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1、广东海洋大学2017年课程设计机械制造工艺学课程设计说明书设计题目： 传动轴凸缘叉（CA10B解放牌汽车） 零件的机械加工工艺规程及夹具设计学生：_邢源烈_学号：_201411411330_班级：_模具1145_指导教师：_ 张建_广东海洋大学工程学院机械系2017年 06月 1830 日目 录 1.设计任务书3 2.零件的分析4 2.1.零件的作用4 2.2.零件的工艺分析4 3.工艺规程设计5 3.1 确定毛坯的制造形式5 3.2基面的选择5 3.3制定工艺路线5 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6 3.5确定各切削用量及基本工时7 4.夹具设计15 4.1问题的提出15 4.
2、2夹具设计16 4.2.1定位基准的选择16 4.2.2切削力及夹紧力计算16 4.2.3定位误差分析19 4.2.4夹具设计及操作的简要说明19 5.参考文献201、论 文（设 计）任 务 书课程编号J1410113课程名称机械制造工艺学课程设计周数2实施地点科技楼设计室班级模具1145人数35起止时间2016.6.267.7形式集中 分散指导教师张建论文（设计）进度安排6.26上午10点指导教师布置课程设计任务。明确设计任务， 阅读设计任务书和指导书，收集、借阅有关资料、手册。具体设计方法、步骤见机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程和教材机械制造
3、工艺学。另外主要参考书目：1机床专用夹具图册2机械制造装备设计3机械加工工艺手册4机械制造工艺学课程设计指导书5实用机械加工手册6.27对零件进行工艺分析，画出零件图；确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图。6.286.29制定机械加工工艺路线，选择定位基准。选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。6.30画出毛坯图，填写工艺过程卡，填写工序卡。7.3确定夹具设计方案，选择定位元件，计算所需夹紧力，选择夹紧方案。7.47.5绘制夹具装配图。7.6绘制夹具零件图，整理设计说明书。7.7答辩、评定成绩。论文（设计）内容一、设计题目与要求 某个零件 零件的机械加工工艺规程
4、及夹具设计。年产量为50000件（大批量生产），零件由指导教师指定。（零件参考图附后）二、设计内容1对零件进行工艺分析，画零件图；2确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；3制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡；4对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量，填写工艺过程卡；5对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；6对夹具的一个零件设计零件图；7编写设计计算说明书。要求(包括纪律要求和报告书要求)设计工作要求提交：1零件图 1张（A4A3）2毛坯图 1张（A4A3）3机械加工工艺过程卡 1张4机械加工工序卡 1张5夹具结构设计装
5、配图 1张（A1A0）6夹具结构设计零件图 1张（A4A1，主要夹具体零件）7课程设计说明书 1份，参考广东海洋大学毕业设计说明书撰写格式注：本表按自然班填写。于动员时发给学生。不够纸请另附页。12、零件的分析 21零件的作用题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的突缘叉，它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，使汽车获得前进的动力。零件的两个叉头部位上有两个39的孔，用以与轴与十字轴相连，起联轴节的作用。 22零件的工艺分析CA10B传动轴上的突缘叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求，分述如下：1.以39为中心的加工表面这一组加工表面包括：39的孔及其倒角，尺寸为118的与两个孔39相垂直
6、的平面，还有在平面上的两个M8螺孔。其中，主要加中表面为39的两个孔。 2.以95为中心的止口表面这一组加工表面包括：95止口外圆环表面，及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求：39两孔的同圆度公差为0.01；39两孔端面与39两孔公共轴线的垂直度公差为0.1；39两孔中心联线与95止口端面的平行度公差为0.2；39两孔端面与95止口端面基准中心的对称度为0.15. 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3、工艺规程设计 31确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶，零件在汽车行驶过程中经常承受交变载荷及冲击性
7、载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为8000件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这有利提高生产率、保证加工精度。 32基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。321粗基准的选择。根据保证加工表面加工余量合理分配的原则，如果要求保证工作某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准，现选取叉口作为粗基准，利用一圆环支承这两个叉耳作主要定位面，限制5个自由度
8、，再以一定位销限制剩下的1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。 322精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。 33制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1工艺路线方案一工序一粗铣39mm一耳孔外端面工序二粗铣另一面耳孔端面工序三车95mm端面、止口端面、及止口侧面三个表面及止口倒角工序四钻法兰盘孔及倒角工序五钻39mm两耳
9、孔工序六扩39mm两耳孔及倒角工序七粗、精铰39mm耳孔工序八半精铣39mm一个耳孔端面工序九半精铣39mm另一个耳孔端面工序十钻一侧耳孔的螺纹孔并攻螺纹2-M8mm工序十一钻另一侧耳孔的螺纹孔并攻螺纹2-M8mm工序十二去毛刺工序十三清洗工序十四终检 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA10B解放牌汽车传动轴突缘叉”，零件材料为45钢，硬度163196HB，毛坯重量约为2.5kg,生产类型大批量，模锻毛坯。据以上原始数据及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，查机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程表2-6至2
10、-30得出以下工序余量公差表：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸RA(um)工序公差95端面粗车2mmIT1131.5500.2295止口外圆粗车2.5mmIT1196.5500.22半精车1.5mmIT9956.30.087105端面粗车2.4mmIT1130.6500.16半精车0.8mmIT9296.30.052首次钻孔25mmIT122512.50.21二次钻孔12mmIT1237.012.50.25扩孔1.75mmIT1138.7512.50.16粗铰0.18mmIT938.933.20.062精铰0.07mmIT7391.60.025两耳孔端面粗铣1.5IT1312012.5
11、0.63半精铣1.0IT111186.30.22法兰盘孔钻孔16IT121612.50.18螺纹孔钻孔6IT12612.50.12螺纹攻螺纹IT7M80.0153.5确定切削用量及基本工时工序一：粗铣39mm一耳孔端面 1.加工条件工件材料：45钢加工要求：粗铣39mm两端面，粗糙度为Ra6.3机床：X62卧式铣床（查机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程表4-19）。刀具：镶齿套式铣刀，D=80mm, d=27,L=36mm,齿数为10（查机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程表3-31）2.计算切削用量粗铣39mm
12、的端面，最大的加工余量为2mm,1）进给量：据（查机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程表5-5），0.08mm/z0.15mm/z 现取0.12mm/z 2）切削速度：确定42.3m/min.(据表5-11) 采用高速钢镶齿铣刀，80mm，齿数为10。则 1000/=168.3（r/min）现采用X62卧式铣床，据（查机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程表4-20），取 150r/min,故实际切削速度为 =37.68(m/min)当150r/min时，工作台的每分钟进给量应为=0.1210150180（mm/min）（查机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程表4-20），取=190mm/min,3. 切削工时： 查机械制造技术基础课程机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计指导教程表5-47知：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，可得出铣刀的行程mm,则机动工时为 t=90/190*=0.47min工序二
