汽車傳動軸的設(shè)計與加工設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 汽車傳動軸的設(shè)計與加工 學 院 工業(yè)制造學院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學生姓名 學 號 年級 指導教師 職稱 二 0 一五 年 四 月二十九日 院學士學位論文（設(shè)計） I 汽車傳動軸的設(shè)計與加工 專 業(yè)： 學 號： 學 生： 指導教師： 摘要： 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時 間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。 關(guān)鍵詞： 工藝過程；毛坯；進給量；走刀長度； 院學士學位論文（設(shè)計） he in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of of 院學士學位論文（設(shè)計） 錄 緒論 ............................................................................ 1 1. 選題的意義 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 2. 夾具的發(fā)展方向 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。 3. 本章小結(jié) ..................................................................... 6 4. 汽車傳動軸 的加工工藝規(guī)程設(shè)計 ................................................. 8 車傳動軸 的作用 ......................................................... 9 車傳動軸的技術(shù)要求 .............................................. 10 車傳動軸 的工藝分析 ................................................... 11 定 毛坯，繪制毛坯簡圖 ................................................. 11 擇毛坯 .......................................................... 12 定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 .................................. 12 定汽車傳動軸工藝路線 ................................. 1錯誤 !未定義書簽。 位基準的選擇 .................................... 1錯誤 !未定義書簽。 基準的選擇 ...................................................... 15 基準的選擇 ...................................................... 16 加工方法的確定 .................................................. 17 ......................................................... 18 ....................................................... 19 ......................................................... 20 械加工工序 ...................................................... 21 處理工序 ........................................................ 22 助工序 .......................................................... 22 5. 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 ................................... 2錯誤 !未定義書簽。 床設(shè)備的選用 ........................................ 2錯誤 !未定義書簽。 藝裝備的選用 ........................................ 2錯誤 !未定義書簽。 6. 切削用量與時間定額的計算 ................................... 2錯誤 !未定義書簽。 院學士學位論文（設(shè)計） . 夾具設(shè)計 ................................................................... 24 題的提出 ............................................................. 25 位方案 .............................................................. 26 緊機構(gòu) .............................................................. 27 具與機床的聯(lián)接元件 .................................................. 28 位誤差分析 .......................................................... 28 削力及夾緊力的計算 .................................................. 29 結(jié)論 ........................................................................... 30 參考文獻 ....................................................................... 31 致謝 ........................................................................... 32 院學士學位論文（設(shè)計） 1 緒論 1 選題的意義 當人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的基本領(lǐng)域，正吹著改革之風。 一項優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復雜的，不規(guī)則的汽車傳動軸類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準備工作量的 50%— 80%。