凸輪軸的加工工藝及磨床夾具設計含非標11張CAD圖.zip

凸輪軸的加工工藝及磨床夾具設計含非標11張CAD圖.zip,凸輪軸,加工,工藝,磨床,夾具,設計,非標,11,CAD 摘要 凸輪軸是汽車上非常重要的零件之一，位置位于汽車的發(fā)動機。該零件的作用是調節(jié)以及控制氣門的閉合，開啟及其調節(jié)啟閉的工作角度等等。為汽車的正常工作提供保障。凸輪軸是比較典型的軸類零件，軸類零件應用非常廣泛，從而對凸輪軸進行研究非常有必要。 這次設計的內(nèi)容主要有凸輪軸加工工藝規(guī)程的設計和凸輪軸專用夾具的設計。在一開始對其進行設計的時候，主要研究的凸輪的作用，材料的選擇，加工工藝路線的制定還有零件在加工的時候其切削用量的選擇等等。 通過商定決定設計磨IV段凸輪磨床專用夾具設計。在對其進行設計之前，對磨床的組成、加工范圍等知識點進行掌握；依據(jù)零件的結構特點設計了定位方案和夾緊方案并選擇了相應的元件。對夾具體進行設計，畫出裝配圖以及零件圖等。 關鍵詞：凸輪軸、工藝規(guī)程、專用夾具、IV段凸輪、磨床 I Abstract The camshaft is one of the most important parts of the car and is located in the engine of the car. The function of the part is to adjust and control the closing of the valve, opening and adjusting the working angle of the opening and closing, and the like. Provide protection for the normal work of the car. Camshafts are typical shaft parts, and shaft parts are widely used, so it is necessary to study camshafts. The design of this design mainly includes the design of the camshaft machining process specification and the design of the camshaft special fixture. At the beginning of the design, the main research of the role of the cam, the choice of materials, the development of the processing route and the selection of the cutting amount of the parts during processing. The design of the special fixture for the grinding IV segment cam grinder was decided by agreement. Before designing it, master the knowledge points of the composition and processing range of the grinding machine; design the positioning scheme and clamping scheme according to the structural characteristics of the parts and select the corresponding components. Design the clip specifically, draw the assembly drawing and the part drawing. Key words: camshaft, process specification, special fixture, IV segment cam, grinder 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 前言 1 1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程的概述 1 1.1.1 生產(chǎn)過程的概述 1 1.1.2 工藝過程的概述 1 1.2 磨床及其加工的概述 1 第二章 設計零件加工工藝規(guī)程 3 2.1 零件的作用 3 2.2 零件組成表面、加工要求及形位公差分析 3 2.3 零件材料的選擇和分析 5 2.4 確定零件生產(chǎn)類型 5 2.5 確定零件制造形式 5 2.6 確定加工基準 5 2.7 確定加工工藝路線 6 2.7.1 加工工藝路線選擇 6 2.7.2 加工工藝路線比較與確定 7 2.8 確定機床、夾具、刀具及量具 8 2.9 確定機加工余量 8 2.10 確定切削用量及工時 12 第三章 設計專用夾具 26 3.1 確定定位方案 26 3.2 確定定位元件 26 3.3 確定夾緊方案 26 3.4 確定夾緊元件 27 3.5 設計夾具體 27 3.6 計算磨削力、夾緊力 28 3.6.1 計算磨削力 28 3.6.2 計算夾緊力 28 3.7 分析定位誤差 29 結論 30 致謝 31 參考文獻 32 第一章 前言 1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程的概述 1.1.1 生產(chǎn)過程的概述 通過將原材料加工成為產(chǎn)品，這就是生產(chǎn)過程，對于機械加工的產(chǎn)品來說，基本都包括下面幾個方面： （1）生產(chǎn)還有技術方面的準備，比方說設計工藝，設計專用工藝裝備，進行生產(chǎn)加工，將生產(chǎn)計劃編寫出來前期準備生產(chǎn)資料； （2）加工坯料，比方說進行鑄造，鍛造等等； （3）生產(chǎn)零件，比方說進行切削生產(chǎn)，熱處理等等； （4）裝配生產(chǎn)的零件，比方說總裝配，調整，檢驗還有油漆等等； （5）提供生產(chǎn)需要的一切東西，比方說原材料，從外部購買的零部件，提供生產(chǎn)工具，對他們進行運送，進行保管等等。 進行機械加工的整個流程是非常復雜的，現(xiàn)在很多的產(chǎn)品是由很多個工廠加工出來的。