輻條盤零件機械加工工藝與夾具設計摘要輻條盤零件設計，主要是輻條盤零件的結構設計以及加工時所需夾具的設計，輻條盤零件的設計主要包括了輻條盤的外圍結構、輻條盤的加工工藝的選取、輻條盤的加工工藝流程的制定、以及加工φ2.8孔時所需專用夾具的設計。在對條盤零件進行設計前，首先要分析、了解輻條盤輻外形構成，了解輻條盤零件的加工工藝過程，再去選擇合適的毛坯材料如T10A，確定輻條盤的加工工藝流程，確定每個工序的刀具以及時間，各個干部所要求的零件尺寸進度的計算，最后再對輻條盤加工φ2.8小孔就鉆床夾具的設計，保證零件的安裝穩固，加工的便捷，降低成本及人工。關鍵詞：輻條盤零件，夾具，工藝，工序，加工基準目錄TOC\o"1-3"\u摘要 1第1章引言 3第2章輻條盤的工藝規程設計 32.1輻條盤結構及加工分析 32.1.1輻條盤結構分析 32.1.2輻條盤的加工工藝分析 42.2輻條盤加工的重點部位，以及加工難點和措施 42.2.1輻條盤的加工順序 52.2.2φ2.8孔的加工方案 52.3輻條盤零件定位基準的選擇 62.3.1粗基準的選擇 62.3.2精基準的選擇 62.4輻條盤主要工序安排 62.5輻條盤的加工時的切削量及工時 92.6確定切削用量及基本工時（Maneuvertime） 92.7時間定額計算及生產安排 15第3章輻條盤鉆φ2.8孔的夾具設計 193.1鉆夾具設計要求 193.2鉆夾具設計 203.2.1定位基準的選擇 203.2.2切削力及夾緊力的計算 203.3定位誤差的分析 213.4鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 223.5夾具設計及操作的簡要說明 23總結 24參考文獻 25第一章引言輻條盤零件是一種常見的機械盤類零件，此次對于輻條盤零件的設計包含了機械制圖，機械結構分析，機械零件夾具設計多個方面，所需要運用的知識包含多門課程。在進行輻條盤零件的設計時，要從零件的二維，三維結構、機械制造的基本要求，零件的加工工藝、機械零件的尺寸進度要求、零件的毛坯材料選擇、零件的加工處理方法等多個方面，多因素的去考慮。畢業設計是一個三年學業的檢測，亦是一個挑戰。涉及多門課程的運用，知識面廣泛，綜合素質要求高，實踐性強，所以對于此次設計，不光要從學術的角度去考慮，更要貼合實際，把理論運用到實際中，進行知行合一，依據實際，采取合適的方案，才能完美的體現本次設計的運用效果。所學不精，能力有限此次設計難免有所失誤，多多包涵。PAGEPAGE3輻條盤的工藝規程設計2.1輻條盤零件結構及加工分析2.1.1輻條盤零件的結構分析此次所設計的零件是輻條盤零件，是常見的盤類零件，主要用于額鄒磊零件進行配合，多應用于機械設備中，由此可以分析得出輻條盤零件的加工后的質量的好壞，不光影響輻條盤于設備其他零件的裝配契合程度，還會影響機械設備的使用的良好率以設備的使用壽命的長短。2.1.2輻條盤加工工藝分析由輻條盤的零件圖可知。輻條盤零件有兩個大端面、一個精度內孔以及18個直徑為2,8的小孔需要加工。故此將輻條盤零件的加工分為三個部分，端面及外形的加工、內孔的加工，φ2.8小孔的加工：（1）端面的加工，主要是兩個端面以及倒角的加工，主要需要保證的是厚度尺寸，倒角尺寸，（2）內孔的加工，主要是要保證內孔的尺寸進度，表面粗糙度要求，以及裝配死所需要的配合形位公差要求。（3）18-φ2.8孔的加工主要需要保證的時孔的位置中間距以及孔徑。2.2輻條盤加工的重點部位，以及加工難點和措施由之前的分析可以得出，輻條盤零件結構組成較為常見，重點加工部位是φ55的內孔以以及表里粗糙度要求，在一個就是φ2.8的孔有18個，在保證其孔徑的同時還要去保證孔的中心距。其次，由于輻條盤零件是一個大批量生產零件，還需要去考慮加工的便捷以及小鹿問題。2.2.1輻條盤的加工順序一般來說，盤類機械零件的加工方式選用準信先面后空的加工方式：所以就需要先加工輻條盤的左右連個端面，以及外圓端面，然后在去加工φ55的孔和φ2.8的空。然后再加工孔系。輻條盤零件的加工就可以用這個方式機械。這是因為機械零件的面接觸面廣，采用上下兩端面定位可以保證輻條盤定位時候的準確度，裝夾時的牢固可靠，從而可以保證φ55、φ2.8孔的加工精度。輻條盤在加工應當先進行粗幾個，再進進行精加工，這樣才可以保證輻條盤皮面膜于孔的位置精度一起，以及尺寸精度的要求。2.2.2輻條盤的加工工藝分析在加工輻條盤零件時應當要考慮到零件的加工精度和尺寸進度以及形位公差要求，要確保所選取的加工方法足以保證零件實際使用所需要的要求。