長430傳動軸零件的銑16N9鍵槽夾具設計及加工工藝裝備含非標8張CAD圖

長430傳動軸零件的銑16N9鍵槽夾具設計及加工工藝裝備含非標8張CAD圖,傳動軸,零件,16,n9,鍵槽,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,非標,cad 摘要 零件加工工藝規(guī)程在零件生產(chǎn)過程中非常重要，指導操作者按要求加工尺寸保證公差等。專用夾具是針對某一道工序設計的機床夾具，保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量。因此，對另加加工工藝規(guī)程和專用夾具進行設計，在零件加工過程中非常重要，對其進行研究也非常有意義。 本次研究的對象是軸，該零件運用非常廣泛，支撐軸上的回轉零件，傳遞相應的運動以及動力，軸上回轉零件的軸向固定依靠軸端面或者軸套等，周向固定依靠鍵槽。零件的材料為45鋼，該材料綜合性能較好。 本次設計的主要任務有加工工藝規(guī)程以及專用夾具設計。加工工藝規(guī)程設計前分析了零件的材質，結構以及加工要求等。確定了生產(chǎn)和制造方式，設計了加工工藝路線，計算切削用量，填寫工序卡等。本次專用夾具設計銑16N9鍵槽，適用機床X52K立式銑床，銑刀為立銑刀。分布對其定位和夾緊方案進行設計，選擇定位和夾緊元件等。最后，完成CAD圖形繪制及說明書的撰寫等。 關鍵詞：加工工藝；專用夾具；軸；銑16N9鍵槽；X52K I 目 錄 摘要 I 第1章 緒論 1 1.1 本課題研究的背景 1 1.2 機床夾具的研究現(xiàn)狀 2 1.3 機床夾具的發(fā)展趨勢 2 第2章 零件的分析、生產(chǎn)和制造方式的確定 3 2.1 零件作用、結構及加工要求的分析 3 2.1.1 零件作用的分析 3 2.1.2 零件材質的選擇及分析 3 2.1.3 零件結構的分析 4 2.1.4 零件加工要求的分析 5 2.1.5 零件形位公差的分析 5 2.2 零件生產(chǎn)類型的確定 5 2.3 零件制造方式的確定 6 第3章 設計加工工藝路線，計算切削用量及加工工時 7 3.1 零件加工基準的選擇 7 3.1.1 零件粗加工基準的選擇 7 3.1.2 零件精加工基準的選擇 7 3.2 零件加工工藝路線的設計 8 3.3 選擇加工零件的工藝裝備 9 3.4 加工余量的確定 9 3.5 切削用量的確定及加工工時的計算 12 第4章 銑16N9鍵槽專用夾具的設計 27 4.1 問題的提出 27 4.2 定位方案及元件的設計與選擇 27 4.3 夾緊方案及元件的設計與選擇 27 4.4 夾具體的設計 28 4.5 對刀裝置—對刀塊的選擇 28 4.6 銑削力及夾緊力的計算 28 4.6.1 銑削力的計算 28 4.6.2 夾緊力的計算 29 4.7 定位誤差的分析 29 結論 30 致謝 31 參考文獻 32 第1章 緒論 1.1 本課題研究的背景 本次研究的零件是軸。對于生產(chǎn)機器來說，軸類零件是用的比較多的，可以對傳動零部件進行支承，對扭矩進行傳送，對載荷進行承擔。軸類零件是可以旋轉的，長比直徑還要大，正常組成有外面的圓柱面，圓錐面還有內(nèi)孔，還有螺紋，還有跟他們匹配的面。按照構造，樣子不一樣，軸類的零件有光軸，空心軸等等。 對于軸來說，長徑比不到5的，就是短軸，長徑比要是比20還要大的，就是細長軸，很多軸都是在這兩種的中間。 在軸承上，軸頸就是跟軸承進行支持，配合的這個部分。對于軸來說，最基本的裝配就是軸頸，不管是精度還是面的質量要求，都是非常高的，正常按照軸的作用還有工作時候的要求來設定技術需求： 1、尺寸精度 對軸所處地點進行確定通過軸頸來進行，對于它的精度要求都是很高的。裝配傳動零件對于精度沒有太高的要求 (IT6～IT9)。 2、幾何形狀精度 零部件要是軸這種的，它的幾何精度說的是圓柱度，外錐面，軸頸等等，正常對他的公差是有一定要求的，要是內(nèi)外圓面精度要求很高，那么要將它可以允許的偏差都在圖紙上標注出來。 3、相互位置精度 在機械里面，軸所處的地點還有軸有哪些作用，就決定了軸類零件所處地點的精度。一般來說，對于支承軸頸的同軸度要求來進行確保，不然的話，傳動零部件的精度就有影響，會有噪聲出現(xiàn)。軸精度普通的，它進行配合的那段軸跟支承軸頸來說，在徑方向上來說，跳動的高度在0.01～0.03mm，軸的精度非常高的，正常跳動在0.001～0.005mm。 4、表面粗糙度 要是配合的是傳動零件的這個軸，面的粗糙度數(shù)值在Ra2.5～0.63um，配合的是支承軸的時候，它的面的粗糙度是Ra0.63～0.16um。 通過上面的分析，能夠發(fā)現(xiàn)軸其作用重大。因此，在此背景下研究該零件。 1.2 機床夾具的研究現(xiàn)狀 在機床上用來對工件進行裝夾，還有對刀具進行引導的裝置。特別為了專門的一個零件的一個工序來進行專業(yè)化的設計，它的主要特征是構造非常緊湊，用來速度很快，便利，花費的力也不多，可以確保加工出來產(chǎn)品的精度，并且效率還很高。 國際上有專門的生產(chǎn)部門對它進行過統(tǒng)計，生產(chǎn)數(shù)量是小批量的零件，在現(xiàn)在所有零件里面所占比例超過八成，不過，基本上還是很多企業(yè)用的還是以前的專用夾具，生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力是中等的，他們使用的專用夾具達到大幾千甚至上萬；還有，在有的企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品類型比較多的，一般三，四年的時間就要換掉一半以上的專用夾具，不過實際生產(chǎn)中，夾具的耗費量只有10~20%。現(xiàn)在的加工技術不斷進行更新，所以說夾具的要求自然也就變高了。 