凸轮零件的机械加工工艺规程及M8螺纹孔夹具设计【课程设计毕业说明书论文CAD图纸工艺卡片】
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零件机械加工工艺规程及
夹具设计【毕业论文
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M8螺纹孔夹具设计【毕业论文
M8螺纹孔夹具设计
纹孔 夹具设计
加工零件的零件图
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!CAD+word.doc97666224.bat 1.txt .dwg 1.dwg 2.dwg 3.dwg 4.dwg 5.dwg 6.dwg 7.dwg 8.dwg 9.dwg .dwg .dwg .dwg .doc 01.dwg 3 3 3 4 4 繫 4 5 5 5 5 6 6 6 13 14 14 15 16 17 桢桢机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计 机械制造技术基础课程设计任务书题目：凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图 1张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺规程 10张 4、夹具结构设计装配图 1张 5、夹具结构设计零件图 1张 6、课程设计说明书 1份 目录第一节 凸轮的工艺分析3一、凸轮用途3二、凸轮的技术要求3第二节 确定毛坯、绘制毛坯图4一、选择毛坯4二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量4第三节 拟定工艺路线5一、定位基准的选择5二、表面加工方法的确定5三、工序顺序安排5四、确定工艺路线6第四节 切削用量、时间定额的计算6一、切削用量的计算6二、时间定额的计算13第五节 机床夹具设计14一、夹具设计任务14二、夹具设计定性分析15三、夹具使用要点16参考文献17第一节 凸轮的工艺分析一、凸轮用途该凸轮应用在汽车变速箱的换挡机构中。凸轮以孔通过键固定在轴上，与变速机构连接的连杆安装在凸轮槽内，凸轮摆动驱动连杆运动，实现换挡变速。该凸轮在改换档位时主要承受冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度，以适应凸轮的工作条件。该零件的主要工作表面为凸轮槽的两侧面、大端面、键槽。二、凸轮的技术要求表1-1 凸轮零件技术要求加工表面尺寸误差mm表面粗糙度Ramm形位误差mm大端面35mm3.2f28mm孔3.2键槽6.3 凸轮槽侧（底）面160.13.2（6.3）小端面35mm3.2螺纹孔M8该凸轮形状特殊，结构简单，属于典型的偏心轮零件。凸轮槽两侧面在工作中需要承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求淬火处理，硬度为48HRC；为保证凸轮在驱动连杆运动过程中受力均匀，要求凸轮大端面对xx孔轴线的垂直度要求为0.05mm。依据设计题目知：该零件的生产类型为大批大量生产。第二节 确定毛坯、绘制毛坯图一、选择毛坯由于该凸轮在工作过程中要承受反复冲击，小载荷，为增强凸轮的强度，且考虑零件材料为45钢，因此选用铸件。该零件的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批大量生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用金属模机器造型制造毛坯。毛坯的铸造斜度为23二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2.3-5可知，确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量，如下表所示：表2.3-5凸轮零件毛坯尺寸公差及机械加工余量主要尺寸名称基本尺寸加工余量等级加工余量数值总余量公差CT说明厚度35mmG3.00mm6.00mm2.80mm双侧加工孔f28mmH1.15mm3.30mm2.60mm 孔降一级，双侧加工三、绘制凸轮铸造毛坯简图见附图2。