KCSJ-12 蝸桿加工工藝及車外圓夾具設(shè)計[含高清CAD圖紙和說明書]

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機械加工工藝過程卡片 零件圖號 KCSJ-12 共　2 頁 零件名稱 蝸 桿 第　　頁 材料牌號 45鋼 毛坯種類 鍛件 毛坯 外形尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 工序號 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準終 單件 01 鍛 造 鍛工 自由鍛 鍛床 游標卡尺 02 去飛邊 金工 磨工 磨床 砂輪、游標卡尺 03 粗車蝸桿軸左端面，打中心孔，及左邊Φ20mm、Φ25mm、Φ30mm、Φ36mm 定位軸肩，以及Φ30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。 金工 車、鉗工 普通車床 車刀、麻花鉆、三爪卡盤 15min 15min 04 粗車蝸桿軸右端面，打中心孔，及右邊、Φ30mm 、Φ36mm 定位軸肩，以及Φ30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。 金工 車 、鉗工 普通車床 車刀、麻花鉆、三爪卡盤 12min 12min 05 調(diào)質(zhì)處理 熱加工 熱處理 淬火機 淬火機 10min 10min 06 半精車左端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。 金工 車工 普通車床 車刀、三爪卡盤 11min 11min 07 半精車右端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。倒角。 金工 車工 普通車床 車刀、三爪卡盤 5min 5min 08 銑鍵槽，選擇兩個Φ30mm 外圓面作為基準。 金工 鉗工 普通立式銑床 銑刀、專用夾具 15min 15min 09 車蝸桿螺紋，選擇兩個Φ30mm 外圓面作為基準。 金工 車工 普通車床 車刀、專用夾具 6min 6min 10 淬火 熱加工 熱處理 淬火機 淬火機 11 粗、精磨左端面及Φ20mm 軸頭外圓面，Φ30mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角。 金工 磨工 普通磨床 砂輪、游標卡尺 3min 3min 12 粗、精磨右端面及Φ30mm 軸頭外圓面，Φ60mm 軸段外圓面及螺紋面，以及磨制過渡圓角，以兩中心孔軸心線為基準。 金工 車工 普通磨床 砂輪、游標卡尺 3min 3min 13 去毛刺 金工 鉗工 鉗工臺 深度游標卡尺 14 檢驗 檢驗 15 入庫 倉庫 設(shè)計(論文) 題　目: 蝸桿零件工藝及專用夾具設(shè)計 目錄 1. 引言 3 2　工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1 零件的分析 3 2.1.1 零件的作用 3 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計 4 2.2.1 確定毛坯的制造形式 4 2.2.2 基面的選擇 5 2.2.3 制定工藝路線 5 2.2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.2.5 確定切削用量 9 3 車床夾具設(shè)計 14 3.1問題的提出 14 3.2夾具的設(shè)計 15 3.2.1定位基準的選擇 15 3.2.2定位元件的設(shè)計 15 3.2.3切削力及夾緊力的計算 15 3.2.4加緊元件的設(shè)計 17 3.2.5緊固元件的選擇 17 3.2.6夾具操作說明 17 總 結(jié) 18 致 謝 19 參考文獻 20 致謝 21 II 1. 引言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)后的教學(xué)環(huán)節(jié)，它一方面 要求學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，另外，也為以后做好畢業(yè)設(shè)計進行一次綜合訓(xùn)練和準備。學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過機械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計在下述各方面得到鍛煉： 1.能熟練運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確的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.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。學(xué)生通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3.學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱出處、能夠做到熟練運用。[3] 2　工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目說給定的零件是ZA蝸桿軸，位于傳動系統(tǒng)中，一般與蝸輪配合使用。主要作用是用于空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的傳動機構(gòu)。零件上有兩個的軸段，用于與軸承內(nèi)圈相配合，其支承作用。零件上有帶鍵槽的的軸頭用于與聯(lián)軸器相連接傳遞運動和動力。 2.1.2 零件的工藝分析 蝸桿軸這個零件從P108頁[1]零件圖上可以看出，它一共有四組加工表面，而這四組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這三組加工表面分述如下： 1.以兩端中心孔為中心的加工表面 這一組的加工表面包括：兩端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面為兩端中心孔，這要是因為中心孔的軸線要用作后面加工的定位和工序基準。 2.以軸頭外圓面為中心的加工表面 這一組的加工表面包括：軸段外圓面、一個的鍵槽、軸段外圓面。其中主要加工表面為軸段外圓面、一個的鍵槽，這是用來連接聯(lián)軸器的。 3.以兩個軸段外圓面為中心的加工表面 這一組的加工表面包括：兩個軸段的外圓面及左邊倒角、右邊定位軸肩。其主要加工表面為兩個軸段的外圓面，這是用來與軸承內(nèi)圈配合用于支承的。 