1.3 機床夾具的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代化機床夾具的發(fā)展是向著標準化，精密化，高效化，柔性化發(fā)展。 1、標準化 對于機床夾具來說，標準化，通用化是互相聯(lián)系的。我們國家已經(jīng)出臺相關標準對于夾具零部件。機床夾具標準化之后，夾具可以進行商品化生產(chǎn)，這樣一來生產(chǎn)花費時間就變短了，生產(chǎn)花銷也變低了。 2、精密化 現(xiàn)在機械產(chǎn)品的精度變得越來越高，這樣一來夾具的精度要求也就變高了。精密化夾具的構造有很多種，。 3、高效化 這種夾具生產(chǎn)零件花費的基本時間，還有輔助時間都變少了，這樣一來生產(chǎn)率就變高了，并且操作者的工作強度也就沒有那么高。見得比較多的高效化夾具有自動化的，高速化的，還有可以用來進行夾緊的夾具。 4、柔性化 對于這一點，機床夾具還有機床的柔性化都差不多，說的是機床夾具進行調整，進行組合之后，工藝就算有變化，也是可以適應的。工藝出現(xiàn)變化主要是因為工序特點，生產(chǎn)數(shù)量，產(chǎn)品的形狀還有產(chǎn)品的大小等。 32 第2章 零件的分析、生產(chǎn)和制造方式的確定 2.1 零件作用、結構及加工要求的分析 2.1.1 零件作用的分析 研究的零件是軸，該零件運用非常廣泛，支撐軸上的回轉零件，傳遞相應的運動以及動力，軸上回轉零件的軸向固定依靠軸端面或者軸套等，周向固定依靠鍵槽。零件的材料為45鋼，該材料綜合性能較好。圖2-1為軸零件圖。 圖2-1 軸零件圖 2.1.2 零件材質的選擇及分析 1、零件材質的選擇 按照不一樣的工作狀況還有使用需求，軸類零件用的材料就不一樣，并且熱處理的方式也是不一樣，那么才能達到滿足要求的強度，韌性和耐磨性。 對于軸類零件來說，用的比較多的材料是45號鋼，買的時候花錢不多，進行調質處理之后，切削性是相當好的，并且強度，韌性等都是相當不錯，對它進行淬火處理，產(chǎn)品面的硬度就可以達到45～52HRC。 40Cr等合金結構鋼基本都是用在精度一般，轉動速度很快的軸類零件上，對這些鋼進行調質處理，進行淬火，它的綜合性能就相當不錯了。 軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，對它進行調質處理，對它的面進行頻率很高的淬火之后，面的硬度就能夠在50～58HRC，不管是耐疲勞程度，還是耐磨程度都是相當好的，并且軸的精度是非常高的。 精密機床的主軸能夠用38CrMoAIA氮化鋼。對它進行調質處理，對面進行氮化，所以它的面硬度是非常高的，但是里面的芯是不硬的，比較軟，這樣一來，軸在承受沖擊的時候，韌性相當不錯，跟滲碳淬火鋼進行對比，熱處理之后基本沒有什么形狀的改變，并且硬度非常高。 在機械生產(chǎn)里面，很多地方用到45號鋼，這樣的鋼機械性很不錯。不過它是中碳，淬火之后性能沒有那么好，硬度能夠實現(xiàn)HRC42~46。要是對產(chǎn)品的面硬度要求比較高的，又不能影響45號鋼的性能，正常淬火處理的是45號鋼的表面，這樣面的硬度就能夠滿足需求了。 2、零件材質的分析 軸零件其材料為45鋼。45鋼一般結構都是中碳調質的。這個鋼進行冷塑的時候性能不怎么樣，但是退火，正火性能是要好一點的，不管是強度，還是切削生產(chǎn)性能都是很好的，適時的進行熱處理之后，不管是韌性，塑形還是耐磨性都相當不錯，買材料的時候到處都可以買到?？梢赃M行氫焊和氬弧焊，氣焊不能拿來用。首先要對它進行預熱，之后才能焊接，好了自后還要進行退火處理，應力就沒有了。 對毛坯進行正火處理，硬度要是比160還要小的，那么切削性就變好了。對這個鋼進行調質，它的綜合性能跟別的中碳結構鋼進行對比，要好很多，不過淬透性來說，沒有那么好，進行水淬的時候，有可能會出現(xiàn)開裂的情況。要是直徑比八十毫米大，進行調質，進行正火，他們的力學性能都差不多，模具零件梯形比較小的，對它進行調質處理，這樣不管是強度，還是韌性都非常好，要是零件梯形大的，那么最好進行正火處理，所以，這個鋼用的時候正常都是要調質，或者正火之后才行。 2.1.3 零件結構的分析 1、Φ50n6及2處Φ60js6外圓，所在的表面及端面； 2、2處M48X1.5螺紋，所在的表面及端面； 3、Φ90，Φ80外圓，所在的表面及端面； 4、對稱分布的12N9鍵槽，所在的表面及端面； 5、16N9鍵槽，所在的表面及端面； 6、5X1.1及5處3X1槽，所在的表面及端面； 7、零件圖上C1倒角，所在的表面及端面。 2.1.4 零件加工要求的分析 1、左端Φ60js6外圓及80右端面，其表面粗糙度公差為Ra0.8um； 2、Φ50n6外圓，其表面粗糙度公差為Ra0.8um； 3、Φ80外圓及30左右端面，其表面粗糙度公差為Ra0.8um； 4、右端Φ60js6外圓，其表面粗糙度公差為Ra0.8um； 5、零件圖上沒有標準表面粗糙度公差的表面及端面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um。 2.1.5 零件形位公差的分析 1、Φ50n6外圓所在軸線，相對于“右端Φ60js6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.005； 2、左端Φ60js6外圓所在軸線，相對于“右端Φ60js6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.005； 3、Φ80外圓所在軸線，相對于“右端Φ60js6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.005； 4、80右端面相對于“右端Φ60js6外圓所在軸線”的直線度公差為0.005； 5、125右端面相對于“右端Φ60js6外圓所在軸線”的直線度公差為0.005； 6、57左端面相對于“右端Φ60js6外圓所在軸線”的直線度公差為0.005； 2.2 零件生產(chǎn)類型的確定 零件的生產(chǎn)類型指企業(yè)或者工廠一年內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，計算公式如下： 本次設計的軸其生產(chǎn)類型為年產(chǎn)量5000件，大批生產(chǎn)。 