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課程設(shè)計(jì)(論文)
題 目: 花鍵軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝夾具設(shè)計(jì)
目錄
1. 引言 1
2工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1 零件的分析 2
2.1.1 零件的作用 2
2.1.2 零件的工藝分析 3
2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.2.1 確定毛坯的制造形式 4
2.2.2零件生產(chǎn)類型的選擇 4
2.3 繪制毛坯-零件合圖 7
2.2.2 基面的選擇 7
2.2.3 制定工藝路線 8
2.2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12
2.2.5 確定切削用量 12
3 夾具設(shè)計(jì) 18
3.1 工序尺寸精度分析 18
3.2 定位方案確定 18
3.3 定位元件確定 18
3.4 定位誤差分析計(jì)算 19
3.5夾緊方案及元件確定 20
3.6 夾具總裝草圖 21
結(jié) 論 23
參考文獻(xiàn) 24
致 謝 26
1 引言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)后的教學(xué)環(huán)節(jié)，它一方面要求學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，另外，也為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過(guò)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)在下述各方面得到鍛煉：
1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。
2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱出處、能夠做到熟練運(yùn)用。[3]
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
本零件，假設(shè)年產(chǎn)量為5000件，每臺(tái)機(jī)器需要該零件1個(gè)，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為1班。
該零件材料為45，考慮到零件在工作時(shí)有很多的要求，所以選擇鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=5000件/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=Qn(1+α)（1+β)=7437.5件/年
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目說(shuō)給定的零件是花鍵軸，位于傳動(dòng)系統(tǒng)中，一般與配合使用。主要作用是用于空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。零件上有兩個(gè)的軸段，用于與軸承內(nèi)圈相配合，其支承作用。零件上有帶鍵槽的的軸頭用于與聯(lián)軸器相連接傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
2.1.2 零件的工藝分析
花鍵軸軸這個(gè)零件從零件圖上可以看出，它一共有四組加工表面，而這四組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這三組加工表面分述如下：
1.以兩端中心孔為中心的加工表面
這一組的加工表面包括：兩端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面為兩端中心孔，這要是因?yàn)橹行目椎妮S線要用作后面加工的定位和工序基準(zhǔn)。
2.以左端外圓面為中心的加工表面
這一組的加工表面包括：軸段外圓面、一個(gè)的鍵槽、軸段外圓面。其中主要加工表面為軸段外圓面、一個(gè)的鍵槽，這是用來(lái)連接聯(lián)軸器的。
3.以右端外圓面為中心的加工表面
這一組的加工表面包括：兩個(gè)軸段的外圓面及左邊倒角、右邊定位軸肩。其主要加工表面為兩個(gè)軸段的外圓面，這是用來(lái)與軸承內(nèi)圈配合用于支承的。
4.以花鍵為中心的加工表面
這一組的加工表面包括：分度圓直徑為花鍵軸、軸段外圓面及兩側(cè)的退刀槽。主這是用來(lái)配合用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。
這四組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
軸頭外圓面，兩個(gè)軸段外圓面，軸段外圓面把兩端中心孔軸線作為公共基準(zhǔn)，有圓跳動(dòng)要求。
鍵槽兩側(cè)面相對(duì)于有對(duì)稱度要求。
由以上分析可知，對(duì)于這四組加工表面而言，我們可以先加工兩端中心孔這一組加工表面，然后以其軸線為基準(zhǔn)，借助夾具進(jìn)行其他三組表面的加工，并且保證它們之間的形狀精度要求。
2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼，考慮到花鍵軸在傳動(dòng)過(guò)程中收到的振動(dòng)，載荷，受力等方面的影響，因此應(yīng)該選用鍛件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠，由于零件產(chǎn)量為中大批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，可以采用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。
2.2.2零件生產(chǎn)類型的選擇
由以上分析可知。該軸零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于軸來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
零件毛坯的生產(chǎn)加工主要有三種方式：鑄造、鍛壓、焊接。
一 常見(jiàn)零件毛坯類型
機(jī)械零件的常用毛坯包括鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件。
