遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：輸出軸（ CA6140 車床）2*8 孔的機(jī) 械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 全全套套圖圖紙紙，加加 1 15 53 38 89 93 37 70 06 6 班 級(jí)： 機(jī)電 06-3 姓 名： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 1 指導(dǎo)教師 ： 完成日期 ： 2009.7.1 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) I 一一、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)題題目目 輸出軸（ CA6140 車床 ）2*8 孔的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)。 二二、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求 (1) 課程設(shè)計(jì)題目有指導(dǎo)教師指定 (2) 生產(chǎn)綱領(lǐng) :大批生產(chǎn) 三三、上上交交材材料料 (1) 被加工工件的零件圖 1 張 (2) 工件的毛坯圖 1 張 (3) 機(jī)械加工工藝過程卡片 1 張 (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1 張 (5) 夾具裝配圖 1 張 (6) 夾具體圖 1 張 (7) 課程設(shè)計(jì)說明書 (50008000 字) 1 份 說說明明書書主主要要包包括括以以下下內(nèi)內(nèi)容容（章章節(jié)節(jié)） 目錄 摘要（中外文對(duì)照的，各占一頁(yè)） 零件工藝性分析 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 體會(huì)與展望 參考文獻(xiàn) 列出參考文獻(xiàn) (包括書、期刊、報(bào)告等，10 條以上 ) 課程設(shè)計(jì)說明書一律用A4 紙、縱向打印。 四四、進(jìn)進(jìn)度度安安排排 (1) 熟悉零件 ,畫零件圖 2 天 (2) 選擇工藝方案 ,確定工藝路線 ,填寫工藝過程綜合卡片 5 天 (3) 工藝裝備設(shè)計(jì) (畫夾具裝配圖及夾具體圖) 8 天 (4) 編寫說明書 3 天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2 天 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) II 五五、指指導(dǎo)導(dǎo) 教教師師評(píng)評(píng)語(yǔ)語(yǔ) 成成 績(jī)績(jī)： 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師 日日 期期 成成績(jī)績(jī)?cè)u(píng)評(píng)定定 采用五級(jí)分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐 富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 良好：設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較 豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 中等：設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。 在設(shè)計(jì)過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤，說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī) 范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中勤奮精神不夠： 不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容 淺薄。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)精神不夠。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) III 摘摘 要要 這次設(shè)計(jì)的是 CA6140 車床輸出軸 2*8 斜孔， 包括被 加工工件的零件圖、工件的毛坯圖、夾具裝配圖、夾具體圖 各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。輸出 軸作為動(dòng)力裝置的主要零件，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影 響著其質(zhì)量與性能。 本文首先介紹了輸出軸的作用和工藝分析.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。最后擬定鉆孔的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案， 畫出夾具裝配圖。 本次課程設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用機(jī)械制造技術(shù)，是一次深入的 綜合性的總復(fù)習(xí) 。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，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)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) IV Abstract Designing that this time is that the CA6140 lathe exports 2*8 holes. The part including the workpiece being processed pursues , the workpiece blank pursues , clamp assembling picture , the clip pursue concretely every sheet, the machine work procedure card draws and the working procedure card takes a look respectively once. The part , handicraft frock design and reform exporting axis main part as the power set are having direct impact to whose mass and function. The effect and handicraft having introduced the axis outputings first analyse the main body of a book. And then, the dimension and instrument having pursued every end face harshness according to