4.以分度圓直徑為的ZA蝸桿螺旋面為中心的加工表面 這一組的加工表面包括：分度圓直徑為的ZA蝸桿螺旋面、軸段外圓面及兩側(cè)的退刀槽。主要加工表面為分度圓直徑為的ZA蝸桿螺旋面，這是用來與蝸輪配合用于傳遞運動和動力的。 這四組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面把兩端中心孔軸線A—B作為公共基準，有圓跳動要求。 鍵槽兩側(cè)面相對于公共基準A—B有對稱度要求。 由以上分析可知，對于這四組加工表面而言，我們可以先加工兩端中心孔這一組加工表面，然后以其軸線為基準，借助夾具進行其他三組表面的加工，并且保證它們之間的形狀精度要求。 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計 2.2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼，考慮到蝸桿在傳動過程中收到的振動，載荷，受力等方面的影響，因此應(yīng)該選用鍛件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠，由于零件產(chǎn)量為中大批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，可以采用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 2.2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；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，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。[3] （1）粗基準的選擇 對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對于本零件來說，所有表面都需要加工，按照有關(guān)粗基準的選擇原則，選取最大外圓面作為粗基準。 （2）精基準的選擇 主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。設(shè)計基準，工序基準，定位基準相重合，可以減少定位誤差和基準不重合引起的誤差，因此選擇兩中心孔的公共中心線作為精基準。 2.2.3 制定工藝路線 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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,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。 1.工藝路線方案一 工藝一：鍛造 工藝二：去飛邊 工藝三：銑端面，打中心孔 工藝四：粗車外圓，以中心軸線為精基準。 工藝五：半精車外圓，倒角，車退刀槽 工藝六：銑鍵槽 工藝七：車螺紋 工藝八：粗磨外圓 工藝九：精磨軸頸及軸頭，螺紋面 工藝十：研磨螺紋面 工藝十一：去毛刺 工藝十二：檢驗入庫 2.工藝路線方案二 工藝一：鍛造 工藝二：去飛邊 工藝三：銑端面，打中心孔 工藝四：粗車外圓，倒角，車退刀槽 工藝五：半精車外圓面 工藝六：銑鍵槽 工藝七：粗磨無粗糙度要求外圓面 工藝八：粗磨，精磨軸頸，軸頭 工藝九：車螺紋 工藝十：粗磨，精磨螺紋面 工藝十一：研磨螺紋面 工藝十二：去毛刺 工藝十三：檢驗入庫 3.工藝路線方案的比較與分析 上述兩個工藝路線方案的特點在于：方案一對于整個蝸桿軸一起加工，減少裝夾次數(shù)，同時在加工過程中有效防止了加工產(chǎn)生的應(yīng)力對后加工工序的影響；方案二對不同部位進行粗、半精、精加工，不能對一臺機床進行連續(xù)運用。綜合比較選擇工藝路線方案一。 工藝一：鍛造 工藝二：去飛邊 工藝三：以作外圓面為粗基準車端面，打中心孔。選擇六角車床 工藝四：粗車蝸桿軸所有外圓面，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床 工藝五：半精車外圓，倒角，車退刀槽，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床 工藝六：銑鍵槽，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通立式銑床，采用專用夾具。 工藝七：車螺紋，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通車床，采用專用夾具。 工藝八：粗磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。 工藝九：精磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。 工藝十：研磨螺紋面 工藝十一：去毛刺 工藝十二：檢驗入庫 考慮到本零件在結(jié)構(gòu)上的特點，顯然上述方案還有一些欠考慮之處。例如加工與軸承配合軸段的定位軸肩時，定位軸肩在模鍛上不易直接加工出來，采用車床加工更合適，因此，這應(yīng)該列為單獨的一道工序。綜合考慮，工藝路線方案為： 工藝一：鍛造 工藝二：去飛邊 工藝三：以作外圓面為粗基準車端面，打中心孔。選擇六角車床 工藝四：粗車蝸桿軸所有外圓面，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床 工藝五：車制兩個定位軸肩，以及兩個軸段退刀槽，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床 工藝六：調(diào)制 工藝七：半精車外圓，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床 工藝八：倒角 工藝九：銑鍵槽，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通立式銑床，采用專用夾具。 工藝十：車螺紋，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通車床，采用專用夾具。 工藝十一：淬火 工藝十二：粗磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以及磨制過渡圓角，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。 工藝十三：精磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。 