齒輪軸加工工藝的編制及夾具設(shè)計(jì)【說明書+CAD】

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軸 機(jī)械加工工藝規(guī)程 專　　業(yè) 　機(jī)械制造及自動(dòng)化　　　　　 班　　級(jí)：　機(jī)制　　　　　　　　 姓　　名　　　　　　　　　 學(xué)　　號(hào)：　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)老師：　　　　　　　　　　　　　　 目　　錄 1.工藝過程卡…………………………………………………………………… 2.工序卡………………………………………………………………………… 3.零件圖………………………………………………………………………… 4.零件毛坯合圖………………………………………………………………… 5．夾具總裝圖…………………………………………………………………… 6．零件圖01…………………………………………………………………… 7．零件圖02……………………………………………………………………… 8．刀具工作圖…………………………………………………………………… 9．量具工作圖…………………………………………………………………… 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 頁 第 頁 材 料 牌 號(hào) 45鋼 毛 坯 種 類 模鍛 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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 0 鍛 模鍛 01 熱處理 正火熱處理 03 銑 銑左端面、鉆中心孔 X53K 游標(biāo)卡尺、專用銑床夾具 05 銑 銑右端面、鉆中心孔且保證總長(zhǎng)370mm X53K 游標(biāo)卡尺、專用銑床夾具 10 粗車 粗車各段外圓及端面 C620-1 游標(biāo)卡尺、兩頂尖裝夾、90 0 外圓車刀 15 半精車 粗車各段外圓及端面 C620-1 游標(biāo)卡尺、兩頂尖裝夾、90 0 外圓車刀 20 銑 銑φ30k6，φ25k6，φ20h6，φ24各段外圓的鍵槽 X53K 游標(biāo)卡尺、專用銑床夾具、直柄鍵槽銑刀 25 車 車M24X1.5的螺紋 C620-1 專用量具、兩頂尖裝夾、螺紋車刀 30 熱處理 φ30f7兩節(jié)外圓表面需高頻淬火hrc40-45 35 粗磨 粗磨φ30k6，φ25k6，φ20h6及φ30f7兩節(jié)，各段外圓 M1432 兩頂尖裝夾、選用單頭雙限卡規(guī) M1432 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 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 頁 第 頁 材 料 牌 號(hào) 45鋼 毛 坯 種 類 模鍛 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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 40 精磨 精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6 ，各段外圓 M1432 兩頂尖裝夾、選用單頭雙限卡規(guī) 45 去毛刺 50 檢驗(yàn) 55 入庫 M1432 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 銑 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 1 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序03 銑左端面鉆中心孔 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) X53K 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用銑床夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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 銑左端面 游標(biāo)卡尺、專用銑床夾具 2 鉆B型中心孔 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） 銑 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 2 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序05 銑右端面鉆中心孔 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) X53K 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用銑床夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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 銑右端面 游標(biāo)卡尺、專用銑床夾具 2 鉆B型中心孔 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） 粗車 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 3 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序10 粗車各段外圓端面 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) C620-1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 兩頂尖裝夾 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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（臺(tái)階） 