1、遼寧項目技術大學機械制造技術基礎課程設計題 目：蓮花軸加工工藝規程及鉆7 X © 7孔專用夾具設計班 級：機械08-4姓 名：王樹偉指導教師：魏永樂完 成 日 期：2018628一、設計題目設計蓮花軸加工工藝規程及鉆7X© 7孔專用夾具設計二、原始資料（1> 被加工零件的零件圖1張（2> 生產類型 :< 大批大量生產）三、上交材料1繪制零件圖1 張2毛坯圖1 張3編制機械加工工藝過程綜合卡片1套4編制機械加工工藝卡片 <僅編制所設計夾具對應的那道工序的機械 加工工藝卡片）1套5繪制夾具裝配圖 <A0 或 A1）1張6繪制夾具中1個零件圖<

2、A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。1張7編寫課程設計說明書 <約 5000-8000 字）。1 份四、進度安排本課程設計要求在 3 周內完成。1第I2天查資料，熟悉題目階段。2. 第37天，完成零件的工藝性分析 ，確定毛坯的類型、制造方法 和機械加工工藝規程的設計并編制出零件的機械加工工藝卡片。3. 第 810 天，完成夾具總體方案設計<畫出草圖，與指導教師溝 通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。4. 第 11 13 天，完成夾具總裝圖的繪制。5. 第 1415 天，零件圖的繪制。6. 第 1618天，整理并完成設計說明書的編寫

3、。7. 第 19 天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8. 第 20 21 天，答辯五、指導教師評語成 績：指導教師日期這次設計的是 CA6140車床輸出軸7X7孑L,包括被加工 工 件 的 零件 圖 、工件 的 毛坯 圖、 夾具 裝配圖 、 夾具體 圖 各 一 張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。輸出軸作為 動力裝置的主要零件，工藝工裝的設計與改良直接影響著其質 量與性能。本文首先介紹了輸出軸的作用和工藝分析 . 然后，根據零件 的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余 量。最后擬定鉆孑的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫 出夾具裝配圖。本次課程設計主要是應用機械制造技術

4、，是一次深入的綜 合性的總復習。通過這次課程設計，了解并認識一般機器零件 的生產工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業課的 知識，理論聯系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能 力，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續課程的學 習打好基礎。AbstractDesigning that this time is that the CA6140 lathe exports 7 x 7 holes. The part including the workpiece being processed pursues , the workpiece blank pursues , clamp

5、 assembling picture , the clip pursue concretely every sheet, the machine work procedure card draws and the working procedure card takes a look respectively once. The part , handicraft frock design and reform exporting axis main part as the power set are having direct impact to whose mass and functi

6、on.The effect and handicraft having introduced the axis outputing's first analyse the main body of a book. And then, the dimension and instrument having pursued every end face harshness according to part character and part ascertain a blank process a margin. The at last designs the handicraft ro

7、ute chart drilling , works out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draws up clamp assembling picture.Time of curriculum design is the general review applying the machinofacture technology , being a thorough comprehensiveness originally mainly. By current curriculum design, proce

8、ss knowing and knowing general machine part productive technology, the knowledge consolidating and deepening the technology basic course and specialized course have already learned, integrates theory with practice. Temper self analytical problem , the ability to solve problems out of , be that job t

9、he days to come lays down one is fine basis, and be that follow-up course study about finishes striking a basis.目錄1、蓮花軸的工藝分析及生產類型的確定1.1 零件的用途 11.2 、蓮花軸的技術要求： 11.3 、審查蓮花軸的工藝性 21.4 、確定蓮花軸的生產類型 22、確定毛胚、繪制毛胚簡圖22.1 選擇毛胚 22.2 確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量 22.2.1 公差等級 22.2.2 蓮花軸鑄造毛坯尺寸工差及加工余量 22.2.3 繪制蓮花軸毛坯簡圖 33、擬定蓮花軸工藝

10、路線 33.1 、定位基準的選擇 33.1.1 精基準的選擇 33.1.2 粗基準的選擇 33.2 、表面加工方法的確定 33.3 、加工階段的劃分 43.4 、工序的集中與分散 43.5 、工序順序的安排 43.5.1 機械加工工序 43.5.2 熱處理工序 53.5.3 輔助工序 53.6 、確定工藝路線 54、加工余量、工序尺寸和工差的確定5 、切削用量、時間定額的計算65.1 、切削用量的計算 65.2 、時間定額的計算 65.2.1 基本時間 tj 的計算 65.2.2 輔助時間 ta 的計算 75.2.3. 其他時間的計算 75.2.4 單件時間 tdj 的計算 76. 夾具設計

