毕业设计（论文）-挂轮架轴加工工艺及铣床夹具设计

第1页共8页全套设计图纸加V信153893706或扣3346389411题目：挂轮架轴机械加工工艺规程及夹具设计

挂轮架轴机加工工艺及夹具设计摘要本次设计的是挂轮架轴的加工工艺及铣挂轮架轴上Φ18x16面的夹具设计，主要采用铣床铣削加工来的完成工艺加工。在数控加工中利用数控机床来加工，使得产品加工的质量能够保持一致性，保证挂轮架轴零件的加工精度和挂轮架轴零件效率，在这些方面均比普通铣床加工高出很多有点，尤其是针对一些轮廓轮廓不规则的零件的加工、在零件上有哦复杂的曲线或不规则的曲面、需要要到多工艺复合，工序加工和零件的高精度要求的产品零件的加工时，最突出的优点是传统机床，在加工的时候所无法比达到这一的要求。本此设计的夹具是挂轮架轴零件，结构属于轴类、挂轮架轴零件有复杂的装夹难度、车削加工的装夹难度较大。在设计中，可以假定不同种切实可行的工艺流程，以及加工装夹工艺装备的设计。在挂轮架轴零件产品的加工过程中，挂轮架轴零件工件在夹具内的定位方式设计和挂轮架轴零件的夹紧方式设计显得相对重要。必须根据挂轮架轴零件六点定位，对挂轮架轴零件产品进行夹具装夹的合理的定位分析，欠定位分析、装夹的完全定位，还是挂轮架轴零件的装夹过定位，都须根据挂轮架轴零件实际的生产加工的过程决定。本次的夹具是涵盖了从挂轮架轴零件加工到挂轮架轴零件的组装，提升挂轮架轴零件的加工生产的有效效率。本文通过挂轮架轴零件的分析，挂轮架轴零件的结构特点和挂轮架轴零件加工技术图纸要求，完成设计制定了一套较合理的挂轮架轴零件铣面夹具设计，从而为保证挂轮架轴零件加工精度要求，将提供一种挂轮架轴零件经济实用的工艺加工装备设计，使得挂轮架轴零件的加工具有一定的实用高效率的生产价值。关键词：数控加工，工艺流程，工艺装备，夹具设计

MACHININGTECHNOLOGYANDFIXTUREDESINGOFTHEAXLEOFTHECHANGEGEARRACKABSTRACTThemachiningtechnologyandfixturedesignofthehangingwheelrackaxisthisdesignisthemachiningtechnologyofthehangingwheelrackaxisandthefixturedesignofmillingtheΦ18x16surfaceofthehangingwheelrackaxis,mainlyusingthemillingmachinetofinishtheprocessing.InNCmachining,NCmachinetoolisusedtoprocess,sothatthequalityofproductprocessingcanbekeptconsistent,andthemachiningaccuracyandefficiencyoftheshaftpartsofthewheelrackcanbeguaranteed.Intheseaspects,itismuchhigherthanthatoftheordinarymillingmachine,especiallyfortheprocessingofsomepartswithirregularcontour,complicatedcurvesorirregularsurfacesonthepartsThemostoutstandingadvantageistraditionalmachinetools,whichcannotmeettherequirementsofmultiprocesscomposite,processprocessingandhigh-precisionpartsprocessing.Thefixturedesignedinthispaperistheshaftpartofthewheelrack,whichbelongstotheshafttype.Theshaftpartofthewheelrackhascomplexclampingdifficulty,andtheclampingdifficultyofturningisrelativelylarge.Inthedesign,itcanbeassumedthattherearedifferentfeasibletechnologicalprocessesandthedesignofprocessingandclampingequipment.Intheprocessoftheproductionoftheshaftpartsofthewheelrack,thedesignofthepositioningmodeoftheshaftpartsinthefixtureandtheclampingmodeoftheshaftpartsofthewheelrackarerelativelyimportant.Itisnecessarytocarryoutthereasonablepositioninganalysisoffixtureclamping,underpositioninganalysis,completepositioningofclamping,oroverpositioningofthecouplingframeshaftpartsaccordingtothesixpointpositioningofthecouplingframeshaftparts,whichshallbedeterminedaccordingtotheactualproductionandprocessingprocessofthecouplingframeshaftparts.Thisfixturecoversfromtheprocessingoftheaxlepartsofthechangegearracktotheassemblyoftheaxlepartsofthechangegearrack,soastoimprovetheeffectiveefficiencyoftheprocessingandproductionoftheaxlepartsofthechangegearrack.Inthispaper,throughtheanalysisoftheshaftpartsofthewheelrack,thestructuralcharacteristicsoftheshaftpartsofthewheelrackandtherequirementsofthetechnicaldrawingsfortheprocessingoftheshaftpartsofthewheelrack,asetofreasonableclampdesignforthemillinggrooveoftheshaftpartsofthewheelrackhasbeencompleted.Thus,inordertoensuretheprocessingaccuracyrequirementsoftheshaftpartsofthewheelrack,aneconomicandpracticalprocessingequipmentdesignfortheshaftpartsofthewheelrackwillbeprovided,makingtheshaftofthewheelrackTheprocessingofpartshasacertainpracticalandefficientproductionvalue.Keywords:NCmachining,processflow,processequipment,fixturedesign

目录TOC\o"1-3"\h\u23295第一章绪论 5326021.1国内铣床技术的发展 5317181.2国外先进加工技术的发展 5173741.3挂轮架轴铣床铣削加工的特点 6976第二章零件的分析 8190352.1零件的作用 8147942.2零件的工艺分析 8240922.3零件的工艺结构分析 9229092.4确定挂轮架轴零件的生产类型 11123502.5确定挂轮架轴零件毛坯 1222268第三章工艺规程设计 1342773.1选择定位基准 1332963.2、制定工艺路线 14170993.3、选择加工设备和工艺设备 15282803.4机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 17238303.4.1加工余量的确定 17282813.4.2机械加工余量的计算 1716842第四章确定挂轮架轴零件的切削用量及工时定额 19107784.1挂轮架轴车削切削用量计算 19301494.2粗铣挂轮架铣面切削用量工时定额 2027786第五章挂轮架轴零件铣面专用夹具设计 22136905.1确定挂轮架轴的定位方案，选择定位元件 22305775.2计算定位误差——目的是分析定位方案的可行性 22125675.3夹具结构自由度分析 24126885.4夹具结构夹紧及操作简要说明 2519687总结 252702参考文献 27

