【正文】 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 分度頭錐套夾具及工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 二 O 一三 年六月 摘 要 本設(shè)計(jì)主要包括兩方面的內(nèi)容，即分度頭錐套加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)以及錐套底孔加工的夾具設(shè)計(jì)。本文介紹了設(shè) 計(jì)的目的、意義，主軸的作用和工藝分析，綜合上述分析可以制定出零件加工工藝路線(xiàn) ,其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，最后對(duì)底孔進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 錐套；加工工藝；夾具；設(shè)計(jì) 3 ABSTRACT ?The content of this design mainly includes two aspects, namely, dividing head cone sets of machining process planning design and the taper sleeve bottom intake of fixture design. This paper introduces the design of the purpose, significance, function and process analysis of the spindle, prehensive the above analysis can make parts processing craft route, secondly determine blank dimensions, then has carried on the technical process design, and finally on the base hole jig design. Keywords:The taper sleeve。 Processing technology。 Fixture。 Design 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒 論 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ) 課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。是將機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新整合，讓學(xué)生把課本知識(shí)與工程問(wèn)題相結(jié)合，在掌握一定的設(shè)計(jì)方法體系和規(guī)范的前提下，進(jìn)行綜合運(yùn)用的一次實(shí)踐，是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接 , 是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)該畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握較復(fù)雜零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定以及夾具的設(shè)計(jì)，特別是學(xué)習(xí)如何分析、解決實(shí)際問(wèn)題，接受實(shí)際的工程訓(xùn)練。因此 ,它在我們五年的大學(xué)生活中占有重要的地位，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本設(shè)計(jì)中，主要完成的內(nèi)容包括兩大塊：工藝規(guī)程 的設(shè)計(jì)和夾具的設(shè)計(jì)。而圍繞這兩大塊又完成了若干其他工作，如繪圖、擬定工藝路線(xiàn)、填寫(xiě)工藝卡片、設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，還包括撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題 、 解決問(wèn)題的能力，為以后工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。 第 2 章 零件的分析 2 第 2 章 零件的分析 零件的作用 本次設(shè)計(jì)所給的零件是分度頭的錐套，該零件是分度頭的主要構(gòu)成零件，是銑床的重要附件。該錐套帶有 20 度的錐度， 同時(shí)表面粗燥度要求很高。同時(shí)面和面之間都有垂直度和平行度的要求。固定圓錐軸零件，上面的加油孔進(jìn)行加潤(rùn)滑油，經(jīng)過(guò)油槽流到錐孔上進(jìn)行潤(rùn)滑，與圓錐軸配合。 圖 21 錐套零件圖 進(jìn)油孔 Ф 175mm 圓的外圓上有三個(gè)起到潤(rùn)滑作用的油孔，雖然在承受載荷方面對(duì)工件沒(méi)有影響，但是油孔的存在可以使?jié)櫥图皶r(shí)的進(jìn)入錐套內(nèi)部，起到潤(rùn)滑作用，而設(shè)置三個(gè)油孔是考慮到若油孔發(fā)生堵塞， 將加速 錐套內(nèi)部 的磨損甚至使 錐套 產(chǎn)生疲勞裂紋，降低其使用壽命。 采用三個(gè)油孔不僅可以由其他油孔進(jìn)油，而且采用三個(gè)油孔使得載荷分布更加均勻。 錐套錐度 錐套內(nèi)部 20176。的錐度對(duì)其表面粗燥度要求極高，這就要求工件在加工過(guò)程中光靠車(chē)削是不夠的，還需要通過(guò)粗磨、精磨的過(guò)程。在加工過(guò)程還要起到定位的作用，是裝配基準(zhǔn)面，會(huì)影響到回轉(zhuǎn)精度。所以對(duì)錐度精度的要求很高。 四川理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 6 Ф 13 及 2 M8 底孔 總共的這八個(gè)孔是要求最后設(shè)計(jì)夾具的被加工面。他們?cè)谡麄€(gè)零件看來(lái)沒(méi)有任何的位置要求和形狀要求。在最后加工的時(shí)候只需要保證與中心軸的平行。 零件的工藝分析 由錐套零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （ 1） 以Ф 175mm 圓一個(gè)端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：Ф 175mm 外圓端面的車(chē)削，加工Ф 75mm 的孔，Ф 孔，端面的粗糙度要求為 錐孔的孔表面粗糙度要求為 。車(chē)削 mm10121?? 到 mm01103?? 之間的槽，倒角 145176。 （ 2）以 mm100? 端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 1 個(gè)mmk6145? 的臺(tái)階， 1 個(gè) mm100? 的臺(tái)階、 1 個(gè)槽的內(nèi)外兩側(cè)面的車(chē)削， mmk6145? 的表面粗糙度要求為 和 ，垂直度要求為 以 A 為基準(zhǔn)。 （ 3）以 mm3? 孔的加工，主要是 mm3? 的鉆孔，還有 710H? 孔的加工，并且要求 710H? 孔的內(nèi)表面粗糙度要求為 。 （ 4）以加工 6 ? 孔為加工組，這組 主要有鉆 ? 孔的加工，并且擴(kuò)成 9Ф 13mm，還有鉆 2 個(gè)Ф 8mm 孔的加工，銑寬度半徑為 2mm 環(huán)形的三個(gè)油槽和三個(gè)直油槽。 錐 套零件的技術(shù)要求 加工表面 尺寸及技術(shù)要求 /mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra/ m? 形位公差/mm mm175? 兩外圓端面 175mm IT7 // B ? A 39。1020?? 錐度 39。1020?? IT6 mm0 ? 外圓長(zhǎng)度 mm0 ? IT10 第 2 章 零件的分析 4 mmk6145?