输出轴工艺钻10-φ20孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 镇 江 高 专 毕 业 设 计 输出轴的工艺工装设计 名： _机械工程系 _ 专业班级： _机营 031_ 学生姓名： _奚 华 年 _ 学 号： _03016147_ 指导教师姓名： _ 殷 晓 中 _ 指导教师职称： _ 讲 师 _ 二六 年 十一 月 十八 日 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 目 录 引言 5 第一章 零件的分析 7 零件的作用 7 零件的工艺分析 7 第二章 确定毛坯，画毛坯图 8 第三章 工艺规程设计 11 定位基准的选择 12 制定工艺路线 12 选择加工设备及刀，夹，量具 13 加工工序设计 13 第四章 夹具设计 15 夹具设计方案 15 第 1套夹具设计 16 第 2套夹具设计 16 结论 18 致谢 19 参考文献 21 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 输出轴的工艺工装设计 班级： 机营 031 学生姓名：奚华年 指导老师：殷晓中 职称： 讲师 摘要： 现代机械加工行业 发生着深刻的结构性变化， 工艺工装的设计与改良已成为相关企业生存和发展的必要条件。动力装置行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展。在新经济时代，这一行业呈现了新的发展趋势，由此对其动力装置的质量、性能产生了新的变化。输出轴作为动力装置的主要零件， 工艺工装的设计与改良直接影响着其质量 与性能。 本文首先介绍了输出轴的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后对第 70道工序和第 80道工序进行了夹具设计。 关键词 ： 工艺分析 工艺规程设计 夹具设计 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 of is a in by In to is on on to 0th 0th 文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 引 言 制造业的历史可追溯到几百万年前的旧石器时代。猿进化成人的一个重要的标志就是工具的制造。可见，工具的制造对人类的影响是极其巨大的。从某种程度上说，工具的先进水平决定着生产力的高低。社会的发展与变革，是伴随着劳动工具的发展与变革。制造业是任何一个发达国家的基础工业，是一个国家综合国力的重要体现。而在制造业中， 夹具工业又是制造业的基础，得到了各个国家的高度重视。尤其在今天以知识为驱动的全球化经济浪潮中，由于激烈的市场竞争， 夹 具工业的内涵、深度和广度都发生着深刻的变化，各种新的 夹 具设计、制造加工方法不断 出现，推动着我们的社会不断的向前发展。 夹 具工业是现代工业的基础。它的技术水平在很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争力。随着我国加入“ 伐的日益加快。“入世”将对我国 夹 具工业产生重大而深远的影响，经济全球化的趋势日益明显，同时世界众多知名公司不断进行结构调整，国内市场的国际性进一步显现，该行业的将经受更大的冲击，竞争也会更加剧烈。在如此严峻的行业背景下，我国的技术人员经过不断的改革和创新使得我国的模具水平有了较大的提高，大型、复杂、精密、高效和长寿命的 夹 具又上了新台阶。 夹 具是每个机制制造方面目前 普遍用的，它可以大批量生产，节省人力物资，效率相对高，操作方便，结构合理，它的成本低廉，适合广大人群所承受的能力。 毕业设计的意义： 毕业设计是学生从学习向工作过度的综合锻炼，也是一次提高和再学习的机会。毕业设计从准备到设计结束几乎要花去一个学期的时间，最后要形成一整套的文档资料。毕业设计也是对学生最后的综合考核，因此，扎实认真高质量的完成毕业设计任务，具有重要意义！ 1. 通过毕业设计的准备工作，进一步提高我们独立调研能力以及专业业务素质。并通过文献查阅、现场收集资料等工作。锻炼解决 夹 具工程技术的问 题的能力。 2. 能巩固深化扩充我们的专业知识，并通过毕业设计中对涉及到的问题的分析研买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 究，提出我们自己的见解和观点。 3. 通过毕业设计，树立良好的工作思想和细致、严谨、科学的工作态度，为一个未来的工程师奠定基础！ 这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（输出轴）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，为未来从事的工作打下良好的基础。 