机械制造技术课程设计-CA6140轴机械加工工艺规程及铣键槽夹具设计.docx

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1、序言1第1章工艺规程制定211机械加工工艺规程制订21. 2机械加工工艺规程的组成21.3制订机械加工工艺规程的原始资料2第2章轴零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的分析3第3章工艺规程设计43.1 确定毛坯制造形式43.2 基面的选择43.2.1 粗基准的选择原则43.2.2 精基准选择的原则43.3 确定各工序的加工余量53.4 制订工艺路线5第4章确定切削用量以及时间定额6第5章铳键槽夹具设计145.1 问题的指出145.2 定位基准的选择145.3 切削力和夹紧力的计算145.4 定位误差分析155.5 定位键与对刀装置设计165.6 夹具工作原理18参考文献19致谢20机械

2、制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。轴的加工工艺规程的工艺设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题。本次设计也要培养自

3、己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本设计选用轴来进行工艺编制，以设计手册与国家标准为附来进行详细说明。第1章工艺规程制定1.1 机械加工工艺规程制订1、工艺规程规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。2、制订工艺规程的原则保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。3、制订工艺规程的原始资料4、制订工艺规程的程序计算生产纲领，确定生产类型；分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查；确定毛坯的种类、

4、形状、尺寸及精度；拟订工艺路线（划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等）；进行工序设计（确定各工序加工余量、工序尺寸及公差，选择工艺装备，计算时间定额等；确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。1.2 机械加工工艺规程的组成工艺过程由若干个按着一定顺序排列的工序组成。工序是工艺过程的基本单元，也是生产组织和计划的基本单元。工序又可细分为若干个安装、工位及工步等。1、工序一个或一组人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的一部分工艺过程。2、安装工件经一次装夹后所完成的那一部分工序3、工位为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与

5、夹具或设备的可动部分相对刀具或设备的固定部分占据每一位置所完成的那部分工序。4、工步在加工表面和加工工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序5、走刀在一个工步内当被加工表面的切削余量较大，需分几次切削时，则每进行一次切削称为一次走刀。1.3 制订机械加工工艺规程的原始资料产品装配图及零件图；产品质量的验收标准；产品的生产纲领及生产类型；原材料及毛坯的生产水平；现场生产条件（机床设备与工艺装备、工人技术水平等）；国内外有关工艺、技术发展状况。第2章轴零件的分析2.1 零件的作用题目所给的零件是轴，轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直

6、径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。图2-1CA6140轴零件图2.2 零件的分析轴共有三组加工表面，其相互有一定关联要求，具体分析如下:1、以外圆为基准的一组加工表面这一组加工表面包括：轴左右两端面及中心孔。2、以两中心孔为基准的一组加工表面这一组加工表面有：各外圆及端面。3、以两70外圆为基准的一组加工表面这一组加工表面有：70x20键槽；90x18键槽第3章工艺规程设计3.1 确定毛坯制造形式零件材料为45钢，特性为中碳调质结构钢,考虑到中碳调质结构钢的抗缺口敏感性，减震性和耐优良等特点,因此应该选用锻件，以便使开合螺母在使用中耐磨性良好，保证零件工作可靠，由于零件生产批量为中大批量，

7、而且模锻，免除了砂模和制模的设备，以及减少了锻工车间的面积，生产成本就有了降低，这样得来的锻件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因此采用模锻,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的。3.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。3.2.1 粗基准的选择原则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，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2 .如果必须

8、首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3 .如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4 .选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5 .粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由粗基准选择原则及轴零件图知，选用轴外圆作为定位粗基准。3.2.2 精基准选择的原则1 .用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2 .当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一咒以免生产基准转换误差。3 .当精加工或光整加工工序要求加工余

