CA6140主轴加工工艺及夹具设计论文说明书

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1、摘 要 毕 业 设 计（论 文）说 明 书 题 目 CA6140主轴加工工艺及夹具设计 学 生 系 别 专 业 班 级 机械设计制造及其自动化 学 号 指 导 教 师 51 目 录 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：

2、 CA6140主轴加工工艺及夹具设计 系： 机电工程系 专业 学生： 接受任务时间 教研室主任 （签名）　　系主任 （签名） 1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 1)绘制并审核零件图，毛坯图； 2）设计加工工艺并编制工艺规程卡、工序卡； 3）设计夹具装配图； 4）编制夹具安装调整及使用维护说明书； 5）编制设计说明书。 2.原始资料 1）零件图一张；2）生产批量1

3、0000件/年。 3．指定查阅的主要参考文献及说明 1）机械设计手册 2）机械加工工艺手册 3）夹具设计手册 4）机床图册 5）其他相关资料 4．进度安排 设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期 1 查阅和收集设计资料、绘制零件图 3月05至3月15日 2 进行CA6140主轴加工工艺及夹具设计并绘制毛坯图 3月16至4月16日 3 填写机械加工工艺过程卡片和工学卡片 4月17至4月24日 4 设计CA6140主轴加工工艺及夹具并绘制零件图、装配图 4月24至5月19日 5 编写设计说明书 5月20至6月5日 6 毕业设计（论文）的修改

4、、答辩的准备时间 6月6至6月24日 摘 要 摘 要 机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间，提高质量，降低成本，加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对CA6140主轴加工工艺路线进行的研究、设计，其中包括了各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，准面的选取，定位和夹紧方案的拟定。 关键词：轴 夹具 装配图 工艺 Abstract Machiner

5、y manufacturing is one of the pillar industries which a national technological progress and social development need, both traditional industries and burgeoning industries can not be separated from sundry mechanical equipment. And speed up product listed time and improve quality, reduce costs, enhanc

6、e services for the manufacturing industry is the eternal theme. This thesis is the main content of the Main axle of CA6140 engine lath case machining line for the research, design, Including the Road processes processing methods, machine tools, cutlery, fixtures, a Catholic, measuring instrument

7、choice, datum selection, positioning Keywords: Axle Fixture Assembly dranwing Travel chart 目 录 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工艺分析 1 1.2.1 主轴的主要技术要求 1 1.2.2 工艺过程分组 1 第二章 工艺规程的设计 3 2.1 确定毛坯的制造形式 3 2.2基准的选择 3 2.2.1 粗

8、基准的选择 3 2.2.2 精基准的选择 3 2.2.3基准的转换 3 2.3制定工艺路线 4 2.3.1加工工艺 4 2.3.2加工阶段的划分 5 1.3 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2.4.1毛坯的制造分析 6 2.5确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 7 2.6确定切削用量及基本工时 10 第三章 夹具设计 48 3.1问题的提出 48 3.2夹具设计 48 3.2.1定位分析 48 3.2.2定位基准的选择 48 3.2.3选择定位元件 48 3.2.4定位误差的分析 49 第四章 总结 51 参考文献 52 致

9、 谢 53 前 言 前 言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给

10、予指导。 四川理工学院毕业设计（论文） 第一章 零件的分析 1.1 零件的作用 本次设计所给定的零件是CA6140主轴零件图。他主要位于主轴箱部，主要作用是传递回转和扭矩。电动机的回转运动和扭矩是通过各级变速齿轮等传递到主轴，再通过主轴传递给工件或刀具的。主轴必须具有较高的回转精度，以保证工件几何形状的正确；为机床附件和有关工艺装备提供安装基面，直接或间接地支持和导向作用；当棒料（毛坯）需从主轴中心通孔通过作贯穿送料时，主轴内孔还具有支承作用。 1.2 零件的工艺分析 1.2.1 主轴的主要技术要求 1.2.1.1 尺寸精度