由于 能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 第一章 零件的分析 件的作用 下面所示为动力输出装置中的主要零件。 80与动力源（电动机主轴等）配合起定心作用。用 100将动力传至该轴。再由 55A, 件的工艺分析： 一、分析、审查产品的零件图和装配图 制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图 。了解该零件在部件中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 措施加以保证。 二、零件的结构工艺性分析 所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。 由图 3零件材料为 45钢，调质处理 200为低碳钢具有较高 的强度，耐磨性，耐热性及减振性适用于较大应力，要求耐磨的零件。 该零件的主要加工面为轴的表面和孔 100销。轴的表面会直接影响配合的接触精度和密封。键槽的平行度也直接影响配合的精度。 100的精度要求很高也是该零件 加工的关键所在。该零件上的平行度为 0 08，圆度为 0。 05 和圆跳读 0。 04。由参考文献中有关资料所得和机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的工艺性是 可行的。 第二章 确定毛坯，画毛坯图 在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消耗的减少，会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择毛坯。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。 毛坯的种类包括：铸件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。合理的选择毛坯，通常从下面几个方面综合考虑： 1、零件材料的工艺特性； 2、生产纲领的大小；3、零件的形状和尺寸； 4、现有的生产条件。 根据零件材料确定此毛坯为锻件，又由题目已知零件的生产纲领为 6000/年。锻造时应安排人工调质处理 200考文献， 1表 2。 3锻件的尺寸公差等级为 如：粗， 精， ( 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面都留有加工余量4此为圆柱所以保留加工余量为 8 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 176 176 H 4 ( 140 140 H 4 80+ 80 G 4 50 50 H 4 75+ 75 G 4 65+ 65 G 4 60+ 60 G 4 55+ 55 G 4 16+0/ 16 G 4 10 20 G 4 2 8 H 4 2 H 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 以上为各加工表面的总余量。 锻件直接锻造出此大概形状，参考文献（ 1）表 查表法确定各个加工的总余量如上图所示。 由参考文献（ 1） 主要毛坯尺寸及公差 （ 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 件的长度尺寸 244 8 252 锻件的宽度尺寸 176 8 184 各阶梯圆柱尺寸 55 4+4 63 60 4+4 68 65 4+4 73 75 8 83 槽尺寸 50 8 58 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 第三章 工艺规程设计 定位基 准的选择： 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准：1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀； 2保证定位准确、夹紧可靠。 选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的方便可靠。其选择的原则如下： 1、基准重合原则； 2、基准统一原则； 3、自为基准原则；4、互为基准原则； 5、所选精基准 应能保证工件定位准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用。 精基准的选择：加工输出轴，通过了解零件结构特点和加工精度要求，可以初步选定车各阶梯圆柱面时 分别以不加工面为基准。