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1、I常 州 机 电 职 业 技 术 学 院毕业设计课 题：台阶轴加工工艺及钻小孔夹具设计专 题：专 业： 机 械 制 造 及 自 动 化学 生 姓 名： 班 级： 学 号：指 导 教 师：完 成 时 间： II摘 要本设计是基于台阶轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。台阶轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，
2、夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：台阶轴类零件；工艺；夹具；全套图纸加IIIABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee proc
3、essing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and t
4、he output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In
5、addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixt
6、ure fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture;IV目 录摘 要 IIABSTRACT III第一章 加工工
7、艺规程设计 11.1 零件的分析 11.1.1 零件的作用 11.1.2 零件的工艺分析 11.2 台阶轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 21.2.1 孔和平面的加工顺序 21.2.2 加工方案选择 21.3 台阶轴加工定位基准的选择 31.3.1 粗基准的选择 31.3.2 精基准的选择 31.4 台阶轴加工主要工序安排 31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 61.6 选择加工设备及刀、量具 71.7 确定切削用量及基本工时（机动时间） 71.7 时间定额计算及生产安排 24第 2 章 台阶轴钻小孔夹具设计 262.1 设计要求 262.2 夹具设计 262.2.
8、1 定位基准的选择 262.2.2 切削力及夹紧力的计算 262.3 定位误差的分析 292.4 夹具设计及操作的简要说明 30结 论 32V参考文献 33致谢 351第一章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是台阶轴。台阶轴的主要作用是传动连接作用，保证各轴各挡轴能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此台阶轴零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图 1 台阶轴1.1.2 零件的工艺分析由台阶轴零件图可知。台阶轴是一个轴类零件，它的外表面上有 2 个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因
9、此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以 60 外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：60 外圆面的加工；，其中表面粗糙度要求为 。mRa2.3（2）以 M42X3 外圆面主要加工面的加工面。这一组加工表面包括42X3 外螺纹和退刀槽和 36 台阶面，加工粗糙度为 。.（3）以 58.5 宽度的平面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：58.5 宽度的平面，粗糙度为 。Ra2.3（4）其他各个孔的加工，9 孔，6 孔和 Rc1/81.2 台阶轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该台阶轴零件的主要加工表面是平面及孔系
10、。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于台阶轴来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.2.1 孔和平面的加工顺序台阶轴类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工台阶轴上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。台阶轴的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。台阶轴零
11、件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2 加工方案选择台阶轴孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据台阶轴零件图所示的台阶轴的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔
12、却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将台阶轴孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。在大批量生产中，台阶轴孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加
13、工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。1.3 台阶轴加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入台阶轴的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以台阶轴的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的
14、相对位置。1.3.2 精基准的选择从保证台阶轴孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证台阶轴在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从台阶轴零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是台阶轴的装配基准，但因为它与台阶轴的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4 台阶轴加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。台阶轴加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第