绪论1.1国内铣床技术的发展随着现有的科技技术的进步，在国内的机械制造业的发展中，铣削加工也正日新月异地发展着，技术不断的变化着，机械产品对铣削加工的要求也越来越高，精密度要求更加的严格，主要表现在加工精度的保证方面。为了保证数控铣削加工产品的精度能够达到要求，必须协调加工生产的产品在加工中的满足每一个方面的要求，因为在加工生产中，在现有的发展水平中科院使得产品生产过程中实现按照特定设定的工艺完成加工生产，不论机械制造产品的生产规模发展如何，现代机械制造都需要更多种类繁多的机械加工工艺装备来完成加工生产，而目前的制造业加工生产的产品的质量、保证的生产率、生产零件的成本，零件的工艺装备设计都是对零件成品的生产有很大的作用。现代加工工业随着技术的创新和进步，数控加工技术的编程在现阶段的发展也是有了迅速的提高，目前的数控加工编程都是采用自动化的编程，借助外来软件完成CAM的编程，直接导入数控机床就能完成相应的加工路径。1.2国外先进加工技术的发展在过去的50年代的时候，MIT开发设计了一种专门用于数控加工的编写方式，也就是数控加工专用的，用来进行程序编制的程序语言，被称为A.P.T其全名叫：AutomaticallyProgrammedTool。在这之后，APT经过了不断的创新和改进发展，在后来转变为另一种形式，形成了诸如APTII，APTIII（立体切削用编程用）、APT（算法的有效改进，在数控加工上增加多坐标加工曲面编程加工程序的功能）、APTAC（Advancedcontouring）(增加数控技术的切削数据库和相应的管理系统)和APT/SS（SculpturedSurface）(增加数控雕塑以及数控曲面加工编程程序的功能)实现了先进版的编程数控加工。

数控加工中能够采用APT语言来进行编制数控加工的程序是具有程序相对应的简练化的，实现了能够依靠走刀控制，灵活加工等优点，这样的发展使得数控加工编程，从面向机床加工指令的成都转变成了更高一节的变化，从汇编语言上升到数控加工的面向几何元素加工，但是这样的发展中APT在使用各种仍有许多存在的不便之处和不好之处。比如可以采用语言定义，实现几何形状的加工，但是在很大的成都上还是难以描述复杂形状的几何形状数控加工，以至于缺乏有些加工的几何形状直观性问题；缺少对复杂零件的形状、加工刀具的使用上以及运动轨迹，数控加工的直观图形上显示以及刀具运动的轨迹的验证手段还不够完善；在这样的机械生产中，还是难以和绘制数据CAD数据库和机床加工编程的CAPP系统形成有相对性的有效连接；不容易达到想要的高度，实现加工的自动化，数控加工的集成化。再后来的发展中，针对APT语言在使用中的缺点，在过去的1978年末，法国一家有名的公司，就是：达索飞机公司，满满的开始开发集成于三维空间设计、加工路径分析、实现NC加工的先进一体化数控加工的系统，被称为：CATIA。经过这样的发展以后，后来很快就要有了更多的发展和进步，于是便出现了EUCLID和UGII以及INTERGRAPH，还有MasterCAM，软件化发展Pro/Engineering及NPU/GNCP等数控加工系统软件，这些系统在数控加工中都有效，可以解决了零件加工的几何造型、零件的几何形状的直观的显示，可以形成交互零件的设计、以及零件的修改和数控加工刀具刀路轨迹的生成，实现了走刀过程的形象的仿真显示、结果得到验证等问题的解决，这一的发展推动了CAD制图和CAM数控编程一起向一体化方向迅速的发展。知道后来，到了80年代的时候，慢慢的在CAD/CAM技术的发展上向一体化概念想成的的基础上，开始逐步形成了数控加工的计算机设计集成制造加工系统，也就是:（CIMS）。还有就是并行工程（CE）概念的形成。目前为止，为了适应数控加工CIMS及数控加CE发展的需要，使得现有的数控加工编程，加工的使用系统正向集成化发展，达到了自动化设计的已不复，网络化发展使得信息共享，可以相互学习，在智能化上将会更快的发展，使得数控加工的方向发展更加的明确。1.3挂轮架轴铣床铣削加工的特点在挂轮架轴铣削加工的设计中。可以很好的运用数控加工来完成，首先对数控加工进行了解。使用数控机床加工挂轮架轴铣削的精度较高、数控加工挂轮架轴零件的一般只需要进行一次加工就可以达到挂轮架轴零件的加工要求，实现挂轮架轴零件的加工部位的精度要求，在挂轮架轴零件数控加工上很大程度上可以不需分挂轮架轴零件粗加工和挂轮架轴零件精加工两次进行加工。现有能对挂轮架轴零件的加工方式中，基本都是在依靠数控机床上完成挂轮架轴零件的加工，实现挂轮架轴零件装夹上完成工件的一次性装夹后，就可以完成挂轮架轴零件的整个铣面工序的全部加工，在比较复杂的结构和难度零件特殊的零件上，有时一装夹就可以全部的完成整个额工件的全部需要加工的内容。