輸出軸鉆孔夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　夾</b></p><p><b>　　具</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p><p><b>　　班級(jí)：數(shù)控1班</b></p>

2、<p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定</p><p><b>　　技術(shù)要求分析</b></

3、p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　2、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p><b>　　選擇毛坯</b></p><p><b>　　毛坯尺寸的確定</b></p><p>　　3、選擇加工方法，制定加

4、工藝路線</p><p><b>　　定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　零件表面加工方法的選擇</p><p><b>　　制定工藝路線</b></p><p><b>　　4、工序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　選擇加工設(shè)備與工藝

5、裝備</p><p>　　選擇機(jī)床 根據(jù)工序選擇機(jī)床</p><p><b>　　選用夾具</b></p><p><b>　　選用刀具</b></p><p><b>　　選擇量具</b></p><p><b>　　確定工序尺寸

6、</b></p><p>　　5、確定切削用量及基本工時(shí)</p><p><b>　　切削用量 </b></p><p><b>　　基本時(shí)間</b></p><p><b>　　6、專用夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　定位分析

7、與定位誤差分析計(jì)算</p><p><b>　　夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　對刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具方案與裝配圖繪制</p><p><b>　　夾具裝配圖</b></p><p><b>　　工件零件圖

8、</b></p><p><b>　　輸出軸</b></p><p>　　零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定</p><p><b>　　技術(shù)要求分析</b></p><p>　　題目所給定的零件是一個(gè)典型的軸類零件，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過程中經(jīng)常承受

9、載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時(shí)易生裂紋。年產(chǎn)量3萬件，因此屬于大批量生產(chǎn)，所以毛胚應(yīng)選用鍛件。</p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、

10、φ104的內(nèi)圓柱表面，10個(gè)φ20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在φ55的左端面、φ80內(nèi)孔圓柱面對φ75、φ60外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm, φ20孔的軸線對φ80內(nèi)孔軸線的位置度為φ0.05mm,鍵槽對φ55外圓軸線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到20

11、0HBS，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。</p><p>　　選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p><b>　　選擇毛坯</b></p><p>　　毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及

12、在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。</p><p><b>　　毛坯尺寸的

13、確定</b></p><p>　　毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的，經(jīng)查《機(jī)械加工工藝手冊》《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》知精車-半精車-粗車各余量,從而可得毛坯余量<或查表得到>,見表１。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定，內(nèi)圓角半徑按5-13確定。結(jié)果為：外圓角半徑：；內(nèi)圓角半徑：。按表5-11，外模鍛斜度，內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖</p><p><

14、;b>　　圖1毛坯圖</b></p><p>　　選擇加工方法，制定加工工藝路線</p><p><b>　　定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選孔及一端面作為精

15、基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　零件表面加工方法的選擇</p><p>　　加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。①粗加工階段：

16、其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工φ176、φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱表面。②半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80、φ20孔等。③精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量

17、，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。</p><p>　　基面先行原則該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因?yàn)樽蠖嗣婧挺?5外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。</p><p>　　先粗后精 即要先安

18、排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。</p><p>　　先面后孔 對該零件應(yīng)該先加工圓柱表面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精

19、度，所以對于輸出軸來講先加工φ75外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。</p><p>　　工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡單工步，

20、工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機(jī)床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。</p><p>　　熱處理工序的安排   熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件

21、CA6140車床輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840℃溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。</p><p><b>　　制定加工工藝路線</b></p><p>　　按照先加工基準(zhǔn)面，先粗后精，基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。</p><p>　　工序1

22、   粗車圓柱面φ176及端面,打中心孔。工序2   粗車圓柱面φ55、φ60、φ65和φ75和及臺(tái)階面。工序3   精車φ176外圓柱面及倒角。</p><p>　　工序4 半精車圓柱面φ55、φ60、φ65和φ75和及臺(tái)階面。工序5  精車圓柱面φ55、φ60、φ65和φ75和及臺(tái)階面。工序6  倒角。&

23、lt;/p><p>　　工序7 　粗鏜內(nèi)孔φ50、φ80、φ104。</p><p>　　工序8   精鏜內(nèi)孔φ50、φ80、φ104。工序9   鉆孔10×φ20。工序10  擴(kuò)孔10×φ20。工序11  鉸孔10×φ20。</p><p>　　工序12 

24、; 銑鍵槽16×10。</p><p>　　工序13  鉆斜孔2×φ8。</p><p>　　工序15  去毛刺。工序15  終檢。</p><p><b>　　工序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　選擇加工設(shè)備與工藝裝備<

25、;/p><p>　　選擇機(jī)床 根據(jù)工序選擇機(jī)床</p><p>　?。?）工序1、2、3、4和5是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車床。</p><p>　?。?）工序7、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，選用C616A型臥式車

26、床。</p><p>　?。?）工序12銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機(jī)床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。</p><p>　?。?）工序9、10和11是擴(kuò)、鉆、鉸孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，故選用Z525。</p><p><b>　　選用夾具</b></p

27、><p>　　本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。</p><p><b>　　選用刀具</b></p><p>　　由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個(gè)重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠

28、的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面： 90°半精車，精車外圓柱面：前角為90°的車刀。鉆頭：高速鋼刀具，直徑為φ30

