输出轴车外圆车床夹具设计说明书
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摘要机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计,并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。
它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课的理论和实践知识进行工艺及结构的设计,也为以后进行一次预备训练。
此课程设计的目的:(1)能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
(2)培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。
(3)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
此次是对一种大批量生产的拨叉类零件进行钻孔。
所设计的夹具必须保证这个通孔的各种尺寸精度,并且以最经济、最省时省力的方法来设计此套夹具。
通过对定位误差的分析,确定出采用大端面小心轴定位,夹紧装置采用螺旋压板夹紧机构。
对于我本人来说,希望能通过本次课程设计学习,学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来,并应用于解决实际问题之中,从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力。
关键字:夹具设计、制图、机械目录摘要 (I)1 设计任务 (1)2 零件的定位 (2)2.1 零件的工艺和精度分析 (2)2.2 定位目的及原理 (2)2.3 工件定位的基本原理 (3)2.4 定位方案 (3)2.5 定位元件的选择 (3)2.6 定位误差 (4)3 零件的夹紧装置 (5)3.1 夹紧方式的选择 (5)3.2 工件拆装 (5)3.3 夹具体设计 (6)4钻床导向装置 (7)4.1 夹具结构形式 (7)4.3 导向装置 (7)总结 (9)参考文献 (10)1 设计任务对下图零件钻φ11H7的通孔这道工序进行夹具设计。
能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具。
图1-1夹具设计零件图2 零件的定位2.1 零件的工艺和精度分析(1)零件的工艺分析:制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
1零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘(见附图1),法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。
1.2零件的工艺分析法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20045.00+为中心,包括:两个Φ12.034.0100−−mm 的端面,尺寸为Φ0017.045−mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透孔.Φ06.045−mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔,Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面.这组加工表面是以Φ20045.00+mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,由于零件年产量为1000件,已达到中批生产的水平,而且零件轮廓尺寸不大,故采用金属模铸造,法兰盘因毛坯比较简单,采用铸造毛坯时一般是成队铸造,再进行机械加工。
这从提高生产率,保证加工精度上考虑也是应该的。
2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚着,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
1)粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准,以便为后续的工序提供精基准。
选择粗基准的出发点是:一要考虑如何分配各加工表面的余量:二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。
这两个要求常常是不能兼顾的,但对于一般的轴类零件来说,以外圆作为粗基准是完全合理的。
对本零件而言,由于每个表面都要求加工,为保证各表面都有足够的余量,应选加工余量最小的面为粗基准(这就是粗基准选择原则里的余量足够原则)现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。
在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件,消除工件的六个自由度,达到完全定位。
夹具说明书——法兰盘车外圆夹具目录1.1问题的提出 01.2选择定位方案和定位元件 01.3选择夹紧方案和夹紧元件 (1)1.4计算切削力及夹紧力 (1)1.5定位误差的分析 (2)1.6夹具体的设计 (3)1.7夹具设计及操作的简要说明 (3)参考文献..................................................................... 错误!未定义书签。
