分度轴架工艺夹具设计

毕业设计说明书专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院二O一三届毕业设计（论文）任务书专业：机械制造与自动化 班级： 姓名： 学号： 一、设计题目(附图)： 分度轴架 零件机械加工工艺规程制订及第 35 工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、指定工序刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（A4图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。五、起止日期：2 00 年 月 日一2 00 年 月 日(共周)六、指导教师：七、审核批准： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 日目录第一部分工艺设计说明书（4）第二部分第35号工序夹具设计说明书（16）第三部分第20号工序刀具设计说明书（19）第四部分第20号工序量具设计说明书（22）第五部分毕业设计体会（25）第六部分 参考资料（26）第一部分工艺设计说明书1、工艺规程1、1 零件结构功用分析分度轴架属箱体类零件，该零件结构复杂，加工部位多，有两对难加工的轴承孔，主要起到支承轴，并保证其正确位置的作用。1、2 图纸分析该箱体结构复杂，外形尺寸不大，可采用铸造，两对轴承孔精度IT7，同轴度0.02mm，与端面垂直度0.03mm，其余孔、油孔，由于孔较小，且有位置度要求，故不铸出，适量减少精度，通过装配达到精度要求。1、3 技术要求 孔径精度主要孔的尺寸公差IT7,其余未作规定，孔的形状精度未作规定，控制在尺寸公差范围即可。 孔的位置精度同一轴线上与、与的同轴度误差为0.02mm，与端面的垂直度误差为0.03mm，与轴线与与轴线的垂直度误差为0.03。 孔与平面的位置误差与轴线与箱体底板上平面的垂直度误差0.02mm。 主要平面的精度底面、底板上平面表面粗糙度为1.6um，通过刮削达到。 表面粗糙度轴承孔表面与端面，油孔表面粗糙度为1.6um，其余加工面表面粗糙度为12.5um，其余铸造保证在2550um即可。2、毛坯的确定2、1毛坯类型该件起支承轴的作用，要求材料有很高的强度，并且结构复杂，中批量生产，铸铁成型容易，可加工性良好，并且吸振性好，成本低，故而选HT200铸造，为提高效率，其余小孔不铸出。2、2加工余量由机械加工工艺设计资料表1.2-10知中批生产铸铁的尺寸公差等级IT8IT10级，选IT9级查得毛坯加工余量为5mm。有机械加工工艺设计资料1.22知铸铁机械加工余量等级CT5CT7，选CT6级查得毛坯尺寸偏差为1.42、3毛坯零件合图草图3、机械加工工艺路线确定3、1加工尺寸分析尺寸尺寸精度表面粗糙度尺寸尺寸精度表面粗糙度IT8IT9IT7Ra1.6IT12IT13Ra1.6IT7Ra1.6IT8IT9IT7Ra1.6IT11IT12Ra1.6IT7Ra1.6IT7IT8Ra1.6同一轴线上与、与的同轴度误差为0.02mm，与端面的垂直度误差为0.03mm，与轴线与与轴线的垂直度误差为0.03mm。3、2确定加工阶段加工阶段分为粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段3、2、1粗加工阶段 （1）毛坯退火热处理（2）粗加工底板上表面 箱体侧面 粗镗 目的 切除大部分余量，把毛坯加工至接近零件最终形状和尺寸，只留下少许的加工余量，通过这个阶段还可以及时发现铸件的裂纹等缺陷，采取相应的措施。3、2、2半精加工阶段半精镗 粗铰70目的 为精加工做好准备3、2、3精加工阶段精镗 ，精铰70，刮削 底面及底板上表面达到零件设计要求3、3确定加工面的定位基准及加紧方案3、3、1精基准的选择箱体底板上表面和箱体左侧面为装配基准，并且是、这两个轴承孔的设计基准，影响轴承孔的位置精度，故而选这两个面为精基准加工 端面 ，保证这两面与轴承孔及端面的位置精度要求。 轴承孔与轴承孔及底板上表面又有位置精度要求，故选箱体底板上表面，箱体左侧面和孔为精基准加工，从而保证箱体底板上表面、端面，- -之间的位置精度。3、3、2粗基准的选择以箱体底面和箱体底板右侧面为粗基准，分别加工底板上表面和箱体左侧面两个精基准面3、4加工顺序的安排箱体零件主要由孔和平面构成，加工顺序为，先面后孔，先主要后次要，这样可以用加工好的平面定位来加工孔。