第三节 拟定工艺路线一、定位基准的选择1.精基准的选择根据该零件的技术要求和装配要求，选择凸轮孔作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”的原则。Xx的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工大端面、工艺孔、键槽、凸轮槽和小端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。2. 粗基准的选择作为粗精准的表面应平整，没有铸造毛刺和其他表面缺陷。本设计选择f45mm外圆表面作为粗基准。采用f45mm外圆面定位加工内孔可保证壁厚均匀；同时也能保证大端面与f28mm孔轴线的垂直度要求。二、表面加工方法的确定根据凸轮零件图个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，如表1-2所示。表1-2 凸轮零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/mm加工方案备注1扩孔、铰孔数控机床铣刀2通工艺孔钻床直柄麻花钻3粗精铣上下断面数控铣床铣刀4加工键槽拉床拉刀5粗精加工凸轮槽数控机床莫氏立铣刀6钻螺纹孔钻床直柄麻花钻，丝锥7局部淬火8倒角镗床镗刀三、工序顺序安排1.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准xx（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面xx孔、大端面和键槽、凸轮槽，后加工次要表面小端面（4）遵循“先面后孔”原则，先加工大端面，在加工2-f6mm工艺孔。2.热处理工序凸轮槽在办精工之后进行局部高频淬火处理，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。3.辅助工序在办精工之后，安排去毛刺和中间检验工序，最后清洗和终检工序。综上所述，该凸轮工序的安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工热处理。四、确定工艺路线工序I 粗铣孔至，半精铣孔，保证尺寸，表面粗糙度。工序II 钻工艺孔，保证设计尺寸，以孔轴线为定位基准，同时加一个厚度的侧面。工序 粗铣、半精铣大端面至。以28内圆表面为粗基准，进行定位夹紧。粗车、半精车小端面，保证尺寸，表面粗糙度，并倒角内孔倒角，以大端面为定位基准工序 拉键槽，保证尺寸，槽顶面距离孔下母线 ，表面粗糙度。以孔轴线为定位基准。工序 粗半精铣凸轮槽，保证槽深，宽，两侧面粗糙度，底面，以孔、键槽一侧面和其中一个工艺孔进行定位。工序 钻螺纹孔，用丝锥攻丝，以小端面为工序基准。工序 凸轮槽局部淬火，深度，保证HB48HRC。工序 倒角 倒角145 倒角245第四节 切削用量、时间定额的计算一、切削用量的计算1.工序1（1）要求：保证孔尺寸，粗糙度； 机床：数控机床 KX5012 刀具：铣刀 （2）计算切削用量 1）粗铣孔工步 切削深度 进给量 根据已知条件，从表2-5查得，根据所用的CA6140车床的技术参数，实际选取。切削速度采用查表法确定，从表2-7查得，实际选取 ，由可推出机床的主轴转速 根据所用机床的主轴转速数，取，故实际切削速度为 切削工时根据表5-39，计算 式中 2)半精孔工步 切削深度 进给量 根据已知条件，从表2-5查得，根据所用的技术参数，实际选取。切削速度，车床主轴转速，同上。切削工时 2.工序2（1）要求：保证，。机床：立式钻床ZF5132刀具：直柄麻花钻（2）计算切削用量进给量（见切削手册表2.7）计算切削速度，按切削手册表2.13及表2.14按类加工性质考虑确定主轴转速 按机床选取 （按工艺手册表）所以实际切削速度 切削工时 其中切入切出长度分别定为3、工序3要求：粗铣、半精铣大端面至，小端面至35mm。机床：数控机床 KX5012刀具：铣刀 粗铣大端面工步 切削深度 进给量 根据已知条件，从表2-5查得，根据所用的技术参数，实际选取。切削速度采用查表法确定，从表2-7查得选取 ，由可推出机床的主轴转速 根据所用的主轴转速数，取，故实际切削速度为 切削工时根据表5-39，计算 式中 4）半精大端面工步 切削深度 ，进给量 根据零件图附图1提供的加工表面粗糙度的要求，从表2-6查得，根据所用的进给量数列取。