9、量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4 .为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5 .有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及轴零件图知，选择轴两端中心孔作为定位精基准。3.3 确定各工序的加工余量由机械制造工艺设计简明手册表2.2-34、表2.2-35及轴零件图知，轴外圆毛坯为90mm,两端面加工余量4.5mm,故轴的毛坯尺寸为90mm360mm。3.4 制订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何

10、形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工件集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案工序01：棒料90mmX360mm工序02：淬火处理HRC4550工序03：车右端面；钻中心孔工序04：车左端面；钻中心孔工序05：粗车各外圆，留加工余量3mm（除84外圆、65外圆）工序06：半精车各外圆，留加工余量Imm（除84外圆、65外圆）；车4x0.4退刀槽；倒角C2工序07：精车中75h6外圆；精车60h6外圆；精车中84左端面工序08：磨70h6外圆工序09：铳

11、70x20键槽；铳90x18键槽工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求工序12：包装、入库第4章确定切削用量以及时间定额工序03：车右端面；钻中心孔工步一：车右端面1 .确定切削深度外右端面，单边加工余量Z=4.5m,由零件图知，右端面表面粗糙度Ra12.5,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步粗车即可满足其精度要求，故ap=4.5mm2 .确定进给量f根据表1.4,/=0.0286.33mmr按CA6040型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择了=0.8Imm/r3 .确定切削速度U切削速度的修正系数为ksv=0.8,ktx,=0.65,kk=0.81,Atv=1.15,攵M

12、r二脑二1(均见表1.28),=500.80.650.811.15mmin24mminIOoOVJooOX24dr90r/min85rmin按CA6140机床的转速俵428）,选择=80rmin4 .确定车右端面的基本时间+/2+/34=tj(23)=-+(23)=(6.57.5)mmtgkrtg45o%=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.22知，4=5式中=7mm,I2=4mm,Z3=5f=0.81mmr,=80rmin,=24mmin,走刀次数i=1_45+7+4+5XImInXo.941minJ30.8180工步二：钻中心孔工序04：车左端面；钻中心孔与工序03计算

13、相同工序05：粗车各外圆，留加工余量3mm（除中84外圆、65外圆）1 .确定切削深度.各外圆，粗车单边加工余量Z=15mm,故品=1.5mm2 .确定进给量f根据表1.4,=0.0286.33mr按CA6040型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择了=0.8Imm/r3 .确定切削速度U切削速度的修正系数为七=0.8,绘=0.65,演=0.81,%=1.15,人心,=4,=1.0(均见表1.28),=500.80.650.811.15mmin24mmin按CA6140机床的转速（表4.2-8）,选择=IoOrmin4 .确定车各外圆的基本时间1=+1+2+Z3乙=4+(23)=-+(23)

14、=(3.54.5)mm“tg45o2=3-54为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，4=5走刀长度/=35Imm式中=4mm,I2=4mm,3=5f=0.81mmr,n=100rmin,=24mmin,走刀次数i=2T=-X2min8.988miny30.81100工序06：半精车各外圆，留加工余量Imm（除中84外圆、65外圆）；车4x0.4退刀槽；倒角C2工步一：半精车各外圆，留加工余量Imm（除84外圆、65外圆）1 .确定切削深度.各外圆，半精车单边加工余量Z=1Omm,故Qp=1Omm2 .确定进给量/根据表1.4,/=0.0286.33mmr按CA6040型卧

15、式车床的进给量(表4.2-9),选择=0.66mmr3 .确定切削速度U切削速度的修正系数为ksv=0.8,ktv=0.65,kkn=0.81,=1.15,kMv=kkv=.0(均见表1.28),=700.80.650.811.15mmin34mmin按CA6140机床的转速（表428）,选择=125rmin4 .确定半精车各外圆的基本时间1=/+1+2+Z3=4+(2-3)=-(23)=(3.04.0)mm吆除tg45o4=35g为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，Z3=5走刀长度/=(351-20-54)mm=277mm式中1=4mm,I2=4mm,.=5,f=0.66mmr,n=125rmin,=34mmin,走刀次