连接轴零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计

课程设计连接轴零件的机械加工题目工艺规程及工艺装备设计班级涉外机械071一、设计题目连接轴零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料（1）被加工零件的零件图（草图）1张（2）生产类型中批或大批大量生产三、上交材料（1）被加工工件的零件图1张（2）毛坯图1张（3）机械加工工艺过程综合卡片1张（4）与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张（5）夹具装配图1张（6）夹具体零件图1张（7）课程设计说明书（约50008000字）1份四、进度安排参考（1）熟悉零件，画零件图2天（2）选择工艺方案，确定工艺路线，填写工艺过程综合卡片5天（3）工艺装备设计（画夹具装配图及夹具体图）9天（4）编写说明书3天（5）准备及答辩2天五、指导教师评语成绩指导教师冷岳峰日期摘要介绍课程设计的主要内容及意义这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计，包括零件图、毛坯图、装配图，夹具图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。ABSTRACTTHISTIMEIDESIGNTHELATHESOFTHESHIFTFORKS,INCLUDINGTHATTHEPARTPURSUING,THEBLANKPURSUES,ASSEMBLINGPURSUES,THEMACHINEWORKPROCEDURECARDTHEWORKINGPROCEDURECARDEVERYSHEETWESHOULDKNOWTHEPARTVERYWELLANDKNOWITSEFFECTFIRST,ITISWORKEDINTHEORGANIZATIONWHICHISUSEDFORCHANGETHESPEEDINALATHE,ANDTHEMAINLYROLEOFTHEPARTISALTERTHESPEEDTHEN,WEDESIGNTHEDIMENSIONOFTHEBLANKANDINSTRUMENTPROCESSAMARGINOFTHEPARTACCORDINGTOPARTCHARACTERANDTHEHARSHNESSOFEACHFACEFINALLY,IDESIGNTHEHANDICRAFTSROUTEPICTUREOFTHESHIFTFORKS,WORKOUTTHEFASTENINGMOTIONSCHEMEBEINGWORKPIECESTURN,DRAWUPCLAMPASSEMBLINGPICTUREASFARASMYINDIVIDUALBECONCERNED,IWANTTOKNOWINGTHEGENERALPRODUCTIVETECHNOLOGYOFMACHINEPART,CONSOLIDATINGANDDEEPENINGTHEKNOWLEDGEOFBASICCOURSEANDSPECIALIZEDCOURSEWHATIHAVEALREADYLEARNED,INTEGRATESTHEORYWITHPRACTICE,ANDIMPROVETHEABILITYTOSOLVEPROBLEMS,WHATSMORE,STRIKINGTHEBASISFORTHEFUTUREWORKANDTHEFOLLOWINGCOURSESSTUDYING目录摘要1摘要（英译）1（附加件）1零件分析511零件的作用512零件的工艺分析52零件的加工与设计工艺721确定毛坯的制造形式722基面的选择7221粗基准选择7222精基准的选择723制定工艺路线724机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定825时间定额计算及生产安排93专用夹具设计1031夹具的选择1032定位误差的分析1133夹具的设计及简要说明12331定心夹紧装置设定12332切削力的计算与夹紧力的分析12333夹具精度分析13334夹具操作的简要说明1334小结134结论14参考文献151零件分析11零件的作用题目所给定的零件是连接轴，轴产生旋转运动，连接并且带动其他部件使其运动，并将旋转转为直线运动，它在工作过程中将承受周期性的复杂的交变载荷。其主要作用是传递转矩，是连杆获得所需的动力。12零件的工艺分析由连接轴零件图可知，它的外表面上有多个平面需要进行加工，此外各表面上还需加工一系列阶梯轴和螺纹。因此可将其分为两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求它们之间有一定的位置要求现分析如下121以40MM外圆面中心的加工表面这一组加工表面包括直径为40MM的孔，直径为3220MM的轴这组加工表面有一定的位置要求，主要是对A的圆跳动公差为0015MM；122以轴心线两端为中心的加工表面这一组加工表面螺纹6MM这组加工表面有一定的位置要求，主要是螺纹间距6MM，倾角15度。13零件加工的主要问题和工艺过程设计分析（1）连接轴在模锻时，要在直径方向上留出工艺尺寸量；（2）为保证加工精度，对所有加工的部位均应采用粗、精加工分开的原则；（3）连接轴加工应充分考虑在切削时平衡装置；（4）对加工轴40、32时，应该考虑其与轴线的径向圆跳动要求；2零件的加工与设计工艺21确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。考虑到主轴的零件不大，零件比较简单，应采用锻造。而且投资较少，成本较低，生产周期短。22基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，不盲目的选择基面。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。221粗基准选择在大批生产的条件下，保证基准的统一。主轴加工粗基准的选择尽量选择同一个基准，所以在这种情况下我们选择40的端面做为粗基准。222精基准的选择加工输出轴的的键槽时，选择32圆的端面。可以保证下面加工的精度。23制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案1粗车连接轴两端面2精车连接轴两端面3粗车40MM，32MM，20MM圆4精车40MM，32MM，20MM圆5精车螺纹6粗车锥面7精车锥面8精车倒角9精车30倒角10中检11热处理12校正13清洗14终检24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定主轴零件材料为45钢，硬度200HBS，毛坯重量约15KG，生产类型为大批生产，采用毛坯锻造件。