齒輪軸加工工藝及鉆Φ8mm孔專用夾具設計【含5張CAD圖紙、文檔全稿】

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機械加工工序卡片 工 序 名 稱 車 工序號 03 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 齒輪軸 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 45鋼 棒料 設 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 三瓜卡盤 準終 單件 臥式車床 CA6140 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉速r/min 切削速 度m/min 進給量 mm/r 背吃刀量mm 進給次數(shù) 工步工時（min） 機動 輔助 1 車Φ60右端所有端面、鉆中心孔 端面車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 2.0 1 0.243 2 鉆中心孔 中心孔鉆 3 粗車除Φ60以外的所有外圓面 外圓車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 1.0 1 3.763 4 車Φ29外圓面保證尺寸57 外圓車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 0.5 1 0.763 5 半精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 外圓車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 0.4 1 2.408 設計者： 指導老師 共7頁 第1頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 車 工序號 04 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 齒輪軸 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 45鋼 棒料 設 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 三瓜卡盤 準終 單件 臥式車床 CA6140 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉速r/min 切削速 度m/min 進給量 mm/r 背吃刀量mm 進給次數(shù) 工步工時（min） 機動 輔助 1 車Φ60左端面 端面車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 2.0 1 0.421 2 鉆中心孔 中心孔鉆 3 粗車Φ60外圓面 外圓車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 1.5 1 0.572 4 半精車Φ60外圓面 外圓車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 0.5 1 0.559 設計者： 指導老師 共7頁 第2頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 車 工序號 05 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 齒輪軸 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 45鋼 棒料 設 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 三瓜卡盤 準終 單件 臥式車床 CA6140 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉速r/min 切削速 度m/min 進給量 mm/r 背吃刀量mm 進給次數(shù) 工步工時（min） 機動 輔助 1 精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 外圓車刀、游標卡尺 475 119.3 0.16 0.1 1 2.409 2 3 4 設計者： 指導老師 共7頁 第3頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 滾齒 工序號 06 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 齒輪軸 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 45鋼 棒料 設 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 專用夾具 準終 單件 滾床 Y38 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉速r/min 切削速 度m/min 進給量 mm/r 背吃刀量mm 進給次數(shù) 工步工時（min） 機動 輔助 1 滾齒z=18、m=3、a=20° 滾刀、游標卡尺 800 150.7 0.2 0.22 18 5.4 2 3 4 設計者： 指導老師 共7頁 第4頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 鉆 工序號 07 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 齒輪軸 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 45鋼 棒料 設 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 專用夾具 準終 單件 立式鉆床 Z525 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉速r/min 切削速 度m/min 進給量 mm/r 背吃刀量mm 進給次數(shù) 工步工時（min） 機動 輔助 1 鉆Φ8孔 Φ8麻花鉆、游標卡尺 800 20.1 0.28 4.0 1 0.036 2 3 4 設計者： 指導老師 共7頁 第5頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 銑 工序號 08 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 齒輪軸 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 45鋼 棒料 設 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 專用夾具 準終 單件 立式銑床 X52K 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉速r/min 切削速 度m/min 進給量 mm/r 背吃刀量mm 進給次數(shù) 工步工時（min） 機動 輔助 1 銑830鍵槽 Φ8鍵槽銑刀、游標卡尺 500 47.1 0.2 4.0 1 0.44 2 3 4 設計者： 指導老師 共7頁 第6頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 磨齒 工序號 09 