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毕业设计（论文）任务书一、学生姓名：王思远 学号：12413126二、题目：齿轮轴加工工艺及夹具的设计三、专题题目：四、题目来源：科学技术*、生产实践R、社会经济*、自拟*、经典*、其它*课题难度：适中、较难*五、结业方式：设计R、论文*六、主要内容：1、根据已给出的零件图编制加工工艺，写出工艺过程卡和工序卡； 2、在加工过程中设计需要的机床夹具，并按机械制图标准绘制出装配图及零件图； 3、将零件进行三维建模，做出零件三维图；4、将加工工序中一道工序进行数控编程，写出数控加工程序。七、主要(技术)要求：1、绘制三维零件图或者装配图； 2、绘制一张装配图（A1），详细零件图(折合2张A1图)；3、按照工序，编制工艺卡片，并配有相应的加工工序图；4、根据工艺卡片进行数控编程；5、完成毕业论文2万字左右。八、日程安排： 2015下半学年第10周:与导师见面，分配毕设题目； 第 11、12周:了解毕业题目要求，根据需要做的内容查资料； 第 13、14周:查询相关文献，撰写文献综述和选题报告； 第 15周:向老师提交开题报告，指导后进行修改，进行选题答辩。 2016上半学年第 2周：提交英文翻译，完善文献综述部分资料； 第 3周：分析零件图，设计加工工艺路线；第4周：设置加工余量，铸造（锻造）零件绘制毛坯图纸； 第5、6周：编制零件加工过程卡和工序卡； 第7、9周：选择典型工序，设计该工序的机床夹具； 第10、11周：完成夹具的总装配图，选择典型零件绘制图纸；第12周：完成所有二维CAD图纸,进行三维图设计；第13、14周：撰写、整理论文，打印装订，CAD出图，准备答辩；第15周：答辩。九、主要参考文献和书目：1 孙波.毕业设计宝典M.西安：西安电子科技大学出版社，20082 贾振元，王福吉.机械制造技术基础M.北京：科学出版社，20113 关慧贞，冯辛安. 机械制造装备设计M.北京：机械工业出版社，20134 邹青，呼咏.机械制造技术基础课程设计指导教程M. 北京：机械工业出版社，20115 吕广优.浅谈机械加工工艺编制的基本方法J.有色金属加工，2013（1） 指导教师1签字： 年 月 日指导教师2签字： 年 月 日 学 生 签 字： 年 月 日 系负责人章： 年 月 日II 毕业设计（论文）城南 学院 机械制造及自动化 专业 11级机电 班题 目 齿轮轴零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计教研室主任 年 月 日审查院 长 年 月 日批准摘要本文是对齿轮轴零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对支架零件的两道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为齿轮轴工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计两套夹具。关键词 齿轮轴，加工工艺，专用夹具，设计AbstractThis paper is the analysis of the gear shaft parts processing technology application and processing, including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture, the formulation of the process route, tool selection, cutting, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition, processing of two processes to support part of the design of special fixture.Many kinds of the machine tools fixture, the fixture, the most widely used, the size has been standardized, and there is a professional factory production. But widely uses in the volume production, specially the special fixture for gear shaft workpiece machining processes and services, to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The main content of this thesis is to design two sets of fixture design fixture.Keywords: gear shaft, machining process, fixture, design目录引言11 绪论21.1 机械加工工艺概述21.2机械加工工艺流程21.3夹具概述31.4机床夹具的功能31.5机床夹具的发展趋势41.5.1机床夹具的现状41.5.2 现代机床夹具的发展方向42工艺规程设计62.1 零件的分析62.1.1 零件的作用62.1.2 零件的工艺分析62.2 工艺规程设计72.2.1 确定毛坯的制造形式72.2.2 基面的选择72.2.3 制定工艺路线72.2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定112.2.5 确定切削用量123 钻2-4mm孔夹具设计253.1设计要求253.2夹具设计263.2.1 定位基准的选择263.2.2 切削力及夹紧力的计算263.3 误差分析与计算273.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用283.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构293.6 夹具设计及操作的简要说明303.7确定夹具体结构尺寸和总体结构30总 结32参考文献33致 谢34引言机械制造技术基础毕业设计是在学完了机械制造技术基础后的教学环节，它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生应当通过机械制造技术基础毕业设计在下述各方面得到锻炼：1.