切削深度（臺(tái)階） 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φ33外圓，保證長(zhǎng)度5mm 游標(biāo)卡尺、兩頂尖裝夾、90 0 外圓車刀 380 44.1 0.33 1.3 1 4.5s 2 粗車φ31.415外圓 380 44.1 0.33（0.30） 1.3（1.5） 1 122.97s 3 粗車φ26.415外圓,保證長(zhǎng)度114mm 380 44.1 0.33（0.30） 1.3（1.5） 1 43.04s 4 粗車φ21.4外圓,保證長(zhǎng)度31mm 380 44.1 0.33（0.30） 1.3（1.5） 1 17.44s 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） 半精車 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 4 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序15 半精車各段外圓及端面 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) C620-1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 兩頂尖裝夾 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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 半精車φ30.4外圓 游標(biāo)卡尺、兩頂尖裝夾、90 0 外圓車刀 2 半精車φ29外圓 3 半精車φ25.4外圓 4 半精車φ24外圓 5 半精車φ20.4外圓 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） 銑鍵槽 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 5 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序20 銑φ30k6，φ25k6，φ20h6，φ24各段外圓的鍵槽 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) X53K 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用銑床夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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φ30k6上的鍵槽，槽寬8mm 游標(biāo)卡尺、直柄鍵槽銑刀 2 銑φ25k6上的鍵槽，槽寬6mm 3 銑φ20h6上的鍵槽，槽寬5mm 4 銑φ24上的鍵槽，槽寬5mm 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） 車螺紋 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 6 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序25 車M24X1.5螺紋 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) C620-1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 兩頂尖裝夾 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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 車M24X1.5螺紋 專用量具、螺紋車刀 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） 粗磨 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 7 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序35 粗磨φ30粗磨φ30k6，φ25k6，φ20h6，φ30f7兩節(jié)，各段外圓 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) M1432 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 兩頂尖裝夾 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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 粗磨φ30k6外圓 選用單頭雙限卡規(guī) 2 粗磨φ25k6外圓 3 粗磨φ20h6外圓 4 粗磨φ30f7兩節(jié)外圓 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） 精磨 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 31288 產(chǎn)品名稱 零件名稱 軸 共 8 頁 第 8 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 工序40 精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6 ，各段外圓 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 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) M1432 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 兩頂尖裝夾 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 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 精磨φ30k6外圓 選用單頭雙限卡規(guī) 2 精磨φ25k6外圓 3 精磨φ20h6外圓 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） 零件圖 零件毛坯合圖 夾具總裝圖 夾具零件圖 刀具工作圖 量具工作圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ?！　