花鍵軸加工工藝及車Ф260外圓夾具設(shè)計
花鍵軸加工工藝及車Ф260外圓夾具設(shè)計,花鍵軸,加工,工藝,260,夾具,設(shè)計
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
共
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
7
車
ZG310-570
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
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
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
精車Φ260的外圓
車刀，游標卡尺
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
江漢大學文理學院
機電與建筑工程學院
15級機械制造工藝課程設(shè)計任務(wù)書
學生姓名： 班級： 學號：
一`、設(shè)計題目及要求：? 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計。
原始條件：年產(chǎn)量為5000件（中批量生產(chǎn)），零件由指導(dǎo)教師指定。（零件參考圖附后）
二、設(shè)計內(nèi)容
1．對零件進行工藝分析，畫零件圖；
2．確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖；
3．制定零件的機械加工工藝路線，填寫機械加工工藝過程卡；
4．對指定工序，選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫工藝過程卡；
5．對指定工序進行機床夾具設(shè)計計算和機構(gòu)設(shè)計，畫夾具裝配圖；
6．對夾具的一個零件設(shè)計零件圖；
7．編寫設(shè)計計算說明書。
三、應(yīng)完成的任務(wù)
1．零件圖1張（A4～A3）
2．毛坯圖?1張（A4～A3）
3．機械加工工藝過程卡 1張
4．機械加工工序卡?1張
5．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖1張（A1～A0）
6．夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖1張（A4～A1）
7．課程設(shè)計說明書?1份（不少于5000字）
指導(dǎo)教師： 系主任：
發(fā)題日期 2019年3月21日
完成日期 2019年 4月12日
江漢大學文理學院
《機械制造工藝》課程設(shè)計
設(shè) 計 任 務(wù) 書
學 院： 機電與建筑工程學院
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
設(shè)計時間： 2019年3月21日 至2019年4月12日
目 錄
1. 設(shè)計任務(wù)書
2. 零件的分析 ……………………………………………………1
2.1. 零件的功用 ……………………………………………………
2. 2. 零件工藝分析 …………………………………………………
3. 毛坯選擇、畫毛坯—零件合圖
4.工藝規(guī)程設(shè)計 ……………………………………………………
4.1 定位基準的選擇 ………………………………………………
4.2 制定工藝路線 …………………………………………………
4.2.1 表面加工方法選擇 …………………………………………
4.2.2 加工階段的劃分、加工順序的安排 ………………………
4.2.3 熱處理工序的、輔助工序的安排 …………………………
4.3 加工設(shè)備及刀、夾、量具的選擇 ……………………………
4.4 加工余量、切削用量的確定 …………………………………
4.5 各工序尺寸及公差的確定 ……………………………………
4.6 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡 ………………………
5. 設(shè)計心得體會小結(jié) …………………………………………………
6. 參考文獻 ……………………………………………………
參考設(shè)計題目
1、 矩形齒花鍵軸，Φ40棒料
技術(shù)要求
1.調(diào)質(zhì)處理28~32HRC。 3. 未注明倒角0.5X450。
2.材料45。
2、定位支座零件圖
3、密封圈定位套，鑄造毛坯
4、行星齒輪減速器花鍵軸
5、圓柱齒輪，鍛造毛坯
技術(shù)要求 齒輪基本參數(shù)
1.熱處理：190~217HBS。 m=5
2. 未注明倒角1X450。 Z=63
3. 材料HT200。 a=200 精度等級8-7-7GK
6、車床撥叉，鑄造毛坯，兩件合鑄，加工到一定工序后切開，切口2mm。
7、撥叉
8、法蘭，材料45
9、軸承座，鑄造毛坯
10、曲軸，材料40Cr
《機 械 制 造基 礎(chǔ)》
課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書
江漢大學文理學院
機電與建筑工程學部
目 錄
一 設(shè)計要求.................................................................. 3
1. 掌握編制機械加工工藝規(guī)程的方法............................................ 3
