K132-主軸 加工工藝及Φ8孔夾具設(shè)計-空心套筒軸帶圖紙

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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目：主軸8孔加工夾具設(shè)計 班　　級：加工06-1班 姓　　名：　孔繁華 指導(dǎo)教師：　 劉 輝 完成日期：　2009-6-30 21 課程設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目 主軸8孔加工夾具設(shè)計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件草圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型: 批量生產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 工件的毛坯圖 1張 (3) 機械加工工藝過程卡片　　　　　 1張 (4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (5) 夾具裝配圖 1張 (6) 課程設(shè)計說明書(3000-4000字) 1份 說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)） ①目錄 ②摘要（中外文對照的，各占一頁） ③零件工藝性分析 ④機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 ⑤指定工序的專用機床夾具設(shè)計 ⑥方案綜合評價與結(jié)論 ⑦體會與展望 ⑧參考文獻 列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上) 課程設(shè)計說明書一律用A4紙、縱向打印. 四、進度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 成績評定 采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設(shè)計方案合理并新穎，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 良好：設(shè)計方案合理，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 中等：設(shè)計方案一般，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設(shè)計方案不完善，存在一些小錯誤，說明書及設(shè)計圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計過程中勤奮精神不夠： 不及格：設(shè)計方案有嚴(yán)重錯誤，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計過程中勤奮好學(xué)精神不夠。 摘　要 這次設(shè)計的是主軸的8孔的加工夾具。包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后擬定主軸的8孔的加工夾具的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(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總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位 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實際的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。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導(dǎo)。 Abstract What this design is the clamping apparatus of the main shaft’s 8 hole. Including detail drawing, semifinished materials chart, assembly drawing each, machine-finishing technological process card and with operation card each one. According to components nature and detail drawing various end surfaces' roughness determination semifinished materials size and machining allowance. Finally draws up the clamping apparatus of the main shaft’s 8 hole craft road map, works out this work piece clamp plan, draws the jig assembly drawing. Machinery Manufacturing Technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position For me personally, I hope that through the curriculum design of their future will be engaged in the work of one of training, which tempered his analysis, problem-solving abilities. As capacity constraints, there are still many deficiencies in the design, ask teachers to give guidance. 目 錄 1. 主軸的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定·····················8 1.1主軸的用途········································8 1.2主軸的技術(shù)要求···································9 1.3審核主軸的工藝性·································9 1.4確定主軸的生產(chǎn)類型······························10 2.確定毛坯，繪制毛坯簡圖·······························10 2.1選擇毛坯··········································10 2.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量···················10 2.2.1公差等級······································10 2.2.2鍛件的材質(zhì)系數(shù)·······························10 2.2.3鍛件的分模線形狀·····························10 2.2.4零件表面粗糙度·······························11 3.