CA6140車床輸出軸工藝和銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)【版本2】

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畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 專　　業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化 班　　級(jí)： 班 姓　　名： 學(xué)　　號(hào)： 指導(dǎo)老師： 目　　錄 第一部分　工藝設(shè)計(jì)說明書……………………………………………………………………………1 ………… 第二部分　第90號(hào)工序夾具設(shè)計(jì)說明書……………………………………………………………10 ………… 第三部分　第22號(hào)工序刀具設(shè)計(jì)說明書……………………………………………………………11 ………… 第四部分　第80號(hào)工序量具設(shè)計(jì)說明書……………………………………………………………13 ………… 第五部分　畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)………………………………………………………………………………15 ………… 第六部分 參考資料……………………………………………………………………………………16 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 二零零七屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化 班級(jí)：機(jī)制3053班 姓名： 學(xué)號(hào)：42# 一、設(shè)計(jì)題目（附圖）： 輸出軸 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及第_____工序工藝裝備設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)條件： 1、輸出軸 2、生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： ㈠ 零件圖分析： 1、零件圖工藝性分析（結(jié)構(gòu)工藝性及條件分析）； 2、繪制零件圖。 ㈡ 毛坯選擇 ㈢ 機(jī)械加工工藝路線確定： 　1、加工方案分析及確定 2、基準(zhǔn)的選擇 　3、繪制加工工藝流程圖 ㈣ 工序尺寸及其公差確定 　 1、基準(zhǔn)重合時(shí)（工序尺寸關(guān)系圖繪制）；2、利用工序尺寸關(guān)系圖計(jì)算工序尺寸；3、基準(zhǔn)重合時(shí)（繪制尺寸鏈圖）并計(jì)算工序尺寸。 ㈤ 設(shè)備及其工藝裝備的確定 ㈥ 切削用量及工時(shí)定額確定： 確定全部工序切削用量及工時(shí)定額。 ㈦ 工藝文件制訂： 1、編寫工藝文件設(shè)計(jì)說明書： 2、編寫工藝規(guī)程： ㈧ 指定工序機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 1、 工序圖分析； 2、定位方案確定； 3、定位誤差計(jì)算； 4、夾具總裝圖繪制； ㈨ 刀具、量具設(shè)計(jì) 四 設(shè)計(jì)任務(wù)（工作量）： 1、 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計(jì)說明書一份； 2、 工藝文件一套（含工藝流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附圖）； 3、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)說明書一份； 4、 夾具總裝圖一張（A2圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）； 5、 刀量具設(shè)計(jì)說明書一份； 6、 刀具工作圖一張（A3圖紙）；量具圖一張（A4圖紙）。 五起止日期： （共8周） 六指導(dǎo)教師： 張征祥 七審核批準(zhǔn) 教研室主任： 系主任： 八設(shè)計(jì)評(píng)語： 　　　　　　 年 月 日 九設(shè)計(jì)成績： 年 月 日 第一部分　工藝設(shè)計(jì)說明書 1.零件圖工藝性分析 1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 ……零件在機(jī)床中起傳遞扭矩，輸出傳動(dòng)力的作用。 1.2零件技術(shù)條件分析 ……1）外圓 φ55+0.023 +0.003，精度IT6，粗糙度1.6微米，相對(duì)于基準(zhǔn)A—B有0.04的圓跳動(dòng)要求。 φ60+0.045 +0.065，精度IT9，粗糙度0.8微米，相對(duì)于基準(zhǔn)A—B有0.04的圓跳動(dòng)要求。 φ65+0.023 +0.003，精度IT6。 φ75+0.023 +0.003，精度IT6，粗糙度0.8微米。 2）內(nèi)圓 φ80+0.042 -0.012，精度IT7，粗糙度3.2微米，相對(duì)于基準(zhǔn)A—B有0.04的圓跳動(dòng)要求。 3）孔 10*φ20+0.019 +0.042，精度IT7，粗糙度3.2微米，相對(duì)于基準(zhǔn)D有0.05的位置度要求。 4）鍵槽 槽寬是16-0.043 0，精度IT7，粗糙度3.2微米，相對(duì)于基準(zhǔn)C有0.05的平行度要求。 5）直徑為φ8的斜孔中心線與軸線有45度夾角。 6）材料：45鋼；調(diào)制處理200HBS。 