11、76.1 提出問題 86.2 設計思想 86.3 夾具設計 96.3.1 定位分析 96.3.2 夾具操作說明 97. 體會與展望 9參考文1111 I 丄H1、蓮花軸的工藝分析及生產類型的確定1.1零件的用途題目所給定的零件為蓮花軸，其主要作用，一是傳遞轉矩，使主軸獲得旋轉的動力；二是工作過程中經常承受載荷；三是支撐傳動零部件。1.2、蓮花軸的技術要求：制定工藝規程時，首先應分析零件圖及該零件所在部件的裝配圖。 了解該零件在部件中的作用及零件的技術要求，找出其主要的技術關 鍵，以便在擬定工藝規程時米取適當的措施加以保證。在軸一端為大端直徑 © 87，在端面上有 8個© 2

12、5.2半圓端面，在四 周端面頂端為© 7的孔，中間的半圓端面為 © 6的孔，軸的周向端面為長 115mm的© 45圓柱，在圓柱中間為 14mm© 44的一段。該工件的精度要 求大多數為10級。加工精度不算高。1.3 、審查蓮花軸的工藝性該蓮花軸結構簡單，形狀普通，屬一般的底座類零件。主要加工表面有87上側端面，要求其 7個半球面同軸度為 0.1mm，其次就是；在 其端面上鉆7個© 7的孔。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精 度均較低，不需要高精度機床加工，通過車削、鉆床的粗加工就可以達 到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。1.4

13、 、確定蓮花軸的生產類型已知此蓮花軸零件的生產綱領為 5000 件/ 年，零件的質量不足100Kg ，查機械制造工藝與夾具第 7 頁表 1.1-3 ，可確定該蓮花軸生 產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工 序適當集中；加工設備以通用設備為主，采用專用工裝。2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1 選擇毛胚零件材料為 HT200,考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零 件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，故選擇木摸機械砂型鑄件毛 坯。選用鑄件尺寸公差等級為CT10。這對提高生產率，保證產品質量有幫助。此外為消除殘余應力還應安排人工時效。2.2 確定

14、毛胚的尺寸公差和機械加工余量由表 2-1 至表 2-5 可知，可確定毛胚的尺寸公差及機械加工余量。2.2.1 公差等級由蓮花軸的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為CT=10。2.2.2 蓮花軸鑄造毛坯尺寸工差及加工余量由下面毛坯圖可知， 零件兩端加工余量為 4mm ， 粗軸端加工余量為 3.2，誤差為± 2，在粗軸端端面連接有一些過渡處，考慮加工方便全部 取與軸上半徑最大處一平，加工余量大些，在細軸端處，加工余量取3，誤差為± 2，因為是毛坯，對于精度要求不高。223繪制蓮花軸毛坯簡圖評I3、擬定蓮花軸工藝路線3.1、定位基準的選擇3.1.1 精基準的選擇按照粗基準的選

15、擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求， 應選擇不加工表面為粗基準。根據零件圖所示，故應選蓮花軸軸線為粗 基準，以此加工蓮花軸表面以。3.1.2 .粗基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原 則和“基準統一”原則，因為蓮花軸為會轉零件，因此仍以蓮花軸的中 心軸線精基準。3.2 、表面加工方法的確定根據蓮花軸零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定 加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案大端表面IT103.2粗銑-半精銑大端外端面：IT103.2粗車-半精車軸中心孔IT10粗鉆© 45處外緣HT70.

16、8粗車-半精車-磨削© 44.處外緣HT106.3粗車-半精車7 X © 25.2 面IT70.4粗車-半精車-磨削40處端面IT80.4粗車-半精車-磨削M8螺紋孔IT8鉆-鉸3.3、加工階段的劃分該蓮花軸加工質量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加 工和局部精加工階段。在粗加工階段，首先將精基準<蓮花軸中心軸線）準備好，使后續工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗車蓮花 軸整體外形。在半精加工階段，完成蓮花軸左端面的精銑加工和軸的半 精加工以及其他孔的加工。3.4、工序的集中與分散選用工序集中原則安排蓮花軸的加工工序。該蓮花軸的生產類型為

17、 大批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而 且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且 因為在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置 精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1 機械加工工序<1 ）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準一一蓮花軸右端 面和© 26孑L。<2 ）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工 序。<3）遵循“先面后孔”原則，先加工蓮花軸右端面，再加工© 25孔。3.5.2 .熱處理工序鑄造成型后，對鑄件進行退火處理，可消除鑄造后產生的鑄造應力，提高材料的綜

18、合力學性能。該蓮花軸在工作過程中不承受沖擊載 荷，也沒有各種應力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3 .輔助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該蓮花軸工序的安排順序為：在、熱處理一一基準加工 粗加工一一精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了蓮花軸的 工藝路線工序 號工序名稱工序內容設備工藝裝備1退火調質處理 HRC26-302粗車車零件整體外緣CA6140粗車刀、千分尺3半精車車小端各外圓CA6140精車刀4粗銃互為基準加工大小端面立式銃床 X51端銃刀、千分尺5粗鉆14 X © 4搖臂鉆床Z3025專用夾具

