輸出軸【長度380】加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)【含CAD高清圖紙和文檔】

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機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)課題：輸出軸零件工藝規(guī)程編制 專業(yè)：機(jī)械制造與自動化 班級：機(jī)制1班 學(xué)號： 姓名： 指導(dǎo)教師： 1 目 錄 一、序言 4 二、設(shè)計(jì)任務(wù) 5 三、輸出軸零件的工藝分析 5 3.1 零件的作用 5 3.2 零件的圖樣分析 5 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 4.1 確定毛坯的制造形式 5 4.2 基面的選擇 5 4.3 制定工藝路線 5 4.4 機(jī)械加工余量及工序尺寸的確定 7 4.5 確定切削用量及基本工時 8 五、銑鍵槽夾具的設(shè)計(jì) 17 5.1 問題的提出 17 5.2 夾具設(shè)計(jì) 17 5.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 17 5.2.2切削力和夾緊力計(jì)算 17 5.3零件加工誤差分析 19 5.4確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 20 5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 20 設(shè)計(jì)總結(jié) 22 參考文獻(xiàn) 23 一、序言 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。 通過本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉： 1. 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2. 通過繪制零件圖和工序圖,提高自己的計(jì)算機(jī)繪圖能力. 3. 學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 通過這次設(shè)計(jì)，掌握基本的零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。學(xué)會使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)到更多課堂上沒有的東西。 本說明書主要是CA6140臥式車床上的輸出軸的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)說明,由于自身能力水平有限，設(shè)計(jì)存在許多錯誤和不足之處，懇請老師給予指正，謝謝！ 二、設(shè)計(jì)任務(wù) 分析輸出軸的技術(shù)要求，并繪制零件圖。設(shè)計(jì)零件技術(shù)機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件。設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝裝備。 三、輸出軸零件的工藝分析 3.1 零件的作用 題目所給定的零件是車床的輸出軸，主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好。 3.2 零件的圖樣分析 （1）兩個mm的同軸度公差為mm。 （2）mm與mm的同軸度公差為mm。 （3）mm與mm的同軸度公差為mm。 （4）保留兩端中心孔A1，A2。 （5）調(diào)質(zhì)處理28-32HRC。 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼。考慮到機(jī)床在運(yùn)行中藥經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，以及加速轉(zhuǎn)動，所以零件在工作過程中則承受交變載荷及沖擊載荷，選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。 4.2 基面的選擇 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于一般輸出軸零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn);若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取輸出軸的兩端作為粗基準(zhǔn)。 （2）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(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 4.3 制定工藝路線 （1）工藝路線方案一 工序1 下料 棒料 工序2 熱處理 調(diào)質(zhì)處理28~32HRC 工序3 車 夾左端，車右端面，見平即可。鉆中心孔B2.5,粗車各端各部 見圓即可，其余均留精加工余量3mm 工序4 精車 夾左端，頂右端，精車右端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 工序5 車 倒頭裝夾工件，車端面保證總長380mm，鉆中心孔B2.5，粗 車外圓各部，留精加工余量3mm，與工序3相接 工序6 精車 倒頭，一頭一頂精車另一端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 工序7 磨 用兩頂尖裝夾工件，磨削兩處，至圖樣要求尺寸 工序8 磨 倒頭，用兩頂尖裝夾工件，磨削至圖樣要求尺寸 工序9 劃線 劃兩鍵槽線 工序10 銑 銑鍵槽兩處 工序11 檢驗(yàn) 按圖樣檢查各部尺寸精度 工序12 入庫 油封入庫 （2）工藝路線方案二 工序1 下料 棒料 工序2 車 夾左端，車右端面，見平即可。