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传动轴突缘叉加工工艺及车止口三个面夹具设计【CAD图纸和说明书】

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传动轴突缘叉毛坯图.dwg
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资源描述：

目  录

1.设计任务书……………………………………………………………3

 2.零件的分析……………………………………………………………4

 2.1.零件的作用………………………………………………………4

 2.2.零件的工艺分析…………………………………………………4

 3.工艺规程设计…………………………………………………………4

 3.1 确定毛坯的制造形式……………………………………………5

 3.2基面的选择………………………………………………………5

 3.3制定工艺路线……………………………………………………5

 3.3.1工艺路线方案一………………………………………………5

 3.3.2工艺路线方案二………………………………………………6

 3.3.3工艺方案的比较与分析………………………………………6

 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………7

 3.5确定切削用量及基本工时………………………………………9

 4.夹具设计………………………………………………………………20

 4.1问题的提出………………………………………………………20

 4.2夹具设计…………………………………………………………20

 4.2.1定位基准的选择………………………………………………20

 4.2.2切削力及夹紧力计算…………………………………………20

  4.2.3定位误差分析…………………………………………………23

 4.2.4夹具设计及操作的简要说明…………………………………24

 5.参考文献………………………………………………………………24

6.心得体会………………………………………………………………24


内容简介：
机械加工工序卡片 产品型号 831014 零件图号 共 1 页 产品名称 CA10B 解放牌汽车 零件名称 传动轴突缘叉 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 2 粗车 95 端面、止口 2个表面及倒角 45 钢 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 C6201 车床 1 夹具编号 夹具名称 乳化液 止口面加工车床夹具 乳化液 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/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给次数 工时定额 (min) 机动 辅助 nts 1 粗车 95 端面 YT15 成形车刀 217 80 0.7 3 1 0.17min 1.53s 2 粗车 止口台肩 YT15 成形车刀 1 3 粗车止口倒角 YT15 成形车刀 218 72 0.7 5.9 1 0.08min 0.96s 广东海洋大学工程学院机械系 班级：工业 1071 姓名：汤香玲 编制日期 2010 年 1 月 15 日 nts 广东海洋大学 机械加工工艺过程卡片 产品型号 CA10B 零件图号 831014 共 页 产品名称 解放牌汽车 零件名称 传动轴突缘 叉 第 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 锻件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 工序 号 工序名称 工序内容 设备 夹具 刀具 量具 工时 (min) 名称 型号 名称 规格 名称 规格 名称 规格 1 粗铣 39mm 两 耳 孔外端面 以止口 的平面 和 39 两孔外表面 为定位基准 表面粗糙度 Ra50m 卧式铣床 X63 专用夹具 高速 钢镶齿三面刃铣刀 22.5mm 游标卡尺 0.63 2 粗车 95mm 止口三个表面及倒角 以 39 两孔上两端面 及其 V 型表面 和止口面定位 1 粗车法兰盘 95mm 端面、 Ra50m 2. 粗 车止口 车床 C620-1 专用夹具 硬质合金车刀 游标卡尺 0.08 3 钻法兰盘孔及倒角 以止口为定位基准 1. 钻 4 个孔 2.倒角 0.5 45 立式钻床 Z535 专用夹具 麻花钻 游标卡尺 1.64 4 钻 39mm 两耳孔 以止口为定位基准 1.钻孔 25mm 2.倒角 2 45 立式钻床 Z535 专用夹具 麻花钻 25mm 内径千分尺 1.2 5 扩 39mm 两耳孔及倒角 以止口为定位基准 1.扩钻 37mm 2.扩孔 38.7mm 立式钻床 Z535 专用夹具 扩孔钻 37mm 内径千分尺 0.18 nts 6 精车 95mm 止口三个表面 及倒角 以 38.7 两孔及其外端面 定位 1.粗车 86mm 内圆孔 2.精车 95mm 外圆、 105mm 端面 Ra6.3m 车床 C620-1 专用夹具 硬质合金车刀 游标卡尺 0.08 7 精 、细 镗 39mm 两耳孔 以止口为定位基准 1.精镗 39mm 两耳孔至 38.9mm 2.