KCSJ-12蝸桿工藝及夾具設(shè)計（全套設(shè)計及CAD圖紙）

KCSJ-12蝸桿工藝及夾具設(shè)計（全套設(shè)計及CAD圖紙）,kcsj,12,十二,蝸桿,工藝,夾具,設(shè)計,全套,cad,圖紙 可持續(xù)夾具及固定裝置的高精度安裝的方法論J. Jamshidi，P.G. maropoulos 英國巴斯大學機械工程學系摘要在夾具安裝階段，夾具組件的精確測量能力決定其精確性，尤其是對大尺寸的產(chǎn)品和應用來說。大量定制一些在設(shè)計上有多樣性的小批量產(chǎn)品和零部件是十分重要的。產(chǎn)品質(zhì)量應該與迅速轉(zhuǎn)換理念相互協(xié)調(diào)，對于敏感元器件及組件而言，以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量來提高速度是不明智的，例如在航空航天工業(yè)中所看到的那些零部件。提高精確性對于夾具的安裝是很有必要的，為了要盡量少用，這可取決于夾具和夾具定位變化的耐受性預算。在航空航天工業(yè)中，靈活和可重構(gòu)夾具的概念的發(fā)展及固定裝置是夾具的主要開銷成本。吸引他們的是重構(gòu)夾具的可重用性，可持續(xù)使用是由于那些零部件也能夠被重新應用到許多種產(chǎn)品和裝配中去。一直不佳的準確性和可靠性為這類夾具的缺點，這篇論文主要是研究可持續(xù)夾具主要零部件的精確定位，影響夾具性能的因素在安裝階段會得以審查。本文介紹了一種在靈活夾具中為了最大限度地減少定位和夾緊的不確定性的方法。關(guān)鍵詞:可持續(xù)性夾具；夾具安裝；校準不確定性；夾具的監(jiān)測；計量；可重復使用的夾具1引言質(zhì)量和可靠性等因素早已經(jīng)轉(zhuǎn)換為新零件固有的特征。在他們的產(chǎn)品和服務范圍內(nèi)，近期市場趨勢已經(jīng)迫使制造業(yè)走向大規(guī)模定制。其次增加新陳品的多樣化設(shè)計在部件和組件級別上遵循第二次高幅度的變化。有先進制造系統(tǒng)和技術(shù)的國家提供了更多的靈活性，能使設(shè)計師更加自由的發(fā)揮想象。例如在過去幾十年發(fā)展起來的一種新的大體積測量方法，就能測量及公丈的距離。用來檢測大尺寸零件的這些設(shè)備通常是由多個組裝部件所制造出來的。在重組和裝配期間，那些大尺寸產(chǎn)品的制造需要用到專用的夾具和固定裝置，以便于他們的零部件能夠被定位在設(shè)計基準上。對于大批量產(chǎn)品，在計算機輔助軟件上就能估算出其主要的花費需求，否則，在某些情況下或以其他方式生產(chǎn)的產(chǎn)品成本可能會是非常高的。這個問題與客戶不斷用錢來尋求具有更高價值的市場需求相互矛盾。用一種典型的變化產(chǎn)品可以創(chuàng)建一個更加具有持續(xù)性的商業(yè)，因為它能夠滿足相對比較大地市場需求。由支持產(chǎn)品變化的不同形狀的產(chǎn)品而形成的靈活和可重構(gòu)夾具及固定裝置則是應對上述挑戰(zhàn)關(guān)鍵的解決方案。靈活夾具的概念已經(jīng)在研究領(lǐng)域存在了幾年1。然而，它們在很大程度上沒有充分利用真正的生產(chǎn)設(shè)施，尤其是大尺寸產(chǎn)品的制造，如航空航天設(shè)備。這是由于關(guān)于它們的初始安裝、校準困難和可重復性等挑戰(zhàn)往往超出公差要求。這些夾具和高品質(zhì)關(guān)鍵部件裝置的制造以及大量的集成計量系統(tǒng)，都可以減少上述限制。本文包括了有關(guān)安裝的計量問題和靈活的夾具校準以及檢測服務。2相關(guān)工作2.1大型零件的制造和裝配通常把要精密制造的機械零件移動到機床工作臺是必需的，先進行粗加工，然后精對準和夾緊。在這個階段，一方面是準備用于加工高精度的關(guān)鍵所在，然而，這對于一些大尺寸或重的零部件并不總是可以實現(xiàn)的。大型產(chǎn)品是指那些與一些不經(jīng)濟的可能需要處理或在工廠周圍移動的的組件一起來達到制造和裝配的目的2。制造業(yè)和這些部件的裝配工藝包括所需機器和系統(tǒng)的運動以及這些部件的位置和方向。這些零部件通常定位在大尺寸夾具及固定裝置上該定位的位置。如果這些部件以小批量生產(chǎn)，在航空航天工業(yè)、高開銷的情況下，每個產(chǎn)品將會出現(xiàn)。在設(shè)計和制造夾具上，已經(jīng)有了許多嘗試，以便于能夠持有許多種組件的變種。然而，這方法是不可行的，因為敏感或關(guān)鍵的零部件完全是由它們的高精度要求所決定的。與固定的夾具相比較，可調(diào)、可重構(gòu)夾具會產(chǎn)生更低的重復性。固定夾具有固定的方式，可以通過焊接或鉚接的接頭固定在一起來實現(xiàn)。這些機械故障，例如夾具和固定裝置由于疲勞和塑料變形就是一個終止其服務的主要原因，發(fā)送它們再進行回收。小批量制造的需求是目前常見的淘汰不合格夾具，其使用壽命取決于產(chǎn)品的生命周期。換句話說，在制造變種零件停止不久之后，與之有關(guān)聯(lián)的夾具和固定裝置將會變得多余。即使夾具有工作順序，但它們?nèi)匀挥袌髲U并送往循環(huán)再造。這種方法會帶來高負擔回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夾具和夾具的漂移以及夾具都能影響大尺寸零件組裝的精確性5。對于大尺寸的夾具已經(jīng)開發(fā)出了幾種分析夾具剛性的方法，可用來評估振動的影響因素。在任何情況下更加可持續(xù)生產(chǎn)要通過選擇性方案才能得以實現(xiàn)。如圖2.1所示。圖2.1 典型的大型夾具元件用于制造所延誤的時間是固定夾具的又一重大缺點，這些夾具應該在制造前就被訂購，在生產(chǎn)計劃和產(chǎn)品上市前還可以創(chuàng)建額外的復雜性。不管他們的類型，大型夾具有一些共同的元素，包括一個主框架、內(nèi)在的框架，有可能有一個或數(shù)多個可移動的機制或更小的組件，如鉗、套管、皮卡和可調(diào)螺絲表1。2.2柔性夾具開發(fā)的柔性夾具的概念增加了其可持續(xù)性、快速轉(zhuǎn)換以及降低了成本。現(xiàn)在可以使用現(xiàn)成的模塊來設(shè)計和組裝夾具。根據(jù)規(guī)定，只有極少數(shù)夾具的專用零件需要設(shè)計和制造。以這種概念看，大多數(shù)散裝部件、附件關(guān)節(jié)都應用的很具體。一旦產(chǎn)品設(shè)計變異完全制造出來，然后就可以拆卸上述組件和重組成一種新的元件來與未來的設(shè)計變異相匹配。因為組裝和組件范圍上的設(shè)計都相當接近，所以這種方法是最能降低夾具成本的。