《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-十字軸加工工藝及車φ25外圓夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-十字軸加工工藝及車φ25外圓夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、I 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：十字軸加工工藝及車夾具設(shè)計(jì) 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706153893706 班 級(jí)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 05-2 班 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： II 摘摘 要要 這次設(shè)計(jì)的是十字軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)， 包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片 和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用，它 位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)零件的性 質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。 最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案， 畫出夾具裝配圖。 就我個(gè)人而言，我希望能通
2、過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí) 一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ) 課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，從中鍛煉自己分析問題、 解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為 后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 III AbstractAbstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure
3、card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument pro
4、cess a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to kno
5、wing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and
6、the following courses studying . IV 目錄 一、零件的工藝分析 1 二.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 2 1、確定生產(chǎn)類型 .2 2、確定毛坯 .2 2.1、確定毛坯種類：2 2.2、確定鍛件加工余量及形狀：2 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì).4 3.1 選擇定位基準(zhǔn)：4 3.2 制定工藝路線 : .4 3.3 表面加工方法的確定5 3.4 加工階段的劃分5 3.5 工序順序的安排5 3.6 確定工藝路線6 四.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定7 4.1 鉆鉸8 絲孔 的工序尺寸 7 4.1.1.鉆 5 絲孔，以 25 軸線為基準(zhǔn)。7 4.2.2 鉆孔工步 .7 4.3 時(shí)間定額的計(jì)
7、算：7 4.4 其它時(shí)間計(jì)算 8 五、夾具設(shè)計(jì) 9 5.1 夾具選擇9 5.1.1 問題的提出.9 V 5.1.2 夾具設(shè)計(jì)10 5.2、定位誤差分析 10 5.3、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明11 六.參考文獻(xiàn) 12 十字十字軸軸加工工加工工藝藝及及車夾車夾具具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 序言序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ) 課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué) 各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練, 因此 ,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī) 器零件的生產(chǎn)工藝過程，
8、鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)， 理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉 自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并 且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。 一、零件的工藝分析一、零件的工藝分析 零件的材料為 20GrMoTi， 需要模鍛， 模鍛 性能優(yōu)良， 工 藝較復(fù)雜 ，但尺寸精確，加工余量少，為此以下是 十字軸 需要加工 的表面以及加工表面之間的位置要求： 1、 四處 25 外圓及四個(gè) 8、4 的內(nèi)孔、 2、右端面 5060內(nèi)孔及 M8 絲孔。 3、25 外圓的同軸度為0.007
9、，位置度為 0.02，兩端的對(duì)稱度 均為 0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盤粗車 ，然后 上彎板 采用專用 夾具 壓緊、找正 進(jìn)行加工，并且保證 形位公差 精度要求。 并且此 零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均 可保證。 VI 二.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 1 1、確定生產(chǎn)類型、確定生產(chǎn)類型 已知此 十字軸 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000 件/年，零件的質(zhì)量是 083Kg/個(gè)，查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)第 2 頁表 1.1-2，可確 定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分 階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用
10、專用工裝。 2、確定毛坯、確定毛坯 2.12.1、確定毛坯種類：、確定毛坯種類： 零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鍛模鍛造 毛 坯。查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)第 41 頁表 2.2-5,選用鑄 鍛 件尺寸公差等級(jí)為CT-10。 2.22.2、確定鍛件加工余量及形狀：、確定鍛件加工余量及形狀： 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)第 41 頁表 2.2-5，選用加工余 量為 MA-H 級(jí)，并查表 2.2-4 確定各個(gè)加工面的 鍛件機(jī)械加工余量， 如下表所示： 簡 圖 加工 面代 號(hào) 基 本 尺 寸 加工 余量 等級(jí) 加工 余量 說 明 a25H2 雙側(cè)加工 b25H 雙側(cè)加工 c25H 5