比方說，生產(chǎn)飛機的工廠，有很多零部件都是別的單位生產(chǎn)出來的，這樣才能將一架飛機所需的零部件生產(chǎn)出來。所以，將整個機器都需要的零部件生產(chǎn)過來的流程就是生產(chǎn)過程，當然了生產(chǎn)一個零件的這個流程也是加工過程。 1.1.2 工藝過程的概述 進行生產(chǎn)的時候，將需要生產(chǎn)的零部件形狀，大小，所處地點等都改變了，這樣原材料就加工成為我們需要的半成品或者是成品，這么一個流程就是工藝過程。比方說生產(chǎn)毛坯，進行機械生產(chǎn)，熱處理等這些都是工藝過程。在工藝過程里面，如果說只需要進行機械生產(chǎn)，零部件的外形，大小，產(chǎn)品表面質量都符合質量要求，這個流程就是我們說的機械工藝過程。 對于機械工藝學來說，它主要有兩點，一個是機械加工工藝過程，還有一個是裝配工藝過程。 1.2 磨床及其加工的概述 磨床在切削的時候用砂輪來進行，對需要加工產(chǎn)品的面進行切削，使用的是精密度非常高的機床，主要是砂輪以很快的速度進行轉動，產(chǎn)品轉動的速度不快，但是他是進行圓周供給的，并且在軸方向上進行供給，每一次加工完成之后，砂輪在橫向方向上進行切深運動。磨床的類型還是比較多的，現(xiàn)在加工用的比較多的磨床有外圓的，內(nèi)圓的，平面的還有萬能的。 對于磨削加工來說，最重要的工具就是砂輪，砂輪是有很多孔的，通過磨料跟結合劑進行焙燒形成的。砂輪的特征主要在結合劑，硬度，組織，形狀大小，加工工藝不一樣，特征也就不一樣。磨削生產(chǎn)的精度，表面粗糙度還有生產(chǎn)率都跟砂輪有很大的關系。進行磨削生產(chǎn)的時候，主要特征有： 1、工藝范圍很大 加工的磨床不一樣，那么它就可以生產(chǎn)里面的圓柱面，外面的圓柱面，里面的圓錐面，外面的圓錐面，螺紋，齒輪，蝸桿，蝸輪還有一些比較特別的，構造非常復雜的面。 2、任何材料都可以磨削 不管是有色金屬，黑色金屬，還是不是金屬的材質，都可以通過磨削進行生產(chǎn)。特別是有的材料硬度很大，對它進行切削生產(chǎn)基本上都是通過磨削來進行。 3、得到的生產(chǎn)精度非常高還有粗糙度是很小 對里面的圓還有外面的圓進行默許加工，他們的精度等級分別是IT6～IT7和IT6級，表面粗糙度值分別為0.2～0.8um和0.2～0.4um；對平面進行磨削加工，經(jīng)濟精度在IT6～IT7級，表面粗糙度為0.2～0.4um。也就是說生產(chǎn)精度比較高的零部件的時候，必須要進行磨削加工。 4、一般來說，只有在進行半精加工的時候才會用磨削，不過，最近這些年，因為很多地方都用到高速磨削還有強力磨削，所以現(xiàn)在在粗加工的時候就會用到磨削。 33 第二章 設計零件加工工藝規(guī)程 2.1 零件的作用 凸輪軸是汽車上非常重要的零件之一，位置位于汽車的發(fā)動機。該零件的作用是調節(jié)以及控制氣門的閉合，開啟及其調節(jié)啟閉的工作角度等等。為汽車的正常工作提供保障。圖2-1為其零件圖。 圖2-1 凸輪軸零件圖 2.2 零件組成表面、加工要求及形位公差分析 1、零件組成表面分析 （1）M14X1.5-6h螺紋端面和表面；3X2槽端面和表面； （2）錐度為1:5圓錐面端面和表面；Φ20K6外圓端面和表面； （3）Φ27外圓端面和表面；Φ26外圓端面和表面； （4）Φ25K6和Φ24g6外圓端面和表面；M25X1.5-8左螺紋端面和表面； （5）Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ6處凸輪外形，R4.5，R22，R60以及12°端面和表面； （6）Φ17深25孔端面和表面；Φ22f7外圓端面和表面； （7）寬4mm鍵槽端面和表面；Φ36外圓端面和表面； 2、零件加工要求分析 （1）Φ20K6外圓，經(jīng)過加工后粗糙度達0.8 um； （2）191±0.15左右兩個端面，經(jīng)過加工后粗糙度達0.8 um； （3）Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ6處凸輪外形，經(jīng)過加工后粗糙度達0.8 um； （4）Φ26外圓，經(jīng)過加工后粗糙度達0.8 um； （5）Φ36外圓，經(jīng)過加工后粗糙度達0.8 um； （6）Φ25K6，Φ24g6以及Φ22f7外圓，經(jīng)過加工后粗糙度達0.8 um； 3、零件形位公差分析 （1）191±0.15左右兩個端面相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”的直線度公差為0.025； （2）Φ20K6外圓所在軸線相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.025； （3）Ⅰ段凸輪外形所在軸線相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”的平行度公差為0.025； （4）Φ26外圓所在軸線相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.025； （5）Φ25K6外圓所在軸線相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.025； （6）Φ24g6外圓所在軸線相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.025； （7）M25X1.5-8左螺紋所在軸線相對于191±0.15右端面垂直度公差為Φ0.05； （8）鍵槽4兩工作面相對于“錐度為1:5圓錐面所在軸線”的對稱度公差為0.025； （9）240°方向上Ⅱ段凸輪外形相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”和“I-VI凸輪所在軸線”的傾斜度公差為0.05； （10）I-VI共6處凸輪外形，其線輪廓公差為0.05； （11）I-VI6共處凸輪外形相對于“Φ20K6外圓所在軸線”和“Φ25K6外圓所在軸線”的同軸度公差為Φ0.02； 2.3 零件材料的選擇和分析 經(jīng)過同類型成品的考察和調研，決定本凸輪軸其材料為QT850-3球磨鑄鐵。QT850-3球磨鑄鐵其鑄造性能、鍛造性能以及機加工時候的切削性能都是比較好的。在軸、齒輪等等方法采用廣泛。 