19、，分度頭6粗鉆7 X © 7 孑 LZ525立式鉆床麻花鉆、專用夾具7粗鉸8 X © 25.2 孔及8 X © 22圓弧面組合鉆床鉸刀、千分尺、塞規，專用夾 具，分度頭8粗鉆鉆M8盲孔Z525立式鉆床專用夾具9粗鉆鉆3孔Z525立式鉆床專用夾具10精磨鉆26孔磨削© 45 © 40外圓 © 30 外圓）磨床11精銑大小端過渡凸臺立式銃床 X51千分尺12去毛刺去毛刺鉗工臺13檢驗檢驗塞規、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定車 7X©7孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查，在鉆© 7

20、的孔時因為孔太小，在表中可知，加工兩 次，第一次鉆 6.8，第二次為7,其加工余量，尺寸的很小，均不予計5、切削用量、時間定額的計算在這只計算鉆© 7孔此工序的切削用量和時間定額5.1、切削用量的計算鉆7孔由文獻 表5-29,鏜孔的進給量f=0.2mm/r ，由文獻 表5-22求得 鏜孔時的切削速度v=20m/mi na由此算出轉速為：n= = . m I =910r/min按鏜床的實際轉速取n=960r/mi n，則實際切削速度為：回v=匕 dn/1000=21.11m/min5.2、時間定額的計算5.2.1 .基本時間tj的計算鉆孔工步根據表5-41，鏜孔的基本時間可由公式tj

21、=L/fn=（l+l1+l2>/fn求得。式中切削工時l=18mm。 I2=0mm。11= ap/2*cotk 葉（12>=7/2*cot54+1.5mm=3mm。 f=0.2mm/r。n=960r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間6.6s 。5.2.2 .輔助時間ta的計算根據第五章第二 節所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=（0.150.2> t j ,這里取ta=0.15 t j ,則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間為：ta=0.15x6.6s=0.99s 。5.2.3.其他時間的計算除了作業時間 <基本時間和輔助時間之和）

22、以外，每道工序的單件時 間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。 因為蓮花軸的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時 間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業時間的 2%7%，休息與生理需要時間tx是作業時間的 2%4%，這里均取 3%，則各工序的其他時間可按關系式 <3%+3% ） vtj+ta ）計算，它們分別為：鉆孔工步的其他時間為：tb+tx =6%x（6.6s+0.99s>=0.46s5.2.4 單件時間 tdj 的計算這里的各工序的單件時間分別為：鉆孔工步 tdj 鉆=6.6s+0.99s+0.46s =8.05s。因為在此工步中加

23、工 7個孔，總時間為 8.05 X 7=56.35s 因此，此工序的單件時間 tdj=56.35s 。將上述零件工藝規程設計的 結果，填入工藝文件。6. 夾具設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工 藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在 現代化的機械和儀器的制造業中，提高加工精度和生產率，降低制造成 本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具， 是保證加工質量和提高生產率， 從而降低生產成本的重要技術環節之 一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。i. <tr. n和tun站 +建"* 數ir.j.R U

24、t1'Vt' 9XX. 4*"吏* 冃賈S).A06.1提出問題<1 ）怎樣限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，長圓柱銷限制2個自由度，定位銷限制1個自由度。<2 ）怎樣夾緊；設計夾具由螺旋夾緊工件。<3 ）設計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過 鉆模板與工件之間的間隙排削。<4 ）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設計思想設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠， 使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計 的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對7 X0 7孔進行加工，因為孔尺寸較小，因

25、此精度要求不高，鉆可以以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下 提高勞動生產效率，降低勞動強度。6.3 夾具設計6.3.1 定位分析<1 ）定位基準的選擇據夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工7X© 7孔時，采用蓮花軸中心軸線為基準。<2 ）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。 夾具的主要定位元件為半球套的 定 位，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合厶b=0，因為半球套加緊工件并定位 ，所以不存在間隙，定位基準會發生相對位置的 變化即存在基準位移誤差。 j=<T d+ S）

26、/2T d =0.012mm S=0mm j=0.006mm 。所以定位誤差d= b+ j= j=0.006mm6.3.2 夾具操作說明此次設計的夾具夾緊原理為：通過半球套和底面支撐釘為定位基 準，采用手動螺旋快速夾緊機構夾緊工件。定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面 與夾具定位元件接觸或配合來實現工件定位。該設計用半球套。7. 體會與展望本次的機械制造工藝課程設計，使我能綜合運用機械制造工藝 學中的基本理論，并能結合生產實習中學到的實踐經驗知識，獨立的分 析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件<輸出軸）的工藝規程的能力和學到了夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方 案，完成夾具結構設計