鉆中心孔B2.5,粗車各端各部 見圓即可，其余均留精加工余量3mm 工序3 車 倒頭裝夾工件，車端面保證總長380mm，鉆中心孔B2.5，粗 車外圓各部，留精加工余量3mm，與工序3相接 工序4 精車 夾左端，頂右端，精車右端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 工序5 精車 倒頭，一頭一頂精車另一端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 工序6 磨 用兩頂尖裝夾工件，磨削兩處，至圖樣要求尺寸 工序7 磨 倒頭，用兩頂尖裝夾工件，磨削至圖樣要求尺寸 工序8 劃線 劃兩鍵槽線 工序9 銑 銑鍵槽兩處 工序10 熱處理 調(diào)質(zhì)處理28~32HRC 工序11 檢驗(yàn) 按圖樣檢查各部尺寸精度 工序12 入庫 油封入庫 （3）工藝方案的比例與分析 上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先熱處理，調(diào)質(zhì)處理，然后再加 工輸出軸的各部的尺寸。方案二則相反，先是加工軸的各部尺寸，然后熱處理。兩種方案比較可以看出，方案一先熱處理可以使加工精度更精確，減少了加工誤差，不受熱處理影響尺寸，方案二選擇先加工，后熱處理，零件加工后受到熱處理影響，使零件尺寸產(chǎn)生變形，故而先加工后熱處理這種方案不合理，然而對于方案一與方案二比較，方案一得工序4和工序5與方案二的剛好相反，方案一得先精車一頭后車另一頭，更不合理，方案二的工序5和工序6這樣的順序更加合理，因?yàn)橄溶嚭缶囅鄬τ诖怪倍日`差之類的更小，而方案一，加工導(dǎo)致形位誤差更加嚴(yán)重。因此綜上所述，最后的加工路線如下： 工序1 下料 棒料 工序2 熱處理 調(diào)質(zhì)處理28~32HRC 工序3 車 夾左端，車右端面，見平即可。鉆中心孔B2.5,粗車各端各部 見圓即可，其余均留精加工余量3mm 工序4 車 倒頭裝夾工件，車端面保證總長380mm，鉆中心孔B2.5，粗 車外圓各部，留精加工余量3mm，與工序3相接 工序5 精車 夾左端，頂右端，精車右端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 工序6 精車 倒頭，一頭一頂精車另一端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 工序7 磨 用兩頂尖裝夾工件，磨削兩處，至圖樣要求尺寸 工序8 磨 倒頭，用兩頂尖裝夾工件，磨削至圖樣要求尺寸 工序9 劃線 劃兩鍵槽線 工序10 銑 銑鍵槽兩處 工序11 檢驗(yàn) 按圖樣檢查各部尺寸精度 工序12 入庫 油封入庫 以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程卡” 。 4.4 機(jī)械加工余量及工序尺寸的確定 “輸出軸”零件材料為45鋼，硬度為28-32HRC，生產(chǎn)類型為單件小批量生 產(chǎn)，采用鍛件。 根據(jù)原始數(shù)據(jù)及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸 如下： 外圓表面（） 考慮加工長度為400mm，由于原來的非加工表面的直徑為90，且表 面為自由尺寸公差，表面粗糙度為12.5，只要求粗加工，此時直徑余量2Z=2mm 已能滿足加工要求。 兩外圓加工表面 由于上述的外圓表面已加工成，故而先把其經(jīng)過粗加工加工成， 留了3mm精加工余量，然后經(jīng)過經(jīng)過精加工達(dá)到加工要求。確定如下工序尺寸及余量為： 粗車：mm 粗車：mm 2Z=2mm 粗車：mm 2Z=15mm 精加工：mm 2Z=3mm 兩個mm、一個mm、一個mm加工表面 由于上述的外圓表面均要經(jīng)過磨削，使其表面粗糙度達(dá)到1.6，才能滿足要求，故而確定如下工序尺寸及余量： （1） 兩個mm加工表面 粗車：mm 粗車：mm 2Z=2mm 粗車：mm 2Z=15mm 粗車: mm 2Z=10mm 精加工：mm 2Z=2.2mm 磨削：mm 2Z=0.8mm （2） 一個mm加工表面 粗車：mm 粗車：mm 2Z=2mm 粗車：mm 2Z=5mm 精加工：mm 2Z=2.2mm 磨削：mm 2Z=0.8mm （3）一個mm加工表面 粗車：mm 粗車：mm 2Z=2mm 粗車：mm 2Z=15mm 粗車: mm 2Z=10mm 粗車：mm 2Z==5.6mm 精加工：mm 2Z=2.2mm 磨削：mm 2Z=0.8mm 4.5 確定切削用量及基本工時 工序1：下料，棒料 工序2：熱處理，調(diào)制處理使工件硬度達(dá)到28~32HRC，查看相關(guān)熱處理手冊， 調(diào)質(zhì)處理應(yīng)該是淬火+高溫回火，鋼件的淬火溫度應(yīng)該A3+（30~50）℃， 加熱時間，保溫時間應(yīng)該比加熱時間長左右。 工件的高溫回火溫度加熱溫度通常為560~600℃，回火時間一般定在一個小時左右。就能使工件硬度達(dá)到28~32HRC。 工序3：夾左端，車右端面，見平即可。鉆中心孔B2.5,粗車各端各部見圓 即可，其余均留精加工余量3mm。 1）車右端面，已知棒料長度400mm，直徑為90.mm，車削端面見平即可，由于表面粗糙度要求為12.5，故為粗加工即可，由于最大加工余量?？梢砸淮涡约庸?，加工長度設(shè)置在380mm。 2）進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》，表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為以及工件直徑為60mm時，f = 0.5~0.7mm/r, 按車床C620車床說明書取f = 0.5mm/r, 3) 計(jì)算切削速度 按《切削手冊》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為 其中：。修正系數(shù)見《切削手冊》 表1.28，即。 所以 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 按《工藝手冊》表4.2-8，與452.9r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為460r/min.所以 實(shí)際切削速度v =130m/min. 5) 切削加工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 6）粗車外圓，,留3mm精加工余量，最大加 工余量。