2.4 確定零件生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領是多少，對于產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，還有加工組織形式的作用非常大，對于每一個工序需要的專業(yè)化程度起到?jīng)Q定性作用，對于每一個工序的自動化程度也起到了決定性的作用，對于確定的工藝方式和工藝裝備都有關鍵性影響。 本次設計的凸輪軸其生產(chǎn)類型確定為批量生產(chǎn)。 2.5 確定零件制造形式 凸輪軸外形復雜，都是圓弧過渡。QT850-3球磨鑄鐵其鑄造性能較好，并且鑄造后的零件能夠滿足使用要求。決定采用鑄造的方式制造零件。圖2-2為其毛坯圖。 圖2-2 凸輪軸毛坯圖 2.6 確定加工基準 機械生產(chǎn)中，選用的定位基準是不是合理對于產(chǎn)品質量是好還是壞有非常關鍵，當然對于產(chǎn)品所處地點精度還有尺寸精度影響很大，對于產(chǎn)品每一個面生產(chǎn)順序的排列影響很大，產(chǎn)品用夾具進行安裝，那么確定的定位基準對于夾具構造是簡單還是復雜，影響非常大。所以，對于工藝來說，確定定位基準很關鍵。 1、確定粗基準 選擇零件兩端面為本次粗加工基準。 2、確定精基準 選擇Ф20K6外圓及Ф22f7外圓及端面為本次精加工基準。 2.7 確定加工工藝路線 2.7.1 加工工藝路線選擇 方案1： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 工序4、車338±0.5左右兩端面； 工序5、抽檢5%； 工序6、粗車Ф25K6，Ф24g6，M25X1.5-8h，Ф22f7外圓及端面；M25X1.5-8h右端退刀槽及螺紋； 工序7、粗車Ф36，Ф26，Ф20K6外圓及端面；1:5錐度圓錐面，3X2退刀槽及M14X1.5-6h螺紋； 工序8、粗磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 工序9、粗磨Ⅱ段凸輪外形； 工序10、粗磨Ⅵ段凸輪外形； 工序11、抽檢5%； 工序12、半精車Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工序13、半精磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 工序14、半精磨Ⅱ段凸輪外形； 工序15、半精磨Ⅵ段凸輪外形； 工序16、抽檢5%； 工序17、精車Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工序18、精磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 工序19、精磨Ⅱ段凸輪外形； 工序20、精磨Ⅵ段凸輪外形； 工序21、精磨Ф25K6，Ф24g6, Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工序22、鉆Ф17深25孔； 工序23、銑寬4mm鍵槽； 工序24、清洗； 工序25、檢驗； 工序26、入庫。 方案2： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 工序4、磨Ⅱ段凸輪外形； 工序5、磨Ⅵ段凸輪外形； 工序6、兩端面鉆中心孔； 工序7、車338±0.5左右兩端面； 工序8、車Ф25K6，Ф24g6，M25X1.5-8h，Ф22f7外圓及端面；M25X1.5-8h右端退刀槽及螺紋； 工序9、車Ф36，Ф26，Ф20K6外圓及端面；1:5錐度圓錐面，3X2退刀槽及M14X1.5-6h螺紋； 工序10、磨Ф25K6，Ф24g6, Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工序11、鉆Ф17深25孔； 工序12、銑寬4mm鍵槽； 工序13、清洗； 工序14、檢驗； 工序15、入庫。 2.7.2 加工工藝路線比較與確定 方案2加工工藝路線比較便捷，零件加工工序比較少。方案1加工工藝路線細致，將零件的粗加工和精加工分開?？紤]到零件加工的精度比較高，應該將其粗加工和精加工分開。經(jīng)過比較選擇方案1為本加工工藝。 2.8 確定機床、夾具、刀具及量具 本次設計的工序共需要完成車、磨、鉆和銑加工，具體選擇如下： 1、車加工 （1）機床：CA6140；（2）夾具：專用夾具；（3）刀具：合金車刀；（4）量具：游標卡尺、量規(guī)。 2、磨加工 （1）機床：YHMK8312-10凸輪磨床以及M1420-520外圓磨床；（2）夾具：專用夾具；（3）刀具：砂輪；（4）量具：千分表、量規(guī)。 3、鉆加工 （1）機床：組合鉆床；（2）夾具：專用夾具；（3）刀具：麻花鉆；（4）量具：游標卡尺。 4、銑加工 （1）機床：XK5032；（2）夾具：專用夾具；（3）刀具：三面刃銑刀；（4）量具：游標卡尺、量規(guī)。 2.9 確定機加工余量 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為2.5mm（單邊）； 工序4、車338±0.5左右兩端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為2mm（單邊）； 工序5、抽檢5%； 工序6、粗車Ф25K6，Ф24g6，M25X1.5-8h，Ф22f7外圓及端面；M25X1.5-8h右端退刀槽及螺紋； 工步1：粗車Ф25K6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.5mm（單邊）； 工步2：粗車Ф24g6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.75mm（單邊）； 工步3：粗車M25X1.5-8h外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工步4：粗車Ф22f7外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1mm（單邊）； 工步5：粗車M25X1.5-8h右端退刀槽； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1mm（單邊）； 