1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 ……2)此輸出軸在形狀和位置精度方面有較高的要求，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，各圓柱面要求IT6-IT7的尺寸精度，有0.04的圓跳動(dòng)要求，表面粗糙度要求高。如：，φ80內(nèi)孔相對(duì)基準(zhǔn)A—B有0.04的位置度要求。直徑是φ20相對(duì)φ80的孔中心線有0.05的同軸度要求，加工斜孔需要專用夾具等。所以該零件在基準(zhǔn)選擇和加工工藝路線安排上有較高的要求。 2.毛坯選擇 2.1毛坯類型 ……該輸出軸結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，精度要求較高，加工工序較為集中，且為中批量生產(chǎn)，所以毛坯采取精密模鍛。 2.2毛坯余量確定 1. ……毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，但是毛坯制造費(fèi)用會(huì)提高，在確定毛坯時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械加工和毛坯制造兩方面考慮。 分析鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)s： v工件=πr2 h=3.14*30*88 +58*3.14*17+3.14*38*70+3.14*47*33+80*3.14*28=158.4102 cm w件=ρv= 158.4102cm*7.8 =1235.5996g=1.236kg 所以鍛件復(fù)雜系數(shù)s=w件/w包=v件/v包=0.27.經(jīng)查表只s>0.63為簡單件。所以該零件為復(fù)雜件。 零件在加工中需要磨削，工序中有磨削加工工序， 由鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S=W件/W包=0.27；經(jīng)相關(guān)計(jì)算和查表得毛坯軸向余量為3.5mm，徑向余量為3mm。對(duì)所查的余量進(jìn)行校核計(jì)算： v工件=πr2 h=158.41cm 查表13-9 該所查的的余量和效核前相同， 加工余量根據(jù)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)資料表1.2-7中查得各面的加工余量確定尺寸 公差數(shù)值機(jī)械工藝設(shè)計(jì)資料表1.2-2查得如下表所示: 零件尺寸 加工余量 尺寸的偏差 毛坯尺寸 φ55 3 +1.5 -0.7 φ55+1.5 -0.7 φ60 3 +1.5 -0.7 φ63+1.5 -0.7 φ65 3 +1.5 -0.7 φ68+1.5 -0.7 φ75 3 +1.5 -0.7 φ78+1.5 -0.7 φ116 3 +1.7 -0.8 φ119+1.7 -0.8 φ176 3 +1.9 -0.9 φ179+1.9 -0.9 30 5.5 +1.5 -0.7 35.5+1.5 -0.7 244 3.5 +2.1 -1.1 247.5+2.1 -1.1 2.3毛坯－零件合圖草圖 3．機(jī)加工工藝路線確定 3.1加工方法分析確定 加工方法有車，鉆，磨，銑等。 3.2加工順序的安排 ……該零件為軸類零件，先銑端面并打中心孔，以兩中心孔為定位基準(zhǔn)粗加工大端和小端各部，因?yàn)殂@孔會(huì)引起大端面變形，所以先安排鉆孔，再熱處理去內(nèi)應(yīng)力。然后半精加工，精加工大端和小端各部，達(dá)到尺寸和精度要求，最后鉆斜孔和銑鍵槽。 3.3定位基準(zhǔn)選擇 ……1）粗基準(zhǔn)的選擇：以直徑為φ55與直徑為φ176的圓柱面和兩端中心孔定位。 2）精基準(zhǔn)的選擇：采用已加工面裝夾定位，便于位置精度的保證，為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)。 3.4加工階段的劃分說明 ……粗加工階段：粗車大端和小端各部，為后面加工提供精基準(zhǔn)，并粗加工各孔。 半精加工階段：各非主要加工面達(dá)到尺寸要求。 精加工階段：精車，精磨各面達(dá)到精度要求。 3.5主要機(jī)加工工序簡圖 20.粗車大端 25.打中心孔并粗車小端各部 35.鉆并粗車大端孔 40.鉆大端面各孔 50.半精車大端 55.半精車小端各部 60.銑鍵槽 65.磨小端 70.精車大端內(nèi)孔 75.鏜大端面孔 80.鉆斜孔 4.工序尺寸及其公差確定 車端面并打中心孔 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鍛 7 IT14（+ -0.57） 251 251+ -0.57 粗車大端面 3 IT12（+ -0.23） 251-3=248 248+ -0.23 粗車小端面 3 IT12（+ -0.23） 248-3=245 245+ -0.23 精車小端面 1 IT7 244 244+ -0.023 Ra=1.6 加工φ55外圓 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鍛 4 IT14（+ -0.37） 59 59+ -0.37 粗車 2.9 IT12（+ -0.15） 59-2.9=56.1 56.1+ -0.15 精車 1.1 IT7（+0.023 -0.003） 56.1-1.1=55 55+0.023 -0.003 Ra=1.6 加工φ60外圓 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鍛 4 IT14（+ -0.37） 64 64+ -0.37 粗車 2.5 IT12（+ -0.15） 64-2.5=61.5 61.5+ -0.15 精車 1.1 IT7（+ -0.015） 61.5-1.1=60.4 60.4+ -0.015 磨 0.4 （+0.065 -0.045） 