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加工 工艺 以及 夹具 设计 全套 cad 图纸

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1 (2005) 368378a of 989. It is to be by as et 3 N r 2005 +15088316092; +H. 1. of of of of by 985, y 1 of as a of et 2 is a in to a in a in to of a In 3is a 1. a at of by is of of to a In a to on is An if it be to to 005 100 d, 1609, 4 004; in 004; 0 004Y. of a at 4a be as 5 s on to ys is q*, at a is to be is gi(as 1)as : To be be a ; i 1;2; .; n, (1)n is of q z0;y0;f0;of of q y N Y. 1 (2005) 368378 369(2)of as by q. (3). be if q. (2) to :9=; 6. (3). If is is at of is by If is at be of a be to 6a be to Z O X Y Z O (x0,y0,1. to N of is no on to a to is by it is as to is to If is is of a to or A to of a is of is to of L:As 3, n; i 1;2; .; n; n be as : : : :2637et 7 to a to It et 8 an to of L( of to of It X of r of as (4) (5) (6)l is an of 6 6 6 46 Y. 1 (2005) 368378370WL: : : :7) n 6; is is n be of n n of to N Y. 1 (2005) 368378 371n n of n to of is to be to on of in n a s 2. Y (a1,b1,2,b2,(x1,y1,(x2,y2,(ai,bi,(xi,yi,(3. A N V X 0. (9) q. 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Y. 1 (2005) 3683783745 a of in as 1: 0, 1, 00, 896, ,0, 1, 00, 1060, ,0, 1, 00, 1010, , 977, , 977, , 1034, of 1 0 515:000:896001 0378: 1:06000 1 0 612:00:01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 960 866:6257998 :2466 0:093626666666643777777775,o6 is It is of ve of 1is L; N 10378:001:06000 1 0 612: :01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 96 866:6257998 :2466 0:of :8768 607 665 21:3716 0:49953:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 is on ve is as 5. 10 (H. Y. 1 (2005) 368378 375:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 o ve to ,1:876860766521:37160:499526666666643777777775551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 0266666666437777777750; 13; 432; 706; 0: ; 13; 432; 706; 0:04a by of a 0, a To to of 1in . of if a 1in . is an To an an N Y. 1 (2005) 36837837614wof It an locat夹具定位规划 中 完整性评估和修订 验室，机械工程学系，伍斯特理工学院研究院， 100 路，伍斯特，硕士 01609，美国 2004年 9月 14日收稿 ;2004年 11 月 9日修订 ;2004年 11 月 10日 发表 摘 要 几何约束是夹具设计中最重要的考虑因素之一。确定位置的解析拟订已发达。然而，如何分析和修改 在 实际夹具设计实践过程中的一个非确定性的定位计划尚未深入研究。在本文中，提出了一种方法来描述 在限制 约束下的重点夹具系统的几何约束状态。 一种限制 约束 下 状态，如果它存在，可以识别给定定位计划。可以自动识别工件的 所有 限制 约束下约束状态的提案。这有助于改善逆差定位计划，并为修订提供指引，以最终实现确定性的定位。 关键词：夹具设计 ;几何约束 ;确定性定位 ;限制 约束 ;过约束 夹具是用 于 制造 工业进 行工件牢固 定 位的一种机制。在零件加工过程中规划一个关键的第一步，夹具设计需要，以确保定位精度和三维工件的精度。 3一般情况下，是最广泛使用的指导原则发展的位置计划。 一个加工夹具定位方案必须满足一些要求。最基本的要求是，必须提供工件确定的位置。 这种观点指出 ，定位计划生产 的 确定位置，工件不能移动，而至少有一个定位不会失去联系。