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1、課程名稱(chēng): 汽車(chē)制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 課程代碼:設(shè)計(jì)周數(shù): 1 學(xué) 分: 1 設(shè)計(jì)單位: 機(jī)電學(xué)院 實(shí)訓(xùn)地點(diǎn): 機(jī)電學(xué)院 設(shè)計(jì)時(shí)間: 2013-06-24至 201306-28本欄目應(yīng)包含以下內(nèi)容(由實(shí)訓(xùn)生本人填寫(xiě)) :1、設(shè)計(jì)的任務(wù);2、設(shè)計(jì)方法、步驟與內(nèi)容;3、設(shè)計(jì)的總結(jié)與體會(huì)一、 變速箱中間軸的加工工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1、設(shè)計(jì)的任務(wù) 主要從零件圖查閱資料,總結(jié)以往所學(xué)的知識(shí),分析中間軸加工過(guò)程 中各部步驟的工藝過(guò)程,詳述半圓槽加工專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。從毛坯的選擇 到工件的最終加工完成,每一步都根據(jù)查閱資料,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過(guò)程 設(shè)計(jì),并選擇最優(yōu)方案達(dá)到節(jié)約成本,方便加工的要求。本設(shè)計(jì)根據(jù)理論
2、 分析結(jié)合實(shí)際操作完善加工的工藝。半圓槽的夾具設(shè)計(jì)中采用 V 型塊的定 位方式,手動(dòng)偏心輪夾緊,使得零件加工方便,定位精準(zhǔn)。 因此要求我們 起碼做到下面的三點(diǎn)要求:1、能運(yùn)用汽車(chē)制造工藝學(xué)課程中基本理論, 正確地解決一個(gè)零件的制造加 工工藝,及工序內(nèi)容,設(shè)備,夾輔具等的選擇,保證零件的加工質(zhì)量。2、學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖標(biāo)資料, 掌握運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)資料、 手冊(cè)查閱有關(guān)技術(shù)資料 的能力。3、學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容, 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì), 設(shè)計(jì)資料符合 國(guó)家職業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。二、 設(shè)計(jì)方法、步驟和內(nèi)容1. 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1 軸類(lèi)零件的作用及結(jié)構(gòu)1該零件表面由圓柱面、外螺紋、齒輪、半圓槽等組成的。其
3、中多個(gè)徑向 尺寸和軸向尺寸有較高的尺寸精度、表面粗糙度和位置公差要求。零件圖 尺寸標(biāo)注完整,符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求。該零件屬于鍛件,毛坯尺寸 為70X395mm,切削工藝性良好。1.2 零件的工藝分析(1)根據(jù)加工余量算出背吃刀量,進(jìn)行試切削,然后修正背吃刀量。正確 使用量具,必須檢查和調(diào)整零位,仔細(xì)計(jì)算工件的各部分尺寸,對(duì)留有磨 削余量的工件,銑半圓槽是留有余量。注意及時(shí)關(guān)閉機(jī)動(dòng)進(jìn)給或提前關(guān)閉 機(jī)動(dòng)進(jìn)給,用手動(dòng)進(jìn)給刀長(zhǎng)度尺寸。認(rèn)真看清圖樣尺寸要求,正確使用刻 度盤(pán),看清刻度值。(2)車(chē)削前,找正后頂尖,使之與主軸軸線重合;調(diào)整車(chē)床主軸與床身導(dǎo) 軌的平行度;盡量減少工件的伸出長(zhǎng)度,或另一端頂
4、尖支撐,增加裝夾剛 性;選擇合適的刀具材料,或適當(dāng)降低切削速度。( 3)消除或防止由于車(chē)床剛性不足而引起的震動(dòng); 增加車(chē)刀剛性和正確裝 夾車(chē)刀;同時(shí)增加工件的裝夾性;合理選擇車(chē)刀角度;進(jìn)給量不宜太大, 精車(chē)余量和切削速度應(yīng)該選擇恰當(dāng)。( 4)對(duì)于齒部加工應(yīng)注意選擇基準(zhǔn)面, 保證加工精度。 一般選擇軸端面和 軸的中心線為基準(zhǔn)。選擇既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是測(cè)量和裝配基準(zhǔn)的內(nèi)孔作為定 位基準(zhǔn),既符合“基準(zhǔn)重合”原則,又能使齒形加工等工序基準(zhǔn)統(tǒng)一,只 要嚴(yán)格控制內(nèi)孔精度,在專(zhuān)用芯軸上定位時(shí)不需要找正。故生產(chǎn)率高,廣 泛用于成批生產(chǎn)中。滾齒加工后一般留有 0.07 0.10 mm的余量,為剃齒 加工。( 5)對(duì)