通過分析可以得出，輻條盤零件的主要加工難點在于18-φ2.8孔的加工，為此在保證零件加工精度的前提下，還需要去考慮加工工時以及加工成本。所以在考慮零件的加工精度的前提下，還應該選擇簡潔、方便、可靠的加工方式，以及經濟實惠的加工設備。在對輻條盤進行了加工過程的分析后可以得出，對于φ2.8的孔加工的方式，列舉的兩種。（1）用鉆模板加工由于輻條盤零件時一個大批量生產的零件，所以在加工的時候，不光要考慮零件的加工密度，更要考慮的時零件加工的便捷以及加工效率。采用鏜鉆模板進行加工，就可以大幅度提高加工的時間以及效率，鉆模板一般有地板、鉆套、襯套等組成，是十分方便用來加工有孔的零件，因為可以直接依據鉆模板預留的導向孔進行加工，更加的便捷，更加方貼合實際。（2）用普通坐標法加工孔在一般的生產過程中，鉆孔都是要通過找坐標的方法進行加工孔，一般零件只有少量的幾個孔的時候可以采用這種方法，比較便捷，節約成本。但是對于本次?加工的輻條盤零件來說是不可取的，因為輻條盤零件有18個φ2.8的孔，如果采用床頭的鉆孔方式，就會使得零件的加工不走十分的繁瑣，增加了許多不必要的成本和工時。故此，在通過上面兩張種加工方式的對比之后，依據實際的生產情況，在大批量生產的前提下，選擇專用的鉆模板夾具定位法去加工φ2.8孔是更加貼合實際的加工方式。2.3輻條盤零件定位基準的選擇2.3.1粗加工基準的選擇輻條盤零件的粗加工基準要符合幾點：（1）粗基準一般是用來減少零件的加工午誤差；（2）保證零件在加工時所需要的精度要求。依據粗基準的選擇要求，對于輻條盤零件來說，粗基準一個選擇底部端面，因為在用底部端面定位的時候，首先底部端面比較方便加工，輻條盤零件搜西咸要做的就是車削加工，采用一個端面做為粗基準可以有IAO保證后續加工的便捷，并且在選用底部端面作為粗基準后，可以大幅度提高偶加工步驟的加工精度，減少加工誤差。2.3.2精基準的選擇精基準的選用應當要符合幾個要求：1在一些特殊情況哎下，可以將零件的設計基準作為定位基準使用；2在加工過程中，輻條盤的多到工序所使用的基準是統一的；3在加工的時候的定位的面和加工的面可以互換；4就是指加工時所選擇的精基準可以保證零件定位準確。所以在經過分析過后，將輻條盤零件的精基準定位，上下兩個端面以及φ55的內孔，也就是兩面一孔定位2.4輻條盤主要工序安排有于輻條盤零件時一個-需要大量去生產的零件，所以需要加工出一個統一的地位基準。在加工的時候需要先將粗統一的一個定位精準。故此，在幾個輻條盤的時候要先加工出上下兩個大端面。其次在加工地位用的中間孔φ55。因為兩個上下端面，是一個貫穿輻條盤零件加工全部過程的重要基準，所以在加工出兩個端面后，在采取加工φ55的內孔，以兩面一孔的定位方式進行后續加工。在加工輻條盤的時候要“先粗偶精”、“先面偶孔”。先粗加工平面，再粗加工孔系，先對于哥哥平面進行開粗加工，在進行各個平面進行精加工，為后續孔的加工提供一個基礎，在加工孔的時候就需要以連個端面以及大內孔作為定位基準去進行加工。在零件全部的加工完成以后，還需要對零件進行尺寸的檢驗，并對零件進行表面防銹處理。經過詳細的分析呵呵判斷之后，初步將工藝路線制定：工藝路線一：10 鑄造 按照圖紙尺寸鑄出零件毛坯20 熱處理 時效處理30車削 車輻條盤零件的端面、倒角、外圓40 車削 粗車輻條盤零件內孔50 鏜削 粗鏜輻條盤零件內孔60 磨削 磨輻條盤零件內孔至尺寸70 鉆削 鉆輻條盤18-φ2.8小孔80 去毛刺 鉗工去毛刺90 檢驗 依據零件圖紙檢驗零件實際價格尺寸100入庫 包裝入庫工藝路線二：10 鑄造 按照圖紙尺寸鑄出零件毛坯20 熱處理 時效處理30車削 車輻條盤零件的端面、倒角、外圓40 鉆削 鉆輻條盤18-φ2.8小孔50 車削 粗車輻條盤零件內孔60 鏜削 粗鏜輻條盤零件內孔磨削 磨輻條盤零件內孔至尺寸70 鏜削 粗鏜輻條盤零件內孔80 去毛刺 鉗工去毛刺90 檢驗 依據零件圖紙檢驗零件實際價格尺寸100入庫 包裝入庫上訴兩種加工方案粗看來都較為合理，但是經過仔細的分析后可以發現，工藝流程2，將鉆孔工序放到了加工內孔的前面，這就會導致在加工18-φ2.8的小孔的時候會導致加工時所需要的地位基準的精度不夠，從而造成加工時的尺寸精度問提。在加工綜合的對比過后，選擇方案一，方案一更加貼合實際的加工時所需要的定位精準的選擇以及加工：：工藝路線一：10 鑄造 按照圖紙尺寸鑄出零件毛坯20 熱處理 時效處理30車削 車輻條盤零件的端面、倒角、外圓40 車削 粗車輻條盤零件內孔50 鏜削 粗鏜輻條盤零件內孔60 磨削 磨輻條盤零件內孔至尺寸70 鉆削 鉆輻條盤18-φ2.8小孔80 去毛刺 鉗工去毛刺90 檢驗 依據零件圖紙檢驗零件實際價格尺寸100入庫 包裝入庫2.5輻條盤的加工時的切削量及工時輻條盤零件才用T10A鑄造而成。材料為T10A，硬度為HRC52-67，需要進行披露生產，毛坯為鑄鐵。（1）端面面的加工余量。Afteranalysisandcontrol,roughfinishturningiscarriedoutonbothends.Theallowanceofeachstepisasfollows:

Roughturningendface:refertotable3.2.23ofmachiningprocessmanual.

Othervaluesarespecifiedas，現取。加工誤差可以為取。Finishturningendface:refertotable2.3.59ofmachiningprocessmanual,andothervaluesarespecifiedas.（3）18-φ2.8小孔Theblankofthespokediscisacastingpartwithoutpunching.Accordingtotable2.3.7ofthemachiningprocessmanual,itcanbeconcludedthatthemachiningallowanceis：18Xφ2,8，無余量（4）φ55精度孔加工余量。Accordingtotheprocessrequirements,φThemiddleholeisdividedintoroughturning,finishturning,boringandgrinding.Theallowanceofeachprocessisasfollows：Finecarφ55孔：Refertotable3.2.5ofmachiningprocessmanualformachiningallowance、，可用。Finecarφ55孔：RefertothemachiningprocessmanualandselecttheallowancevalueduringmachiningBoringφ55孔、：Refertothemachiningprocessmanualandselecttheallowancevalueduringmachining。millφ55孔、：Refertothemachiningprocessmanualandselecttheallowancevalueduringmachining。Theblanksizeofthespokediscisφ80X11mm，Accordingto-machiningprocessmanual-table2.3.1.one，毛坯的公差等級選用IT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。Theblankissolidwithoutpunching.Referto-machiningprocessmanual-table2.3.71φ2.8smallholemachiningallowance1.5mm：2.6確定切削。用量及基本工時工序。30：車輻。條盤。零。件。的端面、倒。角、外。圓機床：CA6150Lathe刀具：Carbideendturningtool（外圓車刀）Numberofteethwithdiameterof72mm[10]（1）粗車輻條盤零件的端面Turningdepth：進刀量：Accordingtotable2.4.73ofthemanualofmachiningprocess,takeProcessingspeed：Accordingtotable2.4.73ofthemanualofmachiningprocess,takeProcessingspeed：Accordingtotable2.4.73ofthemanualofmachiningprocess,takeMachinetoolspindlespeed：，取Actualturningspeed：Feedrate：Feedrateperminuteofworktable：：Accordingtothemachiningprocessmanual2.4.8,Cuttinglength：Cuttinglengthoftool：Cuttinglengthoftool：取ThenumberoftimesofcuttingisManeuvertime：（2）精車輻條盤零件的端面Turningdepth：Feedrate：Accordingtothemachiningprocessmanual2.4.73，取Processingspeed：Refertomachiningprocessmanual=表2.4.8，取Maneuvertime：，取Feedrate：Feedrate：EveryminuteoftheworktableFeedrate：Cutting,layerlength,depth：從毛坯的尺寸可知Cuttinglengthoftool：精銑時Cuttinglengthoftool：取Timesofcutting為1Maneuvertime：ThisprocessManeuvertime工序40：粗車Spokedisc零件內孔Machinetool：CA6150Lathe刀具：Carbideendturningtool（外圓車刀），材料：，，Numberofteeth，此為外圓車刀。Becauseofitsunilateralmargin：Z=3mmSotheturningdepth：=3mmUnilateralmarginofthechamferingofthefinecar：Z=1.0mmTurningdepth：加工Feedrate：Getthemachiningprocessmanual2.4～73，取：得表2.4～81，TakemillingspeedEverytoothFeedrate：Mechanicalprocessingmanual]-表2.4～73，取根得表2.4～81，TakemillingspeedManeuvertime：Accordingtoreferences[3-]表3.1～74，取Actualmillingspeed：Feedrate：EveryminuteoftheworktableFeedrate：：Accordingtoreferences[3]表2.4～8,取CuttingtimeCuttinglength：得，Cuttinglengthoftool：Cuttinglengthoftool：取Timesofcutting為1Maneuvertime：Maneuvertime：SotheprocessisalwaysManeuvertime工序50：粗鏜Spokedisc零件內孔Machinetool:ca6150lathe刀具：Carbideendturningtool（內孔車刀）Numberofteeth[10]（1）粗鏜Boringdepth：加工Feedrate：Getthemachiningprocessmanual2.4.73，取Processingspeed：Getthemachiningprocessmanual2.4.81，取Maneuvertime：，取Actualmillingspeed：Feedrate：EveryminuteoftheworktableFeedrate：：Accordingtomachiningprocessmanual表2.4.81,Cuttinglength：得Cuttinglengthoftool：Cuttinglengthoftool：取Timesofcutting為1Maneuvertime：（2）精鏜Millingdepth：加工Feedrate：Listofmachiningmanual2.4.73，取車削Processingspeed：Manualofmechanicaladditionprocess2.4.81，取Maneuvertime：，取Feedrate：Feedrate：EveryminuteoftheworktableFeedrate：Layerlengthofcutting：Blanksize可知Cuttinglengthoftool：精銑時刀具切出長度：取Timesofcutting為1Maneuvertime：ThisprocessManeuvertime工序‘60：Grindinnerholeofspokedisctodimension機床：M2110A磨床刀具：AlloygrindingwheelCuttingdepth：0.5mm加工Feedrate：Mechanicalprocessingmanual2.4.39，取Speedofcutting：Mechanicalprocessingmanual2.4.41，取Maneuvertime：，取n=2000Actualcuttingspeed：Lengthofcutlayer：Cuttinglengthoftool：Cuttinglengthoftool：Timesofcutting為1Maneuvertime：workingprocedure70：Drillingspokedisc18-φ2.8小孔Thedrillingmachineisz5163,andthetoolisselectedφ2.8straightshankshorttwistdrill,getmechanicalandprocessmanual。