鉆床主軸套筒零件的滾齒夾具設計及加工工藝規(guī)程含5張CAD圖,鉆床,主軸,套筒,零件,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,cad 摘 要 機械制造工業(yè)是為現代化建設提供各種機械裝備的部門，在國民經濟的發(fā)展中具有十分重要的地位。 本文針對鉆床主軸套筒的機械加工工藝規(guī)程分析和滾齒用夾具設計，進行了零件圖分析、毛坯選擇、基準的選擇、工藝路線的確定、工序尺寸的確定、選擇機械加工工藝設備、填寫了機械加工工藝過程卡片和指定工序機械加工工序卡片，進行了滾齒夾具設計，并進行了定位誤差分析等。 關鍵詞：鉆床套筒設計、加工工藝、滾齒夾具  目 錄 中文摘要…………………………………………………………………………………………2 1. 引言……………………………………………………………………………………………4 2. 計算生產綱領，確定生產類型……………………………………………………………4 3. 零件的分析…………………………………………………………………………………4 4. 選擇毛坯…………………………………………………………………………………5 5. 工藝規(guī)程設計………………………………………………………………………………5 5.1 定位基準選擇………………………………………………………………………………5 5.2零件的加工方法的選擇……………………………………………………………………5 5.3定制工藝路線………………………………………………………………………………6 5.4確定機械加工的余量及毛坯尺寸，設計毛坯——零件綜合圖…………………7 6. 工序設計………………………………………………………………………………8 6.1選擇加工設備工藝裝備……………………………………………………………………8 6.2工序尺寸的確定及計算…………………………………………………………………9 6.3選擇切削用量、確定時間定額…………………………………………………………10 7. 滾齒用夾具設計……………………………………………………………………………11 7.1擬定滾齒夾具的結構方案………………………………………………………………11 7.2確定刀具的導向方式或對刀裝置……………………………………………………12 7.3夾具精度的計………………………………………………………………………………12 7.4夾具總圖………………………………………………………………………………13 7.5夾具零件圖………………………………………………………………………………14 8. 課題總結………………………………………………………………………………14 參考文獻………………………………………………………………………………15 附表………………………………………………………………………………16 1 引言 機械制造工業(yè)是為現代化建設提供各種機械裝備的部門。在國民經濟的發(fā)展中具有十分重要的地位。機械制造工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志。 本次畢業(yè)設計題目是鉆床主軸套筒零件的工藝規(guī)程設計和滾齒用夾具設計，我認為好的工藝規(guī)程可以保證和提高產品質量;提高勞動生產率；提高經濟效益。所以本次的畢業(yè)設計有三個特點： (1).實踐性強 把學習過程中掌握的基本概念在實際中應用。 (2).涉及面廣 把多門課程聯系在一起融會貫通。 (3).靈活性大 工藝理論與工藝方法的應用具有很大的靈活性。 本次畢業(yè)設計可以為我們在機械類工作奠定堅實的基礎。因此本次畢業(yè)設計具有重要的意義。 2 計算生產綱領，確定生產類型 該產品年產量2000臺，設其備用率為7%，機械加工廢品率為1%，試進行該零件的機械加工工藝規(guī)程設計和滾齒用夾具設計。 零件生產綱領可按下式計算：=2000x(1+7%+1%) =2160(件/年) 該產品的年產量為2160件，根據《機械制造技術基礎》中生產類型與生產綱領的關系，確定其生產類型為中批生產。 3 零件的分析 零件圖如圖1所示。鉆床主軸套筒在鉆床機械中主要起傳遞鉆孔所需的旋轉運動，承受并傳遞鉆孔時的作用力，安裝定位鉆套。 此零件外圓直徑Ф50mm、內圓直徑Ф24mm，零件結構不是很難，精度要就也不是太高，加工可以以車床加工套筒主體，然后銑齒，最后在上磨床研磨即可。 圖 1 鉆床主軸套筒零件圖 4 選擇毛坯 綜合考慮加工效率和效益，材料選擇45，尺寸為。 5工藝規(guī)程設計 5.1 定位基準選擇 本零件應選外圓和端面為粗基準加工內孔，再把內孔做為加工的精基準。 5.2零件的加工方法的選擇 本零件的加工面為外圓、內孔、端面、齒、槽、螺紋等，材料為45鋼。 Ф50mm外圓面表面粗糙度為Ra0.4μm，采用粗車、半精車及磨削。 Ф24通孔表面粗糙度為Ra12.5μm，才用深孔鉆。 Ф42mm孔表面粗糙度為Ra12.5μm，采用車。 兩端Ф40mm孔表面粗糙度為Ra1.6μm，采用車。 其它表面粗糙度為Ra6.3μm的孔也采用車床來加工。 的槽和左螺紋，采用車削加工。 5.3定制工藝路線 該套筒的加工用兩道熱處理工序將工藝路線分成三個階段：調制以前為粗加工階段；時效處理之前為半精加工階段；時效以后為精加工階段。套筒可按下述工藝路線進行加工。 