輸出軸的機械加工工藝規(guī)程及銑鍵槽夾具設計【工藝裝備含4張CAD圖紙】

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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。關鍵詞：輸出軸；工藝規(guī)程；夾具設計AbstractThe main function of the output shaft parts is to support the parts and transmit the power. This paper is a typical output shaft parts, for example, the parts of the machining process specifications and special fixture design. For the processing and design of technological rules, after analyzing the function of the output shaft parts and the processing technology, two process schemes are stabilized first, and then the best scheme is selected. Output shaft parts of the mechanical performance requirements are relatively high Oh, in general, the choice of forgings as rough.Key words: output shaft; process specification; fixture design目錄摘要 ..........................................................................................0ABSTRACT......................................................................................11 引言 .......................................................................................32 輸出軸的機械加工工藝規(guī)程設計 ...............................................................42.1 零件工藝性分析及生產(chǎn)類型確定 ...........................................................42.1.1 零件的作用 .........................................................................42.1.2 零件的工藝分析 .....................................................................42.1.3 確定零件的生產(chǎn)類型 ................................................................5通過分析和常識知道，這個零件屬于大批大量生產(chǎn) ..............................................52.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 ...............................................................52.2.1 選擇毛坯種類 .......................................................................52.2.2 尺寸的確定 .........................................................................52.3 選擇加工方法，擬定工藝路線 .............................................................62.3.1 定位基準的選擇 .....................................................................62.3.2 零件表面加工方法的選擇 ..............................................................62.3.3 加工階段的劃分 .....................................................................72.3.4 工序集中與分散 .....................................................................72.3.5 工序順序的安排 .....................................................................72.3.6 確定工藝路線 .......................................................................72.3.7 加工設備及工藝裝備選擇 .............................................................82.3.8 工序間余量和工序尺寸的確定 .........................................................92.3.9 切削用量及基本時間定額的確定 ......................................................123 專用夾具設計 ..............................................................................253.1 夾具設計中的特點 .......................................................................253.2 夾具分類 ...............................................................................263.3 銑鍵槽夾具設計 .........................................................................263.3.1 確定設計方案 .......................................................................263.3.2 