新型十字軸零件工業(yè)規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)說明書

題目：新型十字軸零件加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)[4]工件加工都是由毛胚開始制作，經(jīng)過加工后最后達(dá)到想要的形狀，工序步驟主要為平面的車床的粗車、半精車、精車，磨床的粗磨、半精磨、精磨，還有孔系的鉆、擴(kuò)、鉸等。5.2確定定位基準(zhǔn)5.2.1粗基準(zhǔn)的選用原則粗基準(zhǔn)：最初工序中，只能選擇以未加工的毛坯面作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)原則：1、如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。2、如果工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。3、零件上有較多加工面時(shí)，為使各加工表面都得到足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯上加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。4、選擇粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整和光潔、不能有飛邊、堯口、冒口及其它缺陷，以便定位準(zhǔn)確、可靠。5、粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向通常只允許使用一次，否則會(huì)造成較大的定位誤差。5.2.2精基準(zhǔn)的選用原則精基準(zhǔn)原則：1、基準(zhǔn)重合原則：應(yīng)盡量選用被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：應(yīng)盡可能選擇同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工表面，以保證各加工表面之間的相對位置關(guān)系3、互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要求比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法4、自為基準(zhǔn)原則：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)。5、便于裝夾原則：所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠、夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便。5.2.3基準(zhǔn)面的確定對于該十字軸的加工，首先選擇以左端面為粗基準(zhǔn)來加工25的方形柱，加工完四面的方形柱后，再以粗加工后的方形柱的中心線為精基準(zhǔn)，用來加工Φ6、Φ8的通孔。5.3加工工藝路線的確定確定完粗精基準(zhǔn)面后就可以保證零件的形位公差和表面精度，接下來就可以進(jìn)行加工。初定加工路線如下：落料→鍛模→正火→機(jī)械加工→滲碳→淬火→低溫回火→噴丸→磨削5.4加工工序工序工序內(nèi)容1根據(jù)下料要求據(jù)料2對原料基本形成十字軸，然后對毛胚正火處理3以毛胚四軸頸為粗基準(zhǔn)，車四頸軸的25端面4半精車四頸軸端面至兩端面尺寸至108mm并倒角1×45°mm5粗車、精車各軸頸為25mm6各向鉆孔Φ6mm至深55mm7各向鉆孔Φ8mm至深25mm8各向在Φ6mm孔深27mm處往外锪2mm的60°小斜面9各向在Φ8mm孔上锪60°小斜面10銑削加工Φ23mm、深4mm、角度60°凹臺(tái)11鉆螺紋孔Φ6mm、做螺紋M6-7H12除去輪廓毛刺13在四軸頸滲碳0.8~1.3，四個(gè)軸頸淬火硬度為HRC58~6014精磨削軸頸25mm5.5機(jī)械加工余量的、工序尺寸的確定第一步，加工十字軸的各項(xiàng)端面時(shí)，毛胚單面加工余量為2mm，先用車床粗加工1.5mm剩下0.5mm進(jìn)行精加工，精加工至0.1mm時(shí)，考慮到表面粗糙度要求為Ra12.5，留至最后磨床進(jìn)行粗磨以保證表面粗糙度要求。最后保證尺寸在25mm上偏差0.02，下偏差0.04。第二步，加工四軸頸方柱25*30時(shí)，毛胚加工余量為2mm，他的表面粗糙度要求較高，為Ra0.63，先考慮粗加工至1mm，再精加工至0.1mm，最后進(jìn)行粗磨、精磨保證粗糙度要求。第三步，加工Φ6mm通孔時(shí)，由于選用的是直柄麻花鉆Φ4mm，所以在鉆孔時(shí)要找準(zhǔn)中心點(diǎn)，粗加工至Φ5mm四個(gè)方向都往里鉆55mm，由于要求表面粗糙度為Ra20，所以還要使用擴(kuò)孔刀再進(jìn)行一次擴(kuò)孔至后，再鉸孔再以達(dá)到要求。第四步，加工Φ8mm深25mm的孔時(shí)，由于之前已經(jīng)打通了一個(gè)Φ6mm的孔，所以還有2mm的余量，也是使用直柄麻花鉆Φ5mm，因?yàn)橐ＷC圓孔直徑為Φ8mm，還要保證切削深度為25mm，所以粗加工時(shí)都要保留余量來進(jìn)行精加工，首先選擇粗加工至Φ7.5mm，然后切削深入至24.5mm，然后使用擴(kuò)、鉸工藝，加工至Φ8mm和切削至25mm并保證尺寸偏差不超過0.025。