新型十字轴零件工业规程及夹具设计说明书

题目：新型十字轴零件加工工艺规程及其夹具设[4]工件加工都是由毛胚开始制作，经过加工后最后达到想要的形状，工序步骤主要为平面的车床的粗车、半精车、精车，磨床的粗磨、半精磨、精磨，还有孔系的钻、扩、铰等。5.2确定定位基准5.2.1粗基准的选用原则粗基准：最初工序中，只能选择以未加工的毛坯面作为定位基准，称为粗基准。粗基准原则：1、如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准。2、如果工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。3、零件上有较多加工面时，为使各加工表面都得到足够的加工余量，应选择毛坯上加工余量最小的表面为粗基准。4、选择粗基准的表面，应尽可能平整和光洁、不能有飞边、尧口、冒口及其它缺陷，以便定位准确、可靠。5、粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向通常只允许使用一次，否则会造成较大的定位误差。5.2.2精基准的选用原则精基准原则：1、基准重合原则：应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准。2、基准统一原则：应尽可能选择同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系3、互为基准原则：当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法4、自为基准原则：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准。5、便于装夹原则：所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠、夹紧机构简单，操作方便。5.2.3基准面的确定对于该十字轴的加工，首先选择以左端面为粗基准来加工25的方形柱，加工完四面的方形柱后，再以粗加工后的方形柱的中心线为精基准，用来加工Φ6、Φ8的通孔。5.3加工工艺路线的确定确定完粗精基准面后就可以保证零件的形位公差和表面精度，接下来就可以进行加工。初定加工路线如下：落料→锻模→正火→机械加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨削5.4加工工序工序工序内容1根据下料要求据料2对原料基本形成十字轴，然后对毛胚正火处理3以毛胚四轴颈为粗基准，车四颈轴的25端面4半精车四颈轴端面至两端面尺寸至108mm并倒角1×45°mm5粗车、精车各轴颈为25mm6各向钻孔Φ6mm至深55mm7各向钻孔Φ8mm至深25mm8各向在Φ6mm孔深27mm处往外锪2mm的60°小斜面9各向在Φ8mm孔上锪60°小斜面10铣削加工Φ23mm、深4mm、角度60°凹台11钻螺纹孔Φ6mm、做螺纹M6-7H12除去轮廓毛刺13在四轴颈渗碳0.8~1.3，四个轴颈淬火硬度为HRC58~6014精磨削轴颈25mm5.5机械加工余量的、工序尺寸的确定第一步，加工十字轴的各项端面时，毛胚单面加工余量为2mm，先用车床粗加工1.5mm剩下0.5mm进行精加工，精加工至0.1mm时，考虑到表面粗糙度要求为Ra12.5，留至最后磨床进行粗磨以保证表面粗糙度要求。最后保证尺寸在25mm上偏差0.02，下偏差0.04。第二步，加工四轴颈方柱25*30时，毛胚加工余量为2mm，他的表面粗糙度要求较高，为Ra0.63，先考虑粗加工至1mm，再精加工至0.1mm，最后进行粗磨、精磨保证粗糙度要求。第三步，加工Φ6mm通孔时，由于选用的是直柄麻花钻Φ4mm，所以在钻孔时要找准中心点，粗加工至Φ5mm四个方向都往里钻55mm，由于要求表面粗糙度为Ra20，所以还要使用扩孔刀再进行一次扩孔至后，再铰孔再以达到要求。