根據(jù)組件的變化水平和工作類型的需求，每一個不同比例的柔性夾具都需要被重新安排。為了增加使用這種類型夾具的效益，這個問題在設(shè)計階段考慮是十分重要的。例如，在可能的情況下，皮卡車的位置和三維定位夾具上的組件的不同變種，甚至完全不同的部分應該是在靠近增加兼容性和夾具子系統(tǒng)間變性。夾具關(guān)鍵部件的收集在短期內(nèi)能保證所需夾具的可用性。另外，這些夾具的存儲需要很少空間，因為拆除所有模塊是可能的，通常以腳手架的形式并把它們彼此放在一起。目前在一些汽車公司應用到柔性夾具，因為它們的精度等級是足夠滿足的。大尺寸制造的夾具設(shè)施盡管沒有許多柔性夾具那樣操作靈活，比如航空航天設(shè)備。準確性和定位銷的不確定性、夾具的可重復性以及夾具結(jié)構(gòu)的漂移都出現(xiàn)這樣一個事實，這些夾具在發(fā)電和航空航天等工業(yè)不能滿足公差要求。一旦它們的精度問題得以解決，這些夾具在上述的工業(yè)中將會有很高的利用價值。圖2.2 夾具與汽車行業(yè)中的可重構(gòu)組件大量的體積計量系統(tǒng)和技術(shù)一直有許多新的發(fā)展。依靠計量系統(tǒng)和技術(shù)的現(xiàn)代激光技術(shù)現(xiàn)在就能夠測量一些可接受精度的大尺寸產(chǎn)品甚至到幾公丈的產(chǎn)品。在安裝和初期安裝調(diào)試期間，這些系統(tǒng)能夠用來精確定位一些夾具的關(guān)鍵部件。夾具的安裝通常開始形成機架或主要框架，然后是那些大的部件和像皮卡和夾具那樣逐漸更小的零部件。計量系統(tǒng)能夠用于柔性夾具的主要框架和其內(nèi)部框架的安裝，從而來保證每個零部件彼此之間的準確定位。表1顯示了這些大規(guī)模的測量系統(tǒng)數(shù)。跟蹤系統(tǒng)能夠測量基準點，它是實現(xiàn)這一目的的最合適的測量系統(tǒng)。一起跟蹤球式反射鏡在三維空間內(nèi)都可以認準所要記錄的位置。球式反射鏡可以直接練習目標對象來提供幾何位置信息或可以在機械重復的球式反射鏡下應用，從這個角度用激光來跟蹤目標或短期目標。像一些其他測量儀器的激光跟蹤有時候不確定，在夾具的安裝過程中需要做以說明。此外，激光跟蹤和目標點之間的光線問題還應該考慮到。如果必要的話，多個跟蹤職位都可以使用，在實際測量活動中，其結(jié)果必然是伴隨著一個不確定的說明。經(jīng)過測量，這些給定的分散的特征值是合理的，這個問題與一些夾具或夾具的安裝及以后的審核都是一樣的。這些知識闡明了一個給定的定位夾具的能力和裝配任務。換句話說，它表示在其相關(guān)流程中一套夾具是否能夠滿足公差要求。2.3夾具理論比較為了用于多種生產(chǎn)裝置和組裝應用，在不同的公司也有大量不同形狀和設(shè)計的夾具。這些夾具中的某一些的形式都是標準形式，然而另一些是經(jīng)過專門設(shè)計和制造的特殊零部件。后者可以說是建立在產(chǎn)品的復雜性和大規(guī)模的基礎(chǔ)上的，所以可能會是非常昂貴的9。無論成本和目的如何，制造和組裝過程都可以完成，要么不使用夾具，要么用固定幀夾具或用可重構(gòu)或柔性夾具。表2對它們的典型應用的這些方法做出了比較。固定框夾具通常用于重型應用上，它們更適合于應用在能夠減輕花費開銷的大量產(chǎn)品上。對于制造業(yè)和大型組裝及復雜產(chǎn)品來說，柔性夾具的應用有很多好處。特別是在研究和發(fā)展工作中，以及低容量產(chǎn)品的情況下，制造柔性夾具和夾具可能會是非常有益的。除了在時間和金錢上使利益均衡外，柔性夾具還會有一個更加靈活的設(shè)計思路。由于在夾具的制造和裝配過程中，會直接和經(jīng)常改變夾具的拓撲成本。與傳統(tǒng)夾具相比較，這種類型的柔性夾具的可重用性和可重構(gòu)性是一個主要的優(yōu)點。這一點尤為重要，因為它在綠色制造方面符合行業(yè)的發(fā)展方向，通過回收使用系統(tǒng)的組成部件，為相關(guān)項目的工裝費用降低了項目成本。表2.1 用于驗證夾具大量的例子、便攜式測量儀器儀器輔助部件測量類型接觸式 非接觸式圖像激光跟蹤儀賽立信探頭是T型探頭是激光雷達球形目標是攝影目標是光投影是關(guān)節(jié)臂三坐標測量機基于激光掃描頭是接觸探頭是2.4 柔性夾具的安裝本節(jié)中描述的夾具在安裝過程中需要考慮一些問題。夾具元件安裝在合適位置可以說是一種挑戰(zhàn)，尤其是當定位公差比較小時，柔性夾具也應當被監(jiān)測以便于開發(fā)和與傳統(tǒng)夾具相比較它們的剛性。給出了一個通用的描述階段根據(jù)初步夾具安裝在仿真軟件環(huán)境和利用一些尺寸為5m4m3m的大尺寸夾具的實際實驗結(jié)果來測量指令階段。這是不論這個夾具是否是第一次安裝在夾具中還是對已經(jīng)存在的夾具只做外形上的更換，其都是為了定位不同的零部件。根據(jù)其復雜性，一種典型的大尺寸夾具具有三至五個結(jié)構(gòu)。通常除了有一個主框架之外，在每一個級別的基本水平，也可以由一個或多個結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)用來作為參考以便于作為夾具基準來定位。在一個自動化固定的平臺上，機器系統(tǒng)會進行多項任務，比如定位、加工和進行裝配。因此機器人的工作基準與夾具的工作框架相聯(lián)系。仔細考慮夾具的綜合數(shù)據(jù)，會確保后續(xù)安裝達到預期的公差要求。2.4.1 測試輔助柔性夾具的安裝柔性夾具的安裝在第一次進行模擬仿真時有幾個安裝階段。使用模擬演習，在這個工程中可以減少一些潛在的錯誤和返工。測量輔助安裝過程是類似的跟蹤對象位置的過程，是常見的大尺寸組件用到的。夾具的組件先用這種方法使其大致位置公差在1mm以內(nèi)，然后當所有的夾具組件被放到所設(shè)計的位置時，在0.1mm至0.15mm公差內(nèi)，它們可以使用適當?shù)呐ぞ厥站o。典型的計量協(xié)助柔性夾具安裝階段如下：在出廠時設(shè)置初試參考結(jié)構(gòu)；測量初始參照系；安裝基地或其位置的主框架；安裝脫機內(nèi)結(jié)構(gòu)；安裝控股和定位；在內(nèi)框和主框架位置安裝鉗、套管和皮卡。底座上安裝內(nèi)框；重點定位元件的精細調(diào)整和緊固；核查參照系和夾具；對于夾具關(guān)鍵位置的服務監(jiān)測。這些階段是從無到有夾具的完整安裝。更不用說，在設(shè)計變化略有變化的情況下，一些下面的操作將被忽略。 