制定分離叉軸的加工工藝設(shè)計銑R4槽的銑床夾具（生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批生產(chǎn)）

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 哈爾濱理工大學(xué) 機械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目 指定分離叉軸的加工工藝，設(shè)計銑R4槽的銑床夾具（生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批生產(chǎn)） 班 別 機設(shè)09-1 學(xué) 號 0930120105 設(shè) 計 者 王子同 指導(dǎo)教師 陶福春 評定成績 分 設(shè)計日期 2011 年 11 月 28 日至 12 月 16 日 目錄 設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………………………………………………3 課程設(shè)計說明書正文…………………………………………………………………………………4 序言……………………………………………………………………………………………………4 一、零件的分析……………………………………………………………………………………4 二、工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………………………………………4 （一）確定毛坯的制造形式……………………………………………………………………4 （二）基面的選擇………………………………………………………………………………4 （三）制定工藝路線……………………………………………………………………………5 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………………………5 （五）確定切削用量及基本工時………………………………………………………………6 三、專用夾具設(shè)計…………………………………………………………………………………8 （一）設(shè)計主旨…………………………………………………………………………………8 （二）夾具設(shè)計…………………………………………………………………………………8 四、課程設(shè)計心得體會……………………………………………………………………………10 參考文獻………………………………………………………………………………………………10 哈爾濱理工大學(xué) 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目 指定分離叉軸的加工工藝，設(shè)計銑R4槽的銑床夾具（生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批生產(chǎn)） 設(shè)計內(nèi)容：1.繪制加工工件圖，計算機繪圖 1張 2.制定零件的加工工藝過程 2張 3.填寫零件加工工藝過程卡 1張 4.所有工序的工序卡 1套 5.指定工序夾具的全套圖紙 1份 6.編寫設(shè)計說明書 1份 班 級 機設(shè)09-1 學(xué) 號 0930120105 學(xué)生姓名 王子同 指導(dǎo)教師 陶福春 系 主 任 陶福春 2011 年 12 月 15 日 序言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 一、零件的分析 （一）零件的作用 題目所給定的零件是汽車離合器內(nèi)裝載分離叉的載體軸。其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使分離叉可以在垂直軸線的平面上往復(fù)擺動；二是當(dāng)分離叉在軸線方向上處在不同的位置上時，承受分離叉作用在其上的靜摩擦載荷。由于該零件在工作中所承受的載荷不是很大，所以零件幾乎只是起連接作用。 （二）零件的工藝分析 分離叉軸共有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1.φ25mm的軸線為中心的加工表面。 這一組加工表面包括：φ25-0.08 -0.12mm的外圓表面及其倒角，φ24-0.1 -0.2mm的外圓表面及其倒角。其中，主要加工表面為φ25-0.08 -0.12mm的外圓表面。 2.φ24-0.1 -0.2mm的端面為基準(zhǔn)的加工表面。 這一組加工表面包括：φ24-0.1 -0.2mm的端面，φ25-0.08 -0.12mm的端面，距φ24-0.1 -0.2mm的端面為236.5mm的R4mm的弧，從距φ24-0.1 -0.2mm的端面242mm至276mm的鍵槽。其中，弧與鍵槽底面相互平行。 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工第一組表面然后加工第二組表面，第二組表面中的弧可以借助于專用夾具加工。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼?？紤]到汽車在運行中要經(jīng)常換擋，零件在工作過程中經(jīng)常承受交變載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量已達(dá)到中批生產(chǎn)水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成形。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 （二）基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，是生產(chǎn)無法進行。 1.粗基準(zhǔn)的選擇 對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對于本零件來說也同樣適用。同時按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；以重要表面、加工余量較小的表面作為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用在同一尺寸方向上通常只允許使用一次；以質(zhì)量較好的毛坯作為粗基準(zhǔn)），選取軸頸為φ25-0.08 -0.12mm的外圓表面作為粗基準(zhǔn)。 2.精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。以φ25mm外圓及φ24mm端面作為精基準(zhǔn)。銑R4槽時以前兩個基準(zhǔn)和鍵槽作為精基準(zhǔn)。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案： 工序1：車端面和外圓φ25mm,φ24mm及其倒角，以φ25mm外圓作為粗基準(zhǔn)，選用CA6140臥式車床和三爪卡盤。 工序2：將加工軸反向裝夾精車外圓φ25mm，選用CA6140車床和三爪卡盤。 工序3：銑鍵槽，以φ25mm外圓及φ24mm端面作為基準(zhǔn)，選用X63臥式銑床加工。 