细镗 39mm 两耳孔 立式镗床 T716A 专用夹具 YT30 镗刀 塞规 1.68 8 磨 39mm 两耳孔端面 以 39 两端面互为基准 表面粗糙度 Ra6.3m 平面磨床 M7130 专用夹具 砂 轮WA46KV6P 350x40x127 游标卡尺 7.28 9 钻螺纹底孔 4-M8mm 以止口为定位基准 钻四个 8mm 孔、倒角 120 立式钻床 Z535 专用夹具 麻花钻 6.7mm 卡板 1.2 10 攻螺纹 4-M8mm 以止口为定位基准 立式钻床 Z535 专用夹具 丝锥 M8 0.3 11 去毛刺 12 清 洗 13 终检 广东海洋大学工程学院机械系 班级： 姓名 编制日期：年月日 nts 机械制造技 术课 程 设计说 明 书 设计题 目： 传动轴 突 缘 叉（ CA10B 解放牌汽 车 ） 零件的 机械加 工工艺规 程及 夹 具 设计 学 生： _汤香玲 _ 学号 ： _200711413123_ 班 级： _工业 1071_ 指 导 教 师 ： _张建 _ 广东 海洋大 学 工程 学 院机械系 20010年 1 月 10 日nts2007 届本科生课程设计 2 目 录 1.设计 任 务书 3 2.零件的分析 4 2.1.零件的作用 4 2.2.零件的 工艺 分析 4 3.工艺规 程 设计 4 3.1 确定毛坯的制造形式 5 3.2基面的 选择 5 3.3制定 工艺 路 线 5 3.3.1工艺 路 线 方案一 5 3.3.2工艺 路 线 方案二 6 3.3.3工艺 方案的比 较 与分析 6 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 7 3.5确定切削用量及基本工 时 9 4.夹 具 设计 20 4.1问题的 提出 20 4.2夹 具 设计 2 0 4.2.1定位基准的 选择 20 4.2.2切削力及 夹紧 力 计 算 20 4.2.3定位 误 差分析 23 4.2.4夹 具 设计 及操作的 简要说 明 24 5.参考 文 献 24 6.心得体 会 24 nts2007 届本科生课程设计 3 论 文（ 设 计 ）任 务 书 课 程 编号 J1410018 课 程名 称 机械制造技 术课 程 设计 周数 3 实 施地 点 科技楼设计室 班 级 工业 1071 人 数 30 起 止时间 09.12.28-10.1.15 形式 集中 分散 指 导 教 师 张建 论 文 （ 设计 ） 进 度 安排 12.28 上午 10 点 指 导 教 师 布置 课 程 设计 任 务 。明确 设计 任 务 ， 阅读设计 任 务书 和指 导书 ，收集、借 阅有关资 料、手 册。 具体 设计 方法、步 骤见 机械制造技 术 基 础课程 设计 指 导 教程和教材机械制造技 术 基础 。 另外主要 参考书 目： 1机床 专用夹 具 图册 2机械制造 装备设计 3机械制造 工艺设计简明手 册 4机械制造 工艺学课 程设计 指 导书 5 实 用机械加工手 册 12.29-12.30 对 零件 进 行 工艺 分析， 画 出 零件图 ；确定毛坯的制造方式， 绘 制毛坯 简图 。 12.31-1.1 1.4 制定机械加 工工艺 路 线 ， 选择 定位基准。 选择机 床及工、 夹 、量、刃具，确定加工余量及工序 间 尺寸与公差，确定切削用量。 1.5 画 出毛坯 图 ， 填写工艺过 程卡， 填写 工序卡。 1.6 确定 夹 具 设计 方案， 选择 定位 组 件， 计 算所需 夹紧 力， 选择夹紧 方案。 1.7-1.8 绘 制 夹 具 装配图 。 1.11-1.12 绘 制 夹 具 零件图 。 1.13-1.15 整理 设计说 明 书 。 答 辩 、 评 定成 绩 。 论 文 （ 设计 ） 内 容 一、 设计题 目与要求 某 个 零件 零件的机械加 工工艺规 程及 夹 具 设计 。年 产 量 为 5000件（大批生 产 ），零件由指 导 教 师 指定。（零件 参考图 附后） 二、 设计内 容 1 对 零件 进 行 工艺 分析， 画零件图 ； 2确定毛坯的制造方式， 绘 制毛坯 简图 ； 3制定零件的机械加 工工艺 路 线 ， 填写 机械加 工工艺过 程卡； 4 对 指定工序， 选择机 床及工、 夹 、量、刃具，确定加工余量及工序 间 尺寸与公差，确定切削用量， 填写工艺过 程卡； 5 对 指定工序 进 行机床 夹 具 设计计 算和机构 设计 ， 画夹 具 装配图 ； 6 对夹 具的一 个 零件 设计零件 图 ； 7 编写设计计 算 说 明 书 。 nts2007 届本科生课程设计 4 要求 (包括 纪律要求和报 告 书 要求 ) 设计 工作要求提交： 1 零件图 1张 （ A4 A3） 2毛坯 图 1张 （ A4 A3） 3机械加 工工艺过 程卡 1张 4机械加工工序卡 1张 5 夹 具 结 构 设计装配图 1张 （ A1 A0） 6 夹 具 结 构 设计零件图 2张 （ A4 A1， 夹 具体 +主要非 标 零件） 7 课 程 设计说 明 书 1份， 参考广东 海洋大 学毕业设计说 明 书撰写 格式 2、零件的分析 2 1 零件 的作用 题 目所 给 的零件是解放牌汽 车 底 盘传动轴 上的突 缘 叉，它位于 传动轴 的端部。主要作用是 传递 扭矩，使汽 车获 得前 进 的 动 力。零件的 两个 叉 头 部位上 有两个 39 027.0010.0 的孔，用以与 轴 与十字 轴相连 ， 起联轴节 的作用。 2 2 零件的 工艺 分析 CA10B传动轴 上的突 缘叉共有两处 加工表面，其 间 有一定位置要求，分述如下： 1. 以 39 027.0010.0 为 中心的加工表面 这 一 组 加工表面包括： 39 027.0010.0 的孔及其倒角，尺寸 为 118的与 两个 孔 39027.0010.0 相垂直的平面 ，还 有在平面上的 两个 M8 螺孔。其中，主要加中表 面为 39027.0010.0 的 两个 孔。 2. 以 95 为 中心的止口表面 这 一 组 加工表面包括： 95 0 107.0 止口外 圆环表 面，及其上下 两个 端面。 