ca6140车床输出轴

模具定向 0901 5 月机械设计 - 1 - 如果需要 CAD 图纸，可以留言给我，会在 第一时间发到指定邮箱 模具定向 0901 5 月机械设计 - 2 - 河南工业职业技术学院 机械加工工艺说明书 题目：“CA6140 车床输出轴”机械加工工艺规程 及工艺装备设计（5000 件中批量产） 班 级： 姓 名： 指导教师： 日期： 11 年 05 月 08 日至 05 月 13 日 模具定向 0901 5 月机械设计 - 3 - 一、设计题目 输出轴（CA6140 车床）的机械加工工艺规程及工艺装备设计。 二 、 设 计 要 求 (1) 课程设计题目：“CA6140 车床输出轴”机械加工工艺规程 (2) 生产纲领:中批生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 工件的毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程卡片 1 张 (4) 机械加工工艺卡 1 套 (5) 课程设计说明书(50008000 字) 1 份 说明书主要包括以下内容（章节） 目录 零件工艺性分析 机械加工工艺规程设计 方案综合评价与结论 体会与展望 参考文献 课程设计说明书一律用 A4 纸、纵向打印。 四、进度安排 (1) 熟悉零件,画零件图 1 天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 2.5 天 (3) 编写说明书 1.5 天 五、指导教师评语 成 绩： 模具定向 0901 5 月机械设计 - 4 - 指导教师 日期 摘要 这次设计的是 CA6140 车床输出轴，包括被加工工件的零件图、 工件的毛坯图、夹具装配图、夹具体图各一张，机械加工工艺过程 卡片和与工序卡片各一张。输出轴作为动力装置的主要零件，工艺 工装的设计与改良直接影响着其质量与性能。 本文首先介绍了输出轴的作用和工艺分析.然后，根据零件的性 质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后 拟定钻孔的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 本次课程设计主要是应用机械制造技术，是一次深入的综合性 的总复习。通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工 艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联 系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作 打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。 模具定向 0901 5 月机械设计 - 5 - 目 录 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 .1 1.1 零 件 的 用 途 .1 1.2 零 件 的 工 艺 性 .1 1.2.1 分 析 、 审 查 产 品 的 零 件 图 和 装 配 图 .1 1.2.2 零 件 的 结 构 工 艺 性 分 析 .1 1.3 确 定 零 件 的 生 产 类 型 .2 2 确 定 毛 胚 、 绘 制 毛 胚 简 图 .2 2.1 选 择 毛 胚 .2 2.2 确 定 毛 胚 的 机 械 加 工 余 量 和 尺 寸 公 差 .3 2.2.1 毛 胚 的 机 械 加 工 余 量 .3 2.2.2 毛 胚 的 尺 寸 公 差 .3 2.2.3 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 工 差 的 确 定 .4 2.2.3 绘 制 零 件 毛 坯 简 图 .5 3 拟 定 零 件 的 工 艺 路 线 .5 3.1 定 位 基 准 的 选 择 .5 3.1.1 精 基 准 的 选 择 .5 3.1.2 粗 基 准 的 选 择 .5 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 .6 3.3 工 序 的 安 排 .7 3.3.1 加 工 阶 段 的 划 分 .7 3.3.2 基 面 先 行 原 则 .8 3.3.3 先 粗 后 精 .8 3.3.4 先 面 后 孔 .8 3.4 工 序 顺 序 的 安 排 .8 3.4.1 机 械 加 工 工 序 .8 3.4.2 热 处 理 工 序 .8 模具定向 0901 5 月机械设计 - 6 - 3.5 确 定 工 艺 路 线 .9 3.6 选 择 加 工 设 备 及 刀 、 夹 、 量 具 .10 4 零 件 加 工 设 计 .10 5 夹 具 设 计 .12 5.1 计 算 夹 紧 力 并 确 定 螺 杆 的 直 径 .12 5.2 对 称 精 度 的 分 析 .13 5.3 确 定 夹 具 方 案 .13 6 设 计 心 得 .14 7 参 考 文 献 .15 模具定向 0901 5 月机械设计 - 7 - 课程设计的目的和要求 一、课程设计的目的 机械加工技术课程设计是机械加工技术课程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是学 生全面运用本课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一 次重要实践。它对于培养学生编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，为以后搞好 毕业设计和到工厂从事工艺与夹具设计具有重要意义。