因为轴承座孔的精度要求很高，加工难度大。先加工好平面，再以平面为精基加工孔，这样既能为孔的加工提供可靠的精基准，同时可以使孔的加工余量较为均匀。3、5工序的集中与分散根据该工件生产批量是中批生产，工件结构比较复杂，技术要求高的特点，该工件的工序应适当集中，减少装夹次数，缩短生产周期，保证技术要求3、6工序简图（1）铸造（2）时效 人工时效（3）铣箱体底板上表面（4）铣箱体侧面（5）镗、 、端面（6）镗、 、 端面（7）钻、油孔，精铰油孔 （7） 4钻4、锪4、（8）钻、铰、攻丝2M12深25（9）钻、，精铰，锪台阶孔，钻、铰、攻丝M101（10）刮箱体底板上表面和端面4、工序尺寸及其公差确定55H7内孔工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸5050粗镗0.115353半精镗0.0620.7554.554.5精镗0.0250.25555570H7内孔工艺路线工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸6565粗镗0.1216868粗铰0.0740.7569.569.5精铰0.030.2570705、设备、工艺装备确定根据中批生产的生产类型和工艺特性，设备主要采用普通设备，而工艺装备主要采用手动专用装备。6、切削用量及工时定额确定6、1 切削用量确定切削用量按照首先ap,再f，最后v 的顺序确定。确定ap时，对于普通切削加工，各工序的余量尽量一个行程切除。如果余量太大，也可分为两个行程切除，第一次切去2/3，第二次切去剩下的1/3。确定f时，应该算是否能够保证表面粗糙度要求。然后查表确定刀具的耐用度。最后利用公式求得v的大小。以下以镗55H7孔为例，说明确定切削用量的方法和步骤：1. 刀具有关数据：刀具镗刀 采用国标刀耐用度取60min2. 背吃刀量确定：已知：孔55H7进行镗削，最大余量约为5mm令ap=2.5mm3. 进给量确定考虑到表面粗糙度要求为Ra=12.5，因HT200的硬度HBS170241,粗镗后进行精镗。计算的进给量f=0.18mm4. 切削速度计算： 因为 查表 =8.1 xv =0 yv =0.55 m=0.125 Zv=0.25所以 v=3.78m/min 机床主轴转速n=76r/min然后选用机床具有的与计算转速接近的额定的转速作为实际转速5. 机床主电机的功率核算 粗加工阶段要切除的余量大，加工时需要较大的切削功率，所以，还要对机床的功率进行核算 轴向力计算 查表得 计算的F=1704N 扭矩计算： 计算的M=44N.m 功率计算已知：T62机床主电机功率2.2kw，可以肯定，完全可以满足加工要求。6. 刀杆强度校核： 可承受切削力弹性摸量： 惯性矩：刀杆伸出长度：=2d=32mm;允许挠度=0.1故因为故所确定的切削用量合里6、2工时定额的确定 各辅助工作所消耗的时间查表求得并列与图中 故T辅助=3+3+2+2+1+3+3=17（s） 则基本时间T基本=（6+90）/0.5*60/76=160s故作业时间T作业=T基本+T辅助=160+17=177s可布置工作地时间T布置=T作业*0.05=177*0.05=9s取休息及生理需要时间T休息=T作业*0.02=177*0.02=3.5s取工作准备，终结时间T准，终=2*3600=7200s故单件时间定额T单件=T作业+T布置+T休息+T准，终=177+9+3.5+7200/4000=192（s）第二部分第35号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析由工序图可知此13，,10，8为自由公差，加工精度要求不高，体加工要具求如下：在摇臂钻床上加工，属中批生产2.定位方案确定（1）理论限制自由度分析分析加工要求必须限制的自由度，为保孔的正确位置，该工件必须限制工件六个自由度，即X移动、x转动 y移动、y转动、Z转动，Z移动。（2）定位基准选择择70及大平面定位3.定位元件确定一空一面定位，一个心轴一个支撑钉4.定位误差分析计算定位误差（dw）的计算：由于定位基准与工序基准重合jb =0 db：工件以70圆孔定位为任意边接触；db=D+d+minD=0.039mm d=0.025mmdb=0.064mm dw=jb+db =0.064mm 1/3 T=1/3x0.25=0.083mm dw1/3 T=0.083mm满足要求5.