11、 雙側(cè)加工 VII d25H5雙側(cè)加工 VIII 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.13.1 選擇定位基準(zhǔn)：選擇定位基準(zhǔn)： 1 粗基準(zhǔn)的選擇： 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛 刺或其他表面缺欠。該工件選擇25 外圓面和左端面作為粗基準(zhǔn)。采 用左端面作粗基準(zhǔn)加工右端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn) 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便， 依據(jù) “基準(zhǔn)重合 ”原則和 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則，以粗加工后25 的軸線 為主要的定位精基準(zhǔn)，采用小彎板 為輔助的定位精基準(zhǔn)。 3.23.2 制定工藝路線制定工藝路線: : 生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準(zhǔn)備、
12、運(yùn)輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零 件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機(jī)械的質(zhì)量檢查及其運(yùn)行試驗(yàn)、調(diào)試， 機(jī)械的油漆與包裝等。 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、相互位置和 性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。機(jī)械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄 造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其 中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的 主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準(zhǔn)備、運(yùn)輸、 保管、機(jī)床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生 由于零件加工表面的多樣性、生產(chǎn)設(shè)備和加工手段的加工范圍的 局限性、零件精度要求及
13、產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個(gè)順 次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個(gè)工序又可 分為一個(gè)或若干個(gè)安裝、工位、工步或走刀。毛坯依次通過這些工序而變 成零件。 1. 工序 工序是一個(gè)或一組工人，在相同的工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí) 對(duì)幾個(gè)工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 工序是組成工藝過程的基 本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃、成本核算的基本單元。一個(gè)零件的加工過程需要 包括哪些工序，由被加工零件的復(fù)雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素 決定 IX 3.3 表面加工方法的確定表面加工方法的確定 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方 法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已
14、確定的情況下,可以考慮采用萬 能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(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。查機(jī)械制造課程 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 10 頁表 1-6、1-7、1-8， 選擇零件的加工方法及工藝路 線方案如下： 十字軸零件加工方案十字軸零件加工方案 加工項(xiàng)目尺寸公差等級(jí)粗糙度加工方案?jìng)渥?25 外圓 IT8 6.3粗車-半精車表 1-6 左右端面 IT1012.5粗 車表 1-6 25 外圓 IT86.3粗車-半精車表 1-8 上下端面IT1012.5粗 車表 1-7 23、孔IT93.2鉆-鉸表 1-7、 內(nèi)螺紋 M8 IT63.2攻螺紋表 1-10 4
15、孔 IT1212.5鉆表 1-7 8 孔 IT1212.5鉆 表 1-7 3.43.4 加工階段的劃分加工階段的劃分 在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn) 定位加工，保證其他加工表面的精度要求；首先25 圓面作為粗基準(zhǔn) 粗車右端面及25，然后以此圓軸線及端面為精基準(zhǔn)加工其他面和孔。 在采用小彎板加工 另一部分，以保證其形位公差之要求。 選用工序集中原則安排十字軸的加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批 生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用 工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與 一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工
16、表面之間的相對(duì)位置精 度要求。 3.53.5 工序順序的安排工序順序的安排 機(jī)械加工工序 （1）遵循 “先基準(zhǔn)后其他 ”原則，首先加工基準(zhǔn) 25 外圓軸 線及端面 。 X （2）遵循 “先粗后精 ”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工 序。 （3）遵循 “先主后次 ”原則，先加工主要表面 （4）遵循 “先面后孔 ”原則，先加工外圓面、端面，再加工孔，確 定工藝路 3.63.6 確定工藝路線確定工藝路線 工序號(hào)工序名稱機(jī)床裝備刀具量具 1粗-半精車 25 兩處 車床車刀游標(biāo)卡尺 2粗車左右端面車床車刀游標(biāo)卡尺 3粗-半精車 25 兩處車床車刀游標(biāo)卡尺 4粗車上下端面車床車刀游標(biāo)卡尺 5 鉆鉸
17、8 絲孔 2360內(nèi)孔， 車床鉆頭鉸刀塞規(guī).卡尺 6攻螺紋 M8車床絲錐塞規(guī).卡尺 7鉆 4、8 孔鉆床鉆頭錐度鉸刀游標(biāo)卡尺 8中檢 游標(biāo)卡尺 10熱處理淬火機(jī)等 12終檢 塞規(guī)、百分表、 卡尺等 加工設(shè)備和工藝設(shè)備 1 機(jī)床的選擇：采用CA6140 普通車床、鉆床。磨床 2 選擇夾具：該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 3 選擇量具：采用塞規(guī) .雙用游標(biāo)卡尺。 XI 四四.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 4.14.1 鉆鉸鉆鉸 8 8 絲孔絲孔 的工序尺寸的工序尺寸 由表 2-28 課查得，精鉸余量Z=0.2mm，加工等級(jí)為IT8，公差為 0
18、.015 鉆孔余量為 Z 鉆=4.8mm，加工等級(jí)為IT12，公差為 0.15。 鉆鉸 8 孔加工工序的加工余量 項(xiàng)目內(nèi)容精度等級(jí)工序尺寸粗糙度工序余量公差 鉆 IT127.812.54.80.15 8 絲孔 鉸 IT883.20.20.015 主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速的確定 4.1.1.4.1.1.鉆鉆 55 絲孔，以絲孔，以 2525 軸線軸線為基準(zhǔn)。為基準(zhǔn)。 刀具： 鉆頭直徑為 7.8mm 的高速鋼鉆頭，絲錐直徑為8mm 。 機(jī)床： CA6140 4.2.24.2.2 鉆孔工步鉆孔工步 背刀吃量 p 的選擇 粗加工時(shí)根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定p=7.8mm。 進(jìn)給量的確定 由表 5-2
