HL4型弹性柱销联轴器零件工艺规程及加工轴孔手动夹具设计（全套含CAD图纸）

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 I 学 课程设计论文 及加工轴孔手动夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 要 弹性柱销联轴器零件加工工艺及夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出 各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 录 摘 要 . 录 . 1章 序 言 . 1 第 2章 零件的分析 . 2 件的形状 . 2 件的工艺分析 . 2 第 3章 工艺规程设计 . 3 定毛坯的制造形式 . 3 位基准的选择零件表面加工方法的选择 . 3 定工艺路线 . 4 择加工设备和工艺装备 . 5 床选用 . 5 择刀具 . 6 择量具 . 6 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 6 第 4章 确定切削用量及基本时间 . 8 序切削用量的及基本时间的确定 . 8 序切削用量的及基本时间的确定 . 12 序切削用量及基本时间的确定 . 13 序切削用量及基本时间的确定 . 15 序切削用量及基本时间的确定 . 16 序切削用量及基本时间的确定 . 19 第 5章 加工轴孔手动夹具设计 . 22 床夹 具设计要求说明 . 22 床夹具的设计要点 . 22 具的设计 . 24 位机构 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 紧机构 . 29 件的车床夹具的加工误差分析 . 29 定夹具体结构尺寸和总体结构 . 30 件的车床专用夹具简单使用说明 . 31 总 结 . 33 致 谢 . 33 参 考 文 献 . 35 全套图纸加 Q 401339828 买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 1 第 1章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术 水平的重要指标。 弹性柱销联轴器零件加工工艺及夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点 错误，敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 第 2章 零件的分析 题目给的零件是 弹性柱销联轴器零件，主要作用是 起连接作用。 它主要用于轴与轴之间的连接，以传递动力和转矩。由于弹性套易发生弹性变形及其外径与圆柱孔为间隙配合，因而使联轴器具有补偿两轴相对位移和减震缓冲的功能。且不用设置中榫机构，以免丧失补偿相对位移的能力。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单 。具体尺寸，公差如下图所示 。 由零件图可知，其材料为 45，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 弹性柱销联轴器零件主要加工表面为： 面粗糙度.2 m 。 面粗糙度.2 m 。 面粗糙度 m 。 表面粗糙度.2 m 。 .3 m 、 12.5 m ，法兰面粗糙度.3 m 。 弹性柱销联轴器 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 3 如下： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面， 195 外圆， 96 外圆， 42 内圆，倒角 钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩 孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括：右端面； 195 的外圆，粗糙度为 96 的外圆并带有倒角其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 42 的孔或内圆直接在上做镗工就行了。 第 3章 工艺规程设计 本 弹性柱销联轴器假设年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2 班。 该零件材料为 45，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择锻造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实 际，备品率 和 废品率 分别取 19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595 件 /年 定毛坯的制造形式 零件材料为 45，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用 锻造 ，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用 锻造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 待加工的两零件是盘 状零件，孔是设计基准（也是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循 “ 基准重合 ” 的原则。具体而言，即选 42孔及其一端面作为精基准。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 4 由于待加工的两零件全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，对主动端而言，应选面积较大的外圆及其端面为粗基准；对从动端而言，应选面积较大 195 待加工的两零件的加工面有外圆、内孔、端面、键槽、锥孔，材料为 30。以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择如下。 （ 1） 96 为未注公差尺寸，根据 800 79规定其公差等级按 面粗糙度为 车即可（表 5 （ 2） 195外圆面 为未注公差尺寸，根据 800 79 规定其公差等级按面粗糙度为 进行精车和半精车。 （ 3） 33柱销孔 为未注尺寸公差，根据 800 79规定其公差等级按 面粗糙度为 进行粗镗（表 5 （ 4） 42内孔，公差等级为 面粗糙度为 进行粗膛 半精膛 精镗加工（表 5 （ 5）键槽 槽宽和槽深的公差等级分别为 面糙粗度分别为 采用三面刃铣刀，粗铣 半精铣（表 5 （ 6）端面 本零件的端面为回转体端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度为车即可。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除 此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线方案一 动端 工序 10 锻造出毛坯 。 工序 20 毛坯热处理，时效处理 。 工序 30：以 86外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车半精车外圆 195 工序 40：以半精车后的 195车另一端面，粗车外圆 96文档就送您 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 5 倒角。 工序 50：以半精车后的 195圆及其端面定位 ,半精车另一端面粗镗 42 工序 60：以 195圆及其端面定位，精镗 42锥度的 孔。 工序 70：以 402及端面定位，粗铣、半精铣键槽。 工序 80：以 42、端面及粗铣后的键槽定位，一共要加工 8 个 33锥销孔。 工序 90：去毛刺。 工序 100 终检入库。 动端 工序 10 锻造出毛坯 。 工序 20 毛坯热处理，时效处理 。 工序 30：以 86外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车半精车外圆 195 工序 40：以半精车后的 195车另一端面，粗车外圆 96角。 工序 50：以半精车后的 195圆及其端 面定位 ,半精车另一端面粗镗 42 工序 60：以 195圆及其端面定位，精镗 42。 工序 70：以 402及端面定位，粗铣、半精铣键槽。 工序 80：以 42端面及粗铣后的键槽定位，一共要加工 8 个 33锥销孔。 工序 90：去毛刺。 工序 100 终检入库。 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 钻孔，选用 臂钻床。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 6 2 主、从动端工序都为 式车床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小，需选用较精密的机床才能满足要求，因此选用 式车床（表 5 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁 、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 表 得到所有参数。 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 弹性柱销联轴器 ” 零件材 料为 45，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较，硬度 143 269，表 墨铸铁的物理性能，密度 =3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 8 第 4章 确定切削用量及基本时间 切削用量包括背吃刀量 给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 f、再确定 v。 序 切削用量的及基本时间的确定 削用量 以 86圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车半精车外圆 195 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 在一次走刀内完成，故 f 根据切 削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册 可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 9 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 219pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 10 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则L =127 +1 = （ 3 定粗镗的切削用量及基本工时 5= f 根据切削用量简明使用手册表 知，当粗镗铸件时，镗刀直径 pa 镗刀伸出长度为 ： f =按 床的进给量（表 9），选择， f = V =（ 3 式中 m =0.2，T = x =V（ 3 =37 000=71000 = （ 3 按 床的转速，选择 n =160 2.6 选镗刀的主偏角 045 ，则 1L = 9 ， 2 ， 03 L， ， 1i ，则： =117s 本时间 动端 买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 11 1 确定粗车主动端外圆 195基本时间。参考文献 1表 2外圆基本时间为 T 211 式中， l =402( 3), 90 ， 1l =2 2l =43l =0, f=r,n=s, 1i 2401 jT s 2 确定粗车主动端外圆 96基本时间： j 3212 式中， l =91l =22l =43l=0, f=r, n=s, 1i ，则 292 JT s 3 确定粗车主动端端面的基本时间： 3 ， 32112 式中， d=0, 1l =22l =43l=0, f=r, n=s, 1i ，则 177s 4 确定粗车主动端台阶面的基本时间： 4 ， 32112 式中， d=1d =1l =02l =43l=0, f=r, n=s, 1i ，则 5s 5 确定粗镗 42的基本时间，选镗刀的主偏角 45 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 12 j 3215 式中， l =841l =2l =43l=0 ， f=r ， n=s, 1i , 则 48s 6 确定工序的基本时间： 51i T =96+35+2+85+148=643s 动端 1 确定粗车从动端外圆 基本时间 : 381 0s 2 确定粗车从动端端面的基本时间： 5s 3 确定粗车从动端台阶面的基本时间： =94s 4 确定粗镗 42的基本时间 : 4 97s 5 确定工序的基本时间： 41i T =80+95+94+197=466s 序切削用量的及基本时间的确定 采用与工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： 本工序为粗车（车端面、外圆及倒角），已知条件与工序相同 。