小轴工艺设计及夹具说明书样本

目录1拟定毛坯画毛坯图 12工艺规程设计 32.1定位基准选取 32.2制定工艺路线 32.3选取加工设备及刀、量具 42.4拟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定位方案拟定 213.3定位元件拟定 213.4定位误差分析计算 223.5夹紧方案及元件拟定 233.6夹具总装草图 23结论 24参照文献 251拟定毛坯画毛坯图在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选取得与否对的，不但直接影响毛坯制造工艺及费用，并且对零件机械加工工艺、设备、工具以及工时消耗均有很大影响。毛坯形状和尺寸越接近成品零件，机械加工劳动量就越少，但毛坯制导致本也许会越高。由于原材料消耗减少，会抵消或某些抵消毛坯成本增长。因此，应依照生产大纲、零件材料、形状、尺寸、精度、表面质量及详细生产条件等作综合考虑，以选取毛坯。在毛坯选取时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料也许性，以减少成本、提高质量和生产率。毛坯种类涉及：锻造件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。合理选取毛坯，普通从下面几种方面综合考虑：1、零件材料工艺特性；2、生产大纲大小；3、零件形状和尺寸；4、既有生产条件。依照零件材料拟定此毛坯为锻件。锻造时应安排人工调质解决200HBS参照文献，＜1＞表2。3-7，该锻件尺寸公差级别为IT7-13级加工精度规定高地方：例如：粗，h10,IT9-IT10(6.3-3.2)，精，h8IT7-IT8，(1.6-0.8).依照该零件各加工精度规定，通过查表得锻造毛坯尺寸为各加工表面都留有加工余量3mm，因而为圆柱因此保存加工余量为6mm.。锻件直接锻造出此大概形状，参照文献（1）表2.3-6。用查表法拟定各个加工总余量如上图所示。由参照文献（1）2.3-9可得锻件重要尺寸公差如下表所示：重要毛坯尺寸及公差（mm）重要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT11锻件长度尺寸1466152——零件草图2工艺规程设计2.1定位基准选取粗基准选取：考虑到如下几点规定，选取零件重要孔毛坯孔和轴面作粗基准：1、在保证各加工余量前提下，使重要孔加工余量尽量均匀；2保证定位精确、夹紧可靠。选取精基准出发点是保证加工精度，特别是加工表面互相位置精度，以及安装以便可靠。其选取原则如下：1、基准重叠原则；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精确稳定，装夹以便可靠，夹具构造简朴合用。精基准选取：加工输出轴，通过理解零件构造特点和加工精度规定，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A面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案比较简朴，可靠，操作以便，使用夹具即可。运用钻顶尖孔可以对精加工面进行自由度限制保证加工达到规定精度。2.2制定工艺路线依照各表面加工规定和各加工办法能达到经济精度，拟定各外圆面加工办法如下：外圆面：粗车—精车由于外圆面与A端面中心孔有同轴度规定，因此宜在一次固定加工中完毕，以保证其位置精度。依照先面后孔、先重要表面后次要表面和先粗加工后精加工加工原则，先完毕一端粗加工后再精加工，再调头加工此外一端。然后加工键槽，滚斜齿轮，最后进行修磨加工。为改进工件材料力学性能热解决工序，例如淬火、渗碳淬火等，普通都安排在半精加工和精加工之间进行，这是由于淬火解决后特别是渗碳淬火后工件会有较大变形产生，为修正渗碳、淬火解决产生变形，热解决后需要安排精加工工序。在淬火解决之前，需要将铣键槽、钻孔、攻螺纹，去毛刺等次要表面加工进行完毕。当工件需要作渗碳淬火解决时，由于渗碳过程工件会有较大变形产生，常将渗碳过程放在次要表面加工之迈进行，这样可以减少次要表面与淬硬表面间位置误差。依照机械加工工序先后顺序安排，普通应遵循如下几种原则：1、先加工定位基准，再加工其她表面。2、先加工重要表面，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。为了减少工件换位带来加工误差，可以在一次装夹中通过换刀来完毕几种工序加工。对于位置度规定较高孔系，宜在同一工位工安排该孔系有关表面加工工作，以消除工件更换装夹误差对孔系位置精度规定影响。依照零件加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工跟开原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同机床或不同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，先所有进行粗加工、半精加工，最后再进行精加工。普通在一次安装中，不容许将零件某一某些表面粗、精加工完毕后，再加工另其她表面；否则，也许会在对新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毕表面变形。因此在车削中应先切除整个零件大某些余量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度规定。粗精加工中间最佳隔一段时间，以使粗加工后零件变形能得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件加工精度。在工序中钻孔、扩孔和对孔攻丝可以只安排一种工序，这样就可以节约工时，并且还减少了工步。2.3选取加工设备及刀、量具由于生产类型为少批量生产，因此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。工件在各机床上装卸及各机床间传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完毕。2.4拟定切削用量及基本工时切削用量普通涉及切削深度、进给量及切削速度三项。拟定办法是先是拟定切削深度、进给量，再拟定切削速度。现依照《切削用量简要手册》（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）拟定本零件各工序切削用量所选用表格均加以*号，与《机械制造设计工工艺简要手册》表区别。3.5.1工序10粗车大端面，Φ36mm外圆，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，工件用内钳式卡盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。依照《切削用量简要手册》表1.1，由于CM6125型卧式车床机床中心高为125（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选取车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。①.拟定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完毕，故=（3-1）②.拟定进给量依照《切削加工简要实用手册》可知：表1.4刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，进给量=0.5～1.0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：=0.7拟定进给量尚需满足机床进给机构强度规定，故需进行校验依照表1—30，CM6125型卧式车床机床进给机构容许进给力=3530。依照表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。