工序 10：夾緊Ф50mm的外圓，鉆深孔Ф24mm孔至尺寸 工序 20：定位孔（兩端頂夾）粗車A面外圓至Ф52.4mm。 工序 30：熱處理，調質HRC21~26。 工序 40：定位孔（兩端頂夾），半精車A面外圓至。 工序 50：定位外圓車端面，車孔Ф42mm至尺寸，車孔Ф40mm至Ф39 0-0.062mm 車Ф28mm至圖樣尺寸并倒角，調頭，車端面，保證尺寸175mm。 工序 60：定位外圓車槽mm，車螺紋左至圖樣要求，倒角，車孔Ф31mm至圖樣要求并孔口倒角。 工序 70：粗磨A面外圓至mm 工序 80：定位外圓或端面銑齒 工序 90：銑槽兩處8mmx1.5mm 工序100：檢驗 工序110：熱處理，低溫時效 工序120：鉗工修研兩端孔口，倒角 工序130：精磨A面外圓至mm，至圖樣要求 工序140：檢驗 工序150：定位外圓，精車內孔mm，Ф31及端面至圖樣要求 工序160：總檢，入庫。 5.4確定機械加工的余量及毛坯尺寸，設計毛坯——零件綜合圖 鋼質的模鍛件機械加工余量根據估算鍛件的質量、加工精度及鍛件形狀復雜系數，按相關標準確定?？椎募庸び嗔坑杀?查得。 表1 鑄件孔加工余量 表2 鍛件形狀復雜系數表 1) 鍛件質量：估算為3.35kg 2) 加工精度：零件除控外的各表面加工外一般加工精度。 3) 鍛件形狀復雜系數S 為（假設鍛件外型尺寸為：mm） (1) (2) 則S=3.355/3.35=1 按表2所示復雜系數S的級別為簡單 4) 機械加工余量：根據鍛件的質量F2、S1確定直徑方向單邊余量2.5mm（實際查的單邊余量為2.0mm，因為外圓精度要求較高所以適當增大0.5mm），軸向方向的單邊余量為2.5mm（實查單邊余量為2.6mm，因兩端精度要求較低所以定位2.5mm）。 5) 確定毛坯尺寸： 根據上面確定的機械加工余量，可得該零件的毛坯尺寸如下： 軸Ф50mm的單邊余量為2.5mm，所以鍛件尺寸為Ф55mm。 長度方向175mm的單邊加工余量為2.5mm，所以鍛件尺寸為Ф180mm。 6) 設計毛坯的零件綜合圖 零件的鍛件質量為3.35kg，形狀復雜系數S1，45鋼含碳量為0.42%~0.50%，最高含碳量為0.50%，按表2查的鍛件材質系數為M1，才用平直分模線。 表3 鍛件材質系數 6 工序設計 6.1選擇加工設備工藝裝備 1) 選擇機床 工序10.20.30.40.90選用車床，選用常用的CA6140型臥式車床即可。 工序50.80選用磨床，選用M120W型即可。 工序60選用滾齒機，選用YKJ3610數控高效臥式滾齒機床。 工序70選用銑床，采用M6132銑床。 2) 選擇夾具 本零件除滾齒、銑槽、磨外圓工序需要專用夾具外，其它工序使用標準夾具即可，車床加工時選用三爪自定心卡盤，磨床工序選用心軸。 3) 選用刀具 車床上加工時，一般都采用硬質合金車刀。加工鋼制零件才用YT類硬質合金，粗加工時用YT5,半精加工用YT15，精加工用YT30。 磨床上加工，使用一般平行砂輪。 滾齒機床加工，使用模數1的，Mo5AL多頭滾刀。 銑床上加工時，選用Ф6的普通平頭立銑刀。 4) 選擇量具 本零件屬成批生產，一般均采用通用量具．選擇量具的方法有兩種：是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。 a. 選擇各外圓加工面的量具。工序80中半精車外圓φ50mm達到圖紙要求，現按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用量具，該尺寸公差T=0.015mm。 按工藝人員手冊，選擇測量范圍50-70mm，分度值為0.01mm外徑千分尺。 表4 外圓加工面所用量具 按照上述方法選擇此零件外圓加工面的量具見表4 工序 加工面尺寸 尺寸公差 量具 20 Ф52.4 -0.45 分度值0.02，測量范圍0-150mm 游標卡尺 30 Ф50.6 -0.45 50 Ф50.2 -0.064 分度值0.01，測量范圍50-70mm 外徑千分尺 80 Ф50 +0.015 -0.010 b.選擇加工孔的量具。Ф24、Ф28、Ф31、Ф42、Ф46公差為自由公差，選用分度值為0.02，測量范圍0-150mm的內卡尺。Ф40的兩個孔的公差等級為J7，選用分度值0.01mm，測量范圍35-50內徑千分尺。 c.測量軸向的量具。除以外其他公差全是自由公差，選用分度值0.02，測量范圍0-300mm 游標卡尺. d.選擇滾齒的量具。滾齒在加工時測量公法線長度即可。根據手冊，選分度值0.01mm，測量范圍25-50mm的法線百分尺。 6.2工序尺寸的確定及計算 1) 確定圓柱面的工序尺寸 根據前面的有關資料以確定此零件的毛坯余量和各工序的加工余量，總加工余量減去各工序的加工余量之和，即為粗加工余量。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度詳見機械加工工序圖。 2) 確定軸向工序尺寸 此零件的各工序的軸向尺寸詳見機械加工工序圖。 6.3選擇切削用量、確定時間定額 參考文獻《機械制造工藝學》選取各工序機床轉速，進給速度和切削深度，根據切削速度的計算可以推算出時間定額，根據表5、表6、表7、表8、表9可以計算出結果，計算結果詳見機械加工工序卡片。 表5 外圓磨床裝夾和松卸工件時間（min） 表6 內圓磨床裝夾和松卸工件時間(min) 表7 磨床上各種操作所需時間 表8 滾齒機上裝夾和松卸工件時間 表9 滾齒機上各種操作所用時間 7滾齒用夾具設計 7.1擬定滾齒夾具的結構方案 此工件以內孔和兩端面為定位基準，限制5個自由度。