part character and part ascertain a blank process a margin. The at last designs the handicraft route chart drilling , works out the fastening motion scheme being workpieces turn , draws up clamp assembling picture. Time of curriculum design is the general review applying the machinofacture technology , being a thorough comprehensiveness originally mainly. By current curriculum design, process knowing and knowing general machine part productive technology, the knowledge consolidating and deepening the technology basic course and specialized course have already learned, integrates theory with practice. Temper self analytical problem , the ability to solve problems out of , be that job the days to come lays down one is fine basis, and be that follow-up course study about finishes striking a basis. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) V 目目 錄錄 1 1 零零件件的的工工藝藝分分析析及及生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型的的確確定定. .1 1 1.1 零件的用途.1 1.2 零件的工藝性.1 1.2.1 分析、審查產(chǎn)品的零件圖和裝配圖1 1.2.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1 1.3 確定零件的生產(chǎn)類型.2 2 2 確確定定毛毛胚胚、繪繪制制毛毛胚胚簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖. .2 2 2.1 選擇毛胚.2 2.2 確定毛胚的機(jī)械加工余量和尺寸公差.3 2.2.1 毛胚的機(jī)械加工余量3 2.2.2 毛胚的尺寸公差 3 2.2.3 加工余量、工序尺寸和工差的確定4 2.2.3 繪制零件毛坯簡(jiǎn)圖5 3 3 擬擬定定零零件件的的工工藝藝路路線線. .5 5 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇.5 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 5 3.2 表面加工方法的確定.6 3.3 工序的安排.7 3.3.1 加工階段的劃分 7 3.3.2 基面先行原則 8 3.3.3 先粗后精 8 3.3.4 先面后孔 8 3.4 工序順序的安排.8 3.4.1 機(jī)械加工工序 8 3.4.2 熱處理工序 8 3.5 確定工藝路線.9 3.6 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具.10 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) VI 4 4 零零件件加加工工設(shè)設(shè)計(jì)計(jì). .1 10 0 5 5 夾夾具具設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) . .1 12 2 5.1 計(jì)算夾緊力并確定螺桿的直徑12 5.2 對(duì)稱精度的分析13 5.3 確定夾具方案13 6 6 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)心心得得 . .1 14 4 7 7 參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn) . .1 15 5 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 1 1 1 零零件件的的工工藝藝分分析析及及生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型的的確確定定 1 1. .1 1 零零件件的的用用途途 題目所給定的零件為輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使主軸獲得旋轉(zhuǎn) 的動(dòng)力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。 圖 1-1 所示為輸出軸的零件圖。結(jié)合圖分析可得，80mm 孔與動(dòng)力源 （電動(dòng)機(jī)主軸等）配合起定心作用，用10-20mm 銷將動(dòng)力傳至該軸，再由 55mm 處通過鍵將動(dòng)力輸出，A、B 是兩段支軸頸。 圖 1-1 輸出軸零件圖 1 1. .2 2 零零件件的的工工藝藝性性 1 1. .2 2. .1 1 分分析析、審審查查產(chǎn)產(chǎn)品品的的零零件件圖圖和和裝裝配配圖圖 制定工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析零件圖及該零件所在部件的裝配圖。了解該零 件在部件中的作用及零件的技術(shù)要求，找出其主要的技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝 規(guī)程時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。 1 1. .2 2. .2 2 零零件件的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)工工藝藝性性分分析析 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，其制造 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 2 的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有 55、60、65、75、176 的外圓柱面， 50、80、104 的內(nèi)圓柱 表面， 10 個(gè) 20 的通孔， 2 個(gè) 8 的斜孔。 圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6 級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、 80 內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um, 55 外圓柱面、大端端面為Ra1.6um, 60、75 外圓柱面為 Ra0.8um，其余為 Ra6.3um，要求不高；位置要求較嚴(yán) 格，表現(xiàn)在 55 的左端面、 80 內(nèi)孔圓柱面對(duì)75、60 外圓軸線的跳動(dòng) 量為 0.04mm, 25 孔的軸線對(duì) 80 內(nèi)孔軸線的位置度為0.05mm,鍵槽對(duì) 55 外圓軸線的對(duì)稱度為0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW， 保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工 要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要 求。 