定位原理 ...........................................................................26參考文獻 .....................................................................................28致 謝 ......................................................................................291 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(shù)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(chǎn)，向工人和工程技術(shù)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(shù)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(shù)文件及查閱技術(shù)文獻等各個方面得到一次綜合性訓練。（6） 知道根據(jù)被加工零件的技術(shù)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(gòu)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(nèi)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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(cè)面和 Ф80 內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(diào)質(zhì)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(jié) 構(gòu)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(chǎn)類型 通過分析和常識知道，這個零件屬于大批大量生產(chǎn)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(jié)構(gòu)復雜的軸，質(zhì)量允許下采用鍛件啦。由于毛坯經(jīng)過加熱，鍛造后能使金屬內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)；模鍛適用于大批量生產(chǎn)，而且毛坯制造精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率高，可以鍛造形狀復雜毛坯啦。本零件為大批大量生產(chǎn)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(jù)產(chǎn)品零件來設計的哦，經(jīng)查《機械加工工藝手冊》 、 《金屬機械加工工??2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??3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(jié)構(gòu)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(chǎn)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(nèi)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(shù)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(nèi)孔 12 .5um 粗鏜φ80 的內(nèi)孔 IT 7 3 .2um 粗鏜→ 半精鏜→精鏜φ104 的內(nèi)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(zhì)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(chǎn)率，去除內(nèi)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(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)，并且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)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(nèi)應力了，然后呢再進行機械加工。調(diào)質(zhì)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(diào)質(zhì)；工序 30：半精車、精車各外圓表面；工序 35：粗鏜 φ50，φ80，φ104 的內(nèi)孔；工序 40：半精鏜，精鏜 φ80 的內(nèi)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(diào)質(zhì)；工序 30：粗鏜 φ50，φ80，φ104 的內(nèi)孔；工序 35：半精鏜，精鏜 φ80 的內(nèi)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(jù)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(shù)比較少了，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)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(chǎn)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?？蛇x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(chǎn)率的高低了，工件的加工精度，已加工表面的質(zhì)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(zhì)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(shù)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(jīng)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工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)精度/mm 表面 粗糙度 Ra/um工序的 基本尺寸/mm表注工 序尺寸個公差/mm粗車 3．