工步6：粗車M25X1.5-8h螺紋； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工序7、粗車Ф36，Ф26，Ф20K6外圓及端面；1:5錐度圓錐面，3X2退刀槽及M14X1.5-6h螺紋； 工步1：粗車Ф36外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.25mm（單邊）； 工步2：粗車Ф26外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.25mm（單邊）； 工步3：粗車Ф20K6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.25mm（單邊）； 工步4：粗車1:5錐度圓錐面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.25mm（單邊）； 工步5：粗車3X2退刀槽； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為5.75mm（單邊）； 工步6：粗車M14X1.5-6h螺紋； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為3.75mm（單邊）； 工序8、粗磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.75mm（單邊）； 工序9、粗磨Ⅱ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.75mm（單邊）； 工序10、粗磨Ⅵ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.75mm（單邊）； 工序11、抽檢5%； 工序12、半精車Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工步1：半精車Ф25K6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步2：半精車Ф24g6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步3：半精車Ф22f7外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工步4：半精車Ф36外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步5：半精車Ф26外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步6：半精車Ф20K6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工序13、半精磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工序14、半精磨Ⅱ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工序15、半精磨Ⅵ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工序16、抽檢5%； 工序17、精車Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工步1：精車Ф25K6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工步2：精車Ф24g6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工步3：精車Ф22f7外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工步4：精車Ф36外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工步5：精車Ф26外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工步6：精車Ф20K6外圓及端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工序18、精磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工序19、精磨Ⅱ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工序20、精磨Ⅵ段凸輪外形； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工序21、精磨Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工步1：精磨Ф25K6外圓； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.03mm（單邊）； 工步2：精磨Ф24g6外圓； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.03mm（單邊）； 工步3：精磨Ф22f7外圓； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.03mm（單邊）； 工步4：精磨Ф36外圓； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.03mm（單邊）； 工步5：精磨Ф26外圓； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.03mm（單邊）； 工步6：精磨Ф20K6外圓； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.03mm（單邊）； 工序22、鉆Ф17深25孔； 工步1：鉆Ф17深25孔的底孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為2.5mm（單邊）； 工步2：鉆Ф17深25孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為3.5mm（單邊）； 工序23、銑寬4mm鍵槽； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為4mm； 工序24、清洗； 工序25、檢驗； 工序26、入庫。 