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输出 10 20 分度 夹具 设计 机械 加工 工艺 装备 CAD

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输出轴的钻10-ф20孔分度夹具设计及机械加工工艺装备含4张CAD图,输出,10,20,分度,夹具,设计,机械,加工,工艺,装备,CAD

内容简介：

指导教师学生姓名学号班级课题名称编制 输出轴零件的机械加工工艺，设计 钻 10-20 孔（分度）专用夹具内容及任务根据给定的零件图样，生产纲领按中等批量。编 输出轴零件的机械加工工艺规程，编制 钻10-20孔（分度） 工序的工序卡及设计其专用机床夹具。拟达到的要求或技术指标一、设计图纸1、毛坯图、零件毛坯合图各一张(3 或 4 号图 CAD 出图，手工图为 2 号或 3 号装配)2、关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4 号图)3、指定工序夹具装配图一张(2 或 3 号图)4、夹具部分零件图 12 张(图幅自定) 二、设计说明书1、设计说明书(一份，格式按毕业设计规范要求)2、夹具 3D 装配效果图一张(3 或 4 号图，可渲染)、夹具视频一份。以书面交设计资料，同时交电子文档备查。进度安排起止日期工作内容第一周至周 3搜集、准备参考资料，完成机械加工工艺及比较第一周结束完成工艺卡及其相关计算，完成零件定位分析等第二周至周 3设计夹具，完成装配图；建立部分零件三维模型第二周结束完成说明书、全部图纸，准备答辩主要参考资料1 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,2018.2 胡兰凤. 互换性与技术测量基础M. 北京：高等教育出版社，2010.3 王启平.机床夹具设计M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2005.4 卢秉恒.机械制造技术基础M.北京:机械工业出版社,2017.5 陈宏均，马素敏.金属切削速查速算手册【M】.北京：机械工业出版社，1999.摘要机械制造业是一个国家的立国之本，是一个国家的民族产业和支柱产业，同时其发展对世界经济起着非常重要的作用，而机械加工工艺的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。本文论述的是输出轴的加工工艺和夹具设计，着重于几个重要表面的加工，具有一定的尺寸，形状，位置要求，还有一些强度， 表面粗糙度要求，通过对输出轴加工工艺的分析，设计出一套符合经济性要求和结构要求的工艺路线。关键词：输出轴，工艺分析，工艺设计，夹具设计目录摘要1前言3第 1 章输出轴零件工艺分析41.1 输出轴零件的作用与结构41.1.1 输出轴零件的作用41.1.2 输出轴零件的结构特点41.1.3 输出轴零件的结构工艺性41.2 输出轴零件关键表面的技术要求4第 2 章 输出轴零件工艺设计52.1 输出轴生产类型的确定52.2 输出轴毛坯的选择与毛坯图的说明52.2.1 输出轴毛坯选择52.2.2 输出轴毛坯图的说明52.3 输出轴工艺路线的确定62.3.1 方案一62.3.2 方案二72.4 输出轴加工余量、切削余量的确定82.5 输出轴加工刀具和量具的确定112.5.1 刀具的确定112.5.2 量具的选择11第 3 章 10-20 分度钻孔夹具设计123.1 10-20 分度钻孔夹具总体方案设计123.2 10-20 分度钻孔夹具定位分析及误差计算123.3 10-20 分度钻孔夹具夹紧机构设计与夹紧力计算133.4 10-20 分度钻孔夹具对刀及导引装置设计143.5 10-20 分度钻孔夹具夹紧操作动作说明14设计心得15参考文献16前言机械制造技术基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从锻炼自己分析问题、解决问题的能力， 为今后找到一个好工作打下一个良好的基础。我也相信通过课程设计，我们能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。本次课程设计是机械制造技术基础这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。第 1 章输出轴零件工艺分析1.1 输出轴零件的作用与结构1.1.1 输出轴零件的作用输出轴主要应用在动力输出装置中，是输出动力的主要零件之一。其主要作用是传递转矩，使主轴获得旋转的动力，其工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩。因此，该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度。