I(yè) 　機(jī)械制造及自動(dòng)化　　　　　 班　　級(jí)：　機(jī)制　　　　　　　　 姓　　名：　　　　　　　　　　　 學(xué)　　號(hào)：　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)老師：　　　　　　　　　　　　　　 目　　錄 第一部分　工藝設(shè)計(jì)說明書……………………………………………………………………………2 第二部分　第XX號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說明書……………………………………………………………3 第三部分　第XX號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說明書…………………………………………………………… 第四部分　第XX號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說明書…………………………………………………………… 第五部分　畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)……………………………………………………………………………… 第六部分 參考資料…………………………………………………………………………………… 第一部分　工藝設(shè)計(jì)說明書 1.零件圖工藝性分析 1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 從傳動(dòng)軸的受力分析可知，它受扭轉(zhuǎn)一彎曲復(fù)合作用力，由于其承受中等載荷，工作又較平穩(wěn)，沖擊力很小，所以可采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的45號(hào)鋼，坯料用熱軋圓鋼。為了改善組織、提高力學(xué)性能，坯料要經(jīng)過正火熱處理 1.2零件技術(shù)條件分析 外圓尺寸精度 ：φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺紋； 外圓形狀位置精度 ：要求為φ30f7兩軸節(jié)相對(duì)φ30k6，φ20h6，φ25k6 φ30f7兩軸節(jié)表面需高頻淬火； 外圓表面質(zhì)量 ：φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6的表面質(zhì)量要求 Ra均為0.8um， 其它面Ra為12.5um 1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 軸的鍛件強(qiáng)度較高，形狀比較簡(jiǎn)單，外輪廓尺寸不大，在軸徑φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6，及M24X1.5的螺紋上均開有鍵槽，且軸兩端帶有B型中心孔。 結(jié)論：軸的結(jié)構(gòu)較規(guī)則，在加工鍵槽和B型中心孔時(shí)，采用專用夾具定位和夾緊，螺紋加工安排在半精加工后，精加工前進(jìn)行。 2.毛坯選擇 2.1毛坯類型 在傳遞力矩過程時(shí)要承受很強(qiáng)的沖擊力和很大的交變載荷, 要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性,而且其輪廓形狀不復(fù)雜,故采用鍛件； 零件尺寸不大，而且零件屬于批量生產(chǎn),故采用模鍛。 2.2毛坯余量確定 毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，但是毛坯制造費(fèi)用會(huì)提高，在確定毛坯時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工和毛坯制造兩方面考慮。 2.2.1 1）.鍛件公差等級(jí)：由該零件的功能和技術(shù)確定其鍛件公差等級(jí)為普通級(jí)； 2）.鍛件質(zhì)量Mf ：根據(jù)鍛件成品質(zhì)量1.94g估算； 3）.分析鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)s：S=Mf/Mn 該零件為圓形，假設(shè)其最大直徑φ37長(zhǎng)為375則在：Mn=π/4 d2 hρ S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm/316300.05mm=0.726 由于0.726介于0.63和1之間，故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)S屬S 1 級(jí)。 4）.鍛件材質(zhì)系數(shù)M：由于該零件材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi) 1級(jí)； 5）.