29、；直徑為φ18；擴(kuò)孔鉆：直徑為φ19.8；鉸刀：直徑為φ20。鏜刀，刀桿長度為200.B×H＝16×25。</p><p><b>　　選擇量具</b></p><p>　　本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，選擇如下：讀數(shù)值0.02、測量范圍0～150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01、測量范圍0～1

30、50游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01、測量范圍50～125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測量范圍50～125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測量范圍50～125的內(nèi)徑百分表</p><p><b>　　確定工序尺寸</b></p><p>　　確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加

31、工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：</p><p>　　表3外圓柱面φ176　軸段加工余量計(jì)算</p><p><b>　　Tab3 </b></p><p>　　表4外圓柱面φ55軸段加工余量計(jì)算</p><p&g

32、t;<b>　　Tab4 </b></p><p>　　表5φ60軸段加工余量計(jì)算</p><p><b>　　Tab5 </b></p><p>　　表5φ65軸段加工余量計(jì)算</p><p><b>　　Tab5 </b></p><p>　　表5φ

33、75軸段加工余量計(jì)算</p><p><b>　　Tab5 </b></p><p>　　表5φ104內(nèi)孔加工余量計(jì)算</p><p><b>　　Tab5 </b></p><p>　　表5φ80內(nèi)孔加工余量計(jì)算</p><p><b>　　Tab5 </b

34、></p><p>　　表5φ50內(nèi)孔加工余量計(jì)算</p><p><b>　　Tab5 </b></p><p>　　確定切削用量及基本工時(shí)</p><p>　　切削用量包括背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。確定順序是確定、，再確定。本說明書選取粗車外圓為例確定其切削用量及基本時(shí)間。</p><p&

35、gt;<b>　　切削用量 。 </b></p><p>　　本工序?yàn)榇周?。已知加工材料?5鋼，鍛件，有外皮；機(jī)床為CA6140型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。</p><p>　　確定外圓的切削用量。 </p><p>　　所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根據(jù)表5-112，由于CA6140機(jī)床的中心高為200mm，故選用刀

36、桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表5-133，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角，后角、主偏角、,副偏角、刃傾角、刀尖圓弧半徑。</p><p>　?。?）確定背吃刀量 由于粗車雙邊余量為2.5mm，則＝2.25mm。</p><p>　?。?）確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-114，在粗車鋼件、刀桿尺寸為、、工件直徑為時(shí)，。按CA

37、6140機(jī)床的進(jìn)給量選擇。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　根據(jù)表5-55，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。</p><p>　　根據(jù)表5-123，當(dāng)鋼材、、，， (預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力。</p><p>　　Ff的修正系數(shù)為，，,故實(shí)際進(jìn)給力為，由于，所選的可用。</p><p>　?。?）選擇車

38、刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。</p><p>　?。?）確定切削速度v 根據(jù)表5-120，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時(shí)，，時(shí)，切削速度。</p><p>　　切削速度的修正系數(shù)為，，，，表2-9。則有：</p><p>　　按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇,則實(shí)際切削速度。</p>

39、<p>　　最后確定切削用量為：</p><p><b>　　，，，。</b></p><p><b>　　基本時(shí)間</b></p><p>　　確定粗車外圓的基本時(shí)間t </p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》公式4-23車外圓基本時(shí)間為：</p><p&g

40、t;　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》公式4-23車外圓基本時(shí)間為：</p><p><b>　　式中：，，，，，</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略</p><p>　　專用夾具的設(shè)計(jì)[4]</p><p>　　為

41、了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。決定設(shè)計(jì)第四道工序----鉆擴(kuò)10*φ20mm的孔。本夾具將用于立式鉆床上。</p><p>　　定位分析與定位誤差分析計(jì)算：</p><p>　　定位誤差的分析。定位誤差主要取決于作為基準(zhǔn)的內(nèi)孔，以及夾具中鉆套軸線與固定夾具中的孔的同軸度。</p><p>　　夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊力分析計(jì)算：</

42、p><p>　　刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑為19.98mm</p><p><b>　　鉆孔時(shí)軸向力 </b></p><p>　　公式中=600，=1 , 0.7 ，是修正系數(shù)</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　對刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計(jì)：</p

43、><p><b>　　鉆套</b></p><p>　　夾具方案設(shè)計(jì)及裝配圖繪制：</p><p>　　夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明：如前所述，決定設(shè)計(jì)第四道工序----鉆擴(kuò)10*φ20mm的孔。本夾具將用于立式鉆床上，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。設(shè)計(jì)時(shí)由于裝夾時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)軸的旋轉(zhuǎn)，因此需要足夠的力來使軸固定住，因此在軸跟箱蓋之間放一個(gè)彈簧

44、來產(chǎn)生力，起到夾緊力的作用。保證夾具箱蓋與軸不產(chǎn)生相應(yīng)的位置滑動(dòng)。夾具底部與鉆床進(jìn)行固定。</p><p>　　鉆10*φ20孔鉆床夾具設(shè)計(jì)：</p><p>　　夾具主要零件圖繪制：</p><p><b>　　鉆模板零件圖</b></p><p><b>　　工件零件圖：</b></p&g