5、于半圓槽的加工采用 V型塊定位夾緊, 因?yàn)?V型塊具有對(duì)中性, 便 于加工時(shí)的定位。加工時(shí)應(yīng)在半精車(chē)后以及磨削之前銑削加工出來(lái),這樣 可保證銑鍵槽時(shí)有較精確的定位基準(zhǔn),又可避免在精磨后銑鍵槽時(shí)破壞已 精加工的外圓表面。1.3 零件毛坯的選擇類(lèi)型;鍛件 理由:軸類(lèi)毛坯常用圓棒料和鍛件; 大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后,可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布,獲得較高 的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同,毛坯的鍛造方式有自由 鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛,大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。材料; 18CrMnTi1.4 工藝方案設(shè)計(jì)1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的精度對(duì)半圓槽加工精
6、度有直接的影響。軸類(lèi)加工一般選擇 頂尖孔定位, 半圓槽的加工定位一般選擇端面定位。 合理地選擇定位基準(zhǔn), 對(duì)于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該傳動(dòng)軸的幾個(gè) 主要配合表面及軸肩面對(duì)基準(zhǔn)軸線均有徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)的要求, 它又是實(shí)心軸,所以應(yīng)選擇兩端中心孔為基準(zhǔn),采用雙頂尖裝夾方法,以 保證零件的技術(shù)要求。粗基準(zhǔn)采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤(pán)裝 夾熱軋圓鋼的毛坯外圓,車(chē)端面、鉆中心孔。但必須注意,一般不能用毛 坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔,而應(yīng)該以毛坯外圓作粗基準(zhǔn),先加工一個(gè) 端面,鉆中心孔,車(chē)出一端外圓;然后以已車(chē)過(guò)的外圓作基準(zhǔn),用三爪自 定心卡盤(pán)裝夾 (
7、 有時(shí)在上工步已車(chē)外圓處搭中心架 ) ,車(chē)另一端面,鉆中心 孔。如此加工中心孔,才能保證兩中心孔同軸。2. 零件加工流程方案的確定 中間軸的加工大致分為以下步驟:備料鍛造正火粗加工外圓表 面割槽磨削表面滾齒銑凹槽倒角剃齒銑端面和螺紋檢驗(yàn) 鉗加工螺紋磨外圓清洗檢驗(yàn)入庫(kù)加工的第一階段是通過(guò)鍛造選擇毛坯, 再對(duì)毛坯進(jìn)行正火處理, 正火處 理的目的在于提高工件的且切削性能,細(xì)化晶粒,并安排在粗車(chē)各外圓之 后,半精車(chē)各外圓之前。加工的第二階段是毛坯最初進(jìn)入機(jī)械加工的階段。各軸段粗加工半精 加工,基準(zhǔn)表面的精加工切齒加工。由于下一階段進(jìn)行半圓槽加工需要使 用端面基準(zhǔn),所以需要使得端面的精度達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要
8、求。加工的第三階段是半圓槽的加工。采用 V 型塊定位,端面為基準(zhǔn)。 加工的第四階段是剃齒加工。這個(gè)階段的目的,在于修正齒輪經(jīng)過(guò)淬 火后所引起的齒形變形,進(jìn)一步提高齒形精度和降低表面粗糙度,使之達(dá) 到最終的精度要求。 在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面(孔和端面)進(jìn)行修整, 因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會(huì)產(chǎn)生變形, 如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面 作為基準(zhǔn)進(jìn)行齒形精加工, 是很難達(dá)到齒輪精度的要求的。 以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn) 行齒形精加工, 可以使定位準(zhǔn)確可靠, 余量分布也比較均勻, 以便達(dá)到精加工的目的。加工的第五階段是端面螺紋加工。這一階段主要加工螺紋面,注意選 擇端面為基準(zhǔn)面,保證加工精度
9、。螺紋加工應(yīng)該在精加工之后,假如在粗 加工之前加工螺紋會(huì)影響螺紋的精度。軸上的螺紋一般有較高的精度,如 安排在局部淬火之前進(jìn)行加工,則淬火后產(chǎn)生的變形會(huì)影響螺紋的精度。 因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進(jìn)行。加工的最后階段是精磨。這一階段精磨工件,使得符合工件的加工技 術(shù)要求。1.5 工藝過(guò)程10 鍛造鍛造成型20熱處理正火30校直校直 /0.5040洗鉆洗兩端面50粗車(chē)粗車(chē)短頭外圓60粗車(chē)粗車(chē)長(zhǎng)頭外圓70精車(chē)精車(chē)短頭外圓80精車(chē)精 車(chē)長(zhǎng)頭外圓90 車(chē)割3x 39.5 槽100 車(chē) 割 2X 29.5min 、 3X 44.5 、3X42.5 槽110 車(chē) 割 3X52.5 、 3X 49
10、 槽120 車(chē) 割 3X 52、 3X 51.5 槽130 磨 粗磨外圓至 51.8 及 30.3140 滾 夾左端 30k6 外圓頂右端中心孔150 去毛刺 去滾齒毛刺160 銑 銑 b=10 t=10 四槽170 銑 銑平面180 去毛 去齒輪左端毛刺190 倒角 到齒輪園腳200 去毛 去倒角毛刺210 剃 剃齒 m=4.25 z=13 a=20 220 銑 銑 M30X1.5-6g 螺紋230 鉗 打印廠標(biāo)(右端面)240 檢驗(yàn) 熱前檢驗(yàn)250 熱 滲碳淬火260 校 校直270 研 研磨中心孔280 鉗 修正 M30X1.5 螺紋290 磨 粗磨各檔外圓300 磨 精磨各檔外圓及端面
