輸出軸的加工工藝與夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書(詳細(xì))

1、目錄1引言11.1 課題設(shè)計(jì)的目的和意義11.2 課題背景知識(shí)21.2.1 零件的作用21.2.2 機(jī)械制造工藝相關(guān)知識(shí)22.1 零件的工藝性分析及生產(chǎn)類型確定72.1.1 零件的作用72.1.2 零件的工藝分析82.1.3 確定零件的生產(chǎn)類型92.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖92.2.1 選擇毛坯種類92.2.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量102.2.3 繪制毛坯圖112.3 選擇加工方法，擬定工藝路線112.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇112.3.2 零件表面加工方法的選擇122.3.3 加工階段的劃分122.3.4 工序的集中與分散132.3.5 工序順序的安排132.3.6 確定工藝路線13

2、2.3.7 加工設(shè)備及工藝裝備選擇142.3.8 工序間余量和工序尺寸的確定152.3.9 切削用量及基本時(shí)間定額的確定183. 專用夾具設(shè)計(jì)343.1 明確設(shè)計(jì)要求、收集設(shè)計(jì)資料343.2 確定夾具結(jié)構(gòu)方案343.2.1 確定定位方式，選擇定位元件343.2.2 確定導(dǎo)向裝置353.2.3 確定工件夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)353.2.4 確定夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸363.2.5 夾具使用說明37總 結(jié)38參考文獻(xiàn)39致 謝40英文摘要41輸出軸的加工工藝與夾具設(shè)計(jì) 摘要 :輸出軸零件的主要作用是支撐零件、實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩和動(dòng)力。本文以一典型輸出軸零件為例討論了零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具

3、設(shè)計(jì)。對(duì)于工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，在分析了輸出軸零件的作用和加工工藝性后，先提出兩種工藝方案，再甄選出最佳方案。輸出軸零件的機(jī)械綜合性能要求較高，一般選擇鍛件作為毛坯。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)，本文選取其中鉆斜孔工序來設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過對(duì)工序要求進(jìn)行分析后，采用一面兩孔定位，轉(zhuǎn)動(dòng)壓板加緊。導(dǎo)向裝置采用可換的特殊鉆套。 關(guān)鍵詞：輸出軸；工藝規(guī)程；夾具設(shè)計(jì)1引言1.1 課題設(shè)計(jì)的目的和意義 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)課程以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的。此次的設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)繪圖軟件的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是使我們綜合運(yùn)用所學(xué)過的基本知識(shí)與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問題而進(jìn)行的一次

4、基本訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。我們?cè)谕瓿僧厴I(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也培養(yǎng)了我們正確使用技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)手冊(cè)、圖冊(cè)等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件等方面的工作能力，也為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)的目的在于： （1） 培養(yǎng)綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨(dú)立能力，拓寬和深化所學(xué)知識(shí)。 （2） 培養(yǎng)樹立正確的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)思維，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法的能力。 （3） 培養(yǎng)正確地使用技術(shù)知識(shí)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)手冊(cè)、圖冊(cè)等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。（4） 培養(yǎng)自己進(jìn)行調(diào)查研究、面向?qū)嶋H、面向生產(chǎn)，向工人

5、和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度、工作作風(fēng)和工作方法。 （5） 熟悉軸類零件加工工藝過程和掌握夾具設(shè)計(jì)的方法步驟，為以后從事相關(guān)的技術(shù)性工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 （6） 通過對(duì)輸出軸零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，使我們?cè)跈C(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計(jì)算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個(gè)方面得到一次綜合性訓(xùn)練。初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。 （7） 能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。（8） 通過零件圖、裝配圖的繪制，使我們進(jìn)一

6、步熟練繪圖軟件的使用。熟悉和掌握我國(guó)相關(guān)的制圖標(biāo)準(zhǔn)和要求。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：首先認(rèn)真分析已給定的輸出軸零件圖紙，明確相關(guān)技術(shù)要求和加工質(zhì)量要求，在讀懂圖紙的基礎(chǔ)上，利用AUTOCAD繪制該輸出軸的三維模型；然后根據(jù)圖紙上相關(guān)要求等確定該零件的生產(chǎn)類型，經(jīng)分析本次設(shè)計(jì)的零件屬大批量生產(chǎn)。其次，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，輸出軸的材料為 45 鋼。擬采用以鍛造的形式進(jìn)行毛坯的制造，然后設(shè)計(jì)兩套不同的工藝路線方案，分析兩套方案的優(yōu)劣并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件和相關(guān)要求確定最終方案，完成機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)，進(jìn)行必要地經(jīng)濟(jì)分析。最后，對(duì)某道加工工序進(jìn)行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計(jì)，對(duì)夾具進(jìn)行

