半軸零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1、半軸機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)42西南農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文題目半軸機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)專業(yè)名稱班級(jí)下達(dá)日期學(xué) 號(hào)姓名指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目的、要求：1、培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，獨(dú)立分析和解決工程技術(shù)問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。2、培養(yǎng)收集、查閱、分析各種文獻(xiàn)資料的能力。進(jìn)一步提高計(jì)算、繪圖等技能。3、學(xué)會(huì)使用工具書籍，通過夾具設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。4、初步掌握機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法；掌握設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：1、 繪制零件圖1張；設(shè)計(jì)夾具2付，繪制夾具圖；設(shè)計(jì)專用組合量具1付。（一部分圖紙必須用計(jì)算機(jī)繪制）。2、

2、設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程（生產(chǎn)綱領(lǐng)按成批生產(chǎn)）。3、 填寫工藝過程卡1份。設(shè)計(jì)45道工序的詳細(xì)工序卡。4、 圖紙總量折合a0號(hào)23張；5、 文獻(xiàn)綜述（3000字以上）；6、 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（1.5萬字以上）和中英文說明書摘要。7、 英譯漢（3000字以上）。指導(dǎo)教師簽名： 2004年12月10日說明：1.此表由指導(dǎo)教師完成。原則上用計(jì)算機(jī)打?。╝4紙），可在各學(xué)院教學(xué)辦拷貝表格或從教務(wù)處網(wǎng)頁下載；若用鋼筆填寫，必須做到字跡工整、清晰。 2.請(qǐng)將畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書裝訂在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的第一頁。西南農(nóng)業(yè)大學(xué)本科課題論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告論文題目半軸機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)學(xué)院名稱班級(jí)開題日期20*年

3、12月25日專業(yè)名稱學(xué) 號(hào)姓名指導(dǎo)教師1.本課題研究意義： 由于半軸是非常典型的軸類零件，它具備有其它軸類零件的特點(diǎn)，在今后分析其它零件可以起到舉一反三的作用，對(duì)半軸的工藝分析可知，由于零件的長度較長，直徑較小，而且右端有一個(gè)圓盤，所以這對(duì)夾具的設(shè)計(jì)是一個(gè)考驗(yàn)，同時(shí)圓盤的上面均勻分布了6個(gè)空，需要我們?cè)O(shè)計(jì)組合量具進(jìn)行檢查。 2.研究內(nèi)容： 本課題研究的內(nèi)容是半軸機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)，繪制零件的夾具圖，包括車床和鉆床夾具圖，設(shè)計(jì)一副組合量具圖。并編寫機(jī)械加工工藝規(guī)程和填寫工藝規(guī)程卡，設(shè)計(jì)45道工序的詳細(xì)工序卡。3.技術(shù)路線、研究方法和研究進(jìn)度：本零件是鍛造件，外形尺寸和工件相差不是很多所以加工

4、的余量不會(huì)是很多。零件從毛坯到成品的過程是先車外圓。本零件是成批量的生產(chǎn)因此有些工序可以在同一臺(tái)機(jī)床上加工出來。在經(jīng)過對(duì)零件工藝的分析的基礎(chǔ)上確定零件的加工工序過程，對(duì)機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和繪制夾具圖。填寫工藝和工序過程卡片的，經(jīng)過以上的準(zhǔn)備現(xiàn)已經(jīng)完成了夾具圖的繪制，工藝工序的編制和卡片的填寫等應(yīng)要求的所有內(nèi)容。4.導(dǎo)師意見： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日5.學(xué)院意見：教學(xué)院長： 年 月 日說明：開題報(bào)告應(yīng)在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立撰寫，并按本學(xué)院的時(shí)間要求，交指導(dǎo)教師審閱，并接受學(xué)院檢查。摘要半軸是汽車的軸類中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞扭矩的實(shí)心軸，其內(nèi)端一般通過花鍵與半軸齒輪連

5、接，外端與輪轂連接，該零件在機(jī)械設(shè)備中具有傳動(dòng)性，在進(jìn)行半軸的工藝和工裝設(shè)計(jì)時(shí)，首先對(duì)半軸的工藝性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，設(shè)計(jì)出了加工的工藝過程，根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)專用夾具設(shè)計(jì)，一付是用來車削半軸的外圓，一付是用來鉆削半軸圓盤上均勻分布的小孔，在設(shè)計(jì)中注意的夾具的經(jīng)濟(jì)性和使用性，盡量降低加工時(shí)的成本，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，除此還進(jìn)行了組合量具的設(shè)計(jì)，用來檢查6個(gè)均勻分布的小孔的位置度公差。關(guān)鍵詞：工藝工裝設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì) 組合量具設(shè)計(jì)abstract the half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare p

