机械制造技术课程设计小轴的加工工艺及铣6x16mm键槽夹具设计【全套图纸】.doc
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1、辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目:小轴机械加工工艺规程及铣6x16mm键槽夹具设计班级:(宋体四号字)姓名:(宋体四号字)学 号:(宋体四号字)指导教师:(宋体四号字)完成日期:(宋体四号字)任 务 书一、设计题目:小轴机械加工工艺规程及铣6x16mm键槽夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:(中批量生产)三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6绘制夹具中1个零件图(A1或A2。装配图出来后,由指导
2、教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。 1张7课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。(约5000-8000字) 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料,绘制零件图。2第37天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。4第1113天,完成夹具装配图的绘制。5第1415天,零件图的绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天,完成图纸和说明书的输出打印。答辩
3、五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ,设计内容反映的基本概念及计算 ,设计方案 ,图纸表达 ,说明书撰写 ,答辩表现 。综合评定成绩: 指导教师日期摘要本设计是基于轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,本设计遵循先面后槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面,在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具,夹紧方式多选用手动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁。因此生产效率较高
4、。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词:轴类零件;工艺;夹具;全套图纸,加153893706AbstractThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of
5、 holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the suppor
6、ting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up pro
7、cesses individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means m
8、ore choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: seat parts; fixture;目 录1 零件的分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析11.2.1分析、审查产品的零件图和装配图11.2.2 零件的结构工艺性分析
9、22 确定毛坯画毛坯图33 工艺规程设计43.1 定位基准的选择43.2制定工艺路线43.3 方案比较与分析53.4选择加工设备及刀、量具73.5确定切削用量及基本工时74 铣6x16mm键槽夹具设计244.1 工序尺寸精度分析244.2 定位方案确定244.3 定位元件确定244.4 定位误差分析计算254.5夹紧方案及元件确定264.6 夹具总装草图26结 论27参考文献28致谢291 零件的分析1.1 零件的作用轴的主要作用是传动连接作用,保证各轴各挡轴能正常运行,并保证部件与其他部分正确安装。因此轴零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。
10、下面所示为动力输出装置中的主要零件。再由26mm处通过键将动力输出。图1 轴1.2 零件的工艺分析1.2.1分析、审查产品的零件图和装配图制定工艺规程时,首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。了解该零件在部件中的作用及零件的技术要求,找出其主要的技术关键,以便在拟定工艺规程时采取适当的措施加以保证。1.2.2 零件的结构工艺性分析所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下,其制造的可行性和经济性。 由齿轮轴零件图可知。齿轮轴是一个轴类零件,它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:
11、(1)以36外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:36外圆面的加工;,其中表面粗糙度要求为。(2)以26mm外圆面主要加工面的加工面。这一组加工表面包括26mm和台阶面,加工粗糙度为。(3)以10宽度的平面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括10宽度的平面,粗糙度为。铣6x16mm键槽10x47mm键槽, 铣14x5.5mm槽(4)其他各个孔的加工,5x90圆锥孔, 6mm通孔, 钻13mm孔由图所示得知:其零件材料为45钢,调质处理200HBS,此为低碳钢具有较高的强度,耐磨性,耐热性及减振性适用于较大应力,要求耐磨的零件。该零件的主要加工面为轴的表面和孔销。轴的表面会直接
