卡具方案,莲花轴加工工艺规程及钻×φ孔专用夹具方案

1、辽宁项目技术大学机械制造技术基础课程设计题 目：莲花轴加工工艺规程及钻7 X © 7孔专用夹具设计班 级：机械08-4姓 名：王树伟指导教师：魏永乐完 成 日 期：2018628一、设计题目设计莲花轴加工工艺规程及钻7X© 7孔专用夹具设计二、原始资料（1> 被加工零件的零件图1张（2> 生产类型 :< 大批大量生产）三、上交材料1绘制零件图1 张2毛坯图1 张3编制机械加工工艺过程综合卡片1套4编制机械加工工艺卡片 <仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械 加工工艺卡片）1套5绘制夹具装配图 <A0 或 A1）1张6绘制夹具中1个零件图<

2、A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7编写课程设计说明书 <约 5000-8000 字）。1 份四、进度安排本课程设计要求在 3 周内完成。1第I2天查资料，熟悉题目阶段。2. 第37天，完成零件的工艺性分析 ，确定毛坯的类型、制造方法 和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3. 第 810 天，完成夹具总体方案设计<画出草图，与指导教师沟 通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4. 第 11 13 天，完成夹具总装图的绘制。5. 第 1415 天，零件图的绘制。6. 第 1618天，整理并完成设计说明书的编写

3、。7. 第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。8. 第 20 21 天，答辩五、指导教师评语成 绩：指导教师日期这次设计的是 CA6140车床输出轴7X7孑L,包括被加工 工 件 的 零件 图 、工件 的 毛坯 图、 夹具 装配图 、 夹具体 图 各 一 张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。输出轴作为 动力装置的主要零件，工艺工装的设计与改良直接影响着其质 量与性能。本文首先介绍了输出轴的作用和工艺分析 . 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。最后拟定钻孑的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画 出夹具装配图。本次课程设计主要是应用机械制造技术

4、，是一次深入的综 合性的总复习。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。AbstractDesigning that this time is that the CA6140 lathe exports 7 x 7 holes. The part including the workpiece being processed pursues , the workpiece blank pursues , clamp

5、 assembling picture , the clip pursue concretely every sheet, the machine work procedure card draws and the working procedure card takes a look respectively once. The part , handicraft frock design and reform exporting axis main part as the power set are having direct impact to whose mass and functi

6、on.The effect and handicraft having introduced the axis outputing's first analyse the main body of a book. And then, the dimension and instrument having pursued every end face harshness according to part character and part ascertain a blank process a margin. The at last designs the handicraft ro

7、ute chart drilling , works out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draws up clamp assembling picture.Time of curriculum design is the general review applying the machinofacture technology , being a thorough comprehensiveness originally mainly. By current curriculum design, proce

8、ss knowing and knowing general machine part productive technology, the knowledge consolidating and deepening the technology basic course and specialized course have already learned, integrates theory with practice. Temper self analytical problem , the ability to solve problems out of , be that job t

9、he days to come lays down one is fine basis, and be that follow-up course study about finishes striking a basis.目录1、莲花轴的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的用途 11.2 、莲花轴的技术要求： 11.3 、审查莲花轴的工艺性 21.4 、确定莲花轴的生产类型 22、确定毛胚、绘制毛胚简图22.1 选择毛胚 22.2 确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 22.2.1 公差等级 22.2.2 莲花轴铸造毛坯尺寸工差及加工余量 22.2.3 绘制莲花轴毛坯简图 33、拟定莲花轴工艺

10、路线 33.1 、定位基准的选择 33.1.1 精基准的选择 33.1.2 粗基准的选择 33.2 、表面加工方法的确定 33.3 、加工阶段的划分 43.4 、工序的集中与分散 43.5 、工序顺序的安排 43.5.1 机械加工工序 43.5.2 热处理工序 53.5.3 辅助工序 53.6 、确定工艺路线 54、加工余量、工序尺寸和工差的确定5 、切削用量、时间定额的计算65.1 、切削用量的计算 65.2 、时间定额的计算 65.2.1 基本时间 tj 的计算 65.2.2 辅助时间 ta 的计算 75.2.3. 其他时间的计算 75.2.4 单件时间 tdj 的计算 76. 夹具设计

