畢業(yè)設計----虎鉗絲桿的工藝與工裝設計

1、<p><b>　　虎鉗絲桿畢業(yè)設計</b></p><p>　　文章題目：虎鉗絲桿的工藝與工裝設計</p><p>　　機械制造工藝課程設計說明書目錄</p><p>　　前言-------------------------------------------------------------------------------

2、--2</p><p>　　零件的分析以及毛坯的選擇-----------------------------------------3</p><p>　　零件的作用------------------------------------------------------------4</p><p>　　毛坯的選擇-----------------------

3、-------------------------------------4</p><p>　　工藝規(guī)程的設計---------------------------------------------------------5</p><p>　　確定毛坯的制造形式---------------------------------------------5</p><

4、p>　　毛坯尺寸的選擇---------------------------------------------------6</p><p>　　設備的選擇---------------------------------------------------------9</p><p>　　刀具的選擇----------------------------------------

5、---------------10</p><p>　　切削用量的選擇-------------------------------------------------11</p><p>　　工序尺寸選擇----------------------------------------------------14</p><p>　　夾具的選擇-----------

6、--------------------------------------------15</p><p>　　基準的選擇-------------------------------------------------------15</p><p>　　加工工序的劃分-------------------------------------------------16</p&g

7、t;<p>　　加工方法的選擇-------------------------------------------------17</p><p>　　工藝路線----------------------------------------------------------17</p><p>　　機械工藝過程卡------------------------------

8、-------------------18</p><p>　　總結----------------------------------------------------------------------20</p><p>　　主要參考文獻----------------------------------------------------------21</p>&

9、lt;p><b>　　前 言</b></p><p>　　機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式、生活方式、生產(chǎn)管理模式乃至社會的組織結構和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代的速度正在快，對生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量提出了越來越高的要求了，也對加工工藝提出了更高的要求。</p><p>　　在實際生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)類型、零件的形狀、尺寸和技術要求

10、等不同針對某一零件，往往不是單獨在一臺機床能就能加工完成。而是要經(jīng)過一系列的工藝流程。因此，我們不僅要根據(jù)某一零件，選擇合適的加工方法，還要合理安排工序，一步步的把零件加工出來。</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　零件的作用</b></p><p>　　虎鉗螺桿是虎鉗的重要組成

11、部分，起著傳動的作用，在外力的作用下，使螺桿轉(zhuǎn)動，帶動活動鉗口前后移動，實現(xiàn)夾緊工件和松開工件，18mm的方榫是方便傳遞扭矩的，矩形螺紋帶動活動鉗口移動的，由于螺紋具有自鎖性，所以矩形螺紋在這里可以鎖緊工件</p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　該零件視圖正確，尺寸、公差及技術要求齊全，形狀簡單，外形規(guī)則，被加工部分的要求不是很高，表

12、面粗糙度較，尺寸精度較低，只有幾個表面的形狀精度高點：12mm圓柱對于18mm同軸度是0.04mm、12mm、18mm尺寸公差是0.04mm相對來說高了點，其他的尺寸公差是IT12~IT13，該軸的長徑比少于5是短軸，工件的剛性好。尺寸標注完整，輪廓清楚。</p><p><b>　　二、工藝分析</b></p><p>　　（1）毛坯材料的選擇</p>

13、<p>　　軸類零件最常用的是棒料和鍛件，只有大型工件、復雜的工件才用鑄件，因為毛坯經(jīng)過鑄造之后，其內(nèi)部組織結構發(fā)生了變化，從而獲的較高的強度、抗拉、抗震及抗扭強度。所以除光軸，相差較大的階梯軸可使用熱扎棒料，冷拉料外，一般比較重要的工件都用鑄件。按實用價格一般采用一句話來說＃45鋼，根據(jù)不同的工作條件選用不同的熱處理工藝（如正火、淬火、調(diào)質(zhì)）來獲的強度，韌性和耐磨性，對于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸，可以選用一句話來說40Cr等