6、arts of sqire , it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk, it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect, carry outside with a conjunction, that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex, at ca

7、rry on the half stalk of craft and work equip to account, the half axial craft carried on the detailed analysis first, designing processed craft process, according to process to request to design the appropriation tongs design, a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half st

8、alk, on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet, in the design the economy of the advertent tongs and usage, as far as possible lower to process of cost, reduce the worker of labor strength, in addition to this still carried on the design that the combinatio

9、n quantity have, use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet.key words：the craft work packs the design the tongs design combine the quantity has the design目 錄摘要1英文摘要11 引言62 零件分析62.1零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型62.2零件的作用62.3零件的工藝分析63 工藝規(guī)程制造的形式73.1確定毛坯制造形式73.2定位基準(zhǔn)的選擇73.2.1粗基準(zhǔn)的選擇73.2.2精基

10、準(zhǔn)的選擇73.3零件表面加工方法的選擇73.4制訂工藝路線83.5機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定94 選擇加工設(shè)備124.1 選擇機(jī)床124.2選擇夾具124.3選擇刀具124.4選用量具125 確定切削用量和基本時(shí)間135.1 工序00銑削用量及基本時(shí)間的確定135.2 工序10切削用量及基本時(shí)間的確定145.3 工序30切削用量及基本時(shí)間的確定195.4 工序40銑削用量及基本時(shí)間的確定215.5 工序50削用量及基本時(shí)間的確定225.6 工序60鉆削與垂直軸線的的孔245.7 工序70攻螺紋m6265.8 工序110磨削外圓表面及左端面266夾具設(shè)計(jì)276.1 車削頂尖夾具的設(shè)計(jì)276.2

11、 繪制夾具總體圖296.3 鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)296.4 繪制夾具總體圖317位置量規(guī)設(shè)計(jì) 31小結(jié)33參考文獻(xiàn)34致謝35一 前言在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品；可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要的工藝裝備。按夾具的應(yīng)用范圍分類有：通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具；按夾具上的動(dòng)力源分類有：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具 。 （一）夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論一個(gè)好的機(jī)床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，

12、所設(shè)計(jì)的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項(xiàng)要求：(1)在未受外力作用時(shí)，加工件對(duì)刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。(2)在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位即對(duì)加工件應(yīng)有正確的夾緊。（二）定位原理在機(jī)械加工中，我們要求加工出來的表面對(duì)加工件的其它表面保持規(guī)定的位置尺寸。因?yàn)榧庸け砻媸怯汕邢鞯毒吆蜋C(jī)床的綜合運(yùn)動(dòng)所造成，所以在加工時(shí)，必須使加工件上的規(guī)定表面(線、點(diǎn))對(duì)刀具和機(jī)床保持正確的位置才能加工出合格的產(chǎn)品。 定位原理把加工件上的規(guī)定表面(線、點(diǎn))與夾具上的規(guī)定表面(線、點(diǎn))相互靠住的這一措施，叫做夾工件在夾具中的定位。該加工件上的這種規(guī)定表面(線、點(diǎn)

13、)稱為定位基準(zhǔn)。 定位基本原理在夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用自由物體定位的基本原理：自由的物體，它對(duì)三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)面來說，有六種活動(dòng)的可能性，其中三種是移動(dòng)，三種是轉(zhuǎn)動(dòng)，習(xí)慣上，我們把這種活動(dòng)的可能性稱為自由度。當(dāng)物體的六個(gè)自由度被完全限制后，該物體在空間的位置也就完全確定了，所以定位就是限制自由度；在夾具中限制加工件的自由度在夾具中，使加工件的規(guī)定表面與定位元件接觸，就能限制自由度。定位元件所能限制的自由度數(shù)與定位元件的形式、數(shù)量及布置情況有關(guān)；夾具中的超定位如果兩種定位元件均能限制加工件的同一個(gè)自由度時(shí)，就發(fā)生了超定位，超定位能產(chǎn)生一些不良后果。如使定位不穩(wěn)定，降低了定位精度；因加工件定位基準(zhǔn)間的