工藝十四：研磨螺紋面 工藝十五：去毛刺 工藝十六：檢驗入庫 2.2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 蝸桿零件材料為45鋼，硬度為217~255HBS，生產(chǎn)類型為中、大批生產(chǎn)，采用普通模鍛，精度IT13。 根據(jù)原始資料及加工工藝，分別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： 1.軸段外圓面 這段軸表面粗糙度為1.6,需要粗車，半精車，粗磨，半精磨加工。直徑加工余量為2Z=7mm。 2. 軸段沿軸線長度方向的加工余量 長度余量取4mm，模鍛斜度為5。 3．直徑25軸段外圓面 這段軸無表面粗糙度要求，需要粗車，半精車，直徑加工余量為2Z=7mm。 4直徑25軸段沿軸線長度方向的加工余量 長度余量取3.5mm，模鍛斜度為5，外圓角為R4。 5.外圓表面（直徑30及直徑36及直徑30） 考慮外圓表面直徑30加工長度為18,與其連接的外圓表面直徑為36mm且加工長度為7，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接根據(jù)外圓面直徑36取毛坯直徑，此段需粗車，半精車。直徑加工余量為2Z=7mm。 6外圓表面（直徑30及直徑36及直徑30）沿軸線長度方向的加工余量 長度余量取3.5mm，模鍛斜度為5，外圓角為R4 7.蝸桿外圓面直徑60 這段軸表面粗糙度為0.8，需要粗車，半精車，粗磨，半精磨，粗研加工。直徑加工余量為2Z=10mm。 8. 蝸桿外圓面直徑60沿軸線長度方向的加工余量 長度余量取3.5mm，模鍛斜度為20，外圓角為R6。 9外圓表面（及直徑36及直徑30） 考慮到與直徑30連接的外圓表面直徑為36mm且加工長度為7，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接根據(jù)外圓面直徑36取毛坯直徑，此段需粗車，半精車。直徑加工余量為2Z=7mm。 10外圓表面（及直徑36及直徑30）沿軸線長度方向的加工余量 長度余量取4mm，模鍛斜度為5，外圓角為R6。 2.2.5 確定切削用量 1） 車外圓面 工步號 工步內(nèi)容 加工余量（mm） 基本尺寸 經(jīng)濟精度 01 粗車左端面 2 27 IT12 02 粗車右端面 2 43 IT12 03 粗車27外圓面 2 27 IT12 04 粗車?32端面 2 32 IT12 05 粗車?32外圓面 2 32 IT12 06 粗車?43端面 2 43 IT12 07 粗車?43外圓面 2 43 IT12 08 粗車?39外圓面 2.5 39 IT12 09 粗車?70左端面 2 70 IT12 10 粗車?70外圓面 3 70 IT12 11 粗車?70右端面 2 70 IT12 12 粗車?43左端面 2 43 IT12 13 粗車?43外圓面 2 43 IT12 14 粗車?39外圓面 2.5 39 IT12 15 半精車左端面 1.6 23 IT10 16 半精車右端面 1.6 34 IT10 17 半精車?23外圓面 1.38 23 IT10 18 半精車?28端面 1.5 28 IT10 19 半精車?28外圓面 1.5 28 IT10 20 半精車?34端面 1.5 34 IT10 21 半精車?34外圓面 1.6 34 IT10 22 半精車?39外圓面 1.5 39 IT10 23 半精車?34外圓面 2 34 IT10 24 半精車?64左端面 1.5 64.5 IT10 25 半精車?64外圓面 1.6 64 IT10 26 半精車?60.8右端面 1.5 60.8 IT10 27 半精車?34外圓面 2 34 IT10 28 半精車?39外圓面 1.5 39 IT10 29 半精車?34外圓面 1.8 34 IT10 30 粗磨左端面 0.4 21.4 IT8 31 粗磨右端面 0.4 30.4 IT8 32 粗磨?30.4外圓面 0.2 30.4 IT8 33 粗磨?60.8外圓面 0.25 60.8 IT8 34 粗磨?20.24外圓面 0.12 20.24 IT8 35 精磨?60.3外圓面 0.15 60.3 IT6 2) 銑鍵槽 銑刀：直柄鍵槽銑刀 （根據(jù)GB/T1112.1-1997）d=6mm，l=10mm，L=45mm 采用一次行程銑鍵槽，=3.5mm，垂直切入時 =14mm/min，縱向切入時=47mm/min。 3） 蝸桿螺紋 刀具：選螺紋刀，材料硬質(zhì)合金 取f=5mm/r,兩次粗加工的加工余量=4mm，半精加工的加工余量= 1.6mm ，粗磨加工余量=0.25mm，精磨加工余量=0.15mm。 4） 工藝三：以作外圓面為粗基準車端面，打中心孔 本工序采用計算方法 1.加工條件 工件材料：45鋼正火，，模鍛 加工要求：車端面，打中心孔 機床：普通車床C620-1 刀具：刀具材料 YT15，刀桿尺寸16×25mm2 ， ， ， ， ，刀尖半徑 中心鉆：帶護錐的中心孔刀具，基本尺寸為d=4mm 2.計算切削用量 1）粗車右端面 (1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。 (2)選擇進給量。查表得，f=0.4mm/r。 (3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.4mm/r時，=100m/min。 (4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速 =1000v/=100043=740.6r/min 從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為680r/min，故實際切削速度 /1000=3.14 (5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力 =2305N 切削功率=2124.3/60000KW=3.25KW， 由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=3.25kW/0.8=4.06KW所以機床效率夠用。 2）粗車左端面 (1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。 (2)選擇進給量。查表得，f=0.3mm/r。 (3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.3mm/r時，=100m/min。 (4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速 =1000v/=100027=1179.5r/min 從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實際切削速度 /1000=3.14 (5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力 =2305N 切削功率=1659.6/60000KW=2.35KW， 由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=2.35kW/0.8=2.93KW所以機床效率夠用 3）粗車的外圓面 (1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，肩軸采用一次切削，另兩個外圓面采用二次切削，取=2mm。 (2)選擇進給量。查表得，f=0.4mm/r。 (3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.4mm/r時，=100m/min。 (4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速 =1000v/=100043=740.6r/min 從機床主軸箱標 牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為680r/min，故實際切削速度 /1000=3.14 (5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力 =2305N 切削功率=2124.3/60000KW=3.25KW， 由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=3.25kW/0.8=4.06KW所以機床效率夠用。 4）粗車的外圓面 (1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2.3mm，所以取=2.3mm。 (2)選擇進給量。查表得，f=0.5mm/r。 (3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2.3mm，f=0.5mm/r時，=100m/min。 (4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速 =1000v/=100070=454.96r/min 從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為500r/min，故實際切削速度 /1000=3.14 (5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力 =2305N 切削功率=2958.23/60000KW=5.419KW， 由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=5.419kW/0.8=6.77KW所以機床效率夠用。 5）粗車?32外圓面 (1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。 (2)選擇進給量。查表得，f=0.3mm/r。 (3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.3mm/r時，=100m/min。 (4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速 =1000v/=100032=995r/min 從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實際切削速度 /1000=3.14 (5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力 =2305N 切削功率=1659.6/60000KW=2.77KW， 由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=2.77kW/0.8=3.46KW所以機床效率夠用 2）粗車?27外圓面 (1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。 (2)選擇進給量。查表得，f=0.3mm/r。 (3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當(dāng)=2mm，f=0.3mm/r時，=100m/min。 (4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速 =1000v/=100027=1179.5r/min 從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實際切削速度 /1000=3.14 (5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力 =2305N 切削功率=1659.6/60000KW=2.35KW， 由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=2.35kW/0.8=2.93KW所以機床效率夠用 3 夾具設(shè)計 3 車床夾具設(shè)計 3.1問題的提出 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。 機床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具. 專用夾具. 可調(diào)夾具. 組合夾具等。本課題設(shè)計的是工件加工車外圓及端面工序?qū)Ｓ脢A具 3.2夾具的設(shè)計 3.2.1定位基準的選擇 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。 方案一 1面也就是整個工件的截面定位限制兩個自由度。 2面是工件的地面定位限制三個自由度 3面是側(cè)面定位限制一個自由度。 方案二 1面是工件的底面限制三個自由度。 2面是側(cè)面限制一個自由度。 3面是外端面定位限制兩個自由度。 方案比較：方案一：是按照基準統(tǒng)一及基準重合原則確定的，有利于夾具的設(shè)計制造，加緊力方向指向定位元件剛性較大的方向，定位相對簡單。 方案二：是是按照基準統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計制造，但不容易保證空的軸線與外圓對稱面的重合，鉆頭進給的的軸向力完全由定位元件承受，很容易引起變形。 本工序車外圓及端面，加工的切削力主要是刀頭進給時的軸向力，樣工件軸向幾乎沒有切削力，所需要的加緊力不是很大。綜合考慮兩個方案的優(yōu)缺點，及加工的具體情況，采用方案二。 