2.3 零件制造方式的確定 按照使用的需求，生產(chǎn)的種類，生產(chǎn)機器來確定軸類零件的構造，坯料。要是軸外面圓直徑?jīng)]有什么太大區(qū)別，正常都是用棒料；軸如果外圓直徑?jīng)]有什么差別的，基本上鍛件，這樣的話用的料就沒有多少，機械生產(chǎn)量也就沒有多少，并且機械性能也變好了。 按照生產(chǎn)的規(guī)模不一樣，鍛造毛坯的時候辦法有兩種，自由鍛，模鍛。自由鍛一般是在生產(chǎn)量不多的時候用，模鍛一般都是生產(chǎn)量很多的時候用。 本次設計的軸，其制造方式選擇Ф95X435棒料，零件單邊加工余量為2.5mm。圖2-2為其毛坯圖。 圖2-2 軸毛坯圖 第3章 設計加工工藝路線，計算切削用量及加工工時 3.1 零件加工基準的選擇 3.1.1 零件粗加工基準的選擇 粗加工基準在選擇的時候，應該盡可能的選擇下面的面。 1、重要表面 要想讓產(chǎn)品上重要面的加工余量小，并且還勻稱，那么粗基準就用這個面。產(chǎn)品上的面加工精度比較高的，質量要求比較高的面，就是產(chǎn)品的重要表面。 2、不加工表面 要想讓需要生產(chǎn)的面跟不生產(chǎn)的面之間所處地點滿足要求，正常粗基準用的是不需要生產(chǎn)的面。要是產(chǎn)品上面有很多面不需要生產(chǎn)，那么粗基準用的就是跟不需要加工面，這個面的位置要求是很高的，對于外形等要求都可以滿足。 3、加工余量最小的表面 重要表面的加工余量比較均勻，對于它沒有特別需求，如果產(chǎn)品的每個面都要生產(chǎn)，那么粗基準用的就是加工余量最小的面。 4、非常光整的，面積很大的面。 選擇零件Ф90外圓及端面為粗加工基準。 3.1.2 零件精加工基準的選擇 選擇精基準應滿足下面的原則： 1、基準重合 定位基準用的是設計基準，防止定位基準跟設計基準不一樣會出現(xiàn)偏差。 2、基準統(tǒng)一 基準定位用的是同一組，將產(chǎn)品上盡可能多的面生產(chǎn)出來，這就是基準統(tǒng)一。 3、自為基準 有的工序精度要求很高，并且加工余量不大，所以定位基準用的是需要加工的面，這就是自為基準。 4、互為基準 要是加工的面是產(chǎn)品上兩個相對彼此位置精度要求很高的，這兩個面就作為彼此的基準，來回生產(chǎn)，那么對于位置精度要求就可以滿足了。 選擇2處Ф60js6外圓及端面精加工基準。 3.2 零件加工工藝路線的設計 加工工藝路線方案1： 工序1、備料Φ95X435； 工序2、熱處理，調質235HBW； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、粗車430左右端面； 工序5、粗車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工序6、半精車430左右端面； 工序7、半精車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工序8、精車430左右端面； 工序9、精車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工序10、車5X1.1及5處3X1槽； 工序11、車2處M48X1.5螺紋； 工序12、銑對稱分布的12N9鍵槽； 工序13、銑16N9鍵槽； 工序14、磨削Φ80，2處Φ60js6及Φ50n6外圓及端面； 工序15、清洗； 工序16、終檢； 工序17、入庫。 加工工藝路線方案2： 工序1、備料Φ95X435； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、車430左右端面； 工序5、車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工序6、車5X1.1及5處3X1槽；車2處M48X1.5螺紋； 工序7、銑對稱分布的12N9鍵槽； 工序8、銑16N9鍵槽； 工序9、磨削Φ80，2處Φ60js6及Φ50n6外圓及端面； 工序10、清洗； 工序11、終檢； 工序12、入庫。 加工工藝路線方案2通過先車右端面外圓及端面，而后車左端外圓及端面。加工工藝路線比較便捷，零件加工工序比較少。該方案沒能夠將粗加工和精加工沒有分開。加工工藝路線方案1先車出兩端面，而后對外圓及端面進行同時加工，能夠很好的保證零件同軸度要求，做到了粗加工和精加工分開。 經(jīng)過比較選擇加工工藝路線方案1加工本工件。 3.3 選擇加工零件的工藝裝備 1、車加工 加工的機床：CA6140； 裝夾的夾具：三爪卡盤及頂尖； 切削的刀具：麻花鉆及合金車刀； 測量的工具：游標卡尺及螺紋量規(guī)。 2、銑加工 加工的機床：X52K； 裝夾的夾具：專用夾具； 切削的刀具：立銑刀； 測量的工具：游標卡尺。 3、磨加工 加工的機床：M1420-520； 裝夾的夾具：專用夾具； 切削的刀具：砂輪； 測量的工具：千分尺。 3.4 加工余量的確定 工序1、備料Φ95X435； 工序2、熱處理，調質235HBW； 工序3、兩端面鉆中心孔； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是2.5mm（單邊）。 