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機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 凸輪軸 零件名稱 凸輪軸 共 6 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加工 30 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 車夾具 有 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 專用器具 10 min 10 min 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車左右端面 車刀，三爪卡盤 220 39 0.9 10 1 10 min 10 min 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 歐慶林 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 凸輪軸 零件名稱 凸輪軸 共 6 頁(yè) 第 2 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加工 40 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 車夾具 有 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 專用器具 10 min 10 min 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 車刀，三爪卡盤 220 39 0.9 10 1 10 min 10 min 2 10 min 3 10 min 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 歐慶林 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 凸輪軸 零件名稱 凸輪軸 共 6 頁(yè) 第 3 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加工 50 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 車夾具 有 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 專用器具 10 min 10 min 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精車左右端面 車刀，三爪卡盤 150 19 0.8 10 1 10 min 10 min 2 3 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 歐慶林 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 凸輪軸 零件名稱 凸輪軸 共 6 頁(yè) 第 4 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加工 60 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車床 CA6140 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 車夾具 有 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 專用器具 10 min 10 min 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 車刀，三爪卡盤， 220 39 0.9 10 1 10 min 10 min 2 3 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 歐慶林 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 凸輪軸 零件名稱 凸輪軸 共 6 頁(yè) 第 5 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加工 70 線切割 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 線切割 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 車夾具 有 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 專用器具 10 min 10 min 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 線切割凸輪 2 3 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 歐慶林 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 凸輪軸 零件名稱 凸輪軸 共 6 頁(yè) 第 6 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加工 90 銑 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 車夾具 有 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 專用器具 10 min 10 min 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑半圓鍵槽 銑刀，專用夾具 320 25 0.5 3 1 10 min 10 min 2 3 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 歐慶林 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 凸輪軸 零件名稱 凸輪軸 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) 45 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 10 下料 鍛造毛坯 鍛造 一 鍛造機(jī) 鍛造機(jī) 20 熱 退火處理 鍛造 一 30 車 粗車左右端面 機(jī)加工 二 車床CA6140 車刀，三爪卡盤 2min 2min 40 車 粗車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 機(jī)加工 二 車床CA6140 車刀，三爪卡盤 1.9mim 1.9mim 50 車 精車左右端面 機(jī)加工 二 車床CA6140 車刀，三爪卡盤 2.8min 2.8min 60 車 精車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 機(jī)加工 二 車床CA6140 車刀，三爪卡盤， 22min 22min 70 線切割 線切割凸輪 機(jī)加工 二 線切割 30min 30min 80 熱 中頻淬火 機(jī)加工 二 8min 8min 90 銑 銑半圓鍵槽 機(jī)加工 二 銑床X52K 銑刀，專用夾具 2min 2min 100 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù) 10min 10min 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：凸輪軸零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師： 【摘要】 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 凸輪軸加工工藝規(guī)程及其銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)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(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 Abstract: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. Key words: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序 言 1 1 機(jī)床夾具介紹 1 1.1 夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求 1 1.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向 1 2 零件的分析 3 2.1 零件的作用 3 2.2 零件的工藝分析及技術(shù)要求 3 3. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 3.1 確定毛坯的制造形式 4 3.2 基面的選擇 4 3.3 制定工藝路線 5 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 7 4 夾具設(shè)計(jì) 11 4.1問(wèn)題的提出 11 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 11 4.3 切削力和夾緊力計(jì)算 12 4.4 定位誤差分析 14 4.5 夾具的簡(jiǎn)要操作說(shuō)明 14 總 結(jié) 16 致 謝 17 參 考 文 獻(xiàn) 18 序 言 機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 凸輪軸的加工工藝規(guī)程及銑鍵槽的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(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，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 第 19 頁(yè) 共 24 頁(yè) 1 機(jī)床夾具介紹 夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。 