能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2.提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。3.学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称出处、能够做到熟练运用。3321 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。 比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明。总的来说，加工工艺是每个步骤的详细参数工艺流程是纲领，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。3) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 4) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。5) 填写工艺文件。 6) 选择毛坯。 7) 拟订工艺路线。 8) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在机床夹具设计是一项重要的技术工作。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。确定工件在夹具中占有正确位置的过程。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。（2）导向 导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置并引导其进行钻削。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。特别是近年来，对机床夹具提出了如下新的要求：1）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）提高机床夹具的标准化程度。4）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。5）适用于精密加工的高精度机床夹具。6）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。1.5.2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化四个方面。标准化机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。精密化精密化夹具的结构类型很多，随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。2工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目说给定的零件是齿轮轴，位于传动系统中，一般配合使用。主要作用是用于空间交错的两轴间传递运动和动力的传动机构。零件上有两个的轴段，用于与轴承内圈相配合，其支承作用。用于与联轴器相连接传递运动和动力。图2-1齿轮轴2.1.2 零件的工艺分析齿轮轴这个零件从零件图上可以看出，它一共有四组加工表面，而这四组加工表面之间有一定的位置要求，现将这三组加工表面分述如下：1.以两端为中心的加工表面这一组的加工表面包括：两端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面为两端中心孔，这要是因为中心孔的轴线要用作后面加工的定位和工序基准。2.以外圆面为中心的加工表面这一组的加工表面包括：轴段外圆面、轴段外圆面。其中主要加工表面为轴段外圆面。3.以两个轴段外圆面为中心的加工表面这一组的加工表面包括：两个轴段的外圆面及左边倒角、右边定位轴肩。其主要加工表面为两个轴段的外圆面，这是用来与轴承内圈配合用于支承的。4.以分度圆直径为花键中心的加工表面这一组的加工表面包括：分度圆直径为的花键中心。这四组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：轴头外圆面，两个轴段外圆面，轴段外圆面把两端中心孔轴线AB作为公共基准，有圆跳动要求。由以上分析可知，对于这四组加工表面而言，我们可以先加工两端中心孔这一组加工表面，然后以其轴线为基准，借助夹具进行其他三组表面的加工，并且保证它们之间的形状精度要求。2.2 工艺规程设计2.2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为20CrNi4A钢，考虑到蜗杆在传动过程中收到的振动，载荷，受力等方面的影响，因此应该选用锻件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，由于零件产量为中大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，可以采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。2.2.2 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。3（1）粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，所有表面都需要加工，按照有关粗基准的选择原则，选取最大外圆面作为粗基准。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。设计基准，工序基准，定位基准相重合，可以减少定位误差和基准不重合引起的误差，因此选择两中心孔的公共中心线作为精基准。2.2.3 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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,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。