这两组 表面有一定的位置度要求： 39 027.0010.0 两 孔的同 圆 度公差 为 0.01； 39 027.0010.0 两 孔端面与 39 027.0010.0 两 孔中心 联线 的垂直度公差 为 0.1； 39 027.0010.0 两 孔中心 联线 与 95 0 107.0 止口端面的平行度公差 为 0.2； nts2007 届本科生课程设计 5 39 027.0010.0 两 孔端面与 95 0 107.0 止口端面基准中心的 对称 度 为 0.15. 由上面分析可知，加工 时应 先加工一 组 表面，再以 这组 加工后表 面为基 准加工另外一 组 。 3、 工艺规 程 设计 3 1 确定毛坯的制造形式 零件材料 为 45 钢 。考 虑 到汽 车 在 运 行中要 经 常加速及正、反行 驶 ，零件在汽 车 行 驶过 程中 经 常承受交 变载 荷及 冲击 性 载 荷，因此 应该选用锻 件，以使金 属纤维尽 量不被 切断 ，保 证 零件工作可靠。由于零件年 产 量 为 5000 件，已 达 大批生 产 的水平，而且零件的 轮 廓 尺寸不大，故可采用模 锻 成型。 这有利 提高生 产 率、保 证 加工精度。 3 2 基面的 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 程中回 问题 百出，更有甚者 ，还会 造成零件的大 批报废 ，是生 产无 法正常 进 行。 3 2 1粗基准的 选择 。根据保 证 加工表面加工余量合理分配的 原则 ，如果要求保 证 工作某重要表面加工余量均 匀时 ， 应选择该 表面的毛坯面作 为 粗基准，现选 取叉口作 为 粗基准，利用一 圆环 支承 这两个 叉耳作主要定位面，限制 5个 自由度，再以一定位 销 限制剩下的 1个 自由度 ，达 到完全定位 ,然后 进 行 铣 削。 3 2 2 精基准的 选择 。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 处不再重 复。 3 3 制定 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 已确定的情 况 下 ,可以考 虑 采用万能性机床配以 专用 工卡具 ,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。 3.3.1工艺 路 线 方案一 工序一 粗 铣 39mm两 耳孔外端面 nts2007 届本科生课程设计 6 工序二 粗 车 95 止口三 个 面及其倒角 工序三 钻四个 孔 12 及其倒角 工序四 钻 39mm两 耳孔 工序五 扩 39mm两 耳孔及倒角 工序六 精 车 95 止口三 个 面及其倒角 工序七 精、 细镗孔 39 及其倒角 工序八 磨 39 孔上 两 端面 工序九 钻螺纹底孔 4-M8mm 工序十 攻螺 纹 4-M8 工序十一 去毛刺 工序十二 清洗 工序十三 终检 3.3.2工艺 路 线 方案二 工序一 粗、精 车 95 止口三 个 面及其倒角 工序二 粗 铣 39mm两 耳孔外端面 工序三 钻四个 孔 12 及其倒角 工序四 钻 4个 M8的螺 纹 孔 工序五 攻螺 纹 4-M8 工序六 钻 39mm两 耳孔 工序七 扩 39mm两 耳孔及倒角 工序八 精、 细镗孔 39 及其倒角 工序九 磨 39 耳孔上 两 端面 工序十 去毛刺 工序十一 清洗 工序十二 终检 3.3.3工艺 方案的比 较 与分析 上述 两个工艺 方案的特 点 在于：方案一是先加 39 孔上 两 端面；而方案二则是 先加工 95 止口三 个 面及其倒 角。 两 比 较 可以看出，先加工 39 孔上 两 端面，是以止口平面的 内 孔及平 面为定 位的，能 够 保 证 工作某重要表面加工余量均匀 ，保 证对称 度、平行度要求，且定位及 装夹 都比 较 方便。再之，方案二 钻 螺 纹孔在 钻 39 孔之前，很容易受到 钻 大孔 时 的作用力而 变形 。 综 合考 虑 以上步 骤 ，最后的加工路 线确定如 下 : 工序一 粗 铣 39 两 孔上 两 端面 ,以止口平面和 39 两 孔外表面定位 ,选用 X63卧 式 铣 床加工。 工序二 粗 车 95 止口三 个 面及其倒角 , 以 39 两 孔上 两 端面及其 Vnts2007 届本科生课程设计 7 型表面和止口面定位 ,选用 C620-1加工。 工序三 钻法兰盘四个 孔 12 ， 选用 Z535立式 钻 床及 专用夹 具加工，以止口定位。 工序四 钻 孔 39 ，以止口定位， 选用选用 Z535立式 钻 床及 专用夹 具加工。 工序五 扩孔 39 及其倒角，以止口定位， 选用选用 Z535 立式 钻 床及专 用 夹 具加工。 工序六 精 车 95 止口三 个 面， 以 39 两 孔及其外端面 定位 ,选用C620-1加工。 工序七 精、 细镗孔 39 及其倒角，以止口定位， 选用 T716A 型 卧 式金 刚镗 床及 专用夹 具加工。 工序八 磨 39mm两 耳孔外端面。 工序九 钻 叉部 4个 M8的螺 纹 底孔并倒角， 选用 Z535立式 钻 床及 专用夹 具加工，以止口定位。 工序十 攻螺 纹 4-M8。 工序十一 去毛刺。 工序十二 清洗。 工序十三 终检 。 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ CA10B解放牌汽 车传动轴 突 缘 叉 ” ，零件材料 为 45钢，硬 度 163 196HB，毛坯重量 约为 2.5kg,生 产类 型大批量，模 锻毛 坯。 