X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计方案

需要完整说明书、图纸或要天骄代做请加叩叩22158911512序言毕业设计是每个毕业生在搞完毕业生产实习以及完成全部基础课、专业课后进行的，是我们对所学全部课程的一次综合性的检测和复习,也是在走上工作岗位之前的一次理论联系实际的训练，它将为我们今后工作的一次较为全面的准备。我希望通过本次设计，能够培训自己分析问题的能力，锻炼自己独立处理各方面的问题的能力，为今后走上社会新岗位打下较为结实的基础。由于能力、水平有限；由于时间的仓促，我的设计中难免存在许多问题和错误，恳请各位老师批评指正。编者：姜彪2006年5月目录设计任务书…………零件的作用零件的工艺分析零件的分析…………工艺规程设计………确定毛坯的制造形式基面的选择制定工艺路线机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定确定切削用量及基本工时夹具…………………总结…………………参考文献资料………一设计任务书【题目】X62W铣床主轴的机械加工工艺规程及某一工序的夹具设计【内容】1、零件图1张2、毛坯图1张3、机械加工工艺规程卡1套4、专用夹具装配图1张5、夹具体图（或定位夹紧元件图）1张6、设计计算说明书1份【原始资料】生产纲领:400件/年相关的产品装配图、零件图单班制工作二零件的分析零件的作用课程设计题目所给的零件是X62w铣床主轴。它夹紧刀具直接参加表面成形运动。因此，它的工作性能对加工质量和机床的生生率有着重要的影响。由于主轴在一定的转速下，传递一定的扭矩，保证轴上的传动件和轴承的工作条件，况且主轴直接带动刀具进行切削.因袭，对旋转精度、静刚度、抗震性、热变性、耐磨性都有较高的要求.由于主轴前端的锥孔或面加工的刀具或接杆零件上Φ65k5和Φ40分别装上轴承起支撑作用，所以为了提高耐磨性在前端的锥孔上及Φ88.882h5和Φ65k5的外圆进行热处理淬硬及HRC48-53，况且主轴组件要做轴向移动，传动齿轮安装在套筒上,套筒与主轴考双键传动扭矩.零件的工艺分析从零件图上可以看出共有6组加工面。轴所以的外圆表面包括车Φ88。882，Φ65K6,Φ55,Φ42，Φ40和切槽倒角.轴上两对称键槽。内锥孔保证锥度Δ7：24钻中心孔Φ17,Φ22钻孔、攻丝M12，M6铣槽15。9由于零件的几个加工表面都有位置度要求,精度要求，因此，需使用转应夹具.钻端面螺纹孔M12，M6采用的钻模，加工两对称键槽所需的铣床夹具.况且为了提高生产率保证加工质量，降低劳动强度也需采用专用夹具。三工艺规程设计〈一>确定毛坯的制造方法零件材料为40CR，且是一根中空的阶梯轴,生产批量为中批,同时，由于该零件机械性能要求较高。锻件和型材的组织结构致密。机械性能好，但型材的纤维组织方向明显。况且，该轴工作时所受循环载荷和冲击较大，不宜采用型材,但锻件可获得符合零件受力要求的纤维组织,同时，锻件比型材节约材料.故采用锻件。为进一步保证该轴精度要求采用模段。〈二〉基面的选择位基面的选择是工艺规程设计中最重要的环节.基面选择正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率。粗基准的选择,对轴类零件来说一般以外圆定为粗基准.因此，选该轴外圆作为粗基准。精基准的选择,应考虑到基准重合问题.若设计基准与工序基准不重合时必须进行尺寸计算。<三〉工艺路线的制定制定工艺路线的出发点是应使用零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到妥善保证.在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用外能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还必须考虑经济效果，以便使生产尽量下阼。3.