11、和表面粗糙度： 主轴的支承轴和安装传动齿轮的轴颈是决定机床工作精度的关键表面，其精度要求最高，一般不低于IT5级；表面粗糙度。 由于主轴需要在负荷条件下作回转运动，故要求有较高的抗疲劳的能力，表面不允许有裂纹等缺陷。 1.2.1.2 表面几何形状和相互位置精度： 主轴支承轴颈的圆度直接影响加工工件的圆度，故要求较高，其误差不大于尺寸的。 主轴轴颈对支承轴颈的跳动公差，用标准检验棒检查时，在近主轴端处不大于：在离主轴端处不大于。其他定位表面对支承轴颈的同轴度、平行度或垂直度公差一般为。 1.2.1.3 主轴上螺纹的精度，一般不低于二级。 1.2.2 工艺过程分组 CA6140车

12、床主轴结构较为复杂，精度要求也较高，在大批量的生产条件下，主轴的机械加工工艺过程有三组加工表面。 第一阶段：以毛坯外圆为基准，车和的端面及钻中心孔。 第二阶段：以中心孔为基准，粗车外圆，半精车、磨削各阶段外圆、轴颈，铣键槽，车、螺纹、钻端面上各孔、铣花键。 第三阶段：以两端面支承轴颈为基准，钻通孔、车、磨小端面锥孔（配锥堵），车、磨大端锥孔（配莫氏号锥堵）。 第二章 工艺规程的设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为钢。主轴在机床运行中要起到传递功率的作用，则其在工作过程中，经常受到扭矩作

13、用，由于零件年生产量为件，已达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不太大。故可采用模锻成型，且为胎膜锻。它的毛坯精度较高，加工余量较小，对提高生产率，保证加工质量也是有利的。 2.2基准的选择 2.2.1 粗基准的选择 为取得两中心孔作为精加工的定位基准，所以机械加工的第一道工序是铣两端面中心孔。为此可选择前、后支承轴颈（或其近处的外圆表面）作为粗基准。这样，当反过来再用中心孔定位，加工支承轴颈时，可以获得均匀的加工余量，有利于保证这两个高精度轴颈的加工精度。 2.2.2 精基准的选择 为了避免基准不重合误差，考虑工艺基准与设计基准和各工序定位基准的统一，以及尽可能在一次装夹中加

14、工较多的工件表面，所以在主轴精加工的全部工序中（二端锥孔面本身加工时除外）均采用二中心孔作为定位基准。在主轴中心孔通孔钻出以后，原中心孔消失，需要采用锥堵，借以重新建立定位精度（二端中心孔）。 中心孔在使用过程中的磨损会影响定位精度，故必须经常注意保护并及时修整。特别是在关键的精加工工序之前，为了保证和提高定位精度，均需重新修整中心孔。使用锥堵时应注意：当锥堵装入中心孔后，在使用过程中，不能随意拆卸和更换，都会引起基准的位置变动，从而造成误差。 2.2.3基准的转换 由于主轴的主要轴颈和大端锥孔的位置精度要求很高，所以在加工过程中要采用互换基准的原则，在基准相互转换的过程中，精度逐步得到

15、提高。 以轴颈为粗基准加工中心孔； 以中心孔为基准，粗车支承轴颈等外圆各部； 以支承轴颈为基准，加工大端锥孔； 以中心孔（锥堵）为基准，加工支承轴颈等外圆各部； 以支承轴颈为基准，粗磨大端锥孔； 以中心孔为（重配锥堵）为基准，加工支承轴颈等外圆各部； 以大端支承轴颈和外圆表面为基准，精磨大端锥孔。 特别是最后精磨主轴锥孔时，由于定位基准选择恰当，收到了互基准和基准重合双重效果，从而保证了很高的主轴跳动精度。 2.3制定工艺路线 由于生产类型为大批生产，故在使零件的几何性状、尺寸精度几位置精度等技术要求得到合理的保证的前提下，应采用专用的夹具，并应尽量使工序集中起来提