据以上原始 数 据及加工路 线 ，分 别 确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.95mm 止口平面的加工余量及公差 (1) 查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 2.2-10中公式知 ,估算得 锻 件复 杂系 数 S2,且零件表面粗糙度 Ra为 6.3,查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 2.2-25，可得止口的加工余量 为 1.7 2.2,现取 Z=2mm。 则 得 95端面的加工余量 为 Z1=2+（ 33-31.5） =3.5mm， 95 止口台肩 的加工余量 为 Z2=2+（ 105-95） /2=7mm， 105端面的加工余量 为 Z3=2+（ 33-29） =5mm，查机械制造 工艺设计简 明手 册 表2.2-14得其极限偏差 为 2.16.0 mm. (2) 查机械加工余量手 册 表 5-25，可得端面精加工余量 为 1.6mm (3) 95 止口台肩 粗 车 加工余量 为 7-1.6=5.4mm， 95 端面粗 车 加工余量 为3.5mm， 105端面粗 车 加工余量 为 5-1.6=3.4mm。 nts2007 届本科生课程设计 8 加工表面 加工内 容 加工余量 精度等 级 工序尺寸 表面粗糙度()Ra m 工序公差 95端面 粗 车 3.5 IT11 31.5 50 0.22 95 止口台肩 粗 车 5.4 IT11 96.6 50 0.22 精 车 1.6 IT12 95 6.3 0.054 105端面 粗 车 3.4 IT11 30.6 50 0.22 精 车 1.6 IT7 29 6.3 0.054 2. 两内 孔 39 027.0010.0 mm (耳孔 ) 毛坯 为实 心，不 冲 出孔，孔公差 为 0.027-（ -0.010） =0.037mm， IT=8， 两内 孔精度要求界于查机械加工余量手 册 表 5-17，确定工序尺寸及余量 为： 钻 孔： 37mm 2Z=12mm 扩孔 ： 38.7mm 2Z=1.7mm 精 镗 ： 38.9mm 2Z=0.2mm 细镗 ： 39 027.0010.0 mm 2Z=0.1mm 加工表面 加工内 容 加工余量 精度等 级 工序尺寸 表面粗糙度()Ra m 工序公差 39 027.0010.0 钻 孔 25 IT11 25 0.16 钻 孔 12 IT11 37 50 0.16 扩孔 1.7 IT10 38.7 6.3 0.10 精 镗 0.2 IT8 38.9 6.3 0.062 细镗 0.1 IT7 39 6.3 0.039 3.39 027.0010.0 二孔外端面加工余量及公差（ 20 ， 50 端面）。 (1)查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 2.2-10 中公式知 ,估算得 锻 件复 杂系 数 S2，材 质系数 取 M1, 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 2.2-25,则 二孔外端面的 单边 加工余量 为 1.7-2.2,现取 Z=2mm.锻 件的公差 ,按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 2.2-14,锻 件偏差 为 4.16.0 mm. nts2007 届本科生课程设计 9 (2)查机械加工余量手 册 表 5-27，可得磨削余量 :单边 Z=0.2,磨削公差0.039mm. (3)铣 削余量 :铣 削的公 称余 量 (单边 )为 : Z=2.0-0.2=1.8mm 铣 削公差： 现规 定本工序（粗 铣） 的加工精度 为 IT11 级 ，因此可知本工序的加工公差 为 0.22mm。 所以 39 027.0010.0 二孔外端面加工余量及公差如下： 加工表面 加工内 容 加工余量 精度等 级 工序尺寸 表面粗糙度()Ra m 工序公差 118mm 毛坯 2 122 2.0 粗 铣 1.8 IT11 118.4 6.3 0.22 磨削 0.2 IT8 118 6.3 0.039 3.5确定切削用量及基本工 时 工序一：粗 铣 39mm 两 端面 1.加 工条 件 工件材料： 45 钢 加工要求：粗 铣 39mm两 端面，粗糙度 为 Ra6.3 机床： X62卧 式 铣 床（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 8）。 刀具： 镶齿 套式 铣 刀， D=80mm, d=27,L=36mm,齿数为 10（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 37） 2.计 算切削用量 粗 铣 39mm的端面，最大的加工余量 为 2mm, 1） 进给 量：据金属切削速查速算手册表 5 7， f 0.08mm/z 0.15mm/z 现取 f 0.12mm/z 2）切削速度：确定 v 39.2m/min.(指 导 教材表 5 9) 采用高速 钢镶齿铣 刀， wd 80mm， 齿数为 10。 则 sn 1000v / wd =159（ r/min） 现 采用 X62卧 式 铣 床，根据机床使用 说 明 书（ 机械制造 工艺设计简 明手 册 nts2007 届本科生课程设计 10 表 4.2 39），取 wn 150r/min,故 实际 切削速度 为 v 1000nwdw = 1000 15080 =37.68(m/min) 当 wn 150r/min 时 ，工作台的每分 钟进给 量 mf 应为 mf = wzznf 0.12 10 150 180（ mm/min） 查（机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4 40），取 mf =190mm/min, 3.