小轴工艺设计及夹具说明书

目录1确定毛坯画毛坯图......................................................................12工艺规程设计................................................................................32.1定位基准的选择.................................................................32.2制定工艺路线......................................................................32.3选择加工设备及刀、量具.................................................42.4确定切削用量及基本工时.................................................53铣6x16mm键槽夹具设计.......................................................213.1工序尺寸精度分析..........................................................213.2定位方案确定...................................................................213.3定位元件确定...................................................................213.4定位误差分析计算..........................................................223.5夹紧方案及元件确定.......................................................233.6夹具总装草图...................................................................23结论...................................................................................................24参考文献.............................................................................................251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，h8IT7-IT8,(1.6-0.8).根据该零件的各加工精度要求，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1466152——零件草图2工艺规程设计2.1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。2.2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。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，最后再进行精加工。通常在一次安装中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后，再加工另的其他表面；否则，可能会在对新的表面进行大切削量加工过程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面变形。所以在车削中应先切除整个零件的大部分余量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中间最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形能得到充分的恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。在工序中钻孔、扩孔和对孔的攻丝可以只安排一个工序，这样就可以节省工时，而且还减少了工步。2.3选择加工设备及刀、量具由于生产类型为少批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。2.4确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据《切削用量简明手册》（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与《机械制造设计工工艺简明手册》的表区别。3.5.1工序10粗车大端面，Φ36mm外圆，倒角，已知加工材料为45，锻造件，有外皮，机床CM6125型卧式车床普通车床，工件用内钳式卡盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CM6125型卧式车床机床的中心高为125mm（表1.30），故选刀杆尺寸HB=mmmm2516，刀片厚度为mm5.4。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V=012，后角0=06，主偏角vK=090，副偏角'vK=010，刃倾角s=00，刀尖圆弧半径sr=mm8.0。①.确定切削深度pa由于单边余量为mm2，可在一次走刀内完成，故pa=mm2（3-1）②.确定进给量f根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4刀杆尺寸为mm16mm25，pamm4，工件直径100～400之间时，进给量f=0.5～1.0rmm按CM6125型卧式车床机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：f=0.7rmm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，CM6125型卧式车床机床进给机构允许进给力maxF=3530N。根据表1.21，当强度在174～207HBS时，pamm4，f75.0rmm，rK=045时，径向进给力：RF=950N。切削时fF的修正系数为roFfK=1.0，sFfK=1.0，krFfK=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：fF=95017.1=1111.5N（3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f=rmm7.0可用。③.选择刀具磨钝标准及耐用度根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为mm5.1，车刀寿命T=min60。④.确定切削速度0V切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当6YG硬质合金刀加工硬度200～219HBS的锻造件，pamm4，frmm75.0，切削速度V=min63m。切削速度的修正系数为tvK=1.0，mvK=0.92，svK0.8，TvK=1.0，KvK=1.0（见表1.28），故：'0V==630.10.184.092.00.10.1（3-3）min48mn=DVc'1000=127481000=120minr（3-4）根据CM6125型卧式车床车床说明书选择0n=125minr这时实际切削速度cV为：cV=1000cDn=1000125127min50m（3-5）⑤.校验机床功率tVvK切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由《切削用量简明使用手册》表1.25，HBS=160～245，pamm3，frmm75.0，切削速度min50mV时，CP=KW7.1切削功率的修正系数krPck=0.73，PcrK0=0.9，故实际切削时间的功率为：CP=1.773.0=1.2KW（3-6）根据表1.30，当n=min125r时，机床主轴允许功率为EP=KW9.5，CPEP，故所选切削用量可在CM6125型卧式车床机床上进行，最后决定的切削用量为：pa=3.75mm，f=rmm7.0，n=min125r=sr08.2，V=min50m⑥.倒角为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同srn28.3换车刀手动进给。⑦.计算基本工时nflt（3-7）式中L=l+y+，l=由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时的入切量及超切量+=mm1，则L=127+1=mm128mt=7.0125128=min46.1（3-8）3.5.2工序15粗车右端面，台阶端面，Φ26mm外圆，倒角所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，mm127y由于C