这一直是夹具设计的最根本的准则之一，许多研究人员关于几何约束状态的研究 表明 ，工件在任何定位计划分为以下三个类别： 1、 良好的约束（确定性）：工件在一个独特的位置 进行配合 ，工件表面 与 6个定位器取得联系。 2、 限制 约束 ：不完全约束工件的自由度。 3、 过约束：工件自由度超过 6定位的制约。 在 1985年 ,浅田 1提出了满秩为准则雅可比矩阵的约束方程 ,基于分析形成了调研后 ,确定定位。周等 2在 1989年制定了在确定性定位问题上使用螺旋理论。结果表明 ,定位矩阵的定位需要压力满秩达到确定的位置。该方法的确定通过无数的研究。王等 3考虑定位工件的接触的影响，而采用点接触面积。他们介绍了接触矩阵，并指出，两个接触的机构不应该有平等的，但在接触点曲率相反。卡尔森 4认为，可能没有足够的应用，如一些不是非棱柱的表面或相对误差近似 的 非小线性。他提出一个二阶泰勒展开，其中也考虑到定位误差相互作用。马林和费雷拉 5应用周 对 3定若干按照规则的规划。尽管众多的位置上的确定分析研究 很 少注意非确定性分析的位置。 在浅田的拟定方案中 ,他们 假设工件夹具元件和点之间的联络无阻力。理想的位置 q*,而应放置工件表面和分片，可微函数是 图 1)。 表面函数定义为 :gi(q*)=0是确定的 ,应该有一个独一无二的解决方案为下列所有定位方程组。 gi(q)=0,i=1,2,.,n (1) 其中 向 ,代表了工件的定位和方向。 只有考虑到目标位置 q*附近在 处 : 浅田表明 (2) 阵式所示 （ 3）。确定定位 如果雅可比矩阵满秩，可满足要求。 (2)只有 q=q*一个解决办法 (3) 在 1个 3 ，一个约束方程的雅可比矩阵的 满 秩 的 约束状态如表1所示。如果 定位 是小于 6，工件是 限制约束 的，即存在至少有一个工件 自由 定位议案不 受 限制的。如果矩阵满秩，但定位 大于 6定位，工件 是 过约束，这表明存在至少一个定位等 ;而几何约束工件被删除不影响的状态。 找出一个模型除了3以建立基准框架提取等效 的定位点。胡等 6已经发展出一种系统的方法 ,对这个用途。因此 ,这则能适用于所有的定位方案。 图 1 表 1 等级 数量的定位 地位 6 等 7遵循这些方法和他们实施制定的几何约束分析模块其自动化的计算机辅助夹具设计的核查制度。他们 的 也可以分析工件的位移和灵敏度定位错误。 熊等人 8提出的等级检查方法的定位矩阵 附件 )。他们还介绍了左 /右边的定位矩阵广义逆理论 ,分析了工件的几何误差。结果表明 ,定位及发展方向误差 X 和位置误差 X=r, (4) X=(1r, (5) X=1 r+(1 , (6) 是 任意一个向量。 他们还介绍了从这些矩阵的几个指标，评价定位配置，其次是通过约束非线性规划的优化。然而，他们的研究分析，不涉及非确定性定位的修订。目前，还没有就如何处理与提供确定的位置 的 夹具设计系统的研究。 如果不确定性的位置达到夹具系统设计的 要求 ，设计师知道约束状态是什么，以如何改善设计是 非常 重要的 条件 。如果夹具系统是过度约束， 是理想定位需要的 不必要的 信息 。而下约束时，所有有关知识约束工件的议案，可以引导设计师选择额外的定位或 使得 修改定位计划更有效。的总体战略定位计划表征几何约束的状态描述图 2。 在本文中 ,定位矩阵秩的几何约束的施加评价状态 (见附件为获得的定位矩阵 )。确定需要六个定位器定位提供矩阵的满秩定位 如图 3所示 ,在给定的定位器数量 n,定位法向量 ai,bi,定位的位置 xi,yi,每一个定位器 ,i=1,2,.,n,n*6定位矩阵可以确定如下 : （ 7） 当等级 （ =6， n=6时，是工件良好约束。 当等级（ =6， n6时 ;是工件过约束。 这意味着（ 不必要的定位在定位方案上。工件将不存在限制（ 位器。这种状态的数学表示方法 ,那就是（ 定位向量矩阵 ,可表示为线性组合的其他六行向量。 图 2 几何约束状态描述 图 3一个简化的定位方案。 定位方案，提供了确定性的位置。发达国家的算法使用下列方法确定不必要的定位： 1、找到所有的（ 合定位 的。 2、为每个组合 ,从（ 位器确定定位方案。 3、重新计算矩阵秩的定位为左六个定位器。 4、如果等级不变 ,被删除的 (位器是负责过约束状态。 这种方法可能会产生多种解决方案，并要求设计师来决定哪一套不必要的定位应该被删除 以 最佳定位性能。 当等级（ 6,工件的 限制 约束。 参考文献 1 , B.。自动重构夹具的柔性装配夹具的运动学分析。 机器人 6 2 C， ， M。加工装置的自动配置的数学方法分析和综合。反 英工业 1989;111:299 3 Y, , M.。 夹具运动学分析的基础上充分接触刚体模型。 学与工程 2003;125： 316 4 S。刚性零件的装夹和定位计划的二次灵敏度分析 “。 制造业 2001年科学与工程 ;123（ 3）： 462 5 , 制造业 科学与工程 2001年 ;123:708 6 士论文中，伍斯特理工学院 ;2001年。 7 , , , 会 2:350 8 Y, H, 士顿：爱思唯尔 ;2005年。 武汉 职业技术 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 1页 第 1 页 ? 1 6? 5 0 0 . 8车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 110 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 铣键槽 铣刀 ,铣夹具 ,游标卡尺 360 30 2 3 武汉职业技术学院 机械制造与自动化专业毕业设计任务书 一、 设计题目： 零件的机械加工工艺规程编制和 专用 夹具设计 （生产纲领为中批或大批生产） 二、 设计工作要求提交： 1、 零件图一张 2、 毛坯图一张 3、 机械加工工艺卡一张 4、 重要工序卡一张 5、 专用夹具设计图一套 （装配图和零件图） 6、 设计计算说明书一份 三、设计步骤和时间安排： 1、 对零件进行工艺分析画零件图（ 3 天） 对零件的作用及零件图上的技术要求进行分析； 对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙以及设计基准等进行分析； 对零件的材质 、热处理及机械加工的工艺性进行分析。 