1 1. .3 3 確確定定零零件件的的生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型 題目給出，該輸出軸材料為45 鋼。 根據(jù)公式 質(zhì)量公式，可計(jì)算 輸出軸 重量為 15.7kg，查表可知，輸出軸屬于重型零件 ，則該零件的生產(chǎn)類型為中 批量生產(chǎn)。 2 2 確確定定毛毛胚胚、繪繪制制毛毛胚胚簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖 2 2. .1 1 選選擇擇毛毛胚胚 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比 較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難 易、工序數(shù)量的多少有直接影響。因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置， 同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。在毛坯選擇時(shí)，應(yīng)充分注 意到采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。 毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn) 中獲得可能性，毛坯的種類包括：鑄件、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、 焊接件等。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 3 中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等 消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載 荷下的工作零件。 材料為 45 鋼， 鍛造時(shí)應(yīng)安排人工調(diào)質(zhì)處理200HBS。 2 2. .2 2 確確定定毛毛胚胚的的機(jī)機(jī)械械加加工工余余量量和和尺尺寸寸公公差差 2 2. .2 2. .1 1 毛毛胚胚的的機(jī)機(jī)械械加加工工余余量量 由表 2-1 至表 2-5 可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。 該鍛件的尺寸公差等級(jí)為IT7-13 級(jí)。加工精度要求高的地方，例如：粗， h10,IT9-IT10 (6.3-3.2)；精， h8 IT7-IT8, (1.6-0.8)。 根據(jù)該零件的各加工精度要求，經(jīng)過查表得鍛造的毛坯尺寸為各加工表面 都留有加工余量4mm，因此為圓柱所以保留加工余量為8mm。 表 2-1 加工余量 加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值 80+0.042/+0.01275 mmG5 mm 65+0.023/+0.00365 mmG5 mm 60+0.065/+0.04560 mmG10 mm 55+0.023/+0.00355 mmG15 mm 197197 mmH3 mm 鍛件直接鍛造出此大概形狀，用查表法確定各個(gè)加工的總余量如上圖所示。 2 2. .2 2. .2 2 毛毛胚胚的的尺尺寸寸公公差差 鍛件主要尺寸的公差如下表所示： 表 2-2 主要毛坯尺寸及公差（mm） 主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差 CT 鍛件的長(zhǎng)度尺寸12731304 鍛件的長(zhǎng)度尺寸303333.6 鍛件的寬度尺寸176 各階梯圓柱尺寸5515703.2 6010703.2 655703.2 755803.2 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 4 2 2. .2 2. .3 3 加加工工余余量量、工工序序尺尺寸寸和和工工差差的的確確定定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定 各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確 定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸總結(jié) 如下： 1）外圓柱面 55（毛坯 17.1 70） 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 55 1.6 半精車 1.1 IT10 56 3.2 粗車 15 IT12 57.9 6.3 2）外圓柱面 60（毛坯 12.1 70） 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 60 1.6 半精車 1.1 IT10 61 3.2 粗車 10 IT12 62.9 6.3 3）外圓柱面 65（毛坯 7.5 70） 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 65 1.6 半精車 1.1 IT10 66 3.2 粗車 5 IT12 67.9 6.3 4)外圓柱面 75(毛坯 7.5 80) 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 75 1.6 半精車 1.1 IT10 76 3.2 粗車 5 IT12 77.9 6.3 5)加工通孔 20 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鉸 10 IT7 20 1.6 擴(kuò) 9.9 IT9 19.8 3.2 鉆 9 IT12 18 6.3 6)加工鍵槽 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 5 精銑 IT9 16 1.6 粗銑 IT12 12 3.2 2.2.3 繪制零件毛坯簡(jiǎn)圖繪制零件毛坯簡(jiǎn)圖 圖 2-1 零件毛坯圖 3 3 擬擬定定零零件件的的工工藝藝路路線線 3 3. .1 1 定定位位基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的選選擇擇 3 3. .1 1. .1 1 精精基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的選選擇擇 選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以 及安裝的方便可靠。