2.10 確定切削用量及工時 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、兩端面鉆中心孔； 1、機加工采用的機床：組合鉆床； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取8； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取525 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=6，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序4、車338±0.5左右兩端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取200 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=15，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序5、抽檢5%； 工序6、粗車Ф25K6，Ф24g6，M25X1.5-8h，Ф22f7外圓及端面；M25X1.5-8h右端退刀槽及螺紋； 工步1：粗車Ф25K6外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=83.5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：粗車Ф24g6外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.75； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=69，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：粗車M25X1.5-8h外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=51.5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步4：粗車Ф22f7外圓及端面； 經(jīng)上工步加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工步5：粗車M25X1.5-8h右端退刀槽； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=3，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步6：粗車M25X1.5-8h螺紋； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取280 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序7、粗車Ф36，Ф26，Ф20K6外圓及端面；1:5錐度圓錐面，3X2退刀槽及M14X1.5-6h螺紋； 工步1：粗車Ф36外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.25； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取180 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=4，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：粗車Ф26外圓及端面； 工步3：粗車Ф20K6外圓及端面； 工步4：粗車1:5錐度圓錐面； 工步5：粗車3X2退刀槽； 工步6：粗車M14X1.5-6h螺紋； 上面的工步2—工步6經(jīng)上工步加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工序8、粗磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 1、機加工采用的機床：凸輪軸磨床YHMK8312-10； 2、切削采用的刀具：砂輪； 3、加工測量的工具：千分表； 4、背吃刀量0.75； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取650 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=12，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序9、粗磨Ⅱ段凸輪外形； 工序10、粗磨Ⅵ段凸輪外形； 上面的工序9、工序10，經(jīng)上工序加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工序11、抽檢5%； 工序12、半精車Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工步1：半精車Ф25K6外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取25； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=14.5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：半精車Ф24g6外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取25； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取330 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=14.5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：半精車Ф22f7外圓及端面； 工步4：半精車Ф36外圓及端面； 工步5：半精車Ф26外圓及端面； 