现在的数控铣床以及数控加工设备，在设计的时候刀具库的设计或刀架的设计上都是同时装有几把刀具，甚至有很多更多的刀具来实现备用刀具。所以在数控上机床上完成加工挂轮架轴零件工件时，相应的加工需要机床刀具的完整配置、刀具的安装和刀具的使用，可以实现挂轮架轴零件粗精铣面不需要数控机床中断加工的过程，这样可以更加精准的使加工过程实现连续加工而保证加工精度等级要求。在挂轮架轴零件加工的更加先进的设计中，可以根据数控机床加工挂轮架轴零件时，挂轮架轴零件装夹的特点和加工需要刀具相应的配实现刀具的使用特点完全的可以区别于现有的普通机床，加工挂轮架轴零件时的一般加工情情况，使得数控加工可以完成工件的各部位加工面的加工，以及数控加工挂轮架轴零件面面的顺序要求，这些挂轮架轴零件加工的内容，都可能与一般的普通加工、机床上不同的零件的加工的顺序会有很大不一样，形成不同的挂轮架轴零件加工的先进性区别。

第二章零件的分析2.1、零件的作用零件是一个上的轴类零件，安装在上主要作用是支撑和导向作用，在在机械加工过程中，承受一定的载荷。是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状比较复杂，其加工外圆Φ50和Φ25两个外圆的加工精度要求比较高，此外还有垂直度和平行度要求。另外底部的轴也有较高的精度要求，因此，加工时应先加工一组表面，在以这组加工后表面为基准加工另外一组。因为尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。挂轮架轴是机械设计基础上一个用来起到支撑的构件，起定位、夹紧挂轮架轴的作用的零件。挂轮架轴是一种可以接受综合载荷的加工、使得构造特别的大型和特大型的挂轮架轴，挂轮架轴的设计有以下优点“设计的构造紧凑、结构回转灵敏”。挂轮架轴在加工使用过程中需要引起以下几点注意内容：（1）挂轮架轴的材料选择一般都是用45钢来下料，现有使用的再好的挂轮架轴也都有它们使用层度的极限性，就比如使用时候温度对挂轮架轴的影响。（2）挂轮架轴在加工工艺上，开始加工生产的过程中，必须对挂轮架轴进行热处理等预热后再开始工艺加工，防止下料对零件的加工精度造成有影响。2.2、零件的工艺分析1）工艺过程在产品的生产过程中，与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺工程。例如：下料、锻造、焊接和零件的机械加工等。2）机械加工工艺过程在工艺过程中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状，尺寸和性能使之变为成品的工艺过程，称为机械加工工艺过程。3）机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由若干个顺次工序组成的，通过这些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。4）工序一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对一个（或同时几个）工件连续加工所完成的那一部分机械加工工艺过程。这里必须注意，构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序内的工作是连续完成的。5）机械加工工艺规程机械加工工艺规程（简称工艺规程）是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。工艺规程的内容包括：工艺路线：工艺路线是指产品或零部件在生产过程中由毛坯准备到成品包装入库经过企业有关部门或工序的先后顺序。各工序加工的内容、要求，所采用的机床、工艺装备；工艺装备（简称工装）是产品制造过程中所用的各种工具的总称。它包括刀具、夹具、模具、量具、检验工具及辅助工具等。C、工件的检验项目、检验方法和切削用量、工时定额等。6）工艺规程的格式机械加工工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两种基本形式。机械加工工艺过程卡是以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件。一般适用于单件小批生产（零件加工的流向）。2.3零件的工艺结构分析通过对零件图的分析，由零件图的结构可以看出，该挂轮架的整体结构不是很复杂，公差要求不多，只有一个外圆面的公差精度较高，加工表面大部分可以车削完成，别的挂轮架表面的加工精度要求也不是太大，但主要注意是上端面面上的面的加工和轴的位置关系的公差要求，这些在加工工艺上是比较难的地方。