锥轴机械加工工艺及钻6-φ9孔夹具设计【全套CAD图纸+Word说明书】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 学 毕业设计 论文 锥轴工艺及钻 6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 401339828 或 11970985 要 锥轴 零件加工工艺及 钻床夹具设计 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 401339828 或 11970985 is of In of to of to of of in to is to of of as a by of to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . . 录 . 1 章 绪论 . 1 械加工工艺概述 . 5 械加工工艺流程 . 5 具概述 . 6 床夹具的功能 . 6 床夹具的发展趋势 . 7 床夹具的现状 . 7 代机床夹具的发展方向 . 7 第 2 章 零件的分析 . 9 件的形状 . 9 件的工艺分析 . 10 第 3 章 工艺规程设计 . 11 定毛坯的制造形式 . 11 面的选择 . 11 定工艺路线 . 11 艺路线方案一 . 11 艺路线方 案二 . 12 艺方案的比较与分析 . 13 择加工设备和工艺装备 . 14 床选用 . 14 择刀具 . 14 择量具 . 14 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 14 定切削用量及基本工时 . 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 间定额计算及生产安排 . 27 第 4 章 钻孔夹具设计 . 32 题的指出 . 32 具设计 . 32 位基准的选择 . 32 削力及夹紧力的计算 . 32 位误差的分析 . 33 具设计及操作的简要说明 . 33 定夹具体结构尺寸和总体结构 . 34 件的车床专用夹具简单使用说明 . 35 总 结 . 36 致 谢 . 37 参 考 文 献 . 38 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 1 章 绪论 械加工工艺概述 机械加工工艺 是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 一个普通零件的加工工艺流程是粗加工 装配 包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工 工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。 比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明。 总的来说，加工工艺是每个步骤的详细参数工艺流程是纲领，工艺规程是某个厂根据实际情况编 写的特定的加工工艺。 械加工工艺流程 机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 4) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和 辅助工具 。 5) 填写工艺文件。 6) 选择毛坯。 7) 拟订工艺路线。 8) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 具概述 现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生 产率和产品的制造成本等，在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在机床夹具设计是一项重要的技术工作。 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （ 1） 定位 定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。 确定工件 在夹具中占有正确位置的过程。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。 （ 2）夹紧 由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （ 1）对刀 如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。 （ 2）导向 导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模 如钻 床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置 并引导其进行钻削。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 数控机床（ 加工中心（ 成组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的应用现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。特别是近年来，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 2）能装夹 一组具有相似性特征的工件。 3）提高机床夹具的标准化程度。 4）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 5）适用于精密加工的高精度机床夹具。 6）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化四个方面。 标准化 机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 214891 以及 各类通用夹具、组合夹具标准等。 夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。 通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。 精密化 精密化夹具的结构类型很多，随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1 m 内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 m。 高效化 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 高效化 夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。 具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 第 2 章 零件的分 析 件的形状 题目给的零件是 锥轴 零件 ，主要作用是 起连接作用。 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 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 35，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 锥轴 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.2 m 。 表面粗糙度.2 m 。 .3 m 、 12.5 m ，法兰面粗糙度.3 m 。 锥轴 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面： 这一组 加工表面包括： 大头端面 ， 16内圆，倒角 钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 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)加工表面： 这一组加工表面包括： 小头端面 ； 50 的外圆，粗糙度为 30 的外圆 ，10 度斜面 外圆， 并带有倒角；钻中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 8的孔或内圆直接在上做镗工就行了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章 工艺规程设计 本 锥轴 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 35，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 35，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。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像 锥轴 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 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 10 锻造 锻造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 30 粗车 粗车 小头端面 ，粗车外圆 50，粗车外圆 30，粗车外圆 10 度斜面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 40 粗车 掉头，粗车 大头端面 ，粗车外圆 90，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 50 热处理 渗碳 火 580 半精车 半精车 小头端面 ，半精车外圆 50，半精车外圆 30，半精车外圆 10 度斜面，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 70 半精车 掉头，半精车 大头端面 ，半精车外圆 90，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 80 半精车 车退刀槽 2规定尺寸精度 90 半精车 车螺纹 规定尺寸精度 100 钻 钻中心孔 16，开口部 60 度倒角 110 钻 钻中心孔 8，开口部 60 度倒角 120 钻孔 钻圆周钻孔 6 130 钻孔 钻圆周钻孔 63 140 钻孔 钻径向孔 20 150 铣槽 铣油槽 160 钳 去毛刺，清洗 170 终检 终检入库 艺路线方案二 10 锻造 锻造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车 小头端面 ，粗车外圆 50，粗车外圆 30，粗车外圆 10 度斜面，粗车各外圆台 阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 40 粗车 掉头，粗车 大头端面 ，粗车外圆 90，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 50 热处理 渗碳 火 580 半精车 半精车 小头端面 ，半精车外圆 50，半精车外圆 30，半精车外圆 10 度斜面，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 70 半精车 掉头，半精车 大头端面 ，半精车外圆 90，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 80 半精车 车退刀槽 2规定尺寸精度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 90 半精车 车螺纹 规定尺寸精度 100 钻 钻中心孔 16，开口部 60 度倒角 110 钻 钻中心孔 8，开口部 60 度倒角 120 钻孔 钻圆周钻孔 6 130 钻孔 钻圆周钻孔 63 140 钻孔 钻径向孔 20 150 铣槽 铣油槽 160 钳 去毛刺，清洗 170 终检 终检入库 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的 刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 锻造 锻造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车 小头端面 ，粗车外圆 50，粗车外圆 30，粗车外圆 10 度斜面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 40 粗车 掉头，粗车 大头端面 ，粗车外圆 90，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 50 热处理 渗碳 火 580 半精车 半精车 小头端面 ，半精车外圆 50，半精车外圆 30，半精车外圆 10 度斜面，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 70 半精车 掉头，半精车 大头端面 ，半精车外圆 90，半精车各外圆台阶及圆弧圆角 80 半精车 车退刀槽 2规定尺寸精度 90 半精车 车螺纹 规定尺寸精度 100 钻 钻中心孔 16，开口部 60 度倒角 110 钻 钻中心孔 8，开口部 60 度倒角 120 钻孔 钻圆周钻孔 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 130 钻孔 钻圆周钻孔 63 140 钻孔 钻径向孔 20 150 铣槽 铣油槽 160 钳 去毛刺，清洗 170 终检 终检入库 择加 工设备和工艺装备 床选用 0、 40、 60、 70、 80、 90 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 00、 110、 120、 130、 140是钻孔，选用 50是 铣油槽 ,从经济角度看 ,采用 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 具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表 12择双斜边二号砂轮。 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 “ 锥轴 ” 零件材料为 35，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种 铁的性能比较， 35 硬度 43 269，表 墨铸铁 的物理性能， 35密度买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 =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。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 序 粗车 小头 端面，粗车外圆 50， 粗车外圆 30， 粗车外圆 10 度斜面， 粗车 各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 头端面 的切削用量 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，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 （ 3 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 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 30，530N 。 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 401339828 或 11970985 18 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，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 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 401339828 或 11970985 19 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 序 掉头， 粗车 大头端面 ，粗车外圆 90， 粗车 各外圆台 阶及圆弧圆角，注意各外圆留1半精车余量 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。 头端面 的切削用量 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，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 （ 3 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 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 30，530N 。 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 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 = 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，故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 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 1