14、誤差，使加工件裝不進(jìn)夾具等。在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免超定位。（三）夾緊原理在生產(chǎn)實(shí)踐中，盡管定位方式是合理的，但由于夾緊狀態(tài)不良(即夾緊力的大小、方向、作用點(diǎn)和支承的位置選擇不當(dāng))可能出現(xiàn)如下問題：加工件飛出夾具，打壞刀具，造成安全事故；加工出來的位置尺寸不準(zhǔn)確； 加工表面產(chǎn)生形位公差(如不平度、不垂直度)； 加工表面粗糙度高等。因此，當(dāng)加工件正確定位后還需要獲得良好的夾緊狀態(tài)。使加工件獲得良好的夾緊狀態(tài)的措施，叫做正確的夾緊。 加工件的正確夾緊原則1.在夾緊過程中，如何克服重力的影響，把加工件壓回正確位置，是正確夾緊原則之一。所以在考慮定位方案及設(shè)置定位支承時(shí)，應(yīng)盡可能使支承反力與重力不構(gòu)成力偶，

15、使加工件重心位于支承范圍內(nèi)。2.在夾緊過程中，如何使已獲得正確定位的加工件不脫離正確位置，是正確夾緊原則之二。所以，在制定夾緊方案時(shí)，應(yīng)盡可能避免夾緊力與支承反力構(gòu)成力偶。3.在夾緊過程中，如何使加工件不產(chǎn)生超出允許范圍的變形，是正確夾緊原則之三。所以在制定夾緊方案時(shí)，對(duì)于剛性較差的加工件，應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生或應(yīng)盡可能減小由夾緊力產(chǎn)生的彎曲力矩。4.在切削過程中，如何避免加工件發(fā)生不能允許的振動(dòng)，是正確夾緊原則之四。所以，在制定夾緊方案時(shí)，對(duì)于剛性較差的加工件，應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生或應(yīng)盡可能減小由切削力產(chǎn)生并作用于加工件上的彎曲力矩。5.如何使平衡切削力所需要的夾緊力最小，是正確夾緊原則之五。所以，

16、在制定夾緊方案時(shí)，切削力最好由支承反力平衡，而盡可能避免用夾緊力及由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。（四）簡述計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)專用夾具專用夾具是為完成某一工件的某一工序而專門設(shè)計(jì)的工藝設(shè)備。與組合夾具相比，專用夾具具有以下特殊的優(yōu)點(diǎn)：(1)能確保工件的加工精度；(2)總體方案與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)；(3)操作方便，能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；(4)便于排屑，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。傳統(tǒng)的專用夾具設(shè)計(jì)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的夾具設(shè)計(jì)人員來完成，勞動(dòng)量大，效率低。20世紀(jì)80年代以來，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到夾具設(shè)計(jì)中一直是機(jī)械領(lǐng)域研究的課題之一。傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)理論與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而開發(fā)出的各種cafd系

17、統(tǒng)成為專用夾具新的設(shè)計(jì)方法。最初的交互式設(shè)計(jì)系統(tǒng)是由設(shè)計(jì)人員簡單應(yīng)用cad軟件的圖形功能，建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)夾具元件數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇元件，并裝配成夾具。隨后開發(fā)的cafd系統(tǒng)建立了定位方法選擇、工件信息檢索等模塊，大大提高了cafd系統(tǒng)的實(shí)用性。這些都是基于二維平臺(tái)開發(fā)的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三維繪圖成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的有力工具。多數(shù)三維繪圖軟件都建立了標(biāo)準(zhǔn)件庫，同時(shí)允許用戶建立自己的元件庫。這為交互式夾具設(shè)計(jì)提供了更好的平臺(tái)交互式夾具設(shè)計(jì)步驟以傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)步驟為基礎(chǔ)。首先根據(jù)工件特征、工序信息及夾具信息，調(diào)用有關(guān)的程序和數(shù)據(jù)協(xié)助技術(shù)人員來完成夾具的定位方案、導(dǎo)向方案、夾緊方案的設(shè)計(jì)，并

18、通過人機(jī)交互的方式完成各功能元件和部件的選擇和設(shè)計(jì)。然后進(jìn)入三維繪圖環(huán)境，采用人工交互的方式進(jìn)行參數(shù)化驅(qū)動(dòng)，以獲得尺寸滿足要求的零件和部件，裝配后繪出裝配圖和零件圖。交互式夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)適合于開發(fā)新產(chǎn)品和需要加工新工件、沒有已有夾具信息可以利用的情況。對(duì)于大多數(shù)制造業(yè)企業(yè)來說，待加工的工件相似性高，因此要設(shè)計(jì)的夾具只需要在尺寸或結(jié)構(gòu)上進(jìn)行部分修改，這就使夾具設(shè)計(jì)中重復(fù)性工作多，需要繁瑣的人工繪圖工作。如何充分利用已有夾具信息成為cafd系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此基于實(shí)例推理的夾具設(shè)計(jì)理論得到了發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。capp在世界范圍內(nèi)掀起的熱潮，又由于工藝和夾具的密切聯(lián)系而后者又有其獨(dú)立性，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助

