转轴器零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计

1、设计题目(学生空出，由指导教师填写)二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型：中批或大批大量生产三、上交材料(1) 绘制零件图1张(2) 毛坯图1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1)1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(4) 夹具装配图1张(5) 夹具体零件图1张(6) 课程设计说明书(50008000字)1份四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件，画零件图2天(2) 选择工艺方案，确定工艺路线，填写工艺过程综合卡片5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图)9天(4) 编写说明书3天(5) 准备及答辩2天五、指导教师评语成绩：指导教师日 期摘要现

2、今的世界国家间的竞争c经全面转入科学技术的竞争， 而机械工业直接反应一个国家的整体技术水平。无论是核工 业还是农具，机械制造业是国家获取其他儿乎一切行业设施 和工具的来源。可以说人类文明史就是机械制造的历史。我国的工业化建设情况，国际上众说纷纭，虽然在很多高 技术项目上颇有建树，但在这次汶川地震中表现出中众多缺 陷。包括规模较小，工艺粗糙，关键技术仍依赖国外等等。 充分说明在向高技术领域进军的同时，低端产业也应该加强 建设。本次设计的是转轴器加工工艺及其夹具设计。通过对普通 车床转盘零件图及其性能要求的分析研究，合理的设计出了 一套工艺规程和钻6.5的夹具。运用所学专业知识，查阅相 关资料，完

3、成设计任务，在选定加工所用设备后，根据机床 的联系尺寸，设计出合理的夹具。关键词：转轴器 零件 加工过程abstractnowadays,the competition of world countries has shift to the competition of new science and technology completely,in this age , level of development for the machine industry has become the most important criteria in the judgement in a count

4、ry level of development.from nuclear industry to dead stock,all the establishment and facilities,hat our country need and consume, depend on our machine industry the histroy of mankind is the histroy of the machine buildingconsider chinese industryconstruction, manyargumentations has been bring forw

5、ard in the globality organizatio n.weenjoyourachievementin somenewtechnologes .but inthese seriousearthquake inwenchuan,we discovered our weakness: dimensions, asperous technics,core technology depend on other countries .so notwithstanding these is the age of advanced krowlage,we must improve our we

6、ll-rounded technologiesthis thesis is about rules authorized staff of the processing craft of the steeringgear's turntable .according to the analuzical research into the drawing of the turnable component of ordinary. steeringgear and its performance,here has designed a reasonable set of craft ra

7、les and jigs for coattail iron and drill and extent(p35h hole, by utilizing the professional knowledge which have learned and looking up the interne lated references,thesis has been completed. after sdecting the process equipments which will beused and checking the related measurement of the machine

8、 tools.thereasonable object was accomplishedkey word : steeringgear , machine hardware, processing cycle1机械工工艺姗呈设比11.1毛坯的制ibm11.2基准面的选择11. 2.1粗基准的选择11. 2. 2精基准的选择11. 3制订工艺路线11.4咖口工縊、：w尺寸及寸的确定21.5确定切削用量21.5.1 uti：热处理21.5.2工序ii：粗车042、058外圆柱面，38, 34内圆柱面以 及端面31. 5. 3 imil 年占© 6. 5 和0 2 的孑l41.5.4工半精

9、车£42、纟58外圆柱面 £38, £34内圆柱面 以及端面61.5.5 zjv：粗咬06.5和02 的孔71.5.6工序vi：精车£42、£58外圆柱面，£38, £34内圆柱面以及 端面81. 5. 7 zjvii：謎6. 5 和£2 的孑l92. 0指定工序的专用机床夹具设1十102.1问题的指岀102.2夹具设计102. 2.1定彳立基准的选择102. 2.2切削力及夹紧力的计算102.3 定位蘇的分析112. 4夹具设计及操作的简要说明113. 方袈h介与结论124. 本次课程跖十彳本会与趙1213鹉资料