第五步，鉆M6-7H的螺紋孔，也是用直柄麻花鉆Φ5mm，用專用夾具夾緊工件，粗加工至Φ5.5mm，留0.5mm精加工，采用擴(kuò)刀半精加工至0.1mm，再用鉸刀精加工，最后攻絲，達(dá)到尺寸精度IT7的要求、表面精度達(dá)到Ra5。第六步，因?yàn)橐庸さ氖铅?3mm深5mm的60°凹槽，所以需要進(jìn)行銑削加工，加工該零件特征時(shí)，選擇使用平面立銑刀，一次粗銑至零件Φ22mm、銑削至4.8mm然后留Φ1mm還有0.2mm的深度進(jìn)行精加工以達(dá)到零件Ra20的粗糙度。60°的凹臺(tái)特征需要使用60°直柄錐面锪鉆，使用時(shí)需要保證锪鉆和Φ23mm的同軸度。第七步，在四軸的中間即Φ6mm深25處需要锪一個(gè)60°的2mm的孔，在四軸的Φ8mm深5mm處需要锪一個(gè)60°的孔，所以選擇使用60°直柄錐面锪鉆，需要保證同軸度，四軸每個(gè)方向都需要保證一樣的尺寸。185775.6刀具、夾具及量具的選取表-5-1加工工藝卡序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備10鍛造鍛造20銑粗銑Φ25右端面立式銑床X52K硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀、三爪卡盤、游標(biāo)卡尺30鉆鉆，擴(kuò)，鉸Φ6孔鉆床Z525高速直柄麻花鉆Φ5、專用夾具、游標(biāo)卡尺40鉆鉆，擴(kuò)，鉸Φ8孔鉆床Z525高速直柄麻花鉆Φ5、專用夾具、游標(biāo)卡尺50锪Φ8孔深5mm60°的凹臺(tái)鉆床Z52560°直柄錐面锪鉆、專用夾具、游標(biāo)卡尺60銑銑削Φ23mm銑床直柄立銑刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺70磨磨四軸頸磨床砂輪、三爪卡盤、游標(biāo)卡尺80鉗去毛刺檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫6.切削用量的確定工序10：（1）粗銑25*30的四軸頸機(jī)床：立式銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：，，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。因?yàn)閱芜呌嗔浚篫=2mm所以銑深：=2mm精銑該平面的單邊余量：Z=1.5mm銑深：=1.5mm每齒走刀量：根據(jù)參考文獻(xiàn)REF_Ref7013\r\h[9]表2.5～72，取根據(jù)參考文獻(xiàn)REF_Ref7013\r\h[9]表2.6～73，取銑削速度V=2.46m/s每齒走刀量：根據(jù)參考文獻(xiàn)REF_Ref7013\r\h[9]表2.5～72，取根據(jù)參考文獻(xiàn)REF_Ref7013\r\h[9]表2.6～73，取銑削速度V=2.6m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：（3.61） 按照參考文獻(xiàn)REF_Ref7575\r\h[6]表3.2～29實(shí)際銑削速度：（3.62）走刀量：工作臺(tái)每分走刀量：走刀次數(shù)為1機(jī)加工時(shí)：（3.63）機(jī)加工時(shí)：（3.64）所以該工序總機(jī)加工時(shí)工序30：鉆、擴(kuò)、鉸孔?8。機(jī)床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)REF_Ref7013\r\h[9]表4.5～10選高速鋼錐柄麻花鉆頭。（1）鉆孔切屑用量：取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)REF_Ref6265\r\h[5]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取走刀量f=0.50mm/r，切屑速度：vc=19m/min，，，則修正后的切屑速度，（3.71）即（3.72）查參考文獻(xiàn)REF_Ref6265\r\h[5]表3.17，取，故實(shí)際切屑速度為。（3.73）切屑用時(shí)：=10mm，，，故（3.74），（3.75）（2）擴(kuò)孔切屑用量：取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)REF_Ref6265\r\h[5]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取走刀量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即，（3.76）查參考文獻(xiàn)REF_Ref6265\r\h[5]表3.17，取，故實(shí)際切屑速度為。（3.77）切屑用時(shí)：=10mm，，，故（3.78）（3.79）（3）鉸孔切屑用量：取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)REF_Ref6265\r\h[5]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取走刀量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即，（3.80）查參考文獻(xiàn)REF_Ref6265\r\h[5]表3.17，取，故實(shí)際切屑速度為。（3.81）切屑用時(shí)：7夾具設(shè)計(jì)夾具是機(jī)械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確位置，以接受施工或檢測的裝置，也被稱為卡具。