車刀，由于取較小主偏角可以提高刀具壽命，因此選擇10°，根據(jù)前角大小，以及加工類型（粗車），查的相應(yīng)的α=8°，刀桿尺寸為。2、計(jì)算切削用量根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為QUOTEαP1=αP=工件直徑靠近20mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量1.58mm，有工藝手冊查表得，通過查表法確定切削速，選出對應(yīng)的切削速度為Vc=轉(zhuǎn)速為，由機(jī)床說明書取轉(zhuǎn)速為n=1800r/min切削速度3、計(jì)算基本時(shí)間查手冊得切入量、切出量總切削量本工序?yàn)樗膫€(gè)相同工步1、加工條件及加工要求加工要求：半精車四軸外圓由Φ26.5mm至Φ25.12mm機(jī)床：臥式車床C620-1刀具：YT15外圓車刀，由于σ=1018Mpa，加工材料為結(jié)構(gòu)鋼，查表得前角范圍12°～15°，由于工件硬度低，前角需大一點(diǎn)，因此選用前角=15°，，，刀桿尺寸為，刀尖半徑取。2、計(jì)算切削用量根據(jù)切削尺寸及加工要求QUOTEαP1=αP=依據(jù)表加工工藝手冊（硬質(zhì)合金外圓縱車削的切削速度）Vc=258m/min根據(jù)機(jī)床說明書，取n=3200r/min，切削速度3、計(jì)算基本時(shí)間查手冊得切入量、切出量總切削量本工序?yàn)樗膫€(gè)相同工步工序4半精銑四軸端面滲碳，鉆四軸軸向孔粗銑側(cè)面，鉆側(cè)面孔，攻螺紋。加工要求：半精銑端面兩向?qū)γ娉叽缬?09.7mm至兩端面尺寸為108.2mm,各端面距中心平面距離為54.1mm.機(jī)床：臥式銑床X5025AS刀具：YT15圓柱銑刀，齒數(shù)Z=6，依據(jù)手冊，由切削深度，以及加工類型，選用粗齒。刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.6mm/r切削速度為：查手冊Cv=134，qv=0.65，Xv=0.18，yv=0.28，uv=0.32，Pv=0.23，m=0.5，刀具壽命T=180min代入數(shù)據(jù)得：=164m/min采用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，d=50mm，Z=6，則轉(zhuǎn)速：由機(jī)床說明書，取n=1180r/min切削速度3、計(jì)算基本時(shí)間查手冊得到切入切出行程總行程為本工序?yàn)橄嗤乃膫€(gè)工步鉆四軸軸向孔：采用一次裝卡，提高了生產(chǎn)效率，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度。以下是具體的說明。1、加工條件及加工要求工件材料:20CrMnTi，σ=1018Mpa，模鍛。加工要求：鉆軸向中心孔，孔Φ13mm，深孔Φ4mm。機(jī)床：搖臂鉆床刀具：中心鉆，直柄長麻花鉆Φ4mm，L=119mm,L1=78mm，直柄短麻花鉆Φ13mmL=102mm,L1=51mm。2、計(jì)算切削用量根據(jù)刀具材料以及加工類型,依據(jù)σ=1018Mpa<0.748Gpa,d=13mm,d=4mm，由《機(jī)械工藝簡明手冊》查表得加工Φ13mm孔的進(jìn)給量以及切削速度分別為f=0.25mm/rVc=21.4m/min計(jì)算得n=513r/min查表的機(jī)床取n=530r/min切削速度加工Φ4mm孔的進(jìn)給量以及切削速度分別為f=0.12mm/rVc=19.8m/min，轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果與Φ4mm為了簡化加工過程采用與加工Φ13mm孔一樣的轉(zhuǎn)速n=530r/min3、計(jì)算基本時(shí)間加工各軸兩孔的走刀長度、進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速分別為L1=1.2mmL2=55mm,f1=0.25mm/rf2=0.12mm/r基本時(shí)間粗銑側(cè)面：1、工件材料:20CrMnTi，σ=1018Mpa，模鍛。