機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-軸套徑向孔鉆模設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、PROE三維】,含CAD圖紙、PROE三維,機(jī)械,畢業(yè)設(shè)計(jì),軸套,徑向,孔鉆模,設(shè)計(jì),CAD,圖紙,PROE,三維
任務(wù)書
畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方向：夾具設(shè)計(jì)
題目：軸套徑向孔鉆模設(shè)計(jì)
完成日期：2017年5月16日
一、題目來(lái)源：老師下發(fā)。
二、 設(shè)計(jì)要求：
1、批量生產(chǎn)
2、設(shè)計(jì)用于鉆銷?5mm孔的固定鉆模
三、 個(gè)人重點(diǎn)：
1、收集資料
四、各階段時(shí)間安排，應(yīng)完成的工作量：
序號(hào)
各階段工作內(nèi)容
起訖日期
備 注
1
分析零件
2016.12.25~2017.1.5
2
收集資料
2017.1.5~2017.2.25
3
開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述
2017.2.25~2017.3.10
4
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2017.3.10~2017.4.10
5
編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
2017.4.10~2017.5.16
五、應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn)目錄：
[1]徐灝. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995.
[2]吳宗澤. 《機(jī)械設(shè)計(jì)師》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
[3]談榮望. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京:中國(guó)鐵道出版社,1989.
[4] 陳立德. 《機(jī)械制造裝計(jì)》.高等教育備設(shè)出版社，2006
[5] 趙雪松、任小中《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.華中科技大學(xué)出版社，2006
[6] 趙雪松、任小中《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》.華中科技大學(xué)出版社，2006
[7] 郭繼林. 《機(jī)械制圖》.大連理工大學(xué)出版社，2005,8
[8] 齊樂華. 《工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)》.高等教育出版社，2006,4
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
院長(zhǎng)（副院長(zhǎng)）簽字：
年 月 日
開題報(bào)告
一、選題的依據(jù)及意義
夾具最早出現(xiàn)18世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過(guò)程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。
二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）
隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，國(guó)內(nèi)外皆是如此。國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中小批多品種生產(chǎn)的工藝品種已占工件種類的85%左右。除了中小批量生產(chǎn)用夾具以外，自動(dòng)化生產(chǎn)中的夾具已有了一定發(fā)展，其中包括自動(dòng)線用隨行夾具和數(shù)控機(jī)床用夾具。為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
三、本課題研究?jī)?nèi)容
（1）、設(shè)計(jì)內(nèi)容：制訂普通機(jī)床車孔Ф15的加工工藝；
（2）、設(shè)計(jì)零件的加工夾具；內(nèi)容：提交夾具裝配圖、零件圖、加工工藝卡片、設(shè)計(jì)說(shuō)明書及精度分析等相關(guān)設(shè)計(jì)分析結(jié)果。
四、本課題研究方法
制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的通過(guò)這些設(shè)計(jì)不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過(guò)程、加工尺寸的確定而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定必須與工廠實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇，在開始的時(shí)候，要認(rèn)真分析零件圖，了解撥叉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求。加工表面的粗糙度、平行度、垂直度，注意零件各孔系自身精度（同軸度，圓度，粗糙度等）和它們的相互位置精度，采用AutoCAD軟件繪制零件圖，一方面可以使我們對(duì)其零件有進(jìn)一步了解與認(rèn)識(shí)，另一方面可以增強(qiáng)我們對(duì)AutoCAD軟件的熟悉和運(yùn)用。工序的劃分確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工藝的加重和分散程度，劃分工序階段，與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切聯(lián)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備。定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則：遵循基準(zhǔn)同意，基準(zhǔn)重合。夾具設(shè)計(jì)要確定工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊是否可靠等等。工件在夾具中的定位精度，主要是定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過(guò)的定位時(shí)，可通過(guò)撤銷多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來(lái)解決，夾緊必須可靠，但夾緊力不可過(guò)大，一面工件或夾具產(chǎn)生過(guò)大變形，可采用多點(diǎn)夾緊或在工件剛性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐，夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確的機(jī)構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過(guò)對(duì)工件與夾具的認(rèn)真分析，結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料，聯(lián)系在工廠看到的一些加工的夾具來(lái)解決這些問(wèn)題。
五、研究目標(biāo)、主要特色（創(chuàng)新）及工作進(jìn)度
研究目標(biāo)、主要特色
熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝流程等等問(wèn)題的方法。②通過(guò)對(duì)零件所有工序的機(jī)械制造工藝規(guī)程的制定和夾具設(shè)計(jì)， 會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。③課程設(shè)計(jì)過(guò)程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)自己的解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
研究進(jìn)程安排：①調(diào)研，收集相關(guān)資料，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解撥叉的基本結(jié)構(gòu)及其功能②掌握機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的基本思路，初步擬定撥叉零件的工藝過(guò)程，在此基礎(chǔ)上完成開題報(bào)告。③總結(jié)前期工作，分析撥叉的作用并繪制零件圖。④熟悉零件圖，了解零件的用途、性能、技術(shù)條件及毛坯情況，加工方案論證，確定加工工藝路線并編制該零件的加工工藝規(guī)程和機(jī)械加工工藝相關(guān)卡片。⑤根據(jù)所要設(shè)計(jì)夾具的工序的加工內(nèi)容、技術(shù)條件和采用的機(jī)床、刀具和有關(guān)輔助工具；確定本工序工件的定位基準(zhǔn)、定位和夾緊方案，最后繪出工序草圖。在工序草圖上標(biāo)出被加工面、定位基準(zhǔn)面、夾緊力方向與作用位置、本工序尺寸和公差、加工面的表面光潔度和有關(guān)技術(shù)條件。盡可能按1:1比例繪制夾具總圖的結(jié)構(gòu)草圖。進(jìn)行方案的討論、審查和修改。繪制夾具裝配圖。在圖上標(biāo)注出夾具的外形輪廓尺寸、工件與定位元件的配合尺寸、夾具與刀具的聯(lián)系尺寸、夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸和其它裝配尺寸；規(guī)定相應(yīng)的尺寸公差和有關(guān)技術(shù)條件；編制零件明細(xì)表。⑥通過(guò)與老師討論，繪制夾具所有零件圖并對(duì)零件的主要技術(shù)條件進(jìn)行分析，對(duì)制定的工藝規(guī)程進(jìn)行修改和完善。⑦總結(jié)前面的工作，開始撰寫論文。⑧完成論文初稿，與老師交流，修訂初稿。⑨終稿完成，打印裝訂，準(zhǔn)備答辯
第1──2周完成收集資料，開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述
第3──4 周工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
第5──6周工藝裝備設(shè)計(jì)
第7──8周編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
第9周畢業(yè)答辯
六、主要參考文獻(xiàn)
[1]徐灝. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995.
[2]吳宗澤. 《機(jī)械設(shè)計(jì)師》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
[3]談榮望. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京:中國(guó)鐵道出版社,1989.
[4] 陳立德. 《機(jī)械制造裝計(jì)》.高等教育備設(shè)出版社，2006
[5] 趙雪松、任小中《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.華中科技大學(xué)出版社，2006
[6] 趙雪松、任小中《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》.華中科技大學(xué)出版社，2006
[7] 郭繼林. 《機(jī)械制圖》.大連理工大學(xué)出版社，2005,8
[8] 齊樂華. 《工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)》.高等教育出版社，2006,4
摘要
軸套是機(jī)器設(shè)備中的關(guān)鍵零件之一,其質(zhì)量好壞直接影響機(jī)器設(shè)備的使用性能和壽命。因此要求軸套材質(zhì)具一定的強(qiáng)度，剛度及其耐磨性能。
本課題從軸套的加工工藝的分析出發(fā)，對(duì)軸套的加工工藝，切削用量等進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，撰寫合理的工藝路線。對(duì)工藝路線的合理設(shè)計(jì)與工藝參數(shù)的合理選取不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響到工人、設(shè)備、工藝裝備及生產(chǎn)場(chǎng)地等的合理利用，從而影響生產(chǎn)成本。在指定工藝路線之后，對(duì)鉆φ5孔進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì),并最終完成本次設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì)、工藝分析、工藝設(shè)計(jì)
目錄
一、工藝設(shè)計(jì) 17
1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 17
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容 17
1.3設(shè)計(jì)目的 17
1.4設(shè)計(jì)成果 18
1.5設(shè)計(jì)過(guò)程 18
二、零件分析 19
2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 19
2.2零件的作用 19
2.3審查零件圖樣工藝性 19
2.4毛坯圖設(shè)計(jì) 20
2.5零件的毛坯熱處理 20
2.6零件的毛坯成型 20
三、夾具設(shè)計(jì) 21
3.1夾具的簡(jiǎn)介 21
3.2 機(jī)床夾具的分類、基本組成和功用 22
3.3設(shè)計(jì)問(wèn)題的提出 22
3.3.1設(shè)計(jì)前的工作準(zhǔn)備 22
3.3.2 明確工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 22
3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖 23
3.4定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
3.5夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 24
3.5.1切削力等參數(shù)計(jì)算 24
3.5.2夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 25
3.6夾具體的設(shè)計(jì) 26
3.7 設(shè)計(jì)夾具體和繪制夾具圖 27
3.8夾具的裝配要求 28
3.9夾緊設(shè)計(jì)的論證 29
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
前言
加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。
該夾具具有良好的加工精度，針對(duì)性強(qiáng)，本夾具具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代車床夾具所要求的高效化和精密化的特點(diǎn)，可以有效的減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，有效地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。?