7、精度校核并對(duì)其設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。1.2 課題背景知識(shí) 1.2.1 零件的作用 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是機(jī)床變速器輸出軸，它是動(dòng)力輸出的主要零件。 80 的孔與變速器配合起定心作用，通過 10- 20 的通孔將動(dòng)力傳至該軸，再由 55 處通過鍵將動(dòng)力輸出。該軸在工作中需要承受一定的沖擊載荷和較大的扭矩。因此，該軸應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗扭強(qiáng)度。 1.2.2 機(jī)械制造工藝相關(guān)知識(shí) 基本概念 （1）生產(chǎn)過程是指從原材料到產(chǎn)品出廠的全部勞動(dòng)過程。 （2）機(jī)械加工工藝過程是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是對(duì)零件采用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯的形狀、尺寸、和表面質(zhì)量等，使之成為合格零件的過程。 （3）工序:一個(gè)（或

8、一組）工人在一個(gè)工作地對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。（4）安裝:如果在一個(gè)工序中需要對(duì)工件進(jìn)行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那一部分內(nèi)容稱為一個(gè)安裝。 （5）工位:在工件的一次裝夾后，工件（或裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置稱為工位。 （6）工步:在加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步。 （7）走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容，稱為一次走刀。 （8）生產(chǎn)綱領(lǐng)是在計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 （9）生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生

9、產(chǎn)專業(yè)化的程度分類。一般分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)三種類型。 機(jī)械加工工藝規(guī)程 （1）機(jī)械加工工藝規(guī)程有：機(jī)械加工工藝過程卡片、機(jī)械加工工序卡片、標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過程卡片、單軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片、多軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片、機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片、檢驗(yàn)卡片等。 （2）制定工藝規(guī)程的基本要求是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，能盡量提高生產(chǎn)率和降低成本，并充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，保證工人具有良好而安全的勞動(dòng)條件。 （3）制定工藝規(guī)程的步驟： 收集和熟悉制定工藝規(guī)程的有關(guān)資料圖樣，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析； 確定毛坯的類型及制造方法； 選擇定位基準(zhǔn)； 擬定工藝路線； 確定各工序的工序余量、工序尺寸及

10、其公差； 確定各工序的設(shè)備、刀具、夾具、量具和輔助工具； 確定各工序的切削用量及時(shí)間定額； 確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法； 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； 編制工藝文件。機(jī)械加工工藝規(guī)程制定中應(yīng)注意的問題 （1）選擇零件毛坯時(shí)，主要考慮下列因素：零件的材料（包括牌號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)）及其機(jī)械性能、零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)條件、積極推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)和新材料。 （2）基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面看可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。工藝基準(zhǔn)又可進(jìn)一步分為 工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)又有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。 （3）粗

11、基準(zhǔn)的選擇原則有：保證相互位置要求的原則、保證加工表面加工余量合理分配的原則、粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則、便于工件裝夾的原則。（4）精基準(zhǔn)的選擇原則有：基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、自為基準(zhǔn)原則、互為基準(zhǔn)原則、便于裝夾的原則。 （5）加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間），所能保證的加工精度和表面粗糙度。 （6）選擇加工方法時(shí)考慮的主要因素：工件的加工精度、表面粗糙度和其他技術(shù)要求，工件材料的性質(zhì)，工件的形狀和尺寸，生產(chǎn)類型、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，本廠設(shè)備、人員情況等。（7）根據(jù)精度要求的不同，整個(gè)工藝過程可劃分為：粗加工階段、半精加工階段

12、、精加工階段、光整加工階段、超精密加工階段。劃分加工階段的原因主要有： 保證加工質(zhì)量； 合理使用機(jī)床設(shè)備； 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免精加工表面損傷； 便于安排熱處理工序，使冷、熱加工配合協(xié)調(diào)。 （8）機(jī)械加工工序的安排原則： 基面先行；先粗后精；先主后次；先面后孔。 （9）熱處理工序在工藝路線中的安排，主要取決于零件的材料和熱處理的目的。預(yù)備熱處理安排在機(jī)械加工之前；去除內(nèi)應(yīng)力的熱處理安排在粗加工之后，精加工之前；最終熱處理安排在精加工前后，變形較大的熱處理應(yīng)安排在精加工之前，變形較小的熱處理應(yīng)安排在精加工之后；表面的裝飾性鍍層和發(fā)藍(lán)工序一般安排在工件精加工后；電鍍工序后應(yīng)進(jìn)行拋光，耐磨性鍍

