CA6140車床輸出軸機械加工工藝規(guī)程及銑鍵槽夾具設計【銑鍵槽】,銑鍵槽,CA6140,車床,輸出,機械,加工,工藝,規(guī)程,鍵槽,夾具,設計 1 引言 我畢業(yè)設計的題目是輸出軸的加工工藝規(guī)程及專用夾具設計。通過這次的設計我感悟很多，同時我認為此次設計的目的主要有以下幾點 （1） 培養(yǎng)了我們分析和解決本專業(yè)一般工程問題的能力，拓寬和深化了我們的知識哦。 （2） 培養(yǎng)了我們正確查閱國家標準等工具書，進行設計計算，編寫技術文件等方面的工作能力哦。 （3） 培養(yǎng)了我們考慮實際、聯(lián)系生產，向工人和工程技術人員學習的工作態(tài)度和工作方法。 （4）了解軸類零件的加工工藝過程和了解夾具設計的方法，為以后從事相關的技術性工作打下基礎。 （5） 通過對輸出軸零件的機械加工工藝設計，讓我在機械制造工藝規(guī)程設計，工藝尺寸的確定，編寫技術文件及查閱技術文獻等各個方面得到一次綜合性訓練。 （6） 知道根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，選擇夾具設計方案，完成夾具機構設計。。 （7） 通對過零件圖、裝配圖的繪制，讓我進一步熟練繪圖軟件的使用。 這一次的畢業(yè)設計的主要內容有：設計輸出軸機械加工工藝規(guī)程；設計鉆斜孔2Xφ8的夾具。 2 輸出軸的機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件工藝性分析及生產類型確定 2.1.1 零件的作用 軸類零件在機器中用來支承傳動零部件和傳遞運動。輸出軸是典型的軸類零件，它的作用在動力輸出裝置中是動力輸出的關鍵零件啦。這次畢業(yè)設計所加工的零件是CA6140車床的輸出軸，它是動力輸出的主要零件,φ80的孔與變速器配合起到了自動定心的作用，通過10Xφ20的通孔將動力傳懂啊該的軸，再由φ55處通過鍵將動力輸出。所以軸在工作中需要承受一定的沖擊載荷和很大很大的扭矩。 各部分尺寸零件圖中的標注如下： 圖 2.1 變速器輸出軸零件圖 2.1.2 零件的工藝分析 這根軸的結構比較簡單啦，其主要加工面有Ф55、Ф60、Ф65、Ф75、Ф176的外圓 的面，Ф50、Ф80、Ф104的內它圓 表面，10個Ф20的通的孔，圖中所給的兒童尺寸精度高，大部分是IT6。 粗糙度表現(xiàn)在鍵槽兩側面和Ф80內圓柱表的面為Ra3.2um，大端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um,要求不高。 位置要求表現(xiàn)在Ф55的左端面、Ф80內孔柱是面對Ф75、Ф60外圓軸線的跳動量為0.04mm，Ф20孔的軸線對Ф80內孔軸線的位置度復試為Ф0.05mm，鍵槽對Ф55外圓軸線的對稱度為是0.08mm。 熱處理需要調質處理到200∽230HBW，保是持均勻。通過分析該零件，它呢布局合理，加工方便，我們通過徑向夾緊可保準其結 構要求，尺寸完整合理，能夠完整的表達物體的形狀和大小，符合要求。 2.1.3 確定零件的生產類型 通過分析和常識知道，這個零件屬于大批大量生產 2.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 2.2.1 選擇毛坯種類 軸類零件最常用的毛坯一般是棒料和鍛件哦，只有某些大型或結構復雜的軸，質量允許下采用鍛件啦。由于毛坯經過加熱，鍛造后能使金屬內部的纖維組織表面均勻分布，可獲得較高的抗拉，抗彎及抗扭強度，因此除光軸外直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒或冷軋棒料，減少機械加工量。 由于生產規(guī)模的大小，毛坯的鍛造方式有自由鍛多用于中小批量生產；模鍛適用于大批量生產，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生產效率高，可以鍛造形狀復雜毛坯啦。本零件為大批大量生產哦，因此知道述選擇模鍛比較好了。 2.2.2 尺寸的確定 毛坯圖是根據產品零件來設計的哦，經查《機械加工工藝手冊》、《金屬機械加工工藝人員手冊》知道精車-半精車-粗車的各余量，從而可得毛坯余量。下圖是這根軸的毛坯圖： 圖2.2 毛坯圖 2.3 選擇加工方法，擬定工藝路線 2.3.1 定位基準的選擇 確定工藝路線的第一步一般是先擇定位基準。為使所選定位基準能保證整個機械加工工藝過程勝利的進行，一般考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。 在軸類零件加工中，為了保證各主要表面之間的相互位置精度啦，選擇定位基準時，應盡可能使其與裝配基準重合，而且還要考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的面哦。 軸類零件加工時，精基準的選擇一般有兩種：那么第一種方案是采用頂尖孔作為定位基準。可以實現(xiàn)基準統(tǒng)一，能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面，可以很好的保證各外圓表面的同軸度以及外圓與端面的垂直度，加工效率高并且所用夾具結構簡單哦。精基準選擇的第二種方案是采用支承軸徑定位因為支承軸徑既是裝配基準，也是各個表面相互位置的設計基準，這樣定位符合基準重合的原則，不會產生基準不重合誤差，容易保證關鍵表面間的位置精度哦，不信可以試試。 從上面的定位基準選擇原則，分析本零件，選取頂尖孔作為定位精基準。當零件外圓加工完之后呢，可以以外圓為精基準加工內孔，由于前面的工序使用中心孔精加工出來的輸出軸外圓同軸度非常高，并且表面粗糙度等各項性能指標都很高，故使用加工后的外圓作為精基準而加工出來的孔和外圓的同軸度也非常高哦，親。本零件選擇兩個中心孔和φ75作為精基準，選擇φ176作為粗基準來加工兩中心孔。 2.3.2 零件表面加工方法的選擇 從這個零件圖上所標注的各加工表面的技術要求來看，查 《機械制造工藝設計簡明手冊》[4] 這本書的表1.4-7和表1.4-8，通過對各加工表面的各個加工方案的比較考慮，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表 2.1： 表 2.1 變速器輸出軸各加工表面方案 需要加工 的表面 尺寸的 精度等級 表面的粗 糙度Ra/um 加工 的方案 φ55的外圓 IT 7 1 .6um 粗車 →半精車 →精車 φ60的外圓 IT 7 1 .6um 粗車→半精車 →精車 φ65的外圓 IT 7 1 .6um 粗車→ 半精車→精車 φ75的外圓 IT 7 1. 6um 粗車→半精車 →精車 φ176的外圓 12. 5um 粗車 φ50的內孔 12 .5um 粗鏜 φ80的內孔 IT 7 3 .2um 粗鏜→ 半精鏜→精鏜 φ104的內孔 12 .5um 粗鏜 φ20的通孔 IT 7 3 .2um 鉆→擴 →鉸 φ8的通孔 12 .5um 鉆 鍵槽 IT 9 3 .2um 粗銑 →精銑 2.3.3 加工階段的劃分 CA6140車床變速箱輸出軸零件加工質量要求高,加工階段可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。 (1) 在粗加工階段：它的主要目的是切除毛坯上大部分余量，讓毛坯在形狀和尺寸上接近零件那個成品啦，因此呢，主要的目標是提高生產率，去除內孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后面的工序提供精基準啦，比如吧加工φ176、φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱表面。 (2) 在半精加工階段：它的主要目的是使主要表面達到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備啦，比如吧φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80、φ20孔等的加工。 (3)在精加工階段：它的主要目的就是保證尺寸、形狀和位置精度達到或基本達到圖樣規(guī)定的精度要求以及表面粗糙度要求哦。 2.3.4 工序集中與分散 這個零件是選擇的是工序集中原則安排零件的加工工序哦。該零件變CA6140機床速器輸出軸的生產類型為大批大量生產，并且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求哦。 2.3.5 工序順序的安排 （1）機械加工順序 ① 遵循“先基準后其他”原則。 ②遵循“先粗后精”原則。 ③遵循“先主后次”原則。 ④遵循“先面后孔”原則。 （2）熱處理工序 毛坯鍛造成型后呢，一般是應當要對毛坯進行正火 處理來減小它的內應力了，然后呢再進行機械加工。調質處理的安排，一般情況 下是在粗加工之后、精加工之前了。 （3）輔助工序 在對這個零件的所有加工工序完成之后呢， 需要安排去毛刺、清洗、終檢工序。 2.3.6 確定工藝路線 通過綜合全面的考慮了上 述工序順序 安排原則的基礎上，擬定該變速器輸出軸零件的工藝路線如下： 方案一： 工序00：鍛造毛坯； 工序05：正火； 工序10：粗車φ55左端面，鉆中心孔； 工序15：粗車、半 精車φ176右端面，鉆中心孔； 工序20：粗車各外 圓表面，錐面及φ176左端面； 工序25：調質； 工序30：半精車、精車各外圓表面； 工序35：粗鏜φ50，φ80，φ104的內孔； 工序40：半精鏜，精鏜φ80的內孔； 工序45：鉆、擴、鉸10Xφ20的通孔； 工序50：鉆2Xφ8的斜孔； 工序55:粗銑、精銑 鍵槽； 工序60：去毛刺，清洗，終撿。 