加工要求：粗銑側(cè)面，側(cè)面距離中心的尺寸24mm加工到23.6mm機(jī)床：臥式銑床X5025AS刀具：直柄立銑刀，d=16mm，齒數(shù)為3，粗齒。2、計(jì)算切削用量根據(jù)刀具材料以及加工類型，依據(jù)《機(jī)械工藝簡明手冊》查表，粗銑時(shí)每齒的進(jìn)給量af=0.08mm刀具每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=af*z=0.08*3=0.24mm切削速度為：查手冊Cv=134，qv=0.65，Xv=0.18，yv=0.28，uv=0.32，Pv=0.23，m=0.5，刀具壽命T=90min代入數(shù)據(jù)得：=76.8m/min轉(zhuǎn)速：由機(jī)床說明書n=1500r/min切削速度3、計(jì)算基本時(shí)間查手冊得到切入切出行程總行程為本工序?yàn)橄嗤乃膫€(gè)工步鉆側(cè)面孔，攻螺紋，锪錐面:鉆Φ7mm的孔，深度為32mm；攻螺紋M8-7H。刀具：Φ7mm麻花鉆L=74mm，L1=34mm，M8絲錐。確定切削用量鉆孔：Vc=20.2m/min計(jì)算轉(zhuǎn)速攻螺紋：查表取f=1.26mm/r切削速度計(jì)算公式：查表確定各系數(shù)：，推薦耐用度t=90min計(jì)算轉(zhuǎn)速計(jì)算基本時(shí)間加工各步的走刀長度、進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速分別為L1=32mmL2=10mmf1=0.15mm/rf2=1.26mm/r計(jì)算時(shí)間工序6淬火。滲碳深度控制為0.8～1.3，淬火硬度為HRC58～64，軸頸端部硬度不低于HRC55，心部硬度HRC28～45。工序7檢查加工精度磨四軸外圓磨四軸端面檢查精度1、加工條件及加工要求加工要求：磨削外圓由Φ25.12mm至Φ25。機(jī)床：外圓磨床MQ1320。磨輪：查手冊確定砂輪材料為白剛玉，粒度為46，砂輪直徑d=400mm,寬度b=50mm。2、確定切削用量由加工要求QUOTEαP1=αP=由于加工類型是直接精磨，且粗糙度為，查手冊，進(jìn)給量=0.0035mm/r工件回轉(zhuǎn)圓周速度Vc=32m/min計(jì)算轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)床n=400r/min計(jì)算速度3、計(jì)算基本時(shí)間精磨四軸端面：加工要求：磨削端面由108.2mm到108mm。機(jī)床：平面磨床MQ1320磨輪：查手冊確定砂輪材料為白剛玉，粒度為46，砂輪直徑d=400mm,寬度b=50mm。2、確定切削用量由加工要求QUOTEαP1=αP=由于加工類型是直接精磨，且粗糙度為1.25，查手冊，進(jìn)給量=0.0045mm/r工件的回轉(zhuǎn)速度Vc=16m/min計(jì)算轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)床n=210r/min計(jì)算速度3、計(jì)算基本時(shí)間工序8最終檢查涂上防銹油入庫第3章工藝裝備設(shè)計(jì)3.1機(jī)床的選擇機(jī)床選擇要注意以下幾個(gè)方面：(1)加工需求選擇機(jī)床首先需要考慮的是加工需求，包括材料種類、加工精度和加工尺寸等。不同機(jī)床適合加工的材料不同，例如銑床適合加工金屬材料，而激光切割機(jī)適合加工金屬和非金屬材料。同時(shí)，加工精度和加工尺寸也需要考慮。(2)生產(chǎn)效率機(jī)床的生產(chǎn)效率是企業(yè)選擇的關(guān)鍵指標(biāo)之一。生產(chǎn)效率與機(jī)床的工藝能力、加工速度、穩(wěn)定性、一次夾緊量和換刀時(shí)間等有關(guān)，影響生產(chǎn)效率的好壞。