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1、盐城工业职业技术学院毕业设计（论文）输出轴的机械加工工艺与夹具设计 袁伟 系 部 机电工程系 专 业 机电一体化技术班 级 机电1201 学 号 指导老师 尹开凡 完成时间 2014 年12 月 19 日至 2015 年 5 月20 日 摘 要“机械加工综合实训”是机电专业的重要综合技能实训课程之一，是教学计划重要的内容，是与公差配合与技术测量、机械制图、金属工艺学、金工实习、机械制造技术等课程理论教学和实践结合的重要组成部分。是以机电一体化专业课程所需的知识和技能为出发点，进一步整合机电一体化专业相关技术知识，实训是以实训项目的形式综合，突出实践与理论相结合的特点。汽车制造业中有着大量的轴类
2、零件检测的问题，轴类零件轴向参数电子在线测量仪就是为了满足这一要求而立项进行研制的。该测量仪可实车发动机曲轴的多个轴向参数，它也可用于其他轴类零件轴向参数的检测。机械加工产品的质量与产品的装配质量、零件的加工质量密切相关，而零件的加工质量保证产品的质量，它包括零件的加工精度和表面质量。关键词： 机械制图 技术测量 技术测量 硬件系统ABSTRACTMechanical processing integrated practical training is one of the important comprehensive mechanical and electrical professio
3、nal skills training courses, is an important content, the teaching plan is the measurement, mechanical drawing, tolerance matching and technology metallurgical technology, metalworking practice, mechanical manufacturing technology course combined with an important part of theory teaching and practic
4、e. In mechanical and electrical integration professional courses required knowledge and skills as a starting point, further integration of mechanical and electrical integration professional technical knowledge, training is integrated in the form of practical project, highlight the characteristics of
5、 combining practice and theory. There are a large number of car manufacturing shaft parts detection problem, axial parameters of shaft parts online electronic measuring instrument is developed in order to meet the requirements and the project. The meter can be multiple axial parameters of real vehic