在廣義上，夾具可以視為在工藝過程中的任何工序中，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置。夾具的設(shè)計(jì)和使用對于提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本以及保障操作安全都具有重要意義。7.1設(shè)計(jì)要求零件定位方案的分析設(shè)計(jì)的新型十字軸在加工過程中，在其獨(dú)特的外形的情況下，通用的夾具很難將其完全固定，為了保證較高的加工精度、提高生產(chǎn)加工效率、保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，還為了節(jié)省大量工作時(shí)間，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具來完成鉆、擴(kuò)、鉸的工序步驟。本夾具將用于鉆床Z525。7.2夾具的選擇在選擇夾具時(shí)，應(yīng)考慮多個(gè)因素，以確保其能夠準(zhǔn)確、高效地滿足特定應(yīng)用場景的需求。通常情況下有以下幾個(gè)選擇準(zhǔn)則，一、工件特性和要求：工件的形狀、尺寸和重量是選擇夾具的基礎(chǔ)，夾具需要能夠穩(wěn)固地夾持工件，防止在加工過程中產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)；工件的材質(zhì)和硬度也會(huì)影響夾具的選擇。對于硬度較高的材料，可能需要選擇具有更高夾持力的夾具。二、加工方式和工藝：根據(jù)所采用的加工方式（如銑削、車削、磨削等），選擇適合的夾具類型。例如，對于銑削加工，可能需要選擇具有較大夾持面積的夾具；夾具應(yīng)能夠適應(yīng)加工過程中的溫度變化，避免由于熱膨脹或收縮導(dǎo)致的夾持不穩(wěn)。三、夾具的精度和穩(wěn)定性：夾具的定位精度和重復(fù)定位精度是確保加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。選擇具有高精度和穩(wěn)定性的夾具能夠減少加工誤差；夾具的剛性也很重要，它能夠防止在加工過程中產(chǎn)生變形或振動(dòng)。7.2夾具定位和加緊夾具的定位和夾緊是確保工件在加工過程中保持穩(wěn)定性和加工精度的關(guān)鍵步驟。夾具定位主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：一、定位元件的選擇：定位元件的選擇應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸和加工需求來確定。定位元件應(yīng)能夠確保工件在夾具中的位置穩(wěn)定，防止在加工過程中發(fā)生移動(dòng)。二、定位精度的控制：定位精度是確保加工精度的關(guān)鍵。在定位過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制定位誤差，通過合理的定位方法和定位元件的選擇，確保工件的定位精度。三、完全定位與欠定位的處理：在定位過程中，可能會(huì)遇到完全定位、欠定位或過定位的情況。完全定位是最理想的狀態(tài)，而欠定位在有些情況下是允許存在的，但過定位則應(yīng)避免。對于過定位，可以通過采用菱形銷、浮動(dòng)支撐等方法進(jìn)行消除。夾具的加緊主要從以下幾個(gè)方面考慮：一、夾緊力的控制：夾緊力的大小、方向和作用點(diǎn)都是影響夾緊效果的關(guān)鍵因素。夾緊力應(yīng)足夠大，以確保工件在加工過程中不會(huì)因外力作用而發(fā)生位移。同時(shí)，夾緊力的方向應(yīng)有助于減小夾緊力，并垂直于定位基面，以提高夾緊效果。二、夾緊裝置的選擇：夾緊裝置的選擇應(yīng)根據(jù)工件的形狀、尺寸和加工需求來確定。夾緊裝置應(yīng)能夠牢固地夾持工件，確保其在加工過程中的穩(wěn)定性。7.2夾具的使用夾具的使用方法因夾具類型和加工需求的不同而有所差異。本論文所用的夾具為機(jī)械夾具，使用方式如下：一、先將工件放置在夾具上，確保工件與夾具的定位面或定位元件接觸良好；二、旋轉(zhuǎn)螺旋桿或使用其他夾緊機(jī)構(gòu)，使夾爪或夾頭牢固地夾緊工件；三、根據(jù)加工需求，調(diào)整夾具的位置和角度，確保工件在加工過程中保持穩(wěn)定。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是新型十字軸零件加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)，首先需要思考如何去設(shè)計(jì)它，如何讓它在加工的過程中更加合理。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我查閱了很多資料，并用了很多時(shí)間去把他合理的運(yùn)用到我的論文之中，在這個(gè)過程中肯定是枯燥且無味的，但是在查閱資料的過程中，我學(xué)習(xí)了很多關(guān)于零件如何加工的知識，這也是我大學(xué)4年時(shí)間里書本里面沒有學(xué)到的。我在學(xué)校系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了很多有關(guān)機(jī)械部分的常識，也使用過學(xué)校的機(jī)床、鉆床等加工設(shè)備，我也試過從毛胚做出一個(gè)像樣的旋轉(zhuǎn)陀螺，從加工過程中就可以感受到在機(jī)械這個(gè)專業(yè)上工作的艱辛，每一個(gè)零件都