16、高生产率，处此之外，还应考虑经济效果，以使生产成本尽量提高。 2.3.1加工工艺 卧式车床主轴的工艺过程如下： 工序 模锻 工序 正火热处理 工序 车两端面、钻中心孔，毛坯外圆为粗基准，选用卧式车床并加专用夹具。 工序 粗车外圆，以顶尖孔为基准，选用卧式车床。 工序 调质热处理 工序 车大端外圆、短锥、端面和台阶。以顶尖孔为基准，选用卧式车床。 工序 仿形车小端各部外圆，以顶尖孔为基准，选用半自动液压仿形车床。 工序 钻通孔，以两端支承轴颈为基准，选用深孔钻镗床专用夹具。 工序 车小端内锥孔，顶尖孔为基准（配锥堵），选用卧式车床专用夹具

17、。 工序 车大端锥堵（配莫氏号锥堵）以两端支承轴颈为基准，，选用卧式车床专用夹具。 工序11 钻大头端面各孔（、、），以大端内锥孔为基准，选用摇臂钻床并专用夹具。 工序12 钻孔,以前端轴颈和E面基准, 选用摇臂钻床并专用夹具。 工序13 热处理，对，短锥及莫氏锥孔进行高频淬火，采用高频淬火设备。 工序14 磨削外圆（、、），以锥堵顶尖为精基准，选用外圆磨床加工。 工序15 精车外圆，外圆并切槽、到角，以锥堵顶尖孔为精基准，选用数控车床加工。 工序16 粗磨大端内锥孔（重配莫氏号锥堵），以前支承轴颈及外圆为基准，选用内圆磨床专用夹具。 工序17

18、铣 花键，以锥堵顶尖孔为基准，选用铣床。 工序18 铣键槽，以及外圆为精基准，选用铣床专用夹具。 工序19 车大端内侧面，车三处螺纹（配螺母）。以锥堵顶尖孔为精基准，选用卧式车床。 工序20 磨削两处外锥面、面以及短锥面，以锥堵顶尖孔为精基准，选用外圆磨床。 工序21 精磨大端莫氏号内锥孔（卸堵），以前支承轴及外圆为精基准，选用内圆磨床专用夹具。 工序22 钳工（个钻孔处锐边倒角） 工序23 检验 2.3.2加工阶段的划分 在大批量生产条件下，主轴的机械加工工艺可划分为以下三阶段： 粗加工阶段 该阶段是在主轴毛坯锻造和正火后进行的，包括车端面、打中心

19、孔和粗车外圆等工序。其主要任务是切除毛坯上大部分余量，同时，可以发现锻件的裂纹或其他缺陷。 半精加工阶段 主轴毛坯在粗加工后需要进行调质阶段，然后再进行半精加工。半精加工阶段包括各半精车工序，中心通孔及螺孔等次要表面加工等工序。其主要任务是：为精加工做好准备；对一些要求不高的表面，使之达到图样要求。 此加工阶段是在热处理（高频淬火后）之后进行的，包括各支承轴颈及大端锥孔（莫氏号）的最终加工等工序。其主要任务是最后全面地保证工件达到图样的要求。此外，为防止主轴螺纹和花键等工作表面在热处理过程中变形或撞伤，故其最终加工也安排在此阶段中进行。 1.3 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的

20、确定 2.4.1毛坯的制造分析 主轴零件材料为钢，硬度为。生产类型为大批生产，采用在自由锻设备上使用胎膜锻毛坯，毛坯重量约为。 由《机械加工工艺手册》表查得： 直径为的余量及偏差为。 直径为的余量及偏差为。 直径为的余量及偏差为。 对主轴的零件进行分析： 相差 相差 相差 由于要考虑到胎膜锻加工的特征，故由上分析可得将对坯模进行二次拔长，且第一次拔长是以的毛坯尺寸为拔长对象第二次拔长是以的毛坯尺寸，毛坯原坯模为，体积为约为0.03立方米。 2.5确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 小端端面的加工余量 总余量 <<机械制造工艺金属切削机床设

21、计手册>>附表 工序尺寸 半精车余量 <<机械制造工艺金属切削机床设计手册>>附表 粗车余量 毛坯尺寸 车大端外圆的加工余量 总余量 <<机械制造工艺金属切削机床设计手册>>附表 半精车余量 <<机械制造工艺金属切削机床设计手册>>附表 工序尺寸 粗车余量 毛坯尺寸 外圆 总余量 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，粗车余量，毛坯尺寸 外圆锥面 总余量，磨削余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸

22、 外圆 总余量，半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，磨削余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，磨削余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆锥面 总余量，磨削余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，精车余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，精车余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆锥面 总余量，磨削余量，工序尺寸 半精

23、车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆锥面 总余量，磨削余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，磨削余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，切槽余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外圆 总余量，半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 外短锥 总余量，精磨余量，工序尺寸 粗磨余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗车余量，毛坯尺寸 钻通孔 钻孔 小端锥孔 粗车小端锥孔余量，工序尺寸 大端锥孔

24、 粗车余量，工序尺寸 半精车余量，工序尺寸 粗磨余量，工序尺寸 精磨余量，工序尺寸 攻螺纹孔 车螺纹 铣键槽 粗铣键槽 铣花键 粗铣，精铣 2.6确定切削用量及基本工时 工序 模锻 工序 正火热处理 工序 车两端面、钻中心孔 粗车两端面： 加工条件 工件材料：钢正火，，模锻。 加工要求：车主轴两端面，并钻中心孔，表面粗糙度值。 机床：卧式车床 刀具：材料为，刀杆，根据： 《机械加工工艺设计实用手册》表 .计算切削用量 ⑴已知毛坯小端长度方向上的加工余量为，粗车时分两次加工， ；毛坯大端长度方向的加工余量为，粗车时分三次加工。 ⑵

25、 进给量，根据《机械加工工艺设计实用手册》表 当刀杆的尺寸为时为时，以及工件的直径为时， 取 ⑶计算切削速度 按《机械加工工艺手册》表 当时，其中 ① 对小端端面得：确定机床转速： 按《机械加工工艺手册》表，，与相近的机床转速为及，选取，如果选，则速度损失太大。 所以实际切削速度： ② 对大端端面得： 确定主轴转速： 按《机械加工工艺手册》表查的与相近的机床转速为与，选取。故实际切削速度： ③ 切削工时 半精车两端面 计算切削速度 确定主轴转速 按《机械加工工艺手册》表选

26、 ， 其实际切削速度： 切削工时： ， 4. 钻中心孔 刀具：A型中心钻《机械加工工艺手册》表4.3-2 进给量：，《机械加工工艺设计实用手册》表15-39 切削速度： 按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。 所以实际切削速度：； 切削工时： ；《机械加工工艺手册》表2.5-7 工序5：粗车外圆 机床：C620-3卧式车床 刀具：刀具材料Y715，刀杆尺寸，， 《机床加工工艺设计实用手册》表12-7。 1.粗车外圆：同时应校验机床功

27、率及进给机构强度：。 切削深度：单边余量，进行3次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度：《机械加工工艺手册》表8.4-8： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 检验机床功率：主切削力按《机械加工工艺手册》表8.4-10所示公式计算： 其中： 所以 : 切削时消耗的功率 由《机床加工工艺设计实用手册》主电动机的功率为,

28、所以机床的主轴功率足够,可以正常加工。 检验机床进给系统强度:已知主切削力,径向切削力按《机械加工工艺手册》表8.4-10所示公式计算: 式中: 所以: 而轴向切削力,主切削力按《机械加工工艺手册》表8.4-10所示公式计算： 式中: 轴向切削力: 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为: 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为,见《机械加工工艺手册》表 机床的进给系统可正常工作. ⑷.切削工时: 《机械加工工艺手册》表 其中 故 ②粗车外圆：同时应校验机床功率及进给机构强度 切削深度：单边余量，进行次走刀

29、； 进给量：根《机械加工工艺手册》据15-10可得：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 检验机床功率：主切削力按《机械加工工艺手册》表8.4-10所示公式计算： 其中： 所以 : 切削时消耗的功率 由《机床加工工艺设计实用手册》主电动机的功率为,所以机床的主轴功率足够,可以正常加工。 检验机床进给系统强度:已知主切削力,径向切削力按《机械加工