表2.2 不同夾具理念之間簡明的比較典型特征固定框架柔性夾具夾具應用大批量產(chǎn)品小批量產(chǎn)品樣機優(yōu)點唯一性可重復性可重構(gòu)性成本效益耐用性非常高高低剛度非常高剛性不確定低缺點重量重中低可移植性不可移植難以在每一個安裝中定位難以進行成本非常高中等低生產(chǎn)時間長中等短2.4.2 柔性夾具的安裝柔性夾具安裝過程中采取了以下階段：安裝夾具的主框架；移動單元和子系統(tǒng)組裝；夾具內(nèi)框架在夾具裝配中的安裝；皮卡和夾具的裝配。主框架通常是夾具的骨干。因此，它一般不會改變外形，和內(nèi)框架及較小的元素如襯套、皮卡和夾具一樣具有規(guī)律性。慎重考慮制造過程可以減少夾具元件較大元素的重新排列，也會更進一步節(jié)約時間和成本。圖3顯示了三組不同活動小組對于柔性夾具的安裝過程。在這個過程中，假定夾具的標準件是從可供選擇的現(xiàn)成的部件和組件中選出來的，然后提前在大量的物理安裝測試和調(diào)試時以降低測量不確定度來進行一次夾具安裝。一旦達到可接受水平的不確定性的物理安裝才能進行。圖2.3 柔性夾具的測量輔助安裝程序在夾具安裝過程中，它可能需要用到多個測量系統(tǒng)或用到包括一套完整夾具安裝關(guān)鍵點的測量系統(tǒng)。這應該包括在夾具維修期間放在工廠的地板和墻壁上的穩(wěn)定性及漂移檢查的目標參考點。在夾具上定位的關(guān)鍵點、測量儀器的不確定性應該予以考慮。作為一個經(jīng)驗法則，每個夾具關(guān)鍵位置的定位的準確性應該是在10倍，甚至比所需的耐受性更好。換句話說，如果組件公差指定至0.1mm，則夾具定位精度至少應為0.01mm。柔性夾具安裝的最佳做法如下：一個工廠的墻壁和地板上的初始參考點的位置是首選，以減少測量的不確定性；應驗證該儀器所在位置上經(jīng)常使用初始參考點的基地；在每個夾具的大節(jié)上，為更好地具有跟蹤和可重復性，可以附加多個球式反射跟蹤系統(tǒng)；夾具大型組件有關(guān)于彎曲或扭曲的測量應集中在角梁的中央部分，以減少定位誤差；內(nèi)框架參考點應選擇盡可能遠的創(chuàng)建框的坐標系統(tǒng)。這可能會導致在內(nèi)框坐標系時的較小的不確定性。3.不確定性由于評估的結(jié)果旨在對于所描述物體真正價值范圍內(nèi)的評估定位，則不確定性被定義為膠8。這里的不確定性來自兩方面的審查，首先是與測量過程中有關(guān)的，其次是與夾具定位的不確定性有關(guān)。測量不確定性的一些因素，如灰塵、重力、溫度、氣壓、濕度、測量儀器和相關(guān)軟件中的系統(tǒng)誤差、操作人員的技能、接觸探針或球式反射跟蹤儀?；谀z8的定義，測量結(jié)果應伴隨著它的不確定性說明，這些錯誤詳細來源的討論超出了本文的范圍。已經(jīng)有多項研究來建立真正的不確定性的一些測量儀器10、11。夾具關(guān)鍵點的測量結(jié)果應該包括相關(guān)的置信水平。除了最初的不確定性上升的測量儀器，夾具的不確定性還有其他方面的影響。夾具框架方面的應用由于產(chǎn)品重量以及制造工藝過程在夾具框架中能創(chuàng)建一些彈性變形。夾具有了集成化、自動化和移動部分，是這個問題變得更加復雜。仔細考慮夾具設(shè)計階段不確定性的來源可以在一個給定的情況下減少過度使用公差預算的風險。夾具的精度和夾具的成本之間有著直接的關(guān)系。然而，整體的成本也應該被考慮在內(nèi)。高數(shù)額的零部件有更長的使用壽命。換句話說，質(zhì)量特征接近平均值是，在使用過程中會很少失效。朝六個方向靠近在安裝時是很必要的，然后是在高精度夾具和敏感部位上的可重構(gòu)、柔性夾具及夾具的監(jiān)測。4.討論柔性夾具適用于組裝和在加工部分有不同的設(shè)計和幾何參數(shù)。尤其是當這些部件之間的設(shè)計變化小時，這種類型的夾具被證明是具有成本效益和快速的解決方案，這是因為它可能會通過夾具重新配置到一個新的產(chǎn)品或組件的變種上。然而，當所需的零件盒裝配的設(shè)計完全不同時，可能需要不同尺寸夾具組件的完整地重排，因此，在設(shè)計一個新的零件和重組夾具的拓撲結(jié)構(gòu)時應該考慮到要便于減少夾具的安裝和重新配置的時間以及成本，并最大限度的重用現(xiàn)在的組件在當前的裝配中。一個柔性夾具有許多種裝配方式，是由于其靈活性。在正確的安裝順序下選擇合適的組件，可以最大限度的節(jié)約成本和時間。本次選擇的過程中應該對未來產(chǎn)品的夾具的潛在的重用予以考慮。在產(chǎn)品不斷變化的情況下，計劃和設(shè)計夾具框架是很重要的。使用定制的夾具、緊固件、軸套和其他夾具元件都是降低成本的關(guān)鍵問題。仿真軟件和工具的廣泛使用，可以減少返工和浪費夾具材料相關(guān)的成本。例如測量儀器，其目標點之間的視線檢查就會使用這些軟件來輔助。圖4顯示了柔性夾具安裝在測量仿真軟件中的第一個階段。由于夾具正在興建的模擬的效益越來越明顯，因此它可以突出儀器與目標測量點的水平視線的問題和不確定性。由于關(guān)于夾具操作中重量和力使夾具元件的電位漂移和變形，則可以提前在仿真中分析以及在購買夾具元件方面的財政。更重要的是，這種工具允許更好的裝配和制造等操作，因為它們能提前分析出夾具的長處和弱點，揭示其物理設(shè)置。選擇合適的測量儀器最重要的是要協(xié)助夾具安裝的的計量。一個連貫的計量系統(tǒng)，其測量結(jié)果的不確定性能夠決定夾具的不確定性，也暴露了夾具和是否符合一個給定的公差范圍內(nèi)所需任務的能力。圖4.1 測量輔助夾具安裝的模擬過程由于關(guān)于夾具操作中重量和力使夾具元件的電位漂移和變形，則可以提前在仿真中分析以及在購買夾具元件方面的財政。更重要的是，這種工具允許更好的裝配和制造等操作，因為它們能提前分析出夾具的長處和弱點，揭示其物理設(shè)置。選擇合適的測量儀器最重要的是要協(xié)助夾具安裝的的計量。一個連貫的計量系統(tǒng)，其測量結(jié)果的不確定性能夠決定夾具的不確定性，也暴露了夾具和是否符合一個給定的公差范圍內(nèi)所需任務的能力。總結(jié)零件和裝配體應該以盡量減少夾具成本的方式來設(shè)計，以滿足使用標準組件。如果在夾具更新至下一產(chǎn)品時提前思考，則其速度和成本可能會增加。在夾具和固定裝置的設(shè)計上有強大的總成本、碳足跡及其可持續(xù)性。它往往要求生產(chǎn)出只有極少數(shù)的典型設(shè)計或產(chǎn)品，子系統(tǒng)或組件，以滿足產(chǎn)品的變化和客戶的需求。對于大型產(chǎn)品的幾何尺寸超出幾米夾具的可能會造成重大的開銷。此外，一旦所需的零部件倍制造出來，這些夾具則會變得多余。常規(guī)回收多余夾具是不經(jīng)濟的。因此，找到增加夾具的靈活性才是所需求的方法。柔性夾具和夾具的概念已存于二十余年。然而它們的潛能還沒有真正發(fā)揮，是由于其精度可可重復性的不確定性。