1．鑄件是形狀較復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前生產(chǎn)中的鑄件大多數(shù)是砂型鑄造，少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件可采用特種鑄造，如金屬性鑄造、熔模鑄造和壓力鑄造等。
2．鍛件適用于強(qiáng)度要求較高，形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯，鍛造方法有自由鍛和模鍛。自由鍛的加工余量大，鍛件精度低，生產(chǎn)率不高，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯制造。模鍛加工余量小，鍛件精度高，生產(chǎn)率高，適用于中小型零件毛坯的大批量生產(chǎn)。
3．型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材的精度較低，適用于一般零件的毛坯。冷拉型材的精度較高，適用于對(duì)毛坯精度要求較高的中小型零件的毛坯制造，可用于自動(dòng)機(jī)床加工。
4．焊接件是根據(jù)需要用焊接的方法將同類材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件。焊接件制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，但變形較大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。焊接方法適用于大型毛坯、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的毛坯制造。
5．冷沖壓件適用于形狀復(fù)雜的板料零件。
二 毛坯選擇的原則
選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費(fèi)用，而且對(duì)零件的加工質(zhì)量、加工方法、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本都有很大的影響。因此，選擇毛坯要從毛坯的制造和機(jī)械加工兩方面綜合考慮，以求得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
在選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮下列因素：
1．零件材料及力學(xué)性能要求
例如材料為鑄鐵的零件，應(yīng)選擇鑄造毛坯。對(duì)于重要的鋼制零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件毛坯；形狀較簡(jiǎn)單及力學(xué)性能不太高時(shí)，可用型材毛坯；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。
2．零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小
軸類零件毛坯，如直徑和臺(tái)階相差不大，可用棒料；如各臺(tái)階尺寸相差較大，則宜選用鍛件。
大型零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；中小型零件可用模鍛件或特種鑄造件。
3．生產(chǎn)類型
大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用毛坯精度和生產(chǎn)率均較高的毛坯制造方法，和精密如模鍛、金屬型機(jī)器造型鑄造和精密鑄造。
單件小批生產(chǎn)時(shí)，可采用木模手工造型鑄造或自由鍛造。
4．現(xiàn)有生產(chǎn)條件
選擇毛坯時(shí)，必須考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯制造的水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性及經(jīng)濟(jì)性等。
5．充分利用新工藝、新材料
為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮應(yīng)用新工藝、新技術(shù)和新材料。如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓和粉末冶金等在機(jī)械中的應(yīng)用日益廣泛，這些方法可以大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
三 典型零件毛坯的選擇
根據(jù)毛坯的選擇原則，下面分別介紹軸桿類、盤套類和機(jī)架箱體類等典型零件的毛坯的選擇方法。
1．軸桿類零件的毛坯選擇
作用：軸桿類零件指各種傳動(dòng)軸、機(jī)床主軸、絲杠、光杠、曲軸、偏心軸、凸輪軸、齒輪軸、連桿、搖臂、螺栓、銷子等。這類零件一般軸向（縱向）尺寸遠(yuǎn)大于徑向(橫向)尺寸，是機(jī)械產(chǎn)品中支撐傳動(dòng)件、承受載荷、傳遞扭矩和動(dòng)力的常見(jiàn)典型零件。
毛坯選擇：軸類零件最常用毛坯是型材和鍛件。
① 對(duì)于光滑的或有階梯但直徑相差不大的一般軸，常用型材（即熱軋或冷拉圓鋼）作為毛坯。
② 對(duì)于直徑相差較大的階梯軸或要承受沖擊載荷和腳邊應(yīng)力的重要軸，均采用鍛件作為毛坯。
生產(chǎn)批量較小時(shí)，采用自由鍛件。
生產(chǎn)批量較大時(shí)，采用模鍛件。
③ 對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的大型軸類零件，其毛坯采用砂型鑄造件、焊接結(jié)構(gòu)件或鑄-焊結(jié)構(gòu)毛坯。
根據(jù)圖紙參數(shù)要求，選擇生產(chǎn)批量較大的軸，采用模鍛成型。
2.3 繪制毛坯-零件合圖
毛坯圖如圖2-1
2.2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。[3]
（1）粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)于本零件來(lái)說(shuō)，所有表面都需要加工，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，選取最大外圓面作為粗基準(zhǔn)。
（2）精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)相重合，可以減少定位誤差和基準(zhǔn)不重合引起的誤差，因此選擇兩中心孔的公共中心線作為精基準(zhǔn)。
