机械制造技术课程设计-十字轴加工工艺及铣轴颈四端面夹具设计.docx

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1、1.1机械加工工艺规程制订31. 2机械加工工艺规程的组成32. 3制订机械加工工艺规程的原始资料32yJ*43. 1zf,zfJTj44. 2零件的工艺分析45. 1基的择56. 3确定各工序的加工余量77. 4戈IJJa力口-Ll灯I73. 5本二时的确x741定位兀件的设计204. 2定位基准的选择204. 3xty!204. 4力的确定228. 5夹具设计及操作简要说明23结论前言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离

2、不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。十字轴的加工工艺规程及其铳轴颈四端面的夹具是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实

3、践相结合，才能很好的完成本次设计。本设计选用十字轴来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。1工艺规程制定8.1 机械加工工艺规程制订1、工艺规程规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。2、制订工艺规程的原则保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率,技术先进，经济效益高，劳动条件良好。3、制订工艺规程的原始资料4、制订工艺规程的程序计算生产纲领，确定生产类型；分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查；确定毛坯的种类、形状、尺寸及精度；拟订工艺路线（划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等）；

4、进行工序设计（确定各工序加工余量、工序尺寸及公差，选择工艺装备，计算时间定额等；确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。8.2 机械加工工艺规程的组成工艺过程由若干个按着一定顺序排列的工序组成。工序是工艺过程的基本单元，也是生产组织和计划的基本单元。工序又可细分为若干个安装、工位及工步等。1、工序一个或一组人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的一部分工艺过程。2、安装工件经一次装夹后所完成的那一部分工序3、工位为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分相对刀具或设备的固定部分占据每一位置所完成的那部分工序。4、工步在加工表面和加工工具不变的情况下所连续

5、完成的那一部分工序5、走刀在一个工步内当被加工表面的切削余量较大，需分几次切削时，则每进行一次切削称为一次走刀。8.3 制订机械加工工艺规程的原始资料产品装配图及零件图；产品质量的验收标准；产品的生产纲领及生产类型；原材料及毛坯的生产水平；现场生产条件（机床设备与工艺装备、工人技术水平等）；国内外有关工艺、技术发展状况。2零件的分析1. 1零件的作用题目所给的零件是十字轴。又称十字节，即万向接头，英文名称universaljoint,是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相

6、邻两轴的最大交角为15-20十字轴是十字轴式刚性万向节关键件之一2. 2零件的工艺分析要对该零件的表面进行加工。具体加工要求如下：四轴端面粗糙度RaO.8四轴外圆粗糙度RaO.48粗糙度Ral2.5中6孔粗糙度Ral2.5G1/8螺纹孔粗糙度Ral2.5油孔，攻螺纹粗糙度Ral2.5油槽粗糙度Ral2.53工艺规程设计3.1基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。一：粗基准的选择原则1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工

7、表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。二精基准的选择原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2）当工件以某

8、一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。3. 2制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床

9、配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案：制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序OL锻造毛坯工序02：粗铳四轴端面、钻中心孔工序03：粗车四轴外圆、精车四轴外圆工序04：粗铳前后两端面工序05：精铳四轴端面工序06：钻866孔并倒角工序07：钻攻G1/8螺纹孔，23X60深4,倒角60工序08：钻油孔

10、，攻螺纹工序09：铳油槽工序10：去毛刺工序11：热处理工序12：磨外圆工序13：磨外端面工序14：清理工序15：终检3.3 确定各工序的加工余量锻件重为0.84kg,在1600t热模锻压力机上生产，锻件复杂系数为S3,长度为108mm时，查出该零件余量是：厚度方向为1.5-2.0mm,水平方向为1.5-2.0mmo3.4 划分加工阶段按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：一、粗加工阶段主要加工方法有：粗车、粗铳、粗刨、粗链和钻孔。二、半精加工阶段主要加工方法有：半精车精车、半精铳精铳、半精刨精刨、半精镇精镇和扩孔钱孔。三、半精加工阶段主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动链

11、和刮削在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的。从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高进行变化。因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。3.5 基本工时的确立工序OL锻造毛坯工序02：粗铳四轴端面、钻中心孔工步一：粗铳四轴端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铳刀，刀片采用YG8,ap=1.5run,d=30mm,v=45m/min，Z=4。2.决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3,要求不高，故可在一次走刀内铳完，则耙=1572）决定每次进给

12、量及切削速度根据XK6032型数控铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出f.=/齿，则IOOOvdIOOoX 45%X 30 478r min按机床标准选取nw =475 r/mindn乃 X 30x475V =-=10 IOOO 44.8 血 min当 w =475rmin 时fm =f nw = 0.2 4475 = 3S0mm / r按机床标准选取fm = 375 nn / r3）计算工时切削工时：k=29mm, I2 =.5nn , h=3mm则机动工时为_29 + 1.5 + 3475 0.24min 1.411 min工步二：钻中心孔工序03：粗车四轴外圆、精车

13、四轴外圆工步一：粗车四轴外圆1、切削用量机床为C6140型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金外圆车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1,由于CA6140型卧式车床的中心高度为20Omm（表1.30）,故选刀杆尺寸BXH=I6mmX25mm,刀片厚度为4.5mm。根据表1.3,选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角为=12。，后角4=6,主偏角（=90,副偏角右=10,刃倾角4=0,刀尖圆弧半径九=0.8mm1）确定切削深度4p由于单边余量为1.5mm,可在1次走刀内切完。2）确定进给量了根据表1.4,在粗车45、刀杆尺寸为16mm25mm.43mm.工件直径为O100mm时，f=0.

14、10.6mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择=0.26mmr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30,CA6140机床进给机构允许的进给力nax=3530No根据表L21,当.2mm,/0.35mmr,kr=450,U=65mmin（预计）时，进给力Fr=760NoFf的修正系数为Ma=1，QFLl.17（表1.29-2）,故实际进给力为Fr=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选了二0.26mmr可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为Imnb可转位车刀耐用度T=30min4）确定切削速度U切削速度U可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表L10,当用YTI5硬质合金车刀加工铸件，p3mm,/0.25mmr,切削速度u=300mmin.切削速度的修正系数为匕0.8,ktv=0.65,=0.81,kv=l.15,v=,v=1.0（均见表L28）,=3000.80.650.811.15mmin145mmin100Ov1000145,.4z.n=rmn428rmin7idrx10