14、合金結構鋼，這種類型的結構鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)之后綜合力學性能較好。</p><p>　　根據(jù)上述分析得知，本設計中的工件是中小傳動軸并且各處的外圓相差不大毛坯選擇用熱軋圓鋼。</p><p><b>　　毛坯尺寸的選擇 </b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)類型、加工效率、加工精度、工件形狀、結構特點以及工序的余量確定毛坯的形狀和尺寸，</p&

15、gt;<p>　　熱軋圓鋼直徑和方鋼邊長（摘自GB702——86） (mm)</p><p>　　軸類零件采用熱軋圓棒料時毛坯直徑 （mm）</p><p>　　軋制圓棒料切斷和端面加工余量 （mm）</p><p>　　綜上所述：熱軋棒料的尺寸Φ26mmX212mm</p>

16、<p><b>　　毛坯圖</b></p><p><b>　　(3) 設備的選擇</b></p><p>　　由于該零件有臺階、矩形螺紋而且尺寸精度一般粗糙度一般，同軸度只有Φ0.04mm用普通車床可以加工出來，根據(jù)我們學校的條件，還有一個14X14的方形和一個4mm的圓錐通孔，尺寸精度，Ra低，普車難以加工的出來，所以這個可以用車

17、削加中心加工。</p><p><b>　?。?）刀具的選擇</b></p><p>　　（A）刀具的選擇和切削參數(shù)的選擇矩形螺紋車刀與槽刀十分相似，下面是矩形刀具的刀具參數(shù)：</p><p>　　刀頭寬度B=0.5P+(0.02~0.04)mm=2+0.03=2.03mm</p><p>　　刀頭長度L=0.5P+(2

18、~4)mm=2+3=5mm</p><p>　　為了減少螺紋牙側(cè)的表面粗糙度，在精車刀的兩側(cè)面切削刃上應磨有0.3~0.5mm的修光刃。（B）為了加快效率和表面精度，而且余量。不大，銑方形的銑刀選擇大直徑的銑刀一刀銑出，用銑刀直徑Φ16mm柄部的直徑Φ16mm;L32mm總長是92mm的端面銑刀。</p><p>　　(C)槽只是作退刀槽用的，精度不高，所以用刀寬為4mm的焊接式槽刀。&

19、lt;/p><p>　?。―）Φ4mm錐孔精度不高，先用Φ2.9mmX61mm的鉆頭打底孔，再用4號長度為48mm的錐鉸刀鉸孔，</p><p>　　根據(jù)以下分析的內(nèi)容填入加工過程工藝卡：</p><p>　　(5) 切削用量的選擇原則：</p><p>　　(A)粗車時，首先考慮選擇一個大的背吃刀量，再次就是考慮一個進給速度，最后是切削速度，增

20、大背吃刀量可以減少走刀次數(shù)，增大進給量有利于斷屑，粗車的目的是提高生產(chǎn)效率減少刀具損耗，降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　(B)精車時，加工精度和表面粗糙度都較高，加工余量不大而且</p><p>　　均勻，因此背吃刀量已確定，現(xiàn)在就是選擇進給速度和切削速度了，進給量可以少一點提高表面的質(zhì)量，切削速度盡可能大。</p><p>　　(C)零件的加工高度H≤（1/4

21、-1/8）Re,以保證刀具有足夠的剛度。</p><p>　　切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床的性能，相關的手冊并結合實際情況確定，同時，使主軸轉(zhuǎn)速，進給量，背吃刀量三者能相互適應，以形成最佳的切削用量，</p><p><b>　　主軸轉(zhuǎn)速的確定:</b></p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速應根據(jù)允許的切削速度和工件的直徑或刀具的直徑來選擇，其計算公式

22、如下：</p><p>　　N=1000v/3.14d </p><p>　　車削直線時，選粗車的車削速度V=80mm/min，精車的速度V=120mm/min，然后利用述工式計算主軸轉(zhuǎn)速：</p><p>　　粗車： n=1000V/3.14d</p><p>　　=1000＊80/3.14*25</