切削时修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：=950=1111.5（3-2）由于切削时进给力不大于机床进给机构容许进给力，故所选=可用。③.选取刀具磨钝原则及耐用度依照《切削用量简要使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。④.拟定切削速度切削速度可依照公式计算，也可直接有表中查出。依照《切削用量简要使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219锻造件，，，切削速度=。切削速度修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：==63（3-3）===120（3-4）依照CM6125型卧式车床车床阐明书选取=125这时实际切削速度为：==（3-5）⑤.校验机床功率切削时功率可由表查出，也可按公式进行计算。由《切削用量简要使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，=切削功率修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间功率为：=1.7=1.2（3-6）依照表1.30，当=时，机床主轴容许功率为=，，故所选切削用量可在CM6125型卧式车床机床上进行，最后决定切削用量为：=3.75，=，==，=⑥.倒角为了缩短辅助时间，取倒角时主轴转速与钻孔相似换车刀手动进给。⑦.计算基本工时（3-7）式中=++，=由《切削用量简要使用手册》表1.26，车削时入切量及超切量+=，则=+===（3-8）3.5.2工序15粗车右端面，台阶端面，Φ26mm外圆，倒角所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。依照《切削用量简要手册》表1.1，由于CM6125机床中心高为125（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选取车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。①.拟定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完毕，故==②.拟定进给量依照《切削加工简要实用手册》可知：表1.4刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，进给量=0.5～1.0按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：=0.7拟定进给量尚需满足机床进给机构强度规定，故需进行校验依照表1—30，CA6140机床进给机构容许进给力=3530。依照表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。切削时修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：=950=1111.5由于切削时进给力不大于机床进给机构容许进给力，故所选=可用。③.选取刀具磨钝原则及耐用度依照《切削用量简要使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。④.拟定切削速度切削速度可依照公式计算，也可直接有表中查出。依照《切削用量简要使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219铸件，，，切削速度=。切削速度修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）依照CA6140车床阐明书选取=125这时实际切削速度为：==（3-14）⑤.校验机床功率切削时功率可由表查出，也可按公式进行计算。由《切削用量简要使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，=切削功率修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间功率为：=1.7=1.2依照表1.30，当=时，机床主轴容许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定切削用量为：=1.25，=，==，=⑥.计算基本工时（3-15）式中=++，=由《切削用量简要使用手册》表1.26，车削时入切量及超切量+=，则=126+===3.5.2工序25本工序为半精车两端中心孔，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，工件用内钳式卡盘固定。依照《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-2查得钻头直径不大于10钻孔进给量为0.20～0.35。则取拟定切削速度，依照《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-9切削速度计算公式为（3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则==1.6因此==72选用因此实际切削速度为=2.64拟定切削时间（一种孔）=3.5.3工序30半精车Φ26mm外圆，台阶端面，倒角所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。依照《切削用量简要手册》表1.1，由于CM6125机床中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选取车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。①.拟定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完毕，故==②.拟定进给量依照《切削加工简要实用手册》可知：表1.4刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，进给量=0.5～1.0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：=0.7拟定进给量尚需满足机床进给机构强度规定，故需进行校验依照表1—30，CM6125型卧式车床机床进给机构容许进给力=3530。依照表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。切削时修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：=950=1111.5由于切削时进给力不大于机床进给机构容许进给力，故所选=可用。③.选取刀具磨钝原则及耐用度依照《切削用量简要使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。④.拟定切削速度切削速度可依照公式计算，也可直接有表中查出。依照《切削用量简要使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219铸件，，，切削速度=。切削速度修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）依照CM6125型卧式车床车床阐明书选取=125这时实际切削速度为：==（3-14）⑤.校验机床功率切削时功率可由表查出，也可按公式进行计算。由《切削用量简要使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，=切削功率修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间功率为：=1.7=1.2依照表1.30，当=时，机床主轴容许功率为=，，故所选切削用量可在CM6125型卧式车床机床上进行，最后决定切削用量为：=1.25，=，==，=⑥.