高精度計量系統(tǒng)現(xiàn)在能夠用來對夾具進行初始安裝和服務。然后使用該系統(tǒng)有可能重新設(shè)定夾具元素使其精確到一個新的拓撲結(jié)構(gòu)，以便于定位不同幾何位置的組件，允許幾次使用夾具。本文提出了一種對于大規(guī)模柔性夾具及夾具初始定位和安裝的通用的算法。計量輔助夾具安裝的新概念被證明對復雜的設(shè)置和夾具的安裝是有益的。當完全裝配好時，夾具的穩(wěn)定性可以通過慎重考慮和選擇夾具幾何位置上的關(guān)鍵點來予以保證。這種方法將應用于大尺寸元件和產(chǎn)品的制造以及裝配件，尤其是應用于航空航天和發(fā)電工業(yè)中。機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工03粗車45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗車蝸桿軸左端面，打中心孔，及左邊20mm、25mm、30mm、36mm 定位軸肩，以及30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。車刀、麻花鉆、三爪卡盤970.892.40.20.412 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第2頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工04粗車45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗車蝸桿軸右端面，打中心孔，及右邊、30mm 、36mm 定位軸肩，以及30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。車刀、麻花鉆、三爪卡盤970.892.40.20.412 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第3頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工05熱處理45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)淬火機1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1調(diào)質(zhì)處理淬火機 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工06半精車45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1半精車左端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。車刀、三爪卡盤740.691.80.40.431 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工07半精車45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1半精車右端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。倒角。車刀、三爪卡盤740.691.80.40.431 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工08銑鍵槽45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通立式銑床X521夾具編號夾具名稱切削液銑夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1銑鍵槽，選擇兩個30mm 外圓面作為基準。銑刀、專用夾具300188.40.51.51 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第7頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工09車 45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1車蝸桿螺紋，選擇兩個30mm 外圓面作為基準。車刀、專用夾具740.691.80.40.431 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第8頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號熱加工10熱處理45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)淬火機1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1淬火淬火機 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第9頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工11粗、精磨 45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通磨床1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗、精磨左端面及20mm 軸頭外圓面，30mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角。砂輪、游標卡尺97060.90.0170.21 116.4s17.46s 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 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號KCSJ-12產(chǎn)品名稱蝸桿零件名稱蝸桿共10頁第10頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工12 粗、精磨45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)普通磨床1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗、精磨右端面及30mm 軸頭外圓面，60mm 軸段外圓面及螺紋面，以及磨制過渡圓角，以兩中心孔軸心線為基準。