其選擇的原則如下：1、基準(zhǔn)重合原則； 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原 則； 3、自為基準(zhǔn)原則； 4、互為基準(zhǔn)原則； 5、所選精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證工件定 位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。 精基準(zhǔn)的選擇：加工輸出軸，通過了解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工精度要求，可以 初步選定車各階梯圓柱面時(shí)分別以不加工面為基準(zhǔn)。選定A 面面積較大，定 位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡(jiǎn)單，可靠，操作方便，使用夾具即可。利用鉆頂尖 孔可以對(duì)精加工面進(jìn)行自由度的限制確保加工達(dá)到要求精度。 3 3. .1 1. .2 2 粗粗基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的選選擇擇 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇零件的重要孔的毛坯孔和軸面作 粗基準(zhǔn)： 1、在保證各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 6 2 保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。 3 3. .2 2 表表面面加加工工方方法法的的確確定定 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的， 同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的 加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來 確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條 件來確定最佳的加工方案。 根據(jù)輸出軸零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各 表面的加工方法，如下表所示： 表 3-1 加工方案 加加工工表表面面尺尺寸寸精精度度等等級(jí)級(jí)表表面面粗粗糙糙度度 R Ra a/ /u um m 加加工工方方案案 5 55 5 外外圓圓柱柱表表面面I IT T6 61 1. .6 6粗粗車車 - -半半精精車車 - -精精車車 6 60 0 外外圓圓柱柱面面I IT T6 60 0. .8 8粗粗車車 - -半半精精車車 - -精精車車 6 60 0 外外圓圓柱柱面面I IT T6 61 1. .6 6粗粗車車 - -半半精精車車 - -精精車車 7 75 5 外外圓圓柱柱面面I IT T6 60 0. .8 8粗粗車車 - -半半精精車車 - -精精車車 5 50 0 內(nèi)內(nèi)圓圓柱柱面面自自由由公公差差6 6. .3 3粗粗銑銑 8 80 0 孔孔I IT T7 73 3. .2 2鉆鉆孔孔 - -車車孔孔 - -鉸鉸孔孔 8 80 0 孔孔自自由由公公差差6 6. .3 3鉆鉆孔孔 - -車車孔孔 2 20 0 通通孔孔I IT T7 73 3. .2 2鉆鉆孔孔 - -鉸鉸孔孔 8 8 斜斜孔孔I IT T7 73 3. .2 2鉆鉆孔孔 左左端端 面面自自由由公公差差6 6. .3 3粗粗車車 右右端端面面I IT T6 61 1. .6 6粗粗車車 - -精精車車 鍵鍵槽槽I IT T9 93 3. .2 2粗粗銑銑 - -精精銑銑 倒倒角角自自由由公公差差6 6. .3 3 3 3. .3 3 工工序序的的安安排排 3 3. .3 3. .1 1 加加工工階階段段的的劃劃分分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來滿足要求,而要 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加 工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工 ,半精加工 ,精加工三個(gè)階段。 粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上 接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的 大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。 半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表 面的精加工做好準(zhǔn)備 。 精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定 的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。 如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 3 3. .3 3. .2 2 基基面面先先行行原原則則 該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加 工，因?yàn)樽蠖嗣婧?5 外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定 位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。 3 3. .3 3. .3 3 先先粗粗后后精精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件 表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量 均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精 車，以此為精車做準(zhǔn)備。 3 3. .3 3. .4 4 先先面面后后孔孔 對(duì)該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用 加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易， 并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于CA6140 車床輸出軸來講先加工75 外圓 柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。 3 3. .4 4 工工序序順順序序的的安安排排 3 3. .4 4. .1 1 機(jī)機(jī)械械加加工工工工序序 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完 成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)， 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 8 可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散 是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工 序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī) 床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。 綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散。 輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁， 檢驗(yàn)等。 3 3. .4 4. .2 2 熱熱處處理理工工序序 熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能， 熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140 車 床輸出軸材料為45 鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造 之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840溫度中保持 30 分鐘釋放應(yīng)力 。 3 3. .5 5 確確定定工工藝藝路路線線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了輸出軸的工藝路線。 表 3-2 輸出軸的工藝路線 工序號(hào)工序名 稱工 序 內(nèi) 容 1鍛造鍛造毛胚 2熱處理正火 （消除內(nèi)應(yīng)力） 3銑削銑兩端面 ,并打中心孔 4車削粗車外輪廓 5熱處理調(diào)質(zhì) 220240HBS 6鉗工修研兩端中心孔 7鉆削大端面鉆 50mm 孔 8鉆削大端面打中心孔 9鏜削粗鏜 80mm、104mm 的孔 10車削精車 A、B、C 各臺(tái)階面，倒角145 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 11鏜削精鏜 80mm 孔，孔口倒角145 12擴(kuò)孔鉆擴(kuò)鉸 10-20mm 孔，孔口倒角145 13鉆削鉆 2-8mm 孔 14鉗工劃鍵槽加工線 15銑削銑鍵槽 16鉗工鉗去毛刺 17去毛刺 去除全部毛刺 18終檢按零件圖樣要求全面檢查 3 3. .6 6 選選擇擇加加工工設(shè)設(shè)備備及及刀刀 、夾夾、量量具具 由于生產(chǎn)類型大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī) 床，其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床及專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線， 工件在各機(jī)床的的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由工人完成。 車各外圓時(shí)，多是用車床完成，夾緊方案為專用車夾具及三爪卡盤定位。 銑鍵槽也可以用車床完成。只有鉆孔 10-20-0.019/-0.042 和孔 2-8 時(shí)要求工人自己設(shè)計(jì)夾具在鉆床上完成，量具選用游標(biāo)卡尺即可。 工序 12 鉆孔 10-20-0.019/-0.042，孔倒角為 1*45 度 要分鉆，擴(kuò)， 鉸三道工序才能達(dá)到20-0.019/-0.042 的要求所以選用角銖式鉆床夾具。 選用錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔是倒角。選用錐柄機(jī)用鉸刀，專用夾具。 快換夾頭，游標(biāo)卡尺。 工序 13 鉆孔 2-8 選用人工設(shè)計(jì)夾具錐柄麻花鉆一次性加工完畢。 4 4 零零件件加加工工設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 表 4-1 粗車外圓進(jìn)給量查表 結(jié)果 粗車外圓Ap(mm)F(mm/r)V(mm/r) 7550.538 6550.538 6050.538 5530.444 半精車外圓 7530.731 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 6530.731 6030.731 5530.731 精車外圓 7530.444 6530.444 6030.444 5530.444 以上 f 為進(jìn)給量 ap 為深度 v 是速度 粗車外圓 75 時(shí) 同上可得： 38=75nn115 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 粗車外圓 65 時(shí) 38=3.1465nn186 取 n=126 v=3.1465126=25 mm/r 粗車外圓 60 時(shí) 38=3.1460nn201 取 n=287 v=3.1460287=54 mm/r 粗車外圓 55 時(shí) 44=3.1455nn254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 半精加工外圓75 時(shí) 31=3.1475nn131 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 半精加工外圓65 時(shí) 31=3.1465nn151 取 n=126 v=3.1465126=25mm/r 半精加工外圓60 時(shí) 31=3.1460nn164 取 n=126 v=3.1460126=23mm/r 半精加工外圓55 時(shí) 31=3.1455nn179 取 n=126 v=3.1455126=21mm/r 精加工外圓 75 時(shí) 44=3.1475nn186 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 精加工外圓 65 時(shí) 44=3.1465nn215 取 n=215 v=3.1465215=43mm/r 精加工外圓 60 時(shí) 44=3.1460nn233 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 11 取 n=287 v=3.1460287=54mm/r 精加工外圓 55 時(shí) 44=3.1455nn254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 鉆孔 10-20-0.019/-0.042：通過計(jì)算可得 粗鉆 n=1000r/min f=0.3mm/r v=24m/min ap=3.5mm/r 擴(kuò)孔 n=630r/min f=0.3mm/r v=15.6m/min ap=0.45mm/r 鉸孔 n=1000r/min f=0.3mm/r v=15.8m/min ap=0.05mm/r 鏜孔 50 80+0.042/+0.012 104 粗鏜時(shí) ap=2.75 v=0.4m/s f=0.2mm/r N=1000v/d n1=100024/3.1450r/m=152r/min n2=100024/3.1480r/m=95r/min n3=100024/3.14104r/m=75r/min 半精鏜 80+0.042/0.0 ap=2.05 v=1.2m/s f=0.12mm/r n=100072/3.1480r/m=286r/min 精鏜 80+0.042/0.012 時(shí) ap=0.25 v=1.8m/s f=0.05mm/r n=1000108/3.1480r/m=429r/min 5 5 夾夾具具設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 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。 