19、2，選取該工步得進(jìn)量f=0.1mm/r。 切削速度的計(jì)算 由表 5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切 削速度 v=20m/min 選取。由公式n=1000v/d 可求得該工序鉆頭鉆速 n=1326r/min,參照表 4-9所列 CA6140 得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=20.5m/min。 4.34.3 時(shí)間定額的計(jì)算：時(shí)間定額的計(jì)算： 工序 6：鉆 8 絲孔 鉆孔工步 根據(jù)表 5-51，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 求 12t= /()/L fnl llfn 得。,;f=0.1mm/r;n=1360r/min。 110;cot/2(12)2
20、.4rlmm lDk 22l 則該工步的基本時(shí)間t=(22+2.4+2)/0.1mm/r x 1360r/min=10.8s XII 攻絲孔工步 根據(jù)表 5-41，鉸孔基本時(shí)間可由公式t=L*i/fn=(LP+l1)*i/fn, LP=(D-d)/2*tankr, kr=15，l1=1mm，f=1mm/r，n=195r/min 則該工 步的基本時(shí)間t=20s。 輔助時(shí)間的計(jì)算tf 輔助時(shí)間 tf 基本時(shí)間 t 之間的關(guān)系為tf=（0.15-0.2）t 鉆孔輔助時(shí)間tf=0.210.8=2.2s 鉸孔輔助時(shí)間tf=0.220=4s 4.44.4 其它時(shí)間計(jì)算其它時(shí)間計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工
21、序的單件時(shí)間還包括布置工作時(shí)間、休息 與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于該設(shè)計(jì)的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)， 分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)。布置工作地時(shí)間 tb 是作業(yè)時(shí)間的2%-7%，休息與生理時(shí)間tx 是作業(yè)時(shí)間的2%-4%， 本設(shè)計(jì)均取 3%，則工序的其他時(shí)間（tb +tx）可按關(guān)系式（ 3%+3%） （tf+t）計(jì)算。 工序 6 的其他時(shí)間： tb +tx=6%（10.8s+20s+4s）=2s 單件計(jì)算時(shí)間td=2s+10.8s+20s+4s=36.8s 。 XIII 五、夾具設(shè)計(jì)五、夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用 夾具。并設(shè)計(jì)
22、工序1 車 25 外圓 的夾具。本夾具將用于CA6140 車床 上加工 。 5.15.1 夾具選擇夾具選擇 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝 裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代 化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一 直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加 工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò) 大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 5.1.15.1.1 問題的提出問題的提出 本夾具主要用來鉆 6 孔，該孔為 通孔， 沒有技術(shù)要求， 在本工 序加工時(shí)還應(yīng)考慮如
23、何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為 自由公差，精度不是主要問題。 XIV 5.1.25.1.2 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知， 車 25 外圓 具，沒有技術(shù)要求 ，為使定位誤 差為零，應(yīng)該選擇 軸線為定位基準(zhǔn)保證該角度。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置， 2、切削力及夾緊力計(jì)算 刀具： 車刀 ，d=5.8mm。 由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,車削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向, 即垂直于工作臺(tái) ,查切削手冊(cè) 表 2.3，切削力計(jì)算公式為： F F F kf dCF yZ Ff0 其中：， d=5.8mm。， 410 CF 2 . 1 ZF 75 . 0
24、 yF22 . 0 f ，與加工材料有關(guān) ,取 0.94；與刀具刃磨形狀有 kkkkhFxFMFF kMFkxF 關(guān),取 1.33；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān) ,取 1.0，則： khF NF108125 . 1 22. 08 . 4 410 75 . 0 2 . 1 5.25.2、定位誤差分析、定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為六個(gè)定位 銷，這六個(gè)定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相匹配軸的 尺寸與公差相同，。此外，這六定位銷共同保證加工孔 ， （2）計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。 鉆套外徑 36 與襯套孔 25 的最大間隙為： 026 . 0 )01
25、1 . 0 (015 . 0 max ：則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為：0.026- 0.005=0.021。 （3）計(jì)算定位銷軸與工作臺(tái)的平行度誤差。 定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為： 034 . 0 001 . 0 035 . 0 max 夾具體孔的長度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為： 0.034/14，即 0.24/100。 XV 5.35.3、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，設(shè) 計(jì)采用了快換裝置。拆卸時(shí)，松開夾緊螺母12 扣，拔下開口墊圈， 實(shí)現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時(shí)，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進(jìn)行攻螺 紋加工。 十字軸零件圖 : XVI 六六. .參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1、趙家奇 ,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(2 版),機(jī)械工業(yè)出版 社,2006 年. 2、曾志新 ,呂明主編 ,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) ,:武漢理工大學(xué)出版社 , 2001 年. 3、李益明主編 ,機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社 , 1993 年. 4、肖詩綱主編 ,切削用量手冊(cè) ,機(jī)械工業(yè)出版社 ,1993 年. 5、金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編,機(jī) 械工業(yè)出版社， 1987 年.
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-十字軸加工工藝及車φ25外圓夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】
