十字軸零件機械加工工藝和鉆Φ6通孔專用夾具設(shè)計,十字,零件,機械,加工,工藝,專用,夾具,設(shè)計 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計I遼寧工程技術(shù)大學(xué)課 程 設(shè) 計題 目：十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計班級：機械工程及自動化 05-2 班姓名：陳宏川 指導(dǎo)教師：張連勇 完成日期：2008.6.30 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計II課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目一、設(shè)計題目 十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計二、二、原始資料原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1 張(2) 生產(chǎn)類型 :大批生產(chǎn)三、上交材料三、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) 夾具體圖 1 張(7) 課程設(shè)計說明書 (60008000 字) 1 份說說明明書書主主要要包包括括以以下下內(nèi)內(nèi)容容（章章節(jié)節(jié)）目錄 摘要（中外文對照的，各占一頁）零件工藝性分析機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 指定工序的專用機床夾具設(shè)計 方案綜合評價與結(jié)論體會與展望參考文獻 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、進度安排四、進度安排( (參考參考) )(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 天遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計III(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) 準備及答辯 2 天五、指導(dǎo)教師評語五、指導(dǎo)教師評語成成 績：績： 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師日日期期成績評定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。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計IV摘摘要要這次設(shè)計的是 十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計，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。首先我們要熟悉零件和了解其作用，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔作用。然后，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械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習打好基礎(chǔ)。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計VAbstractAbstractThis time I design the lathes of the shift forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying .遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計VI目錄一、零件的工藝分析 .1二.機械加工工藝設(shè)計 .21、確定生產(chǎn)類型 .22、確定毛坯 .22.1、確定毛坯種類：.22.2、確定鍛件加工余量及形狀：.2三、工藝規(guī)程設(shè)計.43.1 選擇定位基準：.43.2 制定工藝路線 : .43.3 表面加工方法的確定.53.4 加工階段的劃分.53.5 工序順序的安排.53.6 確定工藝路線.6四.機械加工余量、工序尺寸及公差的確定.74.1 鉆鉸8 絲孔 的工序尺寸 .74.1.1.鉆 5 絲孔，以 25 軸線為基準。.74.2.2 鉆孔工步 .74.3 時間定額的計算：.74.4 其它時間計算 .8五、夾具設(shè)計 .95.1 夾具選擇.95.1.1 問題的提出.95.1.2 夾具設(shè)計.105.2、定位誤差分析 .105.3、夾具設(shè)計及操作的簡要說明.11六.參考文獻 .12遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計VII十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計: :序言序言機械制造工藝學(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,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，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習大好基礎(chǔ)。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)。一、零件的工藝分析一、零件的工藝分析 零件的材料為 20GrMoTi， 需要模鍛， 模鍛 性能優(yōu)良， 工藝較復(fù)雜 ，但尺寸精確，加工余量少，為此以下是 十字軸 需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、 四處 25 外圓及四個 8、4 的內(nèi)孔、2、右端面 5060內(nèi)孔及 M8 絲孔。3、25 外圓的同軸度為0.007，位置度為 0.02，兩端的對稱度均為 0.05.由上面分析可知，可以先上四爪卡盤粗車 ，然后 上彎板 采用專用夾具 壓緊、找正 進行加工，并且保證 形位公差 精度要求。 并且此 零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計VIII二.機械加工工藝設(shè)計機械加工工藝設(shè)計1 1、確定生產(chǎn)類型、確定生產(chǎn)類型 已知此 十字軸 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000 件/年，零件的質(zhì)量是083Kg/個，查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第 2 頁表 1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2、確定毛坯、確定毛坯2.12.1、確定毛坯種類：、確定毛坯種類：零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鍛模鍛造 毛坯。