2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力........................................................ 3
3. 學會使用與機械加工工藝和工裝設(shè)計有關(guān)的手冊及圖紙資料...................... 3
二 設(shè)計任務(wù).................................................................. 3
1. 抄繪、分析零件的工作圖.................................................... 3
2. 編制機械加工工藝規(guī)程，填寫機械加工工藝卡及指定工序的工序卡，畫工藝流程圖.. 3
3. 設(shè)計、繪制給定工序的夾具裝配圖............................................ 3
4. 設(shè)計、繪制夾具體零件圖.................................................... 3
5. 撰寫課程設(shè)計說明書一份.................................................... 3
三 設(shè)計工作順序.............................................................. 3
1. 抄繪零件工作圖............................................................. 3
2. 編制零件的機械加工工藝規(guī)程................................................. 3
3. 設(shè)計典型工序的夾具......................................................... 5
4. 撰寫課程設(shè)計說明書一份..................................................... 7
5. 整理全部設(shè)計內(nèi)容........................................................... 7
四 附錄參考資料...............................................................8
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是以機械制造工藝技術(shù)及設(shè)備為主要內(nèi)容的技術(shù)科學，是機械類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強的實踐性。因此，在完成了理論教學和實踐教學后，還需要對學生進行機械零件加工工藝與夾具設(shè)計的實際訓(xùn)練，使學生通過設(shè)計獲得綜合運用所學過的相關(guān)課程（如機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、互換性及技術(shù)測量、金屬工藝學、工程材料與熱處理等）進行零件工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，同時也為畢業(yè)設(shè)計、為學生今后從事專業(yè)技術(shù)工作作好訓(xùn)練和準備。
一 設(shè)計要求
1. 掌握編制機械加工工藝規(guī)程的方法，能正確解決中等復(fù)雜程度零件在加工中的工藝問題。
2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，根據(jù)被加工零件要求，設(shè)計出能保證加工技術(shù)要求、高效經(jīng)濟的工藝裝備。
3. 學會使用與機械加工工藝和工裝設(shè)計有關(guān)的手冊及圖紙資料。
二 設(shè)計任務(wù)
設(shè)計題目：設(shè)計××××零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備
年生產(chǎn)綱領(lǐng)：一般為3000~5000件(中批)
具體設(shè)計工作內(nèi)容如下：
1. 抄繪、分析零件的工作圖，圖幅為2#、3#或4#。繪圖時可利用計算機，準確、迅速地繪制圖形。
2. 編制機械加工工藝規(guī)程，填寫機械加工工藝卡及指定工序的工序卡，畫工藝流程圖，圖幅為1#或0#。
3. 設(shè)計、繪制給定工序的夾具裝配圖，圖幅為1#或2#。
4. 設(shè)計、繪制夾具專用零件圖（一般選夾具體零件），圖幅為2#或3#。
5. 撰寫課程設(shè)計說明書一份（不少于6000字）。
三 設(shè)計工作順序
設(shè)計時間為3周，包括答辯和評定成績的時間。
1. 抄繪零件工作圖
通過抄繪零件工作圖，了解零件的尺寸、結(jié)構(gòu)和精度、粗糙度、熱處理、設(shè)計基準等技術(shù)要求。結(jié)合分析零件所在部件的裝配圖，深入了解零件的功用和工作條件，找出主要加工表面和關(guān)鍵技術(shù)要求。
2. 編制零件的機械加工工藝規(guī)程
主要內(nèi)容有：
1) 確定毛坯，繪制毛坯綜合圖
零件的材料由設(shè)計人員給定，工藝設(shè)計需要按照零件的已知條件，如材料、生產(chǎn)綱領(lǐng)、尺寸、形狀、精度、及粗糙度要求等確定：
① 毛坯的制作方式；
② 毛坯的精度等級；
③ 毛坯的技術(shù)要求；
④ 毛坯與零件的相似程度；
⑤ 一件毛坯所包含的零件個數(shù)；