2.2.3 制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1.工藝路線方案一
工藝一：鍛造
工藝二：去飛邊
工藝三：銑端面，打中心孔
工藝四：粗車外圓，以中心軸線為精基準(zhǔn)。
工藝五：半精車外圓，倒角，車退刀槽
工藝六：銑鍵槽
工藝七：車螺紋
工藝八：粗磨外圓
工藝九：精磨軸頸及軸頭，螺紋面
工藝十：研磨螺紋面
工藝十一：去毛刺
工藝十二：檢驗(yàn)入庫(kù)
2.工藝路線方案二
工藝一：鍛造
工藝二：去飛邊
工藝三：銑端面，打中心孔
工藝四：粗車外圓，倒角，車退刀槽
工藝五：半精車外圓面
工藝六：銑鍵槽
工藝七：粗磨無(wú)粗糙度要求外圓面
工藝八：粗磨，精磨軸頸，軸頭
工藝九：車螺紋
工藝十：粗磨，精磨螺紋面
工藝十一：研磨螺紋面
工藝十二：去毛刺
工藝十三：檢驗(yàn)入庫(kù)
3.工藝路線方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝路線方案的特點(diǎn)在于：方案一對(duì)于整個(gè)花鍵軸軸一起加工，減少裝夾次數(shù)，同時(shí)在加工過(guò)程中有效防止了加工產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)后加工工序的影響；方案二對(duì)不同部位進(jìn)行粗、半精、精加工，不能對(duì)一臺(tái)機(jī)床進(jìn)行連續(xù)運(yùn)用。綜合比較選擇工藝路線方案一。
10 鍛 造
20 去飛邊
30 粗車花鍵軸左端面，打中心孔，及左邊Φ110mm、Φ125mm、Φ140mm、Φ150mm 定位軸肩以中心孔軸線為精基準(zhǔn)。
40 粗車花鍵軸右端面，打中心孔，及右邊、Φ120mm 、Φ140mm 定位軸肩，以及Φ150mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準(zhǔn)。
50 調(diào)質(zhì)處理
60 半精車左端各外圓面，左邊Φ110mm、Φ125mm、Φ140mm、Φ150mm 控制軸線方向的各個(gè)軸段的長(zhǎng)度。
70 半精車右端各外圓面，邊、Φ120mm 、Φ140mm 定位軸肩，以及Φ150mm 軸段,倒角。
80 車退刀槽5X3,車退刀槽6X4。
90 車螺紋M140X2，選擇兩個(gè)Φ150mm 外圓面作為基準(zhǔn)。
100 銑鍵槽，選擇兩個(gè)Φ150mm 外圓面作為基準(zhǔn)。
110 銑花鍵
120 淬火
130 粗、精磨左端面及Φ150mm 軸頭外圓面，Φ150mm 軸段外圓面，以及磨制過(guò)渡圓角。
140 去毛刺
150 檢驗(yàn)
160 入庫(kù)
考慮到本零件在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，顯然上述方案還有一些欠考慮之處。例如加工與軸承配合軸段的定位軸肩時(shí)，定位軸肩在模鍛上不易直接加工出來(lái)，采用車床加工更合適，因此，這應(yīng)該列為單獨(dú)的一道工序。綜合考慮，工藝路線方案為：
10 鍛 造
20 去飛邊
30 粗車花鍵軸左端面，打中心孔，及左邊Φ110mm、Φ125mm、Φ140mm、Φ150mm 定位軸肩以中心孔軸線為精基準(zhǔn)。
40 粗車花鍵軸右端面，打中心孔，及右邊、Φ120mm 、Φ140mm 定位軸肩，以及Φ150mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準(zhǔn)。
50 調(diào)質(zhì)處理
60 半精車左端各外圓面，左邊Φ110mm、Φ125mm、Φ140mm、Φ150mm 控制軸線方向的各個(gè)軸段的長(zhǎng)度。
70 半精車右端各外圓面，邊、Φ120mm 、Φ140mm 定位軸肩，以及Φ150mm 軸段,倒角。
80 車退刀槽5X3,車退刀槽6X4。
90 車螺紋M140X2，選擇兩個(gè)Φ150mm 外圓面作為基準(zhǔn)。
100 銑鍵槽，選擇兩個(gè)Φ150mm 外圓面作為基準(zhǔn)。
110 銑花鍵
120 淬火
130 粗、精磨左端面及Φ150mm 軸頭外圓面，Φ150mm 軸段外圓面，以及磨制過(guò)渡圓角。
140 去毛刺
150 檢驗(yàn)
160 入庫(kù)
2.2.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
花鍵軸零件材料為45鋼，硬度為217~255HBS，生產(chǎn)類型為中、大批生產(chǎn)，采用普通模鍛，精度IT13。
根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.軸段外圓面
這段軸表面粗糙度為1.6,需要粗車，半精車，粗磨，半精磨加工。直徑加工余量為2Z=7mm。
2.2.5 確定切削用量
4） 工藝三：以作外圓面為粗基準(zhǔn)車端面，打中心孔
本工序采用計(jì)算方法
1.加工條件
工件材料：45鋼正火，，模鍛
加工要求：車端面，打中心孔
機(jī)床：普通車床C620-1
刀具：刀具材料 YT15，刀桿尺寸16×25mm2
中心鉆：帶護(hù)錐的中心孔刀具，基本尺寸為d=4mm
2.計(jì)算切削用量
1）粗車右端面
(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。
(2)選擇進(jìn)給量。查表得，f=0.4mm/r。
(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.4mm/r時(shí)，=100m/min。
(4)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=1000v/=100043=740.6r/min
從機(jī)床主軸箱標(biāo)牌上查得，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為680r/min，故實(shí)際切削速度
/1000=3.14
(5)校驗(yàn)機(jī)床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力
=2305N
切削功率=2124.3/60000KW=3.25KW，
由機(jī)床說(shuō)明書(shū)知，普通車床C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.62KW，取機(jī)床效率=0.8，則=3.25kW/0.8=4.06KW所以機(jī)床效率夠用。
2）粗車左端面
(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。
(2)選擇進(jìn)給量。查表得，f=0.3mm/r。