19、夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究和開發(fā)。fms和cims的興起和開發(fā)，迫切需要柔性夾具實(shí)現(xiàn)快速生產(chǎn)準(zhǔn)備。同時(shí)，以計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的夾具信息系統(tǒng)是cims中信息集成的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)已開發(fā)的夾具設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)是目前比較成熟的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)可歸納為四種方法：部分自動(dòng)化的夾具設(shè)計(jì)、夾具自動(dòng)設(shè)計(jì)(afd)法、參數(shù)夾具設(shè)計(jì)、據(jù)已有夾具方案進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。（五）夾具設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)由于cad/cam系統(tǒng)的迅速發(fā)展以及越來越廣泛使用的多軸cnc機(jī)床，使得對(duì)形狀復(fù)雜工件的設(shè)計(jì)和加工過程控制的自動(dòng)化程度要求越來越高。因此對(duì)夾具設(shè)計(jì)方法提出了更高的要求，它不僅能將cad

20、/cam系統(tǒng)有效地聯(lián)接起來，同時(shí)應(yīng)能適用于各種形狀的工件。以組合夾具元件為基礎(chǔ)的夾具自動(dòng)設(shè)計(jì)(afd)將是夾具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要發(fā)展趨向。組合夾具自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)可分為兩種類型，一種是在cad基礎(chǔ)上的擴(kuò)展系統(tǒng)；另一種是經(jīng)驗(yàn)法則的專家系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)目前都還不完善，為了將這些設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，必須建立更大數(shù)量的“規(guī)則”以擴(kuò)展專家系統(tǒng)；在理論上通過分析研究工件和夾具間關(guān)系的基本規(guī)律，建立起一些新的理論基礎(chǔ)；另外，在開發(fā)、研究afd軟件系統(tǒng)的同時(shí)，夾具硬件設(shè)計(jì)的研究也必須同時(shí)進(jìn)行，以增強(qiáng)整個(gè)夾具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度。另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為夾具設(shè)計(jì)提供了有利的工具。cafd系統(tǒng)已經(jīng)從對(duì)二維繪圖軟件的二

21、次開發(fā)發(fā)展到實(shí)現(xiàn)與三維繪圖軟件的集成設(shè)計(jì)，使夾具的結(jié)構(gòu)表達(dá)更清晰。三維繪圖軟件成為cafd 的有利工具。隨著cims、并行工程和敏捷制造技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)cafd的需求也越來越迫切 。歸納目前cafd系統(tǒng)的研究方向主要包括以下幾個(gè)方面：(1)集成化。cafd是生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要部分。確定該工序所使用的夾具，給出夾具的裝配圖和零件圖是連接cad 與cam 的橋梁。集成化的cafd應(yīng)首先實(shí)現(xiàn)與capp的集成。集成化是cafd系統(tǒng)發(fā)展的必然方向，是企業(yè)信息集成的必然要求。(2)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化是提高cafd 系統(tǒng)適應(yīng)性和促進(jìn)集成的基礎(chǔ)。功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化將有利于實(shí)現(xiàn)cafd系統(tǒng)與capp的集成。(3)并行化。

22、以往的cafd總是在capp制定完所有工序之后才開始進(jìn)行，并行化則強(qiáng)調(diào)cafd 與capp并行實(shí)現(xiàn)。cafd并行化的發(fā)展將更加提高夾具設(shè)計(jì)效率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。1 引言通過對(duì)設(shè)計(jì)零件的分析可知，對(duì)該零件進(jìn)行工藝工裝設(shè)計(jì)，由于半軸加工比較的特殊，我們?yōu)榱藵M足加工要求和經(jīng)濟(jì)性及減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，我們初步?jīng)Q定設(shè)計(jì)兩套夾具和一套組合量具。2 零件的分析2.1零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量，在設(shè)計(jì)題目中半軸的生產(chǎn)綱領(lǐng)為較小。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以在制度工藝路線的時(shí)候應(yīng)充分考慮其生產(chǎn)特點(diǎn)，制度合理的工業(yè)路線，選擇合理的機(jī)床，刀具，量具，檢具，以提高生產(chǎn)率，降低成本。