0 IT11 12.5 176 Ф176 04.?毛坯 ±2 179 Ф179±2表 2.3 外圓柱面 φ55 軸段加工余量計算工序工序的 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表 面 粗糙度 Ra/um工序 基本尺寸/mm表注工 序尺寸公差/mm精 車 1.0 IT7 1.6 55 Ф55 019.?半精車 2.0 IT11 3.2 56 Ф56 20.粗車 3.0 IT11 6.3 58 Ф58 3.?毛坯 ±2 61 Ф61±2表 2.4 外圓柱面 φ60 軸段加工余量計算工序工序 名稱 工序間的 余量/mm 經(jīng)濟 精度/mm 表面 粗糙度 Ra/um工序 基本尺寸/mm表注 工序尺寸公 差/mm精車 1．0 IT7 1.6 60 Ф60 019.?半精車 2.0 IT11 3.2 61 Ф61 20.粗車 3.0 IT11 6.3 63 Ф63 3.?毛坯 ±2 66 Ф66±2表 2.5 外圓柱面 φ65 軸段加工余量計算工序工序 名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟精 度/mm 表面 粗糙度 Ra/um工序 基本尺寸/mm表注 工序尺寸公差/mm精 車 1.0 IT6 1.6 65 Ф65 019.?半精 車 2.0 IT10 3.2 66 Ф66 20.粗車 3.0 IT12 6.3 68 Ф68 3.?毛 坯 ±2 71 Ф71±2表 2.6 外圓柱面 φ75 軸段加工余量計算工序工序 的名稱 工序間的 余量/mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度 Ra/um工序基本尺寸/mm表注工序尺寸公差/mm精 車 1．0 IT6 1.6 75 Ф75 019.?半 精車 2.0 IT10 3.2 76 Ф76 20.粗 車 3 。0 IT12 6.3 78 Ф78 3.?毛 坯 ±2 81 Ф81±2表 2.7 φ104 內(nèi)孔加工余量計算工序工序的 名稱 工序 間余量/mm 經(jīng)濟精 度/mm 表 面粗工 序基本尺寸/mm表注工序尺寸公差/mm糙度 Ra/um粗 鏜 3．0 IT10 6.3 104 Ф104 140.?毛 坯 ±2 101 Ф101±2表 2.8 φ80 內(nèi)孔加工余量計算工序工序的名稱 工序間 余量/mm 經(jīng)濟精 度/mm 表面粗糙度 Ra/um工序 基本尺寸/mm表 注工序尺寸公差/mm精鏜 1．0 IT7 3.2 80 Ф80 03.?半的精鏜 2.0 IT8 6.3 79 Ф79 12.0粗的鏜 3.0 IT10 12.5 77 Ф77 .?毛 坯 ±2 74 Ф74±2表 2.9 φ50 內(nèi)孔加工余量計算工序工序 名稱 工序間余 量/mm 經(jīng)濟精 度/mm 表 面粗糙度 Ra/um工序 基本尺寸/mm表 注工序尺寸公差/mm粗 鏜 3． IT10 6.3 50 Ф50 10.?毛 坯 ±2 47 Ф47±2表 2.10 φ20 內(nèi)孔加工余量計算工序工序 工序間余量 /mm 經(jīng)濟精度/mm 表面粗糙度 Ra/um工序基本尺寸/mm表注工序尺寸公差/mm鉸 0. 3 IT7 3.2 20 Ф20 02.4?擴 孔 1 .7 IT10 6.3 19.7 Ф19.7 .07鉆 孔 1 8 IT12 12.5 18 Ф18 21.?毛 坯 0表 2.11 鍵槽的加工余量計算工序工序名 的稱 工序間余量/mm經(jīng)濟精 度/mm 表 面粗糙度 Ra/um工序 基本尺寸/mm表注 工序尺寸公差/mm精 銑 2．0 IT7 3.2 16 Ф16 043.?半精的銑 4.0 IT10 6.3 14 Ф14 1.0粗 銑 10.0 IT12 12.5 10 Ф10毛 坯 02.3.9 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(shù)，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(shù)。（一） 粗車 φ55 左端面 ① 加工的條件是 工件材料是 45#鋼且正火， 。 abGP60.??加工要求有：粗車 φ55 的 外圓端面了，表面粗糙度是 。 umRa5.12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 ， ， 09?kr 015?，,012??mrR5.② 計算切削用量 切削深度： ，一次切除就 OK 了。 ap.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)35.01.2.0fatcpv??（壽命選 T=60min）,式中 。 403?cv當切削條件變換時記得要加上修正系數(shù) 。查看在《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-kv18 中， , , ， , 。15.MVK8.0?SV1kv?rK97.0BV所以，= =165.4(m/mi)VpvcKfta45.01.2.0? 97.018.516.05.1632.0 ???C確定機床主軸轉(zhuǎn)速：= =877.3(r/min)wCsdn?3.按照機床的選取 n =900r / min 。所以實際切削速度= =169.55(m/min)10V?096?計算切削工時:式中， =30， ， ，所以nfllt2? 2dl?31l02?l= =0.07（min）1?6.093?（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， abGP60.??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 ， ， ，09?kr 015?,012??mrR5.② 計算切削用量 切削深度： ，一次切除就 OK 了。 ap.2?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 。45.01.2.0ftcVpvC?39?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查看《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18 中， VK, , ， , 。15.?MVK8.0SV1?kvkrv97.0?B所以呢，= =138.7（m/min）Vpvcfta45.01.2.0 97.018.15.4.5263.010. ??確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = =243.8(r/min)wCsdn??18.?按機床選取 n =250r/min。所以實際切削速度 = =142.2(m/min)10dV??02581?計算切削工時 nfllt21?,式中 ， ， ，所以 = =0.4 10（min）.9l31?l02lnfllt21??94.053?