输出轴的工艺工装设计.docx
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输出轴的工艺工装设计
引言……………………………………………………………………………………………3
第一章零件的分析……………………………………………………………………4
1.1零件的作用…………………………………………………………………………4
1.2零件的工艺分析……………………………………………………………………5
第二章确定毛坯，画毛坯图…………………………………………………………5
第三章工艺规程设计…………………………………………………………………6
3.1定位基准的选择……………………………………………………………………7
3.2制定工艺路线………………………………………………………………………7
3.3选择加工设备及刀，夹，量具……………………………………………………8
3.4加工工序设计………………………………………………………………………8
第四章夹具设计…………………………………………………………………………10
4.1夹具设计方案………………………………………………………………………10
4.1第1套夹具设计……………………………………………………………………11
4.2第2套夹具设计……………………………………………………………………11
结论……………………………………………………………………………………………13
致谢……………………………………………………………………………………………14
参考文献………………………………………………………………………………………15
输出轴的工艺工装设计
班级：
机营031学生姓名：
奚华年
指导老师：
殷晓中职称：
讲师
摘要：
现代机械加工行业发生着深刻的结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为相关企业生存和发展的必要条件。
动力装置行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展。
在新经济时代，这一行业呈现了新的发展趋势，由此对其动力装置的质量、性能产生了新的变化。
输出轴作为动力装置的主要零件，工艺工装的设计与改良直接影响着其质量与性能。
本文首先介绍了输出轴的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后对第70道工序和第80道工序进行了夹具设计。
关键词：
工艺分析工艺规程设计夹具设计亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q&Q:
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Thedesignoftheoutputshafttechnicalfrock
AbstractThemodernmachine-finishingprofessionishavingtheprofoundconstitutivechange,thecraftworkclothesdesignandtheImprovementhasbecomethecorrelationenterprisesurvivalandthedevelopmentessentialcondition.Thepowerunitprofessiontakesatraditionbuttherichvigorprofession,intherecentseveralyearshasobtainedthedevelopmentwhichprogressesbyleapsandbounds.Intheneweconomicaltime,thisprofessionhaspresentedtherecentdevelopmenttendency,fromthistoitspowerunitquality;theperformancehashadthenewchange.Theoutputshafttookthepowerunitthemajorparts,thecraftworkclothesdesignandtheimprovementdirectlyisaffectingitsqualityandtheperformance.
Thisarticlefirstintroducedtheoutputshaftfunctionandthecraftanalysis,nextthedefinitesemifinishedmaterialssize,thenhascarriedonthetechnologicalprocessdesign,finallyhascarriedonthejigdesigntothe70thworkingprocedureandthe80thworkingprocedure.
Keywordstechnicalanalyzethetechnicalrulesplanmodulardesign
引言
制造业的历史可追溯到几百万年前的旧石器时代。
猿进化成人的一个重要的标志就是工具的制造。
可见，工具的制造对人类的影响是极其巨大的。
从某种程度上说，工具的先进水平决定着生产力的高低。
社会的发展与变革，是伴随着劳动工具的发展与变革。
制造业是任何一个发达国家的基础工业，是一个国家综合国力的重要体现。
而在制造业中，夹具工业又是制造业的基础，得到了各个国家的高度重视。
尤其在今天以知识为驱动的全球化经济浪潮中，由于激烈的市场竞争，夹具工业的内涵、深度和广度都发生着深刻的变化，各种新的夹具设计、制造加工方法不断出现，推动着我们的社会不断的向前发展。
夹具工业是现代工业的基础。
它的技术水平在很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争力。
随着我国加入“WTO”步伐的日益加快。