23、p><p>　　=1019.108(r/min)≈1020(r/min)</p><p>　　精車； n=1000V/3.14d</p><p>　　=1000*120/3.14*18</p><p>　　=2123(r/min)</p><p>　　車槽： n=1000

24、V/3.14d</p><p>　　=1000*13/3.14*13</p><p>　　=300(r/min)</p><p>　　鉆孔： n=1000V/3.14d</p><p>　　=1000*15/3.13*4</p><p>　　=1195(r/min)</p>&l

25、t;p>　　銑方榫： n=1000V/3.14d</p><p>　　=1000*30/3.14*15</p><p>　　=640(r/min)</p><p><b>　　進給速度的確定：</b></p><p>　　進給速度是切削用量的重要參數(shù)。主要根據(jù)零件的加工精度和表面質(zhì)量以及刀具，

26、工件材料和性質(zhì)選取的。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的限制，所以確定進給速度的原則：</p><p>　　(a)當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可以選擇提高進給速度，一般在100~200mm/min.</p><p>　　(b)在切斷、加工孔用高速鋼刀具加工時宜選擇較低的進給速度一般在20~50mm/min</p><p>　　(c)刀具空行程的時

27、，遠距離回零時，可以選擇機床最高速度。</p><p>　　一般根據(jù)零件表面粗糙度、刀具及材料等因素，查閱切削用量手冊。每轉(zhuǎn)進給量，進給速度的公式：</p><p><b>　　Vf=FN</b></p><p>　　粗車時一般選取為0.3~0.8mm/r，精車時一般選取為0.1~0.3mm/r，切槽取0.05~0.2mm/r</p>

28、;<p>　　選擇粗車和精車的第轉(zhuǎn)進給量分別為0.4mm/r、0.2mm/r。</p><p>　　粗車： Vf=FN</p><p><b>　　=0.4*1000</b></p><p>　　=400mm/min</p><p>　　精車： Vf=FN

29、</p><p><b>　　=0.2*2000</b></p><p>　　=400mm/min</p><p>　　選擇時應使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度和進給速度三者相適應，以形成最佳的切削用量。</p><p><b>　?。?）確定工序尺寸</b></p><p>　?。╝）

30、圓柱面的工序尺寸</p><p>　　以下的工藝過程卡是由上面的數(shù)據(jù)分析得來的：</p><p>　　機械加工刀具參數(shù)卡片</p><p><b>　　(7)夾具的選擇</b></p><p>　　該工件是短軸，加工剛性好，此工件批量大，所以工件的裝夾速度要快，定位必需正確。所以選擇三爪自定心卡盤。</p>

31、<p>　　(8)定位基準的選擇</p><p>　　定位基準是工件定位時所依據(jù)的基準。它的選擇原則是：盡量選擇零件的設計基準作為定位定位基準，一次裝夾就能完成全部關鍵部位的加工，為了保證加工表面與其設計基準的相對位置精度，工件定位時應使加工表面的設計基準在機床上占據(jù)一個正確的位置。</p><p><b>　　粗基準的原則：</b></p>

32、<p>　　選擇粗基準時，必須達到以下兩個基本要求：其一，應保證所有加工表面都有足夠的加工余量：其二，保證需要工件加工表面和不加工表面之間有一定的位置精度。</p><p>　　(a)應選擇不加工有面作為粗基準。</p><p>　　(b)對所有表面都需要加工的工件，應選擇加工余量少的表面作為粗基準。</p><p>　　(c)應選擇牢固可靠的表面粗基準

33、。</p><p>　　(d)肖基準應盡量平整光滑，沒有飛邊、澆口、冒口、毛刺或其他的缺陷。以使工件定位準確、夾緊可靠。</p><p>　　(e)粗基準不的重復使用。</p><p>　　根據(jù)粗基準的選擇原則可以選擇毛坯外圓，車削另一頭的時，要用已加工過的表面作為粗基準。</p><p><b>　　精基準的選擇原則：</b