10、1机械加工工艺规程设计<ti1.1 毛坯的制造形式零件材料为38cra,考虑到零件材料的综合性能及材料成本 和加工成本，保证零件工作的可靠，采用铸造。生产类型：中批或 大批大量生产。1. 2基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。也是保证加工精 度的关键。1.2.1粗基准的选择对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。 按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀 时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证 各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。） 1.2.2精基准的选择按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则

11、； 可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统 一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新 建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：1当中心孔直径较小吋，可以直接在孔口倒出宽度不大于 2mm的锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外 圆作为定位基面，来保证定位精度。2. 采用锥堵或锥套心轴。3. 精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件吋，以 支承轴颈本身找正。1.3 制订工艺路线工艺路线确定如下:工序i:热处理工序ii：粗车42、58外圆柱而， 3& 34内圆柱而以及端而工序iii 钻6.5和2的孔工序iv：半精车42、58外圆柱而， 38,

12、 34内圆柱而以及端面工序v ：粗较6. 5和2的孔工序vi：精车42、58外圆柱而， 3& 34内圆柱而以及端而工序vn：较6. 5和2的孔工序xi 终检。以上工艺过程详见械加工工艺过程卡片2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“转轴器”零件材料为38cra,硬度为hbw7666,毛坯质 量约为1.5kg,生产类型为中批生产，采用机器造型锻造毛坯。根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工 余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）外圆表面（巾42、巾58）考虑到尺寸较多且相差不大，为 简化铸造毛坯的外形，现育接按零件结构取为巾50、巾64的阶梯 轴式结构，外圆表面粗糙度值

13、为r"6.3 urn,只要粗车就可满足加 工要求。2.5 确定切削用量2. 5. 1工序i :车削端面、外本工序采用计算法确定切削用量加工条件：工件材料：38cra,锻造。加工要求：粗车42、58外圆柱面以及端面表面粗糙度值 为 6. 3。机床：ca6140车床。刀具：刀片材料为 yg6 , 刀杆尺寸为 16mmx25mm, kr=90° ,八二15。&计算切削用量：1）粗车两端面确定端而最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为 3 ±1.25川山，则毛坯长度方向的最大加工余量为4. 25mm,分两次加 i, ap=2mm计。长度加工方向取it12级，取土

14、°-04mmo确定进给 量f：根据切削用量简明手册（第三版）表14,当刀杆 16mmx25mm, a"<=2mni时，以及工件直径为巾160时。f=0 5 0. 7mm/r按c6201车床说明书（见切削手册表1. 30）取f二0. 5mm/r计算切削速度：按切削手册表1.27,切削速度的计算公省为匕tm n xy £儿 vvc二上 ap j （m/min）kcp=l. 5&x,=0. 15, y v=0. 4, m=0. 2。修正系数 化见切削手册表128,即mviffl2. 5. 2 粗车 42、k =1. 44, k“'=0. &

15、 k =1. 04, kkrv=0. 81, k 加二0. 97=66.7 (m/min)所以 1.58vc=60°-2x2015x0.5°-4xl.44x0.8xl.04x0.81x0.97确定机床主湘睦速1000 x 66.7n5 =叭=3.14x84 =253 (r/min)n$二叽=3.14x 160 =133 (r/min)按机床说明书（见工艺手册表4.2 8）与253r/min相 近的机床转速选取305r/mino实际切削速度v=80m/min2） 粗车端面确迢相展主轴）備遞6.7转速选取150r/mino实际切削速度v=75. 4m/min58外圆柱面,38,

16、 34内圆柱面以及端面1）切削深度：先084车至080以及0104车至0100。确定机床主轴转速：1。°%1000 x 66.7门$二 加°= 3.14x104 =204 (r/min)按机床选取n&二230 r/mino所以实际切削速度7idn 3.14 x 104 x 230v二 1000二 1000=75. 1 m/min检验机床功率：主切削力z二cfgpfccfc 二 900,x 二 1.0,yg=0.75, 口匕二-0.15如)(型宀1.02k.w 二(190190k 心0. 73所以fc=900xl.5xo.5075 x66.7-'5 x 1.0