通过零件的结构形式可以量该挂轮架面分为三个主要的加工部分，详细内容查看图纸相应尺寸要求。（1）以挂轮架轴的轴线为中心，这一组加工工艺把零件分为车削和铣削两个加工的部分。（2）以内轴圆为中心，车扩铰轴加工，以外圆轴线为基准，加工内轴。（3）以Φ25为加工的定位的面的加工定位，这个面的加工工艺上，形位公差及定位基准的确定是难度比较大，不容易进行挂轮架零件的装夹定位，容易使得公差精度和位置精度达不到精度要求。件在下料后，需要进行人工时效处理。本次的挂轮架零件可以调质HRC30~45，其坯重为0.5kg。通过以上对挂轮架的加工分析可知，三组加工表面，在加工的时候可以选择其中一组，这组表面可以作为粗基准进行挂轮架的加工，然后再以挂轮架的加工过的表面，作为精基准再加工挂轮架其他各组表面。本次设计的轴，其结构形状和外形尺寸：直径小于阶梯轴宜采用棒，形状比较简单，钢材料的机械性能可能不太可靠，简单形状和薄壁金属下料毛坯不宜采用;尺寸不不大，不应该使用粗锻造，下料和下料，砂型下料和使用更多自由锻造;形状简单的精密锻造方法应采取以避于加工。根据轴零件的尺寸和结构形式分析拟定其加工精度等级如下表所示：该挂轮架轴的全部技术要求列如下表:项目公差等级偏差（mm）粗糙度定位基准Φ50外圆面IT120，06.3以圆棒中心定位加工Φ25台阶外圆IT11-0.02-0.041.6以Φ50外圆定位加工M16台阶外圆IT120，03.2以Φ25台阶面为基准加工两端面IT120，06.3毛坯基准上述可知，各加工表面以尺寸Φ25mm圆周面及Φ50mm为主，有较高的尺寸精度要求，因此，拟订Φ25mm圆周面、Φ50mm圆周面及车轴为主的工艺方案。为了保证各表面的相对位置精度要求，应以二端面为定位基准，便于实现基准重合和基准统一。以保证其它重要尺寸。2.4确定挂轮架轴零件的生产类型挂轮架轴零件在设计加工工艺生产中，生产纲领设定为为：N=Q·n（1+a%）（1+b%）(件/年)其中，挂轮架轴产品年产量Q为台/年,每台挂轮架轴产品中该零件的数量为n件/台，挂轮架轴零件备品率为a%，挂轮架轴零件废品率为b%。从加工公寓的初始资料和设计的夹具计算结果可知，该挂轮架轴零件为中批生产。生产纲领4000件/年，挂轮架轴备品率为2.5%，挂轮架轴废品率为0.4%，因此挂轮架轴年产量：Q＝挂轮架轴生产纲领×挂轮架轴每台件数×(1+挂轮架轴备品率)×(1+挂轮架轴废品率)Q＝4000x1x（1+0.025）x（1+0.004）Q＝4117日产量＝Q÷260=16(件)日产量(一天2班)＝日产量÷Days=8件/天查阅相关的生产工艺手册，挂轮架轴属于轻型零件的生产特性：中批500～5000大批5000～50000在设计的时候需要考虑到保证挂轮架轴产品的加工能够按时定量的完成，挂轮架轴生产该零件的的每一道工序的单件生产的挂轮架轴核算时间必须小于挂轮架轴制造生产的节拍，若挂轮架轴加工大于生产节拍，就会造成完不成年产量。2.5确定挂轮架轴零件毛坯零件为45钢铁，当挂轮架轴在工作时，挂轮架轴要经常实现支撑的作用，挂轮架轴与其他零件的接触表面之间经常受摩擦作用，所以挂轮架轴零件在装配中的工作过程中，所能受到交变载荷以及受到的冲击载荷力的作用，所有对挂轮架轴的要求有较高的材质强度要求。挂轮架轴零件的下料毛坯图如图所示。毛坯的下料要求，（1）挂轮架轴零件必须进行高温回火等热处理；（2）挂轮架轴零件未注图纸要求圆角R1-R2，未标注的倒角C1；（3）挂轮架轴零件在下料过程中图纸技术要求不许有表面裂纹、内部气轴、材质疏松等锻造缺陷。（4）挂轮架轴零件的加工表面加工精度，满足零件图纸技术的尺寸要求，注重挂轮架轴零件图纸公差以及形位公差的要求，以及相对应的图示技术要求位置度的标注情况。加工满足图纸设计的检验技术要求。图2-1挂轮架轴毛坯图

图2-1挂轮架轴毛坯图第三章工艺规程设计3.1选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。基准选择的原则有：粗基准的选择原则：a)尽可能用精度要求高的主要表面作粗基准；b）不加工面作粗基准，且该面与要加工面有一定的位置精度要求；c）余量均匀原则；d）粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积以便于装夹；e)不能重复使用原则。精基准的选择原则：a）基准重合原则——尽可能使设计基准和原始基准重合；b）互为基准原则——两个位置精度要求较高的表面互为基准；c）基准不变原则——统一基准。