“入世”将对我国夹具工业产生重大而深远的影响，经济全球化的趋势日益明显，同时世界众多知名公司不断进行结构调整，国内市场的国际性进一步显现，该行业的将经受更大的冲击，竞争也会更加剧烈。
在如此严峻的行业背景下，我国的技术人员经过不断的改革和创新使得我国的模具水平有了较大的提高，大型、复杂、精密、高效和长寿命的夹具又上了新台阶。
夹具是每个机制制造方面目前普遍用的，它可以大批量生产，节省人力物资，效率相对高，操作方便，结构合理，它的成本低廉，适合广大人群所承受的能力。
毕业设计的意义：
毕业设计是学生从学习向工作过度的综合锻炼，也是一次提高和再学习的机会。
毕业设计从准备到设计结束几乎要花去一个学期的时间，最后要形成一整套的文档资料。
毕业设计也是对学生最后的综合考核，因此，扎实认真高质量的完成毕业设计任务，具有重要意义！
1.通过毕业设计的准备工作，进一步提高我们独立调研能力以及专业业务素质。
并通过文献查阅、现场收集资料等工作。
锻炼解决夹具工程技术的问题的能力。
2.能巩固深化扩充我们的专业知识，并通过毕业设计中对涉及到的问题的分析研究，提出我们自己的见解和观点。
3.通过毕业设计，树立良好的工作思想和细致、严谨、科学的工作态度，为一个未来的工程师奠定基础！
这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（输出轴）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，为未来从事的工作打下良好的基础。
由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。
第一章零件的分析
1.1零件的作用
下面所示为动力输出装置中的主要零件。
φ80mm孔与动力源（电动机主轴等）配合起定心作用。
用10-φ20mm销将动力传至该轴。
再由φ55mm处通过键将动力输出。
A,B是两段支轴颈。
1.2零件的工艺分析：
一、分析、审查产品的零件图和装配图
制定工艺规程时，首先应分析零件图及该零件所在部件的装配图。
了解该零件在部件中的作用及零件的技术要求，找出其主要的技术关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的措施加以保证。
二、零件的结构工艺性分析
所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。
由图3-5所示得知：
其零件材料为45钢，调质处理200HBS，此为低碳钢具有较高
的强度，耐磨性，耐热性及减振性适用于较大应力，要求耐磨的零件。
该零件的主要加工面为轴的表面和孔10-φ20mm的销。
轴的表面会直接影响配合的接触精度和密封。
键槽的平行度也直接影响配合的精度。
10-φ20mm销的精度要求很高也是该零件加工的关键所在。
该零件上的平行度为0．08，圆度为φ0。
05和圆跳读0。
04。
由参考文献中有关资料所得和机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的工艺性是可行的。
第二章确定毛坯，画毛坯图
在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。
毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但毛坯制造的成本可能会越高。
由于原材料消耗的减少，会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。
所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择毛坯。
在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。
毛坯的种类包括：
铸件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。
合理的选择毛坯，通常从下面几个方面综合考虑：
1、零件材料的工艺特性；2、生产纲领的大小；3、零件的形状和尺寸；4、现有的生产条件。
根据零件材料确定此毛坯为锻件，又由题目已知零件的生产纲领为6000/年。
锻造时应安排人工调质处理200HBS
参考文献，＜1＞表2。
3-7，该锻件的尺寸公差等级为IT7-13级加工精度要求高的地方：
例如：
粗，h10,IT9-IT10（6.3-3.2）,精，h8IT7-IT8,（1.6-0.8）.
根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面都留有加工余量4mm，因此为圆柱所以保留加工余量为8mm.。
加工表面
基本尺寸
加工余量等级
加工余量数值
φ176
176mm
H
4（mm）
φ140
140mm
H
4
φ80+0.042/+0.012
80mm
G
4
φ50
50mm
H
4
φ75+0.023/+0.003
75mm
G
4
φ65+0.023/+0.003
65mm
G
4
φ60+0.065/+0.045
60mm
G
4
φ55+0.023/+0.003
55mm
G
4
16+0/-0.043
16mm
G
4
10-φ20-0.019/-0.042
20mm
G
4
2-φ8
8mm
H
4
2-B6/5
——
H
—
以上为各加工表面的总余量。
锻件直接锻造出此大概形状，参考文献
（1）表2.3-6。
用查表法确定各个加工的总余量如上图所示。
由参考文献
（1）2.3-9可得锻件主要尺寸的公差如下表所示：
主要毛坯尺寸及公差（mm）
主要面尺寸
零件尺寸
总余量
毛坯尺寸
公差CT
锻件的长度尺寸
244
8
252
——
锻件的宽度尺寸
φ176
8
184
——
各阶梯圆柱尺寸
φ55
4+4
63
3.2
————
φ60
4+4
68
3.2
————
φ65
4+4
73
3.2
————
φ75
8
83
3.2
凹槽尺寸
φ50
8
58
——
第三章工艺规程设计
3.1定位基准的选择：
粗基准的选择：
