【工装夹具类】工艺类-轴的机械加工工艺规程及夹具设计[Z]
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工装
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设计
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【工装夹具类】工艺类-轴的机械加工工艺规程及夹具设计[Z],工装,夹具,工艺,机械,加工,规程,设计
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文档包括:说明书一份,18页,2张）图纸共7张:dwg第一部分 工艺设计说明书 2 第二部分 第 工序夹具设计说明书 3 第三部分 第 工序刀具设计说明书 第四部分 第 工序量具设计说明书 第五部分 毕业设计体会 第六部分 参考资料 轴 机械加工工艺规程 专 业 机械制造及自动化 班 级： 机制 3054 姓 名： 使刚敏 学 号： 17 号 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院 目 录 5夹具总装图 6零件 图 01 7零件图 02 8刀具工作图 9量具工作图 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 页 第 页 材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 模锻 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 0 锻 模锻 01 热处理 正火热处理 03 铣 铣左端面、钻中心孔 标卡尺 、 专用铣床夹具 05 铣 铣右端面、钻中心孔且保证 总长 370 标卡尺 、 专用铣床夹具 10 粗车 粗车各段外圆及端面 游标卡尺、两顶尖 装夹 、 90 0 外圆 车刀 15 半精车 粗车各段外圆及端面 标卡尺、 两顶尖装夹 、 90 0 外圆 车刀 20 铣 铣 30 25 20 24 各段外圆的键槽 标卡尺、 专用铣床夹具、 直柄键槽铣刀 25 车 车 螺纹 用量具、 两顶尖装夹 、 螺纹 车刀 30 热处理 30节外圆表面需高频淬火 35 粗磨 粗磨 30 25 20 30节，各段外圆 顶尖装夹 、 选用单头双限卡规 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 页 第 页 材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 模锻 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 40 精 磨 精 磨 30 25 20各段外圆 顶尖装夹 、 选用单头双限卡规 45 去毛刺 50 检验 55 入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 8 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 03 铣左端面 钻中心孔 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 专用铣床夹具 工位器具编号 工位器具 名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣左端面 游标卡尺 、 专用铣床夹具 2 钻 B 型 中心孔 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 铣 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 8 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 05 铣右端面 钻中心孔 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 专用铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣右端面 游标卡尺 、 专用铣床夹具 2 钻 B 型 中心孔 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 粗车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 8 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 10 粗车各段外圆端面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖 装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 （台阶） 切削深度 （台阶） 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗车 33 外圆 ，保证长度 5标卡尺、两顶尖 装夹 、90 0 外圆车刀 380 2 粗车 圆 380 1 3 粗车 圆 ,保证长度 11480 1 4 粗车 圆 ,保证长度 3180 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 半精车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 8 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 15 半精车各段外圆及端面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖 装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 半精车 圆 游标卡尺、 两顶尖装夹 、 90 0 外圆车刀 2 半精车 29 外圆 3 半精车 圆 4 半精车 24 外圆 5 半精车 圆 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 铣键槽 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 8 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 20 铣 30 25 20 24 各段外圆的键槽 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 