機械制造技術課程設計-進給齒輪軸加工工藝及銑鍵槽夾具設計.doc

全套圖紙加153893706目 錄設計任務書 2第一章 零件加工工藝規(guī)程設計31.1工藝分析及生產類型確定 31.2確定毛皮及毛坯圖 31.3確定工藝路線 41.4加工余量、工序尺寸及公差的確定 51.5切削用量的計算61.5.1工序 平端面打中心孔、粗車半精車外圓6 1.5.2工序 滾齒 8 1.5.3工序 剃齒8 1.5.4工序 齒輪部熱處理9 1.5.5工序 銑鍵槽9 1.5.6 工序 磨削91.6定額時間的確定10 1.6.1工序 平端面打中心孔、粗車半精車外圓10 1.6.2工序 滾齒14 1.6.3工序 剃齒14 1.6.4工序 齒輪部熱處理14 1.6.4工序 銑鍵槽14 1.6.5工序 磨削15第二章 專用夾具設計172.1銑床夾具的設計17參考文獻 18機械制造基礎課程設計任務書姓名： 專業(yè)班級：數控093 學號：0801040721 設計任務題目：XX零件機械加工工藝規(guī)程及其夾具設計具體內容：針對指定零件，利用相應工程軟件（WORD,EXCEL,CAXA電子圖版（或其它CAD軟件）等）及相關參考資料（如工具書、指導書等）完成給定零件的工藝分析、制訂機械加工工藝過程綜合卡、設計夾具裝配圖，編寫設計說明書等。2 零件名稱及圖形（參見零件圖），生產綱領：1萬件/年3課程設計內容與時間：略4成績評定：平時成績設計結果答辯成績總成績備注指導教師： （簽字）年 月 日第1章 零件機械加工工藝規(guī)程設計1.1 工藝分析及生產類型確定用途：進給齒輪軸在CA6140的進給系統中起著傳遞的扭矩的作用，所以對其傳遞精度要求很高即加工精度高。生產類型：本產品要求年產量為10000件，為大批量生產。工藝性：本題目CA6140普通車床進給齒輪軸零件材料優(yōu)質碳素結構鋼代號為45 , 其力學性能: 。毛坯形式為直徑38mm的型材件，生產批量為1萬件/年，生產綱領為大批生產。零件的主要作用是承載機床進給系統中扭矩和轉速的傳遞。從零件圖上得到安裝進給齒輪軸的表面有很高的粗高度要求達到Ra0.8，兩個Ra3.2端面對兩端跳動誤差0.03mm。軸頸有半圓鍵槽要求IT9 Ra3.2，兩端面IT12 Ra6.3，軸頸齒輪要求達到IT7，Ra0.8，其余加工表面尺寸要求IT12T11，表面質量要求Ra6.3Ra12.5，其余表面要求IT12 Ra6.3。零件的平均精度中上檔，工序數量較少集中在車削工序上。零件的加工表面簡單，多采用車削和磨削加工方式，對于零件軸的外圓、端面、倒角和刀槽采用數控加工降低了工藝的復雜程度，提高加工質量和加工效率。零件的加工多采用中心孔為基準，定位可靠，基準統一。進給齒輪軸的技術要求加工表面尺寸及公差公差及精度等級表面粗糙度兩端面155IT126.3兩端17表面17IT70.825表面25IT70.8非重要25表面25-0.3IT126.3兩半圓鍵槽R11 距底端18.5IT93.2齒輪分度圓30IT70.8齒輪端面98+0.2IT93.21.2 確定毛坯及毛坯圖毛坯：要求為45號鋼，工件為齒輪軸，直徑最大處35.2mm，所以為節(jié)省材料和提高生產效率取直徑為38mm長度為160mm的45號鋼型鋼。1.3 確定工藝路線基準選擇粗基準的選擇：首先要加工的是端面，打中心孔，用一次粗基準加工最多的表面，將軸的一側加工出精基準，完成半精車（皆在數控車上完成）保證下步加工的精基準。精基準的選擇：選擇上步加工的外圓表面及中心孔可以定其中心為此步加工的精基準，在加工鍵槽利用半精車加工的位子作為精基準。以中心孔為精基準可以加工滾齒和剃齒。表面加工方法確定：軸表面粗糙度要求Ra0.8等級IT7，即粗車半精車-磨削。周端面表面粗糙度要求Ra6.3，一次車端面即可。齒輪要求等級IT7表面粗糙度為Ra0.8,即滾齒剃齒熱處理。鍵槽要求TI9表面粗糙度為Ra3.2，銑鍵槽即可。加工階段劃分：分為粗加工，半精加工，精加工幾個階段。在粗加工階段，將精基準準備好的同時盡可能的去除材料得到更多的精基準，使后面一個工序工步可以采用精基準，保證他們的加工表面的精度要求；而后滾齒，為下步工序剃齒做好準備，剃齒達到所需的精度等級，進行熱處理，齒輪部分加工完成；對齒輪軸進行銑鍵槽，應用工序一得到的精基準加工鍵槽，然后上磨床進行磨削。工序的集中與分散：此工件選擇工序集中的原則安排加工順序，大批量生產提高加工效率，裝夾次數減少利于個加工表面之間的相對位置精度要求。工序順序安排：1機械加工工序（1） 先基準后其他，先加工精基準右面軸頸。（2） 先粗后次，先粗加工后精加工。