切削工 时： 查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2-7知： 由于是粗 铣 ，故整 个铣 刀刀 盘 不必 铣过 整 个 工件，可得出 铣 刀的行程12021 lll mm,则机动工时为 tm=mflll 21 =120/190*=0.63min 工序二：粗 车 95 止口三 个 面及其倒角 1.加 工条 件： 工件材料： 45 钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求：粗 车 95 止口三 个 面及其倒角 机床： C620-1 卧 式 车床 （查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 7） 刀具：成 形车 刀（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 1） 刀片材料： W18Cr4V 2.计算切削用量 （ 1）粗车 95 端面 1）由于据 查机械加工余量手 册 表 5-17,当材料为碳钢时粗车mma p 105.6 ，pa=3mm 此加工表面所需的粗糙度为 50，因此只需加工一次可达要求； 2） 进给量 据金属切削速查速算手册表 5 29当材料为碳钢时粗车时可取 f=0.7mm/r。 3）切削速度： 按金属切削速查速算手册表 5-37,当材料为碳钢时粗车的速度为 60-75m/min,取 v=65mm/min 4)确定机床主轴转速： nts2007 届本科生课程设计 11 m in )/(2179514.3 651 0 0 014.31 0 0 0 rdvnwcs 5）切削工时： 所以只需一次走刀粗车 95 端面时（主偏角 Kr=900） ： 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 1知 : 6.8mmL 41l mm mml 10 mml 53 m i n17.02 1 77.0 8.6510431 fn lllLt j （ 2） 粗车止口台肩 背吃刀量 :由前面已知毛坯的加工余量 为 7 2.16.0 mm，所以最大加余量 为 8.2mm,粗加工余量 为 5.4mm,据指 导 教程表 5-2,当 材料 为 碳 钢时 粗 车 mma p 105.6 .取mmap 9.5 ,一次加工。 2） 进给 量：据金属切削速查速算手册表 5-29,当 材料 为 碳 钢时 粗 车f =0.5-0.7mm/r.取 f =0.7mm/r 3）切削速度：按金属切削速查速 算手册表 5-37,当 材料 为 碳 钢时 粗 车的速度 为 60-75m/min,取 v=72m/min. 4） 确定机床主 轴转 速： m in )/(2 1 81 0 514.3 721 0 0 014.31 0 0 0 rdvnwcs 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 1知 : ifnlllLtj231 ,02 mml mml 41 mmL 5 mml 53 1i m i n08.01978.0 5045231 ifn lllLt j (3)粗车止口的倒角 由于对倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀 4.辅助时间，辅助时间ft与基本时间jt之间关系为ft=（ 0.150.2）jt，取f t=0.2jt，则 nts2007 届本科生课程设计 12 工序 1 辅助时间：ft=0.2 0.17min=1.53s 工序 2 辅助时间：ft=0.2 0.08min=0.96s 其他时间：由于本例中突缘叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件的准备时间与终结时间甚微，可忽略不计。布置工地时间bt是作业时间的 2%7%，休息与生理时间需要 时间xt是作业时间的 2%4%，均取 3%。、它们为： 工序 1 的其他时间：bt+xt=6% （ 1.53+10.2） =0.7s 工序 2 的其他时间：bt+xt=6% （ 0.96+4.8） =0.34s 工序三 ： 钻法兰盘四个 孔 12mm 由于 对内 孔的表面的精度要求很低，并且根据 经济 精度要求，所以可采用一次 钻 孔。 1.加 工条 件： 工件材料： 45 钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求： 钻 孔 12，粗糙度 为 Ra=50. 机床： Z535机床（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 14）。 刀具：高速 钢 麻花 钻 刀具（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 5）。 2.计 算切削用量 1） 进给 量： 根据金属切削速查速算手册表 5-56， 当 碳 钢的强 度 为 b 为0.52-0.70Gpa, 0d 12mm时 ， f 0.12 0.20mm/r。由于本零件在加工 12mm孔 时属于 低 刚 度零件，故 进给 量 应 乘系 数 0.75， 则 f (0.12 0.20) 0.75=0.09 0.15mm/r 根据 Z535 机 床说 明 书（ 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 16）， 现取f 0.11mm/r 2）切削速度： 根据指 导 教程表 5 22，查得切削速度 v 20mm/min。