本夾具能在加工常規(guī)零件的時(shí)候使質(zhì)量進(jìn)一步提升，并降低勞動(dòng)強(qiáng)度，能在保證產(chǎn)品質(zhì)量加工精度的同時(shí)批量生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本。從而夾具的使用在某種程度上提高實(shí)際生產(chǎn)中企業(yè)的效益?。因而對(duì)夾具知識(shí)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，在今天顯的優(yōu)為重要起來(lái)。
一、 工藝設(shè)計(jì)
1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì)
材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計(jì)；另一方面，技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實(shí)用，美觀，經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來(lái)新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的，某個(gè)環(huán)節(jié)的變革，便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化。
工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求，使多品種，對(duì)中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)
機(jī)床夾具提出更高的要求。
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容
按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:
(1)定位元件及定位裝置；
(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))；
(3)夾具體；
(4)對(duì)刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)；
(5)動(dòng)力裝置；
(6)分度,對(duì)定裝置；
(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；
每個(gè)夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動(dòng)夾具就沒有動(dòng)力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。
專用夾具的設(shè)計(jì)主要是對(duì)以下幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）定位裝置的設(shè)計(jì)；（2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)；（3）對(duì)刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì)；（4）夾具體的設(shè)計(jì)；（5）其他元件及裝置的設(shè)計(jì)。
1.3設(shè)計(jì)目的
本次設(shè)計(jì)是在教學(xué)過(guò)程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，能提高我們獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也能提高我們知識(shí)綜合運(yùn)用能力，讓我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中，熟悉設(shè)計(jì)步驟、開拓設(shè)計(jì)思維、提高創(chuàng)新能力；培養(yǎng)我們具有勤奮踏實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極思考的創(chuàng)新精神。為即將走向社會(huì)，服務(wù)社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)讓我們?cè)谝韵聨讉€(gè)方面得到提高：
1、綜合運(yùn)用所學(xué)的課程和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行一次全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我們的獨(dú)立工作能力。
2、鞏固所學(xué)知識(shí)。掌握工裝夾具設(shè)計(jì)方法；確定機(jī)械零件的加工方案；擬定工藝路線；選擇機(jī)床和工藝裝備。
3、通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他選修課程的理論與實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。
4、了解機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的一般方法，并舉一反三的掌握其他一些機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律與步驟。
5、通過(guò)制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇夾具機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件的工作能力，確定尺寸及掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，夾具和一些簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程和方法。
1.4設(shè)計(jì)成果
1、產(chǎn)品零件圖 1張
2、產(chǎn)品毛坯圖 1張
3、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1份
4、機(jī)械加工工序卡片 1套
5、夾具設(shè)計(jì)裝配圖 1份
6、夾具設(shè)計(jì)零件圖 1套
7、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份
1.5設(shè)計(jì)過(guò)程
1資料查詢
(1-1) 在圖書館查閱組員所需要的相關(guān)資料
(1-2) 在電腦與互聯(lián)網(wǎng)上查閱組員所需要的相關(guān)資料
2工藝設(shè)計(jì)
（2-1）零件圖與毛坯圖的繪制
（2-2）零件圖的工藝流程插圖繪制
（2-3）工藝卡與工藝過(guò)程卡的填寫
3夾具設(shè)計(jì)
（3-1）定位裝置的設(shè)計(jì)
（3-2）夾緊裝置的設(shè)計(jì)
（3-3）刀具導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)
4文案編寫
（4-1）設(shè)計(jì)方案的統(tǒng)計(jì)及電子文檔的輸入
（4-2）設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫與參考文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)
5等待評(píng)審
（5-1）評(píng)審合格，裝訂
表：本次設(shè)計(jì)的過(guò)程
二、零件分析
2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