30、工艺手册》表8.4-10所示公式计算: 式中: ， 所以: 而轴向切削力,主切削力按《机械加工工艺手册》表8.4-10所示公式计算： 式中: 轴向切削力: 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数,则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为: 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为,见《机械加工工艺手册》表 机床的进给系统可正常工作. 切削工时: 《机械加工工艺手册》表 其中 故 ③粗车外圆：同时应校验机床功率及进给机构强度 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度：

31、 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ④粗车外圆：同时应校验机床功率及进给机构强度 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑤粗车外圆：同时应校验机床功率及进给机构强度 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：

32、选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑥粗车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑦粗车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度：《机械加工工艺手册》表8.4-8：

33、 当时， 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑧粗车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 工序： 车大端各部（车大端外圆、短锥、端面和台阶） 机床：C620-3卧式车床 刀具：刀

34、具材料Y715，刀杆尺寸，， 《机床加工工艺设计实用手册》表12-7。 ①粗车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度：《机械加工工艺手册》表8.4-8： 当时， 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ②粗车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度：

35、 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ③粗车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 工序： 仿形车小端各部 机床：半自动仿形车床 《机械加工工艺手册》表 刀具：刀具材料Y715，刀杆尺寸，， 《机床加工工艺设

36、计实用手册》表12-7。 ①仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺实用手册》可得：当时，选用； 计算切削速度：《机械加工工艺手册》表8.4-8： 当时， 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ②仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺实用手册》可得：当时，选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削

37、工时: 其中 故 ③仿形车外圆且锥度为 根据《机械加工工艺实用手册》知锥度为的圆锥角是 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ④仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑤仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给

38、量：选用； 计算切削速度 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑥仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑦仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ⑧仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速：

39、按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中；故 ⑨仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中；故 ⑩仿形车外圆锥度为 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中；故 仿形车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度

40、： 切削工时: 其中；故 工序 钻深孔 机床：深孔钻床 《机械加工工艺手册》第二卷表 刀具：外排屑深孔钻 《机械加工工艺手册》第二卷表 由《机械加工工艺实用手册》表 钢的硬度为时切削速度 由《机械加工工艺实用手册》表取进给量 令： 故转速 按机床取所以实际切削速度为 切削工时且， 《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 式中，， 得： 工序 车小端锥孔（配锥赌） 机床：C620-3卧式车床 刀具：刀具材料Y715，刀杆尺寸，， 《机床加工工艺设计实用手册》表12-7。 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械

41、加工工艺实用手册》15-10可得：选用； 计算切削速度：《机械加工工艺手册》表8.4-8： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 工序 车大端锥孔（配莫氏号锥赌）外短锥及端面 ①车大端锥孔（配莫氏号锥赌） 机床：C620-3卧式车床 刀具：刀具材料Y715，刀杆尺寸，， 《机床加工工艺设计实用手册》表12-7。 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺实用手册》15-10可得：选用；

42、计算切削速度：《机械加工工艺手册》表8.4-8： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ②车内孔 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ③车端面 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计

43、算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ④车外圆 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 工序：钻大端各孔 ①钻孔 机床：Z35A摇臂钻床 进给量：《机械加工工艺设计实用手册》表 切削速度：

44、《机械加工工艺设计实用手册》表 按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。 所以实际切削速度：； 切削工时：；《机械加工工艺手册》表2.5-7 ②钻孔 进给量：切削速度： 按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。 所以实际切削速度：； 切削工时： ③钻孔 进给量：切削速度： 按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。 所以实际切削速度：； 切削工时： ④ 锪圆柱式沉孔

45、，根据有关资料介绍。锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的故进给量：按机床选取 切削速度： 按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。 所以实际切削速度：； 切削工时： 工序 钻孔 进给量：切削速度： 按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。 所以实际切削速度：； 切削工时： 工序 对、短锥及莫氏号锥孔进行高频淬火 工序14 精车外圆并切槽 ①精车外圆 机床：数控机床 刀具：刀具材料Y715，刀杆尺寸，， 《机床加工

46、工艺设计实用手册》表12-7。 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 切削工时: 其中 故 ②精车外圆时与①相同 切削工时: 故 切槽 ⑴切槽。（之间） 刀具：采用高速钢切槽刀 《机床加工工艺手册》表。 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计算切削速度：， 确定主轴转速： 切削工时