6、le engine crankshaft and it also can be used in other axial parameters of shaft parts. Mechanical processing and the quality of the products with the assembly quality of the product, is closely related to the machining quality of parts, and components processing quality guarantee the quality of the
7、product, it includes parts machining accuracy and surface quality.目 录ABSTRACTII1 轴的类型及材料选择5 1.1 轴的类型5 1.2 轴类零件的材料与毛坯选择52.车床6 2.2车刀及其安装7 2.2.1车刀的基本要求7 2.2.2车刀的安装7 2.3车外圆8 2.3.1车外圆8 2.3.2工件的安装9 2.3.3切屑用量选择9 2.3.4 外圆车削10 2.4车端面10 2.4.1车端面的车刀10 2.4.2 端面的车削11 2.5切削与切槽12 2.5.1切断刀12 2.5.2切断和切外沟槽12 2.6车螺纹13
8、 2.6.1螺纹的分类13 2.6.2螺纹车刀及安装14 2.6.3三角螺纹的车削14 2.7零件加工工艺设计15 2.7.1轴类零件加工工艺分析15 2.7.2制定工艺路线153 铣工和零件加工16 3.1铣床16 3.2铣刀和工件的安装17 3.2.1铣刀的安装17 3.2.2工件的安装17 3.3铣削加工174 钻孔19 4.1钻床19 4.2 钻孔工具的选择及零件的孔加工195确定工序尺寸206夹具设计23 6.1定位方案23 6.2分度设计24 6.3切削力和夹紧力的计算24结 论25参考文献25致 谢261 轴的类型及材料选择1.1 轴的类型机械零件中最常见的是轴零件，它主要的作用
9、是传递扭矩和承受载荷，主轴、异形轴和其它轴三类是它的主要功能，主轴包括支持齿轮或皮带轮、离合器，异形轴通过偏心、曲拐和凸轮部分，将回转运动变为直线运动。其它轴则传递扭矩和承受载荷。输出轴主要应用在动力输出装置，是输出动力的主要零件之一。其主要的作用是传递转矩，是主轴获得旋转的动力，其工作中要承受较大的冲击载荷和扭倨。因此该零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度根据轴类零件的结构特性，长度大于直径的回转体零件，若长度除以直径小于等于12，通常称刚性轴；长度除以直径大于12称为挠性轴。轴类零件的结构特点和精度要求，应该选择合理的定位基准和加工方法进行加工。1.2 轴类零件的材料与毛坯选择1.2.1轴类零
10、件的毛坯和材料介绍轴类零件根据生产类型、使用要求、设备结构及条件，选用铸件、棒料等毛坯。如果外圆直径相差较小的轴，一般用棒料；而外圆直径相差较大的阶梯轴、重要的轴，一般选用锻件，这样节约材料并减少加工的工作量，还可以改善机械的性能。根据生产规模，毛坯的锻造方式分为模锻和自由锻。大批大量生产采用模锻，中小批生产多采用自由锻。1.2.2轴类零件的材料轴类零件根据不同的使用要求和工作条件选用不同的材料和采用不同的热处理规范，以获得一定的耐磨性、强度和韧性。轴类零件的常用材料是45钢，它价格便宜经过或正火后，切削性能比较好，而且能获得较高的韧性和强度，淬火后表面硬度可达到45 52HRC。中等精度而转
11、速较高的轴类零件适用于40Cr等合金结构钢，这类钢淬火和调质后，综合机械性能较好。弹簧钢65Mn和轴承钢GCr15，经表面高频淬火和调质后，表面硬度能达50 58HRC，并耐疲劳度高和耐磨性好，可造较高精度轴。38CrMoAIA氮化钢可用于精密机床的主轴。这种钢经表面氮化和调质后，表面硬度极高，还能保持芯部较软，所以耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比，它的热处理变形小，并且硬度高。因为本次设计的零件为输出轴，所以需较高的韧性和强度，工作载荷平衡等综合性能，故选用45钢。由于该轴工作性质一般，不承受冲击载荷，且各阶梯轴径相差小，所以毛胚选用热轧圆钢。圆柱毛坯尺寸选用55mm200mm图1.1为毛坯图零