12、影响配合的接触精度和密封。键槽的平行度也直接影响配合的精度。 加工的关键所在。该零件上的平行度为008,圆度为0.05和圆跳读0.04。由参考文献中有关资料所得和机床所能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的工艺性是可行的。2 确定毛坯画毛坯图在拟订机械加工工艺规程时,毛坯选择得是否正确,不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用,而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和尺寸越接近成品零件,机械加工的劳动量就越少,但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消耗的减少,会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以,应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量
13、及具体的生产条件等作综合考虑,以选择毛坯。在毛坯选择时,应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性,以降低成本、提高质量和生产率。毛坯的种类包括:锻造件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。合理的选择毛坯,通常从下面几个方面综合考虑:1、零件材料的工艺特性;2、生产纲领的大小;3、零件的形状和尺寸;4、现有的生产条件。根据零件材料确定此毛坯为锻件。锻造时应安排人工调质处理200HBS参考文献,1表2。3-7,该锻件的尺寸公差等级为IT7-13级加工精度要求高的地方:例如:粗,h10,IT9-IT10 (6.3-3.2), 精,h8 IT7-IT8, (1.6-0.8). 根据该零件
14、的各加工精度要求,经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面都留有加工余量3mm,因此为圆柱所以保留加工余量为6mm.。锻件直接锻造出此大概形状,参考文献(1)表2.3-6。用查表法确定各个加工的总余量如上图所示。由参考文献(1)2.3-9可得锻件主要尺寸的公差如下表所示:主要毛坯尺寸及公差 (mm) 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差CT11锻件的长度尺寸 146 6152 3 工艺规程设计3.1 定位基准的选择粗基准的选择:考虑到以下几点要求,选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准:1、在保证各加工余量的前提下,使重要孔的加工余量尽量均匀;2保证定位准确、夹紧可靠。选择精基准的出发点是
15、保证加工精度,特别是加工表面的相互位置精度,以及安装的方便可靠。其选择的原则如下:1、基准重合原则;2、基准统一原则;3、自为基准原则;4、互为基准原则;5、所选精基准 应能保证工件定位准确稳定,装夹方便可靠,夹具结构简单适用。精基准的选择:加工输出轴,通过了解零件结构特点和加工精度要求,可以初步选定车各阶梯圆柱面时分别以不加工面为基准。选定A面面积较大,定位比较稳定,夹紧方案比较简单,可靠,操作方便,使用夹具即可。利用钻顶尖孔可以对精加工面进行自由度的限制确保加工达到要求精度。3.2制定工艺路线根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度,确定各外圆面加工方法如下:外圆面:粗车精车因为外圆
16、面与A端面的中心孔有同轴度要求,所以宜在一次固定加工中完成,以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的加工原则,先完成一端的粗加工后再精加工,再调头加工另外一端。然后加工键槽,滚斜齿轮,最后进行修磨加工。为改善工件材料的力学性能的热处理工序,例如淬火、渗碳淬火等,一般都安排在半精加工和精加工之间进行,这是因为淬火处理后尤其是渗碳淬火后工件会有较大的变形产生,为修正渗碳、淬火处理产生的变形,热处理后需要安排精加工工序。在淬火处理之前,需要将铣键槽、钻孔、攻螺纹,去毛刺等次要表面的加工进行完毕。当工件需要作渗碳淬火处理时,由于渗碳过程工件会有较大的变形产生,常将渗碳过
17、程放在次要表面加工之前进行,这样可以减少次要表面与淬硬表面间的位置误差。根据机械加工工序先后顺序的安排,一般应遵循以下几个原则: 1、先加工定位基准,再加工其他表面。 2、先加工主要表面,后加工次要表面。 3、先安排粗加工工序,后安排精加工工序。 4、先加工平面,后加工孔。为了减少工件的换位带来的加工误差,可以在一次装夹中通过换刀来完成几个工序的加工。对于位置度要求较高的孔系,宜在同一工位工安排该孔系相关表面的加工工作,以消除工件更换装夹误差对孔系位置精度要求的影响。综合上述论述,初步拟订加工工艺路线如下: 3.3 方案比较与分析加工路线方案一:5热处理退火10车车两端中心孔15粗车粗车大端面
18、,36mm外圆,倒角20粗车粗车右端面,台阶端面,26mm外圆,倒角30半精车半精车26mm外圆,台阶端面,倒角40精车精车26mm外圆,台阶端面,45钻孔钻5x90圆锥孔50钻孔钻6mm通孔55钻孔钻13mm孔60铣键槽铣6x16mm键槽10x47mm键槽65铣槽铣14x5.5mm槽加工路线方案二:5热处理退火10粗车粗车大端面,36mm外圆,倒角15粗车粗车右端面,台阶端面,26mm外圆,倒角25半精车半精车两端中心孔30半精车半精车26mm外圆,台阶端面,倒角40精车精车26mm外圆,台阶端面,45钻孔钻5x90圆锥孔50钻孔钻6mm通孔55钻孔钻13mm孔60铣键槽铣6x16mm键槽1
19、0x47mm键槽65铣槽铣14x5.5mm槽上述方案中遵循了工艺路线拟定的一般原则,但是在某些工序上有些问题还值得进一步讨论。从上述2种方案比较可以看出,二者的区别在于调质工序的安排,方案一把调质放到后面工序,而方案二把调质放到粗加工之后加工。从手册了解可知调质容易出现开裂变形等缺陷,如果安排在最终工序将会导致零件尺寸超差达不到使用要求。根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时,可按粗、精加工跟开的原则来划分工序,即先粗加工再精加工。此外,可用不同的机床或不同的刀具顺次同步进行加工。对于单个零件要先粗加工、后半精加工,而后精加工。或者一批零件,先全部进行粗加工、半精加工,最后再进行精加
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