本课程设计的目的在于： （1） 、培养学生综合运用机械制造工艺学及相关专业课程（工程材料与热处理。机械设 计、互换性与测量技术、金属切削加工及装备等）的理论知识，结合金工实习、生产实习 中学到的实践知识，独立的分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零 件的工艺规程的能力。 （2） 、能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具 设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专 用夹具的能力。 （3） 、使学生熟悉和能够应用相关手册、标准、图表等技术资料，指导学生分析零件加 工的技术要求和本企业具备的加工条件，掌握从事工艺设计的方法和步骤。 （4） 、近进一步培养学生机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件等的基本技能。 （5） 、培养学生爱心细致、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良好习惯。 (6)培养学生接解决工艺问题的能力，为学生今后进行毕业设计和去工厂从事工艺与夹 具设计打下良好的基础。 二、课程设计的要求 本科程设计要求就一个中等复杂程度的零件编制一套机械加工工艺规程，并撰写设计说 明书。学生应在教师的指导下，认真的、有计划的、独立按时完成设计任务。学生对待自 己的设计任务必须如同在工厂接受设计任务一样，对于自己所做的技术方案、数据选择和 计算结果必须高度负责，注意理论和实践相结合，以期使整个设计技术上是先进的、在经 济上是合理的、在生产中是可行的。 设计题目： 生产纲领： 生产类型： 具体要求： 产品零件图 1 张 产品毛坯图 1 张 机械加工工工艺过程卡片 1 套 机械加工工序卡片 1 套 模具定向 0901 5 月机械设计 - 8 - 课程设计说明书（5000-8000 字） 1 份 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 1.1 零 件 的 用 途 题目所给定的零件为输出轴，其主要作用，一是传递转矩，使主轴获得旋转的动力； 二是工作过程中经常承受载荷；三是支撑传动零部件。 图 1-1 所示为输出轴的零件图。结合图分析可得，80mm 孔与动力源（电动机主轴等） 配合起定心作用，用 10-20mm 销将动力传至该轴，再由 55mm 处通过键将动力输出， A、B 是两段支轴颈。 图 1-1 输出轴零件图 1.2 零 件 的 工 艺 性 1.2.1 分 析 、 审 查 产 品 的 零 件 图 和 装 配 图 制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。了解该零件在部件 中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的 措施加以保证。 1.2.2 零 件 的 结 构 工 艺 性 分 析 所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性与 经济性。 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有 55、60、65、75、176 的外圆柱面，50、80、104 的内圆柱表面，10 个 20 的通孔，2 个 8 的斜孔。 模具定向 0901 5 月机械设计 - 9 - 图中所给的尺寸精度高，大部分是 IT6 级；粗糙度方面表现在键槽两侧面、80 内圆 柱表面为 Ra3.2um, 55 外圆柱面、大端端面为 Ra1.6um, 60、75 外圆柱面为 Ra0.8um，其余为 Ra6.3um，要求不高；位置要求较严格，表现在 55 的左端面、80 内 孔圆柱面对 75、60 外圆轴线的跳动量为 0.04mm, 25 孔的轴线对 80 内孔轴线的位 置度为 0.05mm,键槽对 55 外圆轴线的对称度为 0.08mm；热处理方面需要调质处理，到 200HBW，保持均匀。 通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整 个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 1.3 确 定 零 件 的 生 产 类 型 题目给出，该输出轴材料为 45 钢。根据公式质量公式，可计算输出轴重量为 15.7kg，查表可知，输出轴属于重型零件，则该零件的生产类型为中批量生产。 2 确 定 毛 胚 、 绘 制 毛 胚 简 图 2.1 选 择 毛 胚 毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的 阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易、工序数量的多 少有直接影响。因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确 定也是一个非常重要的问题。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料 的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可 能性，毛坯的种类包括：铸件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。