星轮 加工工艺和车外圆表面夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 说 明 书 设计题目： 制定星轮的加工工艺， 设计车表面车床夹具 设 计 者： 班 级： 学 号： 指导教师： 机械设计制造及其自动化系 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 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定星轮的加工工艺，设计车星轮外表面的车床夹具 设计要求：大批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时 间： 计内容： 1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班 级： 05 机制（ 1） 学 生： 刘小军 指导教师： 楼应候 2008 年 12 月 25 日 目录 序言 . 7 一、零件的分析 . 7 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 零件的作用 . 7 零件的工艺分析 . 7 二 . 确定生产类型 . 8 三 . 8 四 . 9 (一 )选择定位基准： . 9 （二）制定工艺路线 . 错误 !未定义书签。 （三）选择加工设备和工艺设备 . 9 (四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 10 五、 夹具设计 . 7 (一 )问题的提出 . 8 (二 )夹具设计 . 8 （ 三 定位误差分析 . 9 （四）机床 夹具的装配图见附图 . 9 参考文献： . 9 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 序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能 通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。 一 、 零件的分析 零件的作用 题目所给的零件是星轮。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 零件的工艺分析 零件的材料为 4540件内有较大的孔径，故应先进行锻造成型，再进行相关的机加工，最后进行热处理。 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 二 . 确定生产类型 已知 此星轮零件的生产纲领为 5000件 /年，零件的质量是 ，查机械制造技术基础课程设计指导教程 3页表 1确定该星轮生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 三 1 确定毛坯种类： 零件材料为 40虑零件在运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择锻件毛坯。 2 确定锻件公差和加工余量及分形面形状： 机械制造技术基础课程设计指导教程 33 页表 2 2 定锻件的长度、宽度、高度及厚度公差，再依据机械制造技术基础课程设计指导教程表 2 13 和表 2 14 确定锻件的机加工余量，分型面选择在长度为 锻件图所示）。 3 绘制锻件零件图：（附零件图）。 星轮锻造毛坯尺寸公差及及加工余量 单位 (项目 及加工余量 (单边 ) 尺寸公差 备注 厚度 61 表 2 ( 表 2度 45 表 2 ( 表 2度 40 表 2 ( 表 2度 64 表 2 ( 表 2径 28 表 2表 2度 14 表 2 ( 表 2 :备注中所选表格皆来自 机械制造技术基础课程设计指导教程 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 四 (一 )选择定位基准： 基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则 应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 70 的棒料外圆轮廓表面作为粗基准。采用 70 外圆面定位加工内孔、外表面和端面可保证孔的壁厚均匀并与外表面同轴度较高，并能保证端面的垂直度。 （ 2）精基准的选择。 根据星轮的技术要求和装配要求，选择星轮右端面和右侧 45圆作为精基准，零件上的许多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 （二） 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求 得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。 工 序 号 工 名 序 称 机床 设备 刀具 量具 1 粗车，半精车两端面 卧式车床 刀 游标卡尺 2 钻、扩，铰中心孔 立式钻床字 式钻床字 标卡尺 3 粗车 ,半精车，精车外圆和凸台 卧式车床 刀 游标卡尺 4 开槽 卧式车床 槽刀 游标卡尺 5 铣 64 三个端面 式铣床 专用铣刀 游标卡尺 6 磨 64 三个端面 床 专用磨刀 游标卡尺 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 7 钻孔，扩孔 立式钻床字 花钻 游标卡尺 8 铣键槽 式铣床 铣刀 游标卡尺 9 中检 10 热处理 11 校正 12 清洗 13 终检 （三）选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择：工序 030 为车外表面 (粗车和半精车，精车外表面 )，可采用 床。 工序 040 为开两个 槽 车床同上 2 选 择夹具：该星轮的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 3 选择刀具：车外表面用端面车刀，开槽用切槽刀 4选择量具：专用量具 5其他： (四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 工序 030 以 中心孔 粗基准，分别粗车和半精车，精车外表面。 1. 加工条件 工件材料： 40造 。 加工要求：粗车和精车加工外表面 机床： 床。 刀具：高速钢车刀 据经验得粗铣应留下 2 确定进给量 f:根据 车加工时最大背吃刀量 5加工时， 取 f 粗 =r 有经验得精铣的加工余量为 1据 5知 0 .4 m m 半 有经验得精铣的加工余量为 据 5知 0 .2 m m 依据 5=30m/纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 d所以 1 0 0 0 3 0 2 1 2 . 3 m i 依据表 4 0 0 m 半精车 2 5 0 m 车 3 0 0 m 根据情况确定工时 工序 040: 切两个 1. 选择切槽刀 d 查 f mm r 由于磨削加工的工时很短可忽略不计只需计算专配时间故 0 m i 时 装由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 五 、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序 030 车外端面 (粗车和半精车，精车 )。本夹具将用于卧式车床，刀具为专用高速钢车刀 . (一 )问题的提出 本夹具是用来车零件外表面 ,零件图中端面的宽度有公差要求 ,且有粗糙度要求 精加工 ,因此本工序加工时既要考虑如何提高劳动生产率 ,降低劳动强度 ,又要精度也有一定要求。 (二 )夹具设计 1 定位基准 选择 零件加工过程中所受的夹紧力较大，根据零件的形状，以及夹紧机构在夹具中安装，可确定夹紧力的位置。为了节约辅助时间，减轻工人的劳动强度，便于制造和安装，本夹具采用 芯轴 ，用螺母、螺买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 杆相互配合夹紧零件。 夹紧力的计算 : 1 F=取决于工件材料和切削条件的系数 Z =1 K 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时，各种因素对 轴向 力的修正系数 1 9 0(其中： 35 1 9 0(=以： F=1070N 2最大转矩 ： M=取决于工件材料和切削条件的系数 Z =2 K 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时，各种因素对 转矩 的修正系数 1 9 0(其中： 35 1 9 0(=以： F= 本夹具采用的是 螺母夹紧： M=取决于工件材料和切削条件的系数 Z =2 K 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时，各种因素对 转矩 的修正系数 由参考文献 2表 221 9 0(其中： 35 1 9 0(=以： F= 夹紧力 Q 以 实际预紧力： 实4321 其中： 1K ：一般安全系数，考虑到增加夹紧的可靠性和因工件材料性质及余量不均匀等引起的切削力的变买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 化。 一般取 2K 2K ：加工性质系数，粗加工取 K 。精加工取 K 3K：刀具钝化系数，考虑刀具磨损钝化后，切削力增加。一般取 3 K。这里取 断续切削系数，断续切削时取 K 。连续切削时，取 14 K 所以 5 5 45 9 0 所以 夹紧力为： Q =1554N 3. 夹紧元件强度校核 受力分析：当压紧工件时，受转矩 扭转剪应力： M p 由第四强度理论，可 知螺栓预紧状态下的计算应力： M p 222 元件材料为 40服强度为s=450 取安全系数 n=许用挤压应力 M p an s 0 。强度满足要求 c 。 （三）定位误差分析 夹具的主要定位元件为 22 孔的定位销 基准移位误差 y ， 由于定位心轴和销都有制造 误差 . 为工件装卸方便，孔与轴间还有最小间隙