方案二： 工序00：鍛造毛坯； 工序05：正火； 工序10：粗車φ55左端面，鉆中心孔； 工序15：粗車、半精 車φ176右端面，鉆中心孔； 工序20：粗車各外圓表 面，錐面及φ176左端面； 工序25：調質； 工序30：粗鏜φ50，φ80，φ104的內孔； 工序35：半精鏜，精鏜φ80的內孔； 工序40：半精車、精車各外 圓表面； 工序45：鉆、擴、鉸 10Xφ20的通孔； 工序50：鉆2Xφ8的斜孔； 工序55:粗銑、精銑 鍵槽； 工序60：去毛刺，清洗 ，終撿。 通過對方案一和方案二的比較，我們知道它們的主要區(qū)別在孔加工順序 安排，是否在外圓加工完后再加工。通過對零件的分析知我們知道了，該軸上外圓表面精度蠻高了，但是那個孔除φ80和10-φ20外，其他各孔精度都較低，若在外圓加工完之后再用外圓表面定位夾緊來加工孔，可能會損壞已加工表面。所 以呢應該盡可能按排 在外圓表面加工完之前加工了。通過對上面的分析，我呢選擇 方案二加工了。 2.3.7 加工設備及工藝裝備選擇 1 選擇機床根據工序選擇機床 （1）工序10、15、20、40是粗車和精車。每個工序的工步數比較少了，大批大量生產不要求很高的生產率，因此呢我覺得啊選用臥式車床就能滿足要求了。這個零件的外廓尺寸偏小了，選用最常用的CA6140型臥式車床就行了。 （2）工序30、35為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，所以呢比較適合在車床上鏜孔了，選用CA6140型臥式車床是可以的。 （3）工序60銑削。工序工步簡單，外廓尺寸呢也不大，考慮這個零件是大批大量生產了，因此呢選機床使用范圍較廣泛比較好了，建議選常用的X51型銑床能滿足加工要求。 （4）工序45、50是鉆，擴，鉸孔。可選用專用的夾具在立式鉆床上加工，故選用Z525。 2 選用夾具 本零件除銑削，鉆斜孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 3 選用刀具 眾所周知刀具材料的切削性能影響著生產率的高低了，工件的加工精度，已加工表面的質量，刀具的磨損和加工成本，因此呢正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應具有高剛度和足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導熱性。因為呢這個零件CA6140車床輸出軸的材料為45鋼，建議親們用硬質合金中的YT15類刀具。粗車，半精車，精車外圓柱面選用前角為90o的車刀好。鉆頭就選擇高速鋼刀具了，直徑為Ф18， Ф8哦；擴孔鉆當然是選用直徑為Ф19.8了；鉸刀就選擇直徑為Ф20就行了。鏜刀可以考慮選用刀桿長度為200，BXH=16X25。 2.3.8 工序間余量和工序尺寸的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》[1]表 2-28，表 2-35，并綜合對毛坯尺寸以及已經確定的機械加工工藝路線的分析，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下表 2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、2.10、2.11： 表2.2 外圓柱面φ176軸段加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序 工序的 基本 尺寸/mm 表注工 序尺 寸個公差/mm 經精度/mm 表面 粗 糙度Ra/um 粗車 3．0 IT11 12.5 176 Ф176 毛坯 ±2 179 Ф179±2 表2.3 外圓柱面φ55軸段加工余量計算 工序的 名稱 工序間 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注工 序尺 寸公差/mm 經濟 精度/mm 表 面 粗 糙度Ra/um 精 車 1.0 IT7 1.6 55 Ф55 半精車 2.0 IT11 3.2 56 Ф56 粗車 3.0 IT11 6.3 58 Ф58 毛坯 ±2 61 Ф61±2 表2.4 外圓柱面φ60軸段加工余量計算 工序 名稱 工序間的 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注 工序尺 寸公 差/mm 經濟 精度/mm 表面 粗 糙度Ra/um 精車 1．0 IT7 1.6 60 Ф60 半精車 2.0 IT11 3.2 61 Ф61 粗車 3.0 IT11 6.3 63 Ф63 毛坯 ±2 66 Ф66±2 表2.5 外圓柱面φ65軸段加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注 工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表面 粗 糙度Ra/um 精 車 1.0 IT6 1.6 65 Ф65 半精 車 2.0 IT10 3.2 66 Ф66 粗車 3.0 IT12 6.3 68 Ф68 毛 坯 ±2 71 Ф71±2 表2.6 外圓柱面φ75軸段加工余量計算 工序 的名稱 工序間的 余量/mm 工序 工序基本 尺寸/mm 表注工序尺 寸公差/mm 經濟精度/mm 表面粗 糙度Ra/um 精 車 1．0 IT6 1.6 75 Ф75 半 精車 2.0 IT10 3.2 76 Ф76 粗 車 3 。0 IT12 6.3 78 Ф78 毛 坯 ±2 81 Ф81±2 表2.7 φ104內孔加工余量計算 工序的 名稱 工序 間余量/mm 工序 工 序基本 尺寸/mm 表注工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表 面粗 糙度Ra/um 粗 鏜 3．0 IT10 6.3 104 Ф104 毛 坯 ±2 101 Ф101±2 表2.8 φ80內孔加工余量計算 工序的名稱 工序間 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表 注工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表面粗 糙度Ra/um 精鏜 1．0 IT7 3.2 80 Ф80 半的精鏜 2.0 IT8 6.3 79 Ф79 粗的鏜 3.0 IT10 12.5 77 Ф77 毛 坯 ±2 74 Ф74±2 表2.9 φ50內孔加工余量計算 工序 名稱 工序間余 量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表 注工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表 面粗 糙度Ra/um 粗 鏜 3． IT10 6.3 50 Ф50 毛 坯 ±2 47 Ф47±2 表2.10 φ20內孔加工余量計算 工序 工序間余量 /mm 工序 工序基本 尺寸/mm 表注工序尺 寸公差/mm 經濟精度/mm 表面粗 糙度Ra/um 鉸 0. 3 IT7 3.2 20 Ф20 擴 孔 1 .7 IT10 6.3 19.7 Ф19.7 鉆 孔 1 8 IT12 12.5 18 Ф18 毛 坯 0 表2.11 鍵槽的加工余量計算 工序名 的稱 工序間余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注 工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表 面粗 糙度 Ra/um 精 銑 2．0 IT7 3.2 16 Ф16 半精的銑 4.0 IT10 6.3 14 Ф14 粗 銑 10.0 IT12 12.5 10 Ф10 毛 坯 0 2.3.9 切削用量及基本時間定額的確定 切削用量是切削加工時可以控制的參數，具體是指切削速度、進給量 v(m/min) f（mm/ r）和背吃刀量ap（mm）三個參數。 （一） 粗車φ55左端面 ① 加工的條件是 工件材料是45#鋼且正火，。 加工要求有：粗車φ55的 外圓端面了，表面粗糙度是。 機床：CA6140 臥式 車床。 刀具：可以選擇 的刀片材料為 YT5，刀桿尺 寸為16mm ×25mm ， ， ， , ② 計算切削用量 切削深度：，一次切除就OK了。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》[3]表14-6，選用f=0.6mm/r 計算切削速度：按 在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1中，切削速度的計算公式為 (m/min) （壽命選 T=60min）, 式中。 當切削條件變換時記得要加上修正系數 。查看在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18中，,,，,。 所以， ==165.4(m/mi) 確定機床主軸轉速： ==877.3(r/min) 按照機床的選取n =900r / min 。所以實際切削速度==169.55(m/min) 計算切削工時: 式中，=30，，，所以==0.07（min） （二） 工序15：粗車、半精車φ176右端面 ① 加工的條件 工件材料是45#鋼正火， 加工的要求：車φ176的 端面，表面粗糙度Ra3.2μm 機床：CA6140 臥式車床。 刀具：就選選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm ×25mm ， ，，, ② 計算切削用量 切削深度： ，一次切除就OK了。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6中，選用f=0.94mm/r。 計算切削速度：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1中，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中的。 