如圖2所示。 圖2 工件定位、夾緊 為了提高定心精度，采用精密可脹心軸以消除配合間隙，把夾具的定位與夾緊分開，可避免因夾緊影響齒坯的定心精度。 滾齒夾具的結構類型如圖3所示。 圖3 滾齒夾具 1- 壓蓋 2-心軸 3-墊圈 4-鋼套 5-底座 2- 7.2確定刀具的導向方式或對刀裝置 選定刀具的導向方式或對刀裝置，工件在加工時，能否保證加工精度，主要取決于刀具定位的精度。通常采用的對刀方法有三種：試切法對刀、樣件法對刀和采用對刀裝置或導向裝置對刀。本零件加工時的導向方式和對刀方式如下： 車床 通車道 試切法對刀 銑刀 平頭銑刀 試切法對刀 磨床 砂輪 夾具定位 滾齒機床 滾齒刀 夾具定位 7.3夾具精度的計算 本夾具的零件加工精度如下： 定位心軸尺寸精度（0-0.1）mm。 定位心軸安裝表面精度Ф32g6mm。 定位心軸與鋼套同心度公差0.02mm。 零件圖中齒的位置尺寸為38精度沒有特殊要求，所以夾具在高度方向精度均為0.05即可滿足要求。 垂直度精度要求為0.025mm，所以定位心軸垂直度要求為0.02mm即可滿足零件加工要求。 定位心軸安裝尺寸為32g6（）。 ；； 故此夾具能保證加工精度。 7.4夾具總圖（圖4） 圖4 夾具總圖 7.5夾具零件圖（圖5、圖6） 圖5 圖6 8課題總結 本次課題在陳平老師的精心指導下，我順利完成了本次畢業(yè)設計。但在本次設計研究中仍然存在很多不足之處，有的問題研究深度不夠。因為缺乏工作的經驗，在設計和研究上有不是非常合理的地方存在，設計的零部件才現場實際使用中的強度磨損度方便性尚不明確。 但在完成設計的過程中，查閱了《機械制造工藝與裝備課程設計指導書》《機床夾具設計》《機床夾具圖冊》《現代機械設備設計手冊》《機械工程手冊》等參考書，使設計和工藝方面的知識進一步完善，將所學的知識融會貫通，并運用于實踐，能見學習和實踐相結合，進一步扎實了所學的文化知識。 參考文獻 [1] 機械設計手冊.機械工業(yè)出版社.2004. [2] 李華.機械制造技術.清華大學出版社.2006. [3] 鄭金興.機械制造裝備設計.哈爾濱工程大學出版社.2008. [4] 胡家秀.機械零件設計實用手冊.機械工業(yè)出版社.2004. [5] 朱驥北.機械控制工程基礎.機械工業(yè)出版社.1999.10. [6] 倪森壽.機械制造工藝與裝備課程設計指導書. 機械工業(yè)出版社.2004. [7] 機床夾具圖冊.機械工業(yè)出版社.2001 [8] 現代機械設備設計手冊.機械工業(yè)出版社.2006 [9] 機械工程手冊.機械工業(yè)出版社.2003 [10] 機床夾具設計.機械工業(yè)出版社.2005 附表 機械加工工藝過程卡片 　 機械加工工藝過程卡片 　 　 　 　 　 ? 產品名稱 鉆床主軸套筒　 零件名稱 鉆床主軸套筒　 共 頁 ? 材料牌號 45　 毛坯種類 鍛件　 毛坯外形尺寸 Ф55mmx180mm　 每毛坯件數 1　 每臺件數 1　 備注 ? 工序號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 ? ? 　1 備料 Ф55mm×180mm 　 　 　 ? 　2 車 鉆深孔Ф24孔至尺寸 　 車　 　 ? 　3 車 粗車A面外圓至Ф52.4 　 車　 　 ? 　4 熱處理 調質HRC21~26 　 熱處理　 　 ? 　5 車 半精車A面外圓至Ф50.6 0-0.30mm 　 車　 　 ? 　6 車 車端面，車孔Ф42mm至尺寸，車孔Ф40mm至Ф39 0-0.062mm 車Ф28mm至圖樣尺寸并倒角 調頭，車端面，保證尺寸175mm 　 車　 　 ? 　7 車 車槽Ф46mm×2m，車螺紋M45×1左至圖樣要求，倒角，車孔Ф31mm至圖樣要求并孔口倒角。 　 　 車 　 ? 　8 磨 粗磨A面外圓至Ф50.2 +0.015-0.010mm 　 　 磨　 　 ? 9 銑 銑齒 　 　 銑　 　 ? 10 銑 銑槽兩處8mm×1.5mm 銑 ? 11 檢驗 檢具，量具 ? 12 熱處理 低溫時效 熱處理 ? 13 鉗 修研兩端孔口，倒角 ? 14 磨 精磨A面外圓至Ф50 +0.015-0.010mm，至圖樣要求 磨 ? 15 檢驗 檢具，量具 ? 16 車 精車內孔Ф40 +0.014-0.011mm，Ф31及端面至圖樣要求 車 ? 17 檢驗 總檢，入庫 ? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） ? ? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ? 華嘉璐　 　 　 　 ? 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 ? 　 機械加工工序卡片 1 　 　 　 　 　 　 ? 產品名稱 　 零件名稱 　 共 頁 第 頁 ? 　　 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 ? 　 3　 車　 45　 ? 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 ? 鍛件　 Ф55×180　 1　 1　 ? 