(3)投資成本與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用3.2工藝裝備的選擇(1)工裝的選?。盒⌒蛦瘟慵r(shí)，宜采用普通工裝及組裝式工裝，大型工裝時(shí)，宜按工藝需要，可進(jìn)行特殊工裝的工裝。(2)選刀：以已加工的表面尺寸，已加工的材料，所要求的加工精度為基礎(chǔ)；工件的表面質(zhì)量和切削方式的選取等。通常使用標(biāo)準(zhǔn)件，如有需要，可使用組合件和特制工具。(3)測量工具的選用：測量工具的選用，主要是根據(jù)工件所需的產(chǎn)品種類、工件所需的精度等來進(jìn)行。通常情況下，在單件小批次的生產(chǎn)過程中，應(yīng)該選擇使用通用量具和量儀，在大批量的生產(chǎn)過程中，可以使用各種量規(guī)、量儀和特殊量具等。3.3定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)分為兩大類。1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)。2.工藝基準(zhǔn)：零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。其中又分為以下幾種基準(zhǔn)（1）裝配基準(zhǔn)（2）測量基準(zhǔn)測量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)（4）定位基準(zhǔn)3.4機(jī)床夾具概述3.4.1機(jī)床夾具概念凡是按照切割加工工藝規(guī)范，用于準(zhǔn)確地測定零件和工具的相對位置，并將其可靠地夾持的工藝設(shè)備，統(tǒng)稱為機(jī)床夾具在機(jī)械制造過程中的切削加工、焊接、檢測和裝備等工藝過程中得到了廣泛的應(yīng)用。3.4.2機(jī)床夾具的組成及作用(1)機(jī)床固定裝置包括以下部分1)定位件：為確保工件就位而設(shè)的定位件，例如：主軸支承釘、支承板、V形墊片等。2)由于在切削過程中，工件會(huì)受到切削力，慣性力，沖擊力，震動(dòng)等的影響，所以必須具有一種夾持工件的機(jī)構(gòu)，以便不會(huì)由于這些力而引起工件的位置改變。3)其它部件和設(shè)備，例如定向鍵，操作部件，索引裝置，等等。(2)機(jī)床夾緊裝置的功能1)這樣，在工件、機(jī)床、工具與工件之間，就能得到一種穩(wěn)定而準(zhǔn)確的相對位置及幾何關(guān)系，從而，工件的加工精度就能得到很好的保障。此外，在使用了夾持器之后，工件的位置不會(huì)受到諸如劃線、找中等主觀和客觀因素的影響，得到穩(wěn)定的加工質(zhì)量。2)采用夾具后，工件的定位和夾緊可以在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，從而減少了輔助工作的時(shí)間。提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。3)改進(jìn)了工作環(huán)境，減少了對工作人員的技術(shù)要求，使用工裝夾工件，既方便，又省力，又安全。3.4.3機(jī)床夾具的分類夾具一般分為：通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、自動(dòng)生產(chǎn)線夾具等。機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)可以歸納為：定位元件，夾持裝置，夾持特定部件；刀具或?qū)к?，連接件，其它設(shè)備或部件等。3.5夾具設(shè)計(jì)由于能力有限,在夾具的設(shè)計(jì)上必然存在不足,以下是夾具的組裝簡圖:心軸的直徑是?46.2mm,心軸的作用是限制十字軸的4個(gè)自由度?？ü可嫌幸粋€(gè)止動(dòng)銷，用于限定十字軸的5個(gè)自由度。表面折流片是由折流片軸與夾持器連接，用于限制交叉軸線的第六自由度。開口襯墊的作用除一般襯墊外，最重要的是內(nèi)六角螺絲擰松后，可將該開口襯墊卸下，也可直接卸下交叉軸。