1 .1夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個(gè)具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有13000~15000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有15%左右，特別最近年來(lái)柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。 綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求： 1. 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 2. 能裝夾一組相似性特征的工件 3. 適用于精密加工的高精度的機(jī)床 4. 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù) 5. 采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 1.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面： 1. 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必也相應(yīng)提高對(duì)其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達(dá)正負(fù)0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓讀可達(dá)0.2~0.5um。 2. 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。 3. 柔性化 夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過(guò)調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。 4. 標(biāo)準(zhǔn)化 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見(jiàn)的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國(guó)已有夾具零件、部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢(shì)，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 2 零件的分析 2.1零件的作用 凸輪軸為內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的零件，其主要工作表面是兩個(gè)凸輪面，推動(dòng)頂桿移動(dòng)，從而控制進(jìn)、排氣門的開(kāi)合。 2.2 零件的工藝分析及技術(shù)要求 正火處理，硬度為240-290HBS。凸輪表面及表面應(yīng)高頻淬火，硬化層深1.5～3，凸輪頂部允許達(dá)6，淬硬層硬度為55-63HRC。淬火層金相組織應(yīng)為細(xì)針狀和中等針狀回或馬氏體及少量屈氏體；進(jìn)、排氣凸輪均為對(duì)稱形，對(duì)于表中所列理論升程之偏差：-，范圍內(nèi)不大于0.04。在-范圍內(nèi)不大于；升程變化率公差在-范圍內(nèi)0.004/，在-范圍內(nèi)0.006/。進(jìn)、排氣凸輪用平面測(cè)量頭從凸輪對(duì)稱中心為處向兩側(cè)測(cè)量；凸輪軸精加工后，各支承軸頸和凸輪表面應(yīng)光潔。不允許有碰傷，凹痕，毛刺，裂縫等缺陷存在；凸輪軸精加工后應(yīng)經(jīng)磁力探傷，探傷后退磁；去銳邊，尖角（包括凸輪兩側(cè)）；按JB/T510482-92《柴油機(jī)凸輪軸檢驗(yàn)方法》檢驗(yàn)。 3. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 由于該凸輪軸在工作過(guò)程中要承受交變載荷，并且工作環(huán)境溫度變化較大，為增強(qiáng)凸輪軸的強(qiáng)度和沖擊韌性，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。該凸輪軸的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)類型屬于大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為。 3.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。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(gè)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(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)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(zhǔn)。例如：機(jī)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(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)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(xì)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(zhǔn)。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(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)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。 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)凸輪軸這樣的回轉(zhuǎn)體零件來(lái)說(shuō)，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。對(duì)與回轉(zhuǎn)體零件我們通常以不加工的外圓作為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 （3）“自為基準(zhǔn)”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(zhǔn)，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(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。 以φ11和φ20孔（一面2銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn) 的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。因此我們采用孔做為精基準(zhǔn) 3.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(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。通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 工序Ⅰ：鍛造 工序Ⅱ：退火處理 工序Ⅲ：粗車左右端面 工序Ⅳ：粗車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 工序Ⅴ：精車左右端面 工序Ⅵ：精車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 工序Ⅶ：線切割凸輪 工序Ⅷ：中頻淬火 工序Ⅸ：銑半圓鍵槽 工序X：檢驗(yàn)，入庫(kù) 方案二 工序Ⅰ：鍛造 工序Ⅱ：退火處理 工序Ⅲ：粗車左右端面 工序Ⅳ：粗車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 工序Ⅴ：精車左右端面 工序Ⅵ：精車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 工序Ⅶ：線切割凸輪 工序Ⅷ：銑半圓鍵槽 工序Ⅸ：檢驗(yàn)，入庫(kù) 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一是中有中頻淬火這一工序，而方案二沒(méi)有中頻淬火這一工序，中頻淬火可以保證應(yīng)力和光潔度，有利于提高加工精度，綜合考慮我們選擇方案一 具體的工藝路線如下 工序Ⅰ：鍛造 工序Ⅱ：退火處理 工序Ⅲ：粗車左右端面 工序Ⅳ：粗車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 工序Ⅴ：精車左右端面 工序Ⅵ：精車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 工序Ⅶ：線切割凸輪 工序Ⅷ：中頻淬火 工序Ⅸ：銑半圓鍵槽 工序X：檢驗(yàn)，入庫(kù) 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 工序3和5：粗精車左右端面，保證工序尺寸230； 工序2和4：粗精車各軸外圓 粗車外圓，為下步預(yù)留徑向加工余量為1，軸向加工預(yù)留加工余量為0.5，故粗車外圓直徑保證為工序尺寸、、、、，倒直角預(yù)留加工余量為0.4。加工精度要求低，故一次加工保證粗糙度1.6。 工序7：線切割凸輪，加工精度要求低，故一次加工保證粗糙度1.6。 工序9：銑半圓鍵槽，保證R14，鍵槽保證寬5mm。 