生產(chǎn)設(shè)計階段，對夾具的選擇和設(shè)計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設(shè)備及各類工藝 參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 如今，制造商們需要供應(yīng)商提供一步到位服務(wù)，他們要求世界范圍內(nèi)的當?shù)毓?yīng)商能夠支持全球化生產(chǎn)。他們堅持與供應(yīng)商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時間的對策。那些制作夾具的人，必須采用與制作價值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。 2 夾具的發(fā)展方向 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā) 展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 一、高精度 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達± 5μ m，00行度高達 00國 美樂）公司制造的42等高誤差為± 密平口鉗的平行度和垂直度在 5μ m 以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達± 5μ m；瑞士 X 學院學士學位論文（設(shè)計） 2 柔性夾具的重復定位精度高達 2～ 5μ m。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 二、高效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用 1～ 2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝 與調(diào)整夾具的時間，瑞典 3可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國 金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)， 1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。 利用模塊化設(shè)計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用 建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 四、通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系 統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國 美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用的價值。 院學士學位論文（設(shè)計） 3 3 本章小結(jié) 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工 各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。 自 20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 4 汽車傳動軸的工藝規(guī)程設(shè)計 車傳動軸的作用 該零件為汽車傳動軸，是汽車傳動總成中的零件圖、毛坯圖分別如附圖 1、附圖 2所示。 （附圖 1 零件圖） 院學士學位論文（設(shè)計） 4 （附圖 2 毛坯圖） 車傳動軸的技術(shù)要求 汽車傳動軸的技術(shù)要求見表 車傳動軸 技術(shù)要求 加工表面 偏差 差及精度等級 粗糙度 m 形位公差 /0? 外圓 30? 外圓 2? 的外圓 42? 外圓 25? 外圓 20? 外圓 車傳動軸工藝分析 分析可知本零件材料為 45鋼。 該零件具有較高的強度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。汽車傳動軸具有幾組外圓表面，他們之間有一定的位置要求。 院學士學位論文（設(shè)計） 5 由零件圖可知， ? ， ? ， ? 外圓的中心線是主要的設(shè)計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組： 1. ? 外圓 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： ? ， ? ， ? 外圓的車削加工及端面和倒角。 8處的銑削加工 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關(guān)面和孔加工精度及機 床所能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機床上加工。 定毛坯 、繪制毛坯簡圖 擇毛坯 根據(jù)零件差資料知：零件材料確定毛坯為鍛打毛坯，通過計算和查 詢資料可知，毛坯重量約為 產(chǎn)類型為中小批量，可采用金屬型鍛造毛坯。 定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 零件基本尺寸在 70— 300 之間，由表 2知，差得該鍛件的尺寸公差等級 8～ 10 級。由表 2知，加工余量等級 G 級，故 0 級， 表 查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 ? 外圓 Φ 20 H 側(cè)加工（取下行值） ? 外圓 Φ 30 H 側(cè)加工（取下行值） 院學士學位論文（設(shè)計） 6 ? 外圓 Φ 32 H 側(cè)加工（取下行值） 42? 外圓 42? G 側(cè)加工（取下行值） 25? 外圓 25? G 側(cè)加工（取下行值） ? 外圓 20? H 側(cè)加工（取下行值 定汽車傳動軸工藝路線 位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 基準的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面 的設(shè)計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設(shè)計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇 ? 外圓 和 ? 的外圓作為精基準。 基準的選擇 對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應(yīng)選擇這些不加工 的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應(yīng)當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，汽車傳動軸以外圓作為粗基準。 院學士學位論文（設(shè)計） 7 面、孔加工方法的確定 根據(jù)汽車傳動軸零件圖上各加工表面的尺 寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表 表 車傳動軸各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等級 粗糙度 加工方案 備注 ? 外圓 車、精車 ? 外圓 車、精車 ? 外圓 車、精車 42? 外圓 車 25? 外圓 車、精車 ? 