计算基本工时（3-15）式中=++，=由《切削用量简要使用手册》表1.26，车削时入切量及超切量+=，则=126+===3.5.4工序40精车Φ26mm外圆，台阶端面所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。依照《切削用量简要手册》表1.1，由于C6140机床中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选取车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。①.拟定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完毕，故==②.拟定进给量依照《切削加工简要实用手册》可知：表1.4刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，进给量=0.5～1.0按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：=0.7拟定进给量尚需满足机床进给机构强度规定，故需进行校验依照表1—30，CA6140机床进给机构容许进给力=3530。依照表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。切削时修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：=950=1111.5由于切削时进给力不大于机床进给机构容许进给力，故所选=可用。③.选取刀具磨钝原则及耐用度依照《切削用量简要使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。④.拟定切削速度切削速度可依照公式计算，也可直接有表中查出。依照《切削用量简要使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219铸件，，，切削速度=。切削速度修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）依照CA6140车床阐明书选取=125这时实际切削速度为：==（3-14）⑤.校验机床功率切削时功率可由表查出，也可按公式进行计算。由《切削用量简要使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，=切削功率修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间功率为：=1.7=1.2依照表1.30，当=时，机床主轴容许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定切削用量为：=1.25，=，==，=⑥.计算基本工时（3-15）式中=++，=由《切削用量简要使用手册》表1.26，车削时入切量及超切量+=，则=126+===3.5.10工序60钻Φ6mm通孔机床：立式钻床Z525刀具：依照参照参照文献[3]表4.3～9选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：依照参照文献[3]表2.4～38，取。切削速度：参照参照文献[3]表2.4～41，取。机床主轴转速：，按照参照文献[3]表3.1～31，取因此实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：3.5.10工序45跟工序50计算办法同样，限于篇幅不一一计算。3.5.10工序55跟工序50计算办法同样，限于篇幅不一一计算。3.5.10工序60铣6x16mm键槽10x47mm键槽加工条件工件材料：45，σb=0.6GPa《机械工程材料》表5—6,24—38HRC。加工规定：一夹一顶装夹工件，粗，精铣键槽机床：X61322.切削用量选用铣刀类型及其参数：依照轴参数，选用高速钢尖齿槽铣刀，其直径D=40，铣刀厚度L=18，齿数Z=16选用每齿进给量af:依照铣刀构造及其参数，加工性质和铣削宽度ae=(120-112)/2=4mm按表选用每齿进给量af=0.04mm/z拟定刀具耐久度T：按表18。2-14拟定铣刀耐久度T=120min选取切削速度V：依照表18.2-14选用切削速度V，按条件D=40；L=10-16；Z=16；T=120min和af=0.04mm/z，取V1=45m/min，又依照不同加工条件进行修正计算。按表18.2-19，工件硬度为255—302HB时，取Kmv=1.27，最后拟定V=V1，Kmv=45×1.27=57.15m/min.拟定铣床主轴转速NN=100V/∏D=1000×57.15/∏×100=181.91r/min依照X6132型铣床阐明书，选定N‘=190r/min最后拟定切削速度为：V=∏×100×190/1000=59.69r/min拟定每分钟进给量VfVf=Af×Z×N‘=0.04×18×190=136.8mm/min依照X6132铣床阐明书，拟定Vmm/min校验机床电动机功率：选用切削功率Pm=1.1kw,按公式Pm≤η×Pe,则1.1≤0.85×7.51.1＜6.375因此满足规定计算纵向工作台工作行程长度：L=l+L1+L2长度l=95mm，则L1=21mm取L2=3mm,L=400+21+3=424mm(3)切削工时计算机动时间：Tm=LN/Vf=424×10/118=35.9min工序65：铣宽度为铣14x5.5mm槽，表面粗糙度Ra值为3.2um（1）粗铣铣宽度为铣14x5.5mm槽，表面粗糙度Ra值为3.2um加工条件：工件材料：45。机床：X52K立式铣床。查参照文献[7]表30—34刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm因此铣削深度：每齿进给量：依照参照文献[3]表2.4-75，取铣削速度：参照参照文献[7]表30—34，取。机床主轴转速：（2.1）式中V—铣削速度；d—刀具直径。由式2.1机床主轴转速：按照参照文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：依照参照文献[7]表2.4-81,（2）精铣铣宽度为铣14x5.5mm槽，表面粗糙度Ra值为3.2um加工条件：工件材料：45。机床：X52K立式铣床。参照文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面单边余量：Z=1mm铣削深度：每齿进给量：依照参照文献[7]表30—31，取铣削速度：参照参照文献[7]表30—31，取机床主轴转速，由式（2.1）有：按照参照文献[7]表3.1-31实际铣削速度：进给量，由式（1.3）有：工作台每分进给量：粗铣切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：依照参照文献[5]表2.5-45可查得铣削辅助时间精铣切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：依照参照文献[5]表2.5-45可查得铣削辅助时间铣下平面总工时为：t=+++=1.13+1.04+1.04+1.09=2.58min3铣6x16mm键槽夹具设计3.1工序尺寸精度分析本工序加工键槽，保证轴肩与键槽右端长度，和外圆到键槽底部距离键宽10该工序在X6132机床上加工，零件属于中批量生产。3.2定位方案拟定依照工件加工规定，该工件必要限制工件六个自由度，现依照加工规定来分析其必要限制自由度数目及基准选取合理性。为了保证22.2必要限制Z向移动及X向转动。为了保证10和槽面对称度必要保证Z向转动，X向移动，Y向转动。为了保证轴肩与键槽右端长度为26，必要限制Y向移动。3.3定位元件拟定综上分析：为了限制六个自由度，其中Z移