輸出軸機械加工工藝及鉆、擴、鉸10-Φ20孔夾具設(shè)計,輸出,機械,加工,工藝,10,20,夾具,設(shè)計 ? ? ? 專用夾具設(shè)計案例 專用夾具的設(shè)計過程包括： 1、準備階段 2、設(shè)計階段 3、繪圖階段 4、標注尺寸、技術(shù)要求 5、編寫零件明細表 6、繪制夾具裝配圖，繪制夾具零件圖 章節(jié)設(shè)置參考： 1 設(shè)計目的 2 設(shè)計準備工作 2.1 零件的功能和結(jié)構(gòu)分析 2.2 零件的加工工藝分析 2.3 零件加工工藝過程卡的制訂 2.4 零件（某道）工序工序卡的制訂 3 零件（某道）工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計 3.1 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算 3.1.1定位方案的確定 3.1.2定位元件的設(shè)計與選型 3.1.3定位誤差的分析計算 3.2 對刀或引導(dǎo)裝置的設(shè)計 3.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計計算 3.3.1夾緊方案的確定 3.3.2夾緊元件的設(shè)計與選型 3.3.3夾緊力大小的分析計算 3.4 連接件及夾具體設(shè)計 3.5 夾具操作原理說明 4 夾具裝配圖及零件圖的繪制 5.1 夾具裝配圖上應(yīng)標注的尺寸、公差及技術(shù)要求 5.2 夾具零件圖上應(yīng)標注的尺寸、公差及技術(shù)要求 5 夾具三維建模及虛擬裝配（選做） 6.1 各零件的三維建模 6.2 夾具虛擬裝配及分解 總結(jié) 參考文獻 一、專用鉆床夾具的設(shè)計案例 下面以某零件為例，介紹鉆床專用夾具的設(shè)計過程。 1. 準備階段 該零件的零件圖見圖7.1 生產(chǎn)類型：中批生產(chǎn) 毛坯類型：棒料：φ110X15 零件的加工工藝流程見表7.1 現(xiàn)要求設(shè)計第30道工序的專用鉆床夾具 第30道工序的機械加工工藝卡片見表7.2 機床：Z5125 刀具：φ7鉆頭（W18Cr4V） 2. 設(shè)計階段 2.1根據(jù)零件圖和工藝過程確定零件定位夾緊方案 根據(jù)零件特點，按照工藝過程要求，確定工件定位夾緊方案，設(shè)計夾具的總體結(jié)構(gòu)。結(jié)果見圖7-2所示。 圖 7-2 根據(jù)夾緊方案設(shè)計的夾具總體結(jié)構(gòu) 圖 7.1 零件圖 表7.1 零件的加工工藝過程卡片 陜西國防學院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 4LG1-1.4-02 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸承蓋 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 A3 毛 坯 種 類 棒料 毛坯外形尺寸 φ110X25 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 2 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 01 備料 棒料 φ110X25 05 車 車左端面、φ45外圓、鉆φ36內(nèi)孔。 CA6140 10 車 車右端面、φ104外圓、車φ72內(nèi)孔。 CA6140 15 檢 檢驗 20 車 車φ45外圓。 CA6140 25 車 車右端面、車φ72內(nèi)孔。 CA6140 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 （續(xù)） 陜西國防學院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 4LG1-1.4-02 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸承蓋 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 A3 毛 坯 種 類 棒料 毛坯外形尺寸 φ110X25 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 2 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 30 鉗 鉆3-φ7通孔。 Z5125 35 銑 銑R16圓弧槽。 X6132 40 檢 檢驗入庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 表 7.2 第30道工序機械加工工藝卡片 陜西國防學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 4LG1-1.4-02 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸承蓋 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 30 鉗 A3 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒料 φ110X15 1 2 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) Z5125 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 ZYJJ-03 冷卻液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 裝夾 鉆頭φ7（W18Cr4V）、 專用夾具（ZYJJ-03） φ7塞規(guī)、游標卡尺（0~125：0.02） 孔距綜合量具（ZYLJ-01） 1 鉆3-φ7孔。 315 6.92 手動進給 3.5 1 2 去毛刺。 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改 件號 簽 字 日 期 2.2 定位方案設(shè)計 （1）在本設(shè)計方案中，工序尺寸為φ85±0.27、φ7，工序基準為孔的中心線。