1.1.2 输出轴零件的结构特点输出轴的在直径为 55mm 的外圆柱表面开有键槽，并且在75 的外圆柱表面钻6 深 8 的斜沉头孔，其沉孔为10；在直径为 176mm 的法兰盘端面开有直径为 50，80，104mm 的内孔，呈阶梯状；在法兰盘上加工 10-20 的法兰孔，在输出轴的斜面上钻 2-8 的斜孔。1.1.3 输出轴零件的结构工艺性从零件图可以看出输出轴的加工精度与表面质量是合理的；同时保证了位置精度；且输出轴的倒角均为 1mm，减少了加工量；综上所述，输出轴的结构工艺性是合理的。1.2 输出轴零件关键表面的技术要求其主要加工表面有55、60、65、75、176 的外圆柱面，50、80、104 的内圆柱表面，尺寸精度大部分为 IT6 级。粗糙度方面表现在80 内圆柱表面为 Ra3.2,位置要求较严格，表现在55 的左端面、80 内孔圆柱面对75、60 外圆轴跳动度为 0.04mm，20 孔的轴线对80 内孔轴线的位置度为0.05mm，键槽对55 外圆轴线的对称度为 0.08mm；热处理方面需要调质处理，到 200HBS。第 2 章 输出轴零件工艺设计2.1 输出轴生产类型的确定查阅文献1表 6-3 零件生产纲领为 10000 件一年，输出轴为中型零件，故确定生产类型为大批量生产。2.2 输出轴毛坯的选择与毛坯图的说明2.2.1 输出轴毛坯选择输出轴毛坯种类的选择取决于零件的作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得的可能性，输出轴毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。由加工图纸可知零件的材料为 45 钢，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，不仅浪费材料， 而且加大了机床，刀具以及能源等的消耗，若选用焊接或铸造可能达不到零件要求 200HBS 的强度；而锻件具有较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。所以综上选择锻件中的模锻。2.2.2 输出轴毛坯图的说明(1) 毛坯图说明在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消耗的减少，会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择毛坯。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。(2) 毛坯图图 2.12.3 输出轴工艺路线的确定2.3.1 方案一1. 热处理：在毛坯成型后，进行正火处理。2. 粗加工：以右端面和176 外圆表面为基准，粗车左端面和55 外圆柱表面。以左端面和55 外圆柱表面粗车右端面和176 外表面。以55 轴线为基准钻中心孔。以右端面和176 外表面为基准粗车75、65、60 外表面。以55 外表面为基准粗镗80 内孔表面，再粗镗104、50 内孔表面。3. 热处理：对工件进行调质处理。4. 半精加工：对中心孔进行修模处理以轴线和55 外表面为基准铣键槽。以两端中心孔为基准先半精车再磨削55、75、60、65 外表面， 倒角。以55 外表面为基准半精镗80 内孔表面，倒角。以右端面和基准 D 为基准钻、扩、铰 10-20 通孔，然后钻8 斜孔、 10 沉孔、6 斜孔。5. 精加工：以轴线和75 外圆表面为基准精铣键槽。以中心孔为基准精磨55、75、60、65 外表面以55 外表面为基准精镗80 内孔表面。以端面为基准精铰 10-20 通孔。6.对工件进行去毛刺处理。2.3.2 方案二工序 1 毛坯正火处理工序 2 铣左右两端面，并打中心孔工序 3 粗车50、60、65、75、176 外圆表面工序 4 调质处理 200HBS工序 5 两端中心孔修模工序 6176 端面钻50 孔工序 7176 端面打中心孔工序 8 粗镗80、104 孔工序 9 精车 A、B、C、各台阶面，并倒角1 45 工序 10 精镗80 孔，孔口倒角1 45 工序 11 钻扩铰 1020 孔，孔口倒角1 45 工序 12 钻 28 孔工序 13 铣键槽工序 14 去除毛刺经对比，选用方案一2.4 输出轴加工余量、切削余量的确定表 2.1 176 外圆柱面轴段加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精车2IT10176F176 - 0.14粗车3IT12179F179 - 0.4毛坯 2181F181 2表 2.2 55 外圆柱面轴段加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精磨0.1IT655F55+0.023+0.003粗磨0.25IT955.10F55.10-0.024半精车1.8IT1055.35F55.35 - 0.19粗车2.85IT1257.15F57.15 - 0.46毛坯 260F60 2表 2.3 60 