挂轮架轴零件基面选择是挂轮架轴零件加工工艺规程，加工设计的中的重要考量的内容工作之一，挂轮架轴零件加工工艺基面选择是否正确与合理，可以使挂轮架轴零件加工质量能否得到保证，挂轮架轴零件生产率能否得以提高。基准的选择不但使挂轮架轴零件加工工艺过程中的问题出现，更有可能因为选择不当，还会造成挂轮架轴零件大批报废，使挂轮架轴零件生产无法正常得到很好的进行。挂轮架轴零件粗基准的选择：对于挂轮架轴零件的加工而言，粗基准的选择是否合理，对后面的挂轮架轴零件精加工至关重要。为了保证Φ25外圆在车削加工上的精度以及相对应的位置精度的要求，这个基准A的加工底非常重要的，一个基准的加工可以确定能否保证后面工序的加工精度要求。针对挂轮架轴零件的结构分析，再加个精基准A的时候，需要以不加工面为粗基准，来完成精基准A的加工，可以选择上臂部分，通过三爪卡盘来装夹后直接车削完成基准A部分的加工。对于挂轮架轴零件的精基准的可靠性选择而言，主要需要考虑的问题是，在加工的时候挂轮架轴零件基准能否重合的问题，当设计挂轮架轴零件基准与挂轮架轴零件工序基准不重合时，应该进行挂轮架轴零件尺寸换算，这在以后还要专门对挂轮架轴零件进行加工分析计算，不再重复说明。挡加工完精基准A后，其余加工工序的基准都以基准A为定位和装夹，完成轴的加工和面的铣削加工。3.2、制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。因此确定工艺路线方案如下：工序工序名称工序内容设备1下料按照毛坯图纸尺寸下料45号钢尺寸Φ55x120mm。锯床2调质45钢调质处理HB220-250。热处理设备3车车右端面，带光即可；CA61404车外圆车外圆面至Φ52㎜，长度尺寸大于78mm；CA61405粗车粗车台阶Φ25（-0.02，-0.04）至尺寸Φ25.5mm，保留0.5mm精车余量。2-车退刀面；CA61406精车粗车台阶Φ25（-0.02，-0.04）至尺寸要求；CA61407车车台阶Φ13至深度尺寸15mm；CA61408铣铣方头Φ13x10mm至深度尺寸15mmX1689表处理淬火35（+0.15,0）及方头至HRC40-45；热处理设备10检验检验以上工序尺寸及淬火；检验台11车车外圆尺寸至图纸尺寸要求Φ50，深度尺寸5mm；CA614012车车M16-6h至图纸尺寸要求，深度尺寸18mm，车退刀面；CA614013车更换装夹，车左端面至尺寸105mm；CA614014车车M16-7h,Φ16至图纸尺寸，保证形位公差要求；CA614015铣铣Φ18x16两个面至图纸尺寸要求，锐边倒钝；X16816钳去毛刺，清洗；钳工台17检验按照零件图检验零件是否正确；检验台18入库根据经验，大多数情况下都应该先车轴再加工轴，会更能容易满足零件的加工要求，因此，工艺路线方案一较为合理，工序集中，工序排列最优，效率也比较高，因此选择工艺路线作为本的工艺生产路线。3.3、选择加工设备和工艺设备主要表面可能采用的终加工方法，按照精度要求，Ra1.6µm应为精车或磨削。按照零件材料，批量大小，现场条件等因素，并对照各加工方法特点及适应范围确定采用车削加工底面及两端面。结合主要表面加工及表面形状特点，Φ25采用粗车精车的加工方式。车削加工采用外圆加工采用数控车床。零件在车床上或者车床上的加工都应采用专用夹具进行装夹。立式车床的主要参数如下：型号：CA6140功率：7.5kW主轴转速：100~1360转/分铣床的主要参数如下：型号：XK147功率：6.5kW主轴转速：100~1360转/分3)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为45，毛重0.25kg，数量为2000件/年，属于中批量生产。制定合理的零件加工工艺过程首先要掌握目前有可供选用的加工方法，并能够针对零件的具体要求较合理的选用。其次，还必须解决各表面的加工顺序和热处理如何安排的问题。首先，要分析产品的零件图与装配图，分析零件图的加工要求，结构工艺性，检验图样的完整性；根据零件的生产纲领确定生产类型；在制定机械加工工艺规程时，一般按照零件的生产纲领，把零件划分为大批量生产、中批量生产和小批量生产三中类型。选择毛坯；毛坯的选用主要包括毛坯的材料、类型和生产方法的选用。常用的毛坯类主要有各种轧制型材、铸件、锻件、焊接件、冲压件、粉末冶金件以及注塑成形件等。（联合加工），根据零件结构的不同，毛坯的选用可分为轴类、盘套类和机架箱体类三大类。确定单个表面的加工方法；零件的加工过程，就是零件表面经加工获得符合要求的零件表面的过程。零件表面的类型和要求不同，采用的加工方法也不一样。主要有车削、车削、车削、刨削、磨削等五大类加工方法。此外还有镗削、拉削、光整、特种加工等。