零件表面粗糙度 由零件圖知，除φ30k6，φ30f7兩節(jié)，φ25k6，φ20h6的表面質(zhì)量Ra為0.8um 外，其余各加工表面Ra為12.5um； 2.2.2 初步確定機(jī)加工余量及毛坯尺寸，初選毛坯尺寸公差 根據(jù)毛坯尺寸公差，鍛件質(zhì)量，材質(zhì)系數(shù)，形狀復(fù)雜系數(shù)，初步確定本零件毛坯尺寸允許偏差， 根據(jù)鍛件質(zhì)量，零件表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)查參考書[1]中表5-9，由此查得單邊余量： 零件 尺寸 初選厚度方向 單邊加工余量 初選水平方向 單邊加工余量 確定厚度方向 單邊加工余量 確定水平方向 單邊加工余量 初選 鍛件尺寸 偏差 φ30k6 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ34 +1.2 -0.6 φ30f7兩節(jié) 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ34 +1.2 -0.6 φ29 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ34 +1.2 -0.6 φ25k6 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ29 +1.1 -0.5 φ24 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ29 +1.1 -0.5 115 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 115 +1.4 -0.6 φ20h6 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ24 +1.1 -0.5 32 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 33 +1.2 -0.6 φ33 1.7——2.2 2.0——2.5 2 φ37 +1.2 -0.6 370 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 375 +1.7 -0.8 5 1.7——2.2 2.0——2.5 2.5 10 +1.1 -0.5 2.2.3驗(yàn)證上述余量是否滿足要求 計(jì)算同上得，鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)s= S=Mf/Mn=Vf/Vn=229712.195 mm/316300.05mm=0.726 ，S屬于S 1級(jí)；查表得，機(jī)械加工余量與上述相同，滿足要求。 2.3毛坯－零件合圖草圖 3．機(jī)加工工藝路線確定 3.1加工方法分析確定 （1）φ30k6外圓------→粗車（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→粗磨（IT8級(jí)，Ra0.8um）------→精磨（IT6級(jí)，Ra0.8um） （2）φ25k6外圓------→粗車（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→粗磨（IT8級(jí)，Ra0.8um）------→精磨（IT6級(jí)，Ra0.8um） （3）φ20h6外圓------→粗車（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→粗磨（IT8級(jí)，Ra0.8um）------→精磨（IT6級(jí)，Ra0.8um） （4）φ30f7外圓------→粗車（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→ 熱處理（φ30f7兩節(jié)外圓表面局部高頻淬火）------→磨削（IT7級(jí)，Ra0.8um） （5）2M24X1.5螺紋------→粗車（IT12級(jí)，Ra12.5um）------→半精車（IT9級(jí)，Ra3.2um）------→銑鍵槽（IT9級(jí)，Ra12.5um）------→車螺紋（配螺母） 3.2加工順序的安排 銑端面鉆中心孔保證總長(zhǎng)370mm，粗車各外圓和臺(tái)階端面，半精車各段外圓和切各段3X0.5退刀槽， 加工φ30k6，φ25k6，φ20h6，及φ24各段的鍵槽，隨后車M24X1.5的螺紋，局部熱處理φ30f7兩節(jié)表面進(jìn)行高頻淬火，最后粗精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6外圓及φ30f7兩節(jié)外圓表面，保證表面質(zhì)量Ra為0.8um。 3.3定位基準(zhǔn)選擇 3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇：粗車時(shí)以外圓和兩側(cè)端面為粗基準(zhǔn)； 3.3.2精基準(zhǔn)的選擇：以兩側(cè)端面中心孔為精基準(zhǔn)定位。 3.4加工階段的劃分說明 加工階段分為：粗加工階段為工序3、5、10；半精加工階段為工序15，20，25，30；精加工階段為工序35，40； 方案討論：M24X1.5的螺紋加工安排在半精加工后，精加工前進(jìn)行，故放到半精加工階段來實(shí)現(xiàn)。 3.5主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖 工序3.銑左端面，鉆中心孔 工序5.銑右端面，鉆中心孔 工序10. 粗車各段外圓及端面 工序15 半精車各段外圓及端面 工序20 銑φ30k6，φ25k6，φ20h6，φ24各段外圓的鍵槽 工序25. 車M24X1.5的螺紋 工序30.φ30f7兩節(jié)外圓表面需高頻淬火hrc40-45 工序35.粗磨φ30k6，φ25k6，φ20h6，φ30f7兩節(jié)，各段外圓 工序40 精磨φ30k6，φ25k6，φ20h6 ，各段外圓 工序45去毛刺； 工序50檢驗(yàn)； 工序55入庫. 4.工序尺寸及其公差確定 4.1工序尺寸確定 加工表面 工序余量（雙邊） 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um 粗 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨 粗 半精 粗磨 精磨 φ30k6外圓 2.6 1.0 0.3 0.1 φ31.4150 -0.39 φ30.4150 -0.062 φ30.1150 -0.025 φ30.0150 -0.013 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 Ra0.8 φ25k6外圓 2.6 1.0 0.3 0.1 φ26.4150 -0.33 φ25.4150 -0.052 φ25.1150 -0.021 φ25.0150 -0.013 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 Ra0.8 φ20h6外圓 