选定 A 面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案比较简单，可靠，操作方便，使用夹具即可。利用钻顶尖孔可以对精加工面进行自由度的限制确保加工达到要求精度。 制定工艺路线 根据毛坯的结构特点，制订出如下工艺路线。 1 粗车大端面，都以面积最大的阶梯圆柱面为定位基准，限制 4个自由度加工大端面。 2 粗车各阶梯圆柱面，以 176为定位基准，限制其 4个自由度，粗车小端面 3 镗凹槽：以最大面积圆柱面为基准在车床上镗出阶梯凹槽 4 半精车各阶梯圆柱面 5 铣键槽 6 钻孔： 10设计出的夹具来加工 7 钻孔： 2 用设计出的夹具来加工 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 8 精车各阶梯圆柱面 具体的工艺路线如下： 10 锻造毛坯 时效 消除应力 20 粗车外圆 176大端面 30粗车外圆 75+5+0+ 55+0 镗阶梯凹槽： 粗镗 104 80+0 半精镗 80+镗 80+0 半 精 车 外 圆 75+ 65+ 60+55+0 铣键槽 70 钻孔：钻 10 10 100 钻孔 2 90 检验 100 入库 选择加工设备及，刀，夹，量具 由于生产类型大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生 产方式为以通用机床及专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床的的装卸及各机床间的传送均由工人完成。 车各外圆时，多是用车床完成，夹紧方案为专用车夹具及三爪卡盘定位。 铣键槽也可以用车床完成。 只有钻孔 10孔 2 时要求工人自己设计夹具在钻床上完成，量具选用游标卡尺即可。 工序 70 钻孔 10倒角为 1*45 度 要分钻，扩，铰三道工序才买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 能达到 要求所以选用角铢式钻床夹具。选用锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合钻，扩孔是倒角。选用锥柄机用铰刀，专用夹具。快换夹头，游标卡尺。 工序 80钻孔 2 选用人工设计夹具锥柄麻花钻一次性加工完毕。 加工工序设计 工序 20粗车外圆 176端面（最大） 粗加工公差等级为 加工余量为 文献（ 1）表 公差为 =以 =考文献（ 1） 粗车每齿进给量 z 精车 f=r 粗车走刀一次。 车外圆进给量查表可得： 粗车外圆 Ap( F(mm/r) V(mm/r) 176 选刀杆直径16*25 3 34 75 5 38 65 5 38 60 5 38 55 3 44 半精车外圆 75 3 31 65 3 31 60 3 31 55 3 31 精车外圆 75 3 44 65 3 44 60 3 44 55 3 44 以上 度 由 V= 粗车外圆 176时 V= 34= 176n n 60 选择车床型号为 轴正转转速范围是 10 1400r/文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 其中最常见的有 63、 80、 100、 126、 287、 400、 630、 1000。 取 n=63 v=75 63 54mm/r 粗车外圆 75时 同上可得： 38= 75n n 115 取 n=126 v=75 126=29mm/r 粗车外圆 65时 38=65n n 186 取 n=126 v=65 126=25 mm/r 粗车外圆 60时 38=60n n 201 取 n=287 v=60 287=54 mm/r 粗车外圆 55时 44=55n n 254 取 n=287 v=55 287=49mm/r 半精加工外圆 75时 31=75n n 131 取 n=126 v=75 126=29mm/r 半精加工外圆 65时 31=65n n 151 取 n=126 v=65 126=25mm/r 半精加工外圆 60时 31=60n n 164 取 n=126 v=60 126=23mm/r 半精加工外圆 55时 31=55n n 179 取 n=126 v=55 126=21mm/r 精加工外圆 75时 44=75n n 186 取 n=126 v=75 126=29mm/r 精加工外圆 65时 44=65n n 215 取 n=215 v=65 215=43mm/r 精加工外圆 60时 44=60n n 233 取 n=287 v=60 287=54mm/r 精加工外圆 55时 44=55n n 254 取 n=287 v=55 287=49mm/r 钻孔 10过计算可得 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 