⑥ 哪些表面，如較小的孔、槽等，在毛坯上不必制出；
⑦ 毛坯的制造參數(shù)，如鑄件的分型面、拔模斜度和鑄造圓角，鍛件的敷料、分模面、模鍛斜度和圓角半徑等；
⑧ 毛坯上是否需要作出一些工藝凸臺。
毛坯各加工表面的加工余量和尺寸，以及總余量還有待于工藝路線確定后最終確定。
2) 確定各加工表面的加工方案
按照零件各表面的技術(shù)要求，查閱資料，選擇各表面的加工方案，確定各表面的粗、半精及精加工等方法，以及有關(guān)的熱處理方式。
3) 確定工藝基準
① 確定精基準；
② 確定粗基準；
****注意：
a) 確定基準時除了考慮滿足有關(guān)的基準選擇原則外，還要考慮怎樣實現(xiàn)所選擇的基準，要確定各工序的定位及夾緊方式、夾壓位置和夾緊力作用方向。
b) 要考慮定位精度要求，當工序定位基準與工序基準不重合時，要進行工序尺寸換算，分析定位誤差。
4) 擬定機械加工工藝路線
一般要擬定2~3種備選工藝路線進行比較，至少要對重要工序提出幾種方案進行分析比較，選定比較合理的路線。
具體做法和要求：
① 定位基準的使用、變換順序大致確定了各表面的加工順序，注意基面先行等原則；
② 劃分加工階段，不能一次完成一個表面的全部加工；
③ 適當安排熱處理工序和檢驗工序。
5) 劃分加工工序、工步
① 選擇工序集中或工序分散，說明選擇時遵循的原則；
② 各工序的節(jié)拍要基本平衡。
6) 確定工序尺寸、工序余量、公差及毛坯尺寸
① 查閱資料，確定各種加工方法的經(jīng)濟加工精度、基本余量；
② 對與其它尺寸無關(guān)聯(lián)的獨立工序尺寸，可以從零件圖的設(shè)計尺寸起，依此加上（對外尺寸）或減去（對內(nèi)尺寸）各工序余量得到工序尺寸，公差值按經(jīng)濟精度確定，公差帶位置按“入體原則”確定；
③ 對相互關(guān)聯(lián)、存在基準換算的工序尺寸要解算工藝尺寸鏈，保證各工序的加工余量既足夠，又最?。?
④ 最后確各表面的總加工余量及毛坯尺寸。
7) 確定各工序所用設(shè)備及工藝裝備
① 根據(jù)零件加工精度、表面質(zhì)量、零件的外型輪廓及夾具尺寸、零件的生產(chǎn)類型等因素選擇機床；
② 優(yōu)先選用通用夾具，必要時要設(shè)計專用夾具；
③ 根據(jù)被測參數(shù)、生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件精度等選擇量具及測量方法，量具要從規(guī)格和精度兩方面滿足測量要求，一般采用單項測量，當批量大時可以采用相對測量。
8) 確定各工序的切削用量及切削力
綜合考慮生產(chǎn)率、粗糙度、刀具耐用度、機床功率等條件，選?。?
① 切削深度ap：精加工主要考慮精度、粗糙度要求，粗加工主要考慮提高效率，在機床、刀具的強度、功率等允許的條件下，盡量選取較大的ap，爭取一次去除全部的粗加工余量；如果必須分幾次切除，各次切削厚度要依此遞減；
② 進給量f：在保證切削力引起的彈性變形不會使工件超差，粗糙度合乎要求的前提下取大一些，精加工時主要按粗糙度來選?。?
③ 切削速度可以根據(jù)已確定的ap、f及其他條件查表確定；
④ 計算切削力
課程設(shè)計中可以只計算重點工序的切削用量和切削力，重點工序指需要設(shè)計夾具的工序。
9) 計算工時定額
根據(jù)
① 加工類型（如車、銑、刨、磨等），
② 加工表面的有關(guān)幾何參數(shù)（表面的類型，圓柱面的直徑、長度等），
③ 有關(guān)的切削用量，
計算重點工序的工時定額。
10) 填寫工藝文件
填寫指定工序的機械加工工序卡。
11) 繪制工藝流程圖
毛坯綜合圖可安排在工藝流程圖的最前面，毛坯綜合圖應(yīng)反映出毛坯整體結(jié)構(gòu)，尺寸形狀大小，各表面的總加工余量，毛坯的制作方式。
工藝流程圖應(yīng)包含零件的每一道工序內(nèi)容，每一道工序包括以下內(nèi)容：
① 工序號
② 工序名稱及工序內(nèi)容
③ 工序簡圖：取工件處于加工狀態(tài)的視圖，應(yīng)清楚反映出本工序工件要加工的表面及定位面、夾緊面，加工表面用粗實線畫，其它面用細實線畫；標注定位面、夾緊面的定位符號和夾緊符號；標注加工表面的工序尺寸、精度及粗糙度。
④ 機床、刀具及量具的基本規(guī)格型號。
3. 設(shè)計典型工序的夾具
經(jīng)指導(dǎo)教師同意，設(shè)計一道工序的夾具。
1) 夾具基本要求
首先是要保證工件的加工質(zhì)量，在此前提下，處理好生產(chǎn)率、經(jīng)濟性，以及操作方便、便于清理等因素。在大批大量生產(chǎn)中，采用高效率的機動夾具。小批量生產(chǎn)中，夾具結(jié)構(gòu)要盡量簡單。
2) 夾具設(shè)計的原始依據(jù)
從己完成的零件圖、工序卡或工藝流程圖中抽取本工序的加工技術(shù)要求、加工余量、切削用量、定位基準、機床、刀具等參數(shù)，作為夾具設(shè)計的重要依據(jù)。
3) 確定夾具結(jié)構(gòu)、繪制夾具草圖
夾具布置草圖由學生手工完成，可以不按很嚴格的尺寸繪圖，具體步驟為：
① 確定夾具類型，到夾具手冊等各種資料中去查找可供參考的夾具結(jié)構(gòu)，認真分析、借鑒，這一點對初學者十分重要；
② 確認工序簡圖上的定位、夾緊方案是否合理，否則要重新考慮有關(guān)的工藝路線；
③ 選擇定位元件、設(shè)計定位裝置，根據(jù)定位面的形狀、要約束的自由度數(shù)、加工參數(shù)等因素，從設(shè)計資料中選擇相應(yīng)的定位元件，并確定其精度及配合公差帶；必要時要定位誤差計算，當定位誤差過大時（一般超過工序精度的確1/3）、或定位裝置太復(fù)雜時要重新考慮定位方案；
④ 確定刀具的對刀方式和結(jié)構(gòu)，如鉆套或?qū)Φ秹K：