當切削條件變換時要加上修正系數。查看《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18中， ,,，,。 所以呢， ==138.7（m/min） 確定機床主軸轉速： ==243.8(r/min) 按機床選取n =250r/min。所以實際切削速度 ==142.2(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以==0.4 10（min） （三） 工序20：粗車各外圓表面，錐面及φ176左端面 ① 加工 的條件 工件材料是45#鋼正火， 加工要求： 粗車各外圓表面，錐面及Ф176左端面，表面粗糙度Ra12.5um 機床：CA6140 臥 式車床。 刀具：可以選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm ×25mm ， ，，, ② 計算切削用量 (a) 粗車各外圓及錐面 切削深度：，一次切除就橫掃。 進給量：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6，選用f=0.6mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）, 式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查看撒《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18， ,,， ,。 所以， ==120.11（m/min） 確定機床主軸轉速： ==639.15(r/min) ==590.5(r/min) ==548.6(r/min) ==479.8(r/min) ==319.78(r/min) 按機床選取n =500r/min。所以實際切削速度 ==94.32(m/min) ==102.45(m/min) ==109.89(m/min) ==125.76(m/min) ==188.54(m/min) 檢驗機床功率：主切削力 按照《金屬切削原理》表 的 4-1 所示公式計算 =9.81 式中：=270；=1.0；=0.765；=-0.1 5 所以：（N） 切削時消耗功率 為 由《金屬機械加工工藝人員手冊》表8-14可知，CE7120B主電動機功率為15kW,故 機床功率足夠。 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.72（min） （b）車Ф176的左端面 切削深度： ，一次切除。 進給量：根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6，選用f=0.94mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，,。 所以， ==127.89（m/min） 確定機床主軸轉速： ==231.64(r/min) 按機床選取n =250r/min。所以實際切削速度 ==138.1 6(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.14（min） （四） 工序30：粗鏜φ50，φ80，φ104的內孔 ① 加工條件 工件材料是45#鋼正火， 加工要求：粗車各內孔，表面粗糙度Ra12.5um 機床：CA6140 臥式車床。 刀具：ky刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm ×25mm ， ，，, ② 計算切削用量 (a) 粗車φ104內孔 切削深度：，一次切除就好了。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-6，選用f=0.2mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，，,。 所以， ==135. 56（m/min） 確定機床主軸轉速： ==43 7。0(r/min) 按機床選取n =400r/min。所以實際切削速度 ==124.21(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.1 6（min） (b) 粗車φ80內孔 切削深度：，一次切除。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表 的14-6，選用 f=0.2mm/r。 計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表的 14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，，,。 所以， ==150.54（m/min） 確定機床主軸轉速： ==618.21(r/min) 按機床選取n =560r/min。所以實際切削速度 ==136.33(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.314（min） (c)粗車車φ50內孔 切削深度： ，一次切除。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表中14-6，選用f=0.2mm/r。 計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表 的14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查卡《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，，,。 所以， ==140.22（m/min） 確定機床主軸轉速： ==970.76(r/min) 按機床選取n =560r/min。所以實 際切削速度 ==13 0(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0. 11（min） （五） 工序35：半精鏜，精鏜φ80的內孔 ①加工條件 工件材料是45#鋼調質。 加工要求：半精鏜φ80內孔，表面粗糙度Ra6.3um；精車φ80內孔，表面粗糙度Ra3.2um。 機床：CA6140 臥式車床。 刀具： 選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm ， ，, ②計算切削用量 (a)半精車φ80內孔 切削用量：，一次切除就行。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表中14-6，選用f=0.18mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》在表14-13選取，切削速度 (m/min) 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18， ,,，其余為 1 所以， =212×0.81×1.15×0.9=177.67（r/min） 確定機床主軸轉速： =（r/min） 按早機床選取n =710r/min 。所以實際切削速度（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.13（min） (b) 精車φ80內孔 切削用量： ，一次切除醒了。 進給量：根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6，選用f=0.13mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-13選取，切削速度 (m/min) ，當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18，,,，其余為1 所以，=277×0.81×1.15×0.9=232.20（r/min） 確定機床主軸轉速： =（r/min） 按機床選取n =900r/min 。所以實際切削速度（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以==0.1 4min） （六） 工序40：半精車、精車各外圓表面 ①加工條件 工件材料是45#鋼調質。 加工要求：車外圓Ф55、φ60 、φ65 、φ75，表面粗糙度Ra1.6um。 機床：CK6140A 數控車床。 刀具：選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm ， ， ，, ②計算切削用量 （a）半精車外圓Ф55、φ60 、φ65 、φ75 切削深度：，一次切除就行。 進給量：安在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6中，選用f=0.4mm/r。 計算切削速度：按找《金屬機械加工工藝人員手冊》表的14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數。查看你《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18， ,,， ,。 所以， ==143.6（m/min） 確定機床主軸轉速： ==79 5(r/min) ==731 .07(r/min) ==677.45(r/min) ==590.21(r/min) 按機床選取n=500r/min。所以實際切削速度 ==126.34(m/min) ==137.64(m/min) ==148.54(m/min) ==170.43(m/min) 計算切削工時 ,式中，，， 所以 ==0.71（min） （b）精車外圓Ф55、φ60 、φ65 、φ75 切削深度：，一次切除就好了。