17、2x0.73 = 59&n)由切削手册表1. 30中c630-1机床说明书可知，c630-1主电动机 功率为7. 8kw,当主轴转速为230r/min时，主轴传递的最大功率为2. 4kw,所以机床功率足够，可以正常加工。2) 车槽7.5 采用切槽刀，r/?=0. 2mm根据机械加工工艺师手册表27-8取 f二0.25mm/rn =305r/min2. 5. 3工序di钻6. 5和2的孔1 ) 钻孔6. 5mm根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻 同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f= ( 1.1. 3)扎'v= ( 23)唏公式中/钻、卩钻为加工

18、实心孔时的切削用量，查切削手册 得 /钻二0. 56mm/r （表 2. 7）嗨二 19. 25m/min （表 2. 13）并令： f 二 1.35沧二0. 76mm/r按机床取f=0. 76mm/rv二0. 4 u钻二7. 7m/minlooov 1000x7.7 t .n. = 76.6 厂 / min7id九 x 32按照机床选取nn. =97r/min所以实际切削速度:10001000=7.84m/ min2 ）钻孑l2mm根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻 同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f= （ 1.1. 3）九公式中/钻、叫占为加工实心孔时的

19、切削用量，查切削手册 得 /钻二0. 56mm/r （表 2 7）”钻二 19. 25m/min （表 2. 13）并令： f=l. 35=0. 76mm/r按机床取f=0. 76mm/rv=0. 4"钻=7.7m/minlooov 1000x7.7亿=52.or/min7id 龙 x47按照机床选取n. =97/7 min»v所以实际切削速度:1000兀 x 47 x 971000=14.13/?/min2. 5.4工序iv半精车42.58外圆柱面,38, 34内圆柱面以及端面1) 钻 6-013. 5f二0 35nm/rv=17mm/min10(w所以 n二兀 xl35

20、 二401(r/niin)按机床选取:nn. =4o0/mir所以实际切削速度为:1000x 13.5x400fooo16.95m/min2) 钻 2-m10-6h 底孔 8. 5f=0.35mm/rv=13m/min1003所以 n= x8.5 =487r/min按机床选取 实际切削速度nw =50/mir,_ 7idwnwv1000帀 x8.5x5001000=13.3 5/?/min3) 4 - m10-6h 深 20,孔深 24,底孔 8. 5f=0.35mm/rv=l3m/mi n1006所以 n=x8.5 =487r/min按机床选取 实际切削速度 按机床选取% =50/mir7?

21、m. =315r/min 则实际切削速度八一-/"心兰=9.9加饰1000 10002. 5.5工序v：精车65mm的外圆及与80mm相接的端面 车床:c620-11） 精车端面z二0. 4mmap = 0.2mmf = 0.1m/7i/ r计算切削速度： 命选 t=90min）按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为（寿f;肿皿m）式中5=15；,xv=0.15,儿=04,加= 0.15修正系数心，见切削手所以册表1. 281 *“6 严 xo 严xo.z x0.8xl.04x0 朴 0.97=257加罰100也n.=按机床说明书（见工艺手册表4. 2-8）选择1200r7nii

22、n所以实际切削速度1200 xx801000=301/7?/min2）精车65外圆2z二0 3f=0 lmm/r以=丁 °kv (m/min)tmapxvfyv式中q,=15：,九,=015,儿=0.4,加= 0.15修正系数心见切削手册表1. 28 所以60。50.2。帳0汕"44x0.8x 1.04x0.81x0.97 = 257./minnw = 1200/min所以实际切削速度1200 x-x65/ v = 245 m / min10003) 精车外圆d 10omni2z=0.3 mm z=0. 15mm f=0. 1mm/rvc = 25 7加/minnv nw