工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是车后磨且螺纹安排在精车后，便于保证精度要求，况且以加工好的表面为定位基准，这种方案符合典型轴类零件的机械加工工艺过程，能较好地保证各种技术要求，保证另工质量；方案二是先加工轴表面然后发中心线为定位基准加工轴端面螺纹孔M6，M12，这样难以保证加工质量，易产生形位误差。况且使加工复杂，生产效率低。工艺路线方案一(工序1）工艺路线方案二（工序2）1）正火1)预先热处理（正火）2）划线2)划线、车端面打中孔3）钻中心孔3）粗车各外圆4）粗车4）热处理(调质）5）钻Φ17孔5）半精车6）热处理（调质)6）钻中心孔7）半精车7）车M45X1.5螺纹8）铣凹槽8）钻Φ17孔9）钻螺纹孔9）钻螺纹孔M12,M610)钳工10）热处理（淬火）11）热处理（淬火）11）钳工(去毛刺）12）精车12）铣凹槽13）钳（去毛刺）13）精车14）粗磨14）立铣对称键槽15)立铣（对称键)15）热处理16）热处理（油煮定性）16）粗磨17)钳工17）半精磨18）研磨中心孔18)研磨中心孔19）半精磨19）精磨20）车M45Ｘ1。520）钳工（去毛刺）21）精磨21）检验入库22）钳工（去毛刺）故采用方案一。其具体工艺过程如下:热处理（正火）划线钻中心孔，车端面粗车各外圆留余量2mm,车大外圆Φ102，车小端面钻Φ17孔,车大端面，倒角600热处理（调质）半精车，退刀槽倒角2X45车锥度7：24内锥孔Φ25孔铣凹槽钻螺丝纹孔M6、M12攻丝Φ5，Φ11钳工热处理（淬头）精车名外圆车25.30+0。31孔钳（去毛刺)粗磨各外圆立铣对称键热处理(油煮定性)钳研磨中心孔Φ17半精磨各处圆，磨内锥孔Φ44。45车螺纹孔M45X1。5精磨各外圆钳（去毛刺）检验入库四定机械加工余量，工序尺寸，毛胚尺寸该轴材料为40G硬度为HB200——250,生产类型为中批量生产,采用模锻毛胚由上述原始资料及加工工艺过程,分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸，毛胚尺寸确定如下:毛胚尺寸的确定采用查表法（查《机械制造工艺设计手册》）名义直径表面加工方法加工余量(mm）说明粗车4.3半精车0。4精车0.23Φ88.882粗磨0.10半精磨0。18精磨0。06粗车3。4半粗车0。35粗车0.20Φ65粗磨0.10半精磨0。08精磨0.06粗车3。4半精车0.35精车0。2粗磨0.1毛胚直径的确定工件直径公差加工余量毛胚公差毛胚尺寸Φ88.8820。152×5。141Φ100Φ650.0152×4.22Φ75Φ550。0192×3.952Φ65毛胚长度的确定由表〈〈机械制造工艺手册〉>子—50知L1=（102/2)tg20°=20。38取L1=20mmL2=35+4+4=43取L2=43mmL3=64+2—3=63取L3=63mmL4=337-2+3=335取L4=335mmL5=（68/2）tg20º=12.3取L5=12mm故毛胚长度L=L2+L3+L4=443mm4.毛胚过度圆角的确定L2毛胚的最小余量Z1min=2×(4。3+6。4+0。23+0.76+0。06）=12.96mm故其名义余量Z1名=Z1min+1=11。96mmL3段毛胚的最小余量Z2min=2×4.11=8。22mm故其名义余量Z2名=Z2min+2=10.22mm<3〉L4段毛胚的最小余量Z1min=2×4.11=8.22mm故其名义余量Z3名=Z3min+2=10。22mm锻件毛胚圆角的确定由r´=r2+z名r´毛1≥11。2mmr´毛2≥10.2mmr´毛3≥10.2mm加工余量的确定加工余量可以根据加工条件采用查表法确定，查<〈机械制造工艺手册>〉表1-27得如下：计算项目计算内容及过程计算结果工序3毛胚Φ102Φ88.882粗车Φ90。6211.38外圆半精车Φ89。820。8精车Φ89.380.46外圆粗磨Φ89.180。2半精磨Φ89.020.16精磨0。136毛胚Φ76粗车Φ66.589。42外圆半精车Φ65。