切削速度采用查表法确定，从表2-7查得选取 ，由可推出机床的主轴转速 根据所用的主轴转速数，取，故实际切削速度为 切削工时 根据表5-39，计算 式中粗车、半精车小端面（2）计算切削用量1）粗车小端面工步 切削深度 进给量 根据已知条件，从表2-5查得，根据所用的CA6140车床的技术参数，实际选取。切削速度采用查表法确定，从表2-7查得选取 ，由可推出机床的主轴转速 根据所用CA6140型车床的主轴转速数，取，故实际切削速度为 切削工时根据表5-39，计算 式中 4）半精车小端面工步 切削深度 ，进给量 根据零件图附图1提供的加工表面粗糙度的要求，从表2-6查得，根据所用的CA6140车床的进给量数列取。切削速度 采用查表法确定，从表2-7查得选取 ，由可推出机床的主轴转速 根据所用CA6140型车床的主轴转速数，取，故实际切削速度为 切削工时 根据表5-39，计算 式中切入切出长度分别定为4.工序4（1）要求：保证尺寸，粗糙度。机床：卧式拉床，L6120刀具：键槽拉刀，（2）计算切削用量1）单面齿升根据有关手册定为2）拉削速度定为（即）3）切削工时：式中单面余量拉削长度考虑校准部分的长度系数取1.2，考虑机床返回行程系数取1.4，拉削速度，拉刀单面齿升拉刀同时工作的齿数，拉刀齿距4）拉刀同时工作的齿数所以5、工序5（1）要求：槽深，宽，两侧面粗糙度，底面 机床：立式钻床Z525刀具：莫式锥柄立铣刀（2）计算切削用量1）粗加工凸轮槽深度工步进给量齿切削速度参考有关手册。定为，确定主轴转速莫氏立铣刀，则 切削工时 式中切入切出长度分别定为2）精加工凸轮槽至8mm深进给量，切削速度，主轴转速同上。切削工时 式中切入切出长度分别定为6、工序6（1）要求：M8螺纹孔 机床：立式钻床ZF5132刀具：直柄麻花钻，丝锥（2）计算切削用量1）钻孔工步进给量取根据切削手册表2.7当钢的时，确定切削速度：根据切削手册表2.13及表2.14的切削速度，确定主轴转速，根据机床说明书取，故实际切削速度为，切削工时 式中切入切出长度分别定为2）攻螺纹工步进给量取确定切削速度取确定主轴转速按机床说明书选取，则切削工时式中切入切出长度分别定为二、时间定额的计算时间定额计算包括基本时间、辅助时间其他时间（布置工地时间和休息与生理需要时间）以及单件时间的计算。上面部分以对基本时间做了计算，下面就对其余三项进行计算。1.根据第五章第二节所述，辅助时间与基本时间之间的关系为；2.除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工地时间和休息与生理需要时间、准备和终结时间。由于凸轮的生产类型为大批大量生产，分摊每个工件上的准备和终结时间甚微，可忽略不计；布置工地时间是作业时间的，休息与生理需要时间是作业时间的，本设计均取，则各工序的其他时间（）可按关系式计算；3.单件时间；综上所述，可以得到单件时间，因此各工序的单件时间分别为：工序1的单件时间：1.34min工序2的单件时间：0.34min 工序3的单件时间：26.98min 工序4的单件时间：0.14min 工序5的单件时间：2.24min工序6的单件时间：0.94min工序7的单件时间：0.8min工序8的单件时间：0.5min第五节 机床夹具设计一、夹具设计任务为了提高生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专门的夹具经过指导教师的协商，决定设计对凸轮M8螺纹孔的加工的夹具。二、夹具设计定性分析1问题的提出本夹具主要用来对凸轮M8螺纹孔的加工，在本道工序加工时，应主要考了如何提高劳动生产率，降低劳动强度。2.夹具设计1）将凸轮放置于夹具工作台的平面上，使M8螺纹孔与水平面垂直；2）将凸轮放于夹具工作台底面，心轴穿过凸轮直径28mm孔和直径6mm孔；3）通过旋转手柄压紧凸轮达到完全定位目的；3.定位方案通过定位螺栓对直径28mm孔和直径6mm孔的定位，限制了凸轮的3个自由度。以此达到对凸轮的定位。4.夹紧力分析夹紧力的作用点位于凸轮竖直面的最大厚度上，与加工表面垂直，利于夹紧稳固可靠。三、夹具使用要点工件装夹时, 应先定位凸轮的直径2
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