工序4：銑R4弧，以φ25mm外圓和φ24mm端面以及鍵槽為基準(zhǔn)，選用X63臥式銑床加工。 工序5：去除毛刺。 工序6：終檢。 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “分離叉軸”零件材料為45鋼，硬度為220-260HBW，毛坯重量約為3kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別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： 1.外圓表面（φ25mm及φ24mm） 考慮其加工長度為448.5mm，加工外圓表面直徑為φ25mm及φ24mm，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為φ31.8mm。φ25mm及φ24mm表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求分別為0.8μm和6.3μm，此時直徑余量2Z=6.8mm已能滿足加工要求。 2.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2-14，其中鍛件重量為3kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1，鍛件輪廓尺寸（長度方向）>315～500mm，故長度方向偏差為+1.3 -0.7mm。 長度方向的余量查《工藝手冊》表2.2～2.5，其余量值規(guī)定為2.0～2.7mm，現(xiàn)取為2.0mm。 （五）確定切削用量及基本工時 工序1：粗車端面、外圓及倒角。本工序采用計算法確定切削用量。 1.加工條件 工件材料：45鋼調(diào)質(zhì)，σb=0.60GPa，模鍛。 加工要求：粗車φ25mm、φ24mm端面和φ25mm、φ24mm及其倒角，表面粗糙度值為6.3μm。 機床：CA6140臥式車床。 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為16mm×25mm，κr=90o，γo=15o，αo=8o，rε=0.5mm。 2.計算切削用量 （1）粗車φ25mm，φ24mm端面。 1)確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為2+1.3 -0.7mm，考慮7o的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量Zmax=7.5mm。分三次加工，ap=3mm計。長度加工公差按IT12級，取-0.46mm（入體方向）。 2)確定進給量?：根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第3版）（以下簡稱《切削手冊》）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap≤3mm以及工件直徑為25mm時 ?=0.18mm/r 按CA6140車床說明書取?=0.51mm/r 3)計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度的計算公式可算出 νc=115m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns=1151r/min 按機床說明書，與1151r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1120r/min。所以實際切削速度ν=111.83r/min。 5）計算切削工時：按《工藝手冊》表6.2-1，取 l=31.8/2mm=15.9mm，l1=2mm,l2=0,l3=0 tm=(15.9+2)/(1120×0.18)×3min=0.266min (2)粗車φ25mm外圓，同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。 1）背吃刀量：單邊余量Z=1.3mm，可一次切除。 2）進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用?=0.5mm/r。 3）計算切削速度：見《切削手冊》表1.27 νc=116m/min 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=1154r/min 按機床選取n=1120r/min。所以實際切削速度為 ν=112.54r/min 5）切削工時： t=20.201min (3)車φ24mm外圓柱面 取ap=1mm，?=0.51mm/r(《切削手冊》表1.6，Ra=6.3μm,刀尖圓弧半徑rε=0.1mm) 切削速度 νc=105m/min n=1338r/min 按機床說明書取 n=1400r/min 則此時： ν=109.9m/min 切削工時 t=0.008min 工序2：精車φ25mm外圓 背吃刀量：單邊余量Z=0.3mm，可一次切除。 進給量：根據(jù)《切削手冊》表1.4，選用?=0.3mm/r。 計算切削速度：見《切削手冊》表1.27 νc=115m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=1465r/min 按機床選取n=1400r/min。所以實際切削速度為 ν=109.9r/min 切削工時： t=1.1min 工序3：銑鍵槽 每齒進給量： ?z=0.06mm/z 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定ν=25m/min。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=25mm,齒數(shù)z=3。則 ns=318r/min 現(xiàn)選用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書，取nw=300r/min，故實際切削速度為 ν=23.6m/min 當(dāng)nw=300r/min時，工作臺的每分鐘進給量?m應(yīng)為 ?m=54mm/min 查機床說明書，接近的有?m=60mm/min，故選用該值。 切削工時：利用零件圖，可得出銑刀的行程為34mm。因此，機動工時為 tm=0.57min 工序4：銑R4弧 每齒進給量： ?z=0.1mm/z 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定ν=30m/min。 采用凸圓弧銑刀，圓弧半徑r=4mm，dw=225mm,齒數(shù)z=20。則 ns=38r/min 現(xiàn)選用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書，取nw=37.5r/min，故實際切削速度為 ν=26.5m/min 當(dāng)nw=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量?m應(yīng)為 ?m=60mm/min 查機床說明書，剛好有?m=60mm/min，故直接選用該值。 切削工時：利用作圖法，可得出銑刀的行程為15mm。