2、 选择毛坯的制造方式 ,绘制毛坯简图 (3 天 ) 毛坯的选择和绘制，应该以生产批量的大小、零件的复杂程度，加工表面及非加工表面的技术要求等方面综合考虑。 3、 制订零件的机械加工工艺路线（ 10 天） 制订工艺路线：在对零件进行工艺分析的基础上，制订零件的工艺路线和划分粗、精加工阶段，对于比较复杂的零件可先考虑几个加工方案，分析比较后再从中选择比较合理的加工方案； 选择定位基准：进行必要的工序尺寸计算，根据粗、精基准选 择原则合理选定各工序的定位基准，当某工序的定位基准与设计基准不相 重合时，需对它的工序尺寸进行换算； 选择机床及工、夹、量、刀具； 加工余量及工序间尺寸与公差的确定； 切削用量和时间定额的确定； 填写机械加工工艺过程卡和工序卡。 4、 机床夹具设计计算和结构设计（ 15 天） 结合某道工序设计一套专用夹具： 确定夹具设计方案，绘制结构原理示意图； 选择定位元件，计算定位误差； 计算夹紧力； 画夹具装配图和零件图。 5、 编写设计计算说明书 (统一用 ， 不少于 5000 字 )（ 4 天） 注意： 所有图纸皆用 ，设计 说明 书为电子档 （ 形式 。 指导教师：齐真 机电工程学院机械制造教研室 武汉职业技术学院 机械制造与自动化专业毕业设计 毕业设计（论文） I 摘 要 轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴加工材料、热处理方式、机械加工工艺过程的优化，将对提高轴的加工质量及寿命有着重要借鉴意义。本文对某企业提供的 “轴 ”零件进行了机械制造工艺规程设计和铣键槽专用夹具设计。对于工艺规程设计和夹具设计制订了两套不同的方案，从中甄选出最佳方案。本设计首先 分析了轴零件的作用和加工工艺性，然后进行工艺规程设计，最后是铣键槽专用夹具设计。轴零件的机械综合性能要求较高，一般选择锻件作为毛坯。合理安排工艺路线，划分加工阶段对保证零件加工质量至关重要。使用夹具可以缩短辅助时间，提高劳动生产率，保证加工精度，稳定加工质量，降低对工人的技术要求，扩大机床工艺范围。本文对所设计的专用夹具进行了精度校核和定位误差分析，对夹具的设计质量也进行了评估。 关键词： 轴；工艺分析；工艺规程设计；夹具设计 I he of is to a of is is of in to of In an to of of of of of as of is to of of to In of of of I 目 录 摘 要 . I . I 1 引言 . 2 械加工工艺规程 . 2 具设计特点 . 3 2 工艺规程设计 . 5 件的分析 . 5 件的作用 . 5 件的工艺分析 . 5 艺规程设计 . 6 定毛坯的制造形式 . 6 面的选择 . 6 定工艺路线 . 7 械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 定切削用量 . 10 3 铣键槽 夹具设计 . 27 究原始质料 . 27 位基准的选择 . 27 削力及夹紧分析计算 . 27 差分析与计算 . 29 向键与对刀装置设计 . 31 具设计及操作的简要说明 . 32 结论 . 33 致谢 . 34 参考文献 . 35 2 1 引言 本设计所采用的是一根输入轴。轴零件的主要作用是支撑回转零件、实现回转运动并传递转矩和动力。轴零件是将部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械 零件。轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴的工作能力一般取决于轴的强度和刚度，转速高时还取决于轴的振动稳定性。该轴主要作用是和相啮合的一起传递运动和速度，要求传动平稳。轴圆柱面处有圆弧形的键槽，主要是通过键和其他部件相连。轴的中间部位为斜部分，主要传递运动和动力。 械加工工艺规程 （ 1） 机械加工工艺规程有：机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片、标准零件或典型零件工艺过程卡片、单轴自动车床调整卡片、多轴自动车床调整卡片、机械加工工序操 作指导卡片、检验卡片等。 （ 2）制定工艺规程的基本要求是：在保证产品质量的前提下，能尽量提高生产率和降低成本，并充分利用现有生产条件，保证工人具有良好而安全的劳动条件。 （ 3）制定工艺规程的步骤： 收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样，进行零件的结构工艺性分析； 确定毛坯的类型及制造方法； 选择定位基准； 拟定工艺路线； 确定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差； 确定各工序的设备、刀具、夹具、量具和辅助工具； 确定各工序的切削用量及时间定额； 确定主要工序的技术要求及检验方法； 进行技 术经济分析； 编制工艺文件。 （ 4）机械加工工序的安排原则： 基面先行；先粗后精；先主后次；先面后孔。 3 （ 5）热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件的材料和热处理的目的。预备热处理安排在机械加工之前；去除内应力的热处理安排在粗加工之后，精加工之前；最终热处理安排在 精加工前后，变形较大的热处理应安排在精加工之前，变形较小的热处理应安排在精加工之后；表面的装饰性镀层 和发蓝工序一般安排在工件精加工后；电镀工序后应进行抛光，耐磨性镀铬则放在粗磨和精磨之间。 （ 6）辅助工序包括检查、检验工序、去 毛刺、平衡、清洗工序等，检验工序是主要的辅助工序。除了在每道工序中操作者自检外，还必须在下列情况下安排单独的检验工序：粗加工阶段结束后；关键工序前后；零件从一个车间转到另一个车间前后；零件全部加工结束之后。 （ 7）工序组合的原则：大批大量生产、零件结构叫复杂，适于采用工序集中地原则，对一些结构简单的产品，也可采用分散的原则。成批生产宜采用适当集中的原则，单件小批生产适于采用工序集中的原则；产品品种较多，又经常变换，适于采用工序分散的原则；零件加工质量、技术要求较高时一般采用工序分散的原则； 零件尺寸、 质量较大，不易运输和安装的，应采用工序集中地原则。 （ 8）选择设备时应考虑下列问题：机床的精度与工序要求的精度相适应；机床的规格与工件的外形尺寸，本工序的切削用量相适应；机床的生产率与被加工零件或产品的生产类型相适应；选择的设备尽可能与工厂现有条件相适应。 （ 9）加工余量是指加工过程中所切除的金属层厚度。加工余量可分为加工总余量（毛坯余量）和工序余量。加工总余量等于各工序余量之和。影响工序余量的因素有：上工序的各种表面缺陷和误差因素，包括表面粗糙度和缺陷层、尺寸公差和形位公差； 本工序加工时的装夹误差。确定加工余量的方法有：分析计算法、查表法、经验估算法。 （ 10）工艺装备的选择包括确定各工序所需的夹具、刀具和计量器具等。夹具主要根据生产类型和加工要求来确定。刀具的选择主要取决于各工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度要求，生产率和经济性等。计量器具主要根据生产类型和工件的加工精度来选取。 具设计特点 夹具设计的特点如下： （ 1）针对性强。设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。专用夹具是为某零件的某道工序设计的，设计人员必须全面了 解和掌握产品零件的要求，工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具，辅具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案，确定最合理的定位、夹紧装置。 4 （ 2）保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务，而保证加工质量又是第一位的。因此，设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关于制造精度要求不高的零件，其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。 （ 3）夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。夹紧装置的结构形式和种类很多，选用的灵活性很大，特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此，在 同样能保证工序要求的情况下，每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的夹具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样，设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应，不可片面追求高精度而忽视了经济性。 （ 4）夹具的制造多属于单件生产。因此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。 （ 5）设计周期短，一般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作，其设计周期要求短，因此设计时多采用参照法或 是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度，通常不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表作为设计参考。要注意的是在设计一些具有较高精度的夹具时，应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。 计要求 设计的基本要求如下： 夹具设计的原则是经济和实用，它可以概括为 “好用、好造、好修 ”这六个字，其中好用是主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为： （ 1）夹具的结构应与其用途和生产规模相适应，正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。 （ 2）保证工件精度。 （ 3）保证使用方便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。 （ 4）注意结构工艺性，对加工、装配、检验和维修等问题应全面考虑，以降低制造成本。 5 2 工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目说给定的零件是 轴 ，位于传动系统中，一般与配合使用。主要作用是用于空间交错的两轴间传递运动和动力的传动机构。零件上有两个的轴段，用于与轴承内圈相配合，其支承作用。零件上有带键槽的的轴头用于与联轴器相连接传递运动和动力。 件的工艺 分析 轴 这个零件从零件图上可以看出，它一共有四组加工表面，而这四组加工表面之间有一定的位置要求，现将这三组加工表面分述如下： 这一组的加工表面包括：两端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面为两端中心孔，这要是因为中心孔的轴线要用作后面加工的定位和工序基准。 