K132-主軸 加工工藝及Φ8孔夾具設(shè)計(jì)-空心套筒軸
K132-主軸 加工工藝及Φ8孔夾具設(shè)計(jì)-空心套筒軸,K132-主軸,加工工藝及Φ8孔夾具設(shè)計(jì)-空心套筒軸,k132,主軸,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),空心,套筒
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：主軸8孔加工夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：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(jì)任務(wù)書(shū)
一、設(shè)計(jì)題目
主軸8孔加工夾具設(shè)計(jì)
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(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張
(4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)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(jì)說(shuō)明書(shū)(3000-4000字) 1份
說(shuō)明書(shū)主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）
①目錄
②摘要（中外文對(duì)照的，各占一頁(yè)）
③零件工藝性分析
④機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
⑤指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
⑥方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論
⑦體會(huì)與展望
⑧參考文獻(xiàn)
列出參考文獻(xiàn)(包括書(shū)、期刊、報(bào)告等，10條以上)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一律用A4紙、縱向打印.
四、進(jìn)度安排(參考)
(1) 熟悉零件,畫(huà)零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫(xiě)工藝過(guò)程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫(huà)夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 3天
(5) 準(zhǔn)備及答辯 2天
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
成 績(jī)：
指導(dǎo)教師
日 期
成績(jī)?cè)u(píng)定
采用五級(jí)分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
優(yōu)秀：設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
良好：設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
中等：設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過(guò)程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯；
及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤，說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮精神不夠：
不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)精神不夠。
摘 要
這次設(shè)計(jì)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(jī)械加工工藝過(guò)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(jī)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(huà)出夾具裝配圖。
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)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(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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(shí)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(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次實(shí)際的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)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(jiǎn)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(jí)······································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(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用····························14
4.1機(jī)床設(shè)備選用·····································14
4.2工藝裝備··········································15
5. 8孔的切削用量的計(jì)算······························15
6.夾具設(shè)計(jì)··············································15
6.1問(wèn)題的提出········································16
6.2夾具設(shè)計(jì)··········································16
6.2.1定為基準(zhǔn)的選擇·······························16
7體會(huì)與展望············································16
8參考文獻(xiàn)··············································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(shí)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(qiáng)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(jí)
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(jiǎn)單。在工作中需承受沖擊負(fù)荷和扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，為增強(qiáng)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(xiàng)技術(shù)要求制定的較合理，符合其在機(jī)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(jī)床加工，通過(guò)銑削、車床的粗加工和精加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見(jiàn)，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(jiǎn)圖
2.1．選擇毛坯
由于該主軸在工作過(guò)程中要承受沖擊載荷很扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，為增強(qiáng)主軸的強(qiáng)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(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。
2.2.1 公差等級(jí)
由于主軸的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。
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(jí)。
2.2.3鍛件分模線形狀
根據(jù)鍛件的形位特點(diǎn)，選擇零件軸線方向?yàn)榉帜Ｃ?。此分模面是?duì)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(jì)中的重要工作之一?；孢x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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)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(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。因此，對(duì)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(jí)
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(kuò)-粗鉸-精鉸
IT11
1.6
鉆-擴(kuò)
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(gè)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(kuò)孔；在精加工階段，進(jìn)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(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)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(shí)間，而且由于與一次裝夾中只加工了一個(gè)孔，有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)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(diǎn),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(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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(hào)
工序名稱
機(jī)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(kuò)φ38孔
Z3040搖臂鉆床
套式擴(kuò)孔鉆
內(nèi)徑千分尺
8
擴(kuò)φ39孔
Z3040搖臂鉆床
套式擴(kuò)孔鉆
內(nèi)徑千分尺
9
粗鉸38孔
Z3040搖臂鉆床
錐柄機(jī)用鉸刀
內(nèi)徑千分尺
10
精鉸38孔
Z3040搖臂鉆床
錐柄機(jī)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(tái)式鉆床
高速鋼麻花鉆
內(nèi)徑千分尺
14
擴(kuò)φ8孔
Z512臺(tái)式鉆床
高速鋼麻花鉆
內(nèi)徑千分尺
4.機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用
4.1機(jī)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(tái)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(jì)算
1.進(jìn)給量
采用高速鋼麻花鉆，齒數(shù)4，鉆頭直徑6到13mm，取進(jìn)給量0.20mm/r。由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》
故進(jìn)給量f=0.20mm
2.切削速度：
V=20（m/min）由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》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(jì)
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(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)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(jì)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(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用主軸8孔的夾具。本夾具將用于Z512臺(tái)式鉆床上。
6.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)加工8孔，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
怎樣限制零件的自由度；軸套限制4個(gè)自由度，螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)限制2個(gè)自由度。
怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋壓板夾緊機(jī)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(jì)
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(huì)與展望
通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了更多專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)了實(shí)際操作和創(chuàng)新的能力。在過(guò)去的課程中，我們只是學(xué)習(xí)了一些重要的理論知識(shí)，而沒(méi)有切合實(shí)際的練習(xí)與測(cè)試。在這次課程設(shè)計(jì)中我遇到了許多難題和問(wèn)題，通過(guò)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(méi)有完全掌握的知識(shí)。六點(diǎn)定位原理，看似很簡(jiǎn)單的幾行字，但是如果結(jié)合實(shí)際的工件就要認(rèn)真的分析，如何完全限制它的六個(gè)自由度不要產(chǎn)生過(guò)定位和欠定位的情況。而夾緊裝置的選擇就要我們平時(shí)多留心和積累，掌握更多的典型夾緊裝置，以便于在設(shè)計(jì)中靈活的運(yùn)用。
這次課程設(shè)計(jì)也是在為我們將來(lái)的課程設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)，為我們以后的工作積累更多的經(jīng)驗(yàn)。在今后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)更加努力，不僅努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)而且要積累更多的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
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