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6中，選用f=0.2mm/r。 計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-13在選取，切削速度 (m/min) 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》 表在14-18，,,其余的修正系數均為 1。 所以， =272×0.81×1.15=253.34（r/min） 確定機床主軸轉速： ==1454.21(r/min) ==1333.89(r/min) ==1232.31(r/min) ==1068.89(r/min) 按機床選取n =1200r/min。所以實際切削速度 ==209.23(m/min) ==228.10(m/min) ==246.87(m/min) ==284.57(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.834（min） （七） 工序45：鉆、擴、鉸10Xφ20的通孔 ① 加工條件 工件材料是45# 鋼調質。 加工要求是：鉆、擴、鉸10XФ20糙度Ra3.2um。 刀具： 直柄麻花鉆：d =18, l= 19 1, l1 =130 擴孔刀：d=19.7;L=205;l=140 ； 鉸刀： d=20;L=195;l=60;d1=16 機床：Z525 ②計算切削用量 (a)鉆10XФ18的通孔 鉆孔深度：h=30mm<3d=54mm 。 刀具耐用度：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-42中 選取，t=30min 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34在及機床，選用f=0.36mm/ r 。 計算切削速度：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》的表14-29 公式計算： 主軸轉速：（r/min） 根據機床選取n=545 (r/min) ，所以實際切削的速度 （r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.193（min） (b) 擴10XФ19.7通孔 切削用量： ，一次切除就好了。 刀具耐用度：安照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-61中選取，t=15 min。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34中及機床，選用 f=0.48mm/r。計算切削速度：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-29中公式計算： （m/min） 主軸轉速：（m/min） 按機床選取n =545r/min 。 所以計算實際切削速度（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.13（min） (c)鉸10Xφ20的通孔的 切削用量：，一次切除興。 刀具耐用度：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》的表14-46中 選取，t=30 min。 進給量：根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34及機床，選用f=0.81mm/r。計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表的鍛造14-29公式計算： （m/min） 主軸轉速：（m/min） 按機床選取n =272r/min 。 所以計算實際切削速度：（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.15（min） （八） 工序50：鉆2Xφ8的斜孔 ①加工條件 工件材料是45好的鋼調質，。 加工要求：鉆2Xφ8斜孔; 刀具：我選擇直柄麻花鉆：d =8, l= 117, l1 =75 ，刀具材料W18Cr4V； 機床：Z525 ②計算切削用量 鉆孔深度：h=25mm>3d=24mm 。 刀具耐用度：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-42中 選取，t=15min 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34中及機床，選用f=0.10mm/ r 。 計算切削速度：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表中14-29公式計算： 主軸轉速：（r/min） 根據機床選取n=1360(r/min) ，所以實際切削速度 （r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.22（min） （九）工序55:粗銑、精銑鍵槽 ① 加工條件 工件材料是45#的 鋼調質，。 加工要求為：粗、精銑鍵槽。 機床：選立式銑床 X51。 刀具：我選擇高速鋼直柄鍵槽銑刀：d =12mm, l=26mm,L=83mm, d1 =12mm （粗銑） d =16mm, l=32mm,L=92mm, d1 =16mm （精銑） ②計算切削用量 (a)粗銑 切削深度：，長 50mm,一次切除紅啊了。 進給量按在《實用機械加工工藝人員手冊》表14-85中選取，。切削速度按照《實用機械加工工藝人員手冊》表14-67中所示計算公式： ，取 t=60min 則（m/min） 機床主軸軸速（r/min） 根據機床選取 n=80（r/min） 計算切削工時 (b)精銑 切削深度：，長 50mm,一次切除就后D 。 進給量按Z 《實用機械加工工藝人員手冊》表14-8D5選取，。切削速度按Z鐘愛《實用機械加工工藝人員手冊》表14-67所示計算公式： ，取 t=60min 則（m/min） 機床主軸軸速（r/min） 根據機床選取 n=65（r/min） 計算切削工時 式中，l=50,l1=2,d=16,h=a p=3,所以 摘要 輸出軸零件的主要作用是支撐零件和傳遞動力。這篇論文是以一典型輸出軸零件為例來講了零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設計。對于工藝規(guī)程的加工和設計，在分析了輸出軸零件的作用和加工工藝性后，先穩(wěn)定兩種工藝方案，再甄選出最佳方案。輸出軸零件的機械綜合性能要求比較高哦，一般情況下是選擇鍛件作為毛坯。對于專用夾具的設計，這篇論文選取其中鉆斜孔工序來設計專用夾具。經過工序要求進行分析后，本人呢決定采用一面兩孔定位，雙螺母加緊。導套我是選用可換的特殊鉆套。 關鍵詞：輸出軸；工藝規(guī)程；夾具設計 Abstract The main role is to support the part of the output shaft part, and to realize the rotary motion transmitted torque and power. In this paper, an example of a typical output shaft parts discussed the machining process planning of parts and special fixture design. For process planning, analyzing the role of the output shaft parts and processing technology, the first two processes proposed program, and then select the best solution. Comprehensive high mechanical performance requirements of the output shaft parts, usually selected as rough forgings. For fixture design, the paper select one holing process to design special fixtures. After the analysis of process requirements, using two holes positioned side, turn the platen intensify. Using a special drill guide sleeve interchangeable. Keywords: output shaft; process planning; fixture design. 目錄 1 引言 2 2 輸出軸的機械加工工藝規(guī)程設計 3 2.1 零件工藝性分析及生產類型確定 3 2.1.1 零件的作用 3 2.1.2 零件的工藝分析 3 2.1.3 確定零件的生產類型 4 通過分析和常識知道，這個零件屬于大批大量生產 4 2.