根据零 件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大， 这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和 抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。材料为 45 钢，锻造时应安排 人工调质处理 200HBS。 模具定向 0901 5 月机械设计 - 10 - 2.2 确 定 毛 胚 的 机 械 加 工 余 量 和 尺 寸 公 差 2.2.1 毛 胚 的 机 械 加 工 余 量 由表 2-1 至表 2-5 可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 该锻件的尺寸公差等级为 IT7-13 级。加工精度要求高的地方，例如：粗，h10,IT9- IT10 (6.3-3.2)；精，h8 IT7-IT8, (1.6-0.8)。 根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面都留有加 工余量 4mm，因此为圆柱所以保留加工余量为 8mm。 表 2-1 加工余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 80+0.042/+0.012 75 mm G 5 mm 65+0.023/+0.003 65 mm G 5 mm 60+0.065/+0.045 60 mm G 10 mm 55+0.023/+0.003 55 mm G 15 mm 197 197 mm H 3 mm 锻件直接锻造出此大概形状，用查表法确定各个加工的总余量如上图所示。 2.2.2 毛 胚 的 尺 寸 公 差 锻件主要尺寸的公差如下表所示： 表 2-2 主要毛坯尺寸及公差（mm） 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT 锻件的长度尺寸 127 3 130 4 锻件的长度尺寸 30 3 33 3.6 锻件的宽度尺寸 176 各阶梯圆柱尺寸 55 15 70 3.2 外圆柱面 60 60 10 70 3.2 外圆柱面 65 65 5 70 3.2 外圆柱面 75 75 5 80 3.2 模具定向 0901 5 月机械设计 - 11 - 2.2.3 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 工 差 的 确 定 根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工 余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸总结如下： 1）外圆柱面 55（毛坯 17.1 70） 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精车 1.0 IT6 55 1.6 半精车 1.1 IT10 56 3.2 粗车 15 IT12 57.9 6.3 2）外圆柱面 60（毛坯 12.1 70） 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精车 1.0 IT6 60 1.6 半精车 1.1 IT10 61 3.2 粗车 10 IT12 62.9 6.3 3）外圆柱面 65（毛坯 7.5 70） 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精车 1.0 IT6 65 1.6 半精车 1.1 IT10 66 3.2 粗车 5 IT12 67.9 6.3 4)外圆柱面 75(毛坯 7.5 80) 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精车 1.0 IT6 75 1.6 半精车 1.1 IT10 76 3.2 粗车 5 IT12 77.9 6.3 5)加工通孔 20 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 铰 10 IT7 20 1.6 扩 9.9 IT9 19.8 3.2 钻 9 IT12 18 6.3 6)加工键槽 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精铣 IT9 16 1.6 粗铣 IT12 12 3.2 模具定向 0901 5 月机械设计 - 12 - 2.2.3 绘制零件毛坯简图 图 2-1 零件毛坯图 3 拟 定 零 件 的 工 艺 路 线 3.1 定 位 基 准 的 选 择 3.1.1 精 基 准 的 选 择 选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的 方便可靠。其选择的原则如下：1、基准重合原则；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 应能保证工件定位准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构 简单适用。 精基准的选择：加工输出轴，通过了解零件结构特点和加工精度要求，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 比较简单，可靠，操作方便，使用夹具即可。利用钻顶尖孔可以对精加工面进行自由度的 限制确保加工达到要求精度。 3.1.2 粗 基 准 的 选 择 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准： 1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；2 保证定位准确、夹紧可 靠。 