⑤ 設(shè)計夾緊機構(gòu)、計算切削力，根據(jù)夾緊方案與具體情況，選擇杠桿、螺旋、偏心、鉸鏈等不同機構(gòu)，配以手動、機動、氣動或液壓等力源裝署，構(gòu)成夾緊機構(gòu)，并計算夾緊力；若夾緊力不能滿足要求，要修改或重新設(shè)計機構(gòu)：
⑥ 確定其它機構(gòu)，如分度裝置、裝卸輔助裝置等：
⑦ 確定夾具體的結(jié)構(gòu)并完成夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；
⑧ 確定主要的配合精度、尺寸精度、位置精度等。
4) 繪制夾具總裝圖
總裝圖圖幅為0#或1#，可用計算機繪制，按1：1繪圖，取面對操作者的方向為主視圖，具體繪圖的步驟及注意點為：
① 用雙點劃線繪出工件的外輪廓線及定位、夾緊、加工表面；工件被視為透明體；
② 從工件開始，依次畫出定位、對刀—導(dǎo)向、夾緊、力源和其它輔助的元件或機構(gòu)，最后繪出夾具體；要盡量選用標準元件；工件在夾具中處于夾緊狀態(tài)；
③ 對夾緊、松開過程中運動量較大的夾具元件，必要時要用雙點劃線表示出其極限位置；
④ 對刀具或刀架等運動件，必要時也要用雙點劃線繪出以便檢驗是否發(fā)生干涉。
5) 標注夾具總裝圖的尺寸及技術(shù)要求
通常要標注的尺寸包括：
① 外輪廓尺寸及某些運動件的極限尺寸；
② 工件與定位件之間、夾具與刀具之間、夾具與機床等聯(lián)系尺寸；
③ 夾具內(nèi)部的配合尺寸、配合性質(zhì)及精度等級；
④ 輪廓尺寸及極限位置尺寸，以實際尺寸作為基本尺寸，公差帶采用雙向分布；
⑤ 對與工件有關(guān)的位置尺寸，以工件上所標注尺寸的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的平均尺寸，公差帶采用雙向分布；
⑥ 配合面尺寸以工件相應(yīng)尺寸為基本尺寸，當工件上的配合表面為基準表面時，公差帶根據(jù)需要按標準確定，配合表面為非基準表面時，公差帶按要求的配合性質(zhì)計算確定；
⑦ 直接與加工尺寸有關(guān)的夾具尺寸公差一般取相應(yīng)加工尺寸公差的1/3~1/2，無直接關(guān)系的夾具尺寸公差按有關(guān)尺寸在夾具中的功用和裝配要求選用；
⑧ 技術(shù)要求主要為各重要元件之間的位置精度，通過形位公差或文字來表現(xiàn)，如裝配時需補充加工等有關(guān)說明；要注意學習各種夾具參考圖上的技術(shù)要求。
6) 設(shè)計、繪制夾具體零件圖
圖幅為3#或2#，可用計算機繪制；夾具體的輪廓尺寸，與機床和刀具上其它部分的聯(lián)系尺寸等要從總裝圖上拆繪，完整地繪出夾具體零件的所有線條，標注精度、粗糙度及技術(shù)要求。
4. 撰寫課程設(shè)計說明書一份
設(shè)計者通過說明書，將自己的設(shè)計成果、設(shè)計意圖、理論及數(shù)據(jù)的依據(jù)，用文字、圖形和表格形式加以系統(tǒng)說明。說明書具體要求如下：
1) 計算正確、文理通順、字跡工整，要有自己的思考，有創(chuàng)造性。
2) 分欄書寫，左邊寬欄寫正文，右邊窄欄寫結(jié)論或資料索引，圖形可剪貼。
3) 篇幅一般不少于6000漢字，包括以下內(nèi)容：
a) 目錄
b) 設(shè)計任務(wù)書，含有關(guān)設(shè)計條件的說明
c) 對零件工作圖的分析
d) 選擇毛坯
e) 確定表面加工方案
f) 選擇定位基準
g) 擬定加工工藝路線
h) 確定加工余量
i) 選擇工藝裝備
j) 選擇切削用量
k) 計算切削力及功率
l) 確定工時定額
m) 重點工序的說明
n) 設(shè)計體會和建議
o) 設(shè)計者認為需要說明的其它問題
p) 參考資料目錄
設(shè)計者可以根據(jù)自己的工作，重點說明以上內(nèi)容中的某些部分，重在獨立思考和創(chuàng)造性。
5. 整理全部設(shè)計內(nèi)容，裝入資料袋，準備答辯
裝袋內(nèi)容：零件圖，工藝流程圖，夾具裝配圖，夾具體零件圖，課程設(shè)計說明書
附 錄
1. 主要參考資料
1) 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教材
2) 《機床夾具設(shè)計原理》教材
3) 機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo) （張進生主編）
4) 機械制造工藝學課程設(shè)計簡明手冊
5) 機床夾具圖冊
6) 機械零件設(shè)計手冊
7) 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊（上下冊）
8) 金屬機械加工工藝人員手冊
2. 評定成績的標準和依椐
1) 成績分五級：優(yōu)、良、中、及格、不及格
2) 評分依椐
A. 平時設(shè)計態(tài)度30%
B. 設(shè)計說明書30%
C. 設(shè)計圖紙40%
8
- -
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
花鍵軸
零件名稱
花鍵軸
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
ZG310-570
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
車
車Φ220的左端面
CA6140
專用夾具，車刀，游標卡尺
4
車
車Φ210的右端面，保證總長150mm
CA6140
專用夾具，車刀，游標卡尺
5
車
粗車各段外圓
CA6140
專用夾具，車刀，游標卡尺
6
車
車Φ160的內(nèi)孔