1.1问题的提出尺寸设计的是车外圆的专用车床夹具,根据车外圆的加工要求,从而制定合理的加工方案,该面的加工采用卧式车床进行车削加工,需要保证它的外圆φ45的精度的要求,在实际设计的时候也需要考虑它的一个整体符合设计的要求,该端面与中心孔的位置要求,因此采用卧式车床CA6140进行车削加工保证它的大批量生产。
1.2选择定位方案和定位元件针对该零件的整体尺寸的分析,该零件的主要加工位置是它的内孔和端面,根据之前加工路线的分析确定,本次设计中的底部端面和内孔22已经进行了精加工,因此可以选择底部端面和内孔来实现工件的定位,从而保证零件加工的可靠性,底部端面配合芯轴的台阶面限制工件的三个自由度,定位芯轴的销部分限制工件的两个自由度,由于是车外圆加工,因此限制零件五个自由度就可以满足零件的车削加工要求,从而保证它的加工符合设计的要求,定位元件就选择定位芯轴。
1.3选择夹紧方案和夹紧元件针对该零件的整体结构分析,该零件是法兰盘零件,它的整体结构比较简单,对于普通的零件来说,该零件的加工需要进行夹紧才能保证它的加工的可靠性,一般常见的夹紧方式有手动夹紧和气动夹紧以及液压夹紧,由于该零件整体结构并不复杂,采用普通的手动夹紧就可以满足工件的夹紧要求。
结合零件整体的对称结构,采用两个对称的移动压板配合螺杆来夹紧工件,实现工件夹紧的可靠性,这是对该夹紧方案和夹紧元件的分析。
1.4计算切削力及夹紧力通过详细的分析确定,端面与孔之间存在一定的垂直度的误差要求,因此通过对它的详细的分析,从而确定它的实际切削参数如下所示:车削力公式:p -0.11.1W -1.10.75z 0.9p 2380zK n a D f a F = 式中 F —— 车削力,N ;p a ——背吃刀量,mm ;z f —— 每尺进给量,mm/r ;p a =2mm ,z f =0.5mm/r ,D=20,w a =10mm ,n=5,z=4,rp sp op p k mp p K K K K K K λγγ=查参考文献[17],得()736nmp b K σ= ,取0.1=sp K λ0.6b σ= ,n=0.3。
目录1零件的分析 (2)1.1零件的作用 (2)1.2零件的工艺分析 (3)1.2.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度 (3)1.2.2大、小头孔中心线在两个互相垂直方向的平行度 (3)1.2.3大、小头孔的中心距 (4)1.2.4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 (4)1.2.5大、小头孔两端面的技术要求 (4)1.2.6螺栓孔的技术要求 (4)1.2.7结合面的技术要求 (4)2工艺规程设计 (5)2.1确定毛坯的制造形式 (5)2.2基面的选择 (5)2.2.1粗基准的选择 (5)2.2.2精基准的选择 (5)2.3制定工艺路线 (6)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)2.5确定切削用量及基本工时 (9)2.5.1铣连杆大、小头两端面 (9)2.5.2钻、扩、铰连杆小头孔,扩连杆大头孔 (10)2.5.3粗镗连杆大头孔 (12)2.5.4车连杆大头外侧圆弧面 (12)2.5.5铣连杆螺栓座面 (15)2.5.6铣开连杆体与连杆盖 (17)2.5.7钻、扩、铰连杆体、盖螺栓孔并倒角 (18)2.5.8磨连杆体和盖结合面 (19)2.5.9铣轴瓦锁口槽 (20)2.5.10铣连杆大头孔油槽 (21)2.5.11车连杆大、小头孔倒角 (22)2.5.12磨大头两端面 (22)2.5.13半精镗、精镗连杆大头孔 (23)2.5.14精镗连杆小头孔 (24)3夹具设计 (24)3.1问题的提出 (24)3.2定位基准的选择 (24)3.3切削力及夹紧力计算 (24)3.4定位误差分析 (26)3.5夹具结构及操作介绍 (26)参考文献 (27)附图1零件的分析图1-1 连杆总成图1.1零件的作用连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。
连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。
连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。
《机床夹具课程设计》说明书摘要本次毕业设计针对车床尾座套筒工艺规程进行设计,涉及套筒的选材、确定毛坯和机械加工余量及工序尺寸与公差、拟定工艺路线、选择工艺设备;并进行切削用量和时间定额的计算,填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡片。
为了保证加工质量,提高生产效率,对关键工序进行夹具设计。
本文对夹具的工作原理、作用、分类和组成做了简单概述;着重分析了工序特点和要求,根据结果确定定位方案,设计定位元件、夹紧机构、对刀元件和夹具体。
因此,保证了加工精度和设计质量。
目录摘要 (I)1设计任务 (1)2 零件的装夹 (2)2.1零件的工艺和精度分析 (2)2.2 定位设计 (2)2.3对刀引导装置 (3)2.4夹紧方案 (3)2.5 夹具体设计 (4)3夹具加工精度分析 (5)3.1 定位精度 (5)3.2 对刀精度 (5)3.3安装精度 (5)3.4夹具精度 (5)总结 (6)参考文献 (7)1设计任务分析对比综合现有车床尾座套筒加工工艺的基础上,设计出高效的加工工艺规程和夹具设计方案,达到降低成本,提高生产效率的目的。
车床尾座套筒需求量大,所编写的工艺规程主要适用于大量生产的情况使用。