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 齒輪軸 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 45鋼 棒料 設 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 專用夾具 準終 單件 磨床 MB8318A 工步 工 步 內 容 工藝裝備 主軸轉速r/min 切削速 度m/min 進給量 mm/r 背吃刀量mm 進給次數(shù) 工步工時（min） 機動 輔助 1 磨齒z=18、m=3、a=20° 砂輪、千分尺 20 18 0.0157 0.15 1 0.55 2 3 4 設計者： 指導老師 共7頁 第7頁 機械加工工藝過程卡片 產 品 代 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 齒輪軸 材料 45鋼 毛 坯 種 類 棒料 毛 坯 尺 寸 每一毛坯可制零件數(shù) 1 序號 名稱 工序內容 設備 夾輔具名稱 刀具名稱規(guī)格 量具名稱及規(guī)格 01 備料 棒料 02 熱處理 調質處理 03 車 車Φ60右端所有端面、鉆中心孔； 臥式車床 三瓜卡盤 端面車刀，中心孔鉆 游標卡尺 車 粗車除Φ60以外的所有外圓面；車Φ29外圓面保證尺寸57；半精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 臥式車床 三瓜卡盤，頂尖 外圓車刀 游標卡尺 04 車 車Φ60左端面、鉆中心孔； 臥式車床 三瓜卡盤 端面車刀，中心孔鉆 游標卡尺 車 粗車、半精車Φ60外圓面 臥式車床 三瓜卡盤，頂尖 外圓車刀 游標卡尺 05 車 精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 臥式車床 三瓜卡盤，頂尖 外圓車刀 游標卡尺 06 滾齒 滾齒z=18、m=3、a=20° 滾床 專用夾具 滾刀 游標卡尺 07 鉆 鉆Φ8孔 立式銑床 專用夾具 麻花鉆 游標卡尺 08 銑 銑830鍵槽 立式銑床 專用夾具 鍵槽銑刀 游標卡尺 09 淬火 齒輪表面淬火56HRC 10 磨齒 磨齒z=18、m=3、a=20° 滾床 專用夾具 11 質檢 檢驗至圖紙要求 12 入庫 入庫 編制 學號 審查 共 1 張 第 1 張 畢業(yè)設計（論文）任務書 一、畢業(yè)設計(論文)題目： 齒輪軸加工工藝及8mm孔專用夾具合計 二、畢業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設計技術要求： 三、畢業(yè)設計(論文)工作內容及完成時間： 1. 看懂零件圖并使用相關軟件建立零件的三維模型和工程圖，查閱相關資料 第1、2周 2. 進行零件工藝分析，制定工藝方案 第3周 3. 選擇機床 第4周 4. 制定工藝路線 第5、6周 5. 完成30mm專用夾具的設計 第7-10周 四 、主 要參考資料： 1. 機械設計手冊 2. 機械加工工藝手冊 3. 金屬切削手冊 4. 機床夾具設計 5. 高等學校畢業(yè)設計指導 機械與電氣工程學院 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 學生： 日期： 自 年 月 日至 年 月 日 指導教師： 助理指導教師(并指出所負責的部分)： 教研室： 機械制造教研室 教研室主任： 1.外文翻譯 機械加工零件的工藝及夾具設計 摘 要：本文對機械加工零件的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，夾具在機械加工中所占的地位和重要性，以及夾具設計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產業(yè)政策的調整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè) 關鍵詞：技術背景/發(fā)展趨勢/工序/定位方案 1 機械加工歷史背景及其意義 機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對機械產品的要求越來越高，機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國成立以來，我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展，一個具有相當規(guī)模和一定技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內國外兩方面的技術資源，有計劃地推進企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產品質量和水平及經濟效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在階段性差距。進入二十一世紀，我國發(fā)展經濟的主導產業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿組織后，世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應的技術和設備來支持。 機械工業(yè)是國民經濟的裝備工業(yè)；是科學技術物化的基礎；是高新技術產業(yè)化的載體；是國防建設的基礎；是實現(xiàn)經濟快速增長的重要支柱；也是為提高人民生活質量、提供消費類機電產品的供應工業(yè)。它對國民經濟運行的質量和效益、產業(yè)結構的調整和優(yōu)化具有極其重要的作用。 2 機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 隨著社會的發(fā)展，各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中，不管是在農用、軍用、工用等方面，離開了機械的操作就談不上效率，因此，從某中角度上來說，一個國家的經濟實力、社會地位，和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國家經濟發(fā)展的歷程表明，沒有強大的裝備制造業(yè)，就不可能實現(xiàn)國民經濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[3]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經濟發(fā)展和產業(yè)升級的重要因素，加大結構調整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉變經濟增長方式，提高國民經濟整體素質，增強我國經濟的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。 3 機械加工工藝規(guī)程制訂 3.1 機械加工工藝過程的定義 機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對位置和性質等，使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產品的質量和性能，對產品的成本、生產周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。 3.2 機械加工工藝過程的組成 組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。 ⑴ 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設備、安排作業(yè)計劃和進行質量檢驗的基本單元。 ⑵ 安裝是工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序。 ⑶ 當應用轉位（或移位）加工的機床（或夾具）進行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對于機床要經過幾個位置依次進行加工，在每一個工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù)，減少裝夾誤差，提高生產率。 ⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉速和進給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。 ⑸ 在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。 3.3 機械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程，它是企業(yè)生產中的指導性技術文件。 3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內容 機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應，進行機床調整，專用工藝裝備的設計與制造，編制生產作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產成本核算等。 機械加工工藝規(guī)程也是組織生產、進行計劃調度的依據(jù)。有了它就可以制定生產產品的進度計劃和相應的調度計劃，并能做到各工序科學地銜接，使生產均衡、順利，實現(xiàn)優(yōu)質、高產和低消耗。 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產中，以機械加工工藝過程卡片指導生產，過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的，用于直接指導工人進行生產，多用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件。 3.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產條件下，以最少的勞動消耗和最低的費用，按計劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。 制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下： ①根據(jù)零件的生產綱領決定生產類型； ②分析零件加工的工藝性； ③選擇毛坯的種類和制造方法； ④擬訂工藝過程； ⑤工序設計； ⑥編制工藝文件。 4 夾具設計 4.1 夾具設計的意義 在機械行業(yè)中，如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質性問題，一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題，其中在設計夾具的時候就要考慮以上問題，高效的夾具是工件高精度的保證，如何讓夾具更高效、更經濟，這是行業(yè)人急需要解決的。 隨著社會的發(fā)展，科技的不斷提高，各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務，如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中，這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力，開拓創(chuàng)新。 隨著科學技術的發(fā)展，和社會市場需要，夾具的設計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產品息息相關,產品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術的一個重要發(fā)展方向單位 。 機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內。按照機床夾具的應用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調整式夾具等。 通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內的各種工件而不需要進行特殊的調整。但是,在實際生產中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因為生產率低而必須把通用夾具進行適當?shù)母倪M;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設計制造一種專用夾具,以解決生產實際的需要。 用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產率.在生產中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間相同。采用回轉式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進行切削加工某個工件的同時,進行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機動時間相重合?？傊?隨著專用夾具的采用和進一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.減輕勞動強度,保障安全生產。根據(jù)生產需要,采用一些氣動,液壓或其它機械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強度,保障生產安全和產品的穩(wěn)質高產都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉式鉆床家具后,就能夠達到提高生產效率,減輕勞動強度,保障生產安全的目的。 4.2 夾具的發(fā)展趨勢 工業(yè)設計是人類社會發(fā)展和科學技術進步的產物，從英國莫里斯的“工藝美術運動”，到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設計經過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設計已成為一門獨立的專業(yè)學科，并且有一套完整的研究體系。 1980年國際工業(yè)設計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產的工業(yè)產品而言，憑借訓練，技術知識，經驗及視覺感受，而預示材料、結構、構造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質和規(guī)格，叫做工業(yè)設計。根據(jù)當時的具體情況，工業(yè)設計師應在上述工業(yè)產品全部側面或其中幾個方面進行工作，而且需要工業(yè)設計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術知識和經驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設計的范疇”。 材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當?shù)募庸すに嚕湍軌騽?chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。 