模具定向 0901 5 月机械设计 - 13 - 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加 工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性， 而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。由于方法的多种多样， 工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。 根据输出轴零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工 方法，如下表所示： 表 3-1 加工方案 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra/um 加工方案 55 外圆柱表面 IT6 1.6 粗车-半精车-精车 60 外圆柱面 IT6 0.8 粗车-半精车-精车 60 外圆柱面 IT6 1.6 粗车-半精车-精车 75 外圆柱面 IT6 0.8 粗车-半精车-精车 50 内圆柱面 自由公差 6.3 粗铣 80 孔 IT7 3.2 钻孔-车孔-铰孔 80 孔 自由公差 6.3 钻孔-车孔 20 通孔 IT7 3.2 钻孔-铰孔 8 斜孔 IT7 3.2 钻孔 左端面 自由公差 6.3 粗车 右端面 IT6 1.6 粗车-精车 键槽 IT9 3.2 粗铣-精铣 倒角 自由公差 6.3 模具定向 0901 5 月机械设计 - 14 - 3.3 工 序 的 安 排 3.3.1 加 工 阶 段 的 划 分 当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步 达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可 以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。 粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成 品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后 续工序提供精基准。 半精加工阶段：其任务是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加 工做好准备。 精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工 余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙 度要求，主要目标是全面保证加工质量。 3.3.2 基 面 先 行 原 则 该 零 件 进 行 加 工 时 ， 要 将 端 面 先 加 工 ， 再 以 左 端 面 、 外 圆 柱 面 为 基 准 来 加 工 ， 因 为 左 端 面 和 55 外 圆 柱 面 为 后 续 精 基 准 表 面 加 工 而 设 定 的 ， 才 能 使 定 位 基 准 更 准 确 ， 从 而 保 证 各 位 置 精 度 的 要 求 ， 然 后 再 把 其 余 部 分 加 工 出 来 。 3.3.3 先 粗 后 精 即 要 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 再 安 排 精 加 工 工 序 ， 粗 车 将 在 较 短 时 间 内 将 工 件 表 面 上 的 大 部 分 余 量 切 掉 ， 一 方 面 提 高 金 属 切 削 效 率 ， 另 一 方 面 满 足 精 车 的 余 量 均 匀 性 要 求 ， 若 粗 车 后 留 余 量 的 均 匀 性 满 足 不 了 精 加 工 的 要 求 时 ， 则 要 安 排 半 精 车 ， 以 此 为 精 车 做 准 备 。 3.3.4 先 面 后 孔 对 该 零 件 应 该 先 加 工 平 面 ， 后 加 工 孔 ， 这 样 安 排 加 工 顺 序 ， 一 方 面 是 利 用 加 工 过 的 平 面 定 位 ， 稳 定 可 靠 ， 另 一 方 面 是 在 加 工 过 的 平 面 上 加 工 孔 ， 比 较 容 易 ， 并 能 提 高 孔 的 加 工 精 度 ， 所 以 对 于 CA6140 车 床 输 出 轴 来 讲 先 加 工 75 外 圆 柱 面 ， 做 为 定 位 基 准 再 来 加 工 其 余 各 孔 。 模具定向 0901 5 月机械设计 - 15 - 3.4 工 序 顺 序 的 安 排 3.4.1 机 械 加 工 工 序 工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工 序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减 少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多 的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使 每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要 求低些。 综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散。 辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除锈，退磁，检验等。 