工序4、粗車430左右端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是1.5mm。 工序5、粗車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工步1：粗車Φ90外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是1.5mm（單邊）。 工步2：粗車Φ80外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是5mm（單邊）。 工步3：粗車2處Φ60js6外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是10mm（單邊）。 工步4：粗車Φ50n6外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是5mm（單邊）。 工步5：粗車2處M48X1.5外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是1mm（單邊）。 工序6、半精車430左右端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.85mm。 工序7、半精車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工步1：半精車Φ90外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.85mm（單邊）。 工步2：半精車Φ80外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.85mm（單邊）。 工步3：半精車2處Φ60js6外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.85mm（單邊）。 工步4：半精車Φ50n6外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.85mm（單邊）。 工步5：半精車2處M48X1.5外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.85mm（單邊）。 工序8、精車430左右端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.15mm。 工序9、精車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工步1：精車Φ90外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.15mm（單邊）。 工步2：精車Φ80外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.15mm（單邊）。 工步3：精車2處Φ60js6外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.15mm（單邊）。 工步4：精車Φ50n6外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.15mm（單邊）。 工步5：精車2處M48X1.5外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.15mm（單邊）。 工序10、車5X1.1及5處3X1槽； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是1mm（單邊）。 工序11、車2處M48X1.5螺紋； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是1mm（單邊）。 工序12、銑對稱分布的12N9鍵槽； 工步1：粗銑對稱分布的12N9鍵槽； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是3.5mm。 工步2：半精銑對稱分布的12N9鍵槽； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是1mm。 工步3：精銑對稱分布的12N9鍵槽； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.5mm。 工序13、銑16N9鍵槽； 工步1：粗銑16N9鍵槽； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是6.5mm。 工步2：半精銑16N9鍵槽； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是1mm。 工步3：精銑16N9鍵槽； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.5mm。 工序14、磨削Φ80，2處Φ60js6及Φ50n6外圓及端面； 由機床切削手冊及加工余量，確定該工步得到加工余量是0.03mm（單邊）。 工序15、清洗； 工序16、終檢； 工序17、入庫。 