砂輪、游標卡尺97060.90.0170.21 116.4s17.46s 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 期機械加工工藝過程卡片零件圖號KCSJ-12共2 頁零件名稱蝸 桿第頁材料牌號45鋼毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸 每件毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)工序號工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時準終單件01鍛 造鍛工自由鍛鍛床游標卡尺02去飛邊金工磨工磨床砂輪、游標卡尺03 粗車蝸桿軸左端面，打中心孔，及左邊20mm、25mm、30mm、36mm 定位軸肩，以及30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。金工車、鉗工普通車床車刀、麻花鉆、三爪卡盤04粗車蝸桿軸右端面，打中心孔，及右邊、30mm 、36mm 定位軸肩，以及30mm 軸段退刀槽的外圓面，以中心孔軸線為精基準。金工車 、鉗工普通車床車刀、麻花鉆、三爪卡盤05調(diào)質(zhì)處理熱加工熱處理淬火機淬火機06半精車左端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。 金工車工普通車床車刀、三爪卡盤07半精車右端各外圓面，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。倒角。金工車工普通車床車刀、三爪卡盤08銑鍵槽，選擇兩個30mm 外圓面作為基準。金工鉗工普通立式銑床銑刀、專用夾具09車蝸桿螺紋，選擇兩個30mm 外圓面作為基準。金工車工普通車床車刀、專用夾具10淬火熱加工熱處理淬火機淬火機11粗、精磨左端面及20mm 軸頭外圓面，30mm 軸段外圓面，以及磨制過渡圓角。金工磨工普通磨床砂輪、游標卡尺12粗、精磨右端面及30mm 軸頭外圓面，60mm 軸段外圓面及螺紋面，以及磨制過渡圓角，以兩中心孔軸心線為基準。金工車工普通磨床砂輪、游標卡尺13去毛刺金工鉗工鉗工臺深度游標卡尺14檢驗檢驗15入庫倉庫目錄1. 引言12工藝規(guī)程設(shè)計12.1 零件的分析12.1.1 零件的作用12.1.2 零件的工藝分析12.2 工藝規(guī)程設(shè)計22.2.1 確定毛坯的制造形式22.2.2 基面的選擇32.2.3 制定工藝路線32.2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定52.2.5 確定切削用量73 夾具設(shè)計143.1 工序尺寸精度分析143.2 定位方案確定143.3 定位元件確定143.4 定位誤差分析計算153.5夾緊方案及元件確定163.6 夾具總裝草圖16參考文獻17致謝181課程設(shè)計(論文)題目: 蝸桿的機械加工工藝規(guī)程及工藝夾具設(shè)計 目錄1. 引言12工藝規(guī)程設(shè)計12.1 零件的分析12.1.1 零件的作用12.1.2 零件的工藝分析12.2 工藝規(guī)程設(shè)計22.2.1 確定毛坯的制造形式22.2.2 基面的選擇32.2.3 制定工藝路線32.2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定52.2.5 確定切削用量73 夾具設(shè)計143.1 工序尺寸精度分析143.2 定位方案確定143.3 定位元件確定143.4 定位誤差分析計算153.5夾緊方案及元件確定163.6 夾具總裝草圖16參考文獻17致謝18I1. 引言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)后的教學環(huán)節(jié)，它一方面要求學生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，另外，也為以后做好畢業(yè)設(shè)計進行一次綜合訓練和準備。學生應當通過機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計在下述各方面得到鍛煉：1.能熟練運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。學生通過設(shè)計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3.學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱出處、能夠做到熟練運用。32工藝規(guī)程設(shè)計本零件，假設(shè)年產(chǎn)量為5000件，每臺機器需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為1班。該零件材料為45，考慮到零件在工作時有很多的要求，所以選擇鑄造。依據(jù)設(shè)計要求Q=5000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+)（1+)=7437.5件/年2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目說給定的零件是ZA蝸桿軸，位于傳動系統(tǒng)中，一般與蝸輪配合使用。主要作用是用于空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的傳動機構(gòu)。零件上有兩個的軸段，用于與軸承內(nèi)圈相配合，其支承作用。零件上有帶鍵槽的的軸頭用于與聯(lián)軸器相連接傳遞運動和動力。2.1.2 零件的工藝分析蝸桿軸這個零件從P108頁1零件圖上可以看出，它一共有四組加工表面，而這四組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這三組加工表面分述如下：1.以兩端中心孔為中心的加工表面這一組的加工表面包括：兩端中心孔以及端面和倒角的加工。其中主要加工表面為兩端中心孔，這要是因為中心孔的軸線要用作后面加工的定位和工序基準。2.以軸頭外圓面為中心的加工表面這一組的加工表面包括：軸段外圓面、一個的鍵槽、軸段外圓面。其中主要加工表面為軸段外圓面、一個的鍵槽，這是用來連接聯(lián)軸器的。3.以兩個軸段外圓面為中心的加工表面這一組的加工表面包括：兩個軸段的外圓面及左邊倒角、右邊定位軸肩。其主要加工表面為兩個軸段的外圓面，這是用來與軸承內(nèi)圈配合用于支承的。4.以分度圓直徑為的ZA蝸桿螺旋面為中心的加工表面這一組的加工表面包括：分度圓直徑為的ZA蝸桿螺旋面、軸段外圓面及兩側(cè)的退刀槽。