这一组的加工表面包括：轴段外圆面、一个的键槽、轴段外圆面。其中主要加工表面为轴段外圆面、一个的键槽，这是用来连接联轴器的。 6 这一组的加工表面包括：两个 轴段的外圆面及左边倒角、右边定位轴肩。其主要加工表面为两个轴段的外圆面，这是用来与轴承内圈配合用于支承的。 这一组的加工表面包括：分度圆直径为的 中心 。 这四组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面把两端中心孔轴线 A B 作为公共基准，有圆跳动要求。 键槽两侧面相对于公共基准 A B 有对称度要求。 由以上分析可知，对于这四组加工表面而言，我们可以先加工两端中心孔这一组加工表面，然后以其轴线为基准，借助夹具进行其他三组表面的加工，并且保证它 们之间的形状精度要求。 艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 45 钢，考虑到在传动过程中收到的振动，载荷，受力等方面的影响，因此应该选用锻件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，由于零件产量为中大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，可以采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑，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。基面选择得正确与合理 ， 可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中 会 问题百出，更有甚者，还会造成零件 的大批报废， 使 生产无法正常进行。 3 （ 1）粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但 对于 本 零件 来说 ，所有表面都需要加工，按照有关粗基准的选择原则，选取最大外圆面作为粗基准。 （ 2）精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。设计基准 ， 工序基准 ，定位基准相重合 ， 可以减少定位误差和基准不重合引起的误差，因此选择两中心孔的公共中心线作为精基准。 7 定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,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 。 在生产纲领已确定 为大批 生产的条件 下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工 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。 10 锻 造 20 去飞边 30 粗车轴右端面，粗车外圆 32 27 22 2工余量 40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆 50 32 2工余量 50 调质处理 60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆 50 32 打 心孔 70 半精车轴右端面，半精车外圆 32 27 22倒角，其中外圆 32 工余量，其余表面加工到尺寸要求。 80 车螺纹退刀槽 60 车螺纹 100 铣 22 22方平面 110 铣键槽 120 钻 7 深 3 130 粗、精磨右端面及外圆 32及磨制过渡圆角。 140 粗、精磨左端面及外圆 32 50 150 去毛刺 160 检验 170 入库 10 锻 造 20 去飞边 8 30 粗车轴右端面，粗车外圆 32 27 22 2工 余量 40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆 50 32 2工余量 50 调质处理 60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆 50 32 打 心孔 70 半精车轴右端面，半精车外圆 32 27 22倒角，其中外圆 32 工余量，其余表面加工到尺寸要求。 80 车螺纹退刀槽 60 车螺纹 100 铣 22 22方平面 110 铣键槽 120 钻 7 深 3 130 粗、精磨右端面及外圆 32及磨制过渡圆角。 140 粗、精磨左端面及外圆 32 50 150 去毛刺 160 检验 170 入库 上述两个工艺路线方案的特点在于：方案一对于整个 轴 一起加工，减少装夹次数，同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响；方案二对不同部位进行粗、半精、精加工，不能对一台机床进行连续运用。综合比较选择工艺路线方案一。 10 锻 造 20 去飞边 30 粗车轴右端面，粗车外圆 32 27 22 2工余量 40 粗车轴左端面 ，保证全长，粗车外圆 50 32 2工余量 50 调质处理 9 60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆 50 32 打 心孔 70 半精车轴右端面，半精车外圆 32 27 22倒角，其中外圆 32 工余量，其余表面加工到尺寸要求。 80 车螺纹退刀槽 60 车螺纹 100 铣 22 22方平面 110 铣键槽 120 钻 7 深 3 130 粗、精磨右端面及外圆 32及磨制过渡圆角。 140 粗、精磨左端面及外圆 32 50 150 去毛刺 160 检验 170 入库 考虑到本零件在结构上的特点，显然上述方案还有一些欠考虑之处。