47、: 其中 故 ⑵切槽。（之间） 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计算切削速度 确定主轴转速： 切削工时: 其中 故 ⑶切槽。（之间）与⑵切槽相同。 ⑷切槽。（处） 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计算切削速度 确定主轴转速： 切削工时: 故 ⑸切槽。（处） 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计

48、算切削速度 确定主轴转速： 切削工时: 故 ⑹切槽。（处） 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计算切削速度 确定主轴转速： 切削工时: 故 ⑺切槽。（处） 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计算切削速度 确定

49、主轴转速： 切削工时: 故 ⑻切槽。 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计算切削速度 确定主轴转速： 切削工时: 故 ⑼切槽 切削深度：单边余量，进行次走刀；进给量：选用； 计算切削速度 确定主轴转速： 切削工时: 故 ⑽倒角面，为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与切槽（处）相同。 工序15 磨削外圆 ①磨削外圆 机床

50、：外圆磨床 《机械加工工艺设计实用手册》表 砂轮：选取 《机械加工工艺设计实用手册》表 《机械加工工艺设计实用手册》表 工件速度,工件转速 由《机械加工工艺设计实用手册》表可知砂轮的转速为 故最大的切削速度： 选择 选取，工件的轴向进给量时，横向进给量《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间：《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 且 《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 则 ②磨削外圆 工件速度,工件转速 由《机械加工工艺设计实用手册》表可知砂轮的转速为 故最大的切削速度：选择 选

51、取，工件的轴向进给量时，横向进给量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间：且 则 ③磨削外圆 工件速度,工件转速 由《机械加工工艺设计实用手册》表可知砂轮的转速为 故最大的切削速度：选择 选取，工件的轴向进给量时，横向进给量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间：且 则 工序 磨削莫氏锥孔（重配莫氏6号锥赌） 机床：内圆磨床 《机械加工工艺设计实用手册》表 工件的转速范围： 砂轮轴的转速： 砂轮：选取白刚玉锥磨头 《机械加工工艺设计实用手册》表且 由《机械加工工艺设计手册》表得 工件速度,工

52、件转速 选取砂轮主轴转速为 故最大的切削速度： 选择工件转速 工件的纵向进给量时，横向进给量 《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间：《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 且 由《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 则 工序 铣键槽 根据《机械加工工艺设计手册》第一卷表选用硬质合金直柄键槽铣刀 铣削深度，一次走刀切除。 确定每齿进给量，给据《机械加工工艺设计手册》表选取 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 按《机械加工工艺手册》表，铣刀后刀面最大磨损限度 按《机械加工工艺手册》表，刀具的耐

53、用度 根据《机械加工工艺手册》表的 故采用铣床由根据《机械加工工艺手册》表取 则实际车削速度 此时工作台每分钟的进给量应为： 根据《机械加工工艺手册》表铣削工时： 式中 所以 工序 粗铣、精铣花键 ①粗铣 刀具:根据《机械加工工艺设计手册》表选用高速钢三面刃铣刀 根据《机械加工工艺设计手册》表 铣削深度，一次走刀切除。 确定每齿进给量，根据《机械加工工艺设计手册》表选取 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 按《机械加工工艺手册》表，铣刀后刀面最大磨损限度 按《机械加工工艺手册》表，刀具的耐用度 根据《机械加工工艺手册》表的切削速度即 故采用铣床由根据《机械

54、加工工艺手册》表取 此时工作台每分钟的进给量应为： 根据《机械加工工艺手册》表铣削工时 式中 所以 ②精铣 铣削深度，一次走刀切除。 确定每齿进给量，选取 根据《机械加工工艺手册》表切削速度即 故采用铣床由根据《机械加工工艺手册》表取 此时工作台每分钟的进给量应为： 根据《机械加工工艺手册》表铣削工时： 式中 所以 工序19 车大端内侧面，车三处螺纹（配螺母）机床： 卧式车床 刀具：材料为，刀杆， ①车大端内端面： 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用； 计算切削速度：