所以 sn wdv1000= 12201000 =530r/min 根据机 床说 明 书（ 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 15），取nts2007 届本科生课程设计 13 wn 530r/min,故 实际 切削速度 为 v =20mm/min 3） 计 算工 时： 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 5知 : l 12mm 1l 9mm 2l 3mm mt fnlllw21 =11.0530 3912 =0.41min 所以加工 4个法兰盘孔时间为： T=0.41*4=1.64min 工序四： 钻 39mm 二耳孔。 1.加 工条 件： 工件材料： 45 钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求： 钻 孔 12. 机床： Z535机床（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 14）。 刀具：莫氏柄麻花 钻钻头 （查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 6）。 2.确定进给 量 f ： 根据金属切削速查速算手册表 5-31,当钢的硬 度 b 800Mpa, 0d =25mm时 f =0.4-0.6mm/r.由于本零件在加工孔的 时属于 低 刚 度零件 ,故 进给 量 应 乘以系 数 0.75,则 f =(0.4-0.6) 0.75=0.3-0.45(mm/r) 根据机 床说 明 书（ 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 16,现取f =0.28mm/r. 3.切削速度： 根据指 导 教程表 5-22，切削速度 为： 18-25m/min,取 v=20m/min.所以 m in/2 5 41 0 0 00rd vn s 根据机 床说 明 书（ 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 15） ,取wn =250r/min,故 实际 切削速度 为 : 10000nwdv =19.6r/min nts2007 届本科生课程设计 14 4.切削工 时： 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 5知 : l=27mm 1l =19mm 2l =3mm Tm1= fnlllw21 =0.7min 以 上为钻 一 个 孔 时 的机 动时间 .故本工序的机 动时间为 Tm=2Tm1=1.4min 工序五： 扩 39mm 二耳孔及倒角。 一 . 扩 39mm 二耳孔 1.加 工条 件： 工件材料： 45 钢 ，碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求： 扩 孔 12. 机床： Z535机床（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 14）。 刀具：套式 扩孔钻 （查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 10）。 2 .确定进给 量 f： 根据金属切削速查速算手册表 5-31,当 材料 为 碳 钢 0d =37mm 时 可得f =0.9-1.2mm/r.由于本零件在加工孔的 时属于 低 刚 度零件 ,故 进给 量 应 乘以系数 0.75,则 f =(0.9-1.2) 0.75=0.675-0.9(mm/r) 根据机 床说 明 书 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 16,现取 f =0.9mm/r. 3 .切削速度： 根据指 导 教程表 5-24，切削速度 为： v=56m/min.所以 m in/4823714.3561 0 0 01 0 0 00rd vn s 根据机 床说 明 书 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 15,取 wn =500r/min,故 实际 切削速度 为 : 10 00 50 03714.310 000 wndv =58.09r/min 4.切削工 时： nts2007 届本科生课程设计 15 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 5知 : l =27mm 1l =9mm 2l =3mm 1mt =9.0500 392721 fn lll w=0.09min 以 上为钻 一 个 孔 时 的机 动时间 .故本工序的机 动时间为 Tm=2Tm1=2*0.09=0.18min 二 .倒角 2 045 双 面 采用 090 锪钻 。 为缩 短 辅 助 时间 ，取 倒角时 的主 轴转 速与 扩 孔 时 相同： n=482r/min 工序六 :精 车 95 止口三 个 面 1.加 工条 件 加工要求：精 车 95 止口三 个 面 工件材料： 45 钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 机床： C620-1 卧 式 车床 （查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 14） 刀具：硬 质 合金 车 刀（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 1） 刀片材料： W18Cr4V 2.计 算切削用量 1）背吃刀量 :由前面 mma p 23.0 已知：精加工余量 为 1.6mm,据指 导 教程表 5-2,当 材料 为 碳 钢时 精 车 .