12、件。图1.1 2 车工和零件加工工艺设计2.1车床加工什么零件选什么机床是非常重要的，CA6140是本零件加工的主要机床，下面是CA6140的简单的介绍：CA6140型卧式车床是我国自行设计和制作的新型车床，具有性能先进、结构完整、外形美观、操作方便等优点。CA6140型普通车床适用于加工各种轴类，套类和盘类零件上的回转表面，所以它的通用性能比较好。如车削内外圆锥面，圆柱面，环槽和成型回转表面；车削端面和各种常用的英制，公制，径节制和牟数制罗螺纹；普通车床还能作扩孔，钻孔，铰孔，滚花等。2.2车刀及其安装2.2.1车刀的基本要求 1、道具材料的硬度要高于工件材料硬度。刀具材料的常温硬度一般要求
13、高于60HRC。 2、一般刀具耐磨性高，切削时间长；且材料的硬度越高，耐磨性就越好。 3、有足够的强度和韧性才能承受切削力、振动和冲击，防止崩刃和折断。 4、在高温下刀具材料要有保持硬度和强度不变的能力。 5、刀具材料有良好的锻造性能、焊接性能、热处理性能、磨削加工等性能。因此，本次设计的轴类零件材料为90高速钢来车刀车外圆端面，刀宽为4mm的45车刀来车倒角，高速钢切槽刀切槽，刀尖为60的螺纹刀来车螺纹。2.2.2车刀的安装1、车刀不能伸出超过刀架太长，否则切削时车刀容易产生振动，导致车出来的工件表面不光洁，甚至会使车刀和零件损坏。所以车刀伸出的长度，一般不超过刀杆厚度的1 1.5倍。车刀下
14、的垫片要平整洁净，垫片与刀架对齐，而且垫片数量尽量少，以防振动。2、车刀的刀尖应和工件中心对准。当刀尖高于工件中心时，这样会使车刀的实际后角减小，车刀后与工件间的摩擦增大；当刀尖低于工件中心时，会使车刀的实际前角减小，影响切削。要使车刀迅速对准工件中心有下列方法：1）把车刀对准尾座顶尖的高度；2）用钢尺测量把车刀装到车床的主轴中心高；3）把车刀靠近工件端面，目测车刀刀尖的高低，然后夹紧车刀，试车端面，再对准断面中心装刀；4）安装车刀时，刀杆轴线应垂直于工件轴线；5）车刀安装后要夹紧刀架螺钉，一般要夹紧两个螺钉，紧固时应逐个拧紧，拧紧时不得用力过大，否则将会损坏螺钉。2.3车外圆构成各种机器零件
15、形状的基本表面之一是圆柱形表面。例如：轴套筒等都是由大小不一的圆柱面组成的。将工件夹在车床卡盘上左作旋转运动，把车刀夹在刀架上作纵向进刀，就可以车出外圆柱面来。它是车刀基本操作之一。2.3.1车外圆因为精车外圆与粗车外圆的要求不同，所以使用的车刀也不相同。1 、外圆粗车刀常用的外圆粗车刀有45和75弯头刀和90偏刀等。选择几何角度粗车刀的一般规则是：1）保证刀头强度的情况下尽量将刀具磨锋利些，以减小切削力；2）增加刀头的强度，后角可取小一点，一般取5 7；3）角不能太小，太小会引起振动。在机床、工件和刀具刚性较好的情况下选用45 60；在机床、工件和刀具刚性较差的情况下用75 90；4）角可以
16、选稍大一点，一般在15 30之间；5）角一般选用0 3，以增加刀头的强度；6）削刃上应该磨负倒棱，其宽度为（0.3 0.8）f,倒棱的前角为-10 -15，增加切削刃来提高刀具的耐用度。负倒棱多用在加工钢料的硬质合金车刀；7）塑性材料时，为保证切削顺利和切削自行折断，要在车刀前磨有断屑槽或装有断屑装置。2、外圆精车刀要此车刀锋利刀刃平直一般选择精车刀，它几何角度可以根据下面的原则：1）一般应选大一点，使车刀锋利减小切削时的变形；2）可取的较大一点，以减小车刀与工件之间的摩擦。副偏交应小一点，一般在5 15之间；3）车刀尖处应磨出直线或圆弧过度刃，以提高工件的表面光洁度；4）负值刃倾角，可选-3