（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， abGP60.??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 ， ， ，09?kr 015?,012??mrR5.② 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。 ap5.1?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）,35.01.2.0ftcVpvC?式中 。37vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查看撒《金屬機械加工工藝人員手冊》表VK14-18， , , ， , 。15.?MVK8.0SV1?kvK0krv97.?B所以，= =120.11（m/min）Vpvcfta35.01.2.0 .081.156.3930152.0 ??確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = =639.15(r/min)11wCsdn??.?= =590.5(r/min)220sV650= =548.6(r/min)33wCs 7.= =479.8(r/min)4410wCsdVn??815.20?= =319.78(r/min)55s 79按機床選取 n =500r/min。所以實際切削速度 = =94.32(m/min)10dV?06??= =102.45(m/min)25= =109.89(m/min)3n7= =125.76(m/min)104dV??08?= =188.54(m/min)559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 cF??5=9.81zFFzCxpaFzyfnvzk式中： =270； =1.0； =0.765； =-0.1 5zzFzFzn956.0)637.().0(.??fnbmFk?89ra?1F?所以： （N）7.819.08956.04.186.0527.75 ??????z切削時消耗功率 為cP)(.1062.144kwVFcc ??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nflt21??14?l3l02?ll= =0.72（min）6.053?（b）車 Ф176 的左端面切削深度： ，一次切除。 map.1?進給量：根據(jù)《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 。45.01.2.0ftcVapvC?39?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查《金屬機械加工工藝人員手冊 》表 14-VK18， , , ， , 。15.?MVK8.0SV1?kvKkrv97.0?B所以，= =127.89（m/min）Vpvcfta45.01.2 .18.5194.063.152. ??確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = =231.64(r/min)wCsdn??7.?按機床選取 n =250r/min。所以實際切削速度 = =138.1 6(m/min)10V0256計算切削工時 ,式中 ， ， ，所以nflt21??3?l1l02?ll= =0.14（min）94.05?（四） 工序 30：粗鏜 φ50，φ80，φ104 的內(nèi)孔① 加工條件 工件材料是 45#鋼正火， abGP60.??加工要求：粗車各內(nèi)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 ， 09?kr， ， ,015??012?mrR5.?② 計算切削用量(a) 粗車 φ104 內(nèi)孔 切削深度： ，一次切除就好了。 ap5.1?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 。2.015.20ftcVpvC?39?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查《金屬機械加工工藝人員手冊 》表 14-VK18， , , ， ， , 。15.?MVK8.0SV1?kvK9.0kt 81.?krvK97.0BV所以，= =135. 56（m/min）Vpvcfta2.015.2.0 .81..52.563012.0 ??確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = =43 7。0(r/min)wCsdn??8.9?按機床選取 n =400r/min。所以實際切削速度 = =124.21(m/min)10V04.計算切削工時 ,式中 ， ， ，所以nfllt21??1?l3l02?l= =0.1 6（min）.04?(b) 粗車 φ80 內(nèi)孔 切削深度： ，一次切除。 map5.1?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 。2.015.2.0ftcVapvC?39?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查《金屬機械加工工藝人員手冊 》表 14-VK18， , , ， ， , 。15.?MVK8.0SV1?kvK9.0kt 81.?krv97.0BV所以，= =150.54（m/min）Vpvcfta2.015.2.0 .81..52.563012.0 ??確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = =618.21(r/min)wCsdn??74.?按機床選取 n =560r/min。所以實際切削速度 = =136.33(m/min)10V056計算切削工時 ,式中 ， ， ，所以nfllt21??13?ll02?l= =0.314（min）nfllt21??.0563?(c)粗車車 φ50 內(nèi)孔切削深度： ，一次切除。 map.1?進給量：根據(jù)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 。2.015.2.0ftcVapvC?39?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查卡《金屬機械加工工藝人員手冊 》表 14-VK18， , , ， ， , 。15.?MVK8.0SV1?kvK9.0kt 81.?krv97.0BV所以，= =140.22（m/min）Vpvcfta2.015.2.0 ...52.563012.0 ??確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = =970.76(r/min)wCsdn??4.?按機床選取 n =560r/min。所以實 際切削速度 = =13 0(m/min)10V906計算切削工時 ,式中 ， ， ，所以nflt21??17?l3l02?ll= =0. 