轴的加工工艺与铣槽夹具设计【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 武汉职业技术学院 学 毕业 设计 (论文 ) 轴 工艺与夹具设计 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 1 目 录 目 录 . 1 第 1 章 零件的分析 . 2 件的作用 . 6 件的工艺分析 . 6 析、审查产品的零件图和装配图 . 6 件的结构工艺性分析 . 6 第 2 章 确定毛坯画毛坯图 . 7 第 3 章 工艺规程设计 . 8 位基准的选择 . 8 定工艺路线 . 8 案比较与分析 . 9 择加工设备及刀、量具 . 12 定切削用量及基本工时 . 12 序 30 . 12 序 40 . 15 序 50 . 15 序 60 . 17 序 80 . 17 序 90 . 18 序 100 . 18 序 110 . 19 序 120 . 19 序 130 . 19 序 140 . 20 序 150 . 21 第 4 章 夹具设计 . 24 序尺寸精度分析 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 位方案确定 . 24 位元件确定 . 24 位误差分析计算 . 25 紧方案及元件确定 . 26 具总装草图 . 26 总 结 . 27 致 谢 . 28 参 考 文 献 . 29 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 第 1 章 零件的分析 件的作用 下面所示为动力输出装置中的主要零件。再由 50A, 图 1 轴 件的工艺分析 析、审查产品的零件图和装配图 制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。了解该零件在部件中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的措施加以保证。 件的结构工艺性分析 所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。 由图 3零件材料为 45钢，调质处理 200为低碳钢具有较高 的强度，耐磨性，耐热性及减振性适用于较大应 力，要求耐磨的零件。 该零件的主要加工面为轴的表面和孔销。轴的表面会直接影响配合的接触精度和密封。键槽的平行度也直接影响配合的精度。 加工的关键所在。该零件上的平行度为 0 08，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 圆度为 0。 05 和圆跳读 0。 04。由参考文献中有关资料所得和机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的工艺性是 可行的。 第 2 章 确定毛坯画毛坯图 在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和尺 寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消耗的减少，会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择毛坯。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。 毛坯的种类包括： 锻造件 、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。合理的选择毛坯，通常从下面几个方面综合考虑： 1、零件材料的工艺特性； 2、生产纲领的大小； 3、零件的形状和尺寸； 4、现有的生产 条件。 根据零件材料确定此毛坯为锻件。锻造时应安排人工调质处理 200考文献， 1表 2。 3锻件的尺寸公差等级为 如：粗， 精， ( 根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面都留有加工余量 3此为圆柱所以保留加工余量为 6 锻件直接锻造出此大概形状，参考文献（ 1）表 查表法确定各个加工的总余量如上图所示。 由参考文献 （ 1） 主要毛坯尺寸及公差 （ 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 件的长度尺寸 235 6 241 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第 3 章 工艺规程设计 位基准的选择 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准：1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀； 2保证定位准确、夹紧可靠。 选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的方便可靠。其选择的原则如下： 1、基准重合原则； 2、基准统一原则； 3、自为基准原则； 4、互为基准原则； 5、所选精基准 应能保证工件定位准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用。 精基准的选择：加工输出轴，通过了解零件结 构特点和加工精度要求，可以初步选定车各阶梯圆柱面时分别以不加工面为基准。选定 位比较稳定，夹紧方案比较简单，可靠，操作方便，使用夹具即可。利用钻顶尖孔可以对精加工面进行自由度的限制确保加工达到要求精度。 定工艺路线 根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度，确定各外圆面加工方法如下：外圆面：粗车 精车 因为外圆面与 6同轴度要求，所以宜在一次固定加工中完成，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的加工原则，先完成一端的粗加工 后再精加工，再调头加工另外一端。然后加工键槽，滚斜齿轮，最后进行修磨加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 为改善工件材料的力学性能的热处理工序，例如淬火、渗碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之间进行，这是因为淬火处理后尤其是渗碳淬火后工件会有较大的变形产生，为修正渗碳、淬火处理产生的变形，热处理后需要安排精加工工序。在淬火处理之前，需要将铣键槽、钻孔、攻螺纹，去毛刺等次要表面的加工进行完毕。当工件需要作渗碳淬火处理时，由于渗碳过程工件会有较大的变形产生，常将渗碳过程放在次要表面加工之前进行，这样可以减少次要表面与淬硬表面间的位置误差 。 根据机械加工工序先后顺序的安排，一般应遵循以下几个原则： 1、 先加工定位基准，再加工其他表面。 2、 先加工主要表面，后加工次要表面。 3、 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 4、 先加工平面，后加工孔。 为了减少工件的换位带来的加工误差，可以在一次装夹中通过换刀来完成几个工序的加工。对于位置度要求较高的孔系，宜在同一工位工安排该孔系相关表面的加工工作，以消除工件更换装夹误差对孔系位置精度要求的影响。 