考虑到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准：
1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；2保证定位准确、夹紧可靠。
选择精基准的出发点是保证加工精度，特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的方便可靠。
其选择的原则如下：
1、基准重合原则；2、基准统一原则；3、自为基准原则；4、互为基准原则；5、所选精基准应能保证工件定位准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用。
精基准的选择：
加工输出轴，通过了解零件结构特点和加工精度要求，可以初步选定车各阶梯圆柱面时分别以不加工面为基准。
选定A面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案比较简单，可靠，操作方便，使用夹具即可。
利用钻顶尖孔可以对精加工面进行自由度的限制确保加工达到要求精度。
3.2制定工艺路线
根据毛坯的结构特点，制订出如下工艺路线。
1粗车大端面，都以面积最大的阶梯圆柱面为定位基准，限制4个自由度加工大端面。
2粗车各阶梯圆柱面，以φ176为定位基准，限制其4个自由度，粗车小端面
3镗凹槽：
以最大面积圆柱面为基准在车床上镗出阶梯凹槽
4半精车各阶梯圆柱面
5铣键槽
6钻孔：
10-φ20-0.019/-0.042用设计出的夹具来加工
7钻孔：
2-φ8用设计出的夹具来加工
8精车各阶梯圆柱面
具体的工艺路线如下：
10锻造毛坯
此处省略 NNNNN
NNNNNNN
NNNN
NNN
NN
字
确定设计方案
这道工序所加工的10个孔都是在大端面上加工，且是均布在其表面上的，并且此10个孔的加工精度要求很高。
此零件长度为244mm而且是阶梯形圆柱输出轴所以只有从大端面上朝下加工。
这样工件夹紧就好设计了。
根据工件的结构特点看，装夹方案如下：
如图所示：
1为与夹具体的V形块，2为可动V形块。
夹具体的钻模板设计成圆形并且带有10个钻套的，这样可以一次性把10个孔同时加工出来，具体的图形布局方案见夹具装配图。
从上图可得到，此夹金方案限制了工件的5个自由度。
1限制了四个自由度2限制了一个自由度。
为了能让工件卸装方便且在1和2之间设计了可活动螺栓。
夹具体底部有四槽。
4.2第二套夹具
本次的设计的夹具是第80道工序---2-φ8的斜孔粗钻该夹具使用于Z302钻床。
确定夹具方案
这道工序所加工的两个孔为斜孔与水平面夹角为30度两孔对称分布故在加工是应使此两孔的中心线与水平面垂直工件与夹具体底座成30度。
工件底部是台阶孔故第一个φ104的孔与夹具体上的一高为10mm，直径约为104mm的圆柱凸台配合。
圆柱凸台应小于孔直径φ104mm因为这样便于配合。
这样工件夹紧就好设计了。
根据工件的结构特点看，装夹方案如上图：
如图所示：
用两个凸台夹住零件，V型块限制其自由度，用螺栓将V型块固定在凸台上。
夹具体的钻模板设计为铰链式钻模板并且带有特殊钻套，以有利于对工件的加工夹紧机构为移动式压板，置于斜孔两侧不会影响孔的加工。
具体的图形布局方案见夹具装配图。
结论
这次毕业设计是对我在大学四年中所学知识的重要总结，它将我所学的科学理论知识与社会实践相结合，是我们大学生从学校步入社会的主要载体之一。
也正因为如此，我们应该认真的面对，做到一丝不苟。
在这两个月里，通过老师的细心指导，在同学的积极帮助和我的不懈努力下，我完成了这个重要的毕业设计。
在这次设计中我遇到不少难以解决的问题，比如：
夹具的设计问题、CAD的绘图问题以及说明书的编写问题。
通过对这些问题的认识，我知道自己的一些薄弱环节；也通过解决这些问题，我更进一步的对所学专业知识的巩固加深。
所谓“温故而知新”，在这些知识的基础上还明白了许多课本所未涉及的知识，令人振奋！
这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并能结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（输出轴）的工艺规程的能力和学到了夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，培养了我的熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力，进一步培养了我的识图、制图、图表和编写技术文件等基本技能，为未来从事的工作打下良好的基础。
致谢
弹指一挥间，大学生活瞬间即逝。
在最后阶段，通过老师的认真指导和我的不懈努力我终于完成了毕业设计。
在这次毕业设计中，我将在课堂上所学到的相关的科学知识都运用到设计里面，又一次的巩固了所学内容，甚感欣慰。
在完成这一设计的过程中，我遇到了许多困难。
面对它们，我并没有心灰意冷，而是查资料、寻找别人的帮助。
在老师的指导和同学的帮助下，我一个个的解决了它们，获得了最后胜利！
在这里，对帮助我完成这次毕业设计的指导老师和同学表示真诚的谢意。
在此特别感谢殷晓中与陈兴和老师：
这两个月来他们不断的引导我、教导我，让我在这次毕业设计中学到了很多知识！
对于我不懂的问题，只要我提出他们就毫不吝啬的、不厌其烦地帮我解决，殷老师和陈老师这两个月来付出了辛勤汗水，换来了我在这次设计中所学到知识！
我会谨记两位老师的教诲，为社会贡献一份自己的力量。
总之，没有你们的帮助，我很难完成这次设计，再一次表示我对你们最真诚的谢意。
参考文献
1、《机械制造技术》------------------黄鹤汀、吴善云主编
2、《机械制造工艺学》----------------郑修本主编
3、《机床夹具设计手册》--------------徐鸿本主编
4、《机床夹具设计图册》--------------孟宪栋、刘彤安主编
5《机械加工工艺人员手册》-----------赵如福主编
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