這是因?yàn)槭褂昧薓6型六角形螺絲，所以螺絲大端部的兩個(gè)頂點(diǎn)之間的最大間距比?46.2毫米的孔徑要小。該方法既能節(jié)省被處理的物料，又能縮短處理時(shí)間，還能提高效率。所述芯棒的一端用M25螺帽緊固在所述夾具上，所述芯棒的另一端鉆有螺紋，將所述芯棒和所述十字軸緊固在所述夾具上，并在所述芯棒的一端用所述M25螺帽緊固在所述夾具上；如此，可使倒車撥叉在Y軸正、負(fù)向上的運(yùn)動(dòng)受到限制。再在夾具上安裝一擋銷，用來限制十字軸繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證在加工過程中，工件與機(jī)床和刀具的相對位置不會(huì)發(fā)生變化，從而達(dá)到了夾具的設(shè)計(jì)目的。工裝夾具的尺寸、技術(shù)要求、公差尚未設(shè)計(jì)完畢，仍有誤差。圖3零件圖3.5.1夾具設(shè)計(jì)的步驟按照傳統(tǒng)，可把整個(gè)設(shè)計(jì)工件分成四個(gè)具體步驟。(1)確定了設(shè)計(jì)使命，搜集了大量的原始數(shù)據(jù)1)對產(chǎn)品的零件圖紙和組裝圖紙進(jìn)行解析，以理解零件的功能，外形和結(jié)構(gòu)；特點(diǎn)，材料，技術(shù)要求及全過程。2)對工裝夾具設(shè)計(jì)作業(yè)單進(jìn)行了分析，并對作業(yè)單中提出的要求進(jìn)行了合理性、可行性、經(jīng)濟(jì)性等方面的分析。這樣，才能找到問題所在，并能與相關(guān)人士商討。3)知道所用機(jī)器的規(guī)格，性能，精度，以及與工裝相連的部件的結(jié)構(gòu)。4)熟悉所用工具和測量工具的技術(shù)規(guī)范。5)對工裝工位的工藝情況有一定的認(rèn)識(shí)。6)搜集與工裝有關(guān)的設(shè)計(jì)信息，包括工裝設(shè)計(jì)規(guī)范、工裝設(shè)計(jì)參數(shù)、工裝設(shè)計(jì)說明書等。(2)對工裝的整體方案進(jìn)行設(shè)計(jì)本階段工作的主要內(nèi)容為：依據(jù)零件的精度要求、零件的特定結(jié)構(gòu)形狀、零件的被加工表面狀況，初步制定如下方案：1)確定了工件的定位方法，并對其進(jìn)行了適當(dāng)?shù)亩ㄎ辉氐倪x取。2)確定了工件的裝夾方式，并選取了適當(dāng)?shù)难b夾機(jī)構(gòu)。3)確定了切割器的調(diào)節(jié)方式，并設(shè)計(jì)了切割器和切割器的切割器。4)決定如何將夾具和機(jī)器聯(lián)接在一起。5)確定夾具的整體布置以及夾具的特定結(jié)構(gòu)形式，并針對特定的需求，適時(shí)地考慮夾具的碎屑、輸送、保護(hù)等問題。(3)進(jìn)行必要的計(jì)算，對方案進(jìn)行評審，對設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。對定位誤差進(jìn)行了計(jì)算，從而決定了定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸和精度：對夾緊力進(jìn)行了計(jì)算，從而決定了夾緊裝置的尺寸和結(jié)構(gòu)類型，并對運(yùn)行過程中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了強(qiáng)度檢驗(yàn)，從而決定了抓緊元件的結(jié)構(gòu)尺寸。(4)制作工裝夾具總裝圖紙?jiān)诖_定了總裝方案之后，就可以進(jìn)行裝夾裝置的設(shè)計(jì)。在繪制總成圖時(shí)，要注意下列要點(diǎn)：1)畫出的圖樣必須按照全國制圖規(guī)范進(jìn)行。2).為了更直觀，盡可能按1:1的比例進(jìn)行繪圖。3)盡量選擇面向操作人員的朝向?yàn)橹饕^察對象，主要觀察對象的位置與操作條件相一致。4)用精細(xì)的雙點(diǎn)畫法，畫出工件的外形輪廓、定位基準(zhǔn)、夾持面、機(jī)加工面等。