例如加工与轴承配合轴段的定位轴肩时，定位轴肩在模锻上不易直接加工出来，采用车床加工更合适，因此，这应该列为单独的一道工序。综合考虑，工艺路线方案为： 10 锻 造 20 去飞边 30 粗车轴右端面，粗车外圆 32 27 22 2工余量 40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆 50 32 2工余量 50 调质处理 60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆 50 32 打 心孔 70 半精车轴右端面，半精车外圆 32 27 22倒角，其中外圆 32 工余量，其余表面加工到尺寸要求。 80 车螺纹退刀槽 60 车螺纹 100 铣 22 22方平面 10 110 铣键槽 120 钻 7 深 3 130 粗、精磨右端面及外圆 32及磨制过渡圆角。 140 粗、精磨左端面及外圆 32 50 150 去毛刺 160 检验 170 入库 械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件材料为 45 钢，硬度为 217255产类型为中、大批生产，采用普通模锻，精度 根据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如下： 这段轴表面粗糙度为 要粗车，半精车，粗磨，半精磨加工。直径加工余量为 2Z=7 2. 轴段沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 4锻斜度为 5。 3直径 50 轴段外圆面 这段轴无表面粗糙度要求，需要粗车，半精车，直径加 工余量为 2Z=7 4 直径 50 轴段沿轴线长度方向的加工余量 长度余量取 锻斜度为 5，外圆角为 定切削用量 序 30 粗车轴右端面，粗车外圆 322722 2工余量 所选刀具为 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 ， 11 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 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。 12 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 200219铸件，pa 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， 13 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 序 40 粗车轴左端面，保证全长，粗车外圆 5032 2工余量 1、加工条件 （ 1）选择刀具 1） 选择直头焊接式外圆车刀 2） 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 床 中心高 度 200h ，所以 选 择的 刀杆尺寸 6片 的 厚度为 3） 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 车毛坯 为 45 钢，可 以 选择 具 。 4） 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 刀几何形状 如表 12 表 12 车刀几何形状 角度 刀角名称 符号 范围 取值 主偏角 0 45 45 副偏角 10 15 15 前角 0 5 10 10 后角 0 5 8 5 刃倾角 s 0 0 14 倒棱前角 10 续表 12 车刀几何形状 角度 倒棱宽度 f 1 e 2）选择切削用量 1）、确定切削深度 由于粗加工余量仅为 在一次走刀内切完，故 ）、进给量 f 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 粗车钢料 ， 刀杆 的 尺寸为 16以及工件直径小于 40， 0 . 4 0 . 5 /f m m r 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书选择 0 /f m m r 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书 得 其进给机构允许的进给 力为m 530 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 钢的强度b=570670， 0 /f m m r ， 045 ， 6 5 / m (预计 )时，进给力为 1070 N。 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削时.0，1.0，故实际进给力为 1 0 7 0 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 0 7 0 N 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许 的进给力，故所选 0 /f m m r 的进给量可用 15 3）、车刀磨钝标准及耐用度 T 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 刀 的 后刀面最大磨损量取为 车刀 的 寿命 T=60 4）、确定切削速度 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削速度的修正系数为.0，.0，.0，故 v M v t v k r v s v T v k vk k k k k k k=据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削速度的计算 x v y a p f 故 0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 0 . 