10锻 造20去飞边30粗车齿轮轴右端面，粗车外圆65mm、61.3mm、65mm、69.8 ，留2mm加工余量40粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆81.3mm、70mm、留2mm加工余量50调质处理60半精车齿轮轴右端面，半精车外圆81.3mm、70mm、留2mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。70半精车齿轮轴左端面，保证全长，半精车外圆60mm留0.5mm加工余量、半精车外圆75mm加工到尺寸要求。80粗车、半精车右端54H6mm内孔，52mm内孔,90粗车、半精车左端54H6mm内孔100粗、精磨右端面及外圆70mm、65mm，以及磨制过渡圆角。110钻孔2-4mm120钻孔2-9.4mm130钻孔6斜孔mm140铣3处花键150去毛刺160检验170入库2.工艺路线方案二10锻 造20去飞边30粗车齿轮轴右端面，粗车外圆65mm、61.3mm、65mm、69.8 ，留2mm加工余量40粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆81.3mm、70mm、留2mm加工余量50调质处理60半精车齿轮轴右端面，半精车外圆81.3mm、70mm、留2mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。70半精车齿轮轴左端面，保证全长，半精车外圆60mm留0.5mm加工余量、半精车外圆75mm加工到尺寸要求。80粗车、半精车右端54H6mm内孔，52mm内孔,90粗车、半精车左端54H6mm内孔100粗、精磨右端面及外圆70mm、65mm，以及磨制过渡圆角。110钻孔2-4mm120钻孔2-9.4mm130钻孔6斜孔mm140铣3处花键150去毛刺160检验170入库3.工艺路线方案的比较与分析上述两个工艺路线方案的特点在于：方案一对于整个齿轮轴一起加工，减少装夹次数，同时在加工过程中有效防止了加工产生的应力对后加工工序的影响；方案二对不同部位进行粗、半精、精加工，不能对一台机床进行连续运用。综合比较选择工艺路线方案一。10锻 造20去飞边30粗车齿轮轴右端面，粗车外圆65mm、61.3mm、65mm、69.8 ，留2mm加工余量40粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆81.3mm、70mm、留2mm加工余量50调质处理60半精车齿轮轴右端面，半精车外圆81.3mm、70mm、留2mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。70半精车齿轮轴左端面，保证全长，半精车外圆60mm留0.5mm加工余量、半精车外圆75mm加工到尺寸要求。80粗、精磨右端面及外圆70mm、65mm，以及磨制过渡圆角。90粗车、半精车右端54H6mm内孔，52mm内孔,100粗车、半精车左端54H6mm内孔110钻孔2-4mm120钻孔2-9.4mm130钻孔6斜孔mm140铣3处花键150去毛刺160检验170入库考虑到本零件在结构上的特点，显然上述方案还有一些欠考虑之处。例如加工与轴承配合轴段的定位轴肩时，定位轴肩在模锻上不易直接加工出来，采用车床加工更合适，因此，这应该列为单独的一道工序。综合考虑，工艺路线方案为：10锻 造20去飞边30粗车齿轮轴右端面，粗车外圆65mm、61.3mm、65mm、69.8 ，留2mm加工余量40粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆81.3mm、70mm、留2mm加工余量50调质处理60半精车齿轮轴右端面，半精车外圆81.3mm、70mm、留2mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。70半精车齿轮轴左端面，保证全长，半精车外圆60mm留0.5mm加工余量、半精车外圆75mm加工到尺寸要求。80粗车、半精车右端54H6mm内孔，52mm内孔,90粗车、半精车左端54H6mm内孔100粗、精磨右端面及外圆70mm、65mm，以及磨制过渡圆角。110钻孔2-4mm120钻孔2-9.4mm130钻孔6斜孔mm140铣3处花键150去毛刺160检验170入库2.2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定蜗杆零件材料为20CrNi4A钢，硬度为217255HBS，生产类型为中、大批生产，采用普通模锻，精度IT13。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.轴段外圆面这段轴表面粗糙度为1.6,需要粗车，半精车，粗磨，半精磨加工。直径加工余量为2Z=7mm。2. 轴段沿轴线长度方向的加工余量长度余量取4mm，模锻斜度为5。3直径65轴段外圆面这段轴无表面粗糙度要求，需要粗车，半精车，直径加工余量为2Z=7mm。4直径65轴段沿轴线长度方向的加工余量长度余量取3.5mm，模锻斜度为5，外圆角为R4。2.2.5 确定切削用量3.1工序30 粗车齿轮轴右端面，粗车外圆65mm、61.3mm、65mm、69.8 ，留2mm加工余量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=3.2工序40 粗车齿轮轴左端面，保证全长，粗车外圆81.3mm、70mm、留2mm加工余量1、加工条件（1）选择刀具1） 选择直头焊接式外圆车刀2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10续表12 车刀几何形状角度倒棱宽度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm，可在一次走刀内切完，故 ap=2.9mm2）、进给量依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时， 依据，根据CA6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验依据，根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据，根据表1.21，当钢的强度=570670MPa， (预计)时，进给力为N。