取 mmap 4.0 , 2） 进给 量：据指 导 教程表 5-2,当 材料 为 碳 钢时 粗 车 f =0.1-0.3mm/r.取 f =0.2mm/r 3）切削速度：按指 导 教程表 5-2,当 材料 为 碳 钢时 粗 车 的速度 为60-75m/min,取 v=120 m/min 3.确定机床主 轴转 速 m in )/(36410514.3 1201 0 0 014.31 0 0 0 rdvnwcs 4.切削工 时 ，按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 1知 : ,102 mml 41l mm mmL 24 mml 53 nts2007 届本科生课程设计 16 m i n08.03648.0 51042421 fn lllLt j 工序七：精、 细镗 39mm 二孔及其倒角 一 .精 镗 39mm 二孔及其倒角 1.加 工条 件： 工件材料： 45钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求：精 镗 39mm 二孔 . 机床： T716A 镗 床（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 25）。 刀具： YT30 镗 刀 （查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 20）。 2.背吃刀量：精 镗孔 至 38.9mm, 单边 余 量 Z=0.1mm,一次 镗 去全部余量 , .1.0 mma p 3.进给 量 : 由 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.4 5查知： 取 f =0.1mm/r 4.切削速度：根据机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.4 6,确定金 刚镗床的切削速度 为 v=100m/min,则 m in )/(8 169.14.3 1 001 00 0 rn w 由于 T716A 金 刚镗 床主 轴转 速 为无级调速 ,故以上 转 速可以作 为 加工 时 使用的 转 速 . 5.切削工 时 : 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 1知 : 加 个 一 个 孔 时 l=27mm 2l =3mm 3l =5mm 1l =3mm 1mt =1.08 1 6 35327321 fn llll w=0.47(min) 所以加工 两个 孔 时 的机 动时间为 t=0.47*2=0.94(min) 二 .细镗 39mm 二孔及其倒角 1.加 工条 件： 工件材料： 45钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求： 细镗 39mm 二孔及其倒角 . 机床： T716A 镗 床。 nts2007 届本科生课程设计 17 刀具： YT30 镗 刀 。 2.细镗孔 至 39 027.0010.0 mm.由于 细镗 与精 镗孔 共享一 个镗 杆 ,利用金 刚镗 床同时对工 件精、 细镗孔， 故切削用量及加工 时 均与精 镗 相同 mma p 05.0 rmmf /1.0 mmrn w /816 v=100m/min t=0.74min 工序八：磨 39mm 二孔端面，保 证 尺寸 118mm 1.选择砂轮：见 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.2 1到表 3.2 11选择 各表， 结 果 为 WA46KV6P350 40 127 其含 义为：砂轮 磨料 为 白 刚 玉，粒度 为 #46 ，硬度 为 中 软 1级 ，陶瓷 结合剂 ，6号组织， 平型 砂轮 ，其尺寸 为 350 40 127 (D B d)。 2.切削用量的 选择 ： 见 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 32知： 选择 磨 床为 M7130型 号 。 砂轮转 速 1500n 沙 r/min(见 机 床说 明 书 )， 27.5v 砂 m/s。 轴 向 进给 量 0 .5 2 0afBmm（ 双 行程） 工件速度 10wv m/min 径向进给 量 0.015rf mm/双 行程 3.切削工 时： 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 8知 : 当 加工 1个 表 面时 121000 barLbZ Kt vf f式中 L加工 长 度 73mm； b加工 宽 度， 68mm； nts2007 届本科生课程设计 18 bZ 单 面加工余量， 0.2mm； K 系 数 ， 1.10； v工作台移 动 速度（ m/min）； af 工作台往返一次 砂轮轴 向 进给时 （ mm）； rf 工作台往返一次 砂轮径向进给 量（ mm） 1 2 7 3 6 8 1 . 1 1 0 9 2 0 3 . 6 4 ( m i n )1 0 0 0 1 0 2 0 0 . 0 1 5 3 0 0 0t 当 加工 两 端 面时 3 . 6 4 2 7 . 2 8 ( m i n )mt 工序九： 钻 螺 纹 底孔 4- 8mm. 1.加 工条 件： 工件材料： 45 钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求： 钻 螺 纹 底孔 4- 8mm. 机床： Z535机床（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 14）。 