专用铣床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣 30的键槽，槽宽 8标卡尺、 直柄键槽铣刀 2 铣 25的键槽，槽宽 6 3 铣 20的键槽，槽宽 5 4 铣 24 上的键槽，槽宽 5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 车 螺纹 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 8 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 25 车 纹 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 车 纹 专用量具、螺纹 车刀 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 粗磨 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名 称 轴 共 8 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 35 粗磨 30 粗磨 30 25 20 30节，各段外圆 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗磨 30圆 选用单头双限卡规 2 粗磨 25圆 3 粗磨 20圆 4 粗磨 30节外圆 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期 ） 会 签（日期） 精磨 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 31288 产品名称 零件名称 轴 共 8 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 40 精 磨 30 2520各段外圆 毛 坯 种 类 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹具编号 夹具名称 切削液 两顶尖装夹 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 精 磨 30圆 选用单头双限卡规 2 精 磨 25圆 3 精 磨 20圆 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 零件图 零件毛坯合图 夹具总装图 M 8x 1. 5M B 刀 具工作图 技术条件（1）、刀片材料 ，刀杆45钢；（2）、刀片型号： ；（3）、使用105号焊料，）、刃口不得有崩刀，刀面不得有裂纹。 量具工作图 毕业设计说明书 专 业 机械制造及自动化 班 级： 机制 3054 姓 名： 使刚敏 学 号： 17 号 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院 目 录 第一部分 工艺设计说明书 2 第二部分 第 工序夹具设计说明书 3 第三部分 第 工序刀具设计说明书 第四部分 第 工序量具设计说明书 第五部分 毕业设计体会 第六部分 参考资料 第一部分 工艺设计说明书 件结构功用分析 从传动轴的受力分析可知，它受扭转一弯曲复合作用力，由于其承受中等载荷，工作又较平稳，冲击力很小，所以可采用优质碳素结构钢的 45 号钢，坯料用热轧圆 钢。为了改善组织、提高力学性能，坯料要经过正火热处理 件技术条件分析 外圆 尺寸精度 ： 30 30 25 20 外圆 形状位置精度 ： 要求为 300 20 25 30 外圆 表面质量 ： 30 30 25 20 为 其它面 件结构工艺性分析 轴的 锻件强度较高，形状比较简单，外轮廓尺寸不大，在 轴 径 30 30 25 20 轴两端带有 结论： 轴的 结构 较 规则，在加工 键槽和 ，采用专用夹具定位和夹紧 ，螺纹加工安排在半精加工后，精加工前进行。 坯类型 在传递力矩过程时要承受很强的冲击力 和 很大的交变载荷 , 要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性 ,而且其轮廓形状不复杂 ,故采用锻件； 零件尺寸不大，而且零件属于批量生产 ,故采用模锻 。 坯余量确定 毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛 坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，但是毛坯制造费用会提高，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑。 ） 该零件的功能和技术确定其锻件公差等级为普通级； 2） f ：根据锻件成品质量 3） s： S=n 该零件为圆形， 假设其最大直径 37 长为 375 则在： /4 S=n=n=于 1之间 ，故该零件的形状复杂系数 1 级。 4） ：由于该零件材料为 45 钢 ，是 碳的质量分数小于 碳 素 钢， 故该锻件的材质系数属 M 1级； 5） 由零件图知， 除 30 30节， 25 20a 为 ，其余各加工表面 步 确定机加工余量 及 毛坯尺寸 ， 初选毛坯尺寸公差 根据毛坯尺寸公差 ，锻件质量，材质系数，形状复杂系数，初步确定本零件毛坯尺寸允许偏差， 根据锻件质量，零件表面粗糙度，形状复杂系数查参考书 1中表 5此查得单边余量 ： 零件 尺寸 初选 厚度方向 单边加工余量 初选 水平方向 单边加工余量 确定厚度方向 单边加工余量 确定水平方向 单边加工余量 初选 锻件尺寸 偏差 30 34 + 30 34 + 29 34 + 25 29 + 24 29 +115 15 + 20 24 +32 3 + 33 37 +370 75 +5 0 +证上述余量是否满足要求 计算 同上得， 锻件形状复杂系数 s= S=n=n= 1级 ；查表得，机械加工余量与上述相同，满足要求。 坯 零件合图草图 3机加工工艺路线确定 工方法分析确定 （ 1） 30圆 车（ 精车（ ， 键槽（ 磨（ 磨（ （ 2） 25圆 车（ 精车（ ， 键槽（ 磨（ 磨（ （ 3） 20圆 车（ 精车（ ， 键槽（ 磨（ 磨（ （ 4） 30圆 粗车（ ， 精车（ ， 热处理（ 30节 外圆 表面局部高频淬火 ） 削（ （ 5） 纹 车（ 精车（ 键槽（ 螺纹（配螺母） 工顺序的安排 铣端面钻中心孔 保证总长 370粗车 各 外圆和台阶端面 ， 半精车 各段 外圆和 切各段 槽， 加工 30 25 20 24各段的键槽，随后车 部热处理 30后粗精磨 30 25 200保证表面质量 位基准选择 基准的选择： 粗车 时以外圆和 两侧 端面为粗基准； 基准的选择： 以两 侧 端 面中心 孔 为 精 基准定位。 