11、76.1 提出问题 86.2 设计思想 86.3 夹具设计 96.3.1 定位分析 96.3.2 夹具操作说明 97. 体会与展望 9参考文1111 I 丄H1、莲花轴的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的用途题目所给定的零件为莲花轴，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力；二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。1.2、莲花轴的技术要求：制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。 了解该零件在部件中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关 键，以便在拟定工艺规程时米取适当的措施加以保证。在轴一端为大端直径 © 87，在端面上有 8个© 2

12、5.2半圆端面，在四 周端面顶端为© 7的孔，中间的半圆端面为 © 6的孔，轴的周向端面为长 115mm的© 45圆柱，在圆柱中间为 14mm© 44的一段。该工件的精度要 求大多数为10级。加工精度不算高。1.3 、审查莲花轴的工艺性该莲花轴结构简单，形状普通，属一般的底座类零件。主要加工表面有87上侧端面，要求其 7个半球面同轴度为 0.1mm，其次就是；在 其端面上钻7个© 7的孔。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精 度均较低，不需要高精度机床加工，通过车削、钻床的粗加工就可以达 到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。1.4

13、 、确定莲花轴的生产类型已知此莲花轴零件的生产纲领为 5000 件/ 年，零件的质量不足100Kg ，查机械制造工艺与夹具第 7 页表 1.1-3 ，可确定该莲花轴生 产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工 序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用工装。2、确定毛胚、绘制毛胚简图2、确定毛胚、绘制毛胚简图2.1 选择毛胚零件材料为 HT200,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零 件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸机械砂型铸件毛 坯。选用铸件尺寸公差等级为CT10。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。2.2 确定

14、毛胚的尺寸公差和机械加工余量由表 2-1 至表 2-5 可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。2.2.1 公差等级由莲花轴的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=10。2.2.2 莲花轴铸造毛坯尺寸工差及加工余量由下面毛坯图可知， 零件两端加工余量为 4mm ， 粗轴端加工余量为 3.2，误差为± 2，在粗轴端端面连接有一些过渡处，考虑加工方便全部 取与轴上半径最大处一平，加工余量大些，在细轴端处，加工余量取3，误差为± 2，因为是毛坯，对于精度要求不高。223绘制莲花轴毛坯简图评I3、拟定莲花轴工艺路线3.1、定位基准的选择3.1.1 精基准的选择按照粗基准的选

15、择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求， 应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，故应选莲花轴轴线为粗 基准，以此加工莲花轴表面以。3.1.2 .粗基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原 则和“基准统一”原则，因为莲花轴为会转零件，因此仍以莲花轴的中 心轴线精基准。3.2 、表面加工方法的确定根据莲花轴零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定 加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案大端表面IT103.2粗铣-半精铣大端外端面：IT103.2粗车-半精车轴中心孔IT10粗钻© 45处外缘HT70.

16、8粗车-半精车-磨削© 44.处外缘HT106.3粗车-半精车7 X © 25.2 面IT70.4粗车-半精车-磨削40处端面IT80.4粗车-半精车-磨削M8螺纹孔IT8钻-铰3.3、加工阶段的划分该莲花轴加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加 工和局部精加工阶段。在粗加工阶段，首先将精基准<莲花轴中心轴线）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗车莲花 轴整体外形。在半精加工阶段，完成莲花轴左端面的精铣加工和轴的半 精加工以及其他孔的加工。3.4、工序的集中与分散选用工序集中原则安排莲花轴的加工工序。该莲花轴的生产类型为

17、 大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而 且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且 因为在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置 精度要求。3.5、工序顺序的安排3.5.1 机械加工工序<1 ）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准一一莲花轴右端 面和© 26孑L。<2 ）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工 序。<3）遵循“先面后孔”原则，先加工莲花轴右端面，再加工© 25孔。3.5.2 .热处理工序铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综

18、合力学性能。该莲花轴在工作过程中不承受冲击载 荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。3.5.3 .辅助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该莲花轴工序的安排顺序为：在、热处理一一基准加工 粗加工一一精加工。3.6、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了莲花轴的 工艺路线工序 号工序名称工序内容设备工艺装备1退火调质处理 HRC26-302粗车车零件整体外缘CA6140粗车刀、千分尺3半精车车小端各外圆CA6140精车刀4粗铳互为基准加工大小端面立式铳床 X51端铳刀、千分尺5粗钻14 X © 4摇臂钻床Z3025专用夹具