3.5 切削用量的確定及加工工時的計算 工序1、備料Φ95X435； 工序2、熱處理，調質235HBW； 工序3、兩端面鉆中心孔； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取8； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取525 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=6，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序4、粗車430左右端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取200 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=47，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序5、粗車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工步1：粗車Φ90外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取200 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=432，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：粗車Φ80外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=319，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：粗車2處Φ60js6外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量10； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=194，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步4：粗車Φ50n6外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=80，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步5：粗車2處M48X1.5外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=24，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序6、半精車430左右端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.85； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取70； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=25，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序7、半精車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工步1：半精車Φ90外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.85； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取70； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=32，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：半精車Φ80外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.85； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取70； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=125.85，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：半精車2處Φ60js6外圓及端面； 加工方法以及計算步驟同上面的工步，在此步驟累贅。 工步4：半精車Φ50n6外圓及端面； 加工方法以及計算步驟同上面的工步，在此步驟累贅。 工步5：半精車2處M48X1.5外圓及端面； 加工方法以及計算步驟同上面的工步，在此步驟累贅。 工序8、精車430左右端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.15； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取80； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=24，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序9、精車Φ90，Φ80，2處Φ60js6，Φ50n6及2處M48X1.5外圓及端面； 工步1：精車Φ90外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.15； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取80； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=30，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：精車Φ80外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.15； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取80； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=125，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：精車2處Φ60js6外圓及端面； 加工方法以及計算步驟同上面的工步，在此步驟累贅。 