2.6 1.0 0.3 0.1 φ21.40 -0.33 φ20.40 -0.052 φ20.10 -0.021 φ200 -0.013 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 Ra0.8 φ30f7外圓 2.6 1.0 0.3 φ31.380 -0.46 φ30.380 -0.052 φ29.980 -0.021 Ra12.5 Ra3.2 Ra0.8 加工表面 工序余量（雙邊） 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um 粗車 半精車 半精車 粗車 半精車 半精車 粗車 半精車 半精車 φ29 2.6 1.0 1.4 φ31.40 -0.46 φ30.40 -0.062 φ290 -0.052 Ra12.5 Ra3.2 Ra3.2 φ24 2.6 1.0 1.4 φ26.40 -0.33 φ25.40 -0.052 φ240 -0.052 Ra12.5 Ra3.2 Ra3.2 115 1.5 （單邊） 1.0 （單邊） 1140 -0.54 1150 -0.54 Ra12.5 Ra3.2 32 1.5 （單邊） 1.0 （單邊） 310 -0.39 320 -0.39 Ra12.5 Ra3.2 5 1.5 （單邊） 1.0 （單邊） 60 -0.18 50 -0.18 Ra12.5 Ra3.2 370 2.5 3700 -0.89 Ra12.5 4.2軸向尺寸的工序尺寸鏈圖 5.設(shè)備及其工藝裝備確定 5.1選擇機(jī)床和夾具 1）.工序03、05是銑端面和鉆中心孔，可采用專用夾具在X53K銑床上加工； 2）.工序10、15、25是粗車、半精車、車螺紋各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)，不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床能夠滿足使用要求，又由于要求的精度較高，表面粗糙度值較小，需選用較精密的車床才能滿足要求，因此選用C620-1，使用通用夾具（兩頂尖）裝夾； 3）工序20是銑鍵槽，可采用專用夾具在立式銑床上加工，故選X53K； 4）工序40，45是磨削外圓， 使用專用磨床夾具，選用臥式磨床M1432； 5.2選擇刀具 1）工序03、05在銑床上加工，一般都選用硬質(zhì)合金端銑刀； 2）工序10、15、25在車床上加工，一般都選用硬質(zhì)合金車刀，加工剛質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，為了提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，選用90度車刀，螺紋車刀和鏜刀，切槽刀宜選用高速鋼； 3）工序20銑鍵槽，零件要求銑切寬度分別為5h9，6h9，8h9故所選直柄鍵槽銑刀分別為5e8 GB/T1112.1-1997，6e8 GB/T1112.1-1997，8e8 GB/T1112.1-1997； 5.3選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差 選擇量具 粗加工外圓 φ31.4 0.39 讀數(shù)值0.02，測(cè)量范圍0—150游標(biāo)卡尺 φ26.4 0.33 粗加工軸向尺寸 116 0.54 33 0.39 6 0.18 半精加工軸向尺寸 115 0.54 32 0.39 5 0.18 半精加工外圓 φ30.4 0.062 讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍75—100外徑千分尺 φ25.4 0.052 φ20.4 0.052 粗，精磨外圓 φ30k6 0.013 選用單頭雙限卡規(guī)（GB6322—86） φ25k6 0.013 φ20h6 0.013 φ30f7 0.021 6．切削用量及工時(shí)定額確定 工序10（參考書[1]） 本道工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚺_(tái)階面和外圓）已知加工材料為45鋼，6b=670mpa，鍛件有外皮，機(jī)床為CA6140，工件采用兩頂尖裝夾。 （1）.確定粗車外圓φ33的切削用量，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金車刀，刀桿尺寸BXH=16mmX25mm 刀片厚為4.5mm，根據(jù)[1]表5-113，選擇刀具幾何角度Λs=00 ， γo=120 ， αo=60 αo’=40 κr=90 0 ，κr’=100 ，γε=0.8mm a.確定被吃刀量ap 粗車雙邊余量為2.6mm，則ap=1.3mm b.確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-114在粗車鋼料，刀桿尺寸16X25mm，ap〈3mm，工件直徑在20—40mm時(shí)f=0.3—0.5mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量f=0.33mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)： 根據(jù)表5-55，C620-1車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力Fmax=3530N 根據(jù)表5-123，當(dāng)鋼料6b=570—670mpa，ap〈2mm，f〈0.75mm/r，κr=45 0 ，V=65m/min時(shí)，進(jìn)給力Ff=760N。 Ff的修正系數(shù)為Kr。Ff=1.0，KΛsFf=1.0， KkTFf=1.17故實(shí)際進(jìn)給力為Ff=760X1.17=889.2N Ff〈Fmax，所選的進(jìn)給量f=0.33mm/r可用。 C .選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取1m，車刀的耐用度為T=60min。 d .