241车40MM外圆面。由于这些表面的粗糙度要不较高，它们的表面粗糙度都是，根据工序要求，轴径40MM加工分粗、精车。5AR粗车参照机械加工工艺手册表235，其余量规定为，现取08。3精车参照机械加工工艺手册表2339，其余量规定为25轴径40MM锻造毛坯的基本尺寸分别为400825433MM。根据机械加工工艺手册表2311,锻件尺寸公差等级选用CT1113，再查表239可得锻件尺寸公差为，现取7MM。对49轴径176MM有毛坯的名义尺寸为400825433MM毛坯最小尺寸为43335398MM毛坯最大尺寸为43335468MM而对于轴径粗糙度要求为RA16,精车能达到要求，此时直径粗M加工余量2Z3MM精加工为05MM能满足加工要求。242粗、精车32MM的外圆面根据工艺要求，32MM端面精度要求粗糙度为RA16。需要粗、M精车加工就可以了。243粗、精车20MM端面根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为RA32，需要粗、精车就可以了，此时的粗加工余量2Z3MM，精加工余量取2Z05MM就能满足加工要求。25时间定额计算及生产安排一年以300个工作日计算，再以每天8小时工作时间，实际一个加工时间为2157MIN。所以总的加工个数约为6676个。参照3表252，机械加工单件（生产类型中批以上）时间定额的计算公式为（大量生产时）NTKTTZFJD/0/NTZ因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为1TTFJD其中单件时间定额基本时间（机动时间）JT辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种FT辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值K综上所述该设计适合大批量生产。3专用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。并设计工序5车螺纹的夹具。本夹具将用于C6201卧式车床31夹具选择夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。28201090120005A005AA40H7H640717161645155063202516070311问题的提出本夹具主要用车M6的螺纹，没有技术要求，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。312夹具设计1、定位基准选择由零件图可知，攻M6的螺纹，没有技术要求，为使定位误差为零，应该选择轴线为定位基准保证该角度。为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，2、切削力及夹紧力计算由实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于工作台,查车削手册表23，切削力计算公式为FKFDCFYZF0其中，D58MM。，417020F，与加工材料有关,取094；与刀具刃磨形状有关,KKHXMFMKXF取133；与刀具磨钝标准有关,取10，则FN28407502132、定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为六个定位销，这六个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同。此外，这六定位销共同保证加工孔。（2）计算轴中心线与工作台的垂直度误差。大径40与较小的32的最大间隙为0615MAX则轴中心与工作台平面的垂直度误差为002600050021。（3）计算定位轴与工作台的平行度误差。定位轴与夹具体的最大间隙为034105MAX夹具体的长度为120MM，则上述间隙引起的最大平行度误差为0034/120，即024/100。33、夹具设计及操作的简要说明331定心夹紧装置设计夹紧装置一般由力源装置、中间传力机构、夹紧元件与夹紧机构所组成。设计本夹紧装置考虑到夹紧简单、夹紧力可靠。由于CM6125车床输出轴的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，原始夹紧力可以连续作用，夹紧可靠，方便实用。本道工序夹具的定位元件选用两个圆柱销、一个定位板来对输出轴定位。再用一个螺旋顶针对工件夹紧，从轴径方向夹紧工件。工件由于用2个圆柱销定位所以绕轴心线转动被限制了。由于夹紧力方向与车削力方向不同，轴心线方向上受到力的作用，所以用一定位板来定位。夹紧装置是夹具的重要组成部分。在设计夹紧装置时，应满足以下基本要求1）在夹紧过程中应保持工件定位时所获得的正确位置；2）夹紧应可靠和适当；3）夹紧装置应操作方便、省力、安全；4）夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应。332切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩加工，而钻削力远远大于扩的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由切削手册17得钻削力6082HBDFF钻削力矩91T式中8M231875331INAXAXHBB1025FRNF802668MT4109当用两把刀具同时车削时F2605182T974本道工序加工油孔时，工件后端放在定位块上。夹紧力方向与钻削力方向不同，有30的夹角的偏向，所以夹紧力N13256FCOS。2SIN30125F333夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主WD要保证两油孔尺寸。直径为，并采用钻套，导套孔径为M8M8，外径为同轴度公差为。固定衬套采用孔D8D0187205径为，同轴度公差为。0341625334夹具操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母12扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套，进行攻螺纹加工。34小结对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如丁位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。4结论经过三周的课程设计，其中我翻阅了大量的资料，了解并复习了我们所学习的有关机械制造与机械设计方面的知识，感觉自己有了很大的进步。从无知，到现在