哈理工3份之一连接轴加工工艺及工装设计(带CAD图）
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哈理工3份之一连接轴加工工艺及工装设计(带CAD图）,理工,之一,连接,加工,工艺,工装,设计,CAD
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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 哈尔滨理工大学荣成学院本科生毕业设计（论文）任务书学生姓名：邱圣涵 学号：1330060118学 院： 荣成学院 专业：机械设计制造及其自动化任务起止时间： 2017年2月27日至 2017年06月 23日毕业设计（论文）题目：连接轴加工工艺及工装设计毕业设计工作内容：1、实际调研，收集相关资料；完成开题报告；13周。2、结合生产实际，制订零件的机械加工工艺；3、填写个工序的工序卡；47周。4、设计指定工序的专用夹具，画出装配图 8-11周。5、设计所有零件的工作图；1214周。6、撰写毕业设计论文；准备答辩。 14-16周。注：要求全部用计算机绘图和打印文稿（交打印件和电子稿）资料：1、机械制造工艺学；2、机床夹具设计及图册；3、金属切削用量手册；4、相关的技术资料。指导教师意见： 签名：2017年 2月 25 日系主任意见：签名：2017年2月 26日哈尔滨理工大学毕业设计(论文)开 题 报 告学生姓名 学 号 专 业 班 级 指导教师 20 年 月 日课题题目及来源：题目：连接轴加工工艺及工装设计题目来源： 自拟课题研究的意义和国内外研究现状： 毕业设计是在完成立大学的全部课程之后进行的一次理论联系实际的综合运用，是我对专业知识技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础，机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低成本的重要手段，是企业进行生产准备,计划调度,加工操作,生产安全,技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种,上质量,上水平,加速产品更新，是提高经济效益的技术保证。近些年来，随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的制造方法发生了重大变革，由一次装夹多面加工，代替了传统的多次装夹和多次加工，由大批量生产转变为多品种小批量的生产。夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具，转变为装夹、定位。而数字化的设备加工功能的扩大化，已经装夹具的引导刀具的功能完全替代，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。 夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段，第一阶段表现为夹具与人的结合，在工业发展初期，机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖于劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床汽车飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位夹紧导向(或对刀)元件的结构也日趋完整，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一，第三阶段即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据重要地位。第一阶段主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。21夹具的现状及生产对其提出新的要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类的85%左右，然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有单一生产的能力工厂中约拥有1300015000套专用夹具另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）,数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT等新技术被应用和推广，实中小批生产的生产率逐步走近与大批生产的水平。综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产终备周 期;（2）能装夹一组相似性特征的工件；（3）适用于精密加工的高精度的机床；（4）适用于各种现代制造技术的新型技术；（5）产用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。22现代夹具的发展方向 现代夹具的发展方向表现为精密化，高效化，柔性化，标准化等四个方面：1精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达+-01，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具工件的圆度可达0205um。2高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工人的劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具，高速化夹具，具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了五倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000rmin的条件下能正常夹紧工件、是切削速度大幅调高。