综合上述论述，初步拟订加工工艺路线如下： 案比较与分析 加工 路线方案一： 10 时效 20车两端面 （长度达 235 30 钻中心孔 0 粗车外圆 500粗车 50、 32、 27、 20、 0 调质处理 70 修磨中心孔 80 精车 50、 32、 27、 20、 0 车退刀槽 600 车 螺纹 110 掉头，粗车 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 120 精车 32 130 铣键槽 140铣 四方 2250去毛刺 160清洗 170检验 180油封、入库 加工路线方案二： 10 时效 20车两端面 （长度达 235 30 钻中心孔 0 粗车外圆 500粗车 50、 32、 27、 20、 0 调质处理 70 修磨中心孔 80 精车 50、 32、 27、 20、 0 车退刀槽 600 车 螺纹 110 掉头，粗车 32 120 精车 32 130 铣键槽 140铣 四方 2250去毛刺 160清洗 170检验 180油封、入库 上述方案中遵循了工艺路线拟定的一般原则，但是在某些工序上有些问题还值得进一步讨论。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 从上述 2种方案比较可以看出，二者的区别在于调质工序的安排，方案一把调质放到后 面工序，而方案二把调质放到粗加工之后加工。从手册了解可知调质容易出现开裂变形等缺陷，如果安排在最终工序将会导致零件尺寸超差达不到使用要求。 根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工跟开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的机床或不同的刀具顺次同步进行加工。对于单个零件要先粗加工、后半精加工，而后精加工。或者一批零件，先全部进行粗加工、半精加工，最后再进行精加工。通常在一次安装中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后，再加工另的其他表面；否则，可能会在对新的表面进行 大切削量加工过程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面变形。所以在车削中应先切除整个零件的大部分余量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中间最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形能得到充分的恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。 在工序中钻孔、扩孔和对孔的攻丝可以只安排一个工序，这样就可以节省工时，而且还减少了工步。 修改后的工艺路线如下： 锻造毛坯 10 时效 20车两端面 （长度达 235 30 钻中心孔 0 粗车外圆 500粗车 50、 32、 27、 20、 0 调质处理 70 修磨中心孔 80 精车 50、 32、 27、 20、 0 车退刀槽 600 车 螺纹 110 掉头，粗车 32 120 精车 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 130 铣键槽 140铣 四方 2250去毛刺 160清洗 170检验 180油封、入库 择加工设备及刀 、 量具 由于生产类型为少批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于 工件质量较大，故需要辅助工具来完成。 平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（ ,测量范围 0 1000考文献 2表 6 7）。采用车床加工，床选用卧式车床 考文献 2表 4 3），专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献 2第五篇金属切削刀具，第 2、 3节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。 钻中心孔。选用 60中心钻（参考文献 4第 6章）。 铣键槽 5。选择 式（万能）铣床（参考文献 2表 4 17）。选择与键槽宽度相同型号的刀具。采用精铣专用夹具及游 标卡尺、刀口形直尺。 滚 齿。选用滚齿机 考文献 2表 4 25）。专用夹具、量具及检具。 修磨齿。选用内圆磨床 考文献 2表 4 12）专用量具、夹具。 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 30 本工序为 车两端面 ，已知加工材料为 45， 锻造件 ，有外皮，机床 通车床，工件用内钳式卡盘固定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 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 可在一次走刀内完成，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 = 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 200 219造件 ，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，故： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 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 = 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 序 40 本工序为 车两端面 钻中心孔 ，已知加工材料为 45，锻造件，有外皮，机床 件用内钳式卡盘固定。 根据机械加工工艺手册第 2卷表 得钻头直径小于 10钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 削速度计算公式为 m （ 3 查得参数为 , 具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为1000 v=确定切削时间（一个孔） t = 28 序 50 粗车外圆 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 可在一次走刀内完成，故 f 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 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 = 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 = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15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 =127100048=120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 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： = 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 3 式中 L =l +y + ， l = 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 =126+1 = 半精车 )(6125 糙度值为 m尺寸保持 69；车距离为 精镗 )(7100 ，深 序 60 粗车 25、 23、 22、 20、 21. 