由于粗糙度要求為12.5，故可一次性加 工，同理單邊余量Z=2.5mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r 。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=380r/min 所以實(shí)際切削速度v = 105(m/min) 切削工時 計(jì)算得到 7）粗車外圓， ，留3mm精加工余量，最大加工余量，單向切削深度Z=5mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=460r/min 所以實(shí)際切削速度v = 115.5（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 8）粗車外圓，，留3mm精加工余量，最大加工余量，單向切削深度Z=5mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=460r/min 所以實(shí)際切削速度v =105.4（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 工序4 倒頭裝夾工件，車端面保證總長380mm，鉆中心孔B2.5，粗車外圓各 部，留精加工余量3mm，與工序3相接 粗車外圓，，留3mm精加工余量，最大加工余量，單向切削深度Z=7.5mm，進(jìn)給f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以計(jì)算得到。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=370r/min 所以實(shí)際切削速度v =102（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 2）粗車外圓，，留3mm精加工余量，最大加工余量，單向切削深度Z=5mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=460r/min 所以實(shí)際切削速度v =105.4（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 3）粗車外圓，，留3mm精加工余量，最大加工余量，單向切削深度Z=2.8mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=600r/min 所以實(shí)際切削速度v =118.7（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 工序5 夾左端，頂右端，精車右端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 1）精車外圓，，留0.8mm磨削余量，最大加工余量，單向切削深度Z=1.1mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=480r/min 所以實(shí)際切削速度v =125.1（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 2）精車外圓，，不留磨削余量，最大加工余量，單向切削深度Z=1.5mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=600r/min 所以實(shí)際切削速度v =137.5（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 3）精車外圓，，留0.8mm磨削余量，最大加工余量，單向切削深度Z=1.1mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=610r/min 所以實(shí)際切削速度v =120.7（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 4)精車倒角，倒角C1，轉(zhuǎn)速為68r/min，手動進(jìn)給。 工序6 倒頭，一頭一頂精車另一端各部，其中、 處分別留磨削余量0.8mm 1）精車外圓，，不留磨削余量，最大加工余量，單向切削深度Z=9mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=370r/min 所以實(shí)際切削速度v =102.2（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 2）精車外圓，，留0.8mm磨削余量，最大加工余量，單向切削深度Z=1.1mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=610r/min 所以實(shí)際切削速度v =120.7（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 3）精車外圓，，留0.8mm磨削余量，最大加工余量，單向切削深度Z=1.1mm，進(jìn)給量f = 0.5mm/r。 計(jì)算切削速度 見《切削手冊》表1.27 所以 計(jì)算得到 。 確定主軸轉(zhuǎn)速 按機(jī)床選取n=760r/min 所以實(shí)際切削速度v =137（m/min） 切削工時 計(jì)算得到 4)精車、、倒角，倒角C1，轉(zhuǎn)速為68r/min，手動進(jìn)給。 工序7 用兩頂尖裝夾工件，磨削兩處，至圖樣要求尺寸 1）磨削，，至圖樣要求 選擇砂輪，見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合 劑，6號組織平型砂輪，其尺寸為。 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n = 1670r/min，V=35m/s. 軸向進(jìn)給量、工件速度 徑向進(jìn)給量 切削工時。當(dāng)加工一個表面時（見《工藝手冊》表6.2-8） 公式中L=78mm，b=80mm，mm，K=1.1 2）磨削，，至圖樣要求 選擇砂輪，見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合 劑，6號組織平型砂輪，其尺寸為。 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n = 1670r/min，V=35m/s. 