擬定主軸工藝路線·····································11 3.1選擇定位基準(zhǔn)······································11 3.2表面加工方法的確定·······························11 3.3加工階段的劃分···································12 3.4工序的集中與分散·································12 3.5工序順序的安排···································13 3.6確定工序路線·····································13 4機床設(shè)備及工藝裝備的選用····························14 4.1機床設(shè)備選用·····································14 4.2工藝裝備··········································15 5. 8孔的切削用量的計算······························15 6.夾具設(shè)計··············································15 6.1問題的提出········································16 6.2夾具設(shè)計··········································16 6.2.1定為基準(zhǔn)的選擇·······························16 7體會與展望············································16 8參考文獻··············································18 1. 主軸的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1 主軸的用途 該主軸在頂桿工作時要受到?jīng)_擊載荷及扭轉(zhuǎn)載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強度、鋼度和韌性，以適應(yīng)主軸的工作條件。該零件的主要工作表面為主軸的外圓柱表面、內(nèi)圓柱表面，鍵槽表面以及孔。 1.2．主軸的技術(shù)要求 按表形式將該主軸的全部技術(shù)要求列表中 表1主軸零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級 表面粗糙度Ra (μm) 外圓柱端面 6.3 外圓柱表面 56js6 IT6 1.6 75h7 IT7 1.6 108k6 IT6 1.6 內(nèi)孔表面 38H7 IT7 1.6 39H11 IT11 1.6 10N918的鍵槽 10N9 IT9 3.2 左端245倒角 3.2 右端2.545倒角 3.2 該主軸形狀的特殊、結(jié)構(gòu)簡單。在工作中需承受沖擊負荷和扭轉(zhuǎn)負荷，為增強其耐磨性，該表面要求淬火處理，硬度為56~61 HRC； 綜上所述，該主軸的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合其在機械設(shè)備中所起的作用。 1.3．審核主軸的工藝性 分析零件圖可知，該零件除未標(biāo)注工作表面加工精度均較低，需要高竣工度機床加工，通過銑削、車床的粗加工和精加工就可以達到加工要求。由此可見，該零件的工藝性較好。 1.4. 確定主軸的生產(chǎn)類型 大批量生產(chǎn)。 2 ．確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1．選擇毛坯 由于該主軸在工作過程中要承受沖擊載荷很扭轉(zhuǎn)負荷，為增強主軸的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。主軸的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。 2.2．確定毛坯的尺寸公差和加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。 2.2.1 公差等級 由于主軸的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級為普通級。 2.2.2鍛件的材質(zhì)系數(shù) 由于該主軸材料圓鋼2-80-GB908（20Cr-GB3077），是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的鋼，該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級。 2.2.3鍛件分模線形狀 根據(jù)鍛件的形位特點，選擇零件軸線方向為分模面。此分模面是對稱的，分模線屬平直分模線。 2.2.4零件表面粗糙度 由零件圖可知，各表面的粗糙度。 3．?dāng)M定主軸工藝路線 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.選擇定位基準(zhǔn)： （1） 粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，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粗基準(zhǔn)。因此，對于本零件選擇零件的外圓柱端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 （2）精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后零件軸線為主要的定位精基準(zhǔn)。 3.2．表面加工方法的確定 根據(jù)主軸零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 公差及精度等級 表面粗糙度Ra (μm) 加工方案 外圓柱端面 6.3 粗車 外圓柱表面 IT6 1.6 粗車-半精車-精車 IT7 1.6 粗車-半精車-精車 IT6 1.6 粗車-半精車-精車 內(nèi)孔表面 IT7 1.6 鉆-擴-粗鉸-精鉸 IT11 1.6 鉆-擴 10N918的鍵槽 IT9 3.2 粗銑-精銑 左端245倒角 3.2 粗車 右端2.545倒角 3.2 粗車 3.3．加工階段的劃分 該主軸加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。 在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗車主軸外圓柱端面、主軸外圓柱表面，鉆孔，在半加工階段，半精車主軸的外圓柱表面，擴孔；在精加工階段，進行主軸外圓柱面的精車加工，內(nèi)孔精鉸。 3.4. 工序的集中與分散 選用工序集中原則安排主軸的加工工序。該主軸的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中只加工了一個孔，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。 