（3） 先面后，先軸表面，后加工鍵槽。2熱處理要求達到齒部G48，在剃齒之后進行。綜上所述，該齒輪軸工序安排順序為：基準加工表面粗加工，半精加工主要部分（齒輪）加工齒部熱處理主要部分（鍵槽）加工重要表面磨削。工藝路線及設備、工裝選用：號工序名稱機床設備刀具量具車端面打中心孔粗車半精車外圓數控CK6125端面車刀、中心鉆、硬質合金右偏車刀、外圓車刀、切槽刀游標卡尺滾齒YB3112滾刀專用量具剃齒Y4212剃齒刀專用量具齒輪局部熱處理高頻淬火機銑半圓鍵槽臥式銑床X60W鍵槽銑刀游標卡尺磨外圓MMB1312砂輪千分尺1.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定端面余量：兩端面皆為毛坯余量一刀加工而成，如下圖外圓余量：分為粗加工余量，半精加工余量，磨削余量。由毛坯型材到外圓余量分別為5.9mm的粗車余量，0.5mm的半精加工余量，0.1mm的磨削余量。由毛坯型材到外圓余量分別為5.9mm+4mm=9.9mm的粗車余量，0.5mm的半精車余量，0.1mm的磨削余量。由毛坯型材到的齒輪毛坯外圓的粗加工余量為0.9mm，半徑加工余量為0.5mm。如下圖齒輪加工余量：滾齒給剃齒余量為0.06mm以上數據均在機械制造技術基礎課程設計指導教程與機械加工工藝手冊上查表得到。1.5 切削用量的計算1.5.1 工序平端面打中心孔、粗車半精車外圓工位一加工條件工件材料：45 機 床：數控CK6125 夾 具：三角夾盤，頂尖量 具：游標卡尺（量程0150 精度0.02）加工要求：IT12 ，Ra6.3刀 具：端面車刀中心鉆（）硬質合金右偏車刀（P類YT15）切槽刀(寬3mm，長20mm)工步1 車端面：1、背吃刀量的確定：車端面，因毛坯軸向余量為2.5mm一刀切的話，所以mm。2、進給量確定：保證端面精度，毛坯厚度方向粗加工余量取mm/r3、車削速度計算：車端面車轉速取n=450r/min 車到中心時的速度為0。工步2打中心孔：1、背吃刀量的確定：一次行程（孔深3.1+3.2=6.3mm）2、進給量確定：查表得進給量3、車削速度計算：查表得得得打s工步3粗車外圓：1、背吃刀量的確定：外圓的粗加工余量為5.9mm,走刀44mm保證加工效率和精度的雙標準，所以走2刀mm，mm。粗加工余量為0.9mm，走刀6mm,所以，外圓粗加工余量，在走完5.9mm后余量為4mm, 走刀18mm，mm，走2刀。2、進給量確定：查表取184mm/min3、車削速度計算：查表得v=55m/min 得n=460r/min工步4半精車外圓：1、背吃刀量的確定：粗車后給半精車的余量為0.5mm，所以取mm2、進給量確定：查表得進給量200mm/min3、車削速度計算：查表得v=80m/min,n=1000r/min打s工步5車刀槽：1、背吃刀量的確定：一次行程，刀槽的深度為0.5，所以取mm2、進給量確定：查表得進給量 54mm/min3、車削速度計算：查表得n=450r/min 工位二與工位一工步一樣，僅是換面裝夾，再者走刀長度不同，無切削用量的變換，固不熬述。1.5.2 工序 滾齒加工條件工件材料：45 機 床：YB3112 夾 具：單頂尖夾頭量 具：游標卡尺（量程0150 精度0.02）加工要求：IT8 ，Ra3.2，有剃齒加工，為剃齒工序留0.06mm的余量刀 具：m=2 63 L=50 D=27 z=12 剃前滾齒刀切削用量的計算：1、背吃刀量的確定：2、進給量確定：查表得進給量3、切削速度計算：查表得查表選取v=43m/min45鋼 T=240min 主軸轉速滾齒工藝資料數據在機械加工工藝手冊齒輪加工篇得到。1.5.3 工序 剃齒加工條件工件材料：45 機 床：Y4212 夾 具：雙頂尖機心夾頭量 具：游標卡尺（量程0150 精度0.02）加工要求：IT4 ，Ra0.8，刀 具：選擇角加工，m=2，z=83,刀具直徑181mm，分度圓直徑，齒頂圓直徑，剃刀寬B=20mm，內孔剃齒刀切削用量的計算：1、背吃刀量的確定：單程徑向進給量為2、進給量確定：查表得進給量3、切削速度計算：查表得45鋼,切削3次（0.06/0.02=3）光整4次。剃齒工藝資料數據在機械加工工藝手冊齒輪加工篇得到。1.5.4 工序 齒輪部熱處理齒部表面高頻淬火。達到HRC48即可1.5.5 工序 銑鍵槽加工條件工件材料：45 機 床：X60W 夾 具：專用夾具量 具：游標卡尺（量程0150 精度0.02）加工要求：IT9 ，Ra3.2刀 具：C型刀寬為6.0直徑22，鍵槽銑刀切削用量的計算：1、背吃刀量的確定：一次行程銑槽2、進給量確定：查表得進給量3、銑削速度計算：查表得 銑鍵槽工藝資料數據在機械加工工藝手冊及機械制造技術基礎課程設計指導教程銑削加工篇得到。