156FM凸轮轴调节叉加工工艺及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院 毕业设计 (论文 ) 156轮轴调节叉加工工艺及夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 钱煜龙 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 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文 156轮轴调节叉加工工艺及夹具设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 在机床上加工工件时，定位和夹紧的全过程称为 “安装 ”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的 “机床夹具 ”。 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容 是设计 钻 床夹具 和铣床夹具 ，需要 8 的孔进行 铣 削加工。 关键词： 通用夹具 ， 专用夹具 ， 钻床夹具 ， 夹具买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 n to of of is an in s of s of in a to to to of is to 8 on 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I . 录 . 1 章 绪论 . 1 题背景 . 7 床夹具的功能 . 7 床夹具的发展趋势 . 8 床夹具的现状 . 8 代机床夹具的发展方向 . 8 第 2 章 156轮轴调节叉的加工工艺规程设计 . 10 件的分析 . 10 . 10 . 10 定生产类型 . 10 定毛坯 . 11 . 11 . 11 . 11 艺规程设计 . 12 . 12 . 12 . 14 序尺寸及公差的确定 . 14 定切削用量及基本工时 . 15 ：粗铣 12. 15 ：钻 12. 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 4：扩 12. 18 ：铰 12. 19 ：粗铣 a、 . 20 ：粗铣 26孔的两面 . 21 ：精铣 26孔的两面 . 22 3：钻铰 8的孔 . 23 章小结 . 24 3 专用夹具设计 . 25 孔夹具设计 . 25 . 25 位、夹紧方案的选择 . 25 . 26 差分析与计算 . 27 、部件的设计 与选用 . 28 具设计及操作的简要说明 . 29 床夹具 . 30 题的指出 . 30 . 30 位方案和元件设计 . 30 紧机构的设计 . 30 位误差的计算 . 30 验夹具 . 32 结论 . 33 参 考 文 献 . 34 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第 1 章 绪论 题背景 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，帮机床夹具设计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。机床 夹具设计是一项重要的技术工作。 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标 志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 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 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。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。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 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。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。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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。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。 （ 2）导向 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。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 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 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。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。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约 4年就要更新 80%左右的专 用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（ 加工中心（ 成组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）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。 2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5）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。 6）提高机床夹具的标准化程度。 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精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化 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。精密化夹具的结构类型很多，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 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 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。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为 2600r/而使切削速度大幅度提高。 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。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。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。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹 具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。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。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。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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 2 章 156轮轴调节叉的加工工艺规程设计 件的分析 题目所给的零件是 156位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 零件的材料为 45#， 锻造 性能和切削加工性能优良。以下是 156 (1) 中心圆孔 26， 12 (2) 两端面与中心孔 12(4) 半孔 26与中心孔 12 由上面分析可知，可以先加工 156轮轴调节叉中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此 156轮轴调节叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 定生产类型 已知此 156轮轴调节叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用 工装。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 定毛坯 零件材料为 45#。考虑零件在机床运行过程中所受冲击 大，零件结构复杂，生产类型为大批生产，故 选择锻造 毛坯。 