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 4 2.2.1 選擇毛坯種類 4 2.2.2 尺寸的確定 4 2.3 選擇加工方法，擬定工藝路線 5 2.3.1 定位基準的選擇 5 2.3.2 零件表面加工方法的選擇 5 2.3.3 加工階段的劃分 6 2.3.4 工序集中與分散 6 2.3.5 工序順序的安排 6 2.3.6 確定工藝路線 6 2.3.7 加工設備及工藝裝備選擇 7 2.3.8 工序間余量和工序尺寸的確定 8 2.3.9 切削用量及基本時間定額的確定 11 3 專用夾具設計 24 3.1 明確設計要求、收集設計的資料 24 3.2 確定夾具結構方案 25 3.2.1 確定定位方式，選擇定位元件 25 3.2.2 確定工件夾緊方案，設計夾緊機構 25 3.2.3 確定夾具總體結構和尺寸 27 參考文獻 30 致 謝 31 1 引言 我畢業(yè)設計的題目是輸出軸的加工工藝規(guī)程及專用夾具設計。通過這次的設計我感悟很多，同時我認為此次設計的目的主要有以下幾點 （1） 培養(yǎng)了我們分析和解決本專業(yè)一般工程問題的能力，拓寬和深化了我們的知識哦。 （2） 培養(yǎng)了我們正確查閱國家標準等工具書，進行設計計算，編寫技術文件等方面的工作能力哦。 （3） 培養(yǎng)了我們考慮實際、聯(lián)系生產，向工人和工程技術人員學習的工作態(tài)度和工作方法。 （4）了解軸類零件的加工工藝過程和了解夾具設計的方法，為以后從事相關的技術性工作打下基礎。 （5） 通過對輸出軸零件的機械加工工藝設計，讓我在機械制造工藝規(guī)程設計，工藝尺寸的確定，編寫技術文件及查閱技術文獻等各個方面得到一次綜合性訓練。 （6） 知道根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，選擇夾具設計方案，完成夾具機構設計。。 （7） 通對過零件圖、裝配圖的繪制，讓我進一步熟練繪圖軟件的使用。 這一次的畢業(yè)設計的主要內容有：設計輸出軸機械加工工藝規(guī)程；設計鉆斜孔2Xφ8的夾具。 2 輸出軸的機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件工藝性分析及生產類型確定 2.1.1 零件的作用 軸類零件在機器中用來支承傳動零部件和傳遞運動。輸出軸是典型的軸類零件，它的作用在動力輸出裝置中是動力輸出的關鍵零件啦。這次畢業(yè)設計所加工的零件是CA6140車床的輸出軸，它是動力輸出的主要零件,φ80的孔與變速器配合起到了自動定心的作用，通過10Xφ20的通孔將動力傳懂啊該的軸，再由φ55處通過鍵將動力輸出。所以軸在工作中需要承受一定的沖擊載荷和很大很大的扭矩。 各部分尺寸零件圖中的標注如下： 圖 2.1 變速器輸出軸零件圖 2.1.2 零件的工藝分析 這根軸的結構比較簡單啦，其主要加工面有Ф55、Ф60、Ф65、Ф75、Ф176的外圓 的面，Ф50、Ф80、Ф104的內它圓 表面，10個Ф20的通的孔，圖中所給的兒童尺寸精度高，大部分是IT6。 粗糙度表現(xiàn)在鍵槽兩側面和Ф80內圓柱表的面為Ra3.2um，大端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um,要求不高。 位置要求表現(xiàn)在Ф55的左端面、Ф80內孔柱是面對Ф75、Ф60外圓軸線的跳動量為0.04mm，Ф20孔的軸線對Ф80內孔軸線的位置度復試為Ф0.05mm，鍵槽對Ф55外圓軸線的對稱度為是0.08mm。 熱處理需要調質處理到200∽230HBW，保是持均勻。通過分析該零件，它呢布局合理，加工方便，我們通過徑向夾緊可保準其結 構要求，尺寸完整合理，能夠完整的表達物體的形狀和大小，符合要求。 2.1.3 確定零件的生產類型 通過分析和常識知道，這個零件屬于大批大量生產 2.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 2.2.1 選擇毛坯種類 軸類零件最常用的毛坯一般是棒料和鍛件哦，只有某些大型或結構復雜的軸，質量允許下采用鍛件啦。由于毛坯經過加熱，鍛造后能使金屬內部的纖維組織表面均勻分布，可獲得較高的抗拉，抗彎及抗扭強度，因此除光軸外直徑相差不大的階梯軸可使用熱軋棒或冷軋棒料，減少機械加工量。 由于生產規(guī)模的大小，毛坯的鍛造方式有自由鍛多用于中小批量生產；模鍛適用于大批量生產，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生產效率高，可以鍛造形狀復雜毛坯啦。本零件為大批大量生產哦，因此知道述選擇模鍛比較好了。 2.2.2 尺寸的確定 毛坯圖是根據產品零件來設計的哦，經查《機械加工工藝手冊》、《金屬機械加工工藝人員手冊》知道精車-半精車-粗車的各余量，從而可得毛坯余量。下圖是這根軸的毛坯圖： 圖2.2 毛坯圖 2.3 選擇加工方法，擬定工藝路線 2.3.1 定位基準的選擇 確定工藝路線的第一步一般是先擇定位基準。為使所選定位基準能保證整個機械加工工藝過程勝利的進行，一般考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。 在軸類零件加工中，為了保證各主要表面之間的相互位置精度啦，選擇定位基準時，應盡可能使其與裝配基準重合，而且還要考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的面哦。 軸類零件加工時，精基準的選擇一般有兩種：那么第一種方案是采用頂尖孔作為定位基準?？梢詫崿F(xiàn)基準統(tǒng)一，能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面，可以很好的保證各外圓表面的同軸度以及外圓與端面的垂直度，加工效率高并且所用夾具結構簡單哦。精基準選擇的第二種方案是采用支承軸徑定位因為支承軸徑既是裝配基準，也是各個表面相互位置的設計基準，這樣定位符合基準重合的原則，不會產生基準不重合誤差，容易保證關鍵表面間的位置精度哦，不信可以試試。 從上面的定位基準選擇原則，分析本零件，選取頂尖孔作為定位精基準。當零件外圓加工完之后呢，可以以外圓為精基準加工內孔，由于前面的工序使用中心孔精加工出來的輸出軸外圓同軸度非常高，并且表面粗糙度等各項性能指標都很高，故使用加工后的外圓作為精基準而加工出來的孔和外圓的同軸度也非常高哦，親。本零件選擇兩個中心孔和φ75作為精基準，選擇φ176作為粗基準來加工兩中心孔。 2.3.2 零件表面加工方法的選擇 從這個零件圖上所標注的各加工表面的技術要求來看，查 《機械制造工藝設計簡明手冊》[4] 這本書的表1.4-7和表1.4-8，通過對各加工表面的各個加工方案的比較考慮，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表 2.1： 表 2.1 變速器輸出軸各加工表面方案 需要加工 的表面 尺寸的 精度等級 表面的粗 糙度Ra/um 加工 的方案 φ55的外圓 IT 7 1 .6um 粗車 →半精車 →精車 φ60的外圓 IT 7 1 .6um 粗車→半精車 →精車 φ65的外圓 IT 7 1 .6um 粗車→ 半精車→精車 φ75的外圓 IT 7 1. 6um 粗車→半精車 →精車 φ176的外圓 12. 5um 粗車 φ50的內孔 12 .5um 粗鏜 φ80的內孔 IT 7 3 .2um 粗鏜→ 半精鏜→精鏜 φ104的內孔 12 .5um 粗鏜 φ20的通孔 IT 7 3 .2um 鉆→擴 →鉸 φ8的通孔 12 .5um 鉆 鍵槽 IT 9 3 .2um 粗銑 →精銑 2.3.3 加工階段的劃分 CA6140車床變速箱輸出軸零件加工質量要求高,加工階段可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。 (1) 在粗加工階段：它的主要目的是切除毛坯上大部分余量，讓毛坯在形狀和尺寸上接近零件那個成品啦，因此呢，主要的目標是提高生產率，去除內孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后面的工序提供精基準啦，比如吧加工φ176、φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱表面。 (2) 在半精加工階段：它的主要目的是使主要表面達到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備啦，比如吧φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80、φ20孔等的加工。 (3)在精加工階段：它的主要目的就是保證尺寸、形狀和位置精度達到或基本達到圖樣規(guī)定的精度要求以及表面粗糙度要求哦。 2.3.4 工序集中與分散 這個零件是選擇的是工序集中原則安排零件的加工工序哦。該零件變CA6140機床速器輸出軸的生產類型為大批大量生產，并且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求哦。 2.3.5 工序順序的安排 （1）機械加工順序 ① 遵循“先基準后其他”原則。 ②遵循“先粗后精”原則。 ③遵循“先主后次”原則。 ④遵循“先面后孔”原則。 （2）熱處理工序 毛坯鍛造成型后呢，一般是應當要對毛坯進行正火 處理來減小它的內應力了，然后呢再進行機械加工。調質處理的安排，一般情況 下是在粗加工之后、精加工之前了。 （3）輔助工序 在對這個零件的所有加工工序完成之后呢， 需要安排去毛刺、清洗、終檢工序。 2.3.6 確定工藝路線 通過綜合全面的考慮了上 述工序順序 安排原則的基礎上，擬定該變速器輸出軸零件的工藝路線如下： 方案一： 工序00：鍛造毛坯； 工序05：正火； 工序10：粗車φ55左端面，鉆中心孔； 工序15：粗車、半 精車φ176右端面，鉆中心孔； 工序20：粗車各外 圓表面，錐面及φ176左端面； 工序25：調質； 工序30：半精車、精車各外圓表面； 工序35：粗鏜φ50，φ80，φ104的內孔； 工序40：半精鏜，精鏜φ80的內孔； 工序45：鉆、擴、鉸10Xφ20的通孔； 工序50：鉆2Xφ8的斜孔； 工序55:粗銑、精銑 鍵槽； 工序60：去毛刺，清洗，終撿。 