34、></p><p>　　(a)盡可能使用設計基準（裝配基準）作為定位基準。</p><p>　　(b)尺可能使定位基準和測量基準重合。</p><p>　　(c)盡可能使基準統(tǒng)一。</p><p>　　(d)選擇精度高，裝夾穩(wěn)定可靠的表面作為精基準，并盡可能選擇用形狀簡單和尺寸較大的表面作為精基準。</p><p&g

35、t;　　根據(jù)精基準的選擇原則選擇18mm的外圓作為精基準。</p><p>　　(9)加工工序的劃分</p><p>　　劃分工序的原則是：按刀具劃分，按粗、精加工劃分</p><p>　　加工順序的劃分：1先粗后精2先近后遠減少空程的時間3內(nèi)外交叉4基面先行原則。</p><p>　　由于該零件精度較低，所以是粗精加工序。</p>

36、;<p>　　（10）加工方法的選擇</p><p>　　本零件的加工面有外圓、端面、槽、縲紋、小孔、平面等，材料是45鋼。參考有關資料，其加工方法如下：</p><p>　?。?）Φ22mm、Φ18mm未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定基公差等級按IT14，表面粗糙度為12.5需進行粗車</p><p>　?。?）Φ12mm、Φ18mm公差0.

37、043mm,表面粗糙度為3.2需粗精車</p><p>　?。?）其他的精度不高只需粗車</p><p>　　(11)工藝路線的選擇 </p><p>　　(a)車削端面作為基準</p><p>　　(b)先車削22mm的外圓</p><p>　　(c)再車削18mmX30mm的臺階軸</p><p

38、><b>　　(d)調(diào)頭裝夾</b></p><p>　　(e)車削18mmX172mm的外圓</p><p>　　(f)車削12mmX38mm的外圓</p><p><b>　　(g)車槽</b></p><p>　　(h)打4mm的圓錐孔</p><p><b

39、>　　(i)車削矩形螺紋</b></p><p>　　(j)銑14X14的矩形</p><p>　?。?2）機械工藝過程卡</p><p>　　結 論</p><p>　　通過本次的設計，從計算繪圖直到完成設計，使我對零件的設計與加工有了進一步的認識和掌握，也了解了加工業(yè)在實際的生產(chǎn)、生活中重要的地位。還使我在

40、書本上學不到的知識，這對我以后走下社會，走上工作崗位都有十分重要的意義。</p><p>　　該零件的加工從選料到加工出成品有一定的難度，特別是矩形螺紋的加工還有在圓柱下車矩形難度大，技術高。讓我從中掌握了矩形螺紋的刃磨，和切削過程中的難點，以及在車床上是怎么樣分度的。</p><p>　　在畢業(yè)設計過程中通過參考、查閱各種有關的設計資料，最終制定出了一套很好的加工工藝。</p>

41、;<p>　　經(jīng)過兩個月的奮斗，感覺自己進步很大，也發(fā)現(xiàn)了自己在很多方面還有不足的地方，畢業(yè)設計不僅使我復習了以前所學的知識，而且從中學到了書本上沒有的知識。我覺的這次的畢業(yè)設計非常有意義。</p><p>　　本設計在老師耐心的指導下完成，非常感謝老師對我教導。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>

42、;　　[1]趙長旭。數(shù)控加工工藝[M]西安：電子科技大學出版社。2006</p><p>　　[2]艾興、肖詩鋼。切削用量簡明手冊[M]。北京：機械工業(yè)出版社。2002</p><p>　　[3]張德紅。數(shù)控車削加工技術[M]宜賓。宜賓職業(yè)技術學院，2007</p><p>　　[3]王哺茂、李正峰。機械制造基礎，上海；上海交通大學出版社</p>&l