工步4：精車Φ50n6外圓及端面； 加工方法以及計算步驟同上面的工步，在此步驟累贅。 工步5：精車2處M48X1.5外圓及端面； 加工方法以及計算步驟同上面的工步，在此步驟累贅。 工序10、車5X1.1及5處3X1槽； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=1，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序11、車2處M48X1.5螺紋； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取60； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=21，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序12、銑對稱分布的12N9鍵槽； 工步1：粗銑對稱分布的12N9鍵槽； 1、機加工采用的機床：立式銑床X52K； 2、切削采用的刀具：立銑刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量3.5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取15； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=33，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：半精銑對稱分布的12N9鍵槽； 1、機加工采用的機床：立式銑床X52K； 2、切削采用的刀具：立銑刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取18； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取475 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=33，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：精銑對稱分布的12N9鍵槽； 1、機加工采用的機床：立式銑床X52K； 2、切削采用的刀具：立銑刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取475 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=33，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序13、銑16N9鍵槽； 工步1：粗銑16N9鍵槽； 1、機加工采用的機床：立式銑床X52K； 2、切削采用的刀具：立銑刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量6.5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取15； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取300 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=94，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：半精銑16N9鍵槽； 1、機加工采用的機床：立式銑床X52K； 2、切削采用的刀具：立銑刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取18； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=94，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：精銑16N9鍵槽； 1、機加工采用的機床：立式銑床X52K； 2、切削采用的刀具：立銑刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=94，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序14、磨削Φ80，2處Φ60js6及Φ50n6外圓及端面； 1、該工步使用的機床：M1420-520萬能磨床； 2、該工步使用的刀具：砂輪； 3、測量該工步使用的工具：千分尺； 4、該工步確定的背吃刀量0.03； 5、該工步確定的進給量0.3； 6、該工步暫定切削速度30； 7、該工步確定的實際轉速及切削速度 ，取950 8、該工步的基本時間 ，其中：L=125，則 9、該工步的輔助時間 ，其中：，則 工序15、清洗； 工序16、終檢； 工序17、入庫。 第4章 銑16N9鍵槽專用夾具的設計 4.1 問題的提出 本次專用夾具需要完成銑16N9鍵槽銑床專用夾具的設計。零件在完成加工后需要保證其加工精度為Ra3.2um。在對其進行加工之前，2處Ф60js6外圓及端面，對稱分布的12N9鍵槽，均已完成加工。 