主要加工表面為分度圓直徑為的ZA蝸桿螺旋面，這是用來與蝸輪配合用于傳遞運動和動力的。這四組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面把兩端中心孔軸線AB作為公共基準，有圓跳動要求。鍵槽兩側(cè)面相對于公共基準AB有對稱度要求。由以上分析可知，對于這四組加工表面而言，我們可以先加工兩端中心孔這一組加工表面，然后以其軸線為基準，借助夾具進行其他三組表面的加工，并且保證它們之間的形狀精度要求。2.2 工藝規(guī)程設(shè)計2.2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼，考慮到蝸桿在傳動過程中收到的振動，載荷，受力等方面的影響，因此應該選用鍛件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠，由于零件產(chǎn)量為中大批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，可以采用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應該的。2.2.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(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。3（1）粗基準的選擇對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。但對于本零件來說，所有表面都需要加工，按照有關(guān)粗基準的選擇原則，選取最大外圓面作為粗基準。（2）精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。設(shè)計基準，工序基準，定位基準相重合，可以減少定位誤差和基準不重合引起的誤差，因此選擇兩中心孔的公共中心線作為精基準。2.2.3 制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1.工藝路線方案一工藝一：鍛造工藝二：去飛邊工藝三：銑端面，打中心孔工藝四：粗車外圓，以中心軸線為精基準。工藝五：半精車外圓，倒角，車退刀槽工藝六：銑鍵槽工藝七：車螺紋工藝八：粗磨外圓工藝九：精磨軸頸及軸頭，螺紋面工藝十：研磨螺紋面工藝十一：去毛刺工藝十二：檢驗入庫2.工藝路線方案二工藝一：鍛造工藝二：去飛邊工藝三：銑端面，打中心孔工藝四：粗車外圓，倒角，車退刀槽工藝五：半精車外圓面工藝六：銑鍵槽工藝七：粗磨無粗糙度要求外圓面工藝八：粗磨，精磨軸頸，軸頭工藝九：車螺紋工藝十：粗磨，精磨螺紋面工藝十一：研磨螺紋面工藝十二：去毛刺工藝十三：檢驗入庫3.工藝路線方案的比較與分析上述兩個工藝路線方案的特點在于：方案一對于整個蝸桿軸一起加工，減少裝夾次數(shù)，同時在加工過程中有效防止了加工產(chǎn)生的應力對后加工工序的影響；方案二對不同部位進行粗、半精、精加工，不能對一臺機床進行連續(xù)運用。綜合比較選擇工藝路線方案一。工藝一：鍛造工藝二：去飛邊工藝三：以作外圓面為粗基準車端面，打中心孔。選擇六角車床工藝四：粗車蝸桿軸所有外圓面，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床工藝五：半精車外圓，倒角，車退刀槽，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床工藝六：銑鍵槽，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通立式銑床，采用專用夾具。工藝七：車螺紋，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通車床，采用專用夾具。工藝八：粗磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。工藝九：精磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。工藝十：研磨螺紋面工藝十一：去毛刺工藝十二：檢驗入庫考慮到本零件在結(jié)構(gòu)上的特點，顯然上述方案還有一些欠考慮之處。例如加工與軸承配合軸段的定位軸肩時，定位軸肩在模鍛上不易直接加工出來，采用車床加工更合適，因此，這應該列為單獨的一道工序。綜合考慮，工藝路線方案為：工藝一：鍛造工藝二：去飛邊工藝三：以作外圓面為粗基準車端面，打中心孔。選擇六角車床工藝四：粗車蝸桿軸所有外圓面，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床工藝五：車制兩個定位軸肩，以及兩個軸段退刀槽，以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床工藝六：調(diào)制工藝七：半精車外圓，控制軸線方向的各個軸段的長度。以中心孔軸線為精基準。選擇普通車床工藝八：倒角工藝九：銑鍵槽，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通立式銑床，采用專用夾具。工藝十：車螺紋，選擇兩個外圓面作為基準，選擇普通車床，采用專用夾具。工藝十一：淬火工藝十二：粗磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以及磨制過渡圓角，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。工藝十三：精磨軸頭外圓面，兩個軸段外圓面，軸段外圓面及螺紋面，以兩中心孔軸心線為基準。采用普通磨床。工藝十四：研磨螺紋面工藝十五：去毛刺工藝十六：檢驗入庫2.2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定蝸桿零件材料為45鋼，硬度為217255HBS，生產(chǎn)類型為中、大批生產(chǎn)，采用普通模鍛，精度IT13。根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.軸段外圓面這段軸表面粗糙度為1.6,需要粗車，半精車，粗磨，半精磨加工。直徑加工余量為2Z=7mm。2. 軸段沿軸線長度方向的加工余量長度余量取4mm，模鍛斜度為5。3直徑25軸段外圓面這段軸無表面粗糙度要求，需要粗車，半精車，直徑加工余量為2Z=7mm。4直徑25軸段沿軸線長度方向的加工余量長度余量取3.5mm，模鍛斜度為5，外圓角為R4。5.