第四步，加工Φ8mm深25mm的孔时，由于之前已经打通了一个Φ6mm的孔，所以还有2mm的余量，也是使用直柄麻花钻Φ5mm，因为要保证圆孔直径为Φ8mm，还要保证切削深度为25mm，所以粗加工时都要保留余量来进行精加工，首先选择粗加工至Φ7.5mm，然后切削深入至24.5mm，然后使用扩、铰工艺，加工至Φ8mm和切削至25mm并保证尺寸偏差不超过0.025。第五步，钻M6-7H的螺纹孔，也是用直柄麻花钻Φ5mm，用专用夹具夹紧工件，粗加工至Φ5.5mm，留0.5mm精加工，采用扩刀半精加工至0.1mm，再用铰刀精加工，最后攻丝，达到尺寸精度IT7的要求、表面精度达到Ra5。第六步，因为要加工的是Φ23mm深5mm的60°凹槽，所以需要进行铣削加工，加工该零件特征时，选择使用平面立铣刀，一次粗铣至零件Φ22mm、铣削至4.8mm然后留Φ1mm还有0.2mm的深度进行精加工以达到零件Ra20的粗糙度。60°的凹台特征需要使用60°直柄锥面锪钻，使用时需要保证锪钻和Φ23mm的同轴度。第七步，在四轴的中间即Φ6mm深25处需要锪一个60°的2mm的孔，在四轴的Φ8mm深5mm处需要锪一个60°的孔，所以选择使用60°直柄锥面锪钻，需要保证同轴度，四轴每个方向都需要保证一样的尺寸。185775.6刀具、夹具及量具的选取表-5-1加工工艺卡序号工序名称工序内容设备工艺装备10锻造锻造20铣粗铣Φ25右端面立式铣床X52K硬质合金可转位端铣刀、三爪卡盘、游标卡尺30钻钻，扩，铰Φ6孔钻床Z525高速直柄麻花钻Φ5、专用夹具、游标卡尺40钻钻，扩，铰Φ8孔钻床Z525高速直柄麻花钻Φ5、专用夹具、游标卡尺50锪Φ8孔深5mm60°的凹台钻床Z52560°直柄锥面锪钻、专用夹具、游标卡尺60铣铣削Φ23mm铣床直柄立铣刀、专用夹具、游标卡尺70磨磨四轴颈磨床砂轮、三爪卡盘、游标卡尺80钳去毛刺检验检验入库6.切削用量的确定工序10：（1）粗铣25*30的四轴颈机床：立式铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：，，齿数8，此为细齿铣刀。因为单边余量：Z=2mm所以铣深：=2mm精铣该平面的单边余量：Z=1.5mm铣深：=1.5mm每齿走刀量：根据参考文献REF_Ref7013\r\h[9]表2.5～72，取根据参考文献REF_Ref7013\r\h[9]表2.6～73，取铣削速度V=2.46m/s每齿走刀量：根据参考文献REF_Ref7013\r\h[9]表2.5～72，取根据参考文献REF_Ref7013\r\h[9]表2.6～73，取铣削速度V=2.6m/s机床主轴转速：（3.61） 按照参考文献REF_Ref7575\r\h[6]表3.2～29实际铣削速度：（3.62）走刀量：工作台每分走刀量：走刀次数为1机加工时：（3.63）机加工时：（3.64）所以该工序总机加工时工序30：钻、扩、铰孔∅8。机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献REF_Ref7013\r\h[9]表4.5～10选高速钢锥柄麻花钻头。（1）钻孔切屑用量：取背吃刀量，由参考文献REF_Ref6265\r\h[5]可查出，根据z525立式钻床，取走刀量f=0.50mm/r，切屑速度：vc=19m/min，，，则修正后的切屑速度，（3.71）即（3.72）查参考文献REF_Ref6265\r\h[5]表3.17，取，故实际切屑速度为。（3.73）切屑用时：=10mm，，，故（3.74），（3.75）（2）扩孔切屑用量：取背吃刀量，由参考文献REF_Ref6265\r\h[5]可查出，根据z525立式钻床，取走刀量，切屑速度：，，，则修正后的切屑速度，即，（3.76）查参考文献REF_Ref6265\r\h[5]表3.17，取，故实际切屑速度为。（3.77）切屑用时：=10mm，，，故（3.78）（3.79）（3）铰孔切屑用量：取背吃刀量，由参考文献REF_Ref6265\r\h[5]可查出，根据z525立式钻床，取走刀量，切屑速度：，，，则修正后的切屑速度，即，（3.80）查参考文献REF_Ref6265\r\h[5]表3.17，取，故实际切屑速度为。