11、310 珩 頂兩中心孔珩齒320 洗 清洗330 檢 成品檢驗(yàn),各外圓軸向尺寸及跳動(dòng)齒形部分為 fa-0.16340 入庫(kù) 上油、包裝、入庫(kù)。2. 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)2.1.1 工件的定位方案設(shè)計(jì)變速箱的中間軸,以此軸的中心軸線為定位基準(zhǔn),可使誤差趨近于零。 由于銑半圓鍵槽,采用活動(dòng) V 形塊控制凸輪與鍵槽的相對(duì)位置。工件外圓 及端面在 V 形塊 1.2 和擋板上定位。2.1.2 確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式銑床常用的通用夾具主要是平口虎鉗、液壓虎鉗、卡盤(pán)等,它們都適 合裝夾形狀規(guī)則的小型工件。對(duì)專(zhuān)用夾具則需要根據(jù)零件的具體形狀,依 據(jù)“六點(diǎn)定位”原理進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)。其中,夾緊機(jī)構(gòu)具有通用性,比較 常見(jiàn)的有
12、以下幾種:( 1)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。采用螺旋直接夾緊或采用螺旋與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾 緊的機(jī)構(gòu),稱(chēng)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)包括螺釘夾緊和螺帽夾緊兩 類(lèi)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。在螺釘頭上加了擺車(chē)床動(dòng)壓塊,以增大接觸面積,防 止已加工表面受到傷害。此外,螺旋夾緊機(jī)構(gòu)還可與壓板結(jié)合,形成復(fù)合 夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋央緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、增力比較人、自鎖性好、夾緊行 程不受限制和制造方便等優(yōu)點(diǎn),很適用于手動(dòng)夾緊,圃而在機(jī)床夾具中得 到廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)是夾緊動(dòng)作費(fèi)時(shí)、效率低,因此在機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中應(yīng)用較少。( 2)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)能改變夾緊力的方向, 月扁構(gòu)簡(jiǎn)單、 可 靠、增力作用顯著,常與汽缸、油缸等聯(lián)用實(shí)現(xiàn)
13、自動(dòng)夾緊;缺點(diǎn)是行程較 小。為增大夾緊行程,在實(shí)際應(yīng)用中常做成雙角楔塊。設(shè)計(jì)中,選擇楔角 既要考慮自鎖,又要考慮夾緊行程。( 3)偏心夾緊機(jī)構(gòu)。是內(nèi)偏心夾緊元件直接夾緊工件或與其他元件組合快 速夾緊工件的機(jī)構(gòu),稱(chēng)為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心夾緊元件有圓偏心和曲線偏 心兩種形式,曲線偏心制造田難,因此生產(chǎn)巾多用圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)。圓偏 心夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作迅速、效串高,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易,車(chē)床在夾具中 應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是夾緊行程小,自鎖性能不穩(wěn)定,僅適用于夾緊表面形狀 規(guī)矩尺寸變化小和加工中無(wú)振動(dòng)的場(chǎng)合。本夾具可選用偏心夾緊機(jī)構(gòu),符合工件的加工要求。三、 設(shè)計(jì)的總結(jié)與體會(huì) 經(jīng)過(guò)一個(gè)星期的學(xué)習(xí)和查閱資料, 我終于完成了汽車(chē)變速器中間軸承的 設(shè)計(jì)。從開(kāi)始接觸課程題目到設(shè)計(jì)方案的確定,再到課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的完 成,每走一步對(duì)于我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和挑戰(zhàn)。這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立 完成的較大的項(xiàng)目。 在這段時(shí)間里, 我學(xué)到了很多知識(shí)也有也有很多感受。通過(guò)這次設(shè)計(jì)我開(kāi)始獨(dú)立的學(xué)習(xí)和探索, 查看相關(guān)資料和書(shū)籍, 讓自己 頭腦從模糊到逐漸清晰,使自己的設(shè)計(jì)逐步完善起來(lái),每一次改進(jìn)都使我 受益頗豐。
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