在加工过程中主要有一下问题:(1)车床尾座套筒属于回转件在以内圆为基准加工半精加工和精加工外圆面时装夹固定必须使用夹具实现定心,因此在进行半精加工和精加工前必须分别设计一套夹具;(2)由于套筒是回转件,在铣床上铣键槽时没有夹具无法实现定心和夹紧,所以在铣键槽前也要设计一套夹具;(3)国内车床尾座套筒生产工艺基本成型,要在前人基础上提出一套更加优化的方案也是一个很大的挑战。
图1-1车床尾座套筒零件简图2 零件的装夹2.1零件的工艺和精度分析在选定了车床尾座套筒主要表面的加工方法以后,还需要进一步确定这些加工方法在工艺路线中的安排顺序,这就涉及到加工阶段的划分。
对于精度要求较高的表面,总是先粗加工后精加工,但工艺过程划分成几个阶段是对整个加工过程而言的,不能拘泥于某一表面的加工。
序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它是我们四年的大学生活中占有重要的地位。
对我个人来说,这次课程设计的意义很大,我希望能通过这次课程设计对自己以后将要从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,提高自己的实践能力。
由于能力有限,设计中海存在许多不足之处,恳请老师给予指教。
一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的是底板座架,它的作用是:一、建立设备基础,用于构架设备的支撑基础,并在此基础上安装轴类零件;二、利用它们的工艺结构起到其他重要零件的定位作用;三、用于连接机器设备与地面的基础零件。
(二)零件的工艺分析底板座架总有三组加工表面,现分析如下:1、以φ45mm的外圆表面为中心的加工表面这一组加工表面包括φ45mm的外圆,以及退刀槽。
2、加工孔φ36H7(+00.025)mm的两个对称端面和三个台阶面。
3、加工三个阶梯孔、φ36mm孔和M10的螺纹孔。
由以上分析,对于以上三组加工表面,可以先加工第一组表面,然后利用专用夹具加工另外两个组的表面。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200,考虑到它是底板座架,要求刚度、强度、耐压性能好,抗震性好,因此,选用铸件。
由于该零件的年产量为4000件,属于大批量生产,而且零件的外形尺寸不大,故可采用砂型铸造成型,这从提高生产率,保证加工精度上考虑也是应该的。
(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面的选择正确和合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
(1)粗基准的选择轴类零件,以外圆作为粗基准。
按照有关粗基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工的表面作为粗基准;若零件有若干个比加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准;取零件最右端面作为粗基准加工两个对称的端面。
夹具设计课程设计说明书第一篇:夹具设计课程设计说明书目录一、序言 (2)二、设计任务说明 (2)三、工件的安装顺序 (3)四、定位元件选择设计 (3)五、夹紧机构 (4)六、导向装置的选择 (3)七、夹具的总体设计 (3)考文献 (4)序言机床夹具的作用可归纳为以下四个方面:1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置,可以保证加工精度。
2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧,减少辅助时间。
3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构,可以减轻工人的劳动强度。
二、设计任务说明本次课题设计是要为此图中的端盖(零件材料为45,需要大量生产,年生产量大于5000件)设计一套钻φ20侧孔的夹具,实现将工件定位,精确和方便的完成钻孔工作,并保证能夹紧工件,夹紧力要适中,不要使工件变形,又能保证工件所要求的加工精度。
图1-3-1三、工件的安装顺序零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求,它决定了工件在机床夹具中的放置方法,是设计机床夹具总体结构的依据,工件的装卸位置如上图1-3-1右侧刨面图。
工件由左向右安放定位,由右向左抽取出来。
所以定位元件选择短销、大平面组合定位、外端圆面添加平面支持钉定位和支持;定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法,定位方案不一定要定六个自由度,但要完全定位。
确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸,选择合适的定位点,确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。
四、定位元件选择设计由于该零件的加工是钻φ20孔并以φ50孔内表面作为定位面,属与孔定位类型,因此本次设计采用的定位元件为短销、大平面组合定位。
,限制工件5个自由度;夹装工件时,工件孔与短销、大平面表面的刚性接触,精准度要求较高,分别限制工件的X、Y、Z方向的移动自由度以及X、Y方向的旋转自由度。
工件定位短销φ50与加工工件之间间隙配合,便于工件加工时装取和定位。
机床夹具设计课程设计说明书机床夹具设计课程设计说明书一:引言本文档是机床夹具设计课程设计的详细说明书,旨在为学生提供一个全面的指导,帮助他们完成课程设计任务。