轴段加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精磨0.1IT660F60+0.065+0.045粗磨0.25IT960.1F60.10-0.019半精车1.8IT1065.35F60.350-0.120粗车2.85IT1262.15F62.150-0.30毛坯 265F65 2表 2.4 65 轴段加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精磨0.10IT665F65+0.023+0.003粗磨0.25IT965.1F65.100-0.019半精车1.8IT1065.35F65.350-0.120粗车2.85IT1267.15F67.150-0.30毛坯 270F70 2表 2.5 75 轴段加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精磨0.10IT675F75+0.023+0.003粗磨0.25IT975.1F75.100-0.019半精车1.8IT1075.35F75.350-0.120粗车2.85IT1277.15F77.150-0.30毛坯 280F80 2表 2.6 104 内孔加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精镗1.8IT7104F104粗镗3.2IT10103.2F103.2+0.1400毛坯 299F90 2表 2.7 80 内孔加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精镗1.5IT780F80+0.042+0.012粗镗2.5IT1078.5F78.5+0.120毛坯 276F76 2表 2.8 50 内孔加工余量计算工序名称供 需 间余量/mm精度/mm工 序 基本 尺 寸/mm尺寸、公差/mm精镗1.5IT750F50粗镗2.5IT1048.5F48.5+0.120毛坯 246F46 22.5 输出轴加工刀具和量具的确定2.5.1 刀具的确定刀具应具有高刚度，足够的强度和韧度，高耐磨性，良好的热导性，良好的工艺性和经济性。由于材料是 45 钢，45 钢具有良好的切削性能，且具有较高的强度和良好的韧度。所以 YT 类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，较高的耐热性，在高速切削钢料时刀具磨损小，寿命长，所以适合加工 45 钢这种材料。加工55606575176 外圆是粗车用 YT5，半精车用 YT15；50 粗车用 YT5,10480 粗镗用 YT5;钻，铰 10-20 孔用高速钢，钻 2-8 孔用高速钢。2.5.2 量具的选择读数值 0.02、测量范围 0-150 游标卡尺。读数值 0.01、测量范围 0-150 游标卡尺。读数值 0.01、测量范围 50-125 的内径千分尺。第 3 章 10-20 分度钻孔夹具设计3.1 10-20 分度钻孔夹具总体方案设计方案一图 3.5本方案拟用长定位套以及定位套夹紧工件方式定位及夹紧工件。长定位套限制输出轴四个自由度，分别为 xy 的转动和 xy 的移动。钻头加工方向为右到左。方案二图 3.6本方案拟以80 的沉孔和大圆面为定位基准。80 的沉孔限制工件 xy 转动两个自由度，大圆面限制工件 xy 的转动 z 的移动三个自由度。夹紧方向为由左到右，钻头加工方向从右到左。3.2 10-20 分度钻孔夹具定位分析及误差计算(1)定位基准的选择。方案一：孔20 设计基准为轴线，但定位基准为直径75 的轴外圆面。 所以定位误差不为零。设计基准最大的位置变动即为定位误差：Ddwmax= DRmax + Drmax= 0.042方案二：设计基准为轴线，但是定位基准为80 的沉孔内圆面，定位误差不为零：Ddwmax = DR max + Dr max = 0.0613.3 10-20 分度钻孔夹具夹紧机构设计与夹紧力计算如图，采用长定位套夹紧。图 3-7刀具:高速钢麻花钻,钻头直径为 19.98mm 根据切削手册公式：Fz = 309Df 0.8 KP（3-5）p式中：M = 0.21D2 f 0.8 K（3-6）FZ = 轴向切削力（n）D = 钻头直径f=每转进给量KP=修正系数（KP=0.75）M=切削力矩（Nm）可求得：Fz=734 N； M=10 NmFr = Mr（3-7）Fr=267(N)75 轴上所受合力为; F=781N （3-8）式中：Ff=75 轴上圆周表面的摩擦力；f=轴与定位套之间的摩擦系数，查表 f=0.1 可求得：Ff = 7810 (N)根据机床夹具设计手册表 1-2-12，查得 M20 螺栓的许用夹紧力为 16000N, 小于 M20 螺栓夹紧力，安全系数为 K=2,满足要求。根据机床夹具设计手册表 1-2-12，查得 M20 螺栓的许用夹紧力为 16000N,小于 M20 螺栓夹紧力，安全系数为 K=2,满足要求。3.4 10-20 分度钻孔夹具对刀及导引装置设计确定导向装置本工序为在平面上钻孔，采用特殊钻套，如下图，因生产批量较大，钻套机