17、 -8，以控制切屑流量；5）塑性材料时，车刀前应磨较狭的断屑槽。2.3.2工件的安装1、在四爪单动卡盘上安装加工件工件装夹后必须将工件加工部分的旋转轴线找正到和车床轴旋转轴线重合，这样才能车削，因为四爪单动卡盘的四个卡爪各自独立移动，找正是比较麻烦的。但四爪卡盘的夹紧力较大，因此适用于装夹形状不规则和大型的工件，四爪单动卡盘可装成正爪与反爪两种，直径较大的工件用反爪来装夹。2、在三爪自定心卡盘上装夹工件因为三爪自定心卡盘能自动定心，所以不要很多的时间去找正，装夹效率比四爪单动卡盘要高，但夹紧力却没有四爪单动卡盘那么大，并且这种卡盘不能装夹形状不规则的工件，只适用大批量的中小型有规则的零件装夹，
18、如圆柱形、正三边形等工件。所以，本次设计的轴类零件选用三爪自定心卡盘。2.3.3切屑用量选择车削时，应根据工件要求与切屑条件，合理的选择进给量、切屑速度和切屑深度。工件的加工质量，刀具的耐用度和生产效率都和这三个要素有关系。1、切屑深度ap的选择一般情况应尽量先考虑较大的切屑深度ap，然后是选择较大的进给量f,最后才是较高的切屑速度v,因为三者中对刀具耐用度的影响，切屑深度ap最小，而切屑速度v最大。粗车时，加工的余量较多，这时对工件精度和粗糙度要求比较低。所以，在机床个规范条件允许的情况下，尽量选用较大的切屑深度，以求快速车去多余的金属层。但切削深度过大则会引起振动，甚至机床和车刀也会损坏。
19、如果余量比较大，不能一次车去的时候，可分多刀车削。精车时，切削深度应小些，一般选0.2 0.5mm。这样可以让切削变形更加容易，减小切削力，这样工件的表面光洁度和尺寸精度会更高。2、给量f的选择粗车时对工件表面粗糙度要求较低，进给量应尽量可能大一点，这样可以缩短时间，提高生产率，一般选0.3 1.5mm/r。3、速度V的选择刀具材料及其形状、进给量、工件材料和冷却液、切削深度使用情况、车床刚性和动力、车削过程的实际情况等因素来决定切削速度的大小。在实际生产是根据图表法或查有关手册来确定切削的速度，也可以由经验来确定。一般对于高速钢车刀，切下来的切削是白色或黄色的，那么所选的切削速度一般较合适的
20、；硬质合金刀切下来的切屑是蓝色的，说明切削速度较合适。如果切削时出现火花，说明切削速度过高。如果切屑是白色的，说明切削速度可以提高。2.3.4 外圆车削粗车或精车为了达到要求尺寸，一般情况采用试切法，其步骤如下：1、毛坯尺寸合理，对加工的余量做到心中有数。合理安装工件和车刀，把主轴转速手柄位置调整好，开动车床使主轴旋转；2、大、中拖板手柄，使刀尖和工件右端外圆表面轻轻接触；3、大拖板手柄使车刀离开工件，一般距离工件端面35mm，中拖板不动，；4、选择切削的深度，摇动中拖板手柄，让车刀作横向进刀；5、车削3 4mm，摇动大拖板手柄，退刀，停车，然后测量工件直径，如符合要求就继续手动或自动纵向走刀
21、切削，如果不符合要求，切削深度就要根据中拖板的刻度做出调整；6、削到所需要的长度时，应停刀，退刀，然后再停车。千万不能先停车后退刀，否则会使车刀崩刃。2.4车端面2.4.1车端面的车刀车削端面常用的是偏刀和车刀。1、偏刀的使用偏刀就是主偏角等于90的车刀。外圆车刀和偏刀的前、后角基本一致，但主偏角却采用大于等于90，副偏角一般在10 20之间，在车刀钢料时，车刀前要磨有断屑槽。可以车削带台阶的外圆和端面是使用偏刀车削的优点。并且当主偏角大，车削外圆时产生的径向切削力就会小，所以不易振动和顶弯工件。但是主偏角较大，刀尖角小于90，因而刀尖强度变低，散热性差是它的缺点。常用外圆右偏刀来车削工件的端
22、面和阶台；车削左向阶台和直径大长度短的工件的端面和外圆一般用左偏刀。2、弯头车刀及其使用弯头车刀的主偏角一般为45。分为左右两种。弯头车刀的前、后角与外圆的基本一样，主、副偏角都是45。车削钢料时前面要磨出断屑槽。弯头车刀可以车削外圆、端面和倒角。2.4.2 端面的车削1、工件的装夹工件装夹在卡盘上车端面，平面和外圆必须校正。校正时，一般用划针来校正，如果端面已经粗加工过，可用在自定心大卡盘上校正工件端面的方法。2、车端面的方法1）用偏刀车削端面一般情况车削端面使用右偏刀，当车刀刀刃装得与工件中心线垂直时，那么在加工时刀刃将和已加工过的端面产生摩擦，加工出不光洁的表面，并且刀刃会磨损快。所以用