本说明书将详细介绍机床夹具设计的目标、要求、方法以及最终结论。
二:设计目标2.1 主要目标本次机床夹具设计的主要目标是设计一个能够有效夹持工件并提供稳定支撑的夹具。
夹具需要满足工件加工要求,保证工作过程的安全和稳定性。
2.2 具体要求具体要求包括:- 夹具的刚度和强度要求- 夹具的尺寸和结构要求- 夹具的操作和调整要求- 夹具的安全性要求三:设计方法3.1 初步研究在设计之前,需要对工件的特点进行初步研究,了解其形状、尺寸、材料等因素,并结合工件加工的要求确定夹具的基本构想。
3.2 设计计算在夹具的设计过程中,需要进行一系列的计算,包括夹持力的计算、夹具刚度和强度的计算、夹具各部件的尺寸计算等。
3.3 夹具结构设计夹具的结构设计包括夹具各部件的布局、连接方式的选择、工件支撑方式的设计以及夹具的调整机构设计等。
3.4 材料选择根据夹具的使用要求和成本考虑,选择合适的材料进行制作。
3.5 CAD绘制使用计算机辅助设计(CAD)软件进行夹具的三维建模和绘制,以便进一步的分析和优化。
四:设计过程4.1 工作流程- 初步研究- 夹具计算和结构设计- 材料选择- CAD绘制- 优化和修改4.2 原理图插入夹具的原理图,标注各部件和尺寸。
4.3 制作工艺详细描述夹具的制作工艺流程,包括材料准备、零件加工、装配等。
五:附件本文档涉及以下附件:- 夹具设计计算表格- 夹具原理图六:法律名词及注释6.1 名词解释- 机床夹具:一种用于固定工件并提供加工支撑的装置。
- 刚度:夹具受力时不变形的能力。
- 强度:夹具在工作负荷下不会断裂的能力。
- CAD:计算机辅助设计。
6.2 法律条款根据相关法律法规要求,对夹具设计中涉及的法律条款进行注释。
七:结论根据课程设计要求,通过对机床夹具的研究和设计,得出了一个满足夹具功能要求的最优设计方案。
专用夹具的设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,机床使用说明书降低劳动强度,需要设计专用的夹具。
车床夹具设计要点:(1)定位装置的设计要求在车床上加工回转面时要求工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合,夹具上定位装置的结构和布置,必须保证这一点。
因此,对于轴套类和盘类工件,要求夹具定位元件工作表面的对称中心线与夹具的回转轴线重合。
对于壳体、接头或支座等工件,被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时,应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。
(2)夹紧装置的设计要求在车削过程中,由于工件和夹具随主轴旋转,除工件受切削扭矩的作用外,整个夹具还受到离心力的作用。
此外,工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。
因此,夹紧机构必须产生足够的夹紧力,自锁性能要可靠。
对于角铁式夹具,还应注意施力方式,防止引起夹具变形。
(3)夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响。
因此,要求夹具的回转轴线与主轴轴线应具有尽可能高的同轴度。
心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接,用螺杆拉紧。
有的心根据径向尺寸的大小,其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式:1) 对于径向尺寸D<140mm,或D<(2~3)d的小型夹具,一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中,并用螺杆拉紧。
这种连接方式定心精度较高。
2) 对于径向尺寸较大的夹具。
一般通过过渡盘与车床主轴头端连接。
过渡盘的使用,使夹具省去了与特定机床的联接部分,从而增加了通用性,即通过同规格的过渡盘可用于别的机床。
同时也便于用百分表在夹具校正环或定位面上找正的办法来减少其安装误差。
因而在设计圆盘式车床夹具时,就应对定位面与校正面间的同轴度以及定位面对安装平面的垂直度误差提出严格要求。
(4)总体结构设计要求车床夹具一般是在悬臂的状态下工作,为保证加工的稳定性,夹具的结构应力求紧凑、轻便,悬伸长度要短,使重心尽可能靠近主轴。
洛阳理工学院课程设计说明书学生姓名:徐文涵学号:B12020826学院:机械学院专业:机械设计制造及其自动化题目:设计“输出轴”零件的车外圆工艺装备指导教师:康红艳2016年3月3日洛阳理工学院机械制造技术基础课程设计任务书内容:1.零件图1张2.夹具装备图1张3.夹具体零件图1张4.课程设计说明书1份班级学号B12020826学生徐文涵指导老师康红艳目录1.零件的分析 (4)2.毛坯的设计 (5)3.选择加工方法,制定工艺路线··64.夹具的设计 (19)5.设计心得 (20)6.参考文献 (20)一.零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件为输出轴,其主要作用,一是传递转矩,使主轴获得旋转的动力;二是工作过程中经常承受载荷;三是支撑传动零部件。