13、鉻則放在粗磨和精磨之間。 （10）輔助工序包括檢查、檢驗(yàn)工序、去毛刺、平衡、清洗工序等，檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序。除了在每道工序中操作者自檢外，還必須在下列情況下安排單獨(dú)的檢驗(yàn)工序： 粗加工階段結(jié)束后； 關(guān)鍵工序前后； 零件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間前后； 零件全部加工結(jié)束之后。（11） 工序組合的原則： 大批大量生產(chǎn)、零件結(jié)構(gòu)叫復(fù)雜，適于采用工序集中地原則，對(duì)一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，也可采用分散的原則。成批生產(chǎn)宜采用適當(dāng)集中的原則，單件小批生產(chǎn)適于采用工序集中的原則； 產(chǎn)品品種較多，又經(jīng)常變換，適于采用工序分散的原則； 零件加工質(zhì)量、技術(shù)要求較高時(shí)一般采用工序分散的原則； 零件尺寸、質(zhì)量較大，不易

14、運(yùn)輸和安裝的，應(yīng)采用工序集中地原則。 （12） 選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮下列問題： 機(jī)床的精度與工序要求的精度相適應(yīng)； 機(jī)床的規(guī)格與工件的外形尺寸，本工序的切削用量相適應(yīng)； 機(jī)床的生產(chǎn)率與被加工零件或產(chǎn)品的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 選擇的設(shè)備盡可能與工廠現(xiàn)有條件相適應(yīng)。（13） 加工余量是指加工過程中所切除的金屬層厚度。加工余量可分為加工總余量（毛坯余量）和工序余量。加工總余量等于各工序余量之和。影響工序余量的因素有：上工序的各種表面缺陷和誤差因素，包括表面粗糙度和缺陷層、尺寸公差和形位公差；本工序加工時(shí)的裝夾誤差。確定加工余量的方法有：分析計(jì)算法、查表法、經(jīng)驗(yàn)估算法。 （14）工藝裝備的選擇包括確定各工序所

15、需的夾具、刀具和計(jì)量器具等。夾具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和加工要求來確定。刀具的選擇主要取決于各工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度要求，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等。計(jì)量器具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和工件的加工精度來選取。時(shí)間定額與提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的工藝途徑 （1）時(shí)間定額TT包括：基本時(shí)間Tm、輔助時(shí)間Ta、布置工作地時(shí)間Ts、休息與生理需要時(shí)間Tr、準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Te 。單件和成批生產(chǎn)的單件時(shí)間定大批量生產(chǎn)的單件時(shí)間定（2） 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的工藝途徑有：縮短時(shí)間定額。縮短基本時(shí)間的措施有：提高切削用量和減少切削行程長(zhǎng)度；縮短輔助時(shí)間的措施有：采用先進(jìn)夾具、提高機(jī)床的自動(dòng)化程度、采用先進(jìn)

16、的檢測(cè)手段等直接縮短輔助時(shí)間，使基本時(shí)間與輔助時(shí)間重合等。 推廣應(yīng)用新工藝和新方法。提高機(jī)械加工自動(dòng)化程度。工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 （1）工藝成本是指生產(chǎn)成本中與工藝過程有關(guān)的那一部分費(fèi)用。按照與年產(chǎn)量的關(guān)系分為可變費(fèi)用V和不變費(fèi)用 C。（2）若工件的年產(chǎn)量為N，則工件的全年工藝成本S（元/年）為 ,單件工藝成本S=VN+C ,單件工藝成本1.2.3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 在機(jī)械制造的各個(gè)加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備稱為夾具，如檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)，為

17、了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了保證這個(gè)正確位置在加工過程中穩(wěn)定不變，應(yīng)該對(duì)工件施加一定的夾緊力，這個(gè)過程稱為“夾緊”。這兩個(gè)過程總稱為“安裝”。在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)安裝過程的工藝裝備，就是“機(jī)床夾具”。 機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪自定心卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)廠家進(jìn)行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務(wù)的專用夾具，則必須由各個(gè)制造廠自行設(shè)計(jì)制造。 由于專用夾具的設(shè)計(jì)制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動(dòng)條件和生產(chǎn)成本，因此，它是各機(jī)械制

18、造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進(jìn)和工藝更新中的一項(xiàng)重要生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是每一個(gè)從事機(jī)械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。（1）機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個(gè)方面的作用： 保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 夾具在機(jī)械加工中的基本作用就是保證工件的相對(duì)位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對(duì)于道具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低單件時(shí)間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時(shí)間。采用機(jī)床夾具，既可以提高工件加工