60.4-0.4=60 60+0.065 -0.045 Ra=0.8 加工φ65外圓 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鍛 4 IT14（+ -0.37） 69 69+ -0.37 粗車 2.9 IT12（+ -0.15） 69-2.9=66.1 66.1+ -0.15 精車 1.1 IT7（+0.023 -0.003） 66.1-1.1=65 65+0.023 -0.003 加工φ75外圓 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鍛 5 IT14（+ -0.37） 80 80+ -0.37 粗車 3.5 IT12（+ -0.15） 80-3.5=76.5 76.5+ -0.15 精車 1.1 IT7（+ -0.015） 76.5-1.1=75.4 75.4+ -0.015 磨 0.4 IT7（+0.065 -0.045） 75.4-0.4=75 75+0.023 -0.003 Ra=0.8 加工φ80內(nèi)孔 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鉆 40 IT14（+ -0.37） 40 40+ -0.37 粗車 38.9 IT12（+ -0.15） 40+38.9=78.9 78.9+ -0.15 精車 1.1 IT8（+0.042 –0.012） 78.9+1.1=80 80+0.042 -0.012 Ra=3.2 加工φ20孔 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鉆 18 IT14（+ -0.26） 18 18+ -0.26 粗鏜 1.8 IT12（+ -0.10） 18+1.8=19.8 19.8+ -0.1 精鏜 0.2 IT7（+0.042 -0.019） 19.8+0.2=20 20+0.042 -0.019 Ra=3.2 4.1基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸確定 加工φ176基準(zhǔn)重合誤差分析 工序名稱 基本余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差 鍛 7 （+2 -2） 177.2+5.8=183 183+2 -2 粗車 5.8 h13(0 -0.53) 176+1.2=177.2 177.20 -0.53 半精車 1.2 h8(+0.9 -0.9) 176 176+0.9 -0.9 4.2基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸確定 工序名稱 基本余量 公差 工序尺寸 L01 2 （+4.6 -4.6） 249-2=247 L02 2.5 （+4.6 -4.6） 33-2.5=30.5 L03 2 （+4.6 -4.6） 247-2=245 L04 1 （+1.1 -1.1） 245-1=244 L05 2.3 （+4.6 -4.6） 83-2.3=80.7 L06 2.3 （+4.6 -4.6） 105-2.3=102.7 L07 2.2 （+4.6 -4.6） 130-2.2=127.8 L08 2.2 （+4.6 -4.6） 200-2.2=197.8 L09 0.7 （+1.1 -1.1） 80.7-0.7=80 L10 0.7 （+1.1 -1.1） 102.7-0.7=102 L11 0.8 （+1.1 -1.1） 127.8-0.8=127 L12 0.8 （+1.1 -1.1） 197.8-0.8=197 L13 0.5 （+1.1 -1.1） 30.5-0.5=30 尺寸鏈圖： 5.設(shè)備及其工藝裝備確定 1.夾具有：鏜大端面孔專用夾具，鉆斜孔專用夾具，銑鍵槽專用夾具，機(jī)床專用夾具，卡盤。 2.刀具有：普通車刀，鏜刀，鍵槽銑刀，成型砂輪，中心鉆。 3.量具有：游標(biāo)卡尺，千分尺，專用量規(guī)。 6．切削用量及工時(shí)定額確定 粗車外圓φ55的切削用量（機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)） 1.選擇切削深度：由上步計(jì)算與查表得：粗車工序中ap=3㎜。 2.選擇進(jìn)給量：考慮刀桿尺寸，工件直徑及已定的切削深度，從表3-13中選用f=0.6㎜/r. 3.選擇切削速度：根據(jù)工件材料（45鋼為中碳鋼）、熱處理狀態(tài)（調(diào)質(zhì)）及選定的切削深度和進(jìn)給量，從表3-19中選取v=1.5m/s(90m/min). 4.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n的計(jì)算值為1000v/3.14dw=(1000X1.5X60)/(3.14X61)=470r/min. 從機(jī)床主軸箱標(biāo)牌上查得，實(shí)際的主軸轉(zhuǎn)速取450r/min.故實(shí)際的切削速度v=(3.14XdwXn)/1000=(3.14X61X450)/1000X60=1.14m/s。 5.校驗(yàn)機(jī)床功率：由表3-2查得，單位切削功率Ps=2305X10-6 kwXs/㎜3 ,由表3-2查得，當(dāng)f=0.6mm/r時(shí)，切削力的修正數(shù)值Kf=0.9.故切削功率Pm=PsXvXapXfX1000XKf=2305X10-6X1.14X3X0.6X1000X0.9=4.26kw.查資料（現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備）知：CA6140車床的電動(dòng)機(jī)功率為Pe=7.5kw，如取機(jī)床傳動(dòng)效率為b=0.8,則Pm/b=4.26/0.8=5.3kw

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