工步6：半精車Ф20K6外圓及端面； 上面的工步3—工步6，經(jīng)上工步加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工序13、半精磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 1、機加工采用的機床：凸輪軸磨床YHMK8312-10； 2、切削采用的刀具：砂輪； 3、加工測量的工具：千分表； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取25； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取800 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=12，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序14、半精磨Ⅱ段凸輪外形； 工序15、半精磨Ⅵ段凸輪外形； 上面的工序14、工序15，經(jīng)上工序加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工序16、抽檢5%； 工序17、精車Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工步1：精車Ф25K6外圓及端面； 1、機加工采用的機床：臥式車床CA6140； 2、切削采用的刀具：合金車刀； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取30； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取450 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=15，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：精車Ф24g6外圓及端面； 工步3：精車Ф22f7外圓及端面； 工步4：精車Ф36外圓及端面； 工步5：精車Ф26外圓及端面； 工步6：精車Ф20K6外圓及端面； 上面的工步3—工步6，經(jīng)上工步加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工序18、精磨Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ段凸輪外形； 1、機加工采用的機床：凸輪軸磨床YHMK8312-10； 2、切削采用的刀具：砂輪； 3、加工測量的工具：千分表； 4、背吃刀量0.25； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取30； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取950 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=12，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序19、精磨Ⅱ段凸輪外形； 工序20、精磨Ⅵ段凸輪外形； 上面的工序19、工序20，經(jīng)上工序加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工序21、精磨Ф25K6，Ф24g6，Ф22f7，Ф36，Ф26及Ф20K6外圓及端面； 工步1：精磨Ф25K6外圓； 1、機加工采用的機床：外圓磨床M1420-520； 2、切削采用的刀具：砂輪； 3、加工測量的工具：千分表； 4、背吃刀量0.03； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取30； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取950 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=15，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：精磨Ф24g6外圓； 工步3：精磨Ф22f7外圓； 工步4：精磨Ф36外圓； 上面的工步2-工步4，經(jīng)上工序加工用量等用量的確定，不難確定本工步加工數(shù)值，這里不贅述。 工步5：精磨Ф26外圓； 1、機加工采用的機床：外圓磨床M1420-520； 2、切削采用的刀具：砂輪； 3、加工測量的工具：千分表； 4、背吃刀量0.03； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取30； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取950 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=20，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步6：精磨Ф20K6外圓； 1、機加工采用的機床：外圓磨床M1420-520； 2、切削采用的刀具：砂輪； 3、加工測量的工具：千分表； 4、背吃刀量0.03； 5、進給量0.3； 6、機床加工時切削的速度，暫取30； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取950 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=26.5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序22、鉆Ф17深25孔； 工步1：鉆Ф17深25孔的底孔； 1、機加工采用的機床：組合鉆床； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取12.5； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取423 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=25，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：鉆Ф17深25孔； 1、機加工采用的機床：組合鉆床； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標卡尺； 4、背吃刀量3.