5）选择定位基准，确定零件的工艺路线；根据零件表面质量的要求不同，通常将表面加工划分为粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段三个加工阶段。零件加工需要遵循的原则是粗、精加工分开，零件的加工一般不是在一台机床上用一种工艺方法就可完成，往往需要几种加工方法互相配合，经过一定的工艺过程才能逐步地完成零件表面的加工。若一种表面可采用不同的加工方法进行加工的话，那么就生产的具体条件而言，其中必有一种加工方法是最合适的。确定各工序所用的设备及工艺装备计算加工余量、工序尺寸及公差确定切削用量，估算工时定额填写工艺文件机械加工工艺中加工顺序的安排原则有：先加工精基准面后加工其他表面主要定位精基准面应在一开始就进行加工，以便用它定位加工后工序的其他表面。先粗加工后精加工先安排粗加工、半精加工，再安排精加工。某些要求特别高的表面还要在最后安排精密加工。划线工序的安排在单件小批生产中，形状复杂的铸、锻件或焊接件在机加工前要安排钳工划线工序，为加工提供找正的依据。在大批大量生产中，或零件形状较为规则，则不必安排划线工序。4）热处理工序的安排毛坯退火、正火：安排在粗加工之前。调质：通常安排在粗加工之后；若加工路线较简单，也可在粗加工之前。淬火及低温回火：一般安排在磨之前。氮化：可安排在粗磨后、精磨前。时效：一次时效安排在粗加工之后；二次时效分别安排在粗加工和半精加工之后；三次时效分别安排在粗加工、半精加工和精加工之后。5）表面处理工序的安排表面镀层、发蓝、阳极氧化、喷涂或油漆等处理，通常安排在全部机加工之后；大型铸件的不加工面，常在机加工前先涂防锈漆。6）检验工序的安排重要而复杂零件的粗加工之后关键工序前后；特种检验(如x射线探伤或超声波探伤等较昂贵的检验)之前；从一车间转到另一车间之前；全部加工结束之后。3.4机械加工余量、工序尺寸及工时的确定3.4.1加工余量的确定（1）确定个加工面的加工余量：工序加工表面总加工余量工序加工余量1Φ50422Φ25130.23M16310.2（2）确定各端面工序加工余量/mm工序加工表面总加工余量工序加工余量1右端面422左端面42（3）确定各外圆面的工序加工余量/mm3.4.2机械加工余量的计算表零件表面加工方法选择加工表面形位公差加工方法加工Φ50外圆表面Ra3.2等级IT110车销粗精加工加工Φ25外圆表面Ra3.2等级IT11-0.02-0.04无车销粗精加工加工M16外圆表面Ra6.3等级无0无车端面表面Ra6.3等级IT120无车方形面表面Ra1.6等级IT70无铣削加工外圆面1、参照<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,因为其公差等级太低,可直接车加工.加工端面2、参照<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,因为其公差等级太低,可直接车加工.加工台阶面3、参照<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.Φ50mm轴的两侧面,车削公差-0.04mm.

第四章确定挂轮架轴零件的切削用量及工时定额4.1挂轮架轴车削切削用量计算本次设计的挂轮架轴零件的Φ25加工工序为粗车，首先完成底面的车销加工，端面、在车削外圆）。机床为CA6140，挂轮架轴零件装卡在三爪自定心卡盘中即可进行车削加工。确定挂轮架轴零件粗车外圆的切削用量后。所选车削刀具为YT15硬质合金可转位刀具。确定进给量f。查找相关参考文献[4]，具体数据参照文献内容查参考文献[3]，车削机床CA6140车床挂轮架轴零件进给量选择：f=0.54mm/r。计算挂轮架轴零件切削力F=3254N。选择挂轮架轴零件车床磨钝标准及耐用度。确定挂轮架轴零件切削速度v。查参相关考文献[4]，表1.0，使用YT15硬质合金切削挂轮架轴零件的速度，选择109m/min。查切挂轮架轴零件的削速度的修正系数可以得:v=109×0.80×0.65×0.81×1.15=52.8m/min。n=1000v/(πd)=1000×52.8/(π×44）=382.2r/min根据挂轮架轴零件的加工CA6140车床的车削加工转速，选择车削400r/min,实际挂轮架轴零件切削速度为：55.26m/min。校验挂轮架轴零件车削加工的机床功率。根据挂轮架轴零件切削过程中切削挂轮架轴零件功率计算公式，可以求得挂轮架轴零件车削的切削功率P=2.25KW.CA6140起、其主电机使用的功率为：7.5kw，故所选挂轮架轴零件的车削切削用量合适。