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序3：粗銑左右端面 選用機(jī)床：立式銑床X51 選擇銑刀半徑為30mm，齒數(shù)Z=6（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3.1－27） ，（《切削》表3.7和《切削》表3.8） （《切削》表3.9） 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 銑床工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 工序4：粗車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 選擇硬質(zhì)合金車刀 1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇ap=2.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ Vf=(3+344)/475=0.72min。 工序3：精銑左右端面 選用機(jī)床：立式銑床X51 選擇銑刀半徑為30mm，齒數(shù)Z=6（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3.1－27） f=0.18mm/z ，（《切削》表3.7和《切削》表3.8） （《切削》表3.9） 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 銑床工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 工序6：精車Ф30，Ф26，Ф40，Ф28.45外圓 選擇硬質(zhì)合金車刀 1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 1. 查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ Vf=(3+344)/475=0.72min。 工序9：銑半圓鍵槽 選用機(jī)床：X62臥式銑床 確定切削寬度： 由于加工余量不大，所以可一次走刀完成 確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)X62銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為7kw,中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表3 現(xiàn)取 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度 根據(jù)表7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 ，鑲齒銑刀（）耐用度 確定切削速度和每秒進(jìn)給量 切削深度可根據(jù)表21中公式計(jì)算 也可查表 根據(jù)表9 當(dāng) 時(shí)， 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： 檢查機(jī)床功率 根據(jù)表5 當(dāng) 時(shí)， 切削功率的修正系數(shù) 所以實(shí)際切削功率為 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床主軸允許的功率為 因?yàn)椋源饲邢饔昧靠梢圆捎谩? 即 計(jì)算工時(shí) 式中 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 則 故 4 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。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第9道工序銑半圓鍵槽的夾具設(shè)計(jì)。 4.1問(wèn)題的提出 本夾具主要用于銑半圓鍵槽，因?yàn)榈酌鏇](méi)有精度和位置度要求，定位要求不高，因此我們主要考慮提高生產(chǎn)效率的. 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 機(jī)器零件是由若干個(gè)表面組成的。這些表面之間的相對(duì)位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面見(jiàn)的位置尺寸精度和相對(duì)位置精度。研究零件表面的相對(duì)位置關(guān)系，是離不開(kāi)基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無(wú)法確定表面的位置。 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2. 工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 （1）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 （2）測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。 （3）工序基準(zhǔn) 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(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。 （4）定位基準(zhǔn) 工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 需要說(shuō)明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對(duì)稱面等，它們是由某些具體表面來(lái)體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。 采用Φ26外圓和端面定位， 定位元件的選擇 根據(jù)工序簡(jiǎn)圖規(guī)定的定位基準(zhǔn)，選用V型塊定位方案，兩個(gè)短V型塊限制四個(gè)自由度，利用一端面用支撐釘限制軸向自由度，進(jìn)而限制了六個(gè)自由度,用鉸鏈壓板壓緊后實(shí)現(xiàn)工件正確定位。 定位方案如下： 4.3 切削力和夾緊力計(jì)算 (1)刀具： 半圓鍵槽銑刀φ14mm 機(jī)床： X62臥式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計(jì)算 選用移動(dòng)壓板螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=6mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋鉸鏈壓板機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 4.4 定位誤差分析 因?yàn)殂婃I槽時(shí)的位置度沒(méi)有精度要求，且我們用對(duì)刀塊和塞尺保證位置精度，定位精度較高，為了提高生產(chǎn)效率，因此定位誤差不予考慮。 4.5夾具的簡(jiǎn)要操作說(shuō)明 我們采用2個(gè)V型塊和支撐釘定位，用鉸鏈壓板夾緊，2個(gè)V型塊限制空間5個(gè)自由度，一個(gè)支撐釘限制一個(gè)自由度，這樣就實(shí)現(xiàn)了完全定位，最后用鉸鏈壓板壓緊即可開(kāi)始加工，加工完畢可以松開(kāi)螺母，卸開(kāi)鉸鏈壓板，取出工件。操作簡(jiǎn)單，裝卸方便，適合批量生產(chǎn)。 夾具裝配圖如下： 夾具體如下： 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)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(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)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(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)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(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 崇凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2. 王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 3. 王先逵主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006 4. 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 5. 李旦、王杰主編.機(jī)床專用夾具圖冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6. 趙家齊主編.機(jī)床制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京.機(jī)械工藝出版社，2000 7. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8. 王光斗、王春福主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 9. 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 10. 孫本緒、熊萬(wàn)武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 11. 劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 12 Huang Yunqing editor. Tolerance and measurement techniques. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 13 Xue Yuen Shun machine fixture design. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669 15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491