11（min）.09?（五） 工序 35：半精鏜，精鏜 φ80 的內(nèi)孔①加工條件工件材料是 45#鋼調(diào)質(zhì) 。 abGP60.??加工要求：半精鏜 φ80 內(nèi)孔，表面粗糙度 Ra6.3um；精車 φ80 內(nèi)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 ， ， ,06?kr015?08??mrR1?②計算切削用量 (a)半精車 φ80 內(nèi)孔切削用量： ，一次切除就行。 map1?進給量：根據(jù)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) 21?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14-18，kv, , ，其余為 1 5.MVK81.0SV9.?ktK所以， =212×0.81×1.15×0.9=177.67（r/min）c確定機床主軸轉(zhuǎn)速：= （r/min）wCsdn?10?2.735.?按早機床選取 n =710r/min 。所以實際切削速度（r/min）8.10.?V計算切削工時,式中 ， ， ，所以nflt21??3l1l02l= =0.13（min）8.07?(b) 精車 φ80 內(nèi)孔切削用量： ，一次切除醒了。 map25.?進給量：根據(jù)《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 27?vc(m/min) ，當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 kv14-18， , , ，其余為 1 15.?MVK81.0SV9.?ktK所以， =277×0.81×1.15×0.9=232.20（r/min）vc確定機床主軸轉(zhuǎn)速：= （r/min）wCsdn?02.54.723?按機床選取 n =900r/min 。所以實際切削速度 （r/min）4.213095.71????dnV計算切削工時,式中 ， ， ，所以 = =0.1 4min）flt21??13?ll02?lflt2?.（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(diào)質(zhì) 。abGP60.??加工要求：車外圓 Ф55、φ60 、φ65 、φ75，表面粗糙度 Ra1.6um。機床：CK6140A 數(shù)控車床。刀具：選擇刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為 16mm×25mm ， ， ， ,09?kr 02?05??mrR5.0?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。 map1?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 。35.01.2.0ftcVapvC?327?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查看你《金屬機械加工工藝人員手冊》表VK14-18， , , ， , 。15.?MVK8.0SV1?kvK81.0krv97.?B所以，= =143.6（m/min）Vpvftca35.01.2.0 97.081..5.4.25.6373010 ??確定機床主軸轉(zhuǎn)速： = =79 5(r/min)11wCsdn??8.4?= =731 .07(r/min)220sV63.= =677.45(r/min)33wCs= =590.21(r/min)441sdn??78.1?按機床選取 n=500r/min。所以實際切削速度 = =126.34(m/min)01V05= =137.64(m/min)2nd?763= =148.54(m/min)13?8?= =170.43(m/min)04V0計算切削工時 ,式中 ， ， ，nflt21??197?l3l02?l所以 flt21= =0.71（min）4.03?（b）精車外圓 Ф55、φ60 、φ65 、φ75切削深度： ，一次切除就好了。 map5.0?進給量：根據(jù)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) 27?vc當切削條件變換時要加上修正系數(shù) 。查《金屬機械加工工藝人員手冊》 表在 14-18，kv, ,其余的修正系數(shù)均為 1。 81.0vkK?5.MV所以， =272×0.81×1.15=253.34（r/min）c確定機床主軸轉(zhuǎn)速：= =1454.21(r/min)11wCsdn??564.230?= =1333.89(r/min)22sV= =1232.31(r/min)330wCs .= =1068.89(r/min)441sdn??764.53?按機床選取 n =1200r/min。所以實際切削速度 = =209.23(m/min)01V02= =228.10(m/min)2d?6?= =246.87(m/min)13n?= =284.57(m/min)04V0127計算切削工時 ,式中 ， ， ，所以nflt21??9?l31l02?l= =0.834（min）.07?（七） 工序 45：鉆、擴、鉸 10Xφ20 的通孔① 加工條件工件材料是 45# 鋼調(diào)質(zhì) 。abGP60.??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, l 1 =130 擴孔刀：d=19.7;L=205;l=140 ； 鉸刀： d=20;L=195;l=60;d 1=16機床：Z525②計算切削用量 (a)鉆 10XФ18 的通孔鉆孔深度：h=30mm3d=24mm 。 刀具耐用度：根據(jù)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(jù)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：min)/(6.531.08872.4.5.02.4 rftdv???主軸轉(zhuǎn)速： （r/min）214?vn根據(jù)機床選取 n=1360(r/min) ，所以實際切削速度 （r/min）6.34108???dV計算切削工時 ,式中 ， ， ，所以nflt21??5?l31l2?ll= =0.22（min）.036?（九）工序 55:粗銑、精銑鍵槽① 加工條件 工件材料是 45#的 鋼調(diào)質(zhì)， 。abGP60.??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, d 1 =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。map2?進給量按在《實用機械加工工藝人員手冊》表 14-85 中選取 ，min)/(10fMc?。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：in)/(31fMz?25.03.26.0zpvftdCVa?