要滿足加工要求理論應(yīng)限制的自由度為：。 （2）根據(jù)工序基準選擇φ72孔中心線及工件大端面為定位基準，結(jié)合第2章的內(nèi)容，確定內(nèi)孔采用φ72的孔軸配合定位，工件大端面用平面定位。通過定位實際限制了工件的五個自由度。定位元件布置如圖7-3所示。 圖 7-3 布置定位元件 （3）定位誤差分析 對尺寸φ85±0.27而言，工序尺寸為42.5±0.135。 Δjb： 定位基準為φ72孔中心線，工序基準為φ72孔中心線，基準重合。 故Δjb=0； Δdb： 工件以φ72圓孔定位，為任意邊接觸。 Δdb=ΔD+Δd+Δmin ΔD=0.046 Δd=0.019 Δmin=0.010 Δdb=0.075 Δdw=Δjb+Δdb =0+0.075=0.075 ΔT=0.27 ΔT/3=0.090 Δdw=0.075＜ΔT/3=0.090 對φ7而言，因為是鉆孔加工，屬定尺寸刀具加工，故其由刀具保證。 經(jīng)校核，該定位方案可行。 2.3 布置導(dǎo)引元件 （1）確定鉆套形式 根據(jù)零件的加工特點，鉆套形式選用固定鉆套，鉆套以H7/n6固定在鉆模板上。 （2）確定對刀位置尺寸： 對尺寸φ85±0.27確定對刀尺寸 工序尺寸：42.5±0.135。 對刀尺寸：基本尺寸與工序尺寸相同（42.5），公差取1/3IT，即0.27/3=0.09。 故對刀尺寸為42.5±0.045。 （3）計算鉆套導(dǎo)孔尺寸： 導(dǎo)孔的基本尺寸：取刀具刃部基本直徑，即φ7。 導(dǎo)孔偏差：上偏差=刀具刃部上偏差+F7上偏差，即上偏差=0+0.028=+0.028 下偏差=刀具刃部上偏差+F7下偏差，即下偏差=0+0.013=+0.013. 故導(dǎo)孔尺寸為φ7 （4）計算對刀誤差： △jd= 其中：=0.09；e1=0，e2=0，X2=0.028+0.022=0.05， X3=(B+h+0.5H)=0.05/10（16+7+0.5X10）=0.14 △jd=0.16 （5）確定夾具精度誤差 由于鉆床夾具沒有位置誤差，=0。所以夾具精度誤差 ==0.177≤2/3T=0.27X2/3=0.18 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇合理的導(dǎo)引元件。布置導(dǎo)引元件見圖7-4所示。 圖 7-4 布置導(dǎo)引元件 2.4 布置夾緊裝置 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合鉆床夾具的特點和第3章的內(nèi)容，選擇合理的夾緊裝置。布置夾緊裝置見圖7-5所示。 2.5 設(shè)計夾具體，完成夾具總裝圖 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合前面鉆床夾具的各部分結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)合理的夾具體。夾具總裝圖見圖7-6所示。 3. 繪圖階段 繪制夾具總裝圖時，一般繪圖比例都選擇為1：1。主視圖盡量選擇為夾具在機床上工作時與操作者正對的位置。被加工零件用雙點劃線畫出外輪廓和主要表面（定位面、夾緊面、加工面），可視為透明體，可對其剖視表示，其加工余量用網(wǎng)紋線表示。 圖 7-5 布置夾緊裝置 圖 7-6 夾具總圖 4. 標注尺寸和技術(shù)要求 4.1 尺寸標注 A類尺寸：φ160、106。 B類尺寸：φ72H8/g6。 C類尺寸：φ85±0.09、φ7、42.5±0.045。 D類尺寸：鉆夾具無此類尺寸。 E類尺寸：φ20H7/g6、φ30H7/g6、φ12H7/n6。 4.2 技術(shù)要求 夾具總裝圖上的技術(shù)條件包括：裝配過程中的注意項目；裝配后應(yīng)滿足的位置精度要求；操作要求等。本夾具裝配后應(yīng)滿足的位置精度要求主要有： （1）H1：心軸大定位面與定位心軸軸線的垂直度≯φ0.02：100mm。 （2）H2：心軸大定位面與夾具體底面的平行度度≯0.02：100mm。 （3）H4：鉆套軸線與夾具體底面的垂直度≯φ0.05：100mm。 （4）H5：鉆套軸線所在圓φ85的中心線與定位心軸軸線的同軸度≯φ0.02。 （5） H6：各鉆套線與定位心軸軸線的位置度≯φ0.05。 5. 編寫零件明細表 按照國家機械制圖標準的規(guī)定，對夾具總裝圖中的各個零件進行編號，并在標題欄上方畫出零件明細表及填寫具體信息。如圖7-7所示。 6. 繪制非標準夾具零件圖 根據(jù)夾具總裝圖，拆畫非標準零件的零件圖。標準零件按照國標要求標注出具體的規(guī)格型號。非標準零件的零件圖如圖7-8、圖7-9和圖7-10所示。 圖 7-7 夾具總裝圖 圖 7-8 夾具體 圖 7-9 定位心軸 圖 7-10 鉆模板 二、專用銑床夾具的設(shè)計案例 下面以某零件為例（圖7.1），介紹銑床專用夾具的設(shè)計過程。 1. 準備階段 該零件的零件圖見圖7.1。 生產(chǎn)類型：中批生產(chǎn)。 毛坯類型：棒料：φ110X15 零件的加工工藝流程見表7.1。 現(xiàn)要求設(shè)計第35道工序的專用銑床夾具。 第35道工序的機械加工工藝卡片見表7.3。 機床：X6132 刀具：φ32立銑刀（W18Cr4V） 2. 設(shè)計階段 2.1 根據(jù)零件圖和工藝過程確定零件定位夾緊方案 根據(jù)零件特點，按照工藝過程要求，確定工件定位夾緊方案，設(shè)計夾具的總體結(jié)構(gòu)。結(jié)果見圖7-11所示。 圖 7-11 根據(jù)定位夾緊方案設(shè)計夾具總體結(jié)構(gòu) 2.2 定位方案設(shè)計 （1）在本設(shè)計方案中，工序尺寸為36±0.19、R16，工序基準為孔的中心線。要滿足加工要求理論應(yīng)限制的自由度為：。 （2）根據(jù)工序基準選擇φ72孔中心線及工件大端面為定位基準，結(jié)合第2章的內(nèi)容，確定內(nèi)孔采用φ72的孔軸配合定位，平面定位用工件大端面，防轉(zhuǎn)用φ7孔（菱形銷）。通過一面兩銷定位實際限制了工件的六個自由度。定位元件布置如圖7-12所示。 （3）確定兩銷結(jié)構(gòu)尺寸： 布置銷位：圓柱銷布置在大孔φ72中，菱形銷布置在圓柱孔與缺口連線一側(cè)的φ7孔中。 