(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.3mm/r時(shí)，=100m/min。
(4)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=1000v/=100027=1179.5r/min
從機(jī)床主軸箱標(biāo)牌上查得，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實(shí)際切削速度
/1000=3.14
(5)校驗(yàn)機(jī)床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力
=2305N
切削功率=1659.6/60000KW=2.35KW，
由機(jī)床說(shuō)明書(shū)知，普通車床C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.62KW，取機(jī)床效率=0.8，則=2.35kW/0.8=2.93KW所以機(jī)床效率夠用
3）粗車的外圓面
(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，肩軸采用一次切削，另兩個(gè)外圓面采用二次切削，取=2mm。
(2)選擇進(jìn)給量。查表得，f=0.4mm/r。
(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.4mm/r時(shí)，=100m/min。
(4)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=1000v/=100043=740.6r/min
從機(jī)床主軸箱標(biāo) 牌上查得，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為680r/min，故實(shí)際切削速度
/1000=3.14
(5)校驗(yàn)機(jī)床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力
=2305N
切削功率=2124.3/60000KW=3.25KW，
由機(jī)床說(shuō)明書(shū)知，普通車床C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.62KW，取機(jī)床效率=0.8，則=3.25kW/0.8=4.06KW所以機(jī)床效率夠用。
4）粗車的外圓面
(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2.3mm，所以取=2.3mm。
(2)選擇進(jìn)給量。查表得，f=0.5mm/r。
(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2.3mm，f=0.5mm/r時(shí)，=100m/min。
(4)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=1000v/=100070=454.96r/min
從機(jī)床主軸箱標(biāo)牌上查得，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為500r/min，故實(shí)際切削速度
/1000=3.14
(5)校驗(yàn)機(jī)床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力
=2305N
切削功率=2958.23/60000KW=5.419KW，
由機(jī)床說(shuō)明書(shū)知，普通車床C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.62KW，取機(jī)床效率=0.8，則=5.419kW/0.8=6.77KW所以機(jī)床效率夠用。
5）粗車花鍵軸左端面，打中心孔，及左邊Φ110mm、Φ125mm、Φ140mm、Φ150mm 定位軸肩以中心孔軸線為精基準(zhǔn)。
(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。
(2)選擇進(jìn)給量。查表得，f=0.3mm/r。
(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.3mm/r時(shí)，=100m/min。
(4)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=1000v/=100032=995r/min
從機(jī)床主軸箱標(biāo)牌上查得，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實(shí)際切削速度
/1000=3.14
(5)校驗(yàn)機(jī)床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力
=2305N
切削功率=1659.6/60000KW=2.77KW，
由機(jī)床說(shuō)明書(shū)知，普通車床C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.62KW，取機(jī)床效率=0.8，則=2.77kW/0.8=3.46KW所以機(jī)床效率夠用
2）粗車花鍵軸右端面，打中心孔，及右邊、Φ120mm 、Φ140mm 定位軸肩，以及Φ150mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準(zhǔn)。
(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。
(2)選擇進(jìn)給量。查表得，f=0.3mm/r。
(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.3mm/r時(shí)，=100m/min。
(4)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
=1000v/=100027=1179.5r/min
從機(jī)床主軸箱標(biāo)牌上查得，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實(shí)際切削速度
/1000=3.14
(5)校驗(yàn)機(jī)床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力
=2305N
切削功率=1659.6/60000KW=2.35KW，