23、= 12007m ir12oox7rxloo1000=376.8m/min实际切削速度2.5.6工序vi：精、粗、细镇60h8(严hmm孔 1 ) 粗镣孔至59.5mm2z=4.5mm 则z二2.25mm10001000x357idx 60=185r/min查有关资料，确定金刚锂床的切削速度为v=35m/min, f=0. 8mm/min 由于t740金刚镇主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时 使用的转数。2 ) 精锂孔至59. 9mm2z=0.4mm, z=0.2mmf=0.1mm/rv二80m/min-looov% =425,7 min7id3.14x603）细锂孔至由于细纟堂与精

24、镇孔吋共用一个镇杆，利用金刚镇床同吋对工件 精、细镇孔，故切削用量及工时均与精橙相同。ap = 0.05mmf=0.1mm/r"二 425r/nii nv=80ni/mi n2. 5.7工序vii：铳60孔底面铳床：x63系列 铳刀：选用立铳刀 d二10mm l=115mm 齿数z二4切削速度：参照有关手册，确定v=15m/min aw = 1mm10031000x15龙xlo=477.7r/min采用x63卧式铳床，根据机床使用说明书（见工艺手册表4. 2-39）故实际切削速度为：取n»u=475r/ minv =加兀 x 10x475 a z =一= 14.9m/min

25、1000 1000当=475r/min时，工作台的每分钟进给量九应为fm = f_ znw =0.08x4x475= 15071m/min查机床说明书，刚好有九=15创/mir故直接选用该值。倒角1x45°采用90°辛忽钻1）选择磨床：选用md1158 （内圆磨床）2）选择砂轮：见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为a36kv6p 20x6x8mm3）.切削用量的选择：砂轮转速 傀=1 500/mir, =27.5m/s3指定工序的专用机床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。经过与指导老师协商，决定设计巾6. 5钻孔的钻床专用夹具。

26、本夹具将用于z3025摇臂钻床。刀具为麻花钻。3. 1问题的指出本夹具主要用来钻6.5孑l,由于工艺要求不高，因此，在本道工 序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。3.2 夹具设计3. 2. 1定位基准的选择由零件图可知，12孔中，6013.5在圆周上均匀分布，2 mio, 4-m10也为对称分布，尺寸精度为自由尺寸精度要求。其 设计基准为两对称孔屮心距，由于难以使工艺基准与设计基准统 一，只能以065外圆面作为定位基准。为了提高加工效率及方便加工，决定钻头材料使用高速钢， 用于对12孔进行加工。同时，为了缩短辅助时间，准备采用气动 夹紧。3. 2.2切削力及夹紧力的计算刀具：

27、高速钢麻花钻头，尺寸为013.5。则轴向力：见工艺师手册表28.4f=c fdo + frf3.1式中：c 尸二420,za =1. 0, y =0. 8,f=0. 35f二420 x 13.510 x0.3508 x 1.07 = 2123(/7)转矩t二odo f >5式中：ct二 0.206,zt 二2.0,厂二 0.8t二0. 206 x 135'° x 0.35°8 x 1.07 = 17.34( m)心（190200 3'两丿1.07功率基 p m = 3001734x1695：=0.726酗30x13.5在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数k二k1k2k3k4式中 q 基本安全系数，1. 5;3加工性质系数，1. 1;k3刀具钝化系数，1. 1；k4断续切削系数，1. 1 贝! fz=kf=1 5 x 1xl.lxlx2123=4232")气缸选用01°血加。当压缩空气单位压力p=0. 6mp “，夹紧拉杆 d = 025"”"00252)x0.6=44®)n 二4n>f切向方向所受力:钻削时t二 17. 34 n*mt _17.34fi二厶 65x10 3= 267np f =4416= 441.6( az)f/> f'所以，钻削时工件不会转动，故