19、，分度头6粗钻7 X © 7 孑 LZ525立式钻床麻花钻、专用夹具7粗铰8 X © 25.2 孔及8 X © 22圆弧面组合钻床铰刀、千分尺、塞规，专用夹 具，分度头8粗钻钻M8盲孔Z525立式钻床专用夹具9粗钻钻3孔Z525立式钻床专用夹具10精磨钻26孔磨削© 45 © 40外圆 © 30 外圆）磨床11精铣大小端过渡凸台立式铳床 X51千分尺12去毛刺去毛刺钳工台13检验检验塞规、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和工差的确定在这只确定车 7X©7孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查，在钻© 7

20、的孔时因为孔太小，在表中可知，加工两 次，第一次钻 6.8，第二次为7,其加工余量，尺寸的很小，均不予计5、切削用量、时间定额的计算在这只计算钻© 7孔此工序的切削用量和时间定额5.1、切削用量的计算钻7孔由文献 表5-29,镗孔的进给量f=0.2mm/r ，由文献 表5-22求得 镗孔时的切削速度v=20m/mi na由此算出转速为：n= = . m I =910r/min按镗床的实际转速取n=960r/mi n，则实际切削速度为：回v=匕 dn/1000=21.11m/min5.2、时间定额的计算5.2.1 .基本时间tj的计算钻孔工步根据表5-41，镗孔的基本时间可由公式tj

21、=L/fn=（l+l1+l2>/fn求得。式中切削工时l=18mm。 I2=0mm。11= ap/2*cotk 叶（12>=7/2*cot54+1.5mm=3mm。 f=0.2mm/r。n=960r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间6.6s 。5.2.2 .辅助时间ta的计算根据第五章第二 节所述，辅助时间ta与基本时间tj之间的关系为ta=（0.150.2> t j ,这里取ta=0.15 t j ,则各工序的辅助时间分别为：钻孔工步的辅助时间为：ta=0.15x6.6s=0.99s 。5.2.3.其他时间的计算除了作业时间 <基本时间和辅助时间之和）

22、以外，每道工序的单件时 间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。 因为莲花轴的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时 间甚微，可忽略不计；布置工作的时间tb是作业时间的 2%7%，休息与生理需要时间tx是作业时间的 2%4%，这里均取 3%，则各工序的其他时间可按关系式 <3%+3% ） vtj+ta ）计算，它们分别为：钻孔工步的其他时间为：tb+tx =6%x（6.6s+0.99s>=0.46s5.2.4 单件时间 tdj 的计算这里的各工序的单件时间分别为：钻孔工步 tdj 钻=6.6s+0.99s+0.46s =8.05s。因为在此工步中加

23、工 7个孔，总时间为 8.05 X 7=56.35s 因此，此工序的单件时间 tdj=56.35s 。将上述零件工艺规程设计的 结果，填入工艺文件。6. 夹具设计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。i. <tr. n和tun站 +建"* 數ir.j.R U

24、t1'Vt' 9XX. 4*"吏* 冃賈S).A06.1提出问题<1 ）怎样限制零件的自由度；一个面限制3个自由度，长圆柱销限制2个自由度，定位销限制1个自由度。<2 ）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。<3 ）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过 钻模板与工件之间的间隙排削。<4 ）怎样使夹具使用合理，便于装卸。6.2设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠， 使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计 的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对7 X0 7孔进行加工，因为孔尺寸较小，因

25、此精度要求不高，钻可以以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下 提高劳动生产效率，降低劳动强度。6.3 夹具设计6.3.1 定位分析<1 ）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工7X© 7孔时，采用莲花轴中心轴线为基准。<2 ）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。 夹具的主要定位元件为半球套的 定 位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合厶b=0，因为半球套加紧工件并定位 ，所以不存在间隙，定位基准会发生相对位置的 变化即存在基准位移误差。 j=<T d+ S）

26、/2T d =0.012mm S=0mm j=0.006mm 。所以定位误差d= b+ j= j=0.006mm6.3.2 夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为：通过半球套和底面支撑钉为定位基 准，采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。定位元件：定位元件是用以确定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面 与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。该设计用半球套。7. 体会与展望本次的机械制造工艺课程设计，使我能综合运用机械制造工艺 学中的基本理论，并能结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分 析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件<输出轴）的工艺规程的能力和学到了夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方 案，完成夹具结构设计