工阶段的划分 说明 加工阶段分为：粗加工阶段为工序 3、 5、 10； 半精加工阶段为工序 15， 20， 25， 30； 精加工阶段为工序 35， 40； 方案讨论： 纹加工安排在半精加工后，精加工前进行 ，故放到 半 精加工阶段来实现。 要机加工工序简图 工序 中心孔 工序 端面，钻中心孔 工序 10. 粗车各段外圆及端面 工序 15 半精车各段外圆及端面 工序 20 铣 30 25 20 24各段外圆的键槽 工序 25. 车 螺纹 工序 0节外圆表面需高频淬火 序 30 25 20 30节，各段外圆 工序 40 精 磨 30 25 20各段外圆 工序 45 去毛刺； 工序 50 检验； 工序 55 入库 . 序尺寸确定 加工表面 工序余量（双边） 工序尺寸及公差 表面粗糙度 / 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨 302520 200 30加工表面 工序余量（双边） 工序尺寸及公差 表面粗糙度 / 车 半精车 半精车 粗 车 半精车 半精车 粗 车 半精车 半精车 29 290 24 240 115 单边） 单边） 1140 150 32 单边） 单边） 310 20 5 单边） 单边） 60 0 370 3700 向 尺寸 的 工序尺寸 链图 择机床和夹具 1） 3、 05是 铣端面和钻中心孔 ，可采用专用夹具在 上加工； 2） 0、 15、 25 是粗车、半精车、车螺纹各工序的工步数不多，成批生产，不要求很高的生产率，故选用卧式车床能够满足使用要求， 又由于要求的精度较高，表面粗糙度值较小，需选用较精密的车床才能满足要求， 因此选用 使用通用夹具（两顶 尖 ）装夹； 3） 工序 20 是铣键槽， 可采用专用夹具在立式 铣 床上加工，故选 4） 工序 40， 45是磨削外圆， 使用专用磨床夹具，选用卧式磨床 择刀具 1） 工序 03、 05 在 铣 床上加工， 一般都选用硬质合金 端铣刀 ； 2） 工序 10、 15、 25 在车床上加工，一般都选用硬质合金车刀，加工刚质零件采用 硬质合金，粗加工用 精加工用 为了提高生产率及经济性， 选用 90 度 车刀 ，螺纹车刀和镗刀，切槽刀宜选用高速钢； 3） 工序 20 铣 键 槽，零件要求 铣切 宽度分别为 568所选 直柄键槽铣刀分别为 5B/6B/8B/ 择量具 本零件属于成批生产，一般采用通用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差 选择量具 粗加工外圆 数值 量范围0 150 游标卡尺 加工轴向尺寸 116 3 精加工轴向尺寸 115 2 精加工外圆 数值 量范围75 100 外径千分尺 ，精磨外圆 30用单头双限卡规（ 86） 25 20 30 切削用量及工时定额确定 工序 10（参考书 1） 本道工序为粗车（车台阶面和外圆） 已知加工材料为 45 钢， 6b=670件有外皮，机床为 件采用两顶尖装夹。 （ 1） 车外圆 33 的切削用量，所选刀具为 质合金车刀，刀杆尺寸 6片厚为 据 1表 5择刀具几何角度 s=00 ， o=120 ， o=60 o=40 r=90 0 ， r=100 ， =车双边余量为 f 根据表 5粗车钢料，刀杆尺寸 163件直径在 20 40f=r，按 床的进 给量 f=r 确定的进给量尚需满足机床进给机构的强度要求，故需进行校验： 根据表 5床进给机构允许的进给力 530N 根据表 5当钢 料 6b=570 6702f r， r=45 0 ， V=65m/， 进给力 60N。 r。 K f=f 所 选的进给量 f= C 磨钝标准 及耐用度根据表 5刀后刀面最大磨损量取 1m，车刀的耐用度为T=60 d 根据表 5用 质合金车刀加工 6b=600钢 料 3f r， V=109m/ 正 系 数 为 ，n=1000v/ 床的转速，选择 n=380 r/实际切削速度 V=表 5 6b=580 97066 277， 2f r， V=削功率的 修正系数为 故实际切削时的功率为 据表 5 n=120r/，机床主轴允许功率 故 所选切削用量在 f=r， V=n=380 r/ （ 2） . 确定粗车外圆 台阶面的切削用量，采用车外圆 33 的刀具加工这些 表 面， 加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 r， 台阶面的 r，主轴转速与 车外圆 33 的 转速相同。 （ 3） 台阶面的切削用量，采用车外圆 33 的刀 具加工这些表面，加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 r， 台阶面的 r，主轴转速与 车外圆 33 的 转速相同。 （ 4） . 确定粗车外圆 台阶面的切削用量，采用车外圆 33 的刀具加工这些表面，加工余量皆可一次走刀切除，车外圆 r， 台阶面的 r，主轴转速与 车外圆 33 的 转速相同。 基本时间 （ 1） 确定粗车 外圆 33 的基本时间，根据表 2外圆基本时间： L+2+*i/ L=1=ap/20 0 ,2=0, f=r， n=380 r/i=1 *380= 2） 确定粗车 外圆 基本时间，根据表 2外圆基本时间： L+2+*i/ L=2501=ap/20 0 ,2=0, r， r， n=380 r/i=1 250+2)/80+()/80= 3） 确定粗车 外圆 基本时间，根据表 2外圆基本时间： L+2+*i/ L=831=ap/20 0 ,2=0, r， r， n=380 r/i=1 83+2)/80+()/80= 4） 确定粗车 外圆 基本时间，根据表 2外圆基本时间： L+2+*i/ L=1=ap/20 0 ,2=0, r， r， n=380 r/i=1 )/80+()/80=定工序 10 的基本时间： s=第二部分 第 20 号工序 夹具设计说明书 工序 加工要在轴 槽宽为 6无其它技术要求，该工序在立式铣床上加工，零件属中批量生产。 理论 上限制自由度分析：槽宽由定尺寸刀具保证；保证槽深 应限制： x 移动、 y 转 动 ;保证 键槽长度应限制： x 移 动； 保证键槽对称度应限制： y 移动 ,z 转动； 综合结果限制： x 移动、 y 转动、 实际上限制自由度分析： V 形块 定位 y 移动、 y 转动、 大头端面用定位销定位 限制： 综合结果实际限制： x 移动、 y 转动、 工件 采用 V 形块 定位， 对称度分析： 基准不重合误差为： 基准位移误差为： 则： 尺寸 基准不重合误差为： 准位移误差为： d） =： 于 T=T/3= T/3，故该夹具能够满足加工要求 . 本套夹具采用 铰链压板 夹紧； 工件在加工时所受的力 主要是 切削力 F，由机床夹具设计手册表 1x=p=667 26 1083N
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