方案二： 工序00：鍛造毛坯； 工序05：正火； 工序10：粗車φ55左端面，鉆中心孔； 工序15：粗車、半精 車φ176右端面，鉆中心孔； 工序20：粗車各外圓表 面，錐面及φ176左端面； 工序25：調質； 工序30：粗鏜φ50，φ80，φ104的內孔； 工序35：半精鏜，精鏜φ80的內孔； 工序40：半精車、精車各外 圓表面； 工序45：鉆、擴、鉸 10Xφ20的通孔； 工序50：鉆2Xφ8的斜孔； 工序55:粗銑、精銑 鍵槽； 工序60：去毛刺，清洗 ，終撿。 通過對方案一和方案二的比較，我們知道它們的主要區(qū)別在孔加工順序 安排，是否在外圓加工完后再加工。通過對零件的分析知我們知道了，該軸上外圓表面精度蠻高了，但是那個孔除φ80和10-φ20外，其他各孔精度都較低，若在外圓加工完之后再用外圓表面定位夾緊來加工孔，可能會損壞已加工表面。所 以呢應該盡可能按排 在外圓表面加工完之前加工了。通過對上面的分析，我呢選擇 方案二加工了。 2.3.7 加工設備及工藝裝備選擇 1 選擇機床根據工序選擇機床 （1）工序10、15、20、40是粗車和精車。每個工序的工步數比較少了，大批大量生產不要求很高的生產率，因此呢我覺得啊選用臥式車床就能滿足要求了。這個零件的外廓尺寸偏小了，選用最常用的CA6140型臥式車床就行了。 （2）工序30、35為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，所以呢比較適合在車床上鏜孔了，選用CA6140型臥式車床是可以的。 （3）工序60銑削。工序工步簡單，外廓尺寸呢也不大，考慮這個零件是大批大量生產了，因此呢選機床使用范圍較廣泛比較好了，建議選常用的X51型銑床能滿足加工要求。 （4）工序45、50是鉆，擴，鉸孔。可選用專用的夾具在立式鉆床上加工，故選用Z525。 2 選用夾具 本零件除銑削，鉆斜孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 3 選用刀具 眾所周知刀具材料的切削性能影響著生產率的高低了，工件的加工精度，已加工表面的質量，刀具的磨損和加工成本，因此呢正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應具有高剛度和足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導熱性。因為呢這個零件CA6140車床輸出軸的材料為45鋼，建議親們用硬質合金中的YT15類刀具。粗車，半精車，精車外圓柱面選用前角為90o的車刀好。鉆頭就選擇高速鋼刀具了，直徑為Ф18， Ф8哦；擴孔鉆當然是選用直徑為Ф19.8了；鉸刀就選擇直徑為Ф20就行了。鏜刀可以考慮選用刀桿長度為200，BXH=16X25。 2.3.8 工序間余量和工序尺寸的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》[1]表 2-28，表 2-35，并綜合對毛坯尺寸以及已經確定的機械加工工藝路線的分析，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下表 2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、2.10、2.11： 表2.2 外圓柱面φ176軸段加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序 工序的 基本 尺寸/mm 表注工 序尺 寸個公差/mm 經精度/mm 表面 粗 糙度Ra/um 粗車 3．0 IT11 12.5 176 Ф176 毛坯 ±2 179 Ф179±2 表2.3 外圓柱面φ55軸段加工余量計算 工序的 名稱 工序間 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注工 序尺 寸公差/mm 經濟 精度/mm 表 面 粗 糙度Ra/um 精 車 1.0 IT7 1.6 55 Ф55 半精車 2.0 IT11 3.2 56 Ф56 粗車 3.0 IT11 6.3 58 Ф58 毛坯 ±2 61 Ф61±2 表2.4 外圓柱面φ60軸段加工余量計算 工序 名稱 工序間的 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注 工序尺 寸公 差/mm 經濟 精度/mm 表面 粗 糙度Ra/um 精車 1．0 IT7 1.6 60 Ф60 半精車 2.0 IT11 3.2 61 Ф61 粗車 3.0 IT11 6.3 63 Ф63 毛坯 ±2 66 Ф66±2 表2.5 外圓柱面φ65軸段加工余量計算 工序 名稱 工序間 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注 工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表面 粗 糙度Ra/um 精 車 1.0 IT6 1.6 65 Ф65 半精 車 2.0 IT10 3.2 66 Ф66 粗車 3.0 IT12 6.3 68 Ф68 毛 坯 ±2 71 Ф71±2 表2.6 外圓柱面φ75軸段加工余量計算 工序 的名稱 工序間的 余量/mm 工序 工序基本 尺寸/mm 表注工序尺 寸公差/mm 經濟精度/mm 表面粗 糙度Ra/um 精 車 1．0 IT6 1.6 75 Ф75 半 精車 2.0 IT10 3.2 76 Ф76 粗 車 3 。0 IT12 6.3 78 Ф78 毛 坯 ±2 81 Ф81±2 表2.7 φ104內孔加工余量計算 工序的 名稱 工序 間余量/mm 工序 工 序基本 尺寸/mm 表注工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表 面粗 糙度Ra/um 粗 鏜 3．0 IT10 6.3 104 Ф104 毛 坯 ±2 101 Ф101±2 表2.8 φ80內孔加工余量計算 工序的名稱 工序間 余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表 注工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表面粗 糙度Ra/um 精鏜 1．0 IT7 3.2 80 Ф80 半的精鏜 2.0 IT8 6.3 79 Ф79 粗的鏜 3.0 IT10 12.5 77 Ф77 毛 坯 ±2 74 Ф74±2 表2.9 φ50內孔加工余量計算 工序 名稱 工序間余 量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表 注工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表 面粗 糙度Ra/um 粗 鏜 3． IT10 6.3 50 Ф50 毛 坯 ±2 47 Ф47±2 表2.10 φ20內孔加工余量計算 工序 工序間余量 /mm 工序 工序基本 尺寸/mm 表注工序尺 寸公差/mm 經濟精度/mm 表面粗 糙度Ra/um 鉸 0. 3 IT7 3.2 20 Ф20 擴 孔 1 .7 IT10 6.3 19.7 Ф19.7 鉆 孔 1 8 IT12 12.5 18 Ф18 毛 坯 0 表2.11 鍵槽的加工余量計算 工序名 的稱 工序間余量/mm 工序 工序 基本 尺寸/mm 表注 工序尺 寸公差/mm 經濟精 度/mm 表 面粗 糙度 Ra/um 精 銑 2．0 IT7 3.2 16 Ф16 半精的銑 4.0 IT10 6.3 14 Ф14 粗 銑 10.0 IT12 12.5 10 Ф10 毛 坯 0 2.3.9 切削用量及基本時間定額的確定 切削用量是切削加工時可以控制的參數，具體是指切削速度、進給量 v(m/min) f（mm/ r）和背吃刀量ap（mm）三個參數。 （一） 粗車φ55左端面 ① 加工的條件是 工件材料是45#鋼且正火，。 加工要求有：粗車φ55的 外圓端面了，表面粗糙度是。 機床：CA6140 臥式 車床。 刀具：可以選擇 的刀片材料為 YT5，刀桿尺 寸為16mm ×25mm ， ， ， , ② 計算切削用量 切削深度：，一次切除就OK了。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》[3]表14-6，選用f=0.6mm/r 計算切削速度：按 在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1中，切削速度的計算公式為 (m/min) （壽命選 T=60min）, 式中。 當切削條件變換時記得要加上修正系數 。查看在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18中，,,，,。 所以， ==165.4(m/mi) 確定機床主軸轉速： ==877.3(r/min) 按照機床的選取n =900r / min 。所以實際切削速度==169.55(m/min) 計算切削工時: 式中，=30，，，所以==0.07（min） （二） 工序15：粗車、半精車φ176右端面 ① 加工的條件 工件材料是45#鋼正火， 加工的要求：車φ176的 端面，表面粗糙度Ra3.2μm 機床：CA6140 臥式車床。 刀具：就選選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm ×25mm ， ，，, ② 計算切削用量 切削深度： ，一次切除就OK了。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6中，選用f=0.94mm/r。 計算切削速度：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1中，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中的。 