刀具：直柄麻花 钻 （查机 械制造 工艺设计简 明手 册 表 3.1 5）。 2.计 算切削用量： 1） 进给 量 f ： 根据指 导 教程表 5 22， 当 碳 钢的强 度 为 b 为 0.52-0.70Gpa, 0d 6.7mm 时 ， f 0.10 0.20mm/r。由于本零件在加工 6.7mm 孔 时属于 低 刚 度零件，故 进给 量 应 乘系 数 0.75， 则 f (0.10 0.20) 0.75=0.09 0.15mm/r 根据 Z535 机 床说 明 书（ 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 16）， 现取f 0.11mm/r 2）切削速度 v ： 根据指 导 教程表 5 22，查得切削速度 v =12m/min。所以 sn wdv1000= 7.6 121000 =570r/min 根据机 床说 明 书（ 机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 15），取nts2007 届本科生课程设计 19 wn 530r/min,故 实际 切削速度 为 v 1000wwnd = 10005308 =13.3m/min 3.计 算工 时： 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 5知 : l 24mm 1l 9mm 2l 3mm mt fnlllw21 =11.0530 3924 =0.6min 所以加工 2个螺纹孔时间为： T=0.6*2=1.2min 工序十 :攻 M8螺 纹 孔（取螺距 为 1mm） 1.加 工条 件： 工件材料： 45 钢， 碳 钢的强 度 为 163 196HBS、模 锻 。 加工要求：攻螺 纹 底孔 4- 8mm. 机床： Z535机床（查机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 14）。 刀具： 丝锥 。 2.切削用量： 1） 进给 量 f ： 因 为螺 距 为 1mm，所以 f 1mm/r. 2）切削速度 v ： 根据指 导 教程表 5 38查得： v 9.0m/min. 主 轴转 速： sn dv 1000= 100.9 1000=287r/min 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 4.2 15选 取机床 Z535转 速 为 275r/min,则 v 8.6m/min。 3.机 动工时： 按机械制造 工艺设计简 明手 册 表 6.2 14知 : l 10mm 1l 9mm 2l 0mm mt fnlllw)(2 21 = 1275 )0910(2 =0.15min nts2007 届本科生课程设计 20 所以加工 2个螺纹孔时间为： T=0.15*2=0.3min 4、夹具设计 为了提高劳动生产率，保证 加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师协商，决定设计第 2道工序 粗车 95mm端面及止口面。本夹具将用 C6201 卧式车床。刀具为成形刀具。 4.1问题的提出 本夹具主要用来车止口三个面，在本道工序加工时，由于止口面在后面工序中起到重要的作用且安装时也需要一定的精度要求，所以加工是要保证加工精度。 4.2夹具设计 4.2.1定位基准的选择 由零件图可知， 39上下两孔两者有同轴度的要求，且止口端面与 39孔轴线有平行度要求，选择 95止口为基准，即以一面加上一孔（自由度限制数：5）配合辅 助支承平面，使工件所需限制所有自由度全部限制。再使用快速斜楔夹紧机构进行卡紧。 4.2.2 切削力及夹紧力的计算 刀具材料查切削用量简明手册表 1.2 硬质合金的应用范围分类和用途分组选刀具材料为 T15，适用于碳钢和合金钢加工，连续切削时的粗车、精车、半精车，间断切削时的断面精车，连续面半精铣与精铣。 车刀几何形状的选择 :查切削用量简明手册表 1.3,硬质合金车刀，加工材料为 45号钢，车刀切削部分的几何形状：前角 0=8前刀面形状为卷屑槽带倒棱型 , 后角 0=8 (5 -8 ),主偏角 r=90 ,副偏角 r =12 , 刃角 s=0 , 刀尖圆弧半径 =1.5mm, 过度尺寸 bs=0.5mm(0.5mm-1mm),过度刃偏角 rs=45 查切削用 量简明手册表 1.29切削过程切削力与切削切率的计算公式： nts2007 届本科生课程设计 21 切削力 kvfaCFfcpfcc c nyx fcfcfc进给力 kvaFfyXpFff c nfCF FfFyFf式中： fc 2795,ap 3mm,xfc 1,yfc 0.75,vc 65mm/min,nfc=0, ff=2880， ap=3mm， xff=1， yff=0.5, vc 65mm/min, nff=-0.4. （查切削用量简明手册表 1.27切削速度计算公式 .） kfc =kmf kkr kkk sffrk rf oFnHB S )190( （ 3-5） 1.02 0.89 1.0 1.0 0.91 kff =kmf kkr kkk sffrk rf oFnHB S )190( =1.02 1.17 1.0 1.0 1.0=1.2 kmf 查切削用量简 明手册表 1.29-1 钢和铸铁的硬度和强度改变时切削力的修正系数。 kkr 查切削用量简明手册表 1.29-2 加工钢和铸铁时刀具几何参数改变时切
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本文标题：传动轴突缘叉加工工艺及车止口三个面夹具设计【CAD图纸和说明书】
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