3.4.2 热 处 理 工 序 热处理的目的是提高材料力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能，热处理主 要分预备热处理，最终热处理和内应力处理等，本零件 CA6140 车床输出轴材料为 45 钢， 在加工过程中预备热是消除零件的内应力，在毛坯锻造之后。最终热处理在半精车之后精 车之前，按规范在 840温度中保持 30 分钟释放应力。 3.5 确 定 工 艺 路 线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了输出轴的工艺路线。 表 3-2 输出轴的工艺路线 工序号 工序名称 工 序 内 容 1 锻造 锻造毛胚 2 热处理 正火（消除内应力） 3 铣削 铣两端面,并打中心孔 4 车削 粗车外轮廓 5 热处理 调质 220240HBS 6 钳工 修研两端中心孔 7 钻削 大端面钻 50mm 孔 8 钻削 大端面打中心孔 模具定向 0901 5 月机械设计 - 16 - 9 镗削 粗镗 80mm、104mm 的孔 10 车削 精车 A、B、C 各台阶面，倒角 145 11 镗削 精镗 80mm 孔，孔口倒角 145 12 扩孔 钻扩铰 10-20mm 孔，孔口倒角 145 13 钻削 钻 2-8mm 孔 14 钳工 划键槽加工线 15 铣削 铣键槽 16 钳工 钳去毛刺 17 去毛刺 去除全部毛刺 18 终检 按零件图样要求全面检查 3.6 选 择 加 工 设 备 及 刀 、 夹 、 量 具 由于生产类型大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产 方式为以通用机床及专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床的的 装卸及各机床间的传送均由工人完成。 车各外圆时，多是用车床完成，夹紧方案为专用车夹具及三爪卡盘定位。铣键槽也可 以用车床完成。只有钻孔 10-20-0.019/-0.042 和孔 2-8 时要求工人自己设计夹具在 钻床上完成，量具选用游标卡尺即可。 工序 12 钻孔 10-20-0.019/-0.042，孔倒角为 1*45 度 要分钻，扩，铰三道工序才 能达到 20-0.019/-0.042 的要求所以选用角铢式钻床夹具。选用锥柄麻花钻，锥柄扩孔 复合钻，扩孔是倒角。选用锥柄机用铰刀，专用夹具。快换夹头，游标卡尺。 工序 13 钻孔 2-8 选用人工设计夹具锥柄麻花钻一次性加工完毕。 4 零 件 加 工 设 计 表 4-1 粗车外圆进给量查表结果 粗车外圆 Ap(mm) F(mm/r) V(mm/r) 75 5 0.5 38 65 5 0.5 38 60 5 0.5 38 55 3 0.4 44 半精车外圆 75 3 0.7 31 65 3 0.7 31 模具定向 0901 5 月机械设计 - 17 - 60 3 0.7 31 55 3 0.7 31 精车外圆 75 3 0.4 44 65 3 0.4 44 60 3 0.4 44 55 3 0.4 44 以上 f 为进给量 ap 为深度 v 是速度 粗车外圆 75 时 同上可得： 38=75nn115 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 粗车外圆 65 时 38=3.1465nn186 取 n=126 v=3.1465126=25 mm/r 粗车外圆 60 时 38=3.1460nn201 取 n=287 v=3.1460287=54 mm/r 粗车外圆 55 时 44=3.1455nn254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 半精加工外圆 75 时 31=3.1475nn131 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 半精加工外圆 65 时 31=3.1465nn151 取 n=126 v=3.1465126=25mm/r 半精加工外圆 60 时 31=3.1460nn164 取 n=126 v=3.1460126=23mm/r 半精加工外圆 55 时 31=3.1455nn179 取 n=126 v=3.1455126=21mm/r 精加工外圆 75 时 44=3.1475nn186 取 n=126 v=3.1475126=29mm/r 精加工外圆 65 时 44=3.1465nn215 取 n=215 v=3.1465215=43mm/r 精加工外圆 60 时 44=3.1460nn233 取 n=287 v=3.1460287=54mm/r 精加工外圆 55 时 44=3.1455nn254 取 n=287 v=3.1455287=49mm/r 模具定向 0901 5 月机械设计 - 18 - 钻孔 10-20-0.019/-0.042：通过计算可得 粗钻 n=1000r/min f=0.3mm/r v=24m/min ap=3.5mm/r 扩孔 n=630r/min f=0.3mm/r v=15.6m/min ap=0.45mm/r 铰孔 n=1000r/min f=0.3mm/r v=15.8m/min ap=0.05mm/r 镗孔 50 80+0.042/+0.012 104 粗镗时 ap=2.75 v=0.4m/s f=0.2mm/r N=1000v/d n1=100024/3.1450r/m=152r/min n2=100024/3.1480r/m=95r/min n3=100024/3.14104r/m=75r/min 半精镗 