外圓表面（直徑30及直徑36及直徑30）考慮外圓表面直徑30加工長度為18,與其連接的外圓表面直徑為36mm且加工長度為7，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接根據(jù)外圓面直徑36取毛坯直徑，此段需粗車，半精車。直徑加工余量為2Z=7mm。6外圓表面（直徑30及直徑36及直徑30）沿軸線長度方向的加工余量長度余量取3.5mm，模鍛斜度為5，外圓角為R47.蝸桿外圓面直徑60這段軸表面粗糙度為0.8，需要粗車，半精車，粗磨，半精磨，粗研加工。直徑加工余量為2Z=10mm。8. 蝸桿外圓面直徑60沿軸線長度方向的加工余量長度余量取3.5mm，模鍛斜度為20，外圓角為R6。9外圓表面（及直徑36及直徑30）考慮到與直徑30連接的外圓表面直徑為36mm且加工長度為7，為簡化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接根據(jù)外圓面直徑36取毛坯直徑，此段需粗車，半精車。直徑加工余量為2Z=7mm。 10外圓表面（及直徑36及直徑30）沿軸線長度方向的加工余量長度余量取4mm，模鍛斜度為5，外圓角為R6。2.2.5 確定切削用量1） 車外圓面工步號工步內(nèi)容加工余量（mm）基本尺寸經(jīng)濟精度01粗車左端面227IT1202粗車右端面243IT1203粗車27外圓面227IT1204粗車32端面232IT1205粗車32外圓面232IT1206粗車43端面243IT1207粗車43外圓面243IT1208粗車39外圓面2.539IT1209粗車70左端面270IT1210粗車70外圓面370IT1211粗車70右端面270IT1212粗車43左端面243IT1213粗車43外圓面243IT1214粗車39外圓面2.539IT1215半精車左端面1.623IT1016半精車右端面1.634IT1017半精車23外圓面1.3823IT1018半精車28端面1.528IT1019半精車28外圓面1.528IT1020半精車34端面1.534IT1021半精車34外圓面1.634IT1022半精車39外圓面1.539IT1023半精車34外圓面234IT1024半精車64左端面1.564.5IT1025半精車64外圓面1.664IT1026半精車60.8右端面1.560.8IT1027半精車34外圓面234IT1028半精車39外圓面1.539IT1029半精車34外圓面1.834IT1030粗磨左端面0.421.4IT831粗磨右端面0.430.4IT832粗磨30.4外圓面0.230.4IT833粗磨60.8外圓面0.2560.8IT834粗磨20.24外圓面0.1220.24IT835精磨60.3外圓面0.1560.3IT62) 銑鍵槽銑刀：直柄鍵槽銑刀 （根據(jù)GB/T1112.1-1997）d=6mm，l=10mm，L=45mm采用一次行程銑鍵槽，=3.5mm，垂直切入時 =14mm/min，縱向切入時=47mm/min。3） 蝸桿螺紋刀具：選螺紋刀，材料硬質(zhì)合金取f=5mm/r,兩次粗加工的加工余量=4mm，半精加工的加工余量= 1.6mm ，粗磨加工余量=0.25mm，精磨加工余量=0.15mm。4） 工藝三：以作外圓面為粗基準車端面，打中心孔本工序采用計算方法1.加工條件工件材料：45鋼正火，模鍛加工要求：車端面，打中心孔機床：普通車床C620-1刀具：刀具材料 YT15，刀桿尺寸1625mm2 ， ， ， ， ，刀尖半徑 中心鉆：帶護錐的中心孔刀具，基本尺寸為d=4mm2.計算切削用量1）粗車右端面(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。(2)選擇進給量。查表得，f=0.4mm/r。(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當=2mm，f=0.4mm/r時，=100m/min。(4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速=1000v/=100043=740.6r/min從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為680r/min，故實際切削速度/1000=3.14(5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力=2305N切削功率=2124.3/60000KW=3.25KW，由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=3.25kW/0.8=4.06KW所以機床效率夠用。2）粗車左端面(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。(2)選擇進給量。查表得，f=0.3mm/r。(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當=2mm，f=0.3mm/r時，=100m/min。(4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速=1000v/=100027=1179.5r/min從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實際切削速度/1000=3.14(5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力=2305N切削功率=1659.6/60000KW=2.35KW，由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=2.35kW/0.8=2.93KW所以機床效率夠用3）粗車的外圓面(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，肩軸采用一次切削，另兩個外圓面采用二次切削，取=2mm。(2)選擇進給量。查表得，f=0.4mm/r。(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當=2mm，f=0.4mm/r時，=100m/min。(4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速=1000v/=100043=740.6r/min從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為680r/min，故實際切削速度/1000=3.14(5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力=2305N切削功率=2124.3/60000KW=3.25KW，由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=3.25kW/0.8=4.06KW所以機床效率夠用。