9 46 0 2 . 9 0 . 4 8=110m/ 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0/ m i n 1 0 9 432 r/据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书，选择 1 2 0 0 /cn r m m这时实际切削速度3 2 1 2 0 0 / m i 0 0 1 0 0 0 =120m/后决定的车削用量为 2 . 9 , 0 . 4 8 / , 1 2 0 0 / m i n , 1 2 0 / m i m m f m m r n r v m 。 序 60 半精车轴左端面，保证全长，并倒角，半精车外圆 5032工余量，并打 心孔 1、加工条件 （ 1）选择刀具 1） 选择直头焊接式外圆车刀 16 2） 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 床 中心高 度 200h ，所以 选 择的 刀杆尺寸 6片 的 厚度为 3） 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 车毛坯 为 45 钢，可 以 选择 具 。 4） 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 刀几何形状 如表 12 表 12 车刀几何形状 角度 刀角名称 符号 范围 取值 主偏角 0 45 45 副偏角 10 15 15 前角 0 5 10 10 后角 0 5 8 5 刃倾角 s 0 0 倒棱前角 10 续表 12 车刀几何形状 角度 倒棱宽度 f 1 e 2）选择切削用量 1）、确定切削深度 由于粗加工余量仅为 在一次走刀内切完，故 ）、进给量 f 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 粗车钢料 ， 刀杆 的 尺寸为 16以及工件直径小于 40， 0 . 4 0 . 5 /f m m r 17 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书选择 0 /f m m r 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书 得 其进给机构允许的进给 力为m 530 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 钢的强度b=570670， 0 /f m m r ， 045 ， 6 5 / m (预计 )时，进给力为 1070 N。 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削时.0，1.0，故实际进给力为 1 0 7 0 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 0 7 0 N 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选 0 /f m m r 的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度 T 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 刀 的 后刀面最大磨损量取为 车刀 的 寿命 T=60 4）、确定切削速度 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削速度的修正系数为.0，.0，.0，故 v M v t v k r v s v T v k vk k k k k k k=据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 削速度的计算 x v y a p f 故 0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 0 . 9 46 0 2 . 9 0 . 4 8=110m/ 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0/ m i n 1 0 9 432 r/18 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书，选择 1 2 0 0 /cn r m m这时实际切削速度3 2 1 2 0 0 / m i 0 0 1 0 0 0 =120m/后决定的车削用量为 2 . 9 , 0 . 4 8 / , 1 2 0 0 / m i n , 1 2 0 / m i m m f m m r n r v m 。 工序 70 半精车轴右端面，半精车外圆 322722倒角，其中外圆 32 工余量，其余表面加工到尺寸要求。 1、加工条件 (1)、选择刀具 车刀形状、刀杆尺寸 及刀片厚度均与粗车相同。 （ 2）、背吃刀量 切 削 用 量 简 明 手 册 ，得半精车余量 ）、进给量 f 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 表 料为碳钢，当表面粗糙度为 0 . 5 , 5 0 / m i nr m m v m （预计）时， 0 . 2 5 0 . 3 /f m m r 。 依据 切 削 用 量 简 明 手 册 ， 根据 床 的使用 说明书选择 0 /f m m r 2）、车刀磨钝标准及耐用度 T 依据 切 削 用 量 简