3柔性化 夹具的柔性化与机床的柔性化相似、它是通过组合等方式、以适应工艺可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等具有柔性化挺重的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内、夹具的柔性化趋向将是家具发展的主要方向。4标准化 夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面、在制造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、建立典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形成:舍弃一些功能低劣结构、通用方法包括：夹具、部件、元件、毛坯和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入、并为工作图的审查创造了良好的条件。目前、我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB21482249-80、GB22622269-80以及通用夹具的标准、组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础、作为发展趋势、这类夹具的标准化、有利于夹具专业化生产和有利于缩短生产周期、降低生产成本。社会环境因素也发生了很大的变化，这些都推动了传统机械制造向先进制造技术转变。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：要研究的主要内容1.1了解连接轴的特点根据连接轴的特点，了解制造所要求的技术参数，进而分析连接轴的结构特点。1.2进行连接轴结构工艺性分析根据连接轴制造的工艺路线，进行零件结构工艺性分析，找出合适的定位基准。 1.3了解连接轴的特点 认真查阅书籍资料，分析连接轴结构特点，针对车窗连接轴的表面特点和技术要求，设计合适连接轴夹具结构。1.4选材设计中对材料的选择应该考虑成本，并且能保证零件设计的准确性，同时还要对零件在各种情况下的切削力范围、承载能力等进行计算，最终达到所设计的零件的使用要求。2 研究的主要方法2.1查找相关的资料和书籍，为设计寻找依据。通过书籍和网络查找最新的夹具设计的发展动向，尽量在保证原来参数的基础上，采用最新的一些结构，这样才能使设计具有实用性和时代性。2.2合理的设计夹具的结构使之满足经济性，生产率，加工质量的要求。机械制造中一个很重要的指标就是生产成本的经济性，在很大程度上决定了该产品的研制和销售以及运用情况，因此在设计机构时要考虑该机构的科学性、规范性、结构的通用性、部件的标准性和零件的可换性，这样设计出来的机构才具有实用性和可推广性。3 在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题： 3.1尽可能做到设计基准、工艺基准与计算基准的统一；3.2尽量将工序集中，尽量在一次装夹后能加工出全部待加工表面； 3.3避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；3.4夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。通过研究该课题，能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，提高结构设计能力，学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。研究过程中的主要问题和解决办法：开题报告与外文翻译(2.27-3.17)确定连接轴加工方案（3.20-3.31） 不合格切削加工的设计计算(4.3-4.11)夹具夹紧装置的选择(4.12-4.13) 不合格夹具定位误差的计算(4.14-4.18)夹具体校核(4.19)夹具标准件的选择与校核(4.20)主要夹具零件的设计(4.21-4.25)零件的工艺卡设计(4.26-4.28)其他辅助系统设计(4.28)装配图与零件图绘制(5.1-5.26) 书写设计说明书(5.29-6.16)课题研究所需的参考文献： 1 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，2010.2 张金生等.机械制造工艺与夹具设计指导M.北京：机械工业出版社，2005.3 王启平.机械制造工艺学(第5 版)M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009. 4 薛顺源等.机床夹具设计M.北京:机械工业出版社，2001.5 赵良才等.计算机辅助工艺过程设计M.北京；机械工业出版社，2003.6 张亚明. 机床夹具的分类与构成J . 科技资讯. 2008 ， 7 王先逵编著机械制造工艺学（上下册）M北京：清华大学出版社，2011 8 任家隆，李菊丽，张冰蔚主编.机械制造技术基础M.北京：高等教育出版社，2009. 9 李德庆，吴锡英编著计算机辅助制造M北京：清华大学出版社，2002 10 赵志修主著机械制造工艺学M北京：机械工业出版社，2012 11李华.机械制造技术M.北京：机械工业出版社，2007.12朱正心.机械制造技术M.北京：机械工业出版社，2009.13范孝良.机械制造技术基础M.北京：电子工业出版社，2008.14李玉平.