依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.01.4），车刀的寿命T=60min。4）、确定切削速度依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =110m/min r/min依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为。3.3工序60 半精车齿轮轴右端面，半精车外圆81.3mm、70mm、留2mm留0.5mm加工余量，其余表面加工到尺寸要求。1、加工条件（1）选择刀具1） 选择直头焊接式外圆车刀2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10续表12 车刀几何形状角度倒棱宽度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm，可在一次走刀内切完，故 ap=2.9mm2）、进给量依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时， 依据，根据CA6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验依据，根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据，根据表1.21，当钢的强度=570670MPa， (预计)时，进给力为N。依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.01.4），车刀的寿命T=60min。4）、确定切削速度依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =110m/min r/min依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为。工序70 半精车齿轮轴左端面，保证全长，半精车外圆60mm留0.5mm加工余量、半精车外圆75mm加工到尺寸要求。1、加工条件(1)、选择刀具 车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。（2）、背吃刀量ap 查，得半精车余量ap=0.9mm1）、进给量 依据，根据表1.6，材料为碳钢，当表面粗糙度为，（预计）时，。 依据，根据CA6140车床的使用说明书选择 2）、车刀磨钝标准及耐用度T 依据，根据表1.9，选择车刀的后刀面的最大磨损量为0.5mm,刀具的寿命T=60min。3）、切削速度 依据，根据表1.28，可查得切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =158m/min r/min依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =97m/min最后决定切削用量工序100: 粗、精磨右端面及外圆60mm、65mm，以及磨制过渡圆角。 1）确定磨削深度=0.5mm 2）确定进给量,取f= 0.05mm/r 3）根据机床选n=2667r/min，计算出= =2093.6m/min 4）基本时间=，故 =0.195min 5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1min 则=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min 6）小结综上所述，机床为磨床床M114W，主轴转速为2667r/min，切削速度2093.6m/min，进给量f=0.05mm/r，切削深度0.4mm，机动时间0.195min, 辅助时间0.2min。8.16.1工序 磨外圆达到尺寸要求，磨外圆尺寸要求 1）确定磨削深度=0.4mm 2）确定进给量,取f= 0.05mm/r 3）根据机床选n=2667r/min，计算出= =2093.6m/min 4）基本时间=i，故 =0.66min 5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1min,则=0.66+0.2+0.3+0.1=1.26min 6）小结综上所述，机床为磨床M114W，主轴转速为2667r/min，切削速度2093.6m/min，进给量f=0.05mm/r，切削深度0.4mm，机动时间0.66min, 辅助时间0.2min。工序100: 粗、精磨右端面及外圆60mm、65mm，以及磨制过渡圆角。 1）确定磨削深度=0.5mm 2）确定进给量,取f= 0.05mm/r 3）根据机床选n=2667r/min，计算出= =2093.6m/min 4）基本时间=，故 =0.195min 5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1min 则=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min 6）小结综上所述，机床为磨床床M114W，主轴转速为2667r/min，切削速度2093.6m/min，进给量f=0.05mm/r，切削深度0.4mm，机动时间0.195min, 辅助时间0.2min。工序110：钻孔2-4mm机床：立式钻床Z525刀具：从第三本文献的表号中4.39可找出选高速钢锥柄麻花钻头。进给量：从第三本文献查到表号中2.438可找出，选择。切削速度：从第三本文献查到表号中2.441可找出，选择。机床主轴转速：，从第三本文献查到表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 选择走刀次数为1机动时间： 工序120：钻孔2-9.4mm凭据【机械加工工艺手册】NO.2卷。钻孔工序时的刀具选择直柄短麻花钻（GB1436-85），钻床选Z525摇臂机床。按照【机械加工工艺手册】NO.2卷书中找出表号为10.4-2的表格，找出钻孔进给量0.200.35。 则选择按照【机械加工工艺手册】NO.2卷书本中表号为10.4-9的表格来定量切削速度切削速度计算公式为 经查，参数是，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以，实际切削速度是=2.64确定切削时间（一个孔） =工序130：钻孔6斜孔机床：立式钻床Z525刀具：按照第三本文献查到表号中4.39可找出选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：从第三本文献查到表号中2.438可找出，取。