3.2.2定位元件的設(shè)計 通過方案二來選擇設(shè)計定位元件 3.2.3切削力及夾緊力的計算 刀具： ① 粗車切削力：查《現(xiàn)代機床夾具設(shè)計》P104表，得車削切削力計算公式： 圓周分力Fc = 902 Kp 徑向分力Fp = 2383Kp 軸向分力Ff =3326Kp 其中——背吃刀量 2.3mm(?30) 4mm(?35) f——每轉(zhuǎn)進給量 0.16mm(?30) 0.3mm (?35) Vc—切削速度m/min 60(?30) 40(?35) Kp—修正系數(shù)1.08 1.63 0.70 所以切削時的各切削力 Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N 精車切削力：——背吃刀量0.5mm(?30) 0.7mm(?35) f——每轉(zhuǎn)進給量 0.13mm(?30) 0.2mm (?35) Vc—切削速度m/min 38(?30) 20(?35) Kp—修正系數(shù) 1.08 1.63 0.70 所以切削時的各切削力 Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N ② 車削夾緊力：查《機床夾具設(shè)計手冊》P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位時所需夾緊力計算公式： Wk = 式中Wk——實際所需夾緊力 K—安全系數(shù) α——彈簧夾頭的半錐角 u2——工件與夾具支承面的摩擦系數(shù) 則所需夾緊力 Wk=399（N） 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 3、定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△B=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。 △Y=0.5δd=0.5×0.12mm=0.06mm 3.2.4加緊元件的設(shè)計 加緊元件由一個V型塊給工件頂端一個向下的力來使工件加緊，而后的螺桿是為了在裝卸工件方便所做的設(shè)計 3.2.5緊固元件的選擇 由于夾具零件都是固定在夾具體上面的，所以應(yīng)該選擇螺釘，由于夾具的設(shè)計尺寸面的寬度多為15或者20cm，尺寸較小，為了滿足強度要求以及在這么小的空間裝配拆裝，故選擇內(nèi)六角圓柱頭螺釘。 3.2.6夾具操作說明 先將定位元件及加緊元件固定在夾具體上面，然后只需擰松螺桿將V型塊退回即可將元件按照定位基準放置好，最后擰緊螺桿將元件加緊。當(dāng)加工完成之后擰松螺桿將元件取下，在放入下一個零件。 19 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)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。 這次畢業(yè)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，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他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，他不僅在學(xué)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，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)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] 熊良山 嚴曉光 張福潤. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007年3月 [2] 柯建宏. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008年8月 [3] 趙家齊. 機械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982年11月 [4] 王伯平.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004年4月 [5] 吳宗澤 羅圣國.機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計設(shè)計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006年5月 21 致謝 本論文是在導(dǎo)師XX的悉心指導(dǎo)下完成的，在這次畢業(yè)設(shè)計中，老師給了我很大的幫助，不僅讓我在規(guī)定時間能完成了畢業(yè)設(shè)計，還使我學(xué)到了很多有用的經(jīng)驗。在這里我衷心的感謝高老師。我還要感謝這四年能教授我知識的老師們，還有曾經(jīng)幫過我的同學(xué)們。 經(jīng)過幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。由于實踐經(jīng)驗的匱乏，本次設(shè)計難免有考慮不周的地方。如果沒有老師的悉心指導(dǎo)以及本組人員的支持，恐怕設(shè)計不會這么順利完成。自開題一來老師一直認真指導(dǎo)設(shè)計的每個環(huán)節(jié)，從資料的查閱到具體方案的修改，老師都提出了寶貴的建議，讓我受益匪淺。除此之外，老師科學(xué)嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的專業(yè)知識更是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣。再次對老師及本組的同學(xué)表示衷心的感謝！ 最后還要感謝曾指導(dǎo)過和給我?guī)椭睦蠋?！是你們曾?jīng)辛勤的付出才有了我今天知識的積累。 在這次畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中，遇到不少問題。都是請教何老師才得以解決，當(dāng)然也少不了周圍同學(xué)的指點和幫助。在此，向這些關(guān)心和幫助我們的同學(xué)表示衷心的感謝。 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ -12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　　　　金工 03 粗車 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 車夾具 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 粗車蝸桿軸左端面，打中心孔，及左邊Φ20mm、Φ25mm、Φ30mm、Φ36mm 定位軸肩，以及Φ30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。 