车端面、外圆可采用与工序相同的可转位车刀。 见表 5 5 主动端工序的切削用量及基本时间 工步 mm f/mm v/ms 1 n/rs 1 s 粗车端面 2 113 买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 13 粗车外圆96 68 倒角 手动 动端 见表 5 5 从动端工序的切削用量及基本时间 工步 mm f/mmr 1 v/ms 1 n/rs 1 s 粗车端面 2 177 粗车外圆160 063.0 152 序切削用量及基本时间的确定 削用量 本工序为半精加工（车端面、外圆、镗孔）。已知条件与粗加工工序相同。 1 确定以半精车后的 195圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车外圆96角。切削用量。所选 刀具为 质合金可转位车刀。车刀形状所选刀具为 质合金可转位车刀。车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，查参考文献 6表 1刀几何形状为001 2 8 , 9 0 ， 5 , 0 , 0 . 5m m . 确定背吃刀量 . 确定进给量 根据参考文献 7表 参考 文献 2表 床进给量，f mm r 。由于是半精加工，切削力较小，故不须校核机床进给机构强度。 . 选择车刀磨钝标准及耐用度 查参考文献 7表 择车刀后刀面最大磨损量为 用度 T=30 查参考文献 6表 用 质合金车刀加工 b1000合金钢， 0 /f m m r ，切削速度 =97m/ 切削速度的修正系数查参考文献 7表 ： 0 . 8 1 , 1 . 1 5rK v T ，其余的修正系数均为 1，故： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 14 V=97 00 78r/参考文献 6表 择 床的转速为： n=185r/s 则实际切削速度 v=s 半精加工，机床功率也可不校验。 最后确定的切削用量为： f=r, n=185r/s, v=s= 2 确定半精车主动端端面的切削用量。采用车外圆 160同的刀具加工，切削用量为： p ,f=r,n=185r/s, v=s= 3 确定半精车从动 端外圆 切削用量。采用车外圆 160同的刀具加工，切削用量为： p ， f=r, n=185r/s, v=s= 4 确定半精车从动端端面的切削用量。采用车外圆 160同的刀具加工，切削用量为： p ， f=r,n=185r/s, v=s= 5 确定半精镗孔 42切削用量。所选刀具为 质合金、主偏角45 、直径为 12圆形镗刀。其耐用度 T=60 . 。 1表 5表 5f=r。 1表 2计算公式确定。 V=91， m=0.2,=60 买文档就送您 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 15 V= 91 =150m/501000 n=择 床的转速 n=1200r/0r/s。 削用量 1 确定半精车主动端外圆 195基本时间 ： 2401 2s 2 确定半精车主动端端面的基本时间： 4s 3 确定半精车从动端外圆 96基本时间： 403 5s 4 确定半精车从动端端面的基本时间： 2364 5s 5 确定半精镗主动端孔 42基本时间： 4s 6 确定半精镗从动端孔 42基本时间： 0s 序切削用量及基本时间的确定 削用量 本工序为精镗 42孔。 确定精镗 42的切削用量。选刀具为 质合金、主偏角 45 、直径为 12圆形镗刀。其耐用度 T=60 1 2 f=r 3 v= 91 0 n=考文献 1表 5据 床的转速表，选择 n=1400r/s,则实际买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 16 切削速度 v=s。 本时间 定精镗主动端 42的基本时间： 6s 定精镗从动端 42的基本时间： 2 4s 序切削用量及基本时间的确定 铣 削用量 粗铣以 42及端面定位，粗铣、半精铣键槽，所选刀具为高速钢三面刃铣刀。铣刀直径 d=80,宽度 L=12数 z=10。参考文献 1表 5铣刀的基本形状。由于加工材料 的 b1000选前角0r=10 ，后角0=12 (周铣 )，0=6 （端铣）。已知铣削宽度削深度床选用 卧式铣床。 1 确定每齿进给量 参考文献 1表 5式铣床的功率为 5工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工钢料，查得每齿进给量 z。现取 z。 2 确定铣刀磨钝标准及耐用度。参考文献 1表 5高速钢盘铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 刀直径 d=80用度 T=120 5 3 确定切削速度和工作台每分钟进给量 参考文献 1表 2公式计算： 式中，8,.1，.2，.3，m=120, z, 9z=10,d=80 0 8048 v=n=80 =文档就送您 纸全套， Q 号交 流 197216396 或 11970985 17 参考文献 1表 5据 卧式铣床主轴转速表，选择 n=30r/s,则实际切削速度 v=s,工作台每分钟进给量为 10 30=28mm/考文献 1表 5根据 卧式铣床工作台进给量，选择 实际的每齿进给量为 3010 z。 4 验证机床效率。参考文献 1表 2计算公式，铣削时的功率（单位为 1000 （ N） 式中， 650, 0, , z, z=10,d=80n=30r/ 090 7 0 797.3 v=s 1000 62W 铣床主电动机的功率为 所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为 z, n=30r/v=s 本时间 参考文献 1表 2面刃铣刀铣槽的基本时间为 if 式中， l =841l = )(ee +(1 3)，mm,d=801l =762l =4i =4 76841 19s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 18 761122 90s 精铣 削用量 半精铣键槽，所选刀 具为高速钢错齿三面刃铣刀。 d=80L=12z=10。机床亦选用 卧式铣床。 1 确定每齿进给量 加工要求保证的表面粗糙度 参考文献 1表 5转进给量 r,现取 r，则 r 2 确定铣刀磨钝标准