机械制造技术课程设计-CA6136车床主轴加工工艺及钻6-φ26.2孔夹具设计.docx

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1、Abstract2第1章引言31.1 机床夹具组成错误!未定义书签。1.2 夹具的作用错误!未定义书签。1.3 选题意义错误!未定义书签。第2章零件图工艺分析61.2 1零件的应用62.2 零件的图样分析72.3 毛坯的制造方法72.4 绘制毛坯图7第3章拟定加工工艺路线91.3 1确定表面加工方案错误!未定义书签。3.2 基准的选择93.3 加工顺序的原则93.4 拟订加工工艺路线93.5 确定各工序所使用的设备和工艺装备113.6 确定各工序的切削用量和工时定额12第4章钻孔夹具设计521.4 1问题的提出524.2 确定定位元件524.3 定位误差分析524.4 确定夹紧元件544.5

2、切削力和夹紧力计算544.6 6导向装置564.7 简要操作说明56参考文献57致谢58我的设计题目是CA6136车床主轴机械加工工艺规程及其夹具设计，CA6136车床主轴材料为45钢，精度最高处为RaO.8、Ral.6,CA6136车床主轴整体精度较高，依据任务分为两部分：CA6136车床主轴工艺分析及钻、钱626.2孔夹具设计。由文献得出CA6136车床主轴毛坯类型及各加工表面毛坯余量，基准、机床、刀具等的选择并进行工时计算，最后编写工艺路线。夹具选择钻、钱626.2孔，设计出夹具并绘制出各非标零件图。夹具设计方案采用CA6136车床主轴130mm外圆和左端面定位，夹紧则由铁链压板、支柱、

3、活动螺栓和六角法兰面螺母等组成的夹紧机构夹紧工件，导向采用快换钻套、衬套和钻模板等组成。然后再利用UG软件绘制出夹具各零件图并组装在一起。关键词：CA6136车床主轴；工艺分析；钻夹具AbstractMydesigntopicistheCA6136lathespindlemechanicalprocessingcraftspecificationanditsclampdesign,CA6136lathespindlematerialis45steel,theprecisionhighestplaceisRA0.8,RA1.6,CA6136lathespindleoverallprecision

4、ishigh,accordingtothetaskdividedintotwoparts:CA6136lathespindletechnologyanalysisanddrilling,reaming626.2holefixturedesign.Accordingtoreference，thetypeofspindleblankofCA6136lathe,theallowanceofsurfaceblank,theselectionofdatum,machinetool,cuttingtool,etc.TheJIGselectsthedrill,thehinge626.2holes,desig

5、nstheJIGanddrawseachnon-standardpartdiagram.ThefixturedesignschemeusesthespindleoftheCA6136lathetolocatetheoutercircleandtheleftendfaceofthe130MM,whiletheworkpieceisclampedbyaclampingmechanismconsistingofahingeplaten,aStrut,amovableboltandahexagonflangefacenut,theguideiscomposedofquickchangedrillbus

6、hing,bushinganddrilltemplate.ThenthepartsofthefixturearedrawnandassembledbyUGsoftware.KeyWords:CA6136lathespindle;ProcessAnalysis;drillingfixture第1章引言1.1 钻床夹具概况据以往的钻床中的工装夹具中，传统的而且使用的比较多的夹具夹装方法有压板夹持法、螺栓夹持构件、凸轮夹持法。而现如今常用的是型架工具，在设计此类型时要遵从以下几点：我们设计的这些夹具首先要可以确保工件的定位能够精准，且可以牢牢固定在目标位置；但不能施加过度的力以避免将工件损坏；夹紧工

7、件时要在接触面处添加保护装置,也是为了避免使零件损坏；加工时因为夹具也会承受作用力，所以其本身的强度要满足要求；为避免被加工工件安装错误，要设置保护装置；同时夹具也要有可以被操作人员验证其位置是否到位的客观条件；夹具的关键部位如果易磨损易腐蚀，则其也要满足互换的条件，易磨损的工装夹具部位，要采用硬度较高的材料，也可以采取其它手段，如使用热处理；设计的成本不可以过高。1.2 钻床专用夹具的原理与基本组成机床夹具作为机械加工工序中重要的环节之一，它可以让被加工工件在莫伊位置精准定位并且夹紧；使得被加工工件的位置精度可以得到很好的保证，使得确保其精度。机床夹具的类别和方式非常多，通过机床夹具使用的大

8、致范围，可分作通用、专用、组合以及通用可调式夹具等4种大的类型。1.3工件的安装和定位当进行到机械加工这一步骤时，工件的位置是不是很准确就显得尤为重要，这个过程称之为定位。定位后还要有合适的夹紧力使其固定，加工时不能再有运动，限制工件的自由度，这个过程称之为夹紧。上述两个过程的总和就是工件的安装过程。能在一定程度上保证待加工工件的一些位置精度的措施有很多种，通常情况下用的较多的几种是：自动控制法、定尺寸刀具法、试切法、调整法等。而可以确保其外观的精度的手段种用的较多的几种方法是轨迹法、成形法、展成法。按照我们之前所学习的有关自由度的知识，易知每一个独立的物体在空间直角坐标系中都有6个自由度，这