80+0.042/0.0 ap=2.05 v=1.2m/s f=0.12mm/r n=100072/3.1480r/m=286r/min 精镗 80+0.042/0.012 时 ap=0.25 v=1.8m/s f=0.05mm/r n=1000108/3.1480r/m=429r/min 5 夹 具 设 计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地 运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提 高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合 理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。 同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 本次的设计的夹具是第 13 道工序-2-8 的斜孔粗钻该夹具使用于 Z302 钻床。 5.1 计 算 夹 紧 力 并 确 定 螺 杆 的 直 径 查表可知，因为夹具的夹紧力与切削方向相反，实际所需要夹紧力 F 夹与切削力 F 之 间的关系 F 夹=KF 式中 K 为安全系数，当夹紧力与切削力方向相反时，取 K=3 当前面的计算可知 F 夹=KF=32616=7848N 查表，从强度考虑，因为一个 M10 的螺栓能承受 3924N 的许用夹紧力，所以用 M10 的 螺栓完全能满足强度要求。但是从夹具的刚度及整体结构的对称性考虑，这里选用 M16 的 模具定向 0901 5 月机械设计 - 19 - 螺栓。 5.2 对 称 精 度 的 分 析 2-8mm 孔是在一次装夹下完成加工的，它们之间的位置精度由钻模套保证。查表， 取公差等级的 1/4，即夹具尺寸公差为0.125mm。 同理，14 的孔，故取夹具钻模板上相应的钻套孔相距 760.013mm 查表可取： 衬套与夹具体模板的配合为 H7/r6 钻套，扩孔套和铰套与衬套的配合为 H7/g6 钻，扩孔时刀具与导套内孔的配合 F8/h6 5.3 确 定 夹 具 方 案 这道工序所加工的两个孔为斜孔与水平面夹角为 30 度两孔对称分布，在加工时应使此 两孔的中心线与水平面垂直工件与夹具体底座成 45 度。 根据工件的结构特点看，装夹方案如下图。如图所示：用两个凸台夹住零件，V 型块 限制其自由度，用螺栓将 V 型块固定在凸台上。夹具体的钻模板设计为铰链式钻模板并且 带有特殊钻套，以有利于对工件的加工夹紧机构为移动式压板，置于斜孔两侧不会影响孔 的加工。具体的图形布局方案见夹具装配图。 模具定向 0901 5 月机械设计 - 20 - 6 设 计 心 得 本次的机械制造工艺课程设计，使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论， 并能结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计 一个中等复杂程度零件（输出轴）的工艺规程的能力和学到了夹具设计的基本原理和方法， 拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，培养了我的熟悉并运用有关手册、规范、 图表等技术资料的能力，进一步培养了我的识图、制图、图表和编写技术文件等基本技能， 提高了我的思考、解决问题以及创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。 在这次设计中我遇到不少难以解决的问题，比如：夹具的设计问题、CAD 的绘图问题 以及说明书的编写问题。通过对这些问题的认识，我知道自己的一些薄弱环节；也通过解 决这些问题，我更进一步的对所学专业知识的巩固加深。而这些问题让我又重新温习了书 本上的内容，我明白了不论什么时候不管干什么事总是离不开书本，不管什么时候从书上 我们总可以找得到我们想要的东西。书上的东西永远是基础的，而基础正是向更深的领域 迈进，没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。所谓“温故而知新” ，在这些知识 的基础上还明白了许多课本所未涉及的知识，令人振奋！ 在这一周里，通过老师的细心指导，在同学的积极帮助和我的不懈努力下，我完成了 这个重要的课程设计。本次的课程设计，老师要求得很严格，很感谢老师对我们辛勤的辅 导，也感谢帮助我的同学们。 模具定向 0901 5 月机械设计 - 21 - 7 参 考 文 献 1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，1991 2 弈继昌主编. 机械制造工艺学及夹具设计. 中国人民出版社，1991 3李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，1993 4黄健求主编.机械制造技术基础.机械工业出版社，2005 5黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，2004 6田春霞主编.数控加工工艺.北京：机械工业出版社，2006 7崇 凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社，2006 8 黄云清主编.公差配合与测量技术.北京：机械工业出版社，2001 9司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础. 高等教育出版社，1991 10 秦国华、张卫红主编 机床夹具的现代设计方法 航空工业出版社 2006