4）粗車的外圓面(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2.3mm，所以取=2.3mm。(2)選擇進給量。查表得，f=0.5mm/r。(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當=2.3mm，f=0.5mm/r時，=100m/min。(4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速=1000v/=100070=454.96r/min從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為500r/min，故實際切削速度/1000=3.14(5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力=2305N切削功率=2958.23/60000KW=5.419KW，由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=5.419kW/0.8=6.77KW所以機床效率夠用。5）粗車32外圓面(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。(2)選擇進給量。查表得，f=0.3mm/r。(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當=2mm，f=0.3mm/r時，=100m/min。(4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速=1000v/=100032=995r/min從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實際切削速度/1000=3.14(5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力=2305N切削功率=1659.6/60000KW=2.77KW，由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=2.77kW/0.8=3.46KW所以機床效率夠用2）粗車27外圓面(1)選擇背吃刀量。根據(jù)已知條件，單邊余量Z=2mm，所以取=2mm。(2)選擇進給量。查表得，f=0.3mm/r。(3)選擇切削速度。工件材料為熱軋45剛，由表知，當=2mm，f=0.3mm/r時，=100m/min。(4)確認機床主軸轉(zhuǎn)速=1000v/=100027=1179.5r/min從機床主軸箱標牌上查得，實際主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，故實際切削速度/1000=3.14(5)校驗機床功率。由表知，單位切削力查表其它切削條件修正系數(shù)為1，故主切削力=2305N切削功率=1659.6/60000KW=2.35KW，由機床說明書知，普通車床C620-1主電動機功率為7.62KW，取機床效率=0.8，則=2.35kW/0.8=2.93KW所以機床效率夠用3 夾具設(shè)計3.1 工序尺寸精度分析本工序加工鍵槽，保證軸肩與鍵槽右端的長度為16，和外圓到鍵槽底部的距離43.5及鍵寬16該工序在X6132機床上加工，零件屬于中批量生產(chǎn)。3.2 定位方案確定根據(jù)工件的加工要求，該工件必須限制工件的六個自由度，現(xiàn)根據(jù)加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及基準選擇的合理性。（1） 為了保證43.5必須限制Z向的移動及X向的轉(zhuǎn)動。（2） 為了保證16和槽面的對稱度必須保證Z向的轉(zhuǎn)動，X向的移動，Y向的轉(zhuǎn)動。（3） 為了保證軸肩與鍵槽右端的長度為16，必須限制Y向的移動。3.3 定位元件確定綜上分析：為了限制六個自由度，其中的Z移動Z轉(zhuǎn)動X移動X轉(zhuǎn)動用兩個V型塊限制，Y移動由右端V型塊上帶有一擋塊擋在的右端面限制，Y的轉(zhuǎn)動由的外圓柱面上的夾緊力限制。3.4 定位誤差分析計算注：V型塊夾角=90?；鶞饰灰普`差：工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差D，因此對一批工件來說，當直徑由最小DD變大到D時，工件中心（即定位基準）將在V型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準位移誤差）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：Y=基準不重合誤差：從圖（b）中設(shè)計基準與定位基準不重合，假設(shè)定位基準不動，當工件直徑由最小DD變到最大D時，設(shè)計基準的變化量為，即基準不重合誤差B=。從圖(c)中可知，設(shè)計基準為工件的下母線。即，上述方向由a到a與定位基準變到的方向相反，故其定位誤差D是Y與B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即滿足要求3.5夾緊方案及元件確定工件在定位時為了保證定位的精度需要在外圓面上加個壓板。3.6 夾具總裝草圖見CAD圖紙 17參考文獻1 熊良山 嚴曉光 張福潤. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.武漢：華中科技大學出版社，2007年3月2 柯建宏. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計M. 武漢：華中科技大學出版社，2008年8月3 趙家齊. 機械制造工藝學課程設(shè)計指導書M.北京：機械工業(yè)出版社，1982年11月4 王伯平.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機械工業(yè)出版社，2004年4月5 吳宗澤 羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計手冊M.北京：高等教育出版社，2006年5月致謝在這次課程設(shè)計當中，遇到不少問題。都是請教何老師才得以解決，當然也少不了周圍同學的指點和幫助。在此，向這些關(guān)心和幫助我們的同學表示衷心的感謝。