机械制造基础M.北京：北京邮电大学出版社,2010.15 Hyung Wook Park, Young Bin Park and Steven Y. Liang. Multi-procedure design optimization and analysis of mesoscale machine tools J. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2011, Volume :5， 201216GrahamT.Smith.CNCmachiningtechnologyM.London:Springer-Verlag，2013：105-144.17MachinetooldesignhandbookM.NewDelhi:TataMcGraw-HillPublishingCo.Ltd.，1982：114-136，2013指导教师审查意见：指导教师签字： 20 年 月 日指导委员会意见审核意见：组长签字： 20年 月 日 哈 尔 滨 理 工 大 学毕 业 设 计 题 目： 连接轴加工工艺及工装设计 院、 系： 荣成学院 机械工程系 姓 名： 指导教师： 系 主 任： 2017 年 6 月 18 日37连接轴加工工艺及工装设计摘 要本文首先对连接轴完成零件的分析，毛坯种类选择，以及基准的选择，再制定加工工艺路线；根据要求，通常情况下，确保平面的加工精度相比起孔更能容易一些。正是根据这个原因，编制工艺的时候采用先加工面然后再加工孔即通常所谓的“先面后孔”的原理。为了保证孔和平面的精度尤其是精度比较高的孔，需要分为粗加工和精加工两个阶段。在接下来的工序中，除了个别工序，均以顶部面和定位孔来加工其他部位的。整个加工工艺采用通用的机床进行加工，比如常用的铣床，钻床，镗床等。加工零件的过程中采用专用装备，采取适合的夹紧元件，夹紧机构不需要自锁，适合大批量，流水线作业，这样能保证加工出来的零件能最大符合要求。关键词：连接轴；先面后孔；工艺；夹具；Connecting Shaft Machining and Tooling DesignAbstractFirstly, the analysis of completed parts of the connecting shaft, rough selection, and the selection of benchmarks and developed process route; on request, typically to ensure that planes of the accuracy compared to the hole more easily. It is based on this reason, weaving, then the processing is applied when processing holes is often called the hole after first principle. In order to ensure the accuracy of the holes and flat especially high accuracy of hole required consists of roughing and finishing in two stages. In the next step, in addition to specific processes, surface and the hole in the top to other parts of the process. Throughout the manufacturing process using common machine tool for processing, such as milling machines, drilling machines, boring machines and so on. During the processing of parts using specialized equipment, suitable clamps, clamping mechanism does not require locking, suitable for high volume, assembly line operations, so as to ensure that manufactured parts can be the biggest meets the requirements.Keywords: spindle; after first hole; process; jig;目 录摘要IAbstractII第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形状22.2零件的工艺分析2第3章 工艺规程设计43.1 确定毛坯的制造形式43.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择43.3 制定工艺路线43.4 选择加工设备和工艺装备73.4.1 机床选用73.4.2 所使用的工艺加工刃具73.4.3 选择量具73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定7第4章 确定切削用量及基本时间10第5章 钻4XM10孔夹具设计195.1定位基准与机床刀具的选择195.2 夹具的分类和作用195.3 工件在夹具中的定位205.4 夹具的组成225.5 夹具设计235.5.1定位基准的选择235.5.2切削力及夹紧力的计算235.5.3 液压缸的设计245.5.4定位误差的分析265.5.5钻套、衬套、钻模板设计与选用265.5.6夹具设计及操作的简要说明28总 结29致 谢30参考文献31第1章 序 言机械制造业是制造一定的形状和尺寸的产品、 部件和机械设备行业的装置。