查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第 41 頁表 2.2-5,選用鑄 鍛件尺寸公差等級為CT-10。2.22.2、確定鍛件加工余量及形狀：、確定鍛件加工余量及形狀：查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第 41 頁表 2.2-5，選用加工余量為 MA-H 級，并查表 2.2-4 確定各個加工面的 鍛件機械加工余量， 如下表所示：簡 圖加工面代號基本尺寸加工余量等級加工余量說明a25H2雙側(cè)加工b25H 雙側(cè)加工c25H5雙側(cè)加工d25H5雙側(cè)加工遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計IX 三、工藝規(guī)程設(shè)計三、工藝規(guī)程設(shè)計3.13.1 選擇定位基準：選擇定位基準：1 粗基準的選擇： 作為粗基準的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。該工件選擇25 外圓面和左端面作為粗基準。采用左端面作粗基準加工右端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計X 2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù) “基準重合 ”原則和 “基準統(tǒng)一 ”原則，以粗加工后25 的軸線為主要的定位精基準，采用小彎板 為輔助的定位精基準。3.23.2 制定工藝路線制定工藝路線: :生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準備、運輸和保存，生產(chǎn)的準備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機械的質(zhì)量檢查及其運行試驗、調(diào)試，機械的油漆與包裝等。 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。機械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準備、運輸、保管、機床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生 由于零件加工表面的多樣性、生產(chǎn)設(shè)備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可分為一個或若干個安裝、工位、工步或走刀。毛坯依次通過這些工序而變成零件。 1. 工序 工序是一個或一組工人，在相同的工作地對同一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃、成本核算的基本單元。一個零件的加工過程需要包括哪些工序，由被加工零件的復(fù)雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定3.3 表面加工方法的確定表面加工方法的確定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，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工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造課程遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XI設(shè)計指導(dǎo)書 10 頁表 1-6、1-7、1-8， 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 十字軸零件加工方案十字軸零件加工方案加工項目尺寸公差等級粗糙度加工方案備注25 外圓 IT8 6.3粗車-半精車表 1-6左右端面 IT1012.5粗 車表 1-625 外圓 IT86.3粗車-半精車表 1-8上下端面IT1012.5粗 車表 1-7 23、孔IT93.2鉆-鉸表 1-7、內(nèi)螺紋 M8 IT63.2攻螺紋表 1-10 4 孔 IT1212.5鉆表 1-78 孔 IT1212.5鉆 表 1-73.43.4 加工階段的劃分加工階段的劃分在粗加工階段。首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；首先25 圓面作為粗基準粗車右端面及25，然后以此圓軸線及端面為精基準加工其他面和孔。在采用小彎板加工 另一部分，以保證其形位公差之要求。選用工序集中原則安排十字軸的加工工序。該零件的生產(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加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。3.53.5 工序順序的安排工序順序的安排機械加工工序（1）遵循 “先基準后其他 ”原則，首先加工基準 25 外圓軸線及端面 。（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（4）遵循 “先面后孔 ”原則，先加工外圓面、端面，再加工孔，確定工藝路遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XII3.63.6 確定工藝路線確定工藝路線工序號工序名稱機床裝備刀具量具1粗-半精車 25 兩處 車床車刀游標卡尺2粗車左右端面車床車刀游標卡尺3粗-半精車 25 兩處車床車刀游標卡尺4粗車上下端面車床車刀游標卡尺5鉆鉸 8 絲孔2360內(nèi)孔，車床鉆頭鉸刀塞規(guī).卡尺6攻螺紋 M8車床絲錐塞規(guī).卡尺7鉆 4、8 孔鉆床鉆頭錐度鉸刀游標卡尺8中檢 游標卡尺10熱處理淬火機等12終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機床的選擇：采用CA6140 普通車床、鉆床。磨床 2 選擇夾具：該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3 選擇量具：采用塞規(guī) .雙用游標卡尺。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XIII四四.機械加工余量、工序尺寸及公差的確定機械加工余量、工序尺寸及公差的確定4.14.1 鉆鉸鉆鉸 8 8 絲孔絲孔 的工序尺寸的工序尺寸由表 2-28 課查得，精鉸余量Z=0.2mm，加工等級為IT8，公差為0.015 鉆孔余量為 Z 鉆=4.8mm，加工等級為IT12，公差為 0.15。鉆鉸 8 孔加工工序的加工余量項目內(nèi)容精度等級工序尺寸粗糙度工序余量公差鉆IT127.812.54.80.158 絲孔鉸IT883.20.20.015主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速的確定4.1.1.4.1.1.鉆鉆 55 絲孔，以絲孔，以 2525 軸線軸線為基準。為基準。刀具： 鉆頭直徑為 7.8mm 的高速鋼鉆頭，絲錐直徑為8mm 。