任何設計都是時代的產物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術水平。技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 現(xiàn)在，機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產品的質量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產品質量的前提下，盡可能提高勞動生產率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產條件的基礎上，盡可能采用國內、外先進工藝技術和經驗。還應保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經驗來確定，十分粗略，缺乏科學依據(jù)，難以進行合理的經濟核算 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率； 6）提高機床夾具的標準化程度。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。 利用更好的夾具，可以提高勞動生產率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產品的首要條件，為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應加強產、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，充分利用現(xiàn)代信息和網絡技術，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術，這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 參考文獻 1：裘愉，組合機床，北京：機械工業(yè)出版社，1995. 2：金振華.組合機床及其調整與使用.北京：機械工業(yè)出版社，1990. 3：沈延山.生產實習與組合機床設計.大連：大連理工大學出版社，1989. 4：上海市大專院校機械制造工藝學協(xié)作組編著.機械制造工藝學.福建科學技術出版社，1996. 5：王華坤，范元勛.機械設計基礎.北京：兵器工業(yè)出版社，2000. 6：馮辛安.機械制造裝備設計.北京：機械工業(yè)出版社，1998. 7：陳日曜.機械原理.北京：機械工業(yè)出版社，1992. 8：方子良.機械制造技術基礎.上海：上海交通大學出版社，2004. 9：劉秋生，李忠文.液壓傳動與控制.北京：宇航出版社，1994. 10：陳于萍，周兆元.互換性與測量技術基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2005. 11：東北重型機械學院等.機床夾具設計手冊.上海：上?？萍技夹g出版社，1979. 12：《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組.機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1987. 13：王先逵.機械制造工藝學（上下冊）.北京：清華大學出版社，1989. 14：崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南. 15：黃如林，汪群.金屬加工工藝及工裝設計. 16：魯屏宇.工程圖學. 17：馮辛安.機械制造裝備設計. 18：Gell Maurice Materials Science and Engineering，1995，A204：246—251 19：X. Chen, J.W. Hutchinson, M.Y. He, A.G. Evans, Acta Mater. 51 (2003) 2017. 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 齒輪軸零件的工藝規(guī)程及其鉆Φ8孔的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 - 3 - Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. Process design, process of gear shaft parts and Φ 8 hole drilling fixture design is including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later Keywords : the process, procedure, cutting dosage, clamping, positioning, error 目錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 1 第1章 緒論 2 1.1 引言 2 1.2 研究內容 2 1.3 機械加工工藝規(guī)程 3 1.4 機械加工工藝規(guī)程的設計原則 3 1.5 機床夾具的工作原理及設計步驟 3 1.5.1 機床夾具的工作原理 3 1.5.2 機床夾具的設計步驟 3 第2章 工藝規(guī)程設計 5 2.1毛坯的制造形式 5 2.2零件分析 5 2.3 基面選擇 5 2.3.1 粗基準的選擇 5 2.3.2精基準的選擇 6 2.4制定工藝路線 6 2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.6確定切削用量及基本工時 9 第3章 齒輪軸的專用夾具設計 17 3.1問題的提出 17 3.2定位基準的選擇 17 3.3切削力和夾緊力的計算 17 3.4定位誤差分析 18 3.5夾具設計及操作簡要說明 20 結論 21 參考文獻 22 致 謝 23 第一章 緒論 1．1 引言 制造技術的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切相關?，F(xiàn)代制造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經濟的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡單的機械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術水平的不斷提高，向文化，藝術，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢幣金銀飾品等制造技術。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產，使得人類的物質生活和文明有了很大的提高，對精神和物質有了更高的要求，科學技術有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關系更為密切。蒸汽機的制造技術的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產，內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展，集成電路制造技術的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河，因此，人類的活動與制造密切相關，人類活動的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機，人造飛機，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的出現(xiàn)，使人類活動走出了地球，走向太空 。 