外圓 車、精車 工階段的劃分 該汽車傳動軸的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個階段。 加工過程中，首先加工面，然后銑扁位，銑花鍵槽，最后加工各細節(jié)部分（鉆、絞孔等） 序的集中與分散 該零件選用工序集中原則安排汽車傳動軸的加工工序。該汽車傳動軸的生產(chǎn)類型是中、小批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許 多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 院學士學位論文（設(shè)計） 8 序順序的安排 械加工工序 遵循“先基準后其他”原則 、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、 “先面后孔”原則。制定機械加工工序如下： 工序 10：鍛打毛坯料 490X∮ 45 工序 20：調(diào)質(zhì)處理 序 30：粗車左端外圓 ? ， ? ， ? 及端面及倒角 工序 40：調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓 5,42 ????? 外圓端面及倒角 工序 50：調(diào)頭裝夾，精車左端外圓 ? ， ? ， ? 至尺寸 工序 60：調(diào)頭裝夾，精車右端外圓 5,42 ????? 外圓端面 工序 70：銑外花鍵 工序 80：銑深度 4工序 90：鉆、絞左端外圓面 ? 直孔 工序 100：鉆、絞左端外圓面 ? 直孔 工序 110：去毛刺倒棱角 工序 120：檢驗 工序 130：入庫 院學士學位論文（設(shè)計） 9 處理工序 加工之前進行熱處理。 助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該汽車傳動軸工序的安排順序為：熱處理（時效處理） —— 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 —— 主要表面半精加工和次要表面加工 —— 主要表面精加工。 定加工路線 在綜合考慮上述工序安排的原則基礎(chǔ)上，由表 院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 汽車傳動軸 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 45# 毛 坯 種 類 鍛打料 毛坯外形尺寸 490X∮ 45 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鍛打 鍛打毛坯料 490X∮ 45 鍛造 壓力機 20 熱處理 調(diào)質(zhì)處理 處理 熱處理 爐 布氏硬度計 30 車 粗車左端外圓 ? ， ? ，? 及端面及倒角 金工 標卡尺、外圓車刀 院學士學位論文（設(shè)計） 10 40 車 調(diào)頭裝夾，5,42 ????? 外圓端面及倒角 金工 標卡尺、外圓車刀 50 車 調(diào)頭裝夾，精車左端外圓 ? ，? ， ? 至尺寸 金工 標卡尺、外圓車刀 60 車 調(diào)頭裝夾，5,42 ????? 外圓端面 金工 標卡尺、外圓車刀 70 銑 銑外花鍵 金工 標卡尺、銑刀 80 銑 銑深度 4位 金工 扁位夾具、游標卡尺 90 鉆 鉆、? 直孔 金工 5機用鉸刀 100 鉆 鉆、絞左端外圓面 ? 直孔 金工 5機用鉸刀 110 鉗 去毛刺倒棱角 裝配 鉗工臺、平板銼 120 檢 檢驗 質(zhì)檢 塞規(guī)、卡尺、百分表、內(nèi)徑千分尺、游標卡尺等 130 倉庫 入庫 倉庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 院學士學位論文（設(shè)計） 11 5 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 床設(shè)備的選用 在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設(shè) 備和組合機床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機床型號，所選用的組合機床應(yīng)提出機床特征，如“四面組合機床”。主要以由表 出。 藝裝備的選用 工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)簡要寫出它們的名稱，如“鉆頭”、“百分表”、“車床夾具”等。 刀具、量具以在 零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具。 6 切削用量、時間定額的計算 ? ， ? ， ? 及端面及倒角 本工序為粗車左端外圓 ? ， ? ， ? 及端面及倒角 的工 序，我們選擇機床：普通車床 率 P=13 刀具：選 用高速鋼外圓車刀， 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 39，刀具數(shù)據(jù)如下： d=16 20z? 2251)車削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 27可知 — 2 這里取 )選擇進給量 經(jīng)過查表可知： 院學士學位論文（設(shè)計） 12 3)選擇車削的速度 經(jīng)查表 可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m?? 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0?? ? ??4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導》表 5 可知： ? ? ? ?1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ??所以， 1590 1 . 6 5 m i ? ?5)計算車削力 根據(jù)實際工況， 我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z?? 式中： ??所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z??0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N?? ? ? ? ? ? ??6)校核機床功率 院學士學位論文（設(shè)計） 13 查《切削用量簡明手冊》表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w?? ? ? ?所以，機床的功率足夠； 頭裝夾，粗車右端外圓 5,42 ????? 外圓端面及倒角 1） 確定背吃刀量于粗加工單邊余量為 在一次走刀內(nèi)完成，故 2 ）確定進給量 f 。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀 桿尺寸為516 ??? ， ? 以及工件直徑為 0~20 時 按 床說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù) 床說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力 530。 當鋼的強度 10~680??， ?， ， ??? 455 （預計）時，進給力為 820? 。 切削時.1?0.1? 11.1???