軸向進(jìn)給量、工件速度 徑向進(jìn)給量 切削工時。當(dāng)加工一個表面時（見《工藝手冊》表6.2-8） 公式中L=35mm，b=60mm，mm，K=1.1 min 磨削，，至圖樣要求 選擇砂輪，見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合 劑，6號組織平型砂輪，其尺寸為。 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n = 1670r/min，V=35m/s. 軸向進(jìn)給量、工件速度 徑向進(jìn)給量 切削工時。當(dāng)加工一個表面時（見《工藝手冊》表6.2-8） 公式中L=77mm，b=60mm，mm，K=1.1 工序8 倒頭，用兩頂尖裝夾工件，磨削至圖樣要求尺寸 磨削，，至圖樣要求 選擇砂輪，見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合 劑，6號組織平型砂輪，其尺寸為。 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n = 1670r/min，V=35m/s. 軸向進(jìn)給量、工件速度 徑向進(jìn)給量 切削工時。當(dāng)加工一個表面時（見《工藝手冊》表6.2-8） 公式中L=85mm，b=54.4mm，mm，K=1.1 工序9 劃兩鍵槽線 工序10 銑鍵槽兩處 粗銑軸上兩個鍵槽，保證尺寸、、 mm/齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定，即。 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，，齒數(shù)。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39）， 取，故實(shí)際切削速度為 當(dāng)時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 查機(jī)床說明書，剛好有，直接選用此值。 切削工時： 銑B-B中的鍵槽，銑刀的行程為 機(jī)動工時為 （2）銑A-A中的鍵槽，銑刀的行程為 機(jī)動工時為 工序11 按圖樣檢查各部尺寸精度 工序12 油封入庫 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)， 一并填入機(jī)械過程卡，見附表1。 五、銑鍵槽夾具的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)工序：銑鍵槽的夾具的設(shè)計(jì) 5.1 問題的提出 本夾具要用于銑鍵槽的設(shè)計(jì)夾具精度等級為IT12級，粗糙度為12.5。本道工序只精銑一下即達(dá)到各要求，因此，在本道工序加工時，我們應(yīng)首先考慮保證銑18槽的設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。 5.2 夾具設(shè)計(jì) 5.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。Φ60外圓和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ60外圓和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的φ60外圓的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。 5.2.2切削力和夾緊力計(jì)算 刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 圖4.1 移動壓板受力簡圖 由表得：原動力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 5.3零件加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： 注：V型塊夾角α=90°。 基準(zhǔn)位移誤差： 工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對一批工件來說，當(dāng)直徑由最小D－δD變大到D時，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出： ΔY== 基準(zhǔn)不重合誤差： 從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動，當(dāng)工件直徑由最小D－δD變到最大D時，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。 從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差. ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207 ΔD=0.00207＜T 即滿足要求 5.4確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榫娗邢饔嗔啃。邢髁π?，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)總結(jié) 兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，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(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)． 在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 在此感謝我們的雷必剛老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次輸出軸設(shè)計(jì)的每個實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)。 同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。 