23、右偏刀车端面需将刀刃和工件端面偏斜5左右。在通常的情况偏刀由外向中心走刀车端面，是用副刀刃切削。如果切削深度大，刀刃上的切削力方向是指向被切削端面，容易使车刀扎入工件端面形成或凹面。为了解决这问题，用右偏刀加工端面可以从中心向外走刀。由于用主刀刃切削，切削力向外。所以车削的端面粗糙度小，又不容易产生凹面。左偏刀可以车削一些直径大的端面。由于用主刀刃切削，所以切削顺利，车出的平面也可用左偏刀车削。由于用主刀刃切削，所以切削顺利，平面也光洁。2）用45弯头车刀车端面45弯头车刀是主刀刃进行切削的，所以切削顺利，工件端面粗糙度比较低，并且45弯头车刀强度比较大，又能倒角和车削外圆。3、车端面时的切削
24、量1）切削深度ap粗车时，ap=2 5mm；精车时，ap=0.2 1mm2）进给量f粗车时，f=0.3 0.6mm/r；精车时，f=0.1 0.2mm/r3）切削速度V车端面时的切削速度随工件直径减小而减小，计算时要按端面的最大直径计算。2.5切削与切槽2.5.1切断刀通常使用的切断刀以横向走刀为主，所以前刀刃是主刀刃，两侧的刀刃是副刀刃。切断刀通常分为高速切断刀、反切刀、弹性切断刀。车一般外沟槽的切槽刀形状与角度基本上和切断刀基本相同。在加工窄槽时，切槽刀刀头宽度应和槽宽度是一样的。沟槽直径决定刀头的长度，一般短一些，用来增强刀头强度。切断刀的安装有以下几点：1、切断刀不能伸出过长，切断刀的
25、中心线与工件中心线垂直，保证两个副偏角大小相等；2、切断刀的主刀刃应与工件中心线等高，或者略低的。否则不容易切断工件，而且容易崩断刀刃或折断车刀。切断有孔工件的时候，切断的刀刃中心应略高一些；3、切断刀的底平面应该是平直的，装刀后应保证两副后角对称。要切断的零件一般装在卡盘附近。避免在双顶工件时被切断。2.5.2切断和切外沟槽1、正车切断法切断一般都是采用主轴正转，横向走刀进行切削横向走刀可以手动，也可以机动的。当机床刚性不够切深大时，可采用分段切削法。机床刚性不足且切深大，要采用分段切削法。这样，比直切法要减少一个摩擦面，便于达到排屑和减小振动。切断外表面是不规则工件时，车刀开始切削是断续的
26、，这时车刀必须要慢些，否则较大冲击力容易碰坏车刀，也可以先采用尖刀车圆后切断。用手动进刀切削的时候，应注意到走刀的均匀性并且是不得中途停止的，否则车刀与工件表面会产生较大的摩擦，会造成切刀迅速的磨损。如果中途必须停止进刀或者停车时，则应该先将切刀退出。2、反车切断法1）用正车切断工件时，因横向切削工件承受了很大径向力，同时也比较容易振动，特别是在切断直径大的工件时，这种影响是最明显；2）用反车切断时，是能有效的减少切断时振动。3、切外沟槽的方法1）车削宽度不大的沟槽可用刀头宽度等于沟宽的刀一次性车出；2）较宽的沟槽可以分为多次吃刀完成。车第一刀应先用钢尺量好距离大小。车一条槽后，把车刀退出工件
27、并且向右移动继续进行车削，把槽的大部分余量测出来出，但在槽的两侧则底部应留有余量，最后根据槽的宽度及位置进行最后精车。2.6车螺纹2.6.1螺纹的分类螺纹的种类很多，按照螺纹形状来分，可分为: 细牙螺纹 普通螺纹 粗牙螺纹1、三角螺纹 55螺纹密封管螺纹 55非螺纹密封管螺纹 管螺纹 60圆锥管螺纹60米制锥管螺纹2、梯形螺纹和公制梯形螺纹3、锯形螺纹4、平面螺纹和矩形螺纹等非标准螺纹根据螺旋方向，分为左右螺纹，右螺纹应用最多以普通螺纹为例，螺纹包括以下大径，中径，小径，导程、螺纹、螺纹升角、牙型角。2.6.2螺纹车刀及安装1、螺纹车刀的几何形状特点螺纹车刀的几何形状特点是它切削部分的形状应该
28、与螺纹轴向剖面的形状是相同的。如果说普通螺纹车刀刀尖角为60，而英制螺纹车刀刀尖角为55，同时刀尖角应与刀杆的轴线对称。带径向前角的车刀可以用在精度要求较低的螺纹，但是精度要求较高的螺纹，最好车刀的径向前角为0。2、螺纹车刀材料及其安装高速钢或硬质合金钢可做螺纹车刀的材料。螺纹车刀的安装正不正确，对螺纹的精度将会产生影响。若装刀有偏差，即使车刀的刀尖磨得相当准确，加工后的螺纹也会产生牙型大小的误差，因此要求装刀时注意以下的几点：1）刀尖应与工件轴线等高，否则影响实际工作的前角大小，而影响了牙型角；2）左右刀刃是要对称的，否则车出螺纹的牙型不正确；3）刀杆安装时不宜伸出过长，以免切削时引起振动。