制造的产品，可直接用于其他部门的生产设备、 机械或机械制造行业在社会中有种类繁多的产品。设计夹具课程设计是毕业设计之前进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。夹具已成为重要的加工设备中的一部分。设计夹具和使用夹具是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。机械加工过程中需要利用机械加工工艺规程进行生产准备，组织生产，生产调度的重要依据，是从事机械加工的基础资料。利用机械加工工艺规程可以开发生产程序和相应的调度并且可以科学的联系起来，使生产均衡和生产工艺顺利，从而进一步实现高质量、 高性能、 低消耗。短暂的大学生活快要结束了，屈指算来已经不到半年时间了。毕业设计是将大学四年学到的基础知识的进行系统和全面的检测和检查验证，也是一次很好的锻炼机会，对我们学生来说能显著提高解决问题和分析问题的能力，是大学毕业前一项重要的实践。设计夹具课程设计是毕业设计之前进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。夹具已成为重要的加工设备中的一部分。在各钢制造，服务将在过程，提高生产效率。为了在良好的条件和使用的各种工艺设备，公知的固定装置工作。当工件加工，以确保准确性，工作将被适当地定位，在工件和机床必须纠正这种情况，这个过程被称为“定位”。为了保护在一个地方而言食品的情况下，这将是第一个工件装夹，称为进程“夹紧”。这两个过程被称为“安装”。实现安装机器，任务“机床用电。” 许多类型的机床夹具，该夹具使用陷阱的范围最广，如使用车床和三名士兵和铣床，平面台钳。和大规模生产，对于工件加工系统的工作原理特殊夹具，它可通过任何工业制造完成。夹具起着加工中起重要作用，它被广泛使用。归纳起来有：1，工件，产品符合加工精度是至关重要的服务和加工夹具是确保工件的相对位置的精确度。作为夹具直接定位的一个结果是，自己的就行你想你就这么虚拟世界买家具，可以精确地确定工件相对损失工具和运动之间的模具的位置关系，但它是影响较小由多种他可以用可靠的质量保证体系。2，使用夹具，并增加加工过程中工件的刚性，使得使用大量损失，并且划线省略取向，等等，从而使所述辅助安装工作大大减少，也可以显著提高用户的工作效率，降低成本。3，改善工人的工作条件，使用专业使用的夹具安装工件定位容易而且又快，夹紧力可以增大。4，在生产线上，平衡报告，以促进这个过程，而一些来处理一个特定的时间长度要求的工作，可以使用多地点或高效夹具，提高生产效率，报告可以什么是正确的。生产准备参考的主要依据是加工工艺规程。根据加工工艺规程进行卡片编制。机械加工过程中需要利用机械加工工艺规程进行生产准备，组织生产，生产调度的重要依据，是从事机械加工的基础资料。利用机械加工工艺规程可以开发生产程序和相应的调度并且可以科学的联系起来，使生产均衡和生产工艺顺利，从而进一步实现高质量、 高性能、低消耗。通过这次对连接轴进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，把理论所学到的与实际应用结合起来，把书本上的死知识变成活的东西，真正用来验证所学到的东西，为以后参加工作做好铺垫，也为未来自己进一步的发展打好良好的基础。通过实际调研和搜集相关资料数据和相关的关于工艺及夹具设计的数据结合起来，对连接轴的基本结构和功能作用方面来进行理解，连接轴转型过程分析若要确定齿面连接轴加工中的应用方法，然后形成的机械加工工艺路线。可以根据连接轴工艺加工要求，连接轴定位分析和金属切削和夹紧工件工件夹紧所有连接轴都使得经济的工艺路线，加工定位合理规划工件，更多的优化设计产品。它也会影响在未来，我们是能够做机械的工作，可以很好地工作。机械工程一级是国家现代化的主要标志之一。生产经常性的活动，确保产品质量，降低成本，节省能源，是一家公司准备生产、 规划和编程技术。综合的应用和硕士毕业，我们正考虑自己，为社会主义现代化建设的发展作出贡献，并且能显示其值的第一步。本文是根据任务书要求，模拟实际生产要求，对一种连接轴进行工艺和夹具设计。加工本连接轴零件用到了铣床，钻床，镗床等设备。此项设计要求是年产单班制，年产量2 万个数量，设计该零件的夹具可以提高定位精度，能够提高加工质量，可以节省人力，降低生产成本和提高生产效率。设计夹具毕业设计是毕业之前最后一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。夹具已成为重要的加工设备中的一部分。设计夹具和使用夹具是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。制备工艺的基础上，引用主要生产根据原材料的加工制备和产品的机械设计和制造工艺，生产设备，生产，计划，实施和调整成本.机械加工过程中需要利用机械加工工艺规程进行生产准备，组织生产，生产调度的重要依据，是从事机械加工的基础资料。利用机械加工工艺规程可以开发生产程序和相应的调度并且可以科学的联系起来，使生产均衡和生产工艺顺利，从而进一步实现高质量、 高性能、 低消耗。在机械行业，夹具的高效性能确保工件的高精度，使夹具更快捷、 更经济的使用于机械生产加工中，也是急着要解决的重大问题。随着发展，逐渐渗透的高科技和如何使所有部门充分利用这些技术在机械工程中，机器的使用这些技术服务于人类。往多元发展的同时，夹具设计和柔性制造方向在一步一步前进。到目前为止，夹具仍是机电产品当中的四大工具之一，工装夹具随产品不同而不同做出改变，机床工具行业或小的相对独立的产业。夹具不仅标准化、 模块化，先进的当代设计的组合和与环保原则一致。夹具是用来固定工件和夹紧的工具以及各种设备的集合，通常被称为辅助工具。