車刀、麻花鉆、三爪卡盤 970.8 92.4 0.2 0.41 2 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 04 粗車 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 車夾具 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 粗車蝸桿軸右端面，打中心孔，及右邊、Φ30mm 、Φ36mm 定位軸肩，以及Φ30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。 車刀、麻花鉆、三爪卡盤 970.8 92.4 0.2 0.41 2 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 05 熱處理 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 淬火機 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 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 調(diào)質(zhì)處理 淬火機 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 06 半精車 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 車夾具 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 半精車左端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。 車刀、三爪卡盤 740.6 91.8 0.4 0.43 1 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 07 半精車 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 車夾具 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 半精車右端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。倒角。 車刀、三爪卡盤 740.6 91.8 0.4 0.43 1 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 08 銑鍵槽 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通立式銑床 X52Ｋ 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑夾具 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 銑鍵槽，選擇兩個Φ30mm 外圓面作為基準。 銑刀、專用夾具 300 188.4 0.5 1.5 1 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 09 車 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 車夾具 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 車蝸桿螺紋，選擇兩個Φ30mm 外圓面作為基準。 車刀、專用夾具 740.6 91.8 0.4 0.43 1 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　熱加工 10 熱處理 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 淬火機 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 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 淬火 淬火機 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 11 粗、精磨 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通磨床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 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 粗、精磨左端面及Φ20mm 軸頭外圓面，Φ30mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角。 砂輪、游標卡尺 970 60.9 0.017 0.2 1 116.4s 17.46s 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 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 KCSJ-12 產(chǎn)品名稱 蝸桿 零件名稱 蝸桿 共 10 頁 第 10 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 　金工 12 粗、精磨 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛　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) 普通磨床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 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 粗、精磨右端面及Φ30mm 軸頭外圓面，Φ60mm 軸段外圓面及螺紋面，以及磨制過渡圓角，以兩中心孔軸心線為基準。 砂輪、游標卡尺 970 60.9 0.017 0.2 1 116.4s 17.46s 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