1.2零件的工艺分析从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单,其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圆柱面,φ50、φ80、φ104的内圆柱表面,10个φ20的通孔,图中所给的尺寸精度高,大部分是IT6级;粗糙度方面表现在键槽两侧面、φ80内圆柱表面为Ra3.2um, φ55外圆柱面、大端端面为Ra1.6um, φ60、φ75外圆柱面为Ra0.8um,其余为Ra6.3um,要求不高;位置要求较严格,表现在φ55的左端面、φ80内孔圆柱面对φ75、φ60外圆轴线的跳动量为0.04mm, φ25孔的轴线对φ80内孔轴线的位置度为φ0.05mm,键槽对φ55外圆轴线的对称度为.0.08mm;热处理方面需要调质处理,到200HBW,保持均匀。
通过分析该零件,其布局合理,方便加工,我们通过径向夹紧可保证其加工要求,整个图面清晰,尺寸完整合理,能够完整表达物体的形状和大小,符合要求。
2.工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一,也是一个比较重要的阶段,毛坯的形状和特征(硬度,精度,金相组织等)对机械加工的难易,工序数量的多少有直接影响,因此,合理选择毛坯在生产占相当重要的位置,同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。
毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。
根据零件的材料,推荐用型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材中的棒料,加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗,而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。
二.毛坯的设计1.选择毛坯该零件材料为45钢。
考虑到零件在工作过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选择锻件。
2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差(1)锻件公差等级普通级(2)锻件质量mf根据零件材料密度7.85g/㎝3零件的尺寸估算零件的成品质量为2.6kg估算mf为2.8kg。
该锻件质量Mn=π/4*18*18*24.4*7.85=4.8kg(3)锻件的形状复杂系数sS=mf/mn=2.6/4.8=0.54由于0.54介于0.32和0.63之间,故该零件的复杂系数s属于s2级(4)锻件的材质系数M由于该零件材料为45钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数为M1级(5)零件的表面粗糙度由零件图可知除了φ60φ75的外圆表面为0.8和φ55的左端面为1.6和φ80的内孔为3.2之外其他的都是 12,53.确定机械加工余量根据锻件的质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表5-9,由此查得单边余量在厚度方向为2.0至2.2。
水平方向也是这么多。
4.确定毛坯尺寸上面查得的加工余量为表面粗糙度大于1.6的。
当表面粗糙度小于1.6的,余量应选择大一些。
零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差Φ 2.6 Φ70.2 +1.7-0.8244 2.1 248.2 +2.1-1.1Φ176 2.1 Φ171.8 +1.5-0.7Φ104 2.0 Φ100 +1.5-0.7Φ 2.0 Φ76 +1.5-0.7Φ50 2.1 Φ45.8 +1.5-0.730 2.1 34.2 +1.4-0.6Φ 2.6 Φ80.2 +1.5-0.7127 2.1 131.2 +1.9-0.9Φ116 2.1 Φ120.2 +1.9-0.9三.选择加工方法,制定工艺路线1.基准的选择工件在加工第一道或最初几道工序时,一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准,这个是粗基准,该零件选用φ55外圆柱面作为粗基准来加工φ176外圆柱面和右端面。
以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则,在以后的工序中,则使用经过加工的表面作为定位基准,φ176的外圆柱面和右端面作为定位基准,这个基准就是精基准。
在选精基准时采用有基准重合,基准统一。
这样定位比较简单可靠,为以后加工重要表面做好准备。
2.零件表面加工方法的选择:市场经济的前提下,一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的,同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下,译稿工件的加工效率和经济性,而在具体的选择上,一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。
由于方法的多种多样,工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。
同样在该零件的加工方法的选择中,我们考虑了工件的具体情况,一般我们按加工顺序来阐述加工方案:加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法φ176外圆柱面Ra6.3 自由公差粗车-半精车φ55外圆柱表面Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车φ60外圆柱面Ra0.8 IT6 粗车-半精车-精车φ65外圆柱面Ra1.6 IT6 粗车-半精车-精车φ75外圆柱面Ra0.8 IT6 粗车-半精车-精车φ50内圆柱面Ra6.3 自由公差粗铣φ80孔 Ra3.2 IT7 钻孔-车孔-铰孔φ104孔Ra6.3 自由公差钻孔-车孔φ20通孔Ra3.2 IT7 钻孔-铰孔左端Ra6.3 粗车右端面 Ra1.6 粗车-精车键槽Ra3.2 IT9 粗铣-精铣倒角Ra6.3三.定工艺路线1、加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。