19、時(shí)的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時(shí)大大減小，因此能顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。 改善工人勞動(dòng)條件采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機(jī)動(dòng)等裝置，因此可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。還可設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，確保操作者安全。 在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 工藝工程中，當(dāng)某些工件所需要工序時(shí)間特別長(zhǎng)時(shí)，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。（2）機(jī)床夾具分類 專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一種工件的一定工序而專門設(shè)計(jì)的。因?yàn)椴恍枰紤]通用性，所以?shī)A具可以設(shè)計(jì)得結(jié)

20、構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率。但是，由于這類夾具的專用性很強(qiáng)，并且設(shè)計(jì)和制造周期較長(zhǎng)，制造費(fèi)用也較高，當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，往往因無法再使用而報(bào)廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。 可調(diào)式夾具 可調(diào)式夾具的特點(diǎn)是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個(gè)別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工工件相近的多種零件。 可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件

21、。因?yàn)檫@類夾具是在專門夾具基礎(chǔ)上少量更換或調(diào)整夾具元件，所以只能到達(dá)有限目標(biāo)的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟(jì)性。 專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對(duì)其工件的特定工序加工要求，由實(shí)現(xiàn)制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個(gè)特點(diǎn)來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時(shí)又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具 自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具主要是自動(dòng)線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般夾具所擔(dān)負(fù)的安裝工件任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)著沿自動(dòng)線輸送工件的任務(wù)，

22、即隨著工件從一個(gè)工位移動(dòng)到下一個(gè)工位。故稱為“隨行夾具”。屬于自動(dòng)化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機(jī)床夾具。（3）夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 針對(duì)性強(qiáng)。設(shè)計(jì)人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。專用夾具是為某零件的某道工序設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機(jī)床、刀具，輔具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。保證加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對(duì)于制造精度要求不高的零件，其夾具設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件

23、。 夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)夾具結(jié)構(gòu)影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個(gè)人設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)可能大不相同。而不同復(fù)雜程度的夾具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟(jì)效果也不一樣，設(shè)計(jì)人員必須使自己的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟(jì)性。夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 設(shè)計(jì)周期短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算。夾具設(shè)計(jì)是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備

24、工作，其設(shè)計(jì)周期要求短，因此設(shè)計(jì)時(shí)多采用參照法或是憑經(jīng)驗(yàn)確定的辦法來保證受力件的強(qiáng)度和剛度，通常不進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，有時(shí)采用簡(jiǎn)便公式或用圖表作為設(shè)計(jì)參考。要注意的是在設(shè)計(jì)一些具有較高精度的夾具時(shí)，應(yīng)該對(duì)定位精度、夾緊力等進(jìn)行必要的計(jì)算和分析。設(shè)計(jì)的基本要求 夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和實(shí)用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個(gè)字，其中好用是主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際制造和維修水平為前提。具體要求為： (a)夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。 (b)保證工件精度。 (c)保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測(cè)量、便于觀察、便于排屑排

25、液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。 (d)注意結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問題應(yīng)全面考慮，以降低制造成本。2. 輸出軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 零件的工藝性分析及生產(chǎn)類型確定 2.1.1 零件的作用 軸類零件在機(jī)器中用來支承傳動(dòng)零部件，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。輸出軸是典型的軸類零件，其作用在動(dòng)力輸出裝置中，是動(dòng)力輸出的關(guān)鍵零件之一。本設(shè)計(jì)所加工的零件是機(jī)床變速器輸出軸，它是動(dòng)力輸出的主要零件80的孔與變速器配合起定心作用，通過8-20的通孔將動(dòng)力傳至該軸，再由55處通過鍵將動(dòng)力輸出。該軸在工作中需要承受一定的沖擊載荷和較大的扭矩。因此，該軸應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗扭強(qiáng)度。設(shè)計(jì)中一定要注意

26、表面熱處理。因?yàn)樗莿?dòng)力輸出的關(guān)鍵零件之一，它的加工質(zhì)量對(duì)機(jī)床的安全性和穩(wěn)定性都有很大的影響。 各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注如下：圖 2.1 變速器輸出軸零件圖2.1.2 零件的工藝分析 通過對(duì)氣門搖臂軸支座零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術(shù)要求齊全。通過對(duì)零件圖的詳細(xì)審閱，該零件的基本工藝狀況已經(jīng)大致掌握。主要工藝狀況如下敘述： 零件的材料為45號(hào)鋼，45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工。調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨?？捎谜{(diào)質(zhì)表面淬火提高零件