外員臺(tái)階 mmk6145? IT6 ??孔 ?? IT10 710H? 孔 710H? IT7 油槽 4mm IT10 環(huán)形槽 mm0110 103121 ??? 和 IT10 四川理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 確定毛坯 “錐套”零件材料為 40Cr， 硬度 HRC 為 50～ 55，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 故毛坯選用鍛件，零件材料為 40Cr。由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平（ N=6000），而且零件的輪廓尺寸不大，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，故可以采用模鍛制造毛坯。其優(yōu)點(diǎn)是：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及淬透性均比 40 鋼高，有較高的疲勞強(qiáng)度和良好的韌性，正火或調(diào)質(zhì)后可切削性很好，退火后可切削性也較好。 基面的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。此處選擇 mm100?軸線(xiàn)作為粗基準(zhǔn)，可以為后續(xù)工 序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該零件的技術(shù)要求，選擇 mm175? 大端面作為精基準(zhǔn)，零件上很多的表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。選擇 mm175? 軸線(xiàn)作為精基準(zhǔn)，可以加工各外圓柱面和臺(tái)階面，在鉆削均布圓周孔時(shí) ? 和 mm8? ，應(yīng)該采用 mm175? 軸線(xiàn)跟mm3? 孔軸線(xiàn)一起作為精基準(zhǔn)。 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。 （ 1）公差等級(jí) 由錐套的功用及其技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 （ 2）鍛件重量 根據(jù)零件的基本尺寸和公差，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為4kg。 （ 3）鍛件材質(zhì)系數(shù) 該錐套材料為 40Cr，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %的合金鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬 2M 級(jí)。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 （ 4）鍛件分模線(xiàn)形狀 根據(jù)錐套的形位特點(diǎn)，故選擇零件寬度方向的對(duì)稱(chēng) 平面為分模面，屬平直分模線(xiàn)，如圖 224 彈簧吊耳鍛造毛坯圖所示。 （ 5）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對(duì)于錐套零件圖的分析計(jì)算，可以大致的確定鍛件外廓包容體的直徑為mm184? ，寬度為 mm42 ，由公式 S= Nmmt/ =4kg/6kg≈ 。 （ 6）包容體重量 根據(jù)零件圖，可以估計(jì)零件包容體重量為 6kg 左右。 錐套毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 由錐套零件圖可知，該零件各加工表面的粗糙度 Ra 均小于 m? 。 根據(jù)上述各因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差及機(jī)械加工余量。毛坯的尺寸就可以根據(jù) 、 ??? 、 ?? 、 75? 和 0120 ??? 來(lái)確定。 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)》表 5表 5表 51表 51表 523。 名義尺寸（ mm） 加工方法 加工余量（ mm） 粗車(chē) Z= 半精車(chē) Z= ??? 粗車(chē) 2Z= 半精車(chē) 2Z= 磨削 2Z= ?? 粗車(chē) 2Z=11 半精車(chē) 2Z= 75? 粗車(chē) 2Z=11 半精車(chē) 2Z= 工件直徑 ，公差為 ，機(jī)械加工總余量為： 5+= ∴毛坯尺寸為 工件直徑 ??? ，公差為 ，機(jī)械加工總余量 為： +3+= ∴毛坯尺寸為 ? mm 工件直徑 ?? ，公差為 ，機(jī)械加工總余量為： 11+= ∴毛坯尺寸為 ? mm 工件直徑 75? ，機(jī)械加工總余量為： 11+= 四川理工 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 ∴毛坯尺寸為 ? mm 查《簡(jiǎn)明金屬切削計(jì)算手冊(cè)》表 46 ??DL 則 421?L 1861?D 錐套毛坯圖如下： 圖 22 錐套毛坯圖 擬定錐套工藝路線(xiàn) 定位基準(zhǔn)的選擇 錐套加工中，為了保證各主要表面的相對(duì)位置精度，應(yīng)遵循“基準(zhǔn)重合”、“基準(zhǔn)統(tǒng)一”和“互為基準(zhǔn)”等重要原則來(lái)選擇定位基準(zhǔn)，并能通過(guò)一次裝夾盡可能加工出多的表面。 由于錐套外圓表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是主軸軸心線(xiàn)，根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則，選擇錐套175? 端面作為精基準(zhǔn)面。用端面和錐孔定位， 能在一次裝夾中將多個(gè)外圓表面及其端面加工出來(lái)，有利于保證加工面間的位置精度。所以，應(yīng)先加工錐套外圓和端面。 為保證 175? 和 145? 的平行度，宜按“互為基準(zhǔn)”的原則選擇基準(zhǔn)面。 所以，外圓端面和外圓粗加工，以外圓定位；外圓表面和端面半精加工，以外圓定位；錐孔粗加工，以半精加工的外圓表面定位，加工后配錐度；外圓表面精加工，以端面定位；錐孔精加工，以精加工外圓表面定位；油孔的加工，以端面定位； 13?和 M8 的孔加工，以錐孔和端面定位。 第 2 章 零件的分析 8 零件表面加工方法的確定，錐套各表面加工方案 根據(jù)錐套零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法，如圖 251 所示。 表 251 錐套零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/ m? 加工方案 備注 mm175? 兩外圓端面 IT7 粗車(chē) 半精車(chē) 磨削 《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 3 版》表 22到 24 mm175? 外圓 IT9 粗車(chē) 半精車(chē) 《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 3 版》表 22到 24 環(huán)形油槽 IT10 粗車(chē) 半精車(chē) 《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 3 版》表 22到 24 ??孔 IT10 粗車(chē) 半精車(chē) 《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 3 版》表 22到 24 mm75? 孔 IT10 粗車(chē) 半精車(chē) 《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 3 版》表 22到 24 39。1020?? 錐度 IT6 粗車(chē) 半精車(chē) 粗磨精磨 《實(shí)用