由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 艾興等編.切削用量簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 王紹俊主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊. 北京:??機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 機(jī)械加工實(shí)用手冊編寫組編寫.機(jī)械加工實(shí)用手冊. 北京:??機(jī)械工業(yè)出版社， [4] 徐圣群主編.簡明機(jī)械加工工藝手冊.上海：上?？茖W(xué)出版社 [5] 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二 CA6140車床 專用夾具，車刀，游標(biāo)卡尺 70 磨 用兩頂尖裝夾工件，磨削兩處，至圖要求尺寸。 金工車間 二 M6132磨床 專用夾具，砂輪，游標(biāo)卡尺 80 磨 倒頭，用兩頂尖裝夾工件，磨削至圖樣要求尺寸 金工車間 二 M6132磨床 專用夾具，砂輪，游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 小批量 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工時/min 準(zhǔn)終 單件 90 劃線 劃兩鍵槽線 金工車間 100 銑 銑鍵槽兩處 金工車間 二 X63臥式銑床 專用夾具，高速鋼鑲齒三面刃銑刀，游標(biāo)卡尺 110 檢驗(yàn) 按圖樣檢查各部尺寸精度 120 入庫 油封入庫 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 10 下料 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 棒料 2 熱處理，調(diào)制處理使工件硬度達(dá)到28~32HRC 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期  學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 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 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 夾左端，車右端面，見平即可。鉆中心孔B2.5,粗車各端各部見圓即可，其余均留精加工余量3mm 專用夾具，車刀，游標(biāo)卡尺 452.9 130 0.5 5 1 0.28 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 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 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 倒頭裝夾工件，車端面保證總長380mm，鉆中心孔B2.5，粗車外圓各部，留精加工余量3mm，與工序3相接 專用夾具，車刀，游標(biāo)卡尺 452.9 130 0.5 5 1 0.28 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 50 精車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 夾左端，頂右端，精車右端各部，其中，處分別留磨削余量0.8mm 專用夾具，車刀，游標(biāo)卡尺 525.7 120.5 0.5 1.1 1 0.12 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 60 精車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 倒頭，一頭一頂精車另一端各部，其中、處分別留磨削余量0.8mm 專用夾具，車刀，游標(biāo)卡尺 525.7 120.5 0.5 1.1 1 0.12 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 70 磨 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 磨床 M6132 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 用兩頂尖裝夾工件，磨削兩處，至圖要求尺寸。 專用夾具，砂輪，游標(biāo)卡尺 1670 35 20 1.1 1 3.388 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 80 磨 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 磨床 M6132 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 倒頭，用兩頂尖裝夾工件，磨削至圖樣要求尺寸 專用夾具，砂輪，游標(biāo)卡尺 1670 35 20 1.1 1 3.388 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 輸出軸 零件圖號 產(chǎn)品名稱 輸出軸 零件名稱 輸出軸 共 8 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機(jī)加工 100 銑 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X63 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 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/s r/min m/s mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑鍵槽兩處 專用夾具，高速鋼鑲齒三面刃銑刀，游標(biāo)卡尺 165 38 60 86.8 1 2.8 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期