5)總圖要清晰地表示出夾緊裝置的工作原理，零件間的配合關(guān)系?？傮w圖的生成次序通常為：先用精細(xì)的雙點(diǎn)線繪制工件。之后，將工件視為透明體，依次畫出定位元件、夾緊元件、對刀或引導(dǎo)元件，以及其他輔助結(jié)構(gòu)：最后，通過夾具體把各元件組合成一整體。圖紙完成后，標(biāo)出必要的尺寸，技術(shù)要求，部件編號，并填上標(biāo)題欄和清單。(5)夾具零件設(shè)計(jì)及零件圖繪制在完成了總裝圖之后，要根據(jù)組裝圖，將每個(gè)非標(biāo)零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、技術(shù)要求進(jìn)行逐一拆繪，并將零件的材料牌號、熱處理和表面處理要求進(jìn)行明確，還要對每一個(gè)零件的形狀、大小以及公差進(jìn)行相互協(xié)調(diào)。對夾具的整體布局和夾特定的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行明確，并按照特定的需要，對夾具的清屑、輸送、防護(hù)等問題進(jìn)行及時(shí)的思考。3.5.2專用夾具設(shè)計(jì)過程本夾具主要用來鉆四軸端中心孔B3。(1)定位基準(zhǔn)的選擇工件以锽孔和A面定位,以四軸頸中心線為基準(zhǔn),通過心軸、擋銷、定位板等加緊工件大緊。(2)夾具設(shè)計(jì)以定位為基準(zhǔn)，為確保切削時(shí)工件、機(jī)床、工具的相對位置恒定，設(shè)計(jì)了一組鉆削夾具。夾具內(nèi)的部件有夾緊裝置，芯軸，開口墊片；螺帽，止動(dòng)銷，表面定位板；鉆模，鉆模，定位板軸等.芯棒的直徑為46.2毫米，芯棒的功能是將橫軸限制在4個(gè)自由范圍內(nèi)。卡箍上有一個(gè)止動(dòng)銷，用于限定十字軸的5個(gè)自由度。A面折流片由折流片軸與夾持器連接，用于限定交叉軸線的第六自由度。開口襯墊的作用除一般襯墊外，最重要的是內(nèi)六角螺絲擰松后，可將該開口襯墊卸下，也可直接卸下交叉軸。這是因?yàn)槭褂昧薓6型六角形螺絲，所以螺絲大頭兩端的最大間距比?46.2的孔徑要小。此方法可節(jié)省處理物料，縮短處理時(shí)間，并提高制膠效率。夾具內(nèi)的部件有夾緊裝置，芯軸，開口墊片；螺帽，止動(dòng)銷，A面定位板；鉆頭套，鉆模，定位板軸等.芯棒一端用螺帽將芯棒固定在夾具上，另一端鉆有螺紋，芯棒和橫軸組合后將芯棒固定在夾具上，并放置敞口墊圈；這種敞開式的墊片結(jié)構(gòu)能夠限制反向披在軸向上的運(yùn)動(dòng)。再在夾具上安裝一種止銷，用它來限制十字軸繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是將十字軸的六個(gè)自由度進(jìn)行界定，確保在加工過程中，工件與機(jī)床和刀具的相對位置不會(huì)發(fā)生變化，從而達(dá)到夾具的設(shè)計(jì)目的。(3)定位誤差分析由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,故不存在定位誤差(4)鉆削力和與夾緊力的計(jì)算1)鉆削力2)夾緊力由于本夾具是雙邊夾緊,故取單邊夾緊力在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),其中:為基本安全系數(shù)1.5;為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;為刀具鈍化系數(shù)1.1;為斷續(xù)切削系數(shù)1.1;所以,單邊夾緊力。 總結(jié)經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高了我對機(jī)械工藝設(shè)計(jì)流程的認(rèn)識(shí)。首先，在接到這個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)之后，我就開始做一些前