由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故選 進給量可用。 3）確定切削速度 院學士學位論文（設(shè)計） 14 當用 15質(zhì)合金車刀加工 00~630??鋼料， ?，，切削速度 09 4） 選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得， 車刀后刀面最大磨損量取為 為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60 5） 確定車削速度削用量簡明手冊》表 公式計算：10000?= 根據(jù)一下公式，可得：1000 30075????機動T= m 9*0* ?? 頭裝夾，精車左端外圓 ? ， ? ， ? 至尺寸 1） 確定背吃刀量于粗加工單邊余量為 在一次走刀內(nèi)完成，故 2 ）確定進給量 f 。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為516 ??? ， ? 以及工件直徑為 0~20 時 按 床說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù) 床說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力 530。 院學士學位論文（設(shè)計） 15 當鋼的強度 10~680??， ?， ， ??? 455 （預計）時，進給力為 820? 。 切削時.1?0.1? 11.1???由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故選 進給量可用。 3）確定切削速度5質(zhì)合金車刀加工 00~630??鋼料， ?，，切削速度 09 4） 選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得， 車刀后刀面最大磨損量取為 為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命 T=60 5） 確定車削速度削用量簡明手冊》表 公式計算：10000?= 根據(jù)一下公式，可得：1000 30075????機動T= m 9*0* ?? 頭裝夾，精車右端外圓 5,42 ????? 外圓端面 車床：選用 車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標卡尺 （ 1） ?，走 刀次數(shù) 4?m 。 （ 2）進給量 。 （ 3）車刀后刀面最大磨損限度取為 硬質(zhì)合金端車刀 壽命 。 院學士學位論文（設(shè)計） 16 （ 4）確定切削速度 m ( ? ???根據(jù)表 中 18.1?242?15.0?35.0?3.0?m ，所以： m i n )/(?????? ??確定主軸轉(zhuǎn)速： 0? m i n/ 9 6 7 0) 0 01 0 0 0 ????? ? 取標準轉(zhuǎn)速 00 則實際切削速度 m 231000 ? ? 本工序為 銑外花鍵 的工序 ,我們選擇機床：銑床 率 P=11 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑 刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 39，刀具數(shù)據(jù)如下： d=20 20z? 2251)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 27可知 — 2 這里取 )銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 28 3— 29可知 3)銑削速度的選擇 查 《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 30可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m?? 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0?? ? ?? 院學士學位論文（設(shè)計） 17 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導》表 5 可知：機床功率足夠。 深度 4本工序為銑深度 4我們選擇機床：銑床 率 P=11 刀具：選用高 速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 39，刀具數(shù)據(jù)如下： d=20 20z? 2251)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 27可知 — 2 這里取 )銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 28 3— 29可知 3)銑削速度的選擇 查 《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 30可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m?? 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0?? ? ??4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導》表 5 可知： ? ? ? ?1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? 院學士學位論文（設(shè)計） 18 所以， 1590 1 . 6 5 m i ? ?5)計算銑削 力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z?? 式中： ??所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z??0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N?? ? ? ? ? ? ??6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w?? ? ? ?所以，機床的功率足夠； 左端外圓面 ? 直孔 由于 工 件 的 材 料 位 45# 鋼 我 們 選 擇 機床 : 選 用 搖 臂 鉆 床 P=頭的選擇 : 選用 ? 機用鉸刀5? 材料為高速鋼 10?? 30?? 1） 鉆削進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 42有 院學士學位論文（設(shè)計） 19 f mm r? 2） 鉆削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 42有 0 . 3 5 / 2 1 / m i nv m s m?? 所以 1 0 0 0 1 0 0 0 2 1 3 0 4 / m i 1 4 2 2?? ? ??3） 、計算切削深度122p da m m? ? ?4） 、鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 0M C m d x m fy m? 310 d f k ???式中： ?所以， 1 0 3 d f k? ? ?1 . 9 0 . 8 32 2 5 . 6 3 2 2 0 . 3 5 1 03 4 . 