9、6个自由度是这个物体分别沿着X轴Y轴Z轴三个轴的移动和转动。但是在本文涉及的夹具中。倘若可以保证工件在空间直角坐标系中的相对位置坐标不变，也就是将其六个自由度都确定下来，六个自由度确定下来之后这个物体或刚体就不能再运动，使得工件有一个准确的位置。还一定要实现工件的夹紧。虽然工件被夹紧固定了，但也不一定就是6个自由度被全部固定了，要区分清楚，因为还有可能发生其它一些情况,这些情况按照限制类型的不同，其定位结果的类型可以划分为欠定位、完全定位、重复定位、不完全定位。1.4工件的夹紧完成定位步骤之后，要将工件通过施加适当的夹紧力牢牢固定在某一位置，这个时候就需要一种可以产生夹紧力的基本装置。而实际中

10、这个夹紧装置通常由动力源、中间传力机构和夹紧元件这三个类型构成。在夹紧的步骤中，夹紧力要作用的位置必须处在正对定位元件或定位元件产生的的稳定受力区之中，且要处在工件硬度比较高的地方，为了防止其力过大而导致工件变形。而且要尽量距离加工的地方比较近，此时才能使得切削力产生的力矩比较小，进一步使得在加工时工件的变形和震动变小。还应防止夹紧力过大产生压痕。或者可以通过增大接触面积的方法达到目的。在夹紧这一环节中，夹紧力的作用方向是很重要的，它的方向必须能够使其尽可能减小，一面产生其它的不良影响。夹紧力、切削力以及工件重力这三个力它们的方向也必须要指向相同，并且要指向最重要的用于定位的基准面，只有这样才

11、能使得我们所需要的夹紧力大小最小。而一般情况下最主要的用于定位的基准面可以分为主要定位面、导向定位面、止推定位面以及防转定位面这4个类型。夹紧力的大小对整体的安全可靠性起到了至关重要的作用，所以对于夹紧力一定要足够且合适。夹紧力过大可能会使工件发生变形，对精度造成影响。夹紧力可以使用公式计算求出来，具体方法是先要用已知的公式结合已知的条件求出可能产生的最大切削力的大小，再用这个值去求夹紧力的大小。夹紧机构是整体中的重要结构之一，所有外部施加的力都一定要转化成为实际夹紧力，而这一步骤就一定要通过夹紧机构来实现。通常情况下的基本夹紧机构可以划分为下列几种形式：螺旋夹紧机构：工作原理是通过螺纹副的特

12、点使工件的位置固定下来并夹紧，也可以用别的形式的组合方式使工件固定并且夹紧。此类型的优点是能够让夹紧力急增力比增大，自锁性能也能够得到很大的提升。斜楔夹紧机构：利用其斜面所产生的压力夹紧工件。其具有增力作用，可以通过减小斜楔的夹角，将斜面方向的夹紧力加大，减小夹紧行程。对中定心夹紧机构：此种形式的结构也能够使得工件的位置确定下来，并且也能让被加工工件的定心和夹紧一并起到很好的效果。工作时使工件和某一参考面或者参考轴保持对称或者对中，这便达到了定心夹紧的目的。通用性较强，使用范围较广。圆偏心夹紧机构：顾名思义，偏心圆在旋转时将曲线楔慢慢楔入圆内。1.5课题的研究内容和意义以CA6136车床主轴为

13、研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对CA6136车床主轴零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了CA6136车床主轴零件像孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析。通过对零件的分析研究，提高了零件的加工精度与生产效率。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机床夹具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之

14、一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理,这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。第2章零件图工艺分析CA6136车床主轴零件图如图2.1所示。LMLMUtlraNte.2 MLIVKM*便次时tfCMt.3 2qc汗加船-2XrLItBOiraucm.MCrMLRM9U访Mft4R*P4tMMImT.KjmuWHMfJlXmUnM帽处士，-WKKMWWlOCh61gmeaw6jw&*LHwxr.三r-,图2.1零件图2.1零件的应用CA6136车床主轴是CA6136车床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用

15、来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩。2.2零件的图样分析CA6136车床主轴中95益2外圆粗糙度RaL6；95h6外圆粗糙度RaI.6；98外圆粗糙度Ra6.3；100外圆粗糙度Ra6.3；100.333锥外圆粗糙度Ra6.3；103h5外圆粗糙度RaI.6；103.333锥外圆粗糙度RaO.8；MU5xL5-6h螺纹粗糙度Ra6.3；120f6外圆粗糙度RaL6；120.333锥外圆粗糙度RaO.8；M1301.5-6h螺纹粗糙度Ra6.3；240左端面粗糙度Ral.6；240右端面粗糙度Ral.6；139.719；0019短锥粗糙度RaO.8；62983孔粗糙度Ra3.2；626.27孔粗糙度Ra3.2；615沉孔粗糙度Ra6.3；6XM8螺纹粗糙度Ra6.3o轴颈A、B的圆度允差0.005毫米；轴颈A、B的径向跳动（在顶尖上检查）允差0.005毫米；轴颈中95h5、6103h5对轴颈A、B径向跳动允差0.01毫米；短锥C对A、B的径向跳动允差0.008毫米；D面对轴颈A、B的端面跳动允差0.008毫米；锥孔对轴颈A.B的径向跳动允差；锥孔对主轴的位移允差士2毫米；用环规紧C贴面的环规端面与5D面的间隙允差0.05-0.1毫米。2.3毛坯的制造方法由CA6136车床主轴零件知，零件材料为45