该工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 工序 70 调质不需计算切削 计算。 序 80 修磨中心孔 由机械加工工艺手册 磨料的选择各表选取 : 50 40 127 其含义为：砂轮磨料为棕刚玉，粒度为 46号，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂， 6号组织手型砂轮其尺寸为 350 40 127 （ D B d） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 砂轮速度： n=1500r/V=30m/s 轴向进给量： 线程）机械加工工艺设计实用手册表 15向进给量： 线程） 工件速度 00 m/s） N=10001000 5=m （ 3 查机械加工工艺手册表 k= f = 1252 = s） （ 3 磨 40 的机床选择为 具选择代号为 圆柱磨头，根据机械加工工艺设计实用手册表 定砂轮直接为 20则工件速度0 纵向进给量 0，工作台一次往复行程磨削深度 根据以上数据计算出所耗工时为 41.5 s。 序 90 精车 25、 23、 22、 20、 工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 序 100 车退刀槽 切削深度 据机械加工工艺手册表 6 查得：进给量 0 /fa m m z ,查机械加工工艺手册表 切削速度 23 / m ， 机床主轴转 速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 3 4 5 . 8 / m i 1 4 1 6 0 ， 查机械加工工艺手册表 7 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 6 0 4 7 . 5 0 . 4 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 0 5 2 4 4 7 . 5 / 6 0 0 . 9 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 0 . 1 8 / 5 7 / m i m m s m m 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知深度为 3l=3动时间 1573= 工序 110 掉头，粗车 35、 34 该工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 序 120 精车 35、 34 该工序与工序 50 的计算方法完全一样，在此不一一计算。 序 130 铣键槽 1 加工条件 工件材料： 45， b =械工程材料表 5 6,24 38 加工要求： 一夹一顶装夹工件，粗，精铣花键 机床： . 切削用量 选取铣刀类型及其参数：根据花键轴参数，选取高速钢尖齿槽铣刀，其直径D=40，铣刀厚度 L=18，齿数 Z=16 选取每齿进给量 据铣刀结构及其参数，加工性质和铣削宽度 1202=4表选取每齿进给量 z 确定刀具耐久度 T：按表 18。 2定铣刀耐久度 T=120择切削速度 V：根据表 取切削速度 V，按条件 D=40； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 L=10Z=16； T=120 z， 取 5m/根据不同的加工条件进行修正计算。 按表 件硬度为 255 302，取 后确定 V=5 确定铣床主轴转速 N N=100V/ D=1000 100=据 铣床说明书，选定 N =190r/后确定的切削速度为： V= 100 190/1000=定每分钟进给量 f=Z N =18 190=据 床说明书，确定 验机床电动机功率：选取切削功率 按公式 以满足要求 计 算纵向工作台的工作行程长度： L=l+2 长度 l=95 1 =400+21+3=4243) 切削工时 计算机动时间： N/24 10/118=1 工序 140 铣 花键 定铣 削深度：由于加工余量不大，故可一次走刀完成，择 ac=定每齿进给量： 算切削速度：根据表 3t=1000 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 由表 38.5,.3,.2,.1,.1,m=0.2 v=定机床主轴转速 n=1000v/d=1000 100=260r/据机床说明书选 n=255r/际切削速度为 v=000=00=算基本工时 首先计算每分钟进给量 fm=6 25153mm/据机床说明书选 65m/本工时： L/2+65=1 工序 150 滚齿 （ 1）滚齿 a、背吃刀量的选择 参考文献 机械加工工艺手册第二卷，表 35 可知滚刀走刀次数（背吃刀量）可知，盘形齿轮和轴齿轮的模数均小于 3走刀次数为 1 次滚切至全齿深。 b、进给量的选择 根据表 36 可知，前面所选择的滚齿机床 于第机床组别，查表 37 可知滚刀粗滚加工进给量为 4 5件每转，又因所加工的齿轮螺旋角分别为5 和 15，故均小于 30，所以粗加工进 给量须乘以修正系数 故修正后的粗滚进给量为 4件每转，查 齿机说明书，选择进给量 件每转。 c、切削速度的选择 根据上述的走到次数、进给量和表 33 推荐的滚刀寿命，考虑被加工材料性质、齿轮模数和其他加工条件来确定切削速度，参考表 39 高速钢标准滚刀粗切齿轮时的切削速度，选择粗切速度 35m/ n 175r/ （ 2）剃齿 采用查表法，参照齿轮制造工艺手册表 10 9、表 10 11 查得余量及切削用量如 3所示： 表 3剃齿切削参数及 切削余量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 名称 切削速度（ m/ 纵向进给量（ mm/r） 径向进给量 行程次数 剃齿余量 轴齿轮 105 次 形齿轮 105 次 据 表 10 9 表 10 9 表 10 9 表 10 9 表 1011 注：剃齿余量为齿厚余量。 （ 3）强力 珩 齿（盘形齿轮） 切削用量的选择，参照齿轮制造工艺手册表 10 22，选择主轴转速 800r/削速度 向进给量 2000mm/向进给量 据表 1023，选择加工余量（公法线） （ 1）机动时间：参考文献机械加工工艺手册第一卷，由公式 (m )(021 （ 4 公试中 b 齿轮的齿宽； 21 滚刀滚入和滚出长度； Z 被加工齿轮齿数； 0n 滚刀的转速； 滚刀进给量； k 为滚刀头数。 其中 （ 4 于是一次滚出，即为齿全深），0 为滚刀的安装角（通常等于工件的螺旋角），带入数值计算得 s ) 3(5t a 3(t a 2 （注： 3 5 取值 4 c 01pp 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 将以上参数带入公式（ 4算得 m i m i n )3) （ 2）辅助时间机械加工工艺手册第一卷表 42 滚齿机上双顶尖工件装夹时间为： 床操作时间（工件刀具的启动停止、刀架靠近和离开工件、清理铁屑等）为： （