CA6140
專用夾具，車刀，游標卡尺
7
車
精車Φ260的外圓
CA6140
專用夾具，車刀，游標卡尺
8
車
精車Φ160的內(nèi)孔
CA6140
專用夾具，車刀，游標卡尺
9
銑
粗精銑寬35mm的花鍵
X51
專用夾具，銑刀，游標卡尺
10
拉
拉寬2×40的鍵槽
L616
專用夾具，拉刀，游標卡尺
11
檢驗
檢驗
12
入庫
入庫
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
設(shè)計說明書
題目：花鍵軸工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
摘 要
本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
花鍵軸加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目錄
序 言 1
一 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的工藝分析 2
二. 工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2基面的選擇 3
2.3制定工藝路線 5
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.5 確定切削用量及基本工時 8
三 夾具設(shè)計 16
3.1問題的提出 16
3.2定位基準的選擇 16
3.3切削力和夾緊力的計算 17
3.4定位誤差分析 18
3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 19
總 結(jié) 20
致 謝 22
參 考 文 獻 23
21
序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。
花鍵軸的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。
本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。
一 零件的分析
1.1零件的作用
花鍵軸的作用：定位，傳動扭矩和支撐的作用。
1.2零件的工藝分析
花鍵軸有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。
1：以右端面和外圓為基準的加工面，這組加工面主要是左端面和外圓。
2：以左端面和內(nèi)孔為基準的加工面，這組加工面主要是其他端面和槽的加工。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1確定毛坯的制造形式
ZG310-570的可鑄性好，因此可用鑄造的方法 因為是成批生產(chǎn)，采用模型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。
2.2基面的選擇
粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：
（1）粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取右端面和外圓作為定位基準，。
精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則：
（1）“基準重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。
（2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。
（3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復(fù)加工。
（5）所選的精基準 應(yīng)能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。
以已經(jīng)加工好的內(nèi)孔和一端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。
2.3制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。
制定以下兩種工藝方案：
方案一
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
車
車Φ220的左端面
4
車
車Φ210的右端面，保證總長150mm
5
車
粗車各段外圓
6
車
車Φ160的內(nèi)孔
7
車
精車Φ260的外圓
8
車
精車Φ160的內(nèi)孔
9
銑
粗精銑寬35mm的花鍵
10
拉
拉寬2×40的鍵槽
11
檢驗
檢驗
12
入庫
入庫
方案二
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
車
車Φ220的左端面
4
車
車Φ210的右端面，保證總長150mm
5
車
粗車各段外圓
6
車
車Φ160的內(nèi)孔
7
銑
粗精銑寬35mm的花鍵
8
拉
拉寬2×40的鍵槽
9
檢驗
檢驗
10
入庫
入庫
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一對內(nèi)孔和外圓采用粗車，精車加工，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。而方案二只采用粗車一個工序，不能保證加工精度要求，綜合考慮我們選擇方案一。
具體的加工路線如下
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