4.2 定位方案及元件的設計與選擇 1、設計V型定位塊利用90°V型面對2處Ф60js6外圓定位，限制4自由度； 2、設計定位座利用凸臺端面對零件軸向進行定位，限制1自由度； 3、選擇工件插銷利用其外圓對零件12N9鍵槽進行定位，限制1自由度； 完成零件的完全定位。具體結構見圖4-1夾具裝配圖。 圖4-1 夾具裝配圖 4.3 夾緊方案及元件的設計與選擇 在2處Ф60js6外圓前后方向利用2套雙頭螺栓，六角螺母、墊圈、V型壓板及彈簧等對工件夾緊。 4.4 夾具體的設計 設計的夾具體采用HT200灰鑄鐵，鑄造的方式獲得。鑄造夾具體其特點為：鑄造的夾具體，不管多么復雜的構造都可以滿足，強度很大，剛度高，抗震性好，不好的地方是生產(chǎn)花費的時間長，并且只澆鑄好了還不能完成任務，后期還要進行相關處理才能實現(xiàn)目標，現(xiàn)在澆鑄加工，用的比較多的原材料是灰鑄鐵。具體零件的結構見圖4-2。 圖4-2 夾具體零件圖 4.5 對刀裝置—對刀塊的選擇 本次夾具設計需完成16N9鍵槽的銑削加工。查現(xiàn)代夾具設計手冊，采用GB/ 2240-1991直角對刀塊作為對刀裝置。 4.6 銑削力及夾緊力的計算 4.6.1 銑削力的計算 計算公式為： ，，， ，，，z=4，。代入得 F=1015N 4.6.2 夾緊力的計算 。 =1.5；=1.1；=1.1；=1.1；=1.3；=1.0。 =2.6 ：， 取螺栓預緊力。 選M24雙頭螺栓，材料為45#鋼。 則，遠遠小于45#鋼許用應力 故M24雙頭螺栓，合適。 4.7 定位誤差的分析 零件的主要定位元件為V型定位塊、定位座及工件插銷。 1、V型定位塊的尺寸與公差 通過參照《機床夾具設計手冊》，能夠確定V型定位塊兩V型面的尺寸要求及公差要求，V型定位塊兩V型面保證零件的徑向誤差。 2、定位座的尺寸與公差 通過分析零件圖，能夠確定其尺寸及公差要求，定位座保證零件的軸向誤差。 3、工件插銷的尺寸與公差 通過《機床夾具設計手冊》，選擇標準件，該標準件其尺寸要求和公差要求較高，能夠很好的滿足定位要求。工件插銷保證零件的徑向誤差。 結論 為了更好的了解和掌握本次夾具設計，下面我將對本次設計進行下面的總結： 1、了解和掌握本課題研究的背景，夾具的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢等。這些資料的了解和掌握，為后面設計專用夾具做好鋪墊。 2、對零件的作用進行分析，對零件的構造、組成表面、加工要求及形位公差等進行分析、確定并且計算了切削用量及工時等。 3、對專用夾具進行設計，設計的主要內(nèi)容有確定定位方案、確定定位元件、確定夾緊方案、確定夾緊元件、設計夾具體、計算銑削力、夾緊力等。 本次設計雖然我畫了很多的時間和精力，但因本人設計水平不高。不管是圖紙還是說明書，肯定有許多不合理的地方，懇請指導老師指正。 致謝 在這里特別要謝謝指導我設計的老師，從最開始選擇論文題目，到確定設計任務，查找資料，中途修改，到最終定稿，要是沒有老師的辛苦付出，相信我的設計沒有這么順利的完成，再次對老師表示感謝。 最后，還要感謝所有教過我的老師們，還要謝謝我的同學們，還要謝謝我的家人！祝大家一切都順利。 參考文獻 [1] 李名望.機床夾具設計實例教程.北京:化學工業(yè)出版社，2009 [2] 王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 [3] 李慶余，張佳. 機械制造裝備設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003 [4] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊(第9版)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001 [5] 徐鴻本.機床夾具設計手冊[M].遼寧：遼寧科學技術出版社，2004 [6] 維普中文期刊數(shù)據(jù)庫和CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 [7] 虞自奮主編.AutoCAD2008高級案例解析.北京：中國電力出版社，2008.5 [8] HIRAME`GRANT主編.夾具-非標準夾緊裝置.北京：機械工業(yè)出版社，1974.5 [9] 曹巖主編.機床夾具手冊與三維圖庫.北京：化學工業(yè)出版社，2010.3 [10] 東北重型機械學院、洛陽農(nóng)業(yè)機械學院、長春汽車廠工人大學編.機床夾具設計手冊.上?？茖W技術出版社，1979.7 [11] 胡鳳蘭主編.互換性與技術測量.高等教育出版社，2005.2 [12] 周開勤主編.機械零件手冊（第五版）.高等教育出版社，2001 [13] 孫志禮、冷興聚、魏延剛、曾海泉主編.機械設計.東北大學出版社，2000年； [14] 馮晏、劉艷杰.機械工程材料及熱加工（第2版）.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2001 [15] 毛昕、張秀麗.畫法幾何及機械制圖（第三版）.高等教育出版社，2004.7 [16] 蔡光起.機械制造技術基礎.沈陽:東北大學出版社，2002 [17] 趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊.上海: 上?？茖W技術出版社. 1990 [18] 倪小丹.機械制造技術基礎.北京:清華大學出版社， 2007 [19] 廖念釗.互換性與技術測量.北京:北京中國計量出版社， 2007 [20] 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