5 9 ? ? ??5） 計算軸向力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 軸向力 . . d F K?式中 ?所以 0 . 85 8 8 . 6 2 2 0 . 3 5 5 5 9 1? ? ? 因零件材料為 50，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 0 . 6 0 . 6150 0 . 9 41 9 0 1 9 0 ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 院學士學位論文（設(shè)計） 20 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 3 4 . 5 9 0 . 9 4 3 2 . 5 2 9 1 0 . 9 4 5 2 5 5 . 5M N ? ?? ? ?6） 計算切削功率 因為 3 0 4 / m i n 5 . 1 /n r r s?? 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 3 5 . 1 32 1 0 2 3 . 1 4 3 5 . 6 5 1 0 ??? ? ? ? ? ? 1 1 所以，機床功率足夠。 右端外圓面 ? 直孔 由于 工 件 的 材 料 位 45# 鋼 我 們 選 擇 機床 : 選 用 搖 臂 鉆 床 P=頭的選擇 : 選用 ? 機用鉸刀5? 材料為高速鋼 10?? 30?? 1） 鉆削進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 42有 f mm r? 2） 鉆削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 42有 0 . 3 5 / 2 1 / m i nv m s m?? 所以 1 0 0 0 1 0 0 0 2 1 3 0 4 / m i 1 4 2 2?? ? ??3） 、計算切削深度122p da m m? ? ?4） 、鉆削扭矩的計算 院學士學位論文（設(shè)計） 21 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 0M C m d x m fy m? 310 d f k ???式中： ?所以， 1 0 3 d f k? ? ?1 . 9 0 . 8 32 2 5 . 6 3 2 2 0 . 3 5 1 03 4 . 5 9 ? ? ??5） 計算軸向力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 軸向力 . . d F K?式中 ?所以 0 . 85 8 8 . 6 2 2 0 . 3 5 5 5 9 1? ? ? 因零件材料為 50，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 0 . 6 0 . 6150 0 . 9 41 9 0 1 9 0 ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 3 4 . 5 9 0 . 9 4 3 2 . 5 2 9 1 0 . 9 4 5 2 5 5 . 5M N ? ?? ? ?6） 計算切削功率 因為 3 0 4 / m i n 5 . 1 /n r r s?? 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 3— 36有 3 5 . 1 32 1 0 2 3 . 1 4 3 5 . 6 5 1 0 ??? ? ? ? ? ? 1 1 所以，機床功率足夠。 院學士學位論文（設(shè)計） 22 7 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)老師給定的題目，設(shè)計工序 80— 銑深度 4銑扁位的夾具。本專用夾具將用于 式銑床的加工。刀具為面銑刀等，制造夾具體毛坯的材料為 過機加工得到。 題的提出 本夾具主要用來工序 80— 銑深度 4銑扁位的夾具。由于工序較多，工藝要求相對較高，加工相對復雜。本夾具的設(shè)計工程中應(yīng)主要考慮如何定位，使用六點定位原理限制六個自由度。同時由于加工過程中受力較大，受力方向較多，還應(yīng)考慮如何才能實現(xiàn)很好的夾緊，以便進行相應(yīng)的機械加工。其次還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。本專用夾具將用于 式銑床的加工。 位方案 工件以 ? 外圓及 ?外圓 為定位基準，采用 V 型塊與平面組合定位方案。其中平面限制工件三個自由度， V 型塊限制兩個自由度。定位后只有 Z 軸的轉(zhuǎn)動無法限制，但是由于本工件夾緊部分為圓柱形，因此無需對該自由度進行限制。綜上，該定位方案可行。 緊機構(gòu) 采用螺旋推動 V 型塊夾緊機構(gòu)，通過擰緊右端 C 型固定手柄壓緊螺釘，推動活動 V 型塊壓緊工件實現(xiàn)夾緊。同時輔助以快速壓板，進行輔助夾緊。 具與機床聯(lián)接元件 采用兩個標準定為鍵，固定在夾具體底面同一條直線位置的鍵槽中，用于確定機床夾具相對于機床進給方向的正確位 置。要保證定位鍵的寬度與機床工作臺 T 型槽相匹配的要求。定位鍵可以承受一定的銑削扭矩，減輕夾緊螺栓、夾具體與機床的負荷，加強夾具加工過程的穩(wěn)定 院學士學位論文（設(shè)計） 23 性。 位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為三個支承釘和一個 V 形塊，定為基準與工序基準相重合，所以基準不重合誤差△ b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。由表 2件尺寸公差，基準位移誤差為 ?? 。所以定位誤差 ? ??? 。 削力及夾緊力的計算 各工序中，鉆孔過程受力最大，所以只計算該工序切削力即可。 鉆孔切削力：查《機床夾具設(shè)計手冊》 3鉆削力計算公式： ??? 式中 P───鉆削力 t───鉆削深度 , 45───每轉(zhuǎn)進給量 , ───麻花鉆直徑 , Φ 30B───布氏硬度， 140所以 P ??? =968（ N） 鉆孔的 扭矩： 20 1 ??? 式中 S───每轉(zhuǎn)進給量 , ───麻花鉆直徑 , Φ 30B───布氏硬度， 14020 1 ??? =232 × 140 =1840(N· M) 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 院學士學位論文（設(shè)計） 24 院學士學位論文（設(shè)計） 25 結(jié) 論 很快結(jié)束了繁忙的畢業(yè)設(shè)計階段。期間，在老師的的辛勤指導下，取得了一定的成績，畢業(yè)設(shè)計是《機械制造基礎(chǔ)》課程的一個重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計通過理論與實踐的結(jié)合，加深了我們對理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 這次畢業(yè)設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 回顧起此次汽車傳動軸的畢業(yè)設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實踐，在整 整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論