車
車Φ220的左端面
4
車
車Φ210的右端面，保證總長150mm
5
車
粗車各段外圓
6
車
車Φ160的內(nèi)孔
7
車
精車Φ260的外圓
8
車
精車Φ160的內(nèi)孔
9
銑
粗精銑寬35mm的花鍵
10
拉
拉寬2×40的鍵槽
11
檢驗
檢驗
12
入庫
入庫
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
1、 不加工表面毛坯尺寸
不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。
2、 花鍵軸的端面
由于花鍵軸端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留5mm比較合適。
3、花鍵軸的孔
毛坯為空心，鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為5mm
2.5 確定切削用量及基本工時
工序：車右端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=5mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 753r/min
與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時，
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.966(min)
工序：精車外圓
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=92m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 545r/min
與545r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為575r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.4833(min)
工序：精車內(nèi)孔
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 585r/min
與585r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.4833(min)
工序：銑花鍵
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因為加工余量不大，一次加工完成
2） 決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?50
當＝750r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
三 車夾具設(shè)計
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)計專用的夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計車Ф260外圓，選用機床：CA6140。
3.1問題提出
機械制造里，用以夾住工件的裝置，叫做夾具。它能固定加工對象，讓它處于正確位置，接受檢測的裝置。
機械制造過程中，由于保證零件加工精度，第一步要讓工件在機床上處于正確位置，這就叫做工件的定位。夾緊是將工件加工過程中始保持定位位置不變的操作。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾
本夾具主要用來車Ф260外圓，因為車Ф260外圓自身精度要求比較高，因此我們要考慮保證加工質(zhì)量上，采用精基準定位，同時由于批量生產(chǎn)我們還要考慮如何提高生產(chǎn)效率上因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、保證加工質(zhì)量。
3.2 定位基準的選擇
在加工零件時往往要選擇零件的基準，基準分為工藝基準和設(shè)計基準。然而在加工不同零件，它們用途也會不同，因此工藝基準又包括了定位、裝配、測量還有工序基準。
定位基準的選擇制定工藝的第一步。
定位基準的要合理，否則將直接影響所最后零件的加工質(zhì)量，加工工藝?；鶞蔬x擇不當會增加工序，使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難，甚至達不到零件的加工精度要求。
以已經(jīng)加工好的Φ160孔及其端面作為定位基準。這樣空間的6個自由度就限制完全了，同時采用彈性漲套夾緊工件即可滿足要求。
3.3定位的基本原理
1. 六點定位原理
定位也就是把工件空間的6個自由度限制好。根據(jù)我們機械制造工藝學學習的，一個支承點限制工件的一個自由度，六個自由度需要合理的六個支承點來限制，才能使工件在夾具中固定好，這就是工件定位的“六點定位
2. 工件定位中可能出現(xiàn)的一下幾種情況
（1）完全定位
六個自由度通過合理的六個支撐點完全限制，這叫完全定位。
（2）不完全定位
工件空間的6個自由度沒有被限制完，這稱不完全定位
（3）欠定位
六個自由度定位，應(yīng)該限制的自由度沒有被限制，稱為欠定位。在機床夾具中不能存在欠定位，這樣容易造成加工的時候工件的移動，轉(zhuǎn)動和振動，從而影響工件的加工質(zhì)量，造成廢品率變高。
（4）過定位
在同一個方向上有多個面限制重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位通常會造成夾具定位的時候干涉現(xiàn)象。。
