突緣萬向節(jié)零件的工藝規(guī)程及銑背面凸臺(tái)夾具設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)說明書題目：突緣萬向節(jié)零件的工藝規(guī)程及背面凸臺(tái)夾具設(shè)計(jì)全套圖紙加V信153893706或扣3346389411摘要突緣萬向節(jié)加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成突緣萬向節(jié)，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接突緣萬向節(jié)以及其它突緣萬向節(jié)；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。AbstractLocksleeveprocessingtechnologyrulesandfixturedesignisincludingpartsprocessingprocessdesign,processdesignandspecialfixturedesignofthreeparts.Intheprocessdesign,weshouldfirstanalyzetheparts,understandtheprocessofthepartsandthendesignthestructureoftheblank,andchoosetheprocessingbenchmarkoftheparts,anddesigntheprocessrouteoftheparts;Thenthepartsofeachstepoftheprocesssizecalculation,thekeyistodeterminetheprocessofeachprocessequipmentandcuttingamount;Thencarryonthespecialfixturedesign,choosetodesigneachcomponentofthefixture,suchaspositioningcomponents,clampingcomponents,guidecomponents,clampspecificandmachinetoolconnectingcomponentsandothercomponents;Calculatethepositioningerrorofthefixture,analyzetherationalityanddeficiencyofthefixturestructure,andpayattentiontotheimprovementinthefuturedesign.Keywords:technology,workingprocedure,cuttingamount,clamping,positioning,error.目錄13361序言 121111一零件的分析 2259551.1零件的作用 287201.2零件的工藝分析 24009二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 341452.1確定毛坯的制造形式 3220342.2基面的選擇 39472.3制定工藝路線 5153502.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7212232.5確定切削用量及基本工時(shí) 71366三夾具設(shè)計(jì) 1594663.1問題的提出 1528563.2定位基準(zhǔn)的選擇 1529403.3切削力和夾緊力的計(jì)算 16320133.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 1630998總結(jié) 1825211致謝 1914908參考文獻(xiàn) 20序言突緣萬向節(jié)的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是完成機(jī)床夾具設(shè)計(jì),機(jī)械制圖、機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)是下一個(gè)課程教學(xué)后的一個(gè)重要環(huán)節(jié),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品零突緣萬向節(jié)的加工生產(chǎn)的需求定位,夾緊,所以要考慮如何合理,如何高效,而且他還需要我們熟悉產(chǎn)品從毛坯到零件的路線安排,整個(gè)過程和毛坯確定的大小如何計(jì)算,根據(jù)學(xué)到的知識(shí)這些材料設(shè)計(jì)用于滿足零件的特點(diǎn)和需要特殊夾具,根據(jù)不同零件的不同設(shè)計(jì)不同的工序,確保加工的零件加工質(zhì)量和加工效率。這個(gè)設(shè)計(jì)包含一個(gè)概括和總結(jié)的知識(shí)學(xué)會(huì)了在過去的兩年里,包括CAD圖紙,機(jī)械設(shè)計(jì)和制造基地,夾具設(shè)計(jì)課程和其他的再學(xué)習(xí)和總結(jié),這是一個(gè)有意義的設(shè)計(jì)。也許在這個(gè)設(shè)計(jì),也許是因?yàn)槲覀冎挥欣碚撝R(shí),一些地方但不親自實(shí)踐,知識(shí)和技能不可避免的一些不足,但是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我學(xué)到很多以前沒有學(xué)到的知識(shí),讓我知道如何處理當(dāng)面對(duì)困難時(shí),如何解決。這個(gè)設(shè)計(jì)讓我知道自己的缺點(diǎn),而是因?yàn)檫@只讓我學(xué)習(xí)課本以外的知識(shí),讓我知道如何處理如何克服困難。因?yàn)槲覜]有實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)還不夠，設(shè)計(jì)水平也有限，所以做整體設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤是不可避免的，肯請(qǐng)教很多。一零件的分析1.1零件的作用突緣萬向節(jié)的作用主要起固定連接作用。1.2零件的工藝分析突緣萬向節(jié)的工藝有3組加工面的分別為1：上下端面和側(cè)面2：以端面和側(cè)面為基準(zhǔn)加工上表面的孔二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式確定坯料包括坯料類型的選擇及其制造方法。毛坯類型有鑄造、鑄造、沖壓、沖壓、焊接、熱處理、切割、型材、板材等。確定毛坯時(shí)應(yīng)考慮以下因素：1）零件的材料和機(jī)械性能。當(dāng)零件的材料被選擇，粗略的材料的類型大致定義。鑄造毛坯適用于復(fù)雜形狀零件的毛坯。鍛件毛坯適用于簡(jiǎn)單形狀零件的毛坯。型材適用于軸類零件毛坯，適用于板類零件毛坯的焊接。2）零件的形狀和尺寸。坯料的形狀和尺寸應(yīng)盡可能接近零件的形狀和尺寸，以減少機(jī)械加工3）生產(chǎn)類型。