確定銷間距：L±△J=42.5±1/5X0.27=42.5±0.054。 確定圓柱銷直徑：d1 = D1g6 =φ72g6=φ72。 確定菱形銷直徑：查表2.1得：b=3 表7.3 第35道工序的機械加工工藝卡片 陜西國防學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 4LG1-1.4-02 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸承蓋 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 35 銑 A3 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒料 φ110X15 1 2 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 ZYJJ-04 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 裝夾 立銑刀φ32、 專用夾具（ZYJJ-04） 圓弧R規(guī)（R15~25）、 游標卡尺（0~125：0.02） 1 銑缺口。 375 37.68 手動進給 1 2 去毛刺。 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改 件號 簽 字 日 期 △2=（2b/ D2）(△k +△j－△1/2) =（2×3/7）×（0.27+0.054-0.01/2）=0.27 d2=( D2－△2)h6=（7-0.27）h6=6.73h6=7 圖 7-12 布置定位元件 （4）計算定位誤差 在本設(shè)計方案中，工序尺寸為36±0.19、R16及圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性要求。 1）尺寸36±0.19 定位基準為φ72孔中心線，工序基準為φ72孔中心線，基準重合。故Δjb=0； 工件以φ72圓孔定位，為任意邊接觸。 故Δdb=ΔD+Δd+Δmin ΔD=0.046 Δd=0.019 Δmin=0.010 Δdb=0.075 Δdw=Δjb+Δdb =0+0.075=0.075 ΔT=0.38 ΔT/3=0.126 Δdw=0.075＜ΔT/3=0.126 2）尺寸 R16 對R16而言，因為是銑缺口加工，屬定尺寸刀具加工，故其由刀具保證。 3）圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性 圓弧槽圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性分析。由于該零件屬農(nóng)機產(chǎn)品零件，對稱性要求不高，且屬于未注尺寸系列，在本方案設(shè)計中未對誤差進行分析計算。 經(jīng)校核，該定位方案可行。 2.3 布置對刀元件 本道工序主要保證被加工圓弧槽在兩銷連線方向上的對稱度。故采用一個側(cè)裝平面對刀塊對刀，具體布置對刀元件見圖7-14所示。 （1）R16的對刀尺寸確定 對刀基準：φ72g6的軸線。 假設(shè)塞尺厚度2mm，圓弧槽半徑16=16.135±0.135 故對刀尺寸為：（16.135+2）±0.135/5=18 （2）對刀誤差△jd： △jd≈+ 其中：=0.054，=0 △jd=+=0.054+0=0.054 圖 7-14 布置對刀元件 2.4 布置夾緊裝置 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合銑床夾具的特點和第3章的內(nèi)容，采用開口墊圈+螺母的快速夾緊裝置，布置夾緊裝置見圖7-15所示。 因工件剛性較好，夾緊產(chǎn)生的加工誤差較小可忽略不記，故Δdj =0。 2.5 布置連接元件 為保證被加工圓弧在兩銷連線方向上的對稱性要求，銑床夾具底面布置兩個標準A型定位鍵。定位鍵與機床工作臺T型槽采用18 H7/h6配合，保證夾具位置精度要求。 （1）夾具位置誤差計算 1） 定位鍵間隙造成水平面內(nèi)夾具位置誤差： 參考教材例4.1，因鍵與T型槽（18 H7/h6）最大配合間隙Δmax = 0.018+0.011=0.029 兩定位鍵間距212mm，工件圓弧槽中心與距離42mm。 夾具位置誤差為：Δjw=0.029 在安裝夾具時，盡量使兩定位鍵同側(cè)接觸機床T形槽，減小夾具位置誤差。 2）夾具精度誤差 ==0.097≤2/3 T（T=0.27X2/3=0.18） 滿足加工要求，夾具設(shè)計方案可行。 圖 7-15 布置夾緊元件 2.6 設(shè)計夾具體，完成夾具總裝圖 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合各部分結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)合理的夾具體。夾具總裝圖見圖7-16所示。 3. 繪圖階段 繪制夾具總裝圖時，一般繪圖比例都選擇為1：1。主視圖盡量選擇為夾具在機床上工作時與操作者正對的位置。被加工零件用雙點劃線畫出外輪廓和主要表面（定位面、夾緊面、加工面），可視為透明體，可對其剖視表示，其加工余量用網(wǎng)紋線表示。 4. 標注尺寸和技術(shù)要求 4.1 尺寸標注 A類尺寸：282、160、90。 B類尺寸：φ72H8/g6、42.5±0.054。 C類尺寸： 18 圖 7-16 夾具總圖 D類尺寸：18K7/h6、18 H7/h6。 E類尺寸：φ5H7/h6、φ8H7/h6、φ20H7/g6。 4.2 技術(shù)要求 夾具總裝圖上的技術(shù)條件包括：裝配過程中的注意項目；裝配后應(yīng)滿足的位置精度要求；操作要求等。本夾具裝配后應(yīng)滿足的位置精度要求主要有： （1）H1：心軸大定位面與定位心軸軸線的垂直度≯φ0.02：100mm。 定位心軸軸線與菱形銷軸線的平行度≯0.02：100mm。 （2）H2：心軸大定位面與夾具體底面的平行度≯0.02：100mm。 定位心軸軸線和菱形銷軸線的連線與定位鍵側(cè)面的平行度≯0.03：100mm。 （3）H3：對刀塊工作面與定位鍵側(cè)面的平行度≯0.03：100mm。 對刀塊工作面與夾具體底面的垂直度≯φ0.03：100mm。 5. 