23、2.2零件的作用設(shè)計(jì)題目給定的零件，將其劃定為軸類零件。它是汽車的軸類中承受扭矩最大的零件，半軸是差速器和驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞扭矩的實(shí)心軸，其內(nèi)端一般通過花鍵與半軸齒輪連接，外端與輪轂連接，該零件在機(jī)械設(shè)備中具有傳動(dòng)性，故應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。2.3零件的工藝分析半軸共有2個(gè)加工表面，他們之間有的有一定的位置關(guān)系?，F(xiàn)在分述如下：1. 以軸線為中心的加工表面 這一組加工表面包括：半軸的左端面和半軸左端的花鍵加工，以及、和的外圓表面和和的兩個(gè)臺(tái)階面。2. 以半軸右邊圓盤上的臺(tái)階面為中心的加工表面 這一組加工表面包括：6個(gè)均勻分布的的孔，和一個(gè)m6的螺孔以及一個(gè)的孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要

24、求，主要有： 6個(gè)孔與表面f和g的位置度公差為； 的外圓表面的跳動(dòng)公差相對(duì)基準(zhǔn)a為1.0； 半軸圓盤的跳動(dòng)公差相對(duì)基準(zhǔn)a為0.8。 由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一個(gè)表面，然后借助于專用夾具加工另一表面，并且保證它們之間的位置精度要求。3 工藝規(guī)程制造的形式3.1確定毛坯制造的形式毛坯材料為40cr?？紤]零件在工作過程中經(jīng)常受扭交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以使金屬釬維盡量不切削，保證零件工作可靠?？梢圆捎媚ｅ懗尚?，可以提高生產(chǎn)率，保證加工精度。3.2基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 本零件是軸類零件，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但是對(duì)本零件來說，如果以外圓表面作基準(zhǔn)

25、。由于此表面的粗糙度比較大，所以會(huì)讓加工出來的零件表面尺寸嚴(yán)重不滿足要求，由于本零件非常的特殊，我們車削外圓表面的時(shí)候可以選擇半軸兩端的頂尖作為粗基準(zhǔn)，鉆孔的時(shí)候以圓盤的臺(tái)階面為基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇 在這主要考慮基準(zhǔn)重合問題，也要考慮經(jīng)濟(jì)性等。3.3零件表面加工方法的選擇 零件的主要加工表面為外圓表面和孔。考慮到各個(gè)表面的技術(shù)要求，各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度范圍，各加工表面的形狀和尺寸大小，鍛件材料的性質(zhì)及可加工性和生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型，選擇各加工表面的加工方法如下的外圓表面,該外圓表面的粗糙度為6.3,采用粗車進(jìn)行加工。 花鍵加工：花鍵的最大的直徑為38.100，采用銑花鍵加工。 圓盤的臺(tái)階面

26、因?yàn)樗拇植诙葹?.2，所以選擇粗車半精車，的臺(tái)階面由于粗糙度要求不是很高，所以就只進(jìn)行粗車。 孔6-，表面粗糙度為3.2，故采用鉆鉸孔加工。 m61.0-6h，先進(jìn)行鉆孔，然后絞孔，即可以滿足要求。 鍵槽加工，由于表面粗糙度為12.5，所以采用銑鍵槽。3.4制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精確及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。工序00 粗銑左端面并打中心孔；工序10 以半軸兩邊的頂尖定位：粗車54、52、4

27、5以及39.5的外圓面，在粗車96.5和112的臺(tái)階面工序20 調(diào)直處理； 工序30 以半軸兩邊的頂尖定位：半精車52、45以及39.5的外圓表面，及96.5臺(tái)階面； 工序40 銑花鍵加工；工序50 以盤的頂部的臺(tái)階定位，鉆絞6個(gè)的孔；工序60 以半軸圓盤的臺(tái)階面定位，加工與垂直軸線的的孔；工序70 攻螺紋m6 ； 工序80 車削39.5的左端斜度為的圓柱表面；車削45這段距左邊位置的溝槽，和45最右邊的溝槽加工，50寬為3的溝槽加工，并對(duì)112進(jìn)行倒角；工序90 感應(yīng)淬火和低溫回火；工序100 磨削半軸的左端面；工序110 以半軸兩邊的頂尖定位，磨削39.5、45和52外圓面；工序120 鉗