①粗加工阶段:其任务是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品,因此,主要目标是提高生产率,去除内孔,端面以及外圆表面的大部分余量,并为后续工序提供精基准,如加工φ176、φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱表面。
②半精加工阶段:其任务是使主要表面达到一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,如φ55、φ60、φ65、φ75外圆柱面,φ80、φ20孔等。
③精加工阶段:其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度,留一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,并可完成一些次要表面的加工。
如精度和表面粗糙度要求,主要目标是全面保证加工质量。
2、基面先行原则该零件进行加工时,要将端面先加工,再以左端面、外圆柱面为基准来加工,因为左端面和φ55外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的,才能使定位基准更准确,从而保证各位置精度的要求,然后再把其余部分加工出来。
3、先粗后精即要先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉,一方面提高金属切削效率,另一方面满足精车的余量均匀性要求,若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时,则要安排半精车,以此为精车做准备。
4、先面后孔对该零件应该先加工平面,后加工孔,这样安排加工顺序,一方面是利用加工过的平面定位,稳定可靠,另一方面是在加工过的平面上加工孔,比较容易,并能提高孔的加工精度,所以对于CA6140车床输出轴来讲先加工φ75外圆柱面,做为定位基准再来加工其余各孔。
(2)工序划分的确定工序集中与工序分散:工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多,工序集中使总工序数减少,这样就减少了安装次数,可以使装夹时间减少,减少夹具数目,并且利用采用高生产率的机床。
工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行,每道工序的内容很少,最少时每道工序只包括一简单工步,工序分散可使每个工序使用的设备,刀具等比较简单,机床调整工作简化,对操作工人的技术水平也要求低些。
综上所述:考虑到工件是中批量生产的情况,采用工序分散辅助工序的安排:辅助工序一般包括去毛刺,倒棱角,清洗,除锈,退磁,检验等。
(3)、热处理工序的安排热处理的目的是提高材料力学性能,消除残余应力和改善金属的加工性能,热处理主要分预备热处理,最终热处理和内应力处理等,本零件CA6140车床输出轴材料为45钢,在加工过程中预备热是消除零件的内应力,在毛坯锻造之后。
最终热处理在半精车之后精车之前,按规范在840℃温度中保持30分钟释放应力。
(4)、拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则,可以初步确定加工工艺路线,具体方案如下:方案一1 备料锻造毛坯2 热处理退火(消除内应力)3 车粗、精车右端面钻中心孔4 车粗φ176外圆柱面倒角5 车粗车各外圆柱面留半精车、精车余量,左端面6 热处理调质7 车半精车、精车各外圆柱面到要求倒角8 车钻φ30的底孔,车φ104,车φ80孔留镗孔余量9 车镗φ80孔到要求,倒角10 车倒角11 铣铣φ50、钻、扩、铰φ20到要求12 铣铣键槽13 去毛刺14 检验方案二1 备料锻造毛坯2 热处理退火(消除内应力)3 车初车右端面,φ176外圆柱面φ104φ80φ50内孔半精车以上表面。
加工中心孔4 车初车左端面及各外圆表面,加工左端端面中心孔5 热处理调质处理6 车精车φ80内孔7 车精车左端面及各外圆表面8 磨磨削φ60φ75外圆表面9 钻钻10*φ20孔,再绞10*φ20孔10 铣铣键槽11 去毛刺去除所有的毛刺12 检验检验零件方案三1 备料锻造毛坯2 热处理退火(消除内应力)3 数控铣铣端面钻中心孔4 车车大端外圆5 车车φ55外圆表面6 车车φ60外圆表面7 车车φ65外园表面8 车车φ75外园表面9 车车内孔10 铣铣φ50、钻、扩、铰φ20到要求铣键槽11 倒角12 去毛刺13 检验综上所述:三个工艺方案的特点在于工序集中和工序分散和加工顺序,从零件本身来考虑,由于轴类零件在切削加工时易产生弯曲变形,如采用工序分散,在加工时零件的位置精度无法保证,为了同时保证零件图示的圆跳动要求,所以采用方案二。
(5)、加工路线的确定确定刀具走刀路线主要是提高生产效率,正确的加工工艺程序,在确定走刀路线时主要考虑以下几个方面:1、应能保证零件的加工精度和表面粗糙度2、应使走刀路线最短,减少刀具空行程时间,提高加工效率3、应使数值计算简单,程序段数量少,以减少编程工作量具体加工路线见走到路线图。