27、表面硬度。根據(jù)對(duì)零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： (1)55外圓表面，粗糙度為1.25，圓跳動(dòng)0.04mm，及其外圓表面上的鍵槽的加工； (2)60和75外圓表面，其兩者的中心連線為55外圓和80孔圓跳動(dòng)的基準(zhǔn)線，因此應(yīng)盡可能的先加工出來，其表面粗糙度均為1.25；(3)65外圓表面，粗糙度為1.25； (4)80的孔，其表面粗糙度為3.2，以及與其具有位置度要求0.05 mm的10-20的通孔，其均勻分布，表面粗糙度為 3.2； (5)50和104的孔、176外圓表面及30°的圓錐面，它們的尺寸公差和表面粗糙度要求都不高，通過粗加工或半精加工就可達(dá)

28、到要求。 通過上面零件的分析可知，該零件并沒有復(fù)雜的加工曲面，屬于較為簡(jiǎn)單的零件，所以根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.1.3 確定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，在實(shí)際生產(chǎn)中一般分為單件小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批大量生產(chǎn)。不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可

29、按下式計(jì)算： 式中：N-零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) Q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛/年） m-每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)、輛） a %-備品率，一般取2%-4% b %-廢品率，一般取0.3%-0.7%根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 根據(jù)本零件的設(shè)計(jì)要求，Q=10000臺(tái)，m=1件/臺(tái)，分別取備品率和廢品率3%和0.5%，將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算公式得出N=10351件/年，零件質(zhì)量為6kg左右，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程6表1-3，表1-4 可知該零件為輕型零件，本設(shè)計(jì)零件變速器輸出軸的生產(chǎn)類型為輕型大批量生產(chǎn)。2.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯

30、圖 2.2.1 選擇毛坯種類 機(jī)械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但往往會(huì)增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個(gè)因素。（1）材料的工藝性能 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。 （2）毛坯的尺寸、形狀和精度要求

31、 毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。（3）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 根據(jù)上述內(nèi)容的幾個(gè)方面來分析本零件，零件材料為45號(hào)鋼，首先分析45號(hào)鋼材料的性能，

32、45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工。調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計(jì)零件為軸類零件（毛坯一般為棒料和鍛件），各直徑尺寸相差較大，且該軸在工作過程中要承受沖擊載荷和扭矩，是變速器主要的動(dòng)力輸出元件，故為增強(qiáng)其強(qiáng)度、剛度和沖擊韌性，毛坯選擇鍛件；再者，前面已經(jīng)確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。因此，本零件的毛坯種類以模鍛方法獲得。2.2.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量 根據(jù)零件圖估算鍛件的重量，包容體重量,鍛件形狀復(fù)雜系數(shù),較復(fù)雜，屬于 級(jí)。零件材料為45號(hào)鋼，C質(zhì)量分?jǐn)?shù)小

33、于 0.65%，屬于級(jí)。 查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.1得鍛件機(jī)械加工余量及尺寸公差（由于大部分表面加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機(jī)械加工過程的方便，將外圓表面的總加工余量統(tǒng)一為一個(gè)值：表2.1加工余量需加工表面基本尺寸 鍛件尺寸公差機(jī)械加工總余量鍛件尺寸55外圓552.8560外圓602.8565外圓652.8570外圓702.85176外圓1763.6550內(nèi)孔502.8480內(nèi)孔802.85104內(nèi)孔1043.25.2總長(zhǎng)244452.2.3 繪制毛坯圖 圖2.2毛坯圖2.3 選擇加工方法，擬定工藝路線 2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇擬定工藝路線的第一步是先擇

34、定位基準(zhǔn)。為使所選的定位基準(zhǔn)能保證整個(gè)機(jī)械加工工藝過程順利進(jìn)行，通?？紤]如何選擇精基準(zhǔn)來加工各個(gè)表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來。 在軸類零件加工中，為保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡可能使其與裝配基準(zhǔn)重合并使各工序的基準(zhǔn)統(tǒng)一，而且還要考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的面。 軸類零件加工時(shí)，精基準(zhǔn)的選擇通常有兩種： 首先方案是采用頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。這樣，可以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面，可以很好的保證各外圓表面的同軸度以及外圓與端面的垂直度，加工效率高并且所用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所以對(duì)于實(shí)心軸（鍛件或棒料毛坯） ，在粗加工之前，應(yīng)

35、先打頂尖也，以后的工序都用頂尖孔定位。對(duì)于空心軸，由于中心的孔鉆出后，頂尖孔消失，可采用下面的方法：(1）在中心通孔的直徑較小時(shí)，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的6°錐面，用倒角錐面代替中心孔。 (2）在不宜采用倒角錐面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，可采用帶有中心孔的錐堵或帶錐堵的拉桿心軸。錐堵與工件的配合面應(yīng)根據(jù)工件的的形狀做成相應(yīng)的錐形，如果軸的一端是圓柱孔，則錐堵的錐度取1：500。通常情況下，錐堵裝好后不應(yīng)拆卸或更換，如必須拆卸，重裝后必須按重要外圓進(jìn)行找正和修磨中心孔。如果軸的長(zhǎng)徑比較大，而剛性差，通常還需要增加中間支承來提高系統(tǒng)的剛性，常用的輔助支承是中心架或跟刀架。 精基準(zhǔn)選擇的另