28、工去毛刺；工序130 終檢。 3.5機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量確定由很多的因素決定的，在此主要考慮的是經(jīng)濟(jì)精度及各個(gè)工序的加工方法。 左端面的機(jī)械加工表3-1 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)m表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4it7200粗銑1.6it8200.4 毛坯面it16202 的機(jī)械加工表3-2 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m粗車1it1254毛坯面 it165555 的機(jī)械加工 粗車：mm 2z=1.6mm半精車： mm 2z

29、=1.0mm磨削：mm 2z=0.4mm具體工序尺寸見表3-3。 的機(jī)械加工 粗車： 2z=8.6半精車： 2z=1.0磨削： 2z=0.4具體工序尺寸見表3-4。 表3-3 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4it752半精車0.6it852.4粗車1it1253毛坯面it1655表3-4 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4it745半精車1.0it845.4粗車6.9it1246.4毛坯面it1653.4 的機(jī)械加

30、工粗車： 2z=8.6半精車： 2z=1.0磨削： 2z=0.4具體工序尺寸見表3-5。 鉆削 六個(gè)14孔毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于it8it9之間（參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：鉆孔13.8mm鉸孔：14 2z=0.15具體工序尺寸見表3-6表3-5 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4it739半精車1.0it839.4粗車6.1it1240.4毛坯面it1646.5表3-6 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等

31、級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m鉸孔0.2it1014鉆孔13.8it1213.8 車削臺(tái)階具體工序尺寸見表3-7。表3-7 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m粗車56it12112毛坯it16166 車削96.5臺(tái)階面具體工序尺寸見表3-8。 鉆削 10孔毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于it2it3之間（參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：鉆孔10mm。表3-8 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)m表面粗糙度m尺寸公差(

32、mm)表面粗糙度m半精車0.6it852.4粗車69it1253毛坯面it16554 選擇加工設(shè)備 4.1選擇機(jī)床 工序00是銑削左端面由于花鍵的直徑和長度都不是很大，所以選擇xa6132型花鍵銑床加工。 工序10、工序30 是粗車和半精車外圓，在這幾個(gè)個(gè)工序中，各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選擇臥式車床就可以滿足要求，本零件外廓尺寸不是很大，精度要求不是很高，選用最常用的c620-1型臥式車床即可。 工序40 銑花鍵加工，在本工序中，由于花鍵的直徑和長度都不是很大，所以選擇xa6132型花鍵銑床加工。 工序50 以盤的頂部的臺(tái)階定位，鉆絞6個(gè)的孔，由于半軸的長度較長，所以

33、采用多軸立式鉆床。 工序100、工序110 磨削39.5、45和52外圓表面，由于磨削的都是外圓表面，粗糙度為0.8，所以選用m1331外圓磨床。4.2選擇夾具本零件由粗車、半精車、精車、鉆孔和磨削等工序組成，由于零件的長度較長，所以在鉆孔這個(gè)工序需要專用夾具，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)兩套專用夾具，以滿足加工過程中加工的要求，其他工序使用通用夾具。4.3選擇刀具 在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀，選用yt類硬質(zhì)合金，粗加工選用yt5,半精加工選用yt15，精加工用yt30，為提高生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)性，可以選用可轉(zhuǎn)位車刀（gb5313.1-85，gb5343.2-85）。 鉆的6個(gè)小孔，可

34、以選擇麻花鉆加工。4.4選用量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：第一，按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。選擇是按一種方法即可。4.4.1選擇各外圓加工面的量具 工序磨削39.5、45和52外圓表面時(shí)，現(xiàn)在按計(jì)量器具的不確定度選擇該表面加工時(shí)所用量具：該尺寸公 差為t=0.039，按表5.1-1，計(jì)量器具不確定度允許值我們確定u=0.009。根據(jù)表5.1-2，分度值 0.02 的游標(biāo)卡尺，其不確定數(shù)值允許值不能選用。必須選擇，故應(yīng)選擇分度值0.01 的外徑百分尺（u=0.006）。從表5.2-9中選擇測(cè)量范圍為100125 ，分度值為0

35、.01 的外徑百分尺。4.4.2 選擇加工孔用量具 孔加工量具我們將采用組合量具，在后面設(shè)計(jì)中具體介紹。5 確定切削用量和基本時(shí)間切削用量一般包括切削深度，進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)，確定方法是先確定切削深度、進(jìn)給量在確定切削速度。5.1工序00銑削用量及基本時(shí)間的確定5.1.1 選擇刀具 根據(jù)表3.1，銑削深度4，端面刀直徑為80，。但已知銑刀銑削深度為38，故應(yīng)根據(jù)銑削深度，。由于采用標(biāo)準(zhǔn)的鑲齒圓柱銑刀，故齒數(shù)為6（表3.9）5.1.2 選擇切削用量 選擇每齒的進(jìn)給量 根據(jù)xa6132型銑床說明書，其功率為7.5，中等剛度。根據(jù)表3.3，選擇 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)表3.7， 銑刀刀齒