粗钻 n=1000r/f=r v=24m/ r 扩孔 n=630r/ f=r v=r 铰孔 n=1000r/f=r v=r 镗孔 50 80+ 104 粗镗时 v=s f=r N=1000v/ d 000 24/50r/m=152r/ 000 24/80r/m=95r/ 000 24/104r/m=75r/精镗 80+ v=s f=r n=1000 72/80r/m=286r/镗 80+ v=s f=r n=1000 108/80r/m=429r/四章 夹具设计 本次设计的夹具为第 70道工序和第 80道工序，钻 铰 20孔的钻夹具和的钻孔8 1 确定设计方案 这道工序所在的孔在 C 面上，且与 C 面垂直。按照基准重合原则并考虑到目前只有 了避免重复使用粗基准，应以 为避免钻头引偏， 20孔应从 有盲孔的存在，这样钻起来比 较容易方便。 从对工件的结构形状分析，若工件以 位夹紧都比较稳定，可靠，也容易实现。待夹紧后，夹具以夹具体安装面和定位孔，定位销定位。 工件以 制了三个自由度，其余三个自由度也必须限制。 方案 1 在 20的孔的两头用销定位，一头用浮动销，另一头用固定销，再以长 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 制 种定位方案从定位原理上分析是合理的，夹具结构简单，操作方便。 方案 2 用两个圆弧型凸台夹住零件，并用 V 形块限制 N 面的四个自由度，用螺栓将 V 形块与凸台固定，即限制了移动自由度又限制了转动的 自由度，这样结构简单，夹紧方便，操作也方便。 2 计算夹紧力并确定螺杆的直径 参考文献（ 3）表 1为夹具的夹紧力与切削方向相反，实际所需要夹紧力 之间的关系 中 考文献（ 6），当夹紧力与切削力方向相反时，取 K=3 当前面的计算可知 F 夹 = 2616=7848N 参考文献（ 3）表 1强度考虑，因为一个 螺栓能承受 3924N 的许用夹紧力，所以用 是从夹具的刚度及整体结构的对称性考虑，这里选用 3 对称精度的分析 2是在一次装夹下完成加工的，它们之间的位置精度由钻模套保证。由参考文献（ 3）表 1公差等级的 1/4，即夹具尺寸公差为 同理， 14的孔，故取夹具钻模板上相应的钻套孔相距 76 考文献（ 3）表 1 衬套与夹具体模板的配合为 H7/套，扩孔套和铰套与衬套的配合为 H7/，扩孔时刀具与导套内孔的配合 F8/ 第一套夹具 本次的设计的夹具是第 70道工序 ，铰并倒角 1 45度。该夹具适用于角铁式车床夹具。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 确定设计方案 这道工序所加工的 10 个孔都是在大端面上加工，且是均布在其表面上的，并且此 10个孔的加工精度要求很高。此零件长度为 244且是阶梯形圆柱输出轴所以只有从大端面上朝下加工。这样工件夹紧就好设计了。 根据工件的结构特点看，装夹方案如下： 如图所示： 1 为与夹具体的 V 形块， 2 为可动 V 形块。夹具体的钻模板设计成圆形并且带有 10 个钻套的，这样可以一次性把 10 个孔同时加 工出来，具体的图形布局方案见夹具装配图。 从上图可得到，此夹金方案限制了工件的 5 个自由度。 1 限制了四个自由度 2 限制了一个自由度。 为了能让工件卸装方便且在 1和 2之间设计了可活动螺栓。夹具体底部有四槽。 第二套夹具 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 本次的设计的夹具是第 80道工序 的斜孔粗钻该夹具使用于 床。 确定夹具方案 这道工序所加工的两个孔为斜孔与水平面夹角为 30 度两孔对称分布故在加工是应使此两孔 的中心线与水平面垂直工件与夹具体底座成 30 度。工件底部是台阶孔故第一个104的孔与夹具体上的一高为 10径约为 104圆柱凸台配合。圆柱凸台应小于孔直径 104样工件夹紧就好设计了。 根据工件的结构特点看，装夹方案如上图 ： 如图所示：用两个凸台夹住零件， V 型块限制其自由度，用螺栓将 V 型块固定在凸台上。夹具体的钻模板设计为铰链式钻模板并且带有特殊钻套，以有利于对工件的加工夹紧机构为移动式压板，置于斜孔两侧不会影响孔的加工。具体的图形布局方案见夹具装配图。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 结论 这次毕业设计是对我在大学四年中所学知识的重要总结，它将我所学的科学理论知识与社会实践相结合，是我们大学生从学校步入社会的主要载体之一。也正因为如此，我们应该认真的面对，做到一丝不苟。 在这两个月里，通过老师的细心指导，在同学的积极帮助和我的不懈努力下，我完成了这个重要的毕业设计。 在这次设计中我遇到不少难以解决的问题，比如：夹具的