860。74精车Φ65。460.4粗磨Φ65。260。2半精磨Φ65。100。16精磨0.1Φ42已粗车至Φ46。36外圆粗车Φ42。980.7半精车Φ42。380。6精车Φ420.38已粗车至Φ425.98外圆粗车Φ41.280。7半精车Φ40.780.5精车Φ40。480.3粗磨Φ40。280.16粗磨Φ400。12Φ40h11已粗车至Φ41。28外圆半精车Φ40.40。88精车Φ40h110。4钻孔Φ17内锥孔粗车Φ42.6525.65Φ44。45亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计(完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的叩扣:2215891151,数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要.此处删除XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX约5000字,需完整说明书联系Q2215891151。b。确定切削度:V=（nwdw∏）/1000=186.1m/sV=3。14m/sc。确定切削工时:已经L=64mmL1=2mmL2=0mmL3=5mm由Tm=（l+L1+L2+L3）/nwf=0。26min2>精车a.确定切削深度Φ65外圆由于单边余量Z=0。2mm一次走刀ap=0。2mmb.确定实际切削速度:V=（nwdw∏）/1000=3.1m/s1>粗磨a.确定切削工时：Φ88。882h5已知L=35mmZ=0。1mm由Tm=（21×Zb×K）/（n×fn×fr)=0。74minTm=0。74min2>粗磨已知L=64mmZb=0。1mm Fa=0.5mmΦ65外圆Fr=0。025mmk=1。3由Tm=2L×Zb×k/n/Fa/Fr=2×64×0.1×1。3/0.5/0.025/100=1。33minTm=1。33min3〉粗磨已知L=35mmZb=0。1mm Fa=0。5mmΦ40外圆Fr=0.025mmk=1.3由Tm=2L×Zb×k/n/Fa/Fr=2×35×0.1×1。3/0。5/0。025/100=0.74minTm=0.74min4>粗磨a.确定切削工时Φ44。44由查表3—106知径向进给量内锥孔Fr=0。015由表4—10知轴向进给量Fa=0.5mm工件速度由表3—109知V=0.15mm由表7-14K=1.3已知L=50mmZh=0。3由Tm=2L×Zb×k/n/Fa/Fr=2×50×0.3/1000/0。5/0。5=0。26minTm=0。26min工序14半精磨a.选择砂轮1>磨Φ88。882由表3—91表3—97表4—10知外圆砂轮型号为GB46ZYA3P550×75×305b.确定切削用量由表4—10知砂轮转速N砂=1000r/min轴向进给量Fa=0。5m/s由表3—106查知径向进给量Fr=0。015mm/双程由表7-14查知外圆磨修正系数K=1.3c。确定切削工时已知L=35mmZb=0。08由Tm=2L×Zb×K/n/Fa/Fr=2×35×0.08×1。3÷1000/0。5/0.015=0。97min磨削Φ65由上述查知Fa=0。5m/rFr=0。015至Φ40。10mmK=1。3n=1000r/min确定切削工时已知L=64mmZb=0。08由Tm=21×Zb×K/n/Fa/Fr=1。77min3〉磨Φ40确定切削工时(+0。02~+0。009)已知L=35mmZb=0。08mmK=1。3Fa=0。5mm至Φ40.12mmFr=0。015mmn=1000r/min由Tm=2L×Zb×K/n/Fa/Fr=2×35×0。08×1.3÷1000/0.5/0.015=0.97min4〉磨内锥孔由查表4-10知Fa=0。5mmΦ44.45至查表3—106知Fr=0。01mm/rΦ44。25查表7-104知工件速度V2=0.5mm由表7-14查（+0。