（3.81）切屑用时：7夹具设计夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受施工或检测的装置，也被称为卡具。在广义上，夹具可以视为在工艺过程中的任何工序中，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置。夹具的设计和使用对于提高生产效率、保证产品质量、降低制造成本以及保障操作安全都具有重要意义。7.1设计要求零件定位方案的分析设计的新型十字轴在加工过程中，在其独特的外形的情况下，通用的夹具很难将其完全固定，为了保证较高的加工精度、提高生产加工效率、保证产品的加工质量，还为了节省大量工作时间，所以需要设计一个专用夹具来完成钻、扩、铰的工序步骤。本夹具将用于钻床Z525。7.2夹具的选择在选择夹具时，应考虑多个因素，以确保其能够准确、高效地满足特定应用场景的需求。通常情况下有以下几个选择准则，一、工件特性和要求：工件的形状、尺寸和重量是选择夹具的基础，夹具需要能够稳固地夹持工件，防止在加工过程中产生移动或振动；工件的材质和硬度也会影响夹具的选择。对于硬度较高的材料，可能需要选择具有更高夹持力的夹具。二、加工方式和工艺：根据所采用的加工方式（如铣削、车削、磨削等），选择适合的夹具类型。例如，对于铣削加工，可能需要选择具有较大夹持面积的夹具；夹具应能够适应加工过程中的温度变化，避免由于热膨胀或收缩导致的夹持不稳。三、夹具的精度和稳定性：夹具的定位精度和重复定位精度是确保加工质量的关键因素。选择具有高精度和稳定性的夹具能够减少加工误差；夹具的刚性也很重要，它能够防止在加工过程中产生变形或振动。7.2夹具定位和加紧夹具的定位和夹紧是确保工件在加工过程中保持稳定性和加工精度的关键步骤。夹具定位主要从以下几个方面进行考虑：一、定位元件的选择：定位元件的选择应根据工件的形状、尺寸和加工需求来确定。定位元件应能够确保工件在夹具中的位置稳定，防止在加工过程中发生移动。二、定位精度的控制：定位精度是确保加工精度的关键。在定位过程中，应严格控制定位误差，通过合理的定位方法和定位元件的选择，确保工件的定位精度。三、完全定位与欠定位的处理：在定位过程中，可能会遇到完全定位、欠定位或过定位的情况。完全定位是最理想的状态，而欠定位在有些情况下是允许存在的，但过定位则应避免。对于过定位，可以通过采用菱形销、浮动支撑等方法进行消除。夹具的加紧主要从以下几个方面考虑：一、夹紧力的控制：夹紧力的大小、方向和作用点都是影响夹紧效果的关键因素。夹紧力应足够大，以确保工件在加工过程中不会因外力作用而发生位移。同时，夹紧力的方向应有助于减小夹紧力，并垂直于定位基面，以提高夹紧效果。二、夹紧装置的选择：夹紧装置的选择应根据工件的形状、尺寸和加工需求来确定。夹紧装置应能够牢固地夹持工件，确保其在加工过程中的稳定性。7.2夹具的使用夹具的使用方法因夹具类型和加工需求的不同而有所差异。本论文所用的夹具为机械夹具，使用方式如下：一、先将工件放置在夹具上，确保工件与夹具的定位面或定位元件接触良好；二、旋转螺旋杆或使用其他夹紧机构，使夹爪或夹头牢固地夹紧工件；三、根据加工需求，调整夹具的位置和角度，确保工件在加工过程中保持稳定。结论本次毕业设计的题目是新型十字轴零件加工工艺规程及其夹具设计，首先需要思考如何去设计它，如何让它在加工的过程中更加合理。在这次的毕业设计中，我查阅了很多资料，并用了很多时间去把他合理的运用到我的论文之中，在这个过程中肯定是枯燥且无味的，但是在查阅资料的过程中，我学习了很多关于零件如何加工的知识，这也是我大学4年时间里书本里面没有学到的。我在学校系统的学习了很多有关机械部分的常识，也使用过学校的机床、钻床等加工设备，我也试过从毛胚做出一个像样的旋转陀螺，从加工过程中就可以感受到在机械这个专业上工作的艰辛，每一个零件都