當切削條件變換時要加上修正系數。查看《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18中， ,,，,。 所以呢， ==138.7（m/min） 確定機床主軸轉速： ==243.8(r/min) 按機床選取n =250r/min。所以實際切削速度 ==142.2(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以==0.4 10（min） （三） 工序20：粗車各外圓表面，錐面及φ176左端面 ① 加工 的條件 工件材料是45#鋼正火， 加工要求： 粗車各外圓表面，錐面及Ф176左端面，表面粗糙度Ra12.5um 機床：CA6140 臥 式車床。 刀具：可以選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm ×25mm ， ，，, ② 計算切削用量 (a) 粗車各外圓及錐面 切削深度：，一次切除就橫掃。 進給量：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6，選用f=0.6mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）, 式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查看撒《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18， ,,， ,。 所以， ==120.11（m/min） 確定機床主軸轉速： ==639.15(r/min) ==590.5(r/min) ==548.6(r/min) ==479.8(r/min) ==319.78(r/min) 按機床選取n =500r/min。所以實際切削速度 ==94.32(m/min) ==102.45(m/min) ==109.89(m/min) ==125.76(m/min) ==188.54(m/min) 檢驗機床功率：主切削力 按照《金屬切削原理》表 的 4-1 所示公式計算 =9.81 式中：=270；=1.0；=0.765；=-0.1 5 所以：（N） 切削時消耗功率 為 由《金屬機械加工工藝人員手冊》表8-14可知，CE7120B主電動機功率為15kW,故 機床功率足夠。 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.72（min） （b）車Ф176的左端面 切削深度： ，一次切除。 進給量：根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6，選用f=0.94mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，,。 所以， ==127.89（m/min） 確定機床主軸轉速： ==231.64(r/min) 按機床選取n =250r/min。所以實際切削速度 ==138.1 6(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.14（min） （四） 工序30：粗鏜φ50，φ80，φ104的內孔 ① 加工條件 工件材料是45#鋼正火， 加工要求：粗車各內孔，表面粗糙度Ra12.5um 機床：CA6140 臥式車床。 刀具：ky刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm ×25mm ， ，，, ② 計算切削用量 (a) 粗車φ104內孔 切削深度：，一次切除就好了。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-6，選用f=0.2mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，，,。 所以， ==135. 56（m/min） 確定機床主軸轉速： ==43 7。0(r/min) 按機床選取n =400r/min。所以實際切削速度 ==124.21(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.1 6（min） (b) 粗車φ80內孔 切削深度：，一次切除。 進給量：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表 的14-6，選用 f=0.2mm/r。 計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表的 14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，，,。 所以， ==150.54（m/min） 確定機床主軸轉速： ==618.21(r/min) 按機床選取n =560r/min。所以實際切削速度 ==136.33(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.314（min） (c)粗車車φ50內孔 切削深度： ，一次切除。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表中14-6，選用f=0.2mm/r。 計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表 的14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數 。查卡《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18， ,,，，,。 所以， ==140.22（m/min） 確定機床主軸轉速： ==970.76(r/min) 按機床選取n =560r/min。所以實 際切削速度 ==13 0(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0. 11（min） （五） 工序35：半精鏜，精鏜φ80的內孔 ①加工條件 工件材料是45#鋼調質。 加工要求：半精鏜φ80內孔，表面粗糙度Ra6.3um；精車φ80內孔，表面粗糙度Ra3.2um。 機床：CA6140 臥式車床。 刀具： 選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm ， ，, ②計算切削用量 (a)半精車φ80內孔 切削用量：，一次切除就行。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表中14-6，選用f=0.18mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》在表14-13選取，切削速度 (m/min) 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18， ,,，其余為 1 所以， =212×0.81×1.15×0.9=177.67（r/min） 確定機床主軸轉速： =（r/min） 按早機床選取n =710r/min 。所以實際切削速度（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.13（min） (b) 精車φ80內孔 切削用量： ，一次切除醒了。 進給量：根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6，選用f=0.13mm/r。 計算切削速度：按《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-13選取，切削速度 (m/min) ，當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18，,,，其余為1 所以，=277×0.81×1.15×0.9=232.20（r/min） 確定機床主軸轉速： =（r/min） 按機床選取n =900r/min 。所以實際切削速度（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以==0.1 4min） （六） 工序40：半精車、精車各外圓表面 ①加工條件 工件材料是45#鋼調質。 加工要求：車外圓Ф55、φ60 、φ65 、φ75，表面粗糙度Ra1.6um。 機床：CK6140A 數控車床。 刀具：選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm ， ， ，, ②計算切削用量 （a）半精車外圓Ф55、φ60 、φ65 、φ75 切削深度：，一次切除就行。 進給量：安在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6中，選用f=0.4mm/r。 計算切削速度：按找《金屬機械加工工藝人員手冊》表的14-1，切削速度的計算公式為 （壽命選 T=60min）（m/min）,式中。 當切削條件變換時要加上修正系數。查看你《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-18， ,,， ,。 所以， ==143.6（m/min） 確定機床主軸轉速： ==79 5(r/min) ==731 .07(r/min) ==677.45(r/min) ==590.21(r/min) 按機床選取n=500r/min。