切削速度：从第三本文献查到表号中表2.441，取。机床主轴转速：，从第三本文献查到表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 工序140 铣3处花键机床：铣床X52K刀具：硬质合金花键铣刀每齿进给量：从第三本文献的表号中2.473可找出，选择：从第三本文献的表号中2.481可找出，选择铣削速度每齿进给量：从第三本文献的表号中2.473可找出，选择从第三本文献的表号中2.481可找出，选择铣削速度机床主轴转速：从第三本文献的表号中3.174可找出，选择 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：从第三本文献的表号中2.481可找出, 选择切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：选择走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间3 钻2-4mm孔夹具设计3.1设计要求要提高劳动生产率，降低了质量保证流程，工人劳动强度，需要设计专用夹具。以上是钻2-4mm装置中，此夹具用于Z525。当工件在顺序进行加工，以确保处理中，首先在支撑且相对于加工工件不修改的正确位置和外力的过程中的影响下这个位置。因此在进行修改之前，第一夹紧良好的工作。工装夹具组成1，具有定位的任务装置占据图中工件的正确位置。夹持装置，其作用是牢固地夹紧夹紧工件，以确保工件不会离开正确位置是通过在过程中的外力（切断力）的作用被占用。3，刀具或导具有建立相对于所述定位元件的工具的精确位置的任务。4，与该目的连接，以确定在机器上夹具的正确位置。5，夹紧夹紧元件是夹具和固定装置的基础上，所有的元素，因此，该装置被连接成一个整体。6，其他元素或设备是指设备或在家庭特殊需要的家具套装置。根据处理需求索引凸轮装置，简便，准确的定位部分的夹具的设置，通常被设置为预定位装置，对于大型装置，经常设置升降元件等。或多种组分，所述定位元件，所述夹持装置和夹具是夹具和夹具的一个基本组成部分。分级机广泛的工装夹具，从不同的角度器械分类。通过阀的特性可分为：通用支架，一个特殊的装置，可调节夹具，模块化设备，装配夹具。通过使用机可分为：车床夹具，夹具铣，钻夹具，坐标镗床，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机夹具，自动托盘线和其它工装夹具。由于电源的端子，可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增压夹具，夹具和电磁真空夹具。夹紧工件的方法有两个夹具下面工件：工件在机床工作台或盘直接夹紧工件装夹家具第一种方法夹紧效率是在工件的表面上的低，通常越过打印附图是必需的，在用输入笔或纸张表面取向的设备绘制的尺寸和加工表面的位置，然后一个紧。一般用于单件小批生产。数量较多，工件夹紧装置，被使用。与工件夹具的辅助下具有以下优点：一，保证加工精度，加工质量稳定B，缩短了额外的时间，提高了劳动生产率C到扩大使用的工具，实现“一机”。D，改善工人的劳动条件，降低生产成本夹具没有严格的技术要求，尤其要探索如何提高劳动生产率，劳动强度问题，精度不是主要考虑因素。3.2夹具设计3.2.1 定位基准的选择鉴于处理效率和处理方便，使所使用的高速钢的材料，被用于处理，准备确定完善确定手动夹紧。3.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头 D=4。则轴向力：详情参考相关手册表格28.4F=Cdfk3.1 式子里： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式子里: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,安全系数是重要因素，其公式见下： K=KKKK式子里 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。3.3 误差分析与计算（1）定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和心轴配合。1 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用流程只是钻孔能够满足加工要求。因此，互换钻套（下结构）的选择，以减少额外的时间来更换钻套。尺寸表钻模板择定固定式钻模板，四个沉头螺钉以及二个锥销定位在夹具体上。3.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（5）在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。3.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为钻余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。3.7确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体: 夹具定位、 夹紧装置安装在夹具体上的指导，使它人，和在您的计算机上正确安装。夹具是夹具上各种设备和组件中的最大和最复杂的组件之一。夹紧装置特定的形状和大小取决于夹具安排和夹具连接到这台机器，并在加工的过程中，夹具也关闭水龙头和切削力和由此产生的冲击和振动，夹具因此必须有必要的强度和刚度。加工芯片份额将生成在进程落在夹具上，过度芯片积累会影响一部分的可靠定位和夹紧，所以当夹具的设计，你必须考虑结构应易于芯片。此外，夹紧的混凝土结构、 经济、 易于组装和拆卸和操作技术，也被认为在设计中。基本的夹具设计(1) 应该有相应的精度和尺寸稳定性重要的曲面，在夹具，如安装定位器，安装该工具或指南元件表面的表面，以及细节的安装基础，应该有适当的大小和形状精度，二者之间的正确位置。夹具大小保持稳定，铸造夹具体到时效工艺，焊接和锻造机组冷却。(2) 应具有足够的强度和刚度为了确保在过程中没有夹紧力、 切削力、 变形和不允许的振动等外力的作用，在墙上夹具