編寫零件明細表 按照國家機械制圖標準的規(guī)定，對夾具總裝圖中的各個零件進行編號，并在標題欄上方畫出零件明細表及填寫具體信息。如圖7-17所示。 6. 繪制非標準夾具零件圖 根據(jù)夾具總裝圖，拆畫非標準零件的零件圖。標準零件按照國標要求標注出具體的規(guī)格型號。非標準零件的零件圖如圖7-18、圖7-19和圖7-20所示。 圖 7-17 夾具總裝圖 圖 7-18 夾具體 圖 7-19 菱形銷 圖 7-20 定位心軸 定位元件：支撐釘和V型塊 支撐釘限制3個自由度，分別是：Z方向，X，Y旋轉(zhuǎn)。 V型塊限制2個自由度，分別是X，Y方向。 因為鉆孔的位置屬于圓周均布，所以使用不完全定位，合理。 夾緊元件：雙頭螺柱，活節(jié)螺栓，鉸鏈壓板，螺母，組成的單個螺旋夾緊機構(gòu)。 導(dǎo)向元件：快換鉆套，襯套，鉆套螺釘。用來導(dǎo)向麻花鉆，擴刀，鉸刀。 設(shè)計說明書 題目：輸出軸工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 輸出軸加工工藝規(guī)程及鉆孔的夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)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(guān)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(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)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(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目錄 ABSTRCT 3 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 二. 工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1確定毛坯的制造形式 3 2.2基面的選擇 3 2.3制定工藝路線 4 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.5 確定切削用量及基本工時 8 三 夾具設(shè)計 14 3.1問題的提出 14 3.2定位基準的選擇 14 3.3切削力和夾緊力的計算 15 3.4定位誤差分析 16 3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 16 總 結(jié) 17 致 謝 19 參 考 文 獻 20 21 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。 輸出軸的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一 零件的分析 1.1零件的作用 輸出軸的作用：定位，支撐，傳動動力及扭矩的作用。 1.2零件的工藝分析 輸出軸有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。 1：以右端面和外圓為基準的加工面，這組加工面主要是車左端面及外圓。 2：以左端面及外圓為基準的加工面，這組加工面主要是其他端面及孔的加工。 二. 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 45剛的可鍛性好，因此可用鍛造的方法　因為是成批生產(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。 2.2基面的選擇 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取右端面和外圓作為定位基準，。 精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準 應(yīng)能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以已經(jīng)加工好的左端面和外圓為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。 2.3制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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)已確定為成批生產(chǎn)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(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 模鍛毛坯 2粗車輸出軸前后端面 3鉆2-B6/15中心孔 4粗車外圓Φ50、Φ60、Φ65、Φ176及各端面，倒角C1 5精車外圓Φ50、Φ60、Φ65 6精車前后端面 7對工件進行調(diào)質(zhì)處理至200HBS 8粗車階梯孔Φ50、Φ80 9精車階梯孔Ф80，倒角C1 10研磨中心孔 11磨削Φ55、Φ60、Φ65外圓 12鉆擴鉸孔10-Φ20孔，倒角C1 13鉆斜孔2-Φ8 14銑鍵165 15去毛刺，修整 16檢驗、入庫 方案二 1 模鍛毛坯 2粗車輸出軸前后端面 3鉆2-B6/15中心孔 4粗車外圓Φ50、Φ60、Φ65、Φ176及各端面，倒角C1 5對工件進行調(diào)質(zhì)處理至200HBS 6粗車階梯孔Φ50、Φ80 7研磨中心孔 8鉆擴鉸孔10-Φ20孔，倒角C1 9鉆斜孔2-Φ8 10銑鍵165 11去毛刺，修整 12檢驗、入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一對右端面和外圓采用粗車和精車加工，對左端面采用粗車和精車加工，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。而方案二只采用粗車一個工序，不能保證加工精度要求，綜合考慮我們選擇方案一。 