55、 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ②车大端内端面： 切削深度：单边余量，进行次走刀； 进给量：选用； 计算切削速度： 确定主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 切削工时: 其中 故 ④ 车螺纹 车刀：采用高速钢粗牙普通螺纹车刀 《机械加工工艺手册》表 由《机械加工工艺手册》表 螺距为时，走刀次数，故 由《机械加工工艺手册》表取

56、 计算主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 取切入深度 按《机械加工工艺手册》表 切削工时: 其中 故 ⑤车螺纹 车刀：采用高速钢粗牙普通螺纹车刀 《机械加工工艺手册》表 由《机械加工工艺手册》表 螺距为时，走刀次数，故 由《机械加工工艺手册》表取 计算主轴转速： 按机床选取，所以实际切削速度： 取切入深度 按《机械加工工艺手册》表 切削工时: 其中 故 螺纹与攻螺纹相同即切削： 工序20 磨削两处外

57、锥面,面，以及短锥面 机床：外圆磨床 《机械加工工艺设计实用手册》表 砂轮： 《机械加工工艺设计实用手册》表 ①磨削小端锥面 由《机械加工工艺设计手册》表得 工件速度,工件转速 选取砂轮主轴转速为 故最大的切削速度： 选择工件转速《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 工件的纵向进给量时，横向进给量 《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间：《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 且 由《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 则 ②磨大端锥面 工件转速 砂轮最大的切削速度：，选择工件转速，

58、根据手册 工件的纵向进给量时，横向进给量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间： 则 ③磨外圆 工件转速 砂轮最大的切削速度：，选择工件转速，根据手册 工件的纵向进给量时，横向进给量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间： 则 ④磨削面 由《机械加工工艺设计实用手册》表得 工件速度,工件转速 砂轮的最大的切削速度： 选择工件回转速度，由手册选取 工件的纵向进给量时，横向进给量 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间：《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 且 且 由《机械制造工

59、艺金属切削机床设计指导》表 则 工序21 磨削莫氏锥孔（卸赌） 机床：内圆磨床 《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 工件的转速范围： 砂轮轴的转速： 砂轮：选取白刚玉60锥磨头 《机械加工工艺设计实用手册》表且 由《机械加工工艺设计手册》表得 工件速度,工件转速 选取砂轮主轴转速为 故最大的切削速度： 选择工件转速 工件的纵向进给量时，横向进给量 《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次数为次。 动机时间：《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 且 由《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表 则

60、 工序22 钳工 工序23 检验 第三章 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具，经过与指导老师的协商，决定设计追后一道工序：精磨锥孔的内圆磨床夹具，本夹具将用于内圆磨床。 3.1问题的提出 本夹具主要用于磨削莫氏号锥孔，主要的技术要求是保证锥孔的圆柱度和轴心线的位置精度。主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度同时，还要考虑技术上的要求。 3.2夹具设计 3.2.1定位分析 由零件图可知：要磨削莫氏号的内孔,主要的技术要求是保证锥孔中心线对、轴径的径向跳动误差。则设计夹具时，必须要限制Z轴的移动，转动；X轴的转动，

61、移动；Y轴的移动也要有控制，这种定位属于部分定位。 3.2.2定位基准的选择 由零件图可知：前支承轴颈作为定位基准且与锥孔互为基准。有利于保证锥孔中心线对、轴径的径向跳动误差。 3.2.3选择定位元件 根据以上分析，如果采用定位套来定位和装卸都很方便，半圆定位座对工件外圆表面进行定心定位，为了满足定位要求应限制四个自由度，其下半部分固定在夹具体上，起定位作用，其上半部分做成可拆式和铰链式的半圆盖，起夹紧作用。定位座与定位基准的接触面积较大，加紧力均匀，可有效的减少工件的基准面，特别是空心圆柱的变形。采用半圆定位座，其工件定为基准的精度应在级以上。能使工件的定位基准轴线对中在定位套的内圆