15～+0.02）知K=1.3确定切削工时已知L=50mmZb=0.2mm由Tm=2L×Zb×K/n/Fa/Fr=2×50×0。2×1.3÷1000/0.5/0.015=5.2min◆工序15a.砂轮的选择精磨由表3—97表3-91知GB4625砂车型号：GB46ZYA3P550×97×3051〉Φ88.882b。确定切削用量至图纸要求由表4—10查知砂轮转速n砂=1Kr/min轴向进给量Fa=0.5mm由表3-106查知径向进给量Fr=0.01双程由表3—104查知工件转速Vz=0。8m/sc.确定切削工时（由表7—14）查知K=1.3已知L=35mmZb=0.068mm由Tm=2L×Zb×K/n/Fa/FrTm=2×35×0.068×1。3÷1000/0.5/0。015=1。24Tm=1。24min2〉磨Φ65至确定切削工时由上述查表知Φ65fa=0。5mmfr=0.01/双程单面另加工余量Zb=0.05mm已知L1=64mmTm=2L×Zb×K/n×Fa×Fr=1.66min3>磨Φ40mm至确定切削工时由上述查表知Φ40fa=0。5mmfr=0.01mm/双程n=1Kr/minL=35mmZ=0.06mmk=1。3Tm=2L×Zb×K/n×Fa×Fr=1。09min4〉磨内锥孔至确定切削工时由上述查表知Φ44。45mmfa=0。5mmfr=0。01mm/双程单面另加工余量Zb=0。06mm已知L=50mmk=1。3Tm=2L×Zb×K/n×Fa×Fr=2.6min四．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，需要设计专用的夹具。经过与指导老师的协商，我决定设计第九道工序：加工大端面的4个M12及2个M6孔的钻模。本夹具将用于Z535摇臂钻床.刀具为钻头两把，对工件两螺纹孔同时加工.问题的提出：由于该轴较长有435mm,又是阶梯轴尺寸相差较大，最大直径Φ88。882,最小直径只有Φ40mm。为了便于在钻孔时，使轴有足够的刚度。需在Φ88.882台肩外安装一个套筒，同时有利于工件安装，加工方便。夹具设计定位基准的选择由零件图可知，六个螺纹孔的设计基准是该轴的中心线。为了使定位稳定，钻该6个孔时以短圆锥销为第一定位面，凸台为第二定位面。定位基准结构示意图如下：该夹具采用短圆锥，大平面，凸台定位，圆柱销消除四个自由度x，y,,.大平面消除Z，凸台消除一个自由度。切削力及夹紧里的计算刀具：用直径为Φ5的麻花钻及直径为Φ10.2的锥柄麻花钻，由于在钻削中，以钻Φ10。2孔的钻削量最大，所以只需计算这个切削力。轴向力的计算由表3—36知轴向力F=CFDOXMFYMKM由表3-36查知CF=833。85XF=1YF=0。7DW=12F=0.4mm/r所以F=833。85×121×0.4×0.7×1=5266。6（N）机床转速的确定由表4—由表3—36知切削扭矩M=CM×DOXM×FYM×KM×1000确定切削扭矩表3-36查知CM=333.54XM=1.9YM=0。8已知DO=12mmKM=1F=0.4mm/r所以M=CM×DOXM×FYM×KM×1000=(333.54×121。9×104×0.8×1）/1000=18（N。M）切削功率的确定由表3-36知切削功率Pm=(2∏×M×N）/1000已知N=6.67r/sM=18(N.m)所以Pm=（2∏×M×N)/1000=(2∏×18×6。67）/1000=0.75(KW）夹紧力的计算由于钻削时只受到轴向力的作用,因此，可以不设置夹紧。考虑到工件在钻削过程中容易产生震动，将会造成孔的行位精度受到影响。因此，还应采用夹紧机构.根据上述原因，夹紧力只需满足非工作状态下使整个机构夹紧就行。所以，不必进行详细计算。定位误差分析定位元件尺寸及公差的确定:夹具的主要定位为套筒，要求其定位元件公差与相配轴Φ88.882尺寸公差相同。为Φ88。882h5。零件图纸要求M12螺纹孔的尺寸公差为0。15mm。夹紧元件的强度较核夹紧元件的强度只需满足非工作状态下整个机构夹紧就行