36、后刀面最大的磨損量為0.6，刀具壽命。 選擇實(shí)際切削速度根據(jù)xa6132型銑床說明書選擇，。因此實(shí)際的切削速度和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 =9.42 =0.27由于銑削量比較小，功率滿足要求 ，所以不進(jìn)行驗(yàn)算。最后選擇，。9.42，。 5.1.3 計(jì)算基本的工時(shí) 式中，l= ，l=38,根據(jù)表3.25，入切量及超切量，則l=38+20=58，故 =0.97min5.2工序10切削用量及基本時(shí)間的確定5.2.1 切削用量本工序?yàn)榇周?。已知加工材料?0cr，=700mpa，鍛件，機(jī)床為c620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。5.2.1.1 確定粗車的切削用量 所選用的刀具是硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根

37、據(jù)切削用量簡明手冊(cè)第一部分表，由于c620-1機(jī)床的中心高度是200mm（表），故選用刀桿尺寸bh=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表，選擇車刀的幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓角半徑=0.8。 確定切削深度 由于單邊余量為0.5，可在一次走刀完成 =0.5 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表，在粗車時(shí)，刀桿尺寸為16mm25mm，3mm、工件直徑為4060時(shí)，=0.40.7確定的進(jìn)給量要滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度的要求，故需要進(jìn)行校核： 根據(jù)表，c620-1機(jī)床機(jī)構(gòu)的允許的進(jìn)給力=3530。根據(jù)表，當(dāng)40cr的=680810map，2mm，0.5

38、3，切削速度=65（假設(shè)），進(jìn)給力=905n。 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選擇的=0.4，可用。 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面的最大的磨損量取1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度t=30min。 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可以查表?，F(xiàn)在用查表的方法確定切削速度。根據(jù)表，當(dāng)用yt15硬質(zhì)合金車刀加工=600700mpa，的鋼材，切削速度。切削速度的修正系數(shù)為 故： 按 機(jī)床切削速度（表4.2-8），選擇 則實(shí)際的切削速度。檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表1.24*，當(dāng)，故實(shí)際的切削的功率為： 由切削手冊(cè)表1.30中機(jī)床說明書可知，c620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw

39、，機(jī)床功率足夠，可以正常加工。5.1.1.2 確定粗車的刀具加工外圓表面和一樣，加工皆可一次走刀完成，0.4，15.1.1.3 確定粗車的切削用量確定粗車的刀具加工外圓表面和一樣 確定切削深度 由于單邊余量為0.5，可在一次走刀完成 =3.5mm 分2次走刀，每次走刀為1.75。 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表，在粗車時(shí)，刀桿尺寸為1625，3、工件直徑為4060時(shí)，=0.40.7由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選擇的=0.4，可用。 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面的最大的磨損量取1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度t=30min。 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可以查表

40、?，F(xiàn)在用查表的方法確定切削速度。根據(jù)表，當(dāng)用yt15硬質(zhì)合金車刀加工=600700mpa，的鋼材，切削速度。切削速度的修正系數(shù)為 故： 按機(jī)床切削速度（表4.2-8），選擇 則實(shí)際的切削速度。 檢驗(yàn)機(jī)床功率當(dāng)，故實(shí)際的切削的功率為： 由切削手冊(cè)表1.30中機(jī)床說明書可知，c620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8kw，機(jī)床功率足夠，可以正常加工。確定粗車外圓、和臺(tái)階面的切削用量 才用車外圓的刀具加工這些外圓表面和臺(tái)階面，車的=3。分2次走刀，每次走刀為1.5，車臺(tái)階面采用橫向進(jìn)給，采用2次走刀，每次走刀為1.75，車臺(tái)階面采用橫向進(jìn)給， 采用2次走到，每次走刀為1。車外圓的，車臺(tái)階面，車外圓臺(tái)階面。5.