本次的設(shè)計(jì)的夾具是第13 道工序 -2-8 的斜孔粗鉆該夾具使用于 Z302 鉆床。 5 5. .1 1 計(jì)計(jì)算算夾夾緊緊力力并并確確定定螺螺桿桿的的直直徑徑 查表可知，因?yàn)閵A具的夾緊力與切削方向相反，實(shí)際所需要夾緊力F 夾 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 12 與切削力 F 之間的關(guān)系 F 夾=KF 式中 K 為安全系數(shù)，當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時(shí)，取K=3 當(dāng)前面的計(jì)算可知 F 夾=KF=32616=7848N 查表，從強(qiáng)度考慮，因?yàn)橐粋€(gè)M10 的螺栓能承受3924N 的許用夾緊力， 所以用 M10 的螺栓完全能滿足強(qiáng)度要求。但是從夾具的剛度及整體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱 性考慮，這里選用M16 的螺栓。 5 5. .2 2 對(duì)對(duì)稱稱精精度度的的分分析析 2-8mm 孔是在一次裝夾下完成加工的，它們之間的位置精度由鉆模套保證。 查表，取公差等級(jí)的1/4，即夾具尺寸公差為 0.125mm。 同理， 14 的孔，故取夾具鉆模板上相應(yīng)的鉆套孔相距760.013mm 查表可取： 襯套與夾具體模板的配合為H7/r6 鉆套，擴(kuò)孔套和鉸套與襯套的配合為H7/g6 鉆，擴(kuò)孔時(shí)刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合F8/h6 5 5. .3 3 確確定定夾夾具具方方案案 這道工序所加工的兩個(gè)孔為斜孔與水平面夾角為30 度兩孔對(duì)稱分布 ， 在加工 時(shí)應(yīng)使此兩孔的中心線與水平面垂直工件與夾具體底座成45 度。 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)看，裝夾方案如下圖。如圖所示：用兩個(gè)凸臺(tái)夾住零 件， V 型塊限制其自由度，用螺栓將V 型塊固定在凸臺(tái)上。夾具體的鉆模板設(shè) 計(jì)為鉸鏈?zhǔn)姐@模板并且?guī)в刑厥忏@套，以有利于對(duì)工件的加工夾緊機(jī)構(gòu)為移動(dòng)式 壓板，置于斜孔兩側(cè)不會(huì)影響孔的加工。具體的圖形布局方案見夾具裝配圖。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 13 圖 5-1 夾具裝配圖 6 6 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)心心得得 本次的 機(jī)械制造工藝 課程設(shè)計(jì) ，使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的 基本理論，并能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問 題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和學(xué)到 了夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力， 培養(yǎng)了我的熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了 我的識(shí)圖、制圖、圖表和編寫技術(shù)文件等基本技能，提高了我的思考、解決問題 以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 在這次設(shè)計(jì)中我遇到不少難以解決的問題，比如：夾具的設(shè)計(jì)問題、 CAXA 的繪圖問題以及說明書的編寫問題。通過對(duì)這些問題的認(rèn)識(shí)，我知道自己 的一些薄弱環(huán)節(jié)；也通過解決這些問題，我更進(jìn)一步的對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的鞏固加 深。而這些問題 讓我又重新溫習(xí)了書本上的內(nèi)容，我明白了不論什么時(shí)候不管 干什么事總是離不開書本，不管什么時(shí)候從書上我們總可以找得到我們想要的東 西。書上的東西永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)的，而基礎(chǔ)正是向更深的領(lǐng)域邁進(jìn)，沒有這個(gè)基礎(chǔ)我 們永遠(yuǎn)都不會(huì)享受到成功的喜悅。所謂 “溫故而知新 ” ，在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上 還明白了許多課本所未涉及的知識(shí)，令人振奮！ 在這三周里，通過老師的細(xì)心指導(dǎo)，在同學(xué)的積極幫助和我的不懈努力下， 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 14 我完成了這個(gè)重要的課程設(shè)計(jì)。本次的課程設(shè)計(jì)，老師要求得很嚴(yán)格，很感謝 老師對(duì)我們辛勤的輔導(dǎo)，也感謝幫助我的同學(xué)們。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 15 7 7 參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn) 1孟少農(nóng)主編 .機(jī)械加工工藝手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 2 弈繼昌 主編 . 機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì). 中國(guó)人民出版社 ，1991 3李益民主編 .機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 4黃健求主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) .機(jī)械工業(yè)出版社， 2005 5黃如林主編 .切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社， 2004 6田春霞主編 .數(shù)控加工工藝 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 7崇 凱主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社， 2006 8 黃云清主編 .公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 9司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ) . 高等教育出版社， 1991 10 秦國(guó)華、張衛(wèi)紅主編 機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 航空工業(yè)出版社 2006