對(duì)于大批量生產(chǎn)，應(yīng)選擇毛坯制造方法的高密度，減少機(jī)械加工以降低材料，也要考慮現(xiàn)有的毛坯的制造水平和設(shè)備能力，減少毛坯的制造成本高，可以用材料的消耗，降低加工成本的補(bǔ)償。如鑄件應(yīng)采用金屬模具、機(jī)床造型或精密鑄造；鑄造時(shí)應(yīng)采用模鍛、冷軋和冷拉型材。小批量生產(chǎn)應(yīng)采用手工木?；蜃杂慑?。4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)條件和水平，當(dāng)條件時(shí)，應(yīng)積極組織區(qū)域?qū)I(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。5）充分考慮采用新技術(shù)、新技術(shù)、新材料的可能性。目前，粗加工的新技術(shù)、新工藝、新材料發(fā)展迅速。例如，投資鑄造，精密鑄造，冷軋，冷擠壓，粉末冶金和工程塑料越來越多地用于機(jī)械。應(yīng)用這些方法可以大大減少加工量，降低成本。突緣萬向節(jié)零件的材料HT200的可鍛性好，因此可用鑄造的方法因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。2.2基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取端面和外圓作為定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。以已經(jīng)加工好的孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。2.3制定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、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(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)成本盡量降下來。表3-2工藝路線方案2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。突緣萬向節(jié)的端面由于突緣萬向節(jié)端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。3、突緣萬向節(jié)的孔毛坯為實(shí)心，鑄造外形，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為2mm2.5確定切削用量及基本工時(shí)機(jī)床：X515立式銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料：齒數(shù)⑴．粗銑銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，式（1.1）實(shí)際銑削速度：式（1.2）進(jìn)給量：式（1.3）工作臺(tái)每分進(jìn)給量：：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：式（1.4）取刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：式（1.5）三夾具設(shè)計(jì)3.1原材料的選擇針對(duì)夾具的實(shí)際情況，本夾具主要是針對(duì)突緣萬向節(jié)背面端面凸臺(tái)進(jìn)行精加工達(dá)到表面3.2粗糙度的精度要求。在此過程中，定位基準(zhǔn)的確定是保證整個(gè)裝夾乃至于加工過程準(zhǔn)確性的重要指標(biāo)，于此同時(shí)，我們要應(yīng)該在設(shè)計(jì)夾具是把勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和勞動(dòng)成本的降低作為重要因素來綜合設(shè)計(jì)整套銑床夾具。3.2定位基準(zhǔn)的確定從突緣萬向節(jié)的零件圖分析可知：本次加工是在零件進(jìn)行熱加工處理之后進(jìn)行的，其表面的粗糙度要求是Ra=3.2，并不是非常高，因此采用工件的底面和2底面圓孔為定位基準(zhǔn)，在裝夾定位是，最佳的方案具體方法如下：將工件以底面為固定基準(zhǔn)，通過側(cè)面中心圓銷和底面定位。螺絲壓板壓緊工件，壓緊突緣萬向節(jié)，鎖緊固定，達(dá)到限制自由度的效果。此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。在夾具的設(shè)計(jì)上，盡可能地使用標(biāo)準(zhǔn)零件，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，節(jié)約在夾具的設(shè)計(jì)上的成本，同時(shí)達(dá)到更好的效果。由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：在夾具的設(shè)計(jì)上，盡可能地使用標(biāo)準(zhǔn)零件，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，節(jié)約在夾具的設(shè)計(jì)上的成本，同時(shí)達(dá)到更好的效果。3.3刀具：合金銑刀由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：切削力公式：式（2.17）式中查表得：即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得：所以由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取，，螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：：式中參數(shù)由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：其中：由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：原動(dòng)力計(jì)算公式：由上述計(jì)算易得：因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。具體夾具結(jié)構(gòu)如下圖：總結(jié)這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等；也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)；以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對(duì)給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！致謝這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)