29、为此，车螺纹时一般用对刀样板进行对刀。3、机床的调整调整机床包括调整运动的关系和调整运动件的间隙2.6.3三角螺纹的车削车螺纹一般分粗、精车1、粗车螺纹先把螺纹车刀正确安装好，在车螺纹时应先按下开合螺母，再用正车进行第一次走刀来切出螺纹线。这时用钢尺和螺距规检验螺距，如果螺距符合要求就可以适当增加吃刀的深度，按第一次走刀的方法继续进行车削，直至留有0.2mm精车余量。2、精车螺纹精车螺纹的方法基本上和粗车是相同。如果换装了精车刀，在车第一刀时，必须先进行对刀，使刀尖对准工件上已切出的螺纹槽中心，然后再继续开始车削。2.7零件加工工艺设计2.7.1轴类零件加工工艺分析1、轴类零件定位基准的选择定
30、位基准选择在很大程度上决定轴类零件主要表面加工的顺序。一般以外圆和轴两端的顶尖孔为基准。以顶尖孔为精基准，会使设计基准和定位基准重合外，也会使定位基准较高，即使二次装夹和调头加工也有较好的相互位置精度。在粗加工或者不能用两端顶尖孔定位时，为了提高零件刚度或仅用外圆表面定位与一端孔口作为定位基准，这就符合基准重合、也符合基准统一原则。如果加工上述主轴外圆的时候，或者使用两次顶尖孔、使用一端外圆表面，另一端顶尖孔定位。加工键槽时，为保证达到一定槽深且与轴线对称，则要用键槽所在外圆表面来定位。2、轴类零件加工顺序的安排加工顺序的安排主要根据基面先行的基本原则、先粗后精、先主后次的要求。在安排主轴加工
31、顺序时，应注意以下的几点：1）加工外圆表面工件刚度应该降低，并且大直径的外圆先加工，然后再加工直径小的外圆；2）外圆粗车后和精磨外圆之前一般都会加工主轴上的次要表面。因为如果在未加工外圆之前那么就会无法确定键槽尺寸的要求，又因为如果铣出键槽在精车之前，精车时，断续的切削就会振动，加工的质量将会较差，还会损坏刀具。而主轴的螺纹与主轴支撑轴颈之间有一定同轴度的要求，所以将螺纹加工一般安排在最终热处理之后的精加工阶段，这样就会避免了热处理的变形；3）在加工工艺的过程中应该合理安排检验工序为了保证质量。在粗加工结束后一般有一道检验工序，检查主轴是否有缺陷，如裂纹和气孔等。在重要工序加工完毕后要检查是否
32、有废品，在主轴全部加工结束时要安排最后的检验，检查符不符合图纸的要求。2.7.2制定工艺路线按照先加工基准面，先粗后精，基准统一等原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。工序1 粗车圆柱面176及端面。工序2 粗车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。工序3 精车176外圆柱面及倒角。工序4 半精车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。工序5 精车圆柱面55、60、65和75和及台阶面。工序6 倒角。工序7 粗镗内孔50、80、104。工序8 精镗内孔50、80、104。工序9 钻孔1020。工序10 扩孔1020。工序11 铰孔1020。工序12铣键槽1610。工序13钻斜孔28。工序14
33、去毛刺。工序15终检。3 铣工和零件加工3.1铣床铣刀进行切削加工出来的机床称为铣床，它的用途极为广泛。在铣床上采用不同类型的铣刀，配备万能分度头，回转工作台等附件，可以加工各种典型的表面，如铣平面，铣曲面，铣键槽，铣沟槽，切断，铣燕尾槽，铣T型槽等。铣床工作运动是指主轴部件带动铣刀旋转，进给运动是工作台在三个互相垂直方向的直线运动。由于铣床上使用的是多齿刀具，切削过程中有冲击和震动，这就要求铣床在结构上应有较高的静刚度和动刚度。常用的铣床有卧式铣床、立式铣床、龙门和工具铣床铣床，在此以立式铣床为准，作简单介绍。立式铣床和其它卧式铣床的不同之处，是主轴和工作台垂直。主轴呈铅垂位置。立式铣床有铣