軸套，該產(chǎn)品年產(chǎn)量Q=10000（臺(tái)/年），n=1（件/臺(tái)），設(shè)其備品率a%為10%，機(jī)械加工廢品率β%為1%，現(xiàn)制定該曲軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
年生產(chǎn)綱領(lǐng)： N=QxNx(1+a%+β%)=10000x1x(1+a%+β%)=11100件
軸套圖的年產(chǎn)量為111000件，現(xiàn)在已知該產(chǎn)品為中型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
2.2零件的作用
題目所給的“軸套圖”零件，材料是Q235A鋼，可以推斷，該零件受力不大，是起到操縱、調(diào)節(jié)方面的作用。
2.3審查零件圖樣工藝性
軸套零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)基本要求齊全。零件材料是Q235A鋼，該材料有較高強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性和減震性。
圖：軸套圖圖樣
從零件圖分析軸套圖需要加工表面以及加工表面的位置要求：
序號(hào)
主要加工要素
初步考慮加工方式
1
左右端面
車床加工
2
外圓
車床加工
3
單孔
鉆床加工
表：軸套圖零件主要加工面分析
2.4毛坯圖設(shè)計(jì)
毛坯形狀和尺寸，基本上取決于零件形狀和尺寸。零件和毛坯的主要差別，在于在零件需要加工的表面上，加上一定的機(jī)械加工余量，即毛坯加工余量。毛坯制造時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生誤差，毛坯制造的尺寸公差稱為毛坯公差。毛坯加工余量和公差的大小，直接影響機(jī)械加工的勞動(dòng)量和原材料的消耗，從而影響產(chǎn)品的制造成本。所以現(xiàn)代機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)之一，便是通過(guò)毛坯精化，使毛坯的形狀和尺寸盡量和零件一致，力求作到少、無(wú)切削加工。毛坯加工余量和公差的大小，與毛坯的制造方法有關(guān)，生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)或有關(guān)企業(yè)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。??
在確定了毛坯加工余量以后，毛坯的形狀和尺寸，除了將毛坯加工余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上外，還要考慮毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理等多方面工藝因素的影響。下面僅從機(jī)械加工工藝的角度，分析確定毛坯的形狀和尺寸時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題。??
(1)工藝搭子的設(shè)置??(2)整體毛坯的采用??(3)合件毛坯的采用。
圖：軸套圖毛坯圖
2.5零件的毛坯熱處理
零件材料是Q235A鋼，根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件?？紤]到零件加工批量的要求及生產(chǎn)成本的要求，采用鑄件。由于零件年產(chǎn)量為11100件，已達(dá)到批生產(chǎn)的水平，屬批生產(chǎn)。此外，考慮到殘余應(yīng)力，鑄造后安排退火處理。鋼質(zhì)毛坯頸毛坯成型后應(yīng)安排正火，以消除殘留的內(nèi)應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過(guò)重新結(jié)晶而得到細(xì)化均勻的組織，從而改善了加工性。
2.6零件的毛坯成型
零件材料為Q235A鋼，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有強(qiáng)肋，且工作條件不差，既無(wú)交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)綱量要求。
零件形狀簡(jiǎn)單，因此毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，不可鑄出
三、夾具設(shè)計(jì)
3.1夾具的簡(jiǎn)介
一個(gè)機(jī)床的機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由機(jī)床、工件、刀具和夾具組成。機(jī)床夾具的用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中這個(gè)位置不變，可以看出夾具在機(jī)械加工中占有很重要的地位，尤其是在成批生產(chǎn)時(shí)更是大量采用機(jī)床夾具，它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度。所以，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。
機(jī)床夾具是在金屬切削中用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)輕度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。
夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1、機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)與理念的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；
（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
（3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；
（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；
（5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；
（6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
2、現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。
（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
（2）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如，用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。
（3）高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
（4）柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是今后夾具發(fā)展的主要方向。
3.2 機(jī)床夾具的分類、基本組成和功用
機(jī)床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型：通用夾具，專用夾具，通用可調(diào)整夾具和成組夾具，組合夾具，隨行夾具。機(jī)床夾具的基本組成，根據(jù)功用一般可分為：
1）定位原件或裝置，用以確定工件在夾具中的正確位置；
2）刀具導(dǎo)向原件或裝置，用以引導(dǎo)刀具或用以調(diào)整刀具相對(duì)于工件的位置；
3）夾緊元件或裝置，用以?shī)A緊元件；
4）連接原件，用以確定工件在機(jī)床上的正確位置并與機(jī)床相連接；
5）夾具體，用以連接各夾具元件及裝置，使之成為一個(gè)整體，并通過(guò)它將夾具安裝在機(jī)床上；
6）其他元件及裝置，如分度裝置、防錯(cuò)裝置等。
機(jī)床夾具的功用一般為：