消除或減小過定位有兩種方法：
1：提高定位基準與定位元件工作表面之間的位置精度。
2：改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。
3.4夾緊方案的設(shè)計
在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。
3.5夾緊裝置的設(shè)計
1. 夾緊裝置的組成
（1）力源裝置
（2）中間傳動機構(gòu) 作用如下：
1）改變夾緊作用力的方向
2）改變夾緊作用力的大小
3）具有一定的自鎖性能
（3）夾緊元件
2. 對夾緊裝置的基本要求
（1）夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置
（2）夾緊力的大小要適當
（3）夾緊裝置要操作方便
（4）結(jié)構(gòu)要進湊簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標準件
3.6切削力和夾緊力的計算
查表1-2-3 圓周力：
徑向力：
軸向力：
其中：
查《機床夾具手冊》表1-2-4，
表1-2-5
表1-2-6
由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N
夾緊力的計算：由《機床夾具設(shè)計手冊》（表1-2-25）得：
用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N
由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。
3.7定位誤差分析
使用夾具的首要目的在于保證工件的加工質(zhì)量，具體來說，使用夾具加工時必須保證工件的尺寸精度、形狀精度和位置精度。用夾具裝夾工件進行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工件精度的因素很多。有定位誤差、對刀誤差 、夾具在機床上的安裝誤差、影響加工精度的其他因素綜合稱為加工方法誤差 、夾具誤差、加工總誤差∑△。
（1）定位誤差。此工件的定位誤差為，工件定位孔與定位心軸的最大配合間隙。工件定位孔的尺寸為 ?160H7（?mm），定位心軸的尺寸為?160g6（?mm）。
=
（2）對刀誤差。因為刀具相對于刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對刀誤差。=
（3）夾具的安裝誤差。因夾具在機床上安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。因為安裝基面為平面，所以安裝誤差，為0.
（4）夾具誤差。因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準之間的位置而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。該夾具的夾具誤差為=0.03mm。
（5）加工方法誤差。因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。根據(jù)經(jīng)驗=/3。
（6）根據(jù)在夾具加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和
∑△==0.0798mm
保證工件加工精度的條件是：∑△=，所以加工總誤差應(yīng)小于工件尺寸公差。
為了保證夾具的使用壽命，防止夾具過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需要留出一定的精度儲備量。所以將上式改寫為
∑△或-∑△0
當JC≥0時，夾具能滿足工件的加工要求。JC值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值確定得是否合理。
因為-∑△=0.02.20所以該 夾具能保證加工。
3.8夾具設(shè)計及簡要操作說明
本工件采用定位錐體定位，用彈性漲套壓緊，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產(chǎn)要求。
總 結(jié)
這次設(shè)計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。
這次設(shè)計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鑄煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鑄煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異。
回顧起此次設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓自己把以前所學過的知識重新復(fù)習了一遍。
這次設(shè)計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！
致 謝
這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術(shù)出版社出版，1983年
4.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術(shù)出版社，1981年10月
6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
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