根据夹具的范围，一般可以分为一般固定、 可调式固定和专用夹具。工装（又称夹具）代表工艺装配的意思，是工艺装配四个字的简称，夹具是加工机床之外能够确保质量的工艺装配，各种工具被使用的总称（通常是在加工制造过程中）。工装夹具主要的功能是定位作用（大部分情况下要在空间实现六点定位），夹紧作用（通过一定的夹紧机构实现），防止工件发生变形。由于现代加工的快速发展，需要更的夹具，同时需要夹具要能实现快速、 高效和安全的生产要求。要达到这样的生产要求，应为零件加工的工艺由于切削加工的过程中受到来自切削力，重力和惯性的力，产生的切削力和切削扭矩，夹具设计上的夹紧方式到剪辑证明强度计算确定特定大小的设置，需要增加的定位设置、范围的增加强度和主食证明中产生摩擦.为了降低工人的劳动强度，提高效率的目的，同时需要以最短的时间进行可能夹紧行程目的，同时也是为了实现更好的结果和夹紧固定工件。设计夹具和使用夹具是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。通过这次对连接轴进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，把学到的理论与实际应用结合，未来自己进一步发展良好基础。通过这次对连接轴进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，为以后参加工作做好铺垫，也为未来自己进一步的发展打好良好的基础。更多的优化设计产品设计夹具设计是毕业设计进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。通过实际调研和搜集相关资料数据和相关的关于工艺及夹具设计的数据结合起来，对连接轴的基本结构和功能作用方面来进行理解，连接轴转型过程分析若要确定齿面连接轴加工中的应用方法。这个课题也培养自己自学和创造的能力，这个是全面、 实用的项目，涉及广泛的知识。随着社会的发展，科学和技术不断提高，逐渐渗透的高科技和如何使所有部门充分利用这些技术在机械工程中，机器的使用这些技术服务于人类，业内人士也需要不断提高自我。夹具指用于固定工件和夹紧的工具以及各种设备的集合，通常被称为辅助工具。本次设计对上箱体进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，为以后参加工作做好铺垫，也为未来自己进一步的发展打好良好的基础。这个课题也培养自己自学和创造的能力，这个是全面、 实用的项目，涉及广泛的知识。哈尔滨理工大学学士学位论文第2章 零件的分析2.1零件的形状所给指定工件为是连接轴，它能保证轴与轴之间的连接，以传递动力和转矩。根据下面的图可以看出，连接轴是典型的零件，结构相对简单。具体尺寸，公差如下图所示。图2.1 零件图2.2零件的工艺分析该连接轴材质是20CrMnTi，典型轴类零件之一。主要用于支持传动零部件，传递扭矩和负载。轴转动部件，和比直径、 同心轴一般圆柱或圆锥形孔和螺纹面试结束。各种结构的形状，你可以分为轴轴、 轴、 空心轴和曲轴。高强度、 耐腐蚀、 耐高温、 振动、 耐适用于更大的压力和耐磨零件。20CrMnTi 钢是其最常用材料之一，他们便宜后淬火和回火 （或火），您可以获得更好性能的切割和力学性能，如高强度和韧性后冷却表面硬度高 52HRC。 主要加工部位：1.车外圆及端面， 3.2。2.车外圆及端面， 3.2。3.镗31mm内孔， 3.2。4.半精车侧面， 3.2。5.两侧面6.3、12.5，法兰面6.3。它的加工面可分为二组：1左端的加工表面： 需要加工的工序有左端面，80mm外圆，倒角钻孔。2.右端的加工表面：需要加工的工序有:1.右端面；54mm的外圆，为0.5；2.45的外圆并带有倒角，粗车后半精车。其中，26.7的孔或内圆直接在上做镗工就行了。表面尺寸精度表面粗糙度右端面IT10Ra0.8m左端面IT10Ra3.2m外圆表面80IT7Ra1.6m外圆表面54IT7Ra3.2m外圆表面45Ra3.2m花键26.7IT9Ra3.2m钻孔攻丝4XM10IT9Ra3.2m钻孔26.7通孔, 扩31孔IT10Ra6.3m 2.3本章小结本章主要分析零件的形状，尺寸，及其工艺，材料的分析，确定连接轴主要加工部分，目的是为了在后续章节可以更好的去设计。哈尔滨理工大学学士学位论文第3章 工艺规程设计本连接轴设产量10万台/每年，每台机器需要一件，备品率19%，废品率0.25%，每日工作班次为2班。材料为20CrMnTi，由经验式得出生产纲领式子： N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年.3.1 确定毛坯的制造形式因材料有耐磨特性，为确保可靠性操作，使金属不易被切断，所以选锻造毛坯。年产量属于大批生产，并且零件尺寸不是太大，可以采用锻造，从而提高效率，减少相应成本。3.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择为遵守基准不重合原则原则，本次选31mm的孔及其一端面作为精基准。从零件图分析，此零件需要加的部位有外圆、内孔、端面。参看相关书本，选择加工方法：1.80mm的外圆面，公差等级按书上标准设得IT14, Ra25um，粗车加工。254mm的外圆面，公差等级按书上标准设得IT14, Ra6.3um，按精车和半精车-精车-磨削加工。3. 31mm的内孔，公差等级为IT8,表面粗糙度为Ra1.6um，按粗膛半精镗精镗加工加工。4.端面 为回转体端面，精度要求不高， Ra25um,粗车加工就好了。3.3 制定工艺路线本着提高生产效率，降低成本考虑了以下二个工艺加工方案。