36、一方案是采用支承軸徑定位因?yàn)橹С休S徑既是裝配基準(zhǔn)，也是各個(gè)表面相互位置的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，這樣定位符合基準(zhǔn)重合的原則，不會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，容易保證關(guān)鍵表面間的位置精度。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，選取頂尖孔作為定位精基準(zhǔn)。當(dāng)零件外圓加工完畢以后，可以以外圓為精基準(zhǔn)加工內(nèi)孔，由于前面的工序使用中心孔精加工出來的輸出軸外圓同軸度非常高，并且表面粗糙度等各項(xiàng)性能指標(biāo)都很高，故使用加工后的外圓作為精基準(zhǔn)而加工出來的孔和外圓的同軸度也非常高。本零件選擇兩中心孔和75作為精基準(zhǔn)，選擇55和176作為粗基準(zhǔn)來加工兩中心孔。2.3.2 零件表面加工方法的選擇 根據(jù)本零件圖上所標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求

37、，查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)7表1.4-7，表1.4-8，通過對(duì)各加工表面所對(duì)應(yīng)的各個(gè)加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表 2.2：表 2.2 變速器輸出軸各加工表面方案需加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案55外圓IT71.6um粗車半精車精車60外圓IT 61.6um粗車半精車精車65外圓IT 61.6um粗車半精車精車75外圓IT 61.6um粗車半精車精車176外圓12.5um粗車50內(nèi)孔12.5um粗車80內(nèi)孔IT 73.2um粗車半精車精車104內(nèi)孔12.5um 粗車20通孔IT 73.2um鉆擴(kuò)鉸8通孔12.5um鉆鍵槽IT 93.2um粗銑精銑

38、2.3.3 加工階段的劃分 本零件變速器輸出軸加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分為粗加工、工、精加工三個(gè)階段。 (1) 粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工176、55、60、65、75外圓柱表面。 (2) 半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如55、60、65、75外圓柱面，80、20孔等。 (3) 精加工階段：其任務(wù)就是保證尺寸、形狀和位置精度達(dá)到或基本達(dá)到（精密件）圖樣規(guī)定的精度要求以及表面粗糙度要求。2.3

39、.4 工序的集中與分散 本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件變速器輸出軸的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用各種機(jī)床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。2.3.5 工序順序的安排 （1）機(jī)械加工順序 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工輸出軸的左、右端面，55和176外圓表面，鉆中心孔。 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原則，如先加工外圓表面，再加工鍵槽。 遵循“先面后孔”原則，

40、先加工75外圓表面，做為定位基準(zhǔn)再加工其余各孔。（2）熱處理工序 毛坯鍛造成型后，應(yīng)當(dāng)對(duì)毛坯進(jìn)行正火處理以去除內(nèi)應(yīng)力，然后再進(jìn)行機(jī)械加工。在粗加工之后、精加工之前，安排調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為 HBS200，獲得良好的綜合機(jī)械性能。（3）輔助工序 在對(duì)本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。2.3.6 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，擬定該變速器輸出軸零件的工藝路線如下： 方案一： 工序：鍛造毛坯 ； 工序：正火； 工序：粗、精車右端面，鉆中心孔； 工序：粗車176外圓； 工序：粗、精車左端面，鉆中心孔； 工序：粗車左端各外圓表面及錐面；工序：調(diào)質(zhì)； 工序：

41、修研中心孔； 工序：半精車各外圓表面； 工序：粗車右端50內(nèi)孔、80內(nèi)孔、104內(nèi)孔，倒角； 工序：半精車、精車80內(nèi)孔； 工序：精車各外圓表面工序； ：鉆、擴(kuò)、鉸8-20通孔； 工序：鉆2-8斜孔： 工序：銑鍵槽； 工序：終檢。方案二： 工序：鍛造毛坯 ； 工序：正火； 工序：車55端面，鉆中心孔； 工序：粗車176 外圓及端面，粗車各內(nèi)孔、倒角，鉆中心孔； 工序：粗車小端各外圓表面及錐面； 工序：鉆 8-20 通孔，倒角； 工序：鉆 2-8 斜孔； 工序：調(diào)質(zhì)； 工序：修研中心孔； 工序：半精車小端各外圓表面，倒角； 工序：半精車、精車80內(nèi)孔； 工序：擴(kuò)、鉸 8-20 通孔； 工序：精車

