小轴工艺设计与夹具说明书

1、目录1 确 定 毛 坯 画 毛坯图 2 工 艺 规 程 设 计 32.1 定位 基 准的选 择 32.2 制定工艺路 线 32.3 选择 加工 设备及 刀、 量具 42.4 确定 切削 用量及 基本工时 53铣6x16mm键槽夹具设计 213.1 工序尺寸精度分析 213.2 定位 方 案确定 213.3 定位 元 件确定 213.4 定位误差分析计算 223.5 夹紧方案及 元件 确定 233.6 夹具 总 装草图 23结论 24参考文献251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

2、 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：锻造件、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。锻造时应安排

3、人工调质处理200HBS参考文献，V 1表2。3-7，该锻件的尺寸公差等级为IT7-13级加工精度 要求高的地方：例如：粗，h10,IT9-IT10 （633.2）, 精，h8 IT7-IT8, （1.6-0.8）. 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3mm因此为圆柱所以保留加工余量为 6mm。锻件直接锻造出此大概形状，参考文献（1）表2.3-6。用查表法确定各个加工 的总余量如上图所示。由参考文献（1） 2.3-9可得锻件主要尺寸的公差如下表所示：主要毛坯尺寸及公差（mr）主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT11锻件的长度尺寸1466152零

4、件草图2 工 艺 规 程设 计2.1 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； 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

5、 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。2.2 制 定 工艺路 线根据各表面加工要求和各加工方法能达到的经济精度，确定各外圆面加工 方法如下：外圆面：粗车精车因为外圆面与 A 端面的中心孔有同轴度要求，所以宜在一次固定加工中完 成，以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后 精加工的加工原则，先完成一端的粗加工后再精加工，再调头加工另外一端。 然后加工键槽，滚斜齿轮，最后进行修磨加工。为改善工件材料的力学性能的热处理工序，例如淬火、渗碳淬火等，一般 都安排在半精加工

6、和精加工之间进行，这是因为淬火处理后尤其是渗碳淬火后 工件会有较大的变形产生，为修正渗碳、淬火处理产生的变形，热处理后需要 安排精加工工序。在淬火处理之前，需要将铣键槽、钻孔、攻螺纹，去毛刺等 次要表面的加工进行完毕。当工件需要作渗碳淬火处理时，由于渗碳过程工件 会有较大的变形产生，常将渗碳过程放在次要表面加工之前进行，这样可以减 少次要表面与淬硬表面间的位置误差。根据机械加工工序先后顺序的安排，一般应遵循以下几个原则：1 、先加工定位基准，再加工其他表面。2 、先加工主要表面，后加工次要表面。3 、先安排粗加工工序，后安排精加工工序。4 、先加工平面，后加工孔。为了减少工件的换位带来的加工误

7、差，可以在一次装夹过换刀来完成几个 工序的加工。对于位置度要求较高的孔系，宜在同一工位工安排该孔系相关表 面的加工工作，以消除工件更换装夹误差对孔系位置精度要求的影响。根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工 跟开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的机床或不同 的刀具顺次同步进行加工。对于单个零件要先粗加工、后半精加工，而后精加 工。或者一批零件，先全部进行粗加工、半精加工，最后再进行精加工。通常 在一次安装中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后，再加工另的其 他表面；否则，可能会在对新的表面进行大切削量加工过程中，因切削力太大 而引起已精加工完

8、成的表面变形。所以在车削中应先切除整个零件的大部分余 量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中 间最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形能得到充分的恢复，再进行精加 工，以提高零件的加工精度。在工序中钻孔、扩孔和对孔的攻丝可以只安排一个工序，这样就可以节省 工时，而且还减少了工步。2.3 选 择 加工设 备 及刀 、 量 具 由于生产类型为少批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用 机车。 起生产方式为以通用机床加专用夹具为主， 辅以少量专用机床加工生产。 工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工 具来完成。2.4 确 定 切

9、削用 量 及基 本 工 时切削用量一般包括切削深度、 进给量及切削速度三项。 确定方法是先是确定 切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册 （第三版， 艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版）确定本零件各工序的切削用量所选用 的表格均加以 * 号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.5.1 工序 10粗车大端面，36mn外卜圆，倒角，已知加工材料为45,锻造件，有外皮，机床CM6125型卧式车床普通车床，工件用钳式卡盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1 ,由于CM6125型卧式车床机床的中心高为125mm （表1.30），故选刀杆尺

10、寸B H =16mm 25mm ,刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱 型前刀面，前角Vo=120，后角o=60，主偏角Kv=900，副偏角KV = 100，刃倾 角s = 00，刀尖圆弧半径rs=0.8mm。 .确定切削深度ap由于单边余量为2mm，可在一次走刀完成，故ap = 2mm （3-1） .确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为16mm 25mm， ap 4mm，工件直径100400之间时，进给量f =0.51.0 mm r按CM6125型卧式车床机床进给量（表4.2 9）在机械制造工艺设计手册 可知：f =0.7 mm r确定的进给量尚需满

11、足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1 30, CM6125型卧式车床机床进给机构允许进给力 Fmax=3530N。根据表 1.21，当强度在 174207HBS 时，ap 4mm， f 0.75 mm r， Kr =450时，径向进给力：Fr=950N。切削时 Ff 的修正系数为 KroFf =1.0，K sFf =1.0，KkrFf=1.17 （表 1.29 2）， 故实际进给力为：Ff =950 1.17=1111.5 N （3-2 ）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f =0.7mm r可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9 ,车刀

12、后刀面最大磨损量取为1.5mm , 车刀寿命T =60 min。 .确定切削速度Vo切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当YG6硬质合金刀加工硬度200219 HBS 的锻造件，ap 4mm , f 0.75 mm r，切削速度 V =63m min。切削速度的修正系数为 Ktv =1.0，Kmv=0.92，Ksv0.8，Ktv=1.0，Kkv =1.0 (见表1.28 )，故：V=VtKv=63 1.0 1.0 0.92 0.84 1.0 1.0 (3-3)48 m min1000V；1000 48 彳n= c =120r. min (3-4)D127根据CM6125型卧式车床车床说明书选择n0 =125r . min这时实际切削速度Vc为：Dnc1000127 125100050 m min (3-5) .校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表 1.25，HBS =160245，ap 3mm，f 0.75mm. r，切削速度 V 50 m. min 时,Pc=1.7KW切削功率的修正系