3.3.1 工艺路线方案一工序号工序名称工 序 内 容10锻造锻造20锻造后正火锻造后正火30铣铣端面，扩中心孔40粗车粗车外圆8050粗车掉头，粗车外圆54，车外圆4560热处理去应力退火70钻、扩钻26.7通孔, 扩31孔，并倒角1X4580拉拉花键90半精车半精车外圆80，外圆54，车外圆45 100精车精车外圆外圆80，外圆54，车外圆45，并倒角0.5X45110车车1.9X42.5退刀槽120车车II处R2退刀槽130铣铣4处宽度为16的槽140钻孔攻丝钻4XM10螺纹底孔，并进行攻丝150中间检验中间检验160热处理渗碳、淬火170校准基准校准基准180磨精磨外圆45190校准校准内花键200最后检验最后检验3.3.2 工艺路线方案二工序号工序名称工 序 内 容工序号工序名称工 序 内 容10锻造锻造20锻造后正火锻造后正火30铣铣端面，扩中心孔40粗车粗车外圆8050粗车掉头，粗车外圆54，车外圆4560热处理去应力退火70钻、扩钻26.7通孔, 扩31孔，并倒角1X4580拉拉花键90半精车半精车外圆80，外圆54，车外圆45100精车精车外圆外圆80，外圆54，车外圆45，并倒角0.5X45110车车1.9X42.5退刀槽，车II处R2退刀槽120铣铣4处宽度为16的槽130钻孔攻丝钻4XM10螺纹底孔，并进行攻丝140中间检验中间检验150热处理渗碳、淬火160校准基准校准基准170磨精磨外圆45180校准校准内花键190最后检验最后检验最终工艺路线方案：工序号工序名称工 序 内 容10锻造锻造20锻造后正火锻造后正火30铣铣端面，扩中心孔40粗车粗车外圆8050粗车掉头，粗车外圆54，车外圆4560热处理去应力退火70钻、扩钻26.7通孔, 扩31孔，并倒角1X4580拉拉花键90半精车半精车外圆80，外圆54，车外圆45100精车精车外圆外圆80，外圆54，车外圆45，并倒角0.5X45110车车1.9X42.5退刀槽120车车II处R2退刀槽130铣铣4处宽度为16的槽140钻孔攻丝钻4XM10螺纹底孔，并进行攻丝150中间检验中间检验160热处理渗碳、淬火170校准基准校准基准180磨精磨外圆45190校准校准内花键200最后检验最后检验3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用 1工序粗车、粗镗和半精车、半精镗。参看文献1中标准，选CA6140卧式车床。 2.工序是钻孔，参看文献1中标准，选用Z525立式钻床。3.4.2 所使用的工艺加工刃具1. 车加工时,一般选硬质合金车刀和镗刀。具体参数参看文献1中标准。2. 钻加工时，麻花钻是首选。具体参数参看文献1中标准。3.4.3 选择量具大批生产选通用量具。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定选择的材料为20CrMnTi，查相关书籍可以得出，此轴的硬度HB为143269，密度=7.27.3（），毛坯约2千克重。表3-1 机械加工车间的生产性质根据设计要求，确认本次零件为大批生产。表3-2 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级选金属型确定公差为7级。3-3 铸件尺寸公差数值铸件基本尺寸公差等级CT大于至8631001.61001601.81602502.0根据上表设定铸件基本尺寸大于100至160，公差等级为8级的公差数值为1.8。表3-4 铸铁件机械加工余量（JB2854-80）如下铸件基本尺寸加工余量等级 6浇注时位置1202506.04.0顶、侧面底 面3.6 本章小结本章是本文的重点章节。在本章中，对工艺规程有了一个明确的认知及了解。随后进行了毛坯的选择，分析了定位基准。无论是从工艺路线，还是加工余量的分析乃至确定，都经过了大量的思考，参考了书籍和文献。最终定下了如文中所说的工艺路线。最后是对刀具方面的选择，工序尺寸和毛坯尺寸的计算和确定。第4章 确定切削用量及基本时间4.1 确定切削用量及基本时间4.1 工序3，铣端面，钻中心孔所使用的设备：X6132铣床，分两工步，加工后Ra12.5。工步1铣端面1.所使用的工艺加工刃具1)选端面铣刀。参看相关文献6选YG6牌号硬质合金。2)端面铣刀， ，。2.选择切削用量单侧余留数值为：2.2mm深度：参考标准设得，：参见标准设出：参考标准设得，参见标准设出：参考书上的标准，设得， 实际： ： ： ：, 参见标准设出，.：从毛坯图知晓， 切入： 切出：设：1用时式子： 用时式子：总用时式子。工步2钻顶尖孔1)所使用的工艺加工刃具：HSS麻花钻钻头，Z5125A, ，钻头采用双头刃磨法，查文献5，设得， , , , ，2)选择切削用量切削深度：进给量：参看标准设出，。切削速度：参看标准设出，。：，参看标准设出，： ：切入： 切出： 设值：1用时式子：.2、切削用量 粗车外圆80所使用的工艺加工刃具：YG6硬质合金可转位车刀。按照文献5得， CA6140机床的，确定：=，刀片厚度：。前角：=，后角：=，主偏角：=，副偏角：=，刃倾角：=，刀尖圆弧半径：=。. .确定切削深度。.确定进给量通过查找同上刀杆：，工件尺寸范围，进给量参看标准设出： 。时，=，。实际进给力式子是： 经验证值能用.刀具车刀后刀面，车刀寿命=。.切削速度式子参看标准设出，当 ， 。， =63 （3-12） = （3-13）参看标准设出，选择： 实际： = （3-14）.校验机床功率参看标准设出，值在， 时， =， ，那么，实际功率式子： =1.7=1.2 查看表格1.30， 是时，就是，故所择数据能够在CW6163机床上就可完成，最终数据确定是：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=从以上同本手册找出表格1.26，车削时的入切量及超切量+是，那么等于126+等于 =.工序5 掉头，粗车外圆54，车外圆45与工序4一样即：1.确定切削深度。2.