確定切削速度V 根據(jù)表5-120，當(dāng)用YT5硬質(zhì)合金車刀加工6b=600--700mpa，鋼料ap〈3mm，f〈0.75mm/r，V=109m/min切削速度的修正系數(shù)為Ksv=0.8, Ktv=0.65, KKTv=0.81, KTv=1.0, Kmv=Kkv=1.0故，V109X0.8X0.81=45.9m/min，n=1000v/3.14d=1000X45.9/3.14X37=395.1r/min 按C620-1車床的轉(zhuǎn)速，選擇n=380 r/min，則實(shí)際切削速度V=44.1m/min e.校驗(yàn)機(jī)床功率：由表5-125，當(dāng)6b=580—970mpa，HBS=166—277，ap〈2mm，f〈0.75mm/r，V=44.1m/min時(shí)，Pc=1.7KW 切削功率的修正系數(shù)為KTrPc=1.13, KkrPc=1.17，Kr。Pc=KMPc=KkPc=1.0，KSPc=0.8，KtPc=0.65，故實(shí)際切削時(shí)的功率為Pc=0.72KW 根據(jù)表5-29，當(dāng)n=120r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率PE=5.9KW，Pc〈 PE，故所選切削用量在C620-1車床上進(jìn)行最后確定的切削用量為：ap=1.3mm，f=0.33mm/r，V=44.1m/min，n=380 r/min。 （2）. 確定粗車外圓φ31.4mm及臺(tái)階面的切削用量，采用車外圓φ33的刀具加工這些表面，加工余量皆可一次走刀切除，車外圓φ31.4mm的ap=1.3mm，f1=0.33mm/r，臺(tái)階面的ap=1.5mm，f2=0.30mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車外圓φ33的轉(zhuǎn)速相同。 （3）.確定粗車外圓φ26.4mm及臺(tái)階面的切削用量，采用車外圓φ33的刀具加工這些表面，加工余量皆可一次走刀切除，車外圓φ26.4mm的ap=1.3mm，f1=0.33mm/r，臺(tái)階面的ap=1.5mm，f2=0.30mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車外圓φ33的轉(zhuǎn)速相同。 （4）. 確定粗車外圓φ21.4mm及臺(tái)階面的切削用量，采用車外圓φ33的刀具加工這些表面，加工余量皆可一次走刀切除，車外圓φ21.4mm的ap=1.3mm，f1=0.33mm/r，臺(tái)階面的ap=1.5mm，f2=0.30mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車外圓φ33的轉(zhuǎn)速相同。 基本時(shí)間 （1） 確定粗車外圓φ33的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車外圓基本時(shí)間：Tj1=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=7.5mm,L1=ap/tankr+(2--3),kr=90 0 ,L1=2mm,L2=0,L3=0, f=0.33mm/r，n=380 r/min,i=1 Tj1=7.5+2/0.33*380=4.5s （2） 確定粗車外圓φ31.4的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車外圓基本時(shí)間：Tj2=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=250mm,L1=ap/tankr+(2--3),kr=90 0 ,L1=2mm,L2=0,L3=0, f1=0.33mm/r，f2=0.30mm/r，n=380 r/min, i=1 Tj2=(250+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=122.97s （3） 確定粗車外圓φ26.4的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車外圓基本時(shí)間：Tj3=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=83mm,L1=ap/tankr+(2--3),kr=90 0 ,L1=2mm,L2=0,L3=0, f1=0.33mm/r，f2=0.30mm/r，n=380 r/min, i=1 Tj3=(83+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=43.04s （4） 確定粗車外圓φ21.4的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21車外圓基本時(shí)間：Tj4=（L+L1+L2+L3）*i/nf， L=29.5mm,L1=ap/tankr+(2--3),kr=90 0 ,L1=2mm,L2=0,L3=0, f1=0.33mm/r，f2=0.30mm/r，n=380 r/min, i=1 Tj4=(29.5+2)/0.33*380+(2.5+2)/0.30*380=17.44s 確定工序10的基本時(shí)間：Tj= Tj1+ Tj2+ Tj3+ Tj4=（4.5+122.97+43.04+17.44）s=187.95s 第二部分　第20號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說明書 1.工序尺寸精度分析 工序加工要在軸φ25.40 -0.052的外圓表面上銑鍵槽保證尺寸20.50 -0.52，鍵槽寬為6h9mm；無其它技術(shù)要求，該工序在立式銑床上加工，零件屬中批量生產(chǎn)。 2.定位方案確定 理論上限制自由度分析：槽寬由定尺寸刀具保證；保證槽深應(yīng)限制：x移動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng);保證鍵槽長(zhǎng)度應(yīng)限制：x移動(dòng)；保證鍵槽對(duì)稱度應(yīng)限制：y移動(dòng),z轉(zhuǎn)動(dòng)； 綜合結(jié)果限制：x移動(dòng)、y移動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、z轉(zhuǎn)動(dòng),z移動(dòng)； 實(shí)際上限制自由度分析：V形塊定位φ30.40 -0.052限制：y移動(dòng)、z移動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、z轉(zhuǎn)動(dòng)，大頭端面用定位銷定位限制：x移動(dòng)； 綜合結(jié)果實(shí)際限制：x移動(dòng)、y移動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、z轉(zhuǎn)動(dòng)、z移動(dòng)； 3.