，取 t=60min6.13?vC則 （m/min）4.3120.25.036?V機床主軸軸速 （r/min ）2.90.????dvn根據(jù)機床選取 n=80（r/min）計算切削工時(min)63.15101????Mzcflfht(b)精銑切削深度： ，長 50mm,一次切除就后 D 。map3?進給量按 Z 《實用機械加工工藝人員手冊 》表 14-8D5 選取 ，min)/(9fMc?。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in)/(26fMz?公式：25.03.26.0zpvftdCVa?，取 t=60min6.13?vC則 （m/min）43.26301.5.026??V機床主軸軸速 （r/min）27.681??dvn根據(jù)機床選取 n=65（r/min）計算切削工時Mzcfdlfht???1式中，l=50,l 1=2,d=16,h=a p=3,所以(min)86.125093??????Mzcfdlfht3 專用夾具設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(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。正確地設計并合理的使用夾具，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。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。本次的設計的夾具是銑鍵槽。3.1 夾具設計中的特點（1） 夾具的設計周期較短，一般不進行強度和剛度的計算。（2）專用夾具的設計對產(chǎn)品零件有很強的針對性。（3）確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率是夾具設計工作的主要任務，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。（4） 夾緊裝置的設計對整個夾具的結(jié)局有具定性的影響。設計一個好的夾具可以減少廢品率。3.2 夾具分類（1） 通用夾具通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化,而且具有一定通用性的夾具,如三爪自動定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和電子吸盤等。這類夾具適應性強,可用來裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化,且成為機床附件。其缺點是夾具的加工精度不高,生產(chǎn)率也較低,且較難裝夾形狀復雜的工件,一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。（2） 專用夾具這類夾具是專為零件的某一道工序的加工而設計和制造的。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中,常用各種專用夾具,可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設計周期較長、投資較大。（3） 可調(diào)夾具可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件,只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又可分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更廣;后者則是一種專用可調(diào)夾具,它按成組原理設計并能加工一族相似的工件,故在多品種,中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟效果。（4）組合夾具組合夾具是一種模塊化的夾具。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性,可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸,清洗后留待組裝新夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準備周期,元件能重復多次使用,并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點,因此組合夾具在單件、中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中,是一種較經(jīng)濟的夾具。組合夾具也已經(jīng)商品化。（5）自動線夾具自動線夾具一般分為兩種:一種為固定式夾具 ,它與專用夾具相似; 另一種為隨行夾具,使用中夾具隨著工件一起運動,并將工件沿著自動線從一個工位移至下一個工位進行加工。按使用機床可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行以及其他機床夾具等。這是專用夾具設計所用的分類方法。設計專用夾具時,機床的組別、型別和主要參數(shù)均已確定。它們的不同點是機床的切削成形運動不同,故夾具與機床的連接方式不同。它們的加工精度要求也各不相同。按夾緊的動力源分類夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具、真空夾具、離心夾具等3.3 銑鍵槽夾具設計3.3.1 確定設計方案首先對零件圖各個尺寸進行分析，觀察其定位面和定位尺寸，大概確定的以 ?75 的表面進行定位加緊。主要定位原件為 V 形塊和壓板。3.3.2 定位原理利用兩個 V 型塊定位，同時采用鉸鏈壓板壓緊，對零件 Z 方向的移動，Y 方向的移動，Z 方向的轉(zhuǎn)動，Y 方向的轉(zhuǎn)動和 X 方向旋轉(zhuǎn)五個自由度的限制，即可使零件進行定位加工。為了防止我們?nèi)〕龉ぜ臅r間，工件和上 V 形塊間摩擦，我們采用 2 個彈簧，這樣我們松開螺母的時間通過彈簧力把上 V 形塊頂開，使之脫離工件，這樣我們便可以方便的裝卸工件，提高生產(chǎn)效率，如圖 5-1 所示。 圖 5-1 裝配體總 結(jié) 時間過的真快啊，為期這么久的的畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲?，F(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(jié)構(gòu)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?shù)闹匾?，這將直接影響到零件的加工質(zhì)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(jù)步驟一步一步的設計，幾經(jīng)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(chǎn)品的