42、小端各外圓表面； 工序：銑鍵槽；工序：終檢。比較方案一和方案二，主要區(qū)別在于孔加工順序的安排，是否在外圓加工完后再加工。分析零件可知，該軸上外圓表面精度較高，而孔除80和10-20外，其他各孔精度都較低，若在外圓加工完后再以外圓表面定位夾緊來加工孔，可能會(huì)損壞已加工表面。故應(yīng)盡可能按排在外圓表面加工完之前加工。綜上分析，采用加工方案二。2.3.7 加工設(shè)備及工藝裝備選擇 機(jī)床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。 (1)機(jī)床的選擇原則 ：機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)； 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；

43、機(jī)床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)； 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 還應(yīng)與現(xiàn)有的設(shè)備條件相適應(yīng)。 (2)夾具的選擇本零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)， 為提高生產(chǎn)效率， 所用的夾具應(yīng)為專用夾具。 (3)刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、 加工表面的尺寸、 工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。在選擇時(shí)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)可采用復(fù)合刀具和其他專用刀具。 (4)量具的選擇 量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗(yàn)的精度來選擇。 在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用量具，在大批量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具。 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)7所選擇的加工工藝

44、裝備如下表 2.3所示：表 2.3 變速器輸出軸加工工藝裝備選用工序號(hào)機(jī)床設(shè)備刀具量尺工序：鍛游標(biāo)卡尺工序：正火工序：車CA6140 車刀游標(biāo)卡尺工序：車CA6140 車刀游標(biāo)卡尺工序：車CK6140A車刀游標(biāo)卡尺工序：鉆Z525麻花鉆游標(biāo)卡尺工序：鉆Z525麻花鉆游標(biāo)卡尺工序：調(diào)質(zhì)工序：修研工序：車CK6140A 車刀外徑千分尺工序：車CA6140車刀塞規(guī)工序：擴(kuò)、鉸Z525塞規(guī)工序：車CK6140A擴(kuò)孔刀、鉸刀外徑千分尺工序：銑X51銑刀游標(biāo)卡尺工序：終檢2.3.8 工序間余量和工序尺寸的確定 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程6表 2-28，表 2-35，并綜合對(duì)毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機(jī)

45、械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表 2.4：表 2.4 機(jī)械加工工序間加工余量表工序號(hào) 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工序余量工序1 車小端面2mm2 鉆中心孔工序1車176端面工2.5mm2 車176外圓表面5mm3 粗車104內(nèi)孔5.2mm4粗車80內(nèi)孔2.5mm5 精車50內(nèi)孔 4mm6 倒角 7鉆中心孔 工序 1車176左端面1.25mm2 粗車各外圓表面及錐面 2.5mm工序1 鉆10-18通孔 倒角工序1 鉆2-8斜孔工序1 半精車各外圓表面2mm工序1 半精車80內(nèi)孔 2mm2 精車80內(nèi)孔 0.5mm工序1擴(kuò)8-19.7通孔1.7mm2 鉸8-20通孔0.3mm工序1精車各外

46、圓表面 0.5mm工序1 粗銑鍵槽 2.5mm2精銑鍵槽 工序尺寸及其公差的確定如下： 工序尺寸是工件在加工過程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸。因此，正確地確定工序尺寸及其公差是制訂工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要工作。工序尺寸的計(jì)算要根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸、已確定的各工序的加工余量及定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換關(guān)系來進(jìn)行。確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后一道工序開始依次向前推算，最后工序的工序尺寸按設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合或工序尺寸尚需從繼續(xù)加工的表面標(biāo)注時(shí)，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。 根據(jù)上述要求和方法，結(jié)合該輸出軸零件

47、的實(shí)際加工情況，現(xiàn)確定如下列表 2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、2.10：表 2.5 55 k7外圓面工序尺寸、公差的確定工序名稱工序間余量（mm）工序工序基本尺寸（mm）標(biāo)注工序尺寸公差（mm）經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度（mm）精車0.5k71.655半精車2.0k96.455.5粗車2.5k1212.557.5毛坯±260表 2.7 65 k 6 外圓面工序尺寸、公差的確定工序名稱工序間余量（mm）工序工序基本尺寸（mm）標(biāo)注工序尺寸公差（mm）經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度（mm）精車0.5r71.660半精車2.0k96.460.5粗車2.5k1212.562.5毛坯&#