定位誤差分析計(jì)算 工件采用V形塊定位，對(duì)稱度分析： 基準(zhǔn)不重合誤差為：jb=0.02mm，基準(zhǔn)位移誤差為：Δdb=0 則：△dw=△jb+△db=0.02mm 對(duì)尺寸20.50 -0.52分析： 基準(zhǔn)不重合誤差為：jb=0.02+0.026=0.046mm 基準(zhǔn)位移誤差為：Δdb=0.707T（d）=0.707X0.062=0.044mm 則：△dw=△jb+△db=0.09mm 由于T=0.52 mm，T/3=0.173mm,即△dw≤T/3，故該夾具能夠滿足加工要求. 4.夾緊方案及元件確定 本套夾具采用鉸鏈壓板夾緊； 工件在加工時(shí)所受的力主要是切削力F，由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-7得切削力的計(jì)算公式：Fx=667DsKp=667x7x700x650/726≈1083N 實(shí)際所需加緊力與計(jì)算加緊力之間的關(guān)系為：(K由表1-2-2查得為1.15) F=KFx=1.15X1083==1245.45N 5.夾具總裝草圖 第三部分　第10號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說明書 1.工序尺寸精度分析 粗車軸各段外圓保證尺寸φ33，φ31.4，φ26.4，φ21.4公差等級(jí)為IT12。 2.刀具類型確定 此道工序保證的尺寸精度要求不高可用游標(biāo)卡尺測(cè)量，屬粗加工，因此可用90度外圓車刀。 3.刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定（數(shù)據(jù)來源參考書[3]） 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù)來源或公式計(jì)算 采用值 1 車刀外行 表2-6、2-7 焊接式900 強(qiáng)力外圓車刀 2 刀片材料 YT5 刀桿材料 45鋼 3 幾何角度 表2-8、2-9 Λs=00 γo=120 αo=60 αo’=40 κr=90 0 κr’=100 γε=0.8mm 4 斷削參數(shù) 前面型式 表2-11、2-12（f=0.33mm/r） 帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面 Ln=8.5m,γo 1= -200 br1=0.6 qn=9.3 5 過渡刃 表2-13（ap=1.3mm） 直線過渡刃 Kre=450 bε=1 6 刀片型號(hào) 表2-3 A420 L=20 ,B=12 ,C=7,R=12.5,r=1 e=0.8 7 車刀外型 結(jié)構(gòu)尺寸 表2-1、2-2、2-5 BxH=20x30 L=150 M=8(900 彎頭車刀) 8 刀槽 型式 表2-4 Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443 Γc=γo-γj=120 -18.30 Hc=H+(1~2)-cCosαo/Cos( αo+ γc) =30+1-7Cos5/Cos( 50 +6.30 )=31-7x1/1=24 Bc=B-C*tg(αo+γc) =12-7tg(60 +5.30 )=10.6 Lc=L-CCosαo/Cos( αo+γc)*tgαo’ =20-7.Cos5/Cos( 60 +5.30 )*tg5 =20-7x0.08=19.4 Γj= 18.30 Γc= 5.30 Hc=24mm Bc=10.6mm Lc=19.4mm 4.刀具工作草圖 第四部分　第40號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說明書 1.工序尺寸精度分析 對(duì)軸外圓φ30k6選基孔制，首先確定被測(cè)軸的極限偏差，查[4]公差書第三章極限與配合標(biāo)準(zhǔn)得φ30k6的上偏差es= -0.009mm,下偏差ei= -0.025mm。公差等級(jí)為IT6。 2.量具類型確定 軸的外圓φ30k6的量具用卡規(guī)，量具測(cè)量面的材料用硬質(zhì)合金，測(cè)量面的硬度為58-65HRC，其它部分的材料為45鋼。 3.極限量具尺寸公差確定 （1）確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書表6-1得IT6尺寸φ30k6的量規(guī)公差為T=0.0024mm,位置要素Z=0.0028mm.。 （2）計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差： φ30k6 通規(guī)：上偏差=es-Z+T/2=--0.009-0.0028+0.0012=-0.0106mm 下偏差=es-Z-T/2=--0.009-0.0028-0.0012=-0.013mm 磨損極限= es=-0.009mm 止規(guī)：上偏差=ei+T=-0.025+0.0024=-0.0226mm 下偏差=ei=-0.025mm 4.極限量具尺寸公差帶圖 5. 極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第五部分　畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 第六部分 參考資料 [1]機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南： 主編： 崇凱 化學(xué)工業(yè)出版社 [2] 機(jī)械制造工藝學(xué)： 主編： 鄭修本 機(jī)械工業(yè)出版社 [3]刀具課程設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 公差配合與技術(shù)測(cè)量 主編： 徐茂功 桂定一 機(jī)械工業(yè)出版社