件 加工余量及形状 查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 112页表 1用各个加工面的 锻件 机械加工余量均为 3 件 零件图 图 零件毛坯图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 艺规程设计 粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面 辅助粗基准。 精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 工序号 工序内容 工 序一 钻、扩、铰 12工序二 粗铣 a、 粗糙度达到 工序三 粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 序四 钻扩铰孔 26 工序五 钻铰 8的孔，垂直于 12工序六 钳工打毛刺 工序七 检验 表 工序号 工序内容 工序一 粗铣 12两面间距为 25 工序二 粗铣 26孔的两面，使两面的间距为 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 工序三 精铣 26孔的两面，使两面的间距为 糙度 序四 钻扩铰孔 26 工序五 钻 12通孔 工序六 扩 12通孔 工序七 铰 12通孔 工序八 铣 8 孔端面，使粗糙度达到 工序九 钻铰 8的孔 工序十 钳工打毛刺 工序十一 检验 工艺立方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹 比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 工序号 工序内容 工序一 粗铣 12两面间距为 25 工序二 粗铣 26孔的两面，使两面的间距为 序三 精铣 26孔的两面，使两面的间距为 糙度 序四 钻扩铰孔 26 工序五 钻 12通孔 工序六 扩 12通孔 工序七 铰 12通孔 工序八 铣 8 孔端面，使粗糙度达到 工序九 钻铰 8的孔 工序十 钳工打毛刺 工序十一 检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 机床的选择 工序 1、 2、 3、 8采用 工序 4、 5、 6、 9采用 选择夹具 该 156以采用专用夹具。 选择刀具 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 12于精度不高，可采用硬质合金铰刀。 选择量具 加工的孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 123 0 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 3 钻 12 2 1 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 4 扩 12 铰 12 粗铣a、 粗铣 3 (距中心孔 ) 铣 36(距中心孔 ) 7 粗铣 26孔的两面 2 精铣 26孔的两面 1 钻 8的孔 1 1 定切削用量及基本工时 ：粗铣 12机床： 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 200D ，齿数20Z ，为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文 献 1，表 步辅助时间为： 工序 2：粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 a 面 铣削深度 :3a 齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ，取 300 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次 数为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 机动时间121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 3：钻 12通孔 工件材料为 45#，硬度 200的直径为 12差为 。加工机床为 式钻床。钻头为 22准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。 确定钻削用量 确定进给量 f 根据参考文献 2，表 28 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查 式钻床说明书，取 0 /f m m r 。 根据参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据参考文献 2，表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进 给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率2，表 28插入法得 1 7 / m ， 47325 1 . 6 9T N M表， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献 2，由表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i m m 表查 床说明书，取 195 / m 。实际切削速度为 0 2 2 1 9 5 / m i / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由 参考文献 2， 表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 22d 0 /f m m r ， 195 / m ， 14 / 相应地 5016， m， 切削工时 被切削层长度 l ： 78l 刀具切入长度 1l ： 1 22( 1 2 ) 1 2 0 1 7 . 422c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间27 8 7 . 4 3 1 . 0 8 m i 4 3 1 9 5 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 4：扩 12通孔 加工机床为 式钻床。 扩孔钻为 准高速钢扩孔钻； 确定扩孔切削用量 确定进给量 f 根据 参考文献 2， 表 28 f 表 （ 0 . 7 0 . 8 ） m m / r 0 . 7 = 0 . 4 9 0 . 5 6 m m / r。根据 床说明书 ，取f =r。 确定切削速度 v 及 n 根据表 28 2 5 / m 。修正系数： ， 2 4 . 7 2 21 . 0 2 ( / 1 . 5 0 . 9 )2p 根 据 故 2 5 / m i n 0 . 8 8 1 . 0 2 1 1 . 2 2 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / )n v d 表 （ 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n / ( 2 4 . 7 ) 2 8 6 / m i nm m m m r 查机床说明书，取 275 / m 。实际切削速度为 30 10v d n 32 4 . 7 2 7 5 / m i n 1 0 2 1 . 3 / m i nm m r m 切削工时 被切削层长度 l ： 78l 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 刀具切入长度 1l ，有： 11 2 4 . 7 2 2( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间27 8 3 3 0 . 5 4 m i 5 7 2 7 5 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 5：铰 12通孔 加工机床为 式钻床。 铰刀为 12准高速铰刀。 确定铰孔切削用量 确定进给量 f 根据表 281 . 3 2 . 6f m m表，按该表注 4，进给量取小植。查 明书，取 f mm r 。 确定切削速度 v 及 n 由表 28 8 m 。由表 28修正系数 ， 2 5 2 4 . 7( / 0 . 1 2 5 1 . 2 )2根 据 故 8 . 2 / m i n 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / ( )n v d 表 1 0 0 0 7 . 1 4 ( / m i n ) / ( 2 5 ) 9 1 . 5 / m i nm m m r 查 明书，取 100 / m ，实际铰孔速度 30 10v d n 32 5 1 0 0 / m i n 1 0 7 . 8 / m i nm m r m 切削工时 被切削层长度 l ： 78l 刀具切入长度 1l ， 01 2 5 2 4 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间37 8 2 . 0 9 3 0 . 5 2 m i 6 1 0 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 查参考文 献 1，表 步辅助时间为： 工序的加工机动时间的总和是1 . 0 8 0 . 5 4 0 . 5 2 2 . 1 4 m i ：粗铣 a、 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 a 面 铣削深度 :3a 齿进给量据机械加工工艺手册 表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转