41、2.2 基本時(shí)間5.2.2.1 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間： 式中 則 5.2.2.2 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間： 式中 則 5.2.2.3 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間： 式中 則 5.2.2.4 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間： 式中 則 5.2.2.5 確定的臺(tái)階面基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間： 式中 則 5.2.2.6 確定的臺(tái)階面基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間： 式中 則 5.3工序30切削用量及基本時(shí)間的確定5.3.1 切削用量本工序?yàn)榘刖庸ぃㄜ囕S的外表面）。

42、已知條件與粗加工工序一樣。5.3.1.1 確定半精車的切削用量 確定切削深度 由于單邊余量為0.5，可在一次走刀完成 =0.3mm 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表，在粗車時(shí)，刀桿尺寸為16mm25mm，3mm、工件直徑為4060時(shí)，=0.40.7選擇進(jìn)給量為由于半精加工切削力教小，故不需要校核機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面的最大的磨損量取0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度t=30min。 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可以查表?，F(xiàn)在用查表的方法確定切削速度。根據(jù)表，當(dāng)用yt15硬質(zhì)合金車刀加工=630700mpa，的鋼材，切削速度。 切削速度的修正系數(shù)為 故： 按機(jī)床切削

43、速度（表4.2-8），選擇 則實(shí)際的切削速度。半精加工，機(jī)械功率可以不進(jìn)行校核。最后決定的切削用量為： 5.3.1.2 確定半精車及的臺(tái)階面的切削用量，車外圓的，外圓的，的臺(tái)階面的。車外圓及的 。5.3.2 基本時(shí)間5.3.2.1 確定的基本時(shí)間：5.3.2.2 確定的基本時(shí)間：5.3.2.3 確定半精車外圓的基本時(shí)間：5.3.2.4 確定半精車臺(tái)階面的基本時(shí)間：5.4工序40銑削用量及基本時(shí)間的確定5.4.1 選擇刀具 本工序?yàn)殂娤骰ㄦI，選用花鍵銑刀。5.4.2 選擇切削用量 選擇每齒的進(jìn)給量 根據(jù)xa6132型銑床說明書，其功率為7.5，中等剛度。根據(jù)表3.3，選擇 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具

44、壽命 根據(jù)表3.7， 銑刀刀齒后刀面最大的磨損量為0.6，刀具壽命。 選擇實(shí)際切削速度根據(jù)xa6132型銑床說明書選擇，。因此實(shí)際的切削速度和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 =9.42 =0.27 由于銑削量比較小，功率滿足要求 ，所以不進(jìn)行驗(yàn)算。最后選擇，。9.42，。5.5工序50鉆削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)殂@孔，刀具選用錐柄麻花鉆頭，直徑為，鉆6個(gè)通孔，使用切削液。1 鉆削六個(gè)14的孔 選擇刀具和機(jī)床查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，選擇d=13.8mm的h12級(jí)高速鋼麻花鉆，gb1438-85。機(jī)床選擇立式鉆床z535。 選擇切削用量進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.7，取f=0.310.37mm/r

45、, 查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表4.216，所以，取 f= 0.36mm/r根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.19 ,可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f 0.47mm/r，d117.5mm時(shí)，軸向力f=6090n。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故f=6090n。根據(jù)立式鉆床z535說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力f=15696n, 由于ff， 故 f=0.36mm/r可用。切削速度v根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表215，根據(jù)f=0.36mm/r和鑄鐵硬度為200217hbs,取v=12m/min。n=276r/min根據(jù)立式鉆床z535說明書，可以考慮選擇選取：n=275r/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具壽命上升

46、，所以，v=11.9m/min決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.12，當(dāng)d=13.8時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8，故刀具壽命t=15min。檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=0.41/r，d16。查得m=25.5n.m，根據(jù)立式鉆床z535說明書，當(dāng)n=300r/min，m=72.6n.m，故m m，根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.23，p=1.0kw, 根據(jù)立式鉆床z535說明書， p=4.5kw，故p p。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即f=0.34/r，n=300r/min，v=13m/min。計(jì)算基本工時(shí)t=，式中，l=l+y+，l=14mm

47、，查切削用量簡明手冊(cè)表2.29，y+=7，所以，l= 10+5 = 15。t= 0.15min。因有六個(gè)孔，所以 t=60.15= 0.9min。2鉸14h10孔 選擇刀具和機(jī)床查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，選擇d=14mm的h10級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，gb1133-84。機(jī)床選擇立式鉆床z535。 選擇切削用量進(jìn)給量f查閱切削用量簡明手冊(cè)表2.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說明書取f=0.651.35/r，所以，取f=0.72/r切削速度v根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.24，取v=7m/min。n=159r/min根據(jù)立式鉆床z535機(jī)床說明書選取：n=195r/min，所以，v=8.57m/min決定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.12，當(dāng)d=14時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具壽命t=60min。