MechanicalprocessingmanualNo2卷表10.4-2查得鉆頭的直徑小于10的時候，Feedrate為0.20～0.35。則取Cuttingspeed,getthemachiningprocessmanual2卷表10.4-9切削速度計算公式為（3-20）查參數為，TooldurabilityT=35則==1.6所以==72selectionSotheactualcuttingspeedis=2.64Determinethecuttingtime=2.7時間定額計算及生產安排按照生產的計劃進行分析可以得出，輻條盤零件維大批量生產零件。所以遂于價格的效率有著較高的要求，一般一個工作日的有效工作時間為7-8小時，所以計劃中，輻條盤零件的沒及要求，每5min就需要玩從一個零件。Sointhe"mechanicalprocessingmanual"table2.5.2，Whenmachining,thetimeofeachprocessisdifferent定額的計算公式為：（大量生產時）Theworkinghoursofsinglepieceprocessingcanbeobtained：其中：—Unittimequota—Basictime（Maneuvertime）—Auxiliarytime。Itisusedtoprocessallkindsofauxiliarybehaviorsofeachworkpiecet，（裝夾時間、調整時間）—零件加工過程中所需要的場地時間，人員休息時間的比值工序1：車削輻條盤的外圓，保證其厚度Maneuvertime：Timetoassist：Frommachiningprocessmanual2表2.5.37，Theauxiliarytimeofworkstepis。Becausethetimeofloadingandunloadingworkpiecesontheproductionlineisveryshort,thetimeofloadingandunloadingworkpiecesistakenas。則：Accordingtomachiningprocessmanual表2.5.39，Singleroomtimequota：Thatistomeettheproductionrequirements工序2：粗車輻條盤零件內孔Maneuvertime：Timetoassist：得Selfdrillingauxiliarytime,clampingtimeofworkpieceis，Theauxiliarytimeofprocessingis。則：參照鉆孔值，取Singleroomtimequota：Therefore,aslongasamachinetoolcanguaranteetheproductionrequirements。工序3：粗鏜輻條盤零件內孔Maneuvertime：輔助所需時間：得自機械加工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在時間的加工過程至，需要的加工時間比價段，‘取裝卸工件時間為。則：根據《機械加工工藝手冊》表2.5.48，單間時間定額：輔助的時間：參照《機械加工‘藝手冊【】》表2.5.45，工步的輔助時間為 兩臺機床同時完成Thisprocess的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產要求工序4：磨加工‘輻條盤內孔至尺寸Maneuvertime：輔助的時間：參照《機械加工‘藝手冊【】》表2.5.45，工步的輔助時間為。由于在時間的加工過程至，需要的加工時間比價段，‘取裝卸工件時間為。