花鍵軸加工工藝及車Ф260外圓夾具設計

花鍵軸加工工藝及車Ф260外圓夾具設計,花鍵軸,加工,工藝,260,夾具,設計 《機 械 制 造基 礎》 課 程 設 計 指 導 書 江漢大學文理學院 機電與建筑工程學部 目 錄 一 設計要求.................................................................. 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)設計的能力........................................................ 3 3. 學會使用與機械加工工藝和工裝設計有關的手冊及圖紙資料...................... 3 二 設計任務.................................................................. 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. 設計、繪制給定工序的夾具裝配圖............................................ 3 4. 設計、繪制夾具體零件圖.................................................... 3 5. 撰寫課程設計說明書一份.................................................... 3 三 設計工作順序.............................................................. 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. 設計典型工序的夾具......................................................... 5 4. 撰寫課程設計說明書一份..................................................... 7 5. 整理全部設計內(nèi)容........................................................... 7 四 附錄參考資料...............................................................8 機械制造技術基礎是以機械制造工藝技術及設備為主要內(nèi)容的技術科學，是機械類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，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計的實際訓練，使學生通過設計獲得綜合運用所學過的相關課程（如機械制造技術基礎、互換性及技術測量、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)設計的基本能力，同時也為畢業(yè)設計、為學生今后從事專業(yè)技術工作作好訓練和準備。 一 設計要求 1. 掌握編制機械加工工藝規(guī)程的方法，能正確解決中等復雜程度零件在加工中的工藝問題。 2. 提高結(jié)構(gòu)設計的能力。通過設計夾具的訓練，根據(jù)被加工零件要求，設計出能保證加工技術要求、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計有關的手冊及圖紙資料。 二 設計任務 設計題目：設計××××零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 年生產(chǎn)綱領：一般為3000~5000件(中批) 具體設計工作內(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. 設計、繪制給定工序的夾具裝配圖，圖幅為1#或2#。 4. 設計、繪制夾具專用零件圖（一般選夾具體零件），圖幅為2#或3#。 5. 撰寫課程設計說明書一份（不少于6000字）。 三 設計工作順序 設計時間為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、設計基準等技術要求。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鍵技術要求。 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 零件的材料由設計人員給定，工藝設計需要按照零件的已知條件，如材料、生產(chǎn)綱領、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 對與其它尺寸無關聯(lián)的獨立工序尺寸，可以從零件圖的設計尺寸起，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，又最小； 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，必要時要設計專用夾具； ③ 根據(jù)被測參數(shù)、生產(chǎn)綱領、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 加工表面的有關幾何參數(shù)（表面的類型，圓柱面的直徑、長度等）， ③ 有關的切削用量， 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. 設計典型工序的夾具 經(jīng)指導教師同意，設計一道工序的夾具。 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的工藝路線； ③ 選擇定位元件、設計定位裝置，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，從設計資料中選擇相應的定位元件，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的夾具尺寸公差一般取相應加工尺寸公差的1/3~1/2，無直接關系的夾具尺寸公差按有關尺寸在夾具中的功用和裝配要求選用； ⑧ 技術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說明；要注意學習各種夾具參考圖上的技術要求。 6) 設計、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、粗糙度及技術要求。 4. 撰寫課程設計說明書一份 設計者通過說明書，將自己的設計成果、設計意圖、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) 設計任務書，含有關設計條件的說明 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) 設計體會和建議 o) 設計者認為需要說明的其它問題 p) 參考資料目錄 設計者可以根據(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，課程設計說明書 附 錄 1. 主要參考資料 1) 《機械制造技術基礎》教材 2) 《機床夾具設計原理》教材 3) 機械制造工藝與夾具設計指導 （張進生主編） 4) 機械制造工藝學課程設計簡明手冊 5) 機床夾具圖冊 6) 機械零件設計手冊 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. 平時設計態(tài)度30% B. 設計說明書30% C. 設計圖紙40% 8 - -