最后的挂轮架轴零件切削用量根据计算可得为：a=1mm,f=0.61mm,n=400r/min,v=55.26m/min。确定挂轮架轴零件半精车的工序加工余量。所选挂轮架轴零件车削刀具为YT15硬质合金刀具，挂轮架轴零件车刀刀杆尺寸及刀片厚度均与挂轮架轴零件粗车相同。查参考文献[3]得挂轮架轴零件半精车加工余量为1.5，挂轮架轴零件切削深度a=0.75mm，将挂轮架轴零件工件车至∅38.5±0.1mm，需两次半精车，第一次半精车a=0.75,第二次半精车切削深度a=1.3/2=0.65mm。确定挂轮架轴零件车削的进给量。根据挂轮架轴零件车削加工需求参考文献[3]，由于挂轮架轴零件半精车加工，挂轮架轴零件切削力较小，故不需要校验挂轮架轴零件车削机床进给机构强度。选择挂轮架轴零件车刀磨钝标准及车削刀具的耐用度。查参相关考文献[4]最大磨钝标准为：0.4mm。耐用度为60min,确定挂轮架轴零件车削的切削速度。查相关的参考文献[4]，挂轮架轴零件车削的切削速度选择为：156m/min，V=156×0.81×1.15=145.3m/minn=1000×145.3÷3.14÷30=1541r/min查CA6140车床车削挂轮架轴零件的时候，主轴转速选择：n=1400r/min，实际挂轮架轴零件车削的切削速度v=131.88m/min。挂轮架轴零件半精加工机床，功率可不校验。最后确定挂轮架轴零件切削用量为：a=0.75mm，设计的进给量f=0.3mm/r，设转速为：n=1400r/min，最终的车削速度选择为：v=131.88m/min。4.2粗铣挂轮架铣面切削用量工时定额1、选择刀具挂轮架轴零件粗铣刀具选取，不重磨损硬质合金套式立铣刀，刀片采用YG8,，，，。2、决定挂轮架轴零件铣削的铣削用量决定面的铣削深度因为铣削加工余量大，一次加工不能完成决定多次加工的每次进给量及相对饮改的切削速度根据表查出：，则按挂轮架轴零件铣削加工的机床标准选取：＝750当＝750r/min时按机床铣削挂轮架轴零件面的标准选取：铣削加工的计算工时铣面加工的切削工时：，，，则机床的机动工时为：检验合格后即可对挂轮架轴零件的零件进行入库处理。

第五章挂轮架轴零件铣面专用夹具设计为了挂轮架轴零件的提高劳动生产率，保证挂轮架轴零件加工质量，降低挂轮架轴零件加工的劳动强度。在加工挂轮架轴时，需要设计专用夹具。机床铣削挂轮架轴零件夹具是在机械加工中设计使用的加工工艺的一种工艺装夹装备，它的主要功能是实现对挂轮架轴零件被加工面的定位和夹紧作用。通过挂轮架轴零件的夹具定位，使被加工的挂轮架轴在夹具设计中，占有相同一个比较正确的装夹加工位置；通过夹具的装夹夹紧作用，更好的克服加工中，存在的各种装夹的作用力问题，使得加工工艺中的这一正确的位置得到加工的精度等保证，从而使挂轮架轴零件加工过程能够得以顺利进行。5.1确定挂轮架轴的定位方案，选择定位元件挂轮架轴在加工面夹具，这样了可以更好的保证挂轮架轴再加工时候的相对位置精度，且具有更大的支撑面老保证加工精度要求，实现支撑刚性比较好等优点；本次设计的挂轮架轴采用底面和外圆面Φ25作为加工工艺的工艺孔来进行定位基准，挂轮架轴底面为第一定位基准；外圆面孔为第二个定位基准，它和面边的铸件边支撑原件，联合限制了X/Y方向转动自由度，所以挂轮架轴的铣削面的夹具此定位方案符合六点定位的原理，采用压板将挂轮架轴固定在相对应的夹具位置上，夹紧螺杆实现Y方向上的定位夹紧作用。5.2计算定位误差——目的是分析定位方案的可行性因为挂轮架轴定位方向与挂轮架轴加工尺寸方向垂直，且挂轮架轴被加工的表面有尺寸公差要求，但是此次公差要求不是很高，为此要加工挂轮架轴的面面，只要保证挂轮架轴的深度尺寸的公差要求达到图纸技术要求，面内部精度要求粗糙度为Ra1.6，故只需进行转角误差计算即可。=转角计算的误差很小，设计的夹具就符合定位设计的要求，故可以使用。（1）刀具误差的计算：采用四面刃立铣刀数控机床：XK147型万能铣床由文献[3]所列公式可以得查表9.4—8得其中：修正机床系数z=24代入上式，可得F=889.4N因在误差计算中切削力时，须把切削的安全系数考虑在内。误差安全系数K=其中：为基本安全系数1.5为加工性质系数1.1为刀具钝化系数1.1为断续切削系数1.1所以（2）设计铣面夹具的夹紧力的计算选用夹紧压板，：其中f为压板在夹紧面上的摩擦系数，取 F=+GG为工件自重夹紧螺钉：选择现有的标准螺钉直径M12X80mm;夹紧螺钉的疲劳极限：极限设置应力幅：夹具夹紧许用应力幅：夹紧螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为[s]=3.5~4取