1．2 研究內容 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求，有較高的生產效率，技術先進，經濟效益高，勞動條件良好。 制訂工藝規(guī)程的程序： 1、 計算生產綱領，確定生產類型 2、 分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查 3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度 4、 制訂工藝路線 5、 進行工序設計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。） 1．3 機械加工工藝規(guī)程 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求，有較高的生產效率，技術先進，經濟效益高，勞動條件良好。 制訂工藝規(guī)程的程序： 1、計算生產綱領，確定生產類型 2、分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查 3、確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度 4、制訂工藝路線 5、進行工序設計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。） 1．4 機械加工工藝規(guī)程的設計原則 設計機械加工工藝規(guī)程應遵循如下原則： 1） 可靠地保證零件圖樣上所有技術要求的實現(xiàn)。在設計機械加工工藝規(guī)程時，如果發(fā)現(xiàn)圖樣上某一技術要求規(guī)定得不適當，只能向有關部門提出建議，不得擅自修改圖樣或不按圖樣上的要求去做。 2） 必須能滿足生產綱領的要求。 3） 在滿足技術要求和生產綱領要求的前提下，一般要求工藝成本最低。 4） 盡量減輕工人的勞動強度，保障生產安全。 1．5 機床夾具的工作原理及設計步驟 1．5．1 機床夾具的工作原理 工件通過定位元件在夾具中占有正確位置；工件和夾具通過連接元件在機床上占有正確位置；工件和夾具通過對刀、引導元件相對刀具占有正確位置，從而保證工件相對機床位置正確、工件相對刀具位置正確，最終保證滿足工件加工要求。 1．5．2 機床夾具的設計步驟 1、明確設計任務，收集研究設計的原始資料 2、確定夾具結構方案，繪制結構草圖 3、繪制夾具總圖 4、標注總圖尺寸、公差與配合和技術條件 5、編寫零件明細表 6、繪制夾具零件圖 第2章 工藝規(guī)程設計 2．1毛坯的制造形式 零件材料為40鋼，由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用棒料，棒料精度為7級，能保證棒料的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2. 2零件分析 要對該零件的外圓面、端面、鍵槽、齒輪和孔進行加工。具體加工要求如下： Φ60外圓面 粗糙度1.6 Φ60端面 粗糙度12.5 Φ45外圓面 粗糙度12.5 Φ30外圓面 粗糙度1.6 Φ29外圓面 粗糙度12.5 Φ26外圓面 粗糙度1.6 Φ24外圓面 粗糙度1.6 Φ24端面 粗糙度12.5 z=18、m=3、a=20°齒輪 粗糙度3.2 830鍵槽 粗糙度12.5 Φ8孔 粗糙度12.5 技術要求： 齒輪表面淬火56HRC 2．3 基面的選擇 定位基準有粗基準和精基準，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 2．3．1 精基準的選擇 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 1） 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。 2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。 3） 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 根據(jù)該齒輪軸零件的技術要求和裝配要求，選擇齒輪軸的Φ60外圓面作為定位精基準，零件上有很多表面都可以采用它作為基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則。 2．3．2 粗基準的選擇 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，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。 此設計選擇?60外圓毛坯作為定位粗基準。 2．4制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 工序01：棒料 工序02：調質處理 工序03：車Φ60右端所有端面、鉆中心孔；粗車除Φ60以外的所有外圓面；車Φ29外圓面保證尺寸57；半精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 工序04：車Φ60左端面、鉆中心孔；粗車、半精車Φ60 工序05：精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 工序06：滾齒z=18、m=3、a=20° 工序07：鉆Φ8孔 工序08：銑830鍵槽 工序09：齒輪表面淬火56HRC 工序10：磨齒z=18、m=3、a=20° 工序11：檢驗至圖紙要求 工序12：入庫 2．5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1. Φ60外圓面及其端面的加工余量 已知棒料基本尺寸Φ60，車削長度42，車削長度與基本尺寸之比小于4，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-36得，棒料的毛坯直徑為Φ64,粗糙度Ra=1.6，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-6知，三步車削即粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.5mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 2. Φ45外圓面的加工余量 已知棒料基本尺寸Φ45，車削長度18，車削長度與基本尺寸之比小于4，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-36得，棒料的毛坯直徑為Φ47,粗糙度Ra=12.5，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。 3. Φ30外圓面的加工余量 已知棒料基本尺寸Φ30，車削長度28，車削長度與基本尺寸之比小于4，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-36得，棒料的毛坯直徑為Φ33,粗糙度Ra=1.6，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-6知，三步車削即粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 4. Φ29外圓面的加工余量 已知棒料基本尺寸Φ29，車削長度57，車削長度與基本尺寸之比小于4，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-36得，棒料的毛坯直徑為Φ33,粗糙度Ra=12.5，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-6知，一步車削即可滿足其精度要求。 