1.5.6 工序 磨削加工條件工件材料：45 機 床：MMB1312 夾 具：雙頂尖機心夾頭量 具：游標卡尺（量程0150 精度0.02）加工要求：IT7，Ra0.8刀 具：寬20mm直徑300mm砂輪切削用量的計算：1、背吃刀量的確定：半精車加工余量為0.1mm，根據表查得工件轉速為單程進給量，（），所以最后一刀；轉速為單程進給量 （），所以最后一刀。2、進給量確定：查表得公式進給量（相對于工件每一轉的距離），0.5為系數， 20為砂輪寬度。光磨取1次。3、切削速度計算：查表得砂輪速度，磨削工藝資料數據在機械加工工藝手冊得到1.6 切削時間定額的計算1.6.1 工序平端面打中心孔、粗車半精車外圓工位一工步1 車端面：1、基本時間的計算： 走刀一次 2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工步2打中心孔：1、基本時間的計算： 走刀一次 2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工步3粗車外圓：1、基本時間的計算： 走刀2次所以min走刀1次=0.043+0.5+0.109=0.652min2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工步4半精車外圓：1、基本時間的計算： 走刀1次2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）： 工步5車刀槽：1、基本時間的計算： 走刀2次min2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工位2工步1 車端面：1、基本時間的計算： 走刀一次 2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工步2打中心孔：1、基本時間的計算： 走刀一次 2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工步3粗車外圓：1、基本時間的計算： 走刀2次所以min走刀1次走刀2次=1.087+0.065+0.162=1.314min2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工步4半精車外圓：1、基本時間的計算： 走刀1次2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）： 工步5車刀槽：1、基本時間的計算： 走刀3次min2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：1.6.2 工序 滾齒1、基本時間的計算： 查表得公式 2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：1.6.3 工序 剃齒1、基本時間的計算： 查表得公式 u=0.06/0.02+4=7(光整4次) 2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：1.6.4 工序 齒輪部熱處理時間因具體而定1.6.5 工序 銑鍵槽1、基本時間的計算： 2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：兩個鍵槽所以minminmin1.6.6 工序 磨削工位1（夾右磨左）1、 基本時間的計算： (當無火星即可) 走刀6次min2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：工位2（夾左磨右）2、 基本時間的計算： (當無火星即可) 走刀6次min2、輔助時間 的計算：min3、其他時間（布置工作地時間和休息生理需要時間）：第2章 專用夾具設計2.1 銑床夾具的設計設計方法：銑床夾具的用途是來完成工序，通過一次裝夾，完成半圓鍵槽加工。采用雙V型塊壓塊的定位方式，使定位準確方便拆裝。夾具設計主要參考了金屬切削機床夾具設計手冊6中的設計示例P409-418。夾具中的V型塊、定位銷、壓板、壓緊螺柱、壓緊螺母、螺釘等均按照標準件表選取的。夾具應用在臥式（萬能）銑床X60W機床上，與機床的連接部分按機床主軸的聯系尺寸設計。夾具的具體結構見夾具工程圖。定位誤差的計算：計算定位銷的尺寸及定位誤差所以定位誤差為0.0