由機(jī)床說(shuō)明書(shū)知，普通車床C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.62KW，取機(jī)床效率=0.8，則=2.35kW/0.8=2.93KW所以機(jī)床效率夠用
2) 銑鍵槽
銑刀：直柄鍵槽銑刀 （根據(jù)GB/T1112.1-1997）d=6mm，l=10mm，L=45mm
采用一次行程銑鍵槽，=3.5mm，垂直切入時(shí) =14mm/min，縱向切入時(shí)=47mm/min。
3） 花鍵軸螺紋
刀具：選螺紋刀，材料硬質(zhì)合金
取f=5mm/r,兩次粗加工的加工余量=4mm，半精加工的加工余量= 1.6mm ，粗磨加工余量=0.25mm，精磨加工余量=0.15mm。
3 夾具設(shè)計(jì)
3.1 工序尺寸精度分析
本工序加工鍵槽，保證軸肩與鍵槽右端的長(zhǎng)度為15，和外圓到鍵槽底部的距離101及鍵寬32該工序在X52K機(jī)床上加工，零件屬于中批量生產(chǎn)。
3.2 定位方案確定
根據(jù)工件的加工要求，該工件必須限制工件的六個(gè)自由度，現(xiàn)根據(jù)加工要求來(lái)分析其必須限制的自由度數(shù)目及基準(zhǔn)選擇的合理性。
（1） 為了保證101必須限制Z向的移動(dòng)及X向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
（2） 為了保證32和槽面的對(duì)稱度必須保證Z向的轉(zhuǎn)動(dòng)，X向的移動(dòng)，Y向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
（3） 為了保證軸肩與鍵槽右端的長(zhǎng)度為15，必須限制Y向的移動(dòng)。
3.3 定位元件確定
綜上分析：為了限制六個(gè)自由度，其中的Z移動(dòng)Z轉(zhuǎn)動(dòng)X移動(dòng)X轉(zhuǎn)動(dòng)用兩個(gè)V型塊限制，Y移動(dòng)由右端V型塊上帶有一擋塊擋在的右端面限制，Y的轉(zhuǎn)動(dòng)由的外圓柱面上的夾緊力限制。
3.4 定位誤差分析計(jì)算
注：V型塊夾角α=90°。
基準(zhǔn)位移誤差：
工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，當(dāng)直徑由最小D－δD變大到D時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：
ΔY==
基準(zhǔn)不重合誤差：
從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由最小D－δD變到最大D時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。
從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差.
ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207＜T 即滿足要求
3.5夾緊方案及元件確定
工件在定位時(shí)為了保證定位的精度需要在外圓面上加個(gè)壓板。
3.6 夾具總裝草圖
見(jiàn)CAD圖紙
23
結(jié) 論
通過(guò)近一個(gè)月的課程設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書(shū)館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來(lái)最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)研究過(guò)程中仍然存在不足之處，有的問(wèn)題還待于進(jìn)一步深入，具體如下：
（1）缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。
（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。
（3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。
（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。
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致 謝
在本文完成之際，首先向我最尊敬的導(dǎo)師老師致以最誠(chéng)摯的敬意和最衷心的感謝。幾個(gè)月以來(lái)，他不遺余力地對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo)。在我課程設(shè)計(jì)這段時(shí)間，無(wú)論在學(xué)習(xí)還是在生活上，恩師都給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷。他以其淵博的知識(shí)，寬厚的胸懷、無(wú)私的敬業(yè)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和開(kāi)拓進(jìn)取的精神激勵(lì)著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨(dú)立思考，深入探索，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使我受益匪淺。老師給與了該設(shè)計(jì)關(guān)鍵性的技術(shù)指導(dǎo)，并指明了研究的方向，雖然平日里工作繁多，但在我做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別在說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)和修改上給予了我悉心的指導(dǎo)，特此向老師表示衷心的感謝和敬意!
課程設(shè)計(jì)雖已完成了，但由于知識(shí)水平的局限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏，設(shè)計(jì)還存在許多不足，有很多地方需要改進(jìn)。對(duì)于這些不足，我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補(bǔ)充和完善，讓自己成為對(duì)社會(huì)作更多的貢獻(xiàn)，成為有用之才。
此外還要感謝那些給予過(guò)我關(guān)心、幫助的老師和同學(xué)，正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力，此設(shè)計(jì)才得以順利完成。