5. Φ26外圓面的加工余量 已知棒料基本尺寸Φ26，車削長度79，車削長度與基本尺寸之比小于4，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-36得，棒料的毛坯直徑為Φ29,粗糙度Ra=1.6，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-6知，三步車削即粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 6. Φ24外圓面 的加工余量 已知棒料基本尺寸Φ24，車削長度76，車削長度與基本尺寸之比小于4，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-36得，棒料的毛坯直徑為Φ27,粗糙度Ra=1.6，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-6知，三步車削即粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 7. z=18、m=3、a=20°齒輪的加工余量 采用實心棒料，齒輪粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-17知，一步滾削即可滿足其精度要求。 8. 830鍵槽的加工余量 采用實心棒料，齒輪粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-22知，一步銑削即可滿足其精度要求。 9.Φ8孔的加工余量 采用實心棒料，Φ8孔粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步鉆削即可滿足其精度要求。 10.棒料端面加工余量 齒輪軸總長為300，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-35知，直徑小于或等于Φ30時，端面加工余量Z=2.0;直徑大于30小于或等于50時，端面加工余量Z=2.0；直徑大于50小于或等于60時，端面加工余量Z=2.0. 2．6確定切削用量及基本工時 工序01：棒料 工序02：調質處理 工序03：車Φ60右端所有端面、鉆中心孔；粗車除Φ60以外的所有外圓面；車Φ29外圓面保證尺寸57；半精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 工步一：車Φ60右端所有端面 1） 車削深度， ap=2.0mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》表3.5-12， f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》表3.6-18，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)C650車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》表4.3-2，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=（13.5+1+2+7+8.5）mm; =2.0mm; =0mm; t=i==0.243min 工步二：鉆中心孔 工步三：粗車除Φ60以外的所有外圓面 1） 車削深度， ap=1.0mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6） 計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=（18+85+79+76）mm; =1.0mm; =0mm; tm＝L/ Vf=(18+85+79+76+1.0) /（4750.16）min=3.763min。 工步四：車Φ29外圓面保證尺寸57 1） 車削深度， ap=1.0mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 7） 計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=57mm; =1.0mm; =0mm; tm＝L/ Vf=(57+1.0+0) /（4750.16）min=0.763min。 工步五：半精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 1） 車削深度， ap=0.4mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6） 計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=（28+79+76）mm; =0.4mm; =0mm; tm＝L/ Vf=(28+79+76+1.0) /（4750.16）min=2.408min。 工序04：車Φ60左端面、鉆中心孔；粗車、半精車Φ60外圓面 工步一：車Φ60左端面 1） 車削深度， ap=2.0mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》表3.5-12， f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》表3.6-18，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)C650車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》表4.3-2，Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=2.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=30mm; =2.0mm; =0mm; t=i==0.421min 工步二：鉆中心孔 工步三：粗車Φ60外圓面 1） 車削深度， ap=1.5mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 7） 計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=42mm; =1.5mm; =0mm; t=i==0.572min 工步四：半精車Φ60外圓面 1） 車削深度， ap=0.5mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 8） 計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=42mm; =0.5mm; =0mm; t=i==0.559min 工序05：精車Φ30、Φ26、Φ24外圓面 1） 車削深度， ap=0.1mm。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min, 實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 9） 計算基本工時 t=i ;其中l(wèi)=（28+79+76）mm; =0.1mm; =0mm; tm＝L/ Vf=(28+79+76+0.1) /（4750.16）min=2.409min。 