因此，機動工時為 tm=0.25min 三、專用夾具設(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，通常需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)教師的協(xié)商，決定設(shè)計工序 銑R4弧的銑床夾具。本夾具將用于銑床。刀具為高速鋼凸圓弧銑刀，對工件進行銑R4弧加工。 （一）設(shè)計主旨 本夾具主要用來銑R4弧，這個弧在加工中需要一定的技術(shù)要求。在加工到本道工序時，鍵槽已經(jīng)加工好， R4的弧需要借助已加工的鍵槽和外圓表面定位進行加工。本道工序不需要考慮精度問題，因此，本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 （二）夾具設(shè)計 1、定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，R4的弧的中心線應(yīng)對已加工鍵槽底面有平行度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為已加工的鍵槽底面。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以已加工鍵槽定位的自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)雜，因此這里只選用以已加工鍵槽為主要定位基面。 為了簡化夾具結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)備采用手動夾緊裝置。 2、切削力及夾緊力的計算 切削刀具：凸圓弧銑刀，Φ8mm,z=20,則 = 式中，=650,=3.1mm,=1.0,=0.08min,=0.72,=40mm,(在加工面上測量的近似值)，=0.86,=225mm，=0.86,=0,=20，所以 ==1456N 水平分力：=1.1=3203N 垂直分力：=0.3=873N 在計算切削力時必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)K=. 式中 K1—基本安全系數(shù)，=1.5； K2—加工性質(zhì)系數(shù)，=1.1； K3—刀具鈍化系數(shù)，=1.1； K4—斷續(xù)切削系數(shù)，=1.1. 于是 F’== 為克服水平切削力，實際夾緊力N應(yīng)為 所以 N=1234 式中，和為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，=0.25. 3、 定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。 本夾具的主要定位元件是和鍵槽配合的突起塊和兩個V型塊底座和兩個由螺母夾緊的夾緊塊，該與鍵槽配合的凸起塊的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定與本零件在工作時與其相配的鍵槽的尺寸與公差相同。 （2）確定兩夾緊塊及V型底座的中心距 有零件圖可知；兩夾緊塊及兩V型塊底座在不影響加工面加工的前提下可做一定調(diào)整。 （3）計算定位誤差 加工尺寸R4的弧的定位誤差，由于定位基準(zhǔn)與工序尺寸重合，故ΔB=0. 5、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)該首先著眼于機動夾緊，本道工序的銑床夾具就選擇手動夾緊。本工序由于是粗加工，切削力較小，夾緊工件可以采用手動夾緊，這可以使夾具簡化，降低勞動強度，使操作簡便。 四、課程設(shè)計心得體會 緊張而又辛苦的三周課程設(shè)計結(jié)束了，當(dāng)我快要完成老師下達(dá)給我的任務(wù)的時候，我仿佛經(jīng)過一次翻山越嶺，登上了高山之巔，頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認(rèn)真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健的在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。 說實話，課程設(shè)計真是有點累。然而，當(dāng)我已著手清理自己的設(shè)計成果，仔細(xì)回味這三個周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會走完的第一步，是我人生中一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多，令我有一種“春眠方覺曉”的感悟。 通過課程設(shè)計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細(xì)致。課程設(shè)計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂；有兩次因為不小心我計算出錯，只能好不情愿的重來。但一想起老師平時對我們的耐心教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上因為某些心小的失誤而出現(xiàn)的令世人震驚的事故，我不禁時刻提心自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。這次課程設(shè)計使我在工作作風(fēng)上得到一次難得的磨練。 短短的三周課程設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的如此匱乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里我真的有點心急了。老師卻對我說，這說明課程設(shè)計確實是你有了收獲了。老師的親切勉勵像春雨注入我的心田，使我更加自信了。 最后，我要衷心的感謝老師。使您的嚴(yán)厲批評喚醒了我，使您的敬業(yè)精神感動了我，是您的諄諄教導(dǎo)啟發(fā)了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅硬的翅膀。 五、參考文獻 1、艾興，肖詩剛主編，切削用量簡明手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1994 2、李益民主編，機械制造工藝設(shè)計簡明手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1994 3、哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué)主編，機床夾具設(shè)計。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983 4、李洪主編。機械加工工藝手冊。北京：北京出版社，1990 5、王紹俊主編，機械制造工藝簡明手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1987 6、趙家齊編，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)。北京: 機械工業(yè)出版社，1994 10