十字轴夹具课程设计包含全套图纸及工序卡

航空制造工程学院机械制造工艺课程设计设计课题：十字轴零件机械加工工艺规程设专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：评分：指导老师：（签字）2013年11月18日南昌航空大学航空制造工程学院机械设计制造及其自动化专业《机械制造工艺及装备》课程设计课单班级学生课题十字轴零件机械加工工艺规程设计原始条件十字轴零件图生产纲领：中等批量设计要求1.绘制十字轴零件图2.编制十字轴零件机械加工工艺规程（含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡）3.设计十字轴钻Φ6孔专用夹具一套4.编写课程设计说明书课题发给日期2013年11月04日课程设计完成日期2013年11月22日指导教师罗海泉目录1零件的工艺分析.........................................................12机械加工工艺设计......................................................22.1确定生产类型.........................................................22.2确定毛坯................................................................22.2.1确定毛坯种类...........................................................22.2.2确定锻件加工余量及形状.........................................33工艺规程设计.............................................................43.1选择定位基准.........................................................43.2制定工艺路线.........................................................43.3表面加工方法的确定..............................................53.4加工阶段的划分......................................................53.5工序顺序的安排......................................................63.6确定工艺路线.........................................................64机械加工余量、工序尺寸及公差的确定......................74、1工序1铣四轴端面...............................................74、2工序2粗车四轴外圆............................................84、3工序3半精车四轴外圆........................................94、4工序4钻孔，攻螺纹，锪锥面..............................94、5工序5钻四轴向轴中心孔，锪锥面.....................104、6工序6渗碳淬火.................................................114、7工序7精磨四轴外圆、端面...............................115夹具设计..................................................................115.1定位基准的选择....................................................115.2定位加紧方案.......................................................125.3夹具元设计件的计算...........................................135.3.1夹紧力作用点.........................................................135.3.2夹紧力的方向.........................................................135.3.3夹紧方案................................................................145.4夹具装配图的绘制......................................................155.4夹具体主要零件图的绘制..........................................156体会与展望...............................................................197参考文献..................................................................1911零件的工艺分析零件的材料为20GrMoTi，需要模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，为此以下是十字轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、四处φ25外圆及四个φ8、φ6的内孔、2、右端面Φ50×60°内孔及M8丝孔。3、φ25外圆的同轴度为0.007，位置度为φ0.02，两端的对称度均为0.05.由上面分析可知，可以先上四爪卡盘粗车，然后上弯板采用专用夹具压紧、找正进行加工，并且保证形位公差精度要求。并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。图1、十字轴零件图2机械加工工艺设计2.1确定生产类型已知此十字轴零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是0.83Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。22.2确定毛坯2.2.1确定毛坯种类零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择锻模锻造毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸锻件尺寸公差等级为CT-10。毛坯尺寸114×114×29；毛坯图如下：2.2.2确定锻件加工余量及形状查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的锻件机械加工余量，如下表所示：3简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明a25H2双侧加工b25H双侧加工c25H3双侧加工d25H3双侧加工3工艺规程设计3.1选择定位基准（1）粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。该工件选择φ25外圆面和左端面作为粗基准。采用左端面作粗基准加工右端面，可以为后续工序准备好精基准（2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后φ25的轴线为主要的定位精基准，采用小弯板为辅助的定位精基准。43.2制定工艺路线生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的准备、运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，毛坯经过加工、热处理而成为零件，零件、部件经装配成为产品，机械的质量检查及其运行试验、调试，机械的油漆与包装等。工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品的工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等工艺过程。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产。由于零件加工表面的多样性、生产设备和加工手段的加工范围的局限性、零件精度要求及产量的不同，通常零件的加工过程是由若干个顺次排列的工序组成的。工序是加工过程的基本组成单元。每一个工序又可括哪些工序，由被加工零件的复杂程度、加工精度要求及其产量等因素决定。3.3表面加工方法的确定根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造课程设计指导书》10页表1-6、1-7、1-8，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：5十字轴零件加工方案加工项目尺寸公差等级粗糙度加工方案备注Φ25外圆IT86.3粗车-半精车表1-6左右端面IT1012.5粗车表1-6Φ25外圆IT86.3粗车-半精车表1-8上下端面IT1012.5粗车表1-7Φ23孔IT93.2钻---铰表1-7内螺纹M8IT63.2攻螺纹表1-10Φ6孔IT1212.5钻表1-7Φ8孔IT1212.5钻表1-73.4加工阶段的划分在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；首先φ25圆面作为粗基准粗车右端面及φ25，然后以此圆轴线及端面为精基准加工其他面和孔。在采用小弯板加工另一部分，以保证其形位公差之要求。选用工序集中原则安排十字轴的加工工序。该零件的生产类型为大批生产，可63.5工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——φ25外圆轴线及端面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原则，先加工外圆面、端面，再加工孔，确定工艺路3.6确定工艺路线工序号工序名称机床装备工艺装备10调度15热处理20粗车四端面使长度为109CA6240三抓卡盘、车刀、游标卡尺25粗车四轴到φ26.5CA6240三抓卡盘、车刀、游标卡尺30半精右车四轴到φ25.3CA6240三抓卡盘、车刀、游标卡尺35钻孔φ23×60°孔攻螺纹孔M8Z528专用夹具、钻头铰刀、丝锥40钻φ6、φ8孔Z3040专用夹具、钻头锥度铰刀45热处理50精磨四个轴到φ25、轴长108M120三抓卡盘、砂轮、游标卡尺55去毛刺60检查入库加工设备和工艺设备1机床的选择：采用CA6140普通车床、Z535立式钻床、磨床2选择夹具：该零件的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。73选择量具：采用塞规,双用游标卡尺。4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定4、1工序1铣四轴端面1、工件材料:20CrMnTi，σ=1018Mpa，模锻。机床：卧式车床CA6140刀具：YT15圆柱车刀，齿数Z=6，依据手册，由切削深度，以及加工类型（不经粗铣的半精铣），选用粗齿。2、计算切削用量根据刀具材料以及加工类型，依据《机械工艺简明手册》查表zf=0.12mm，144/mincVr。采用硬质合金圆柱车刀，wd=50mm，Z=6，则1000917.2mincsvrnd，由机床说明书sn取920minr，于是144mincrv。刀具每分钟进给量为zwffZn=662.4mm/min.3、计算基本时间本工序为相同的四个工步11244486.40.12920wltsfn4、计算其他时间t1=6%×t=29.2s5、单件时间计算td=t+t1=486.4s+29.2s=515.6s4、2工序2粗车四轴外圆1、加工条件机床：卧式车床C6140刀具：YT5外圆车刀，由于σ=1018Mpa，加工材料为结