确定进给量通过查找同上刀杆：，工件尺寸范围，进给量参看标准设出： 。时，=，。实际进给力式子是： 经验证值能用.刀具车刀后刀面，车刀寿命=。.切削速度式子参看标准设出，当 ， 。， =63 （3-12） = （3-13）参看标准设出，选择： 实际： = （3-14）.校验机床功率参看标准设出，值在， 时， =， ，那么，实际功率式子： =1.7=1.2 查看表格1.30， 是时，就是，故所择数据能够在CW6163机床上就可完成，最终数据确定是：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=从以上同本手册找出表格1.26，车削时的入切量及超切量+是，那么等于126+等于 =工序 钻26.7通孔, 扩31孔，并倒角1X45.切削深度：进给量：参看标准设出，。切削速度：参看标准设出，。表5-1 工序的切削用量及基本时间：，参看标准设出，： ：切入： 切出： 设值：1用时式子： .工序 车1.9X42.5退刀槽所选的工艺刃具：可转位车刀。按相关切削手册设定，刀杆：=，刀片厚度：，前角：，后角：，主偏角：，副偏角：，刃倾角：，刀尖圆弧半径：。因单边余出了2毫米，所以加工1回就能达到要求，由此设出 =2mm （3-1），工件尺寸范围，进给量参看标准设出，： 强度 ， =时， 。： ，实际进给力式子是： （3-2）经验证值能用。.刀具参看标准设出，车刀后刀面，车刀寿命=。.切削速度式子参看标准设出，当 ， 。， = （3-3） = （3-4）参看标准设出，选择 ： = （3-5）.校验机床功率参看标准设出，值在， 时， =， ，那么，实际功率式子： （3-6）根据表1.30，当=时，=，因此我设定的数据能够于CW6163机器上进行实际的操作，最终设的数据如下：=3.75，=，=，=.倒角 为减少加工时间，设定此工步的主轴转速同钻孔工序 换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+等于，则等于+等于 = （3-8）。4.5 工序13铣4处宽度为16的槽所使用的工艺设备：X52K所使用的工艺加工刃具：面铣刀， ， ，齿数：，此为粗齿刀。单侧余留数值为：2.2mm深度：铣削深度：每齿进给量：参考标准设得，：设值为每齿进给量：参考标准设得，设值为：取 实际： 进给量： 每分进给量： ：设：看毛坯图知， 切入： 切出：设1用时式子： 用时式子：所用总时间算式子，工序钻4XM10螺纹底孔，并进行攻丝切削用量及基本时间的确定本工序采用计算法。表3-5高速钢麻花钻的类型和用途选用Z525立式钻床，参看标准，设得以下数据：螺旋角=35，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角，. .进给量参看标准设出，f设定0.60。.切削速度式子同以上书本，通过查找表格10.4-17，V是12，查找表格10.4-10，。 （3-17）则 = （3-18）参看标准设出，知， 则实际切削速度 = = =11.8.切削时间通过同以上书本中查找出表格10.4-43，= （3-19）其中 = 那么： =9.13选型号Z35，工具是麻花钻。设出进给量。 切削速度 （3-20）设定参数：，则 =所以 =选取 实际切削速度：切削时间 4.2 本章小结本章主要进行了对切削用量和时间方面的计算。要考虑切削余量，因为加工一定是留余量的，不然工件是用不了的，通过查询各种材料寻找公式进行计算，得出结论，为的是使加工零件时精度提高。第5章 钻4XM10孔夹具设计5.1定位基准与机床刀具的选择本夹具用来加工连接轴端面上的4XM10孔，用立式钻床Z525，钻头用8的麻花钻。采用分度夹具，加工完一个孔，通过手柄转动工件再加工另外的孔. 需要满足粗糙度要求。设计夹具的时候需要找到一个统一的定位基准，以确保加工精度要求。此外还需要最大可能节省时间提高劳动生产率。5.2 夹具的设计要求夹具的设计原理:（1）六点定位原理当工件不依赖于任何条件时，不能确定它是位置的任意的。假设工件是完美和理想的刚性体，从理论力学书籍可以知道，理想刚体在空间中需要有六个自由度才能实现完全定位，即沿三轴 x、 y、 z 移动和围绕着x、 y、 z三个轴的旋转。X，y，z 和 x，y，z 三个轴的运动和围绕着三个轴转动自由度的代表。六自由度是工作上的空间位置，最大程度的不确定性。定位的任务，是工件的限制自由。在工装夹具，适当接触六点原则。（2）、应用定位原理完全定位空间的六个自由度完全被限制住才称为完全定位。部分定位定位的工件，工件必须是完美的位置并不是所有的情况。工序要求少于六个支承点位置， 约束条件，在生产中的应用。例如作为只需要限制三个自由度的磨削平面用到的电磁吸盘。过定位A、避免使用过定位。B、过定位亦可合理应用虽然工件定位夹具，通常可避免定位，但在一定条件下，可以得到合理使用位置，但较好的效果。弱刚度和高精度航空仪表零件甚至更重要。，生产中经常使用。这是一个定位的定位。自前的工件和机床 （夹） 的参考值严格的几何误差控制，定位缺陷需要严格控制。支撑件的工作提高的刚度，使帮助达到稳定和可靠的定位。5.3 夹具设计5.3.1定位基准的选择粗基准需要遵守的规则：（1）保证重要加工加工余量均等（主要针对支承孔而言）；（2）确保组装到箱体上的零件与箱体的壁部有一定的间隙值（该值常取大于5mm,特殊情况除外）。为了满足这些要求，主要参考可以选择主要轴承支承孔，即箱体轴承孔的输入轴和输出轴为基准。这是在后端孔的表面的平面最接近的一个最重要的指标，以限制四个自由度的工作，然后在另一个主要的限制，以支持定位孔的第五自由度。因为，作为一个洞好粗基准面。因此，当定位基准的精加工，然后在主要支承孔，支架应均匀。由于定位孔位置和箱壁的位置均是由相同的芯盒铸造出来的。因此，可以确保均匀的孔的边缘的相对位置。