1）保證加工質(zhì)量；
2）提高生產(chǎn)率，降低成本；
3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，做到一機(jī)多能；
4）平衡各工序時(shí)間，以便組織流水生產(chǎn)；
5）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。
3.3設(shè)計(jì)問(wèn)題的提出
3.3.1設(shè)計(jì)前的工作準(zhǔn)備
1）熟悉任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求；
2）熟悉設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、有關(guān)資料、圖紙等；
3）觀看實(shí)物，了解夾具的工作過(guò)程。
3.3.2 明確工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
這是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。如大批量生產(chǎn)時(shí)，一般選擇機(jī)動(dòng)、多工件。自動(dòng)化程度高的方案，結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜，成本也提高較多。
經(jīng)分析所加工工件屬于輕型零件，根據(jù)所加工工件可知，屬于中批生產(chǎn)?？紤]到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性,將夾具設(shè)計(jì)成可快速夾緊的手動(dòng)夾具，即可滿足要求。
3.3.3 熟悉工件零件圖和工序圖
零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等精度的總體要求，工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已加工表面、待加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。本本設(shè)計(jì)的夾具的內(nèi)容是：
鉆直徑5的孔夾具設(shè)計(jì)
圖：本次夾具涉及的工序
工件在機(jī)床上的定位，實(shí)際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機(jī)床上的定位兩個(gè)方面，這里只討論工件在夾具上的定位。因?yàn)楣ぜ亩ㄎ换鶞?zhǔn)和定位元件均有制造誤差，所以工件在夾具中定位后的實(shí)際位置將在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，即存在一定的定位誤差，設(shè)計(jì)定位裝置時(shí)，就要控制這一誤差在加工中所允許的范圍內(nèi)。
夾具的作用是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度
(1) 設(shè)計(jì)夾具必須滿足工藝要求，結(jié)構(gòu)性能可靠，使用省力安全，操作方便，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞動(dòng)條件，提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。
(2) 要深入現(xiàn)場(chǎng)，聯(lián)系實(shí)際，確定設(shè)計(jì)方案。
(3) 具有良好的工藝性，即所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、維修，且便于切屑的清理、排除。
(4) 夾具設(shè)計(jì)必須保證圖樣清晰、完整、正確、統(tǒng)一。
(5) 對(duì)精密、重大、特殊的夾具應(yīng)附有使用說(shuō)明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書。
3.4定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
工件定位就是工件在工藝系統(tǒng)中的正確位置。其目的是為了保證工件與加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之間的位置公差和距離尺寸精度。其要求一是為了保證加工面與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的位置公差（同軸度、平行度、垂直度等），工件定位應(yīng)使工件加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與機(jī)床保持一正確的位時(shí)應(yīng)使工件加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與刀具保持一正確的位置。
在空間直角坐標(biāo)系中，剛體具有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z軸移動(dòng)的三個(gè)自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個(gè)自由度。用六個(gè)合理分布的支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置，稱為六點(diǎn)定位原理。現(xiàn)在我們就來(lái)分別限制他的自由度。
本夾具的主要定位元件為定位銷，三個(gè)定位銷分別限制了剛體沿X、Y、Z軸移動(dòng)的自由度和沿剛體軸旋轉(zhuǎn)的自由度，
3.5夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.1切削力等參數(shù)計(jì)算
（一）鉆攻φ5孔夾具切削力計(jì)算
（1）確定機(jī)床型號(hào)并修正切削用量 初選取機(jī)床為Z525B,機(jī)床功率2.2Kw，查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》Z525B鉆床的性能參數(shù)，并根據(jù)機(jī)床實(shí)際參數(shù)修正切削速度與主軸轉(zhuǎn)速。
理論選取的進(jìn)給量為f=0.23mm/s,與Z525B鉆床匹配進(jìn)給量為,f=0.32mm/s。
上述計(jì)算得主軸轉(zhuǎn)速理論計(jì)算值為n=467.21r/min,與Z525B鉆床匹配的主軸轉(zhuǎn)速n=475 r/min。那么切削速度vc=vπ/1000=11.94m/min。
（2）計(jì)算切削力并校驗(yàn)機(jī)床功率
A.切削時(shí)產(chǎn)生的鉆孔切削力計(jì)算:
式中計(jì)算所需的參數(shù)，查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》鉆削時(shí)切削速度計(jì)算公式表格中選?。篊F=612、d=8mm、ZF=0.9、T=60、f=0.32mm/s、yF=0.64、kF=0.33,帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得：
B.切削時(shí)產(chǎn)生的切削扭矩值計(jì)算：
式中計(jì)算所需的參數(shù)，查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》鉆削時(shí)切削速度計(jì)算公式表格中選?。篊M=0.33、d=8mm、ZM=1.82、f=0.32mm/s、yM=0.64、kM=0.88帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得：
C.切削所消耗的功率值計(jì)算：
D.機(jī)床功率校核
計(jì)算得產(chǎn)生的功率P=0.25Kw
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