則：根據《機械加工工藝手冊》表2.5.48，單間時間定額：因此需要 兩臺機床同時完成Thisprocess的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產要求工序5：18-φ2.8孔Maneuvertime：輔助的時間：得自機械加工‘藝手冊表2.5.45，工步的輔助時間為。則：參照鉆孔值，取單間時間定額：只需要一臺設備即可。PAGEPAGE3第3章輻條盤鉆φ2.8孔的夾具設計3.1鉆夾具設計要求設計鉆床夾具的目的是為了提高圖片零件的加工效率，提高零件加工的精度以及形位公差要求，可以在確保零件的尺寸加厚達到要求，還可以保證輻條盤在加工后可以滿足實際的裝配和使用需求，減少加工的時間，還可以降低在加工時產生的成本，故此設計了專用的鉆床夾具用于鉆18-φ2.8的孔。在對輻條盤零做機械加工時，為了保證加工精度和形位公差的要求，就需要使工件相對設計的專用夾具及機床有正確的位置，同時，在幾個的時候不會改變。在加工零件之前需要穩定準確的裝夾零件。機床夾具的組成1、定位組件保證工作加工的位子要求。2、夾緊組件可以保證零件價格高死的穩固，同時還要保證零件在進行加工的時候不會發生異動。3、對刀快組件可以用來確定刀具的準確加工位子。4、連接組件保證專用夾具的位至度要求。5、夾具體夾具體是指一個夾具的基本承載的底座部分，主要用于穩固夾具整體在加工機床設備上的穩定性。6、其他元件或裝置Theaboveparts,positioningconstruction,clampingconstructionandfixturebodyarethebasiccomponentsofafixture.ClassificationofmachinetoolsTherearemanykindsofjigsformachinetools,whichcanbeclassifiedfromdifferentaspectsAccordingtotheusecharacteristics,itcanbedividedinto:generaluniversalfixture,specialsinglemachinetoolfixture,adjustableflexiblefixtureandcombinedfixture，拼裝用夾具。其次還可以從設備層面區分夾具：車床所用類型，銑床所用類型，鉆床所用類型，鏜床所用類型，齒輪機。床所用類型，CNC所用類型等等。按夾緊的動力源又可分為：液源動力的夾具，氣動力夾具，液壓動力的夾具，手動使用的夾具。ClampingmethodofpartsTherearetwomainmethodsofworkpiececlampingDirectlyinstallthepartsontheworktableorflattongsofthemachinetoolUseaspecialfixtureforclamping第一種裝夾方法較為死板，比較消耗人工骨，嚴重影響了加工的效率，裝夾時間長，精度底，加工成本高，在大批量生產的時候不提倡。采用夾具裝夾工件有如下優點：a、保證零件加工出來的尺寸符合要求b、減少零件的加工時間，提高人員的加工效率c、合理利用機械設備，充分利用資源D，減少人工的損耗，降低生產成本3.2夾具設計3.2.1定位基準的選擇為了保證零件的尺寸精度；及形位；公差，決定；材；料使；用預硬模具鋼T10A進行加工，準備采用手動螺旋夾緊的方式裝夾。3.2.2CalculationofcuttingforceandclampingforceTool:drillD=2.8。Axialforce:seethetableoftechnologist'smanual28.4F=Cdfk……3.1式中：C=420，Z=1.0,y=0.8,f=0.35k=(F=420轉矩T=Cdfk式中:C=0.206,Z=2.0,y=0.8T=0.206powerP=Whencalculatingthecuttingforce,itmustbeconsideredsafetyfactor,K=KKKKWhereK—Basicsafetyfactor，K—Processingpropertycoefficient，K—ToolpassivationfactorK—Intermittentcuttingcoefficient,則F=KF=1.5鉆削時T=17.34N切向方向所受力:F=取F=4416F>F可得本夾具設計無誤，可以使用。3.3定位誤差的分析制造誤差ZZ（1）定位誤差分析.取.（2）夾具誤差.故，.則.知此方案可行。3.4鉆套、襯套、鉆模板設計與選用為了方便加工的裝夾，便于尋找零件