62、上，而不受定位基准直径误差的影响，即对中性好有利于保证锥孔中心线对、轴径的径向跳动误差,而且工件在磨床上加工时要求转动可以保证它的同轴度，在两相比较情况下选用全孔定位比较合适。当加上弹性套时在夹紧力作用下可以限制了Y的移动同时通过弹性套带动轴的转动进而对内锥孔的磨削。 这样就限制了５个自由度。 磨削力的计算： 且 ，， 故： 总切削力 3.2.4定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定，夹具的主要定位元件为前支承轴颈，外圆和锥面。 对于大半孔定位采用铸铁，经渗碳淬火后达，与半孔定位配合的和的锥面，那么半孔的定位的是确定的。 D为工

63、件的定位基准直径；H为肋板的高度；h为定位套的厚度。T为轴中心线到肋板底面的距离。 根据图知主要保证中心线在近轴端的径向跳动为0.05mm，近轴端的径向跳动为0.1mm。 定位误差由基准位置误差和基准不重合误差组成。 即： 夹具制造误差包括定位面与夹具体底板的平行度误差，且以知底板的定位表面全长为582mm,故： 影响工序尺寸的误差分析尺寸链图： 且近轴端径向跳动为0.005mm，所以。 由以上结果表明，该夹具可保证平行度的要求。而且工序尺寸公差无要求，证明夹具是合理可行的。 第四章 总结 转眼间

64、3个月的时间过去了，毕业设计也接近了尾声。这次毕业设计是我们大学四年来进行的最综合、最大型、最全面的、用时最长的一次设计。是对大学所学的一次大总结，它汇聚了已学科目的所有知识点，几乎把大学四年所学的知识都囊括在里面了，使所学知识得到巩固与提高。我们通过不同的途径查阅相关的资料，如：图书馆的馆藏资料、网上图书馆以及查阅我们四年来所学的书本知识等；丰富了自己的知识面，提高了解决问题的能力和自学能力。在设计中我们遇到了很多的困难，通过请教指导老师自己查阅资料，与同学讨论，最终都得到了解决。本次毕业设计是以设计CA6140主轴零件的加工工艺规程和内圆磨床磨主轴大端锥孔（）的专用夹具为重点。包括选择毛坯

65、的类型和制造方法、粗精基准的选择、加工顺序的安排，机床及的工艺装备的选择、工艺的分析计算、专用夹具的设计、填写工艺卡片等。 设计中遇到很多细节问题，如机床的选择原则，要根据加工零件的材料、尺寸，机床的加工范围来确定；刀具的选择，它是有零件的材料，加工表面的形状来确定的；装配图上尺寸、配合的标注；工序图绘制原则，加工表面要用粗实线表示，非加工表面用细实线等。这些都是以前设计中没太注意的问题，感谢导师的指出和耐心指导。 通过此次设计，不但使我在设计中得到了很大的收获，丰富了自己的理论知识，提高了实践的能力，为今后在工作岗位中从事设计行业打下了坚实的基础，更让我深刻感觉到相互协作的团体精神和导师

66、指导的重要性。由于我的时间经验比较缺乏，理论知识不够全面和深入，设计中肯定还存在不少的缺点和问题，希望能够得到老师的批评和指正，它将影响我的一生。 参考文献 [1]李洪.机械加工工艺手册[M].北京，北京出版社 ，1991 [2]孟少农.机械加工工艺手册第一卷[M].北京，机械工业出版社，1991 [3]孟少农.机械加工工艺手册第二卷[M].北京，机械工业出版社，1991 [4]贺光谊，唐之清.画法几何及机械制图[M].重庆，重庆大学出版社，1994 [5]沈康.机械制造工艺及设备[M].北京，机械工业出版社1989 [6]李洪.机械制造工艺金属切削机床设计指导[M]. 东北工学苑出版社，1988 [7]张耀宸.机械加工工艺设计实用说明手册[M]. 北京，航空工业出版.1993 [8]徐发仁.机床夹具设计[M]. 重庆，重庆大学出版.1993 [9]长春第一汽车制造长工装设计室.机床夹具设计原理[M].吉林，吉林人民出版社.1976 [10]HIRAM E.GRANT.夹具━非标准加紧装置[M].北京，机械工业出版