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 ? 車床　 C6140　 　 　 ? 夾具編號 夾具名稱 切削液 ? 　 三爪定心卡盤　 　 ? 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 ? 　 　 準終 單件 ? 　 　 ? 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 ? 　1 夾內孔　 　 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 ? 　2 半精車外圓　 　 　400 　80 0.6~0.8 　0.9 　1 　 　0.5 　 ? 　3 車斷面　 　 　400 　80 0.6~0.8 　2 　1 　 　0.2 　 ? 　 粗車內孔　 　 　400 80　 0.7　 　 1　 　 　1 　 ? 　 車另一方向端面　 　 　400 　80 0.6~0.8 　2 1　 　 　0.2 　 ? 　 粗車內孔　 　 　400 　80 0.6~0.8 　 1　 　 　0.5 　 ? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） ? ? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ? 　 　 　 　 　 ? 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 ? ? 　 機械加工工序卡片 2 　 　 　 　 　 　 產品名稱 　 零件名稱 　 共 頁 第 頁 　　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 4　 車　 45　 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鍛件　 Ф55×180　 1　 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床　 C6140　 　 　 夾具編號 夾具名稱 切削液 　 三爪定心卡盤　 　 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/分 　 　 準終 單件 　 　 工步號 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 　1 夾外圓　 　 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　2 車槽　 　 　500 　50 0.6~0.8 　1 　1 　 　0.2 　 　3 車螺紋　 　 　 　 　1 　 　0.2 　 　 粗車內孔　 　 　400 80　 0.7　 　 1　 　 　0.5 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 ? 　 機械加工工序卡片 3 　 　 　 　 　 　 產品名稱 　 零件名稱 　 共 頁 第 頁 　　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 5　 車　 45　 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鍛件　 Ф55×180　 1　 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床　 M120W 　 　 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 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 　1 夾內孔　 　 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　2 粗磨外圓　 　 　0.2 　1 　 　0.2 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 ? 　 機械加工工序卡片 4 　 　 　 　 　 　 產品名稱 　 零件名稱 　 共 頁 第 頁 　 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 　 6　 車　 45　 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鍛件　 Ф55×180　 1　 1　 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 車床　 YKJ3610 　 　 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 工步內容 工藝設備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 　1 夾外圓孔　 　 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 　2 滾齒　 　 0.4~0.5 　 　1 　 　1 0.2　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 ?