機床： CA61404.2.24.2.2 鉆孔工步鉆孔工步背刀吃量 p 的選擇粗加工時根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定p=7.8mm。進給量的確定 由表 5-22，選取該工步得進量f=0.1mm/r。切削速度的計算 由表 5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度 v=20m/min 選取。由公式n=1000v/d 可求得該工序鉆頭鉆速n=1326r/min,參照表 4-9所列 CA6140 得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=20.5m/min。4.34.3 時間定額的計算：時間定額的計算：工序 6：鉆 8 絲孔 鉆孔工步根據(jù)表 5-51，鉆孔的基本時間可由公式 求12t= /()/L fnl llfn 得。,;f=0.1mm/r;n=1360r/min。110;cot/2(12)2.4rlmm lDk22l 則該工步的基本時間t=(22+2.4+2)/0.1mm/r x 1360r/min=10.8s 攻絲孔工步遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XIV 根據(jù)表 5-41，鉸孔基本時間可由公式t=L*i/fn=(LP+l1)*i/fn, LP=(D-d)/2*tankr, kr=15，l1=1mm，f=1mm/r，n=195r/min 則該工步的基本時間t=20s。輔助時間的計算tf輔助時間 tf 基本時間 t 之間的關(guān)系為tf=（0.15-0.2）t鉆孔輔助時間tf=0.210.8=2.2s鉸孔輔助時間tf=0.220=4s4.44.4 其它時間計算其它時間計算除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作時間、休息與生理需要時間和準備與終結(jié)時間。由于該設(shè)計的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計。布置工作地時間tb 是作業(yè)時間的2%-7%，休息與生理時間tx 是作業(yè)時間的2%-4%，本設(shè)計均取 3%，則工序的其他時間（tb +tx）可按關(guān)系式（ 3%+3%）（tf+t）計算。工序 6 的其他時間： tb +tx=6%（10.8s+20s+4s）=2s單件計算時間td=2s+10.8s+20s+4s=36.8s。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XV五、夾具設(shè)計五、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)計專用夾具。并設(shè)計工序7鉆 6 通孔的夾具。本夾具將用于Z525 立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。5.15.1 夾具選擇夾具選擇夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準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。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。5.1.15.1.1 問題的提出問題的提出本夾具主要用來鉆 6 孔，該孔為 通孔， 沒有技術(shù)要求， 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，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XVI5.1.25.1.2 夾具設(shè)計夾具設(shè)計1、定位基準選擇 由零件圖可知， 46 孔 ，沒有技術(shù)要求 ，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇 軸線為定位基準保證該角度。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置， 2、切削力及夾緊力計算 刀具：硬質(zhì)合金麻花鉆，d=5.8mm。由實際加工的經(jīng)驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺 ,查切削手冊 表 2.3，切削力計算公式為： FFFkfdCFyZFf0其中：， d=5.8mm。，410CF2 . 1ZF75. 0yF22. 0f，與加工材料有關(guān) ,取 0.94；與刀具刃磨形狀有kkkkhFxFMFFkMFkxF關(guān),取 1.33；與刀具磨鈍標準有關(guān) ,取 1.0，則：khF NF108125. 122. 08 . 441075. 02 . 1 5.25.2、定位誤差分析、定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為六個定位銷，這六個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配軸的尺寸與公差相同，。此外，這六定位銷共同保證加工孔 ， （2）計算鉆套中心線與工作臺的垂直度誤差。鉆套外徑 36 與襯套孔 25 的最大間隙為：026. 0)011. 0(015. 0max：則鉆套中心與工作臺平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。（3）計算定位銷軸與工作臺的平行度誤差。定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為：034. 0001. 0035. 0max夾具體孔的長度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為：0.034/14，即 0.24/100。遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XVII5.35.3、夾具設(shè)計及操作的簡要說明、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用了快換裝置。拆卸時，松開夾緊螺母12 扣，拔下開口墊圈，實現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套，進行攻螺紋加工。 十字軸零件圖 : 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計XVIII六六. .參考文獻參考文獻 1、趙家奇 ,機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書(2 版),機械工業(yè)出版社,2006 年.2、曾志新 ,呂明主編 ,機械制造技術(shù)基礎(chǔ) ,:武漢理工大學(xué)出版社 ,2001 年.3、李益明主編 ,機械制造工藝設(shè)計簡明手冊,機械工業(yè)出版社 ,1993 年.4、肖詩綱主編 ,切削用量手冊 ,機械工業(yè)出版社 ,1993 年.5、金屬切削機床夾具設(shè)計手冊.上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所編,機械工業(yè)出版社， 1987 年.