具體的加工路線如下 1 模鍛毛坯 2粗車輸出軸前后端面 3鉆2-B6/15中心孔 4粗車外圓Φ50、Φ60、Φ65、Φ176及各端面，倒角C1 5精車外圓Φ50、Φ60、Φ65 6精車前后端面 7對工件進行調(diào)質(zhì)處理至200HBS 8粗車階梯孔Φ50、Φ80 9精車階梯孔Ф80，倒角C1 10研磨中心孔 11磨削Φ55、Φ60、Φ65外圓 12鉆擴鉸孔10-Φ20孔，倒角C1 13鉆斜孔2-Φ8 14銑鍵165 15去毛刺，修整 16檢驗、入庫 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。 2、 輸出軸的端面 由于輸出軸端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。 3、輸出軸的孔 毛坯為空心，鍛造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為2mm 2.5 確定切削用量及基本工時 工序：車右端面和外圓 1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 753r/min 與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min) 工序：車左端面和外圓 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=92m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 545r/min 與545r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為575r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度 == 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i==0.4833(min) 工序：精車右端面和外圓 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 585r/min 與585r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度 == 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i==0.4833(min) 工序：銑鍵槽 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，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?。?50 當＝750r/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：鉆，擴，絞10-Φ20孔 工步一鉆孔至φ18 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ11孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步3：鉸孔 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 三 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配工序的鉆擴鉸10-Φ20孔的鉆床夾具。 3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆擴鉸10-Φ20孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.2定位基準的選擇 基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。 1. 設(shè)計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設(shè)計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 本道工序鉆擴鉸10-Φ20孔，精度不高，因此我們采用已加工好的端面和外圓定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，鉸鏈壓板的壓緊力即可以滿足要求。 3.3切削力和夾緊力的計算 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 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.4定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。 形成原因有兩個，一是由于定位基準 與設(shè)計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。 根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。 已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易知此結(jié)果符合。 3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 使用支撐釘和V型塊定位，鉸鏈壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。 總 結(jié) 這次設(shè)計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。 這次設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓自己把以前所學過的知識重新復(fù)習了一遍。 這次設(shè)計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。 這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1983年 4.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術(shù)出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年