所以實際切削速度 ==126.34(m/min) ==137.64(m/min) ==148.54(m/min) ==170.43(m/min) 計算切削工時 ,式中，，， 所以 ==0.71（min） （b）精車外圓Ф55、φ60 、φ65 、φ75 切削深度：，一次切除就好了。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-6中，選用f=0.2mm/r。 計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-13在選取，切削速度 (m/min) 當切削條件變換時要加上修正系數 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》 表在14-18，,,其余的修正系數均為 1。 所以， =272×0.81×1.15=253.34（r/min） 確定機床主軸轉速： ==1454.21(r/min) ==1333.89(r/min) ==1232.31(r/min) ==1068.89(r/min) 按機床選取n =1200r/min。所以實際切削速度 ==209.23(m/min) ==228.10(m/min) ==246.87(m/min) ==284.57(m/min) 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.834（min） （七） 工序45：鉆、擴、鉸10Xφ20的通孔 ① 加工條件 工件材料是45# 鋼調質。 加工要求是：鉆、擴、鉸10XФ20糙度Ra3.2um。 刀具： 直柄麻花鉆：d =18, l= 19 1, l1 =130 擴孔刀：d=19.7;L=205;l=140 ； 鉸刀： d=20;L=195;l=60;d1=16 機床：Z525 ②計算切削用量 (a)鉆10XФ18的通孔 鉆孔深度：h=30mm<3d=54mm 。 刀具耐用度：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-42中 選取，t=30min 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34在及機床，選用f=0.36mm/ r 。 計算切削速度：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》的表14-29 公式計算： 主軸轉速：（r/min） 根據機床選取n=545 (r/min) ，所以實際切削的速度 （r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.193（min） (b) 擴10XФ19.7通孔 切削用量： ，一次切除就好了。 刀具耐用度：安照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-61中選取，t=15 min。 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34中及機床，選用 f=0.48mm/r。計算切削速度：按照《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-29中公式計算： （m/min） 主軸轉速：（m/min） 按機床選取n =545r/min 。 所以計算實際切削速度（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.13（min） (c)鉸10Xφ20的通孔的 切削用量：，一次切除興。 刀具耐用度：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》的表14-46中 選取，t=30 min。 進給量：根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34及機床，選用f=0.81mm/r。計算切削速度：按在《金屬機械加工工藝人員手冊》表的鍛造14-29公式計算： （m/min） 主軸轉速：（m/min） 按機床選取n =272r/min 。 所以計算實際切削速度：（r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.15（min） （八） 工序50：鉆2Xφ8的斜孔 ①加工條件 工件材料是45好的鋼調質，。 加工要求：鉆2Xφ8斜孔; 刀具：我選擇直柄麻花鉆：d =8, l= 117, l1 =75 ，刀具材料W18Cr4V； 機床：Z525 ②計算切削用量 鉆孔深度：h=25mm>3d=24mm 。 刀具耐用度：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-42中 選取，t=15min 進給量：根據在《金屬機械加工工藝人員手冊》表14-34中及機床，選用f=0.10mm/ r 。 計算切削速度：按照在《金屬機械加工工藝人員手冊》表中14-29公式計算： 主軸轉速：（r/min） 根據機床選取n=1360(r/min) ，所以實際切削速度 （r/min） 計算切削工時 ,式中，，，所以 ==0.22（min） （九）工序55:粗銑、精銑鍵槽 ① 加工條件 工件材料是45#的 鋼調質，。 加工要求為：粗、精銑鍵槽。 機床：選立式銑床 X51。 刀具：我選擇高速鋼直柄鍵槽銑刀：d =12mm, l=26mm,L=83mm, d1 =12mm （粗銑） d =16mm, l=32mm,L=92mm, d1 =16mm （精銑） ②計算切削用量 (a)粗銑 切削深度：，長 50mm,一次切除紅啊了。 進給量按在《實用機械加工工藝人員手冊》表14-85中選取，。切削速度按照《實用機械加工工藝人員手冊》表14-67中所示計算公式： ，取 t=60min 則（m/min） 機床主軸軸速（r/min） 根據機床選取 n=80（r/min） 計算切削工時 (b)精銑 切削深度：，長 50mm,一次切除就后D 。 進給量按Z 《實用機械加工工藝人員手冊》表14-8D5選取，。切削速度按Z鐘愛《實用機械加工工藝人員手冊》表14-67所示計算公式： ，取 t=60min 則（m/min） 機床主軸軸速（r/min） 根據機床選取 n=65（r/min） 計算切削工時 式中，l=50,l1=2,d=16,h=a p=3,所以 3 專用夾具設計 3.1.工序尺寸精度分析 鍵槽寬160 -0.043與夾具無關。 鍵槽長50，需限制的自由度有X轉動，Z轉動。 到小端面距離需限制的自由度有X轉動，Z轉動，Y移動。 鍵槽底步到下母線距離500 -0.2，需限制的自由度有X移動，Z轉動。 0.08平行度要求需限制的自由度有Z移動，X轉動。 因此，本工序加工所需限制的自由度有X移動，X轉動，Y移動，Z移動，Z轉動。 3.22.定位方案確定 采用V型塊和179臺階面定位。 3.3.定位元件確定 用V型塊限制4個自由度，有179臺階面限制一個自由度。 3.4.定位誤差分析計算 工序位置尺寸公差T=0.2 定位基準φ75+0.023 +0.003軸中心線和179臺階面。 工序基準為該段軸下母線和小端面中心線。 一. 保證500 -0.2的基準不重合誤差 Jb=1/2（+0.023+0.003）=0.013 基準位移誤差 該工序用V型塊定位，所以： Db=Td/2sin(a/2)=0.026/1.414=0.018 因工件的工序基準與工件和定位元件的定位接觸點位于工件定位基準的同側，所以： dw=db-jb=0.018-0.013=0.005小于1/3*T 二.保證尺寸10的定位誤差分析 見尺寸鏈圖 A=179.23+0.0155 -0.035，不能符合要求，所以應提高尺寸197的加工精度為：IT8時，又基準不重合誤差db=0。 所以定位誤差dw小于1/3*T，才能符合要求。 3.5.夾緊方案及元件確定 用U型壓板夾緊φ75外圓面。 3.6.夾具總裝草圖 夾具總裝圖 總 結 時間過的真快啊，為期這么久的的畢業(yè)設計已經接近尾聲。現(xiàn)在，回首這段時間的設計過程，我感觸良多。通過肖懷國老師和同學的幫助下，我從中學到了以前在課堂和書本上學不到的東西，受益匪淺。在這一次設計的過程中，我真正地認識到自己的不足之處，以前上課沒有學到和自己平時忽略的知識，在這次設計當中也不停的出現(xiàn)。通過自己不斷地努力與修改，讓得自己的知識結構進一步合理、知識體系進一步完善。通過這次的設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的聯(lián)銑了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學知識。 在這一次次畢業(yè)設計中，首先要對工件進行機械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件時就可以知道用什么機床加工，怎樣加工，選用何種加工工藝裝備等等會了。因此，工件機械加工工藝規(guī)程的制定是相當相當的重要哦，這將直接影響到零件的加工質量。 當然了，在這次畢業(yè)設計中，還有一個任務就是的就是關于專用夾具的設計。在開始的設計過程中啊，輕那么知道嗎，存在這樣或那樣的問題。不掛嗎在老師的細心指導下，孤傲通過我查閱各種關于專用夾具的設計資料，我根據步驟一步一步的設計，幾經修改終于完成。盡管那在這個反復過程中耗費了一些時間，不過啊我仍然獲益匪淺，了解到了相關的產品的設計思 想。 在者，我懂得到生為一個設計人員，在設計的過程中一點都不能馬虎哦，每一個步驟都必須有理有據，千萬不可以憑空捏造。設計一個零件，要花費好多好多的時間了。親力親為后我才知道了，做每件事都不是那么簡簡單單就能完成的，是要付出一定代價的軋。因此很能，我們也要用心去體會每個設計者的心思，這樣才能像他們一樣設計粗一個完美的作品。 參考文獻 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