夹紧方案及元件确定工件在加工时所受的力有加紧力F、切削力F和夹具重力G，三者方向一致，钻削力有利于夹紧，故所需夹紧力很小，可以满足6.夹具总装草图第三部分第20号工序刀具设计说明书1.工序尺寸精度分析D w=70+0.050 0 IT8 Ra1.62.刀具类型确定由刀具设计手册 表4-48图4-128查得为高速钢椎柄机用铰刀3.刀具设计参数确定已知条件 被加工孔直径和公差D w=70+0.03 0 IT7 Ra1.6 工件材料：铸铁，铰削长度l w=18mm 预制孔直径：D w1=69.8mm 设计锥柄高速钢机用铰刀设计步骤序号项目数据来源或计算公式采用直1结构形式锥柄焊接整体式2刀具材料切削部分：W18Cr4V柄部：45钢3几何角度查机械制造技术实训教程表3-1得；=45 s=0r=5p=6=8p=04铰刀直径及公差d0= D w=70mmG=0.35IT=0.35X0.03=0.0105d0=70mmG=0.01055铰刀直径极限尺寸及铰刀直径标注d0max= D wmax-0.15ITd0max=（70+0.03）-0.15x0.03=70.0255mmd0min= d0max-0.35ITd0min=70.0255-0.35x0.03=70.015mm计算得：70+0.0255 +0.0150查表得：70+0.0255 +0.0150d0max=70.0255mmd0min=70.015mm70+0.0425 +0.0256倒锥量及倒锥尾部直径倒锥量：0.040.06mmd01= d0-倒锥量=70+0.0255 +0.0150-0.05倒锥量：0.057切削部分前端直径d02= d0-（1.31.4）2Ad02=48-1.3x（70-69.8）mm=67.4mmd02=67.4mm8齿数Z=（1.5d0+（24）mmZ=（1.570+2）15Z=159齿槽截形及参数B型圆弧齿背F=1.8R=20r=110前导锥l 3切削部分l 1圆柱校准部分l 2工作部分l焊接部分l c圆弧半径rl 3=12mml 1=（1.31.4）Actanrl 1=1.4x0.1xctg5=0.052mml 2=（0.250.5）d 0=0.5x70=35mml=（0.83）d 0=2.6x70=182mml c=l+（46）=182+6=188mmr=0.51.5mml 3=1.5mml 1=0.052mml 2=35mml=182mml c=188mmr=1mm11铰刀总长颈部直径莫氏锥号中心孔L=400mmd 03=60mm5（见机械制造技术实训教程表3-7B型带护锥 d=3mmL=400mmd 03=60mm莫氏5号B 3技术条件（见图）铰到工作图(见图) 4.刀具工作草图 第四部分第20号工序量具设计说明书1.工序尺寸精度分析孔70+0.03 0 IT7 Ra1.62.量具类型确定由工件基本尺寸70+0.03 0从机械制造技术基础课程设计指南表5-109查得可采用三牙锁紧式圆柱塞规。 由互换性与测量技术表6-2查得工作量规制造公差T=3.6m，位置要素Z=4.6m，形位公差T/2=0.0018mm.3.极限量具尺寸公差确定通规：上偏差Es=Ei+Z+T/2=0+0.0046+0.0016=+0.0064mm 下偏差Ei=Ei+Z-T/2=0+0.0064-0.0018=+0.0028mm磨损偏差：Eu=Ei=0磨损极限：D+Eu=70mm通规尺寸：70+0.0064 +0.0028止规：上偏差=Es=+0.030 下偏差=Es-T=0.030-0.0036=0.0264mm止规尺寸：70+0.0300 +0.02644.极限量具尺寸公差带图5. 极限量具结构设计）第五部分毕业设计体会毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结。通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度。从而对我们所学专业知识做出有力判断。从我们拿到零件图纸的第一天开始，我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间。为我们圆满的完成任务奠定了良好的基础。我们以前所接触的只是课本上的知识，对