3.5. 工序順序的安排 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——主軸外圓柱端面。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——主軸外圓柱端面、外圓柱表面、內(nèi)孔表面和鍵槽，8孔，后加工次要表面。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工主軸外圓柱面，再加工內(nèi)孔，鍵槽，8孔。 3.6. 確定工藝路線 制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了主軸的工藝路線。 工序號 工序名稱 機床裝備 刀具 量具 1 粗車外圓柱端面及倒角 CA6125臥式車床 端面車刀 游標(biāo)卡尺 2 粗車外圓柱表面 CA6125臥式車床 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 3 半精車外圓柱表面 CA6125臥式車床 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 4 精車外圓柱表面 CA6125臥式車床 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 5 鉆φ38孔 Z3040搖臂鉆床 莫氏錐柄麻花鉆 內(nèi)徑千分尺 6 鉆φ39孔 Z3040搖臂鉆床 莫氏錐柄麻花鉆 內(nèi)徑千分尺 7 擴φ38孔 Z3040搖臂鉆床 套式擴孔鉆 內(nèi)徑千分尺 8 擴φ39孔 Z3040搖臂鉆床 套式擴孔鉆 內(nèi)徑千分尺 9 粗鉸38孔 Z3040搖臂鉆床 錐柄機用鉸刀 內(nèi)徑千分尺 10 精鉸38孔 Z3040搖臂鉆床 錐柄機用鉸刀 內(nèi)徑千分尺 11 粗銑10N918鍵槽 X5012立式銑床 直柄鍵槽銑刀 游標(biāo)卡尺 量塊 12 精銑10N918鍵槽 X5012立式銑床 直柄鍵槽銑刀 游標(biāo)卡尺 量塊 13 鉆φ8孔 Z512臺式鉆床 高速鋼麻花鉆 內(nèi)徑千分尺 14 擴φ8孔 Z512臺式鉆床 高速鋼麻花鉆 內(nèi)徑千分尺 4.機床設(shè)備及工藝裝備的選用 4.1機床設(shè)備選用 選用X5012立式銑床，CA6125臥式車床，Z3040搖臂鉆床，Z512臺式鉆床。 4.2工藝設(shè)備 包括刀具、量具、夾具 58孔的切削用量的計算 1.進給量 采用高速鋼麻花鉆，齒數(shù)4，鉆頭直徑6到13mm，取進給量0.20mm/r。由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 故進給量f=0.20mm 2.切削速度： V=20（m/min）由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》中第五章表5-21查得切削速度。 3.有tj==，所以可知l=13，l1=3.9，l2=2，f=2.06，n=8.6 所以tj=524.3s 。 6夾具設(shè)計 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)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(biāo)。正確地設(shè)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。 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用主軸8孔的夾具。本夾具將用于Z512臺式鉆床上。 6.1 問題的提出 本夾具主要用來加工8孔，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 怎樣限制零件的自由度；軸套限制4個自由度，螺旋壓板夾緊機構(gòu)限制2個自由度。 怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋壓板夾緊機構(gòu)配合軸套夾緊工件，安裝地板起支撐工件的作用。 6.2 夾具設(shè)計 6.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 為了保證主軸加工孔，外圓柱表面和內(nèi)孔的尺寸和公差要求，因此采用主軸軸線定位基準(zhǔn)。從而保證了加工部位的尺寸和位置要求。 7體會與展望 通過這次課程設(shè)計我學(xué)會了更多專業(yè)知識，培養(yǎng)了實際操作和創(chuàng)新的能力。在過去的課程中，我們只是學(xué)習(xí)了一些重要的理論知識，而沒有切合實際的練習(xí)與測試。在這次課程設(shè)計中我遇到了許多難題和問題，通過指導(dǎo)老師的耐心講解和指導(dǎo)，我又重新學(xué)習(xí)了以往遺漏和沒有完全掌握的知識。六點定位原理，看似很簡單的幾行字，但是如果結(jié)合實際的工件就要認(rèn)真的分析，如何完全限制它的六個自由度不要產(chǎn)生過定位和欠定位的情況。而夾緊裝置的選擇就要我們平時多留心和積累，掌握更多的典型夾緊裝置，以便于在設(shè)計中靈活的運用。 這次課程設(shè)計也是在為我們將來的課程設(shè)計打基礎(chǔ)，為我們以后的工作積累更多的經(jīng)驗。在今后的學(xué)習(xí)中，我會更加努力，不僅努力學(xué)好專業(yè)知識而且要積累更多的設(shè)計經(jīng)驗。 8參考文獻 [1] 陳宏鈞,方向明,馬素敏.典型零件機械加工生產(chǎn)實例[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.8 [2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍.機械制造工藝學(xué)[M].天津:天津大學(xué)出版社, 2004.1 [3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué).機床夾具設(shè)計[J].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1991.3 [4] 李洪.機械加工工藝手冊[M].北京:北京出版社,1996.1 [5] 貴州工學(xué)院機械制造工藝教研室.機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[J].貴州:貴州人民出版社,1983.6 [6] 龔定安,蔡建國.陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1981.7 [7] 孟少農(nóng).機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1991.9 [8] 《金屬機械加工工藝人員手冊》.金屬機械加工工藝人員手冊[M].s上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1979.1 [9] 孫麗嬡.機械制造工藝及專用夾具[J].北京:冶金工業(yè)出版社, 2003.9 [10] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社, 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