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取20； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取423 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=25，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序23、銑寬4mm鍵槽； 1、機加工采用的機床：數(shù)控銑床XK5032； 2、切削采用的刀具：三面刃銑刀； 3、加工測量的工具：量規(guī)； 4、背吃刀量4； 5、進給量0.2； 6、機床加工時切削的速度，暫取15； 7、機床轉動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取300 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序24、清洗； 工序25、檢驗； 工序26、入庫。 第三章 設計專用夾具 3.1 確定定位方案 1、利用Ф20K6外圓和右下支承體定位，Ф22f7外圓和左下支承體定位，完成4個自由度定位。 2、利用Ф22f7端面定位，完成1個自由度定位。 夾具體上其他零件定位采用2個銷和一個面完成。 3.2 確定定位元件 其定位元件有：右下支承體、左下支承體。其他零件的定位元件是定位銷。圖3-1為其裝配圖： 圖3-1 夾具裝配圖 3.3 確定夾緊方案 通過上面對定位方案還有定位元件的確定。本次對凸輪軸夾緊采用，右下支承體和右上穩(wěn)固體配合夾緊、左下支承體支承板和左上穩(wěn)固體配合夾緊。其他零件夾緊采用雙頭螺柱和螺母完成。 3.4 確定夾緊元件 其夾緊元件有：右上穩(wěn)固體，左上穩(wěn)固體，雙頭螺柱和螺母。 3.5 設計夾具體 1、有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具上重要的面，比方說對定位零件進行安裝的面，裝對刀的面，還有裝導向零件的面等等，不管是大小還是形狀精度都應該符合要求，他們的位置精度還應該滿足需求。 要想讓夾具體的尺寸沒有變化，需要時效處理鑄造夾具體，夾具體要是焊接或者鍛造的，那么還要實行退火處理。 2、有足夠的強度和剛度 生產(chǎn)的時候，有很大的切削力還有夾緊力作用在上面。要想讓夾具體沒有形狀的改變，沒有震動，那么這個夾具體不管是強度還是剛度都應該很大。 3、結構工藝性好 夾具體不管是生產(chǎn)還是裝配，還是檢驗都應該便利。 4、排屑方便 在夾具體上要設計一個排屑部分，這樣切削比較多的時候，可以將它排出去。 5、安裝在機床上時必須要穩(wěn)定，可靠性要高。 本次夾具體選擇鑄造，材料為HT200。結構見圖3-2夾具體。 圖3-2 夾具體圖 3.6 計算磨削力、夾緊力 3.6.1 計算磨削力 ； 且 ，， 故： 總切削力 3.6.2 計算夾緊力 。 =1.5；=1.1；=1.1；=1.1；=1.3；=1.0。 =2.6 ：， 取螺栓預緊力。 選M6螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應力 故M6螺栓夾緊工件合適。 3.7 分析定位誤差 零件的主要定位元件右下支承體、左下支承體。這個2個零件其本身加工精度較高，加上夾緊的時候在120°方向，也具有定心的作用，因而，定位誤差在范圍內(nèi)。 結論 本次設計共分為3部分，具體總結如下： 1、對生產(chǎn)過程與工藝過程進行概述，對其主要內(nèi)容做到了了解和掌握，為后面設計工藝做好鋪墊。掌握磨床及其加工范圍，為后面設計專用夾具做好鋪墊。 2、設計零件加工工藝規(guī)程主要包括零件的作用 、零件組成表面、加工要求及形位公差分析、零件材料選擇和分析、零件生產(chǎn)類型、加工基準、加工工藝路線、切削用量及工時等，這部分內(nèi)容設計比較麻煩也是耗時較長的。 3、設計專用夾具主要包括確定定位方案、確定定位元件、確定夾緊方案、確定夾緊元件、設計夾具體、計算磨削力、夾緊力、分析定位誤差等。 因我能夠有限設計水平也有限，請指導老師批評指正，我將在今后的學習和工作中改進。 致謝 論文寫到這里，基本就完成了。寫論文的過程，還是非常困難的，在這里尤其要感謝我的論文指導老師，在遇到困難的時候，老師就算是再忙，都會抽出時間來給我指導，告訴我應該怎么去解決遇到的問題，怎么去查找專業(yè)資料，一時找不到書寫方向也不要著急，告訴我接下來應該向什么方向去進行研究，所以，如果沒有老師的幫助，相信我的論文是沒有這么順利完成的，在這里再次對我的論文指導老師表示衷心的感謝。 當然我也要感謝和我同組的同學們，大家一起奮斗的時光是如此的難忘，相信對于我的學習生涯來說，這段時光是難以忘懷的，希望各位同學都有一個錦繡前程，馬上就要分別了，我會想念你們的。 參考文獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980 [2] 張進生 機械制造工藝與夾具設計指導[M]，機械工業(yè)出版社，1995 [3] 李慶壽 機床夾具設計[M]，機械工業(yè)出版社，1991 [4] 李洪 機械加工工藝手冊[M]，北京出版社，1996 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2005 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊[M]，化學工業(yè)出版社，2005 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [8] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2008 [9] 劉文劍，曹天河，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987 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