从图上面可以看出，与平面平行的平面内的主要支持和更大的面积，适合使用作为一个参考的加工基准。作为的前端面和后端面，但如果后续加工采用统一的加工基准，那么孔之间的加工余量将会得到保证。提高劳动生产效率，确定使用高速钢，用于加工、 制备的手动夹紧部分 定位、 夹紧方案是。方案：选底平面、和侧面定位夹紧方式，移动压板夹紧。方案：选一面一销定位方式，1个圆柱销，1个用挡销，夹紧用螺旋机构来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的定位正确，能确保公差要求。5.3.2切削力及夹紧力的计算所使用的工艺加工刃具：高速钢麻花钻头8。 则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式子里各数据： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式子里各数据: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206 功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,式子为： K=KKKK式中 K1.5; K1.1;K1.1;K1.1则 F=KF=1.5按照上面计算，设计夹具必须提高生产效率。必须首先集中代替手工劳动上面，因为这能显著提高生产效率的重要途径。这一过程的液压夹紧固定的有关选择的路径。这一进程，因为它是一种普通的铸铁材料，所以切削力并不大，为了保证工件，势必会增加液压缸，这将使整个安装是太大的直径。因此，第一次切削强度较低。采取的措施有三:第一，要提高毛坯铸造的精度，以便最大切削深度降低，进而可以降低切削力;另一种是理想的选择杠杆夹紧机构;三是，只要有可能的情况下，适当改变液压工作压力 （由增至0.4MPa -0.6Mpa），液压缸的压力增加。这样可以使这夹具的总体结构是相当紧凑的，可以满足要求。5.3.3 液压缸的设计1.夹紧装置的组成当工件正确定位到夹具体上，右夹紧装置进行夹紧工件。夹紧装置组成1): 动力装置：产生动力。2): 夹紧装置：用来直接连接工件组件的夹紧。3） 在中间的力量 一个给定的大小和方向的动力传递到夹具紧固件。2.夹紧装置的要求1） 在夹紧过程中不得影响工件在夹具中的定位。2） 夹紧力必须是适当的它是有必要确保工件定位过程中的稳定性和损坏工件夹紧的工件变形过大或夹紧表面。3） 操作安全运行和省力。4) 夹具结构应当是简单、 制造容易，便于维修。典型的夹紧机构1.斜楔夹紧装置斜楔夹紧是最基本的形式，是移动斜面的力时，夹紧工件时，常用的液压及液压夹具。手动夹紧楔常用的其他机构。楔块夹夹紧行程的缺点是小，手动操作并非易事。2.螺旋夹紧装置螺旋直接夹紧装置，或结合其他部件，实现夹紧工件，采用螺旋夹紧机构。螺旋，固定结构很简单，易于制造。由于小螺旋角，螺旋的抓地力，握力和夹紧行程大、 自锁性能好手动电动装置常用。螺旋夹紧机构可以被认为与工件表面，是斜面的相当于一个楔子。3.偏心夹紧装置偏心夹紧装置是斜楔夹紧一种典型结构，是直接通过偏心夹紧工件或与其他组件和工件的组合。偏心，圈子和曲线偏心，偏心圆固定器是结构简单，夹紧和快速的好处;但她抓地力小，迫使几个规模较小、 自锁性能，它通常是只抓地力表面大小变化大和小的振动切削过程中的应用程序。4.定心夹紧装置同时，起着作用的工件夹紧来实现集中化集中效果。定心夹紧元件接触工件定位夹、 定位器和根据地。5.铰链夹紧装置铰链夹紧是一个助推器，多个小的摩擦损失，广泛应用于液压夹具的优点是更大的力量。6.联动夹紧装置图23双向作用固定式活塞液缸图1前盖2液缸体3活塞杆4活塞5密封圈6后盖联动夹紧机构是一种高效的夹紧机制，可由一句柄或电厂对夹具的几个问题的控制或同时插入几个工件。夹紧动力单元在大量的大批量生产，以提高生产效率，降低工人劳动强度夹具绝大多数使用机械锁紧装置。液压装置，液压进行驱动电 （磁），真空和其他形式。1.液动夹紧装置液体的液压夹紧装置用压缩空气作为能量来源，促进固定工件。常用的液压缸结构有可用的活塞和膜。液压缸液压缸活塞密封性分类形式固定，摆动与旋转三，根据职务类别的单向和双向两种效果，最常用的是双作用静止液体坦克。2.液压夹紧装置固定单位水工结构和工作原理液压夹紧装置的相同，区别在于它使用平均液压压力。与液压夹紧装置，液压钳具有以下优点1 驱动力，电动装置是相对较小。2 不可压缩流体和液压、 固定可靠、 运行稳定;3 噪声.其缺点是需要设置特殊的液压系统，有限度的应用范围。液压缸数据算式子如下：推力工作时缸径： ， 式(4-10） 拉力工作时缸径 式(4-11） 式： 式(4-12） 式子里，-取0.9，那么： ；式子里，推力工作时缸径：；拉力工作时缸径： 。 式(4-13）通过计算，选直径是50m的液压缸。基本参数如表5-1。表5-1液压缸的基本参数参数尺寸油缸内径(mm)40活塞杆径(mm)18受压面积 拉入/推出(cm)13.47/19.63理论夹持力 (30kg/cm)404使用流体已滤清的标准也液油最大操作压力100kg/cm操作压力范围5-70kg/cm转角方向顺时针为右转R、逆时针为左转L转角角度标准角度90，设得角度0、45、60作动方式复动式该夹具采用螺旋夹紧机构受力简图如5.1.图5.1 螺旋夹紧机构受力简图由表得：式即： 5.3.4定位误差的分析该夹具以一个平面和一个心轴定位，以确保尺寸公差符合标准。为符合加工标准，加工过程中的误差应尽可能的比规定的尺寸公差小。 误差公式如下：得：算出： ，设误差总和：达到要求。5.3.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔选可换钻套以减少更换钻套的辅
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