48、177;265表 2.8 75 k 7 外圓面工序尺寸、公差的確定工序名稱工序間余量（mm）工序工序基本尺寸（mm）標(biāo)注工序尺寸公差（mm）經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度（mm）精車0.5K61.675半精車2.0k96.475.5粗車2.5k1212.577.5毛坯±280表 2.9 80 G 7 內(nèi)孔工序尺寸、公差的確定工序名稱工序間余量（mm）工序工序基本尺寸（mm）標(biāo)注工序尺寸公差（mm）經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度（mm）精車0.5G73.280半精車2.0h96.479.5粗車2.5h1212.577.5毛坯±275表 2.10 20 P7 通孔工序尺寸、公差的確定工

49、序名稱工序間余量（mm）工序工序基本尺寸（mm）標(biāo)注工序尺寸公差（mm）經(jīng)濟(jì)精度（mm）表面粗糙度（mm）鉸0.3P73.220擴(kuò)1.7P96.419.7鉆18h1212.518毛坯0 關(guān)于軸向工序尺寸的確定，由于軸向尺寸的尺寸精度要求不高，各段的端面車削余量為1.2mm，在實(shí)際加工時(shí)注意保證各段基本尺寸即可。 關(guān)于鍵槽的工序尺寸的確定，粗銑時(shí)，為精銑留有加工余量，槽寬雙邊余量為2mm；槽深余量為1mm，粗銑的工序尺寸為：槽寬為14mm，槽深為2mm。2.3.9 切削用量及基本時(shí)間定額的確定 切削用量是切削加工時(shí)可以控制的參數(shù)，具體是指切削速度、進(jìn)給量 v(m/min) f（mm/ r）和背吃

50、刀量ap（mm）三個(gè)參數(shù)。選擇切削用量主要應(yīng)根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機(jī)床的功率和剛度等情況，在保證工序質(zhì)量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機(jī)床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得高生產(chǎn)率和低加工成本。從刀具耐用度出發(fā)，首先應(yīng)選定背吃刀量ap，其次選定進(jìn)給量f，最后選定切削速度v。粗加工時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡量能保證較高的金屬切除率，以提高生產(chǎn)率；精加工時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量小且均勻。因此選擇切削用量是應(yīng)著重保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。（1） 背吃刀量ap的選擇粗加工時(shí)，背吃刀量應(yīng)根據(jù)加工余量和工藝

51、系統(tǒng)剛度來確定。由于粗加工時(shí)是以提高生產(chǎn)率為主要目標(biāo)，所以在留出半精加工、精加工余量后，應(yīng)盡量將粗加工余量一次 切除。一般ap 可達(dá)810mm。當(dāng)遇到斷續(xù)切削、加a工余量太大或不均勻時(shí)，則應(yīng)考慮多次走刀，而此時(shí)的背吃刀量應(yīng)一次遞減，即ap1>ap2> ap3.。 精加工時(shí)，應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定背吃刀量，使精加工余量小而均勻。（2）進(jìn)給量f的選擇 粗加工時(shí)對(duì)表面粗糙度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度好的情況下，可以選用大一些的進(jìn)給量；精加工時(shí)，應(yīng)主要考慮工件表面粗糙度要求，在一般表面粗糙度數(shù)值越小，進(jìn)給量也要相應(yīng)減小。（3）切削速度v的選擇 切削速度主要應(yīng)根據(jù)工件和刀具的材料來確

52、定。粗加工時(shí)， 主要受刀具壽命和機(jī)床功率的限制。如超出了機(jī)床許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；精加工時(shí)，ap和f用得都較小，在保證合理刀具壽命的情況下，切削速度應(yīng)選取的盡可能高，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 切削用量選定后，應(yīng)根據(jù)已選定的機(jī)床，將進(jìn)給量f和切削速度v修定成機(jī)床所具有的進(jìn)給量f和轉(zhuǎn)速n，并計(jì)算出實(shí)際的切削速度v。工序卡上填寫的切削用量應(yīng)是修定后的進(jìn)給量f、轉(zhuǎn)速n及實(shí)際切削速度v。轉(zhuǎn)速n（r/min）的計(jì)算公式如下：,式中 d 刀具（或工件）直徑（mm）；v切削速度（m/min ）。關(guān)于時(shí)間定額的確定在1.2.2節(jié)已敘述過，此處不再贅述。工序 粗車 外圓端面55 加工條件 工件材料：45鋼正火，模鍛。 加工要求：粗車55 外圓端面，表面粗糙度。 機(jī)床：CA6140 臥式車床。 刀具：刀片材料為 YT15，刀桿尺寸為16mm ×25mm ， ， ，, 計(jì)算切削用量 切削深度：，一次切除。 進(jìn)給量：根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)9表14-6，選用f=0.6mm/r 計(jì)算切削速度：按金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表14-1，切削速度的計(jì)算公式為(m/min)（壽命選 T=60min）,式中。 當(dāng)