工序06：滾齒z=18、m=3、a=20° 選擇刀具 刀具選取滾刀，模數(shù)m=3.0，齒數(shù)n=18，齒形角a=20° 2. 決定滾削用量 1）決定滾削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)Y38型滾床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝800r/min時 按機床標準選取 3)計算工時 切削工時： ，，，則機動工時為 工序07：鉆Φ8孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 v=20m/min（《切削》表2.15） 796r/min 按機床選取 =20.1m/min 基本工時：=0.036min 工序08：銑830鍵槽 立式銑床 選擇刀具 刀具選取鍵槽銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝500r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 工序09：齒輪表面淬火56HRC 工序10：磨齒z=18、m=3、a=20° 機床　MB8318A輕型磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料 　　　　　　A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為35040127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　?。?8m/min 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 切削深度 ＝0.0157mm/st　 3)切削工時　　 　式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度 　　　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數(shù) 　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　?。?.55(min) 工序11：檢驗至圖紙要求 工序12：入庫 　　　　　 第3章 齒輪軸的夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計工序07：鉆Φ8孔的鉆床夾具。 3.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆Φ8孔，精度沒有太高的要求，因此本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 3.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ26外圓面 Φ30外圓面已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ26外圓面 Φ30外圓面作為定位基準，來設計本道工序的夾具。 3.3切削力和夾緊力的計算 1． 切削力和夾緊力計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=10mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 3.4定位誤差分析 定位誤差是指采用調整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。 當采用夾具加工工件時，由于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準位置誤差，而對于一批工件來講就產生了定位誤差。如圖1所示 圖1用V型塊定位加工時的定位誤差 當定位基準與工序基準不重合時，就產生了基準不重合誤差?；鶞什恢睾险`差即工序基準相對定位基準理想位置的最大變動量。 定位誤差指一批工件采用調整法加工，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成。 根據(jù)相關公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2))/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.392 3.5 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了鉸鏈壓板夾緊工件。本工序為鉆切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 鉆夾具裝配圖如下 總 結 畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。 畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們踏入社會的關鍵一步。 致 謝 本次畢業(yè)設計受到了院系各級領導的高度重視，得到了全校教師的大力支持與幫助。在此，我衷心的向你們道一聲：你們辛苦了。 通過畢業(yè)設計，是對我們四年來所學知識的綜合的檢測，更是一個對所學知識的回顧及綜合復習的過程；對機械繪圖、工程材料、機械設計、夾具設計等過程等都有了更進一步的認識。 感謝院系領導給了我足夠時間來完成整套夾具設計，在設計過程中，得到了老師和同學的幫助與指導，在此表示感謝；也對做相關題目的同學的資助表示感謝，感謝他們在模具設計過程中對我的幫助和指導，尤其對擔任本次設計的指導老師表示深深敬意，在設計過程中遇到一些困難，在老師的幫助下我才順利的完成了該夾具的設計，他對我設計過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評與修改建議，使我的設計的夾具最終更加的完善。 這次設計我深知有很多不足，在此懇請大家給予指導 參 考 文 獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12 5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，7 7， 丘宣懷 主編 機械設計 北京： 高等教育出版社 1997 8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997，12 9， 廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京： 中國計量出版社 2000，1 10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 11，李慶壽 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4 12，陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4 13， 機床夾具結構圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7 14，龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7 15，李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984, 7 16, 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12 - 23 -