34、头与床身做成整体的和不是整体的两种形式。它是一种生产率比较高的机床，能加工平面、斜面、阶台、键槽等。3.2铣刀和工件的安装3.2.1铣刀的安装键槽铣刀、立铣刀都是带柄的铣刀，按柄部可以分为锥柄铣刀和直柄铣刀。锥柄铣刀柄度和锥度和铣床主轴锥孔相同的时候，可以直接安装在主轴锥孔内。3.2.2工件的安装在铣床上安装工件的常用方法：1、直接在工作台上安装用压板直接在工作台上安装工件，适用尺寸较大或形状特殊的工件安装。2、用平口虎钳安装工件适用于尺寸较大的工件安装。3、用角铁、V形铁安装工件圆柱形工件常用V形铁安装，再用压板压紧。这种安装方法能保证工件中心线与V形槽中心重合，即使工件直径大小不等，其中心
35、线都在V形槽中心线上。3.3铣削加工铣削方式有周铣法和端铣法。1、周铣法用铣刀周围上的切削刃来铣削工件的平面，称为周铣法。它又分为逆铣法和顺铣法。1）逆铣法：铣刀的旋转方向与工件进给方向相反。2）顺铣法：铣刀的旋转方向与工件进给方向相同。2、端铣法1）对称铣削法铣削时工件铣削宽度对称中心线与铣刀轴线一致。2）不对称逆铣法端铣刀从最小切削厚度处切入工件，从较大切削厚度处切出工件。3）不对称顺铣法端铣刀从较大切削厚度处切入工件，从最小切削厚度处切出工件。3、铣削特点1）铣刀是多齿刀具，每个刀齿在一转中参加切削的时间较短，因而刀齿的冷却条件较好，有利于延长铣刀的耐用度；2）铣刀每次切入工件会引起冲击
36、，使刀齿磨损快，甚至引起崩刃，切削过程不平稳；3）由于总切削面积是变化的，因而铣削力也是变化的。这会使机床和刀具发生振动，影响工件的加工质量；4）常用的逆铣法，铣刀刀刃在进入切削前，要在工件已加工表面上滑行一段距离，使刀具磨损加快，加工表面质量下降。在铣削加工中常采用增加同时工作齿数，采用螺旋齿铣刀等方法来提高铣刀耐用度和改善加工质量。铣削时由于几个刀齿同时切削没有空程，并切削速度较高，故生产率较高。粗铣加工的精度为IT13 IT11级，表面的粗糙度Ra = 80 10m，精铣的加工精度为IT11 IT8级，表面的粗糙度Ra=10 1.25m，表面的粗糙度Ra=1.25 0.16m。对中心后，
37、即可调整铣削的深度。一般先用与铣刀直径相等的钻头在键槽两端钻出与键槽深度相同的小孔，再用立铣刀铣去其余部分。接近封闭端的时候，改自动为手动。铣削后应检验键槽的宽度、深度和键槽的对称度。键槽宽度常用键槽塞规或滑圆柱塞规来检验。槽深可用卡尺来测量，键槽对称度一般靠加工来得到保证。4 钻孔在钻床上进行钻孔时，工件是固定不动的，刀具在作旋转运动的同时做轴向进给运动。4.1钻床钻床有很多常用的钻床，包括立式钻床、台式钻床和摇臂钻床。1、台式钻床台式钻床是一种安放在工作台上使用的小型钻床，一般用钻夹头来装夹直径不超过12mm的钻头，它采用皮带轮变速，只能手动进给，适于加工小型工件上的孔。2、立式钻床立式钻
38、床又称立钻是钻床中最普通的一种，其最大钻孔直径有25mm、35mm、40mm、50mm等几种，其规格用最大钻孔直径表示。立钻主要由主轴变速箱、立柱、进给箱、工作台和底座所组成。立钻既能手动也能机动进给，一般适于加工中小型零件上的孔。3、摇臂钻床摇臂钻床能扰立柱旋转，并能带着主轴箱沿立柱垂直移动，调整到所需要的位置可将摇臂锁紧。主轴箱可在摇臂上横向移动，调整到所需要的位置可将主轴箱锁紧。进给运动是由主轴完成的，既可进给也可手动进给。主要广泛应用于笨重的大工件和多孔工件上的孔。4.2 钻孔工具的选择及零件的孔加工1、麻花钻是非常常用的一种钻头，它由柄部、颈部和工作部分组成。锥柄钻头用过渡套筒安装后
39、，直接装入钻床主轴锥孔内。2、钻前准备工作1）先按Fl距、孔径大小划线，打样冲眼，孔中心处样冲眼尽可能大一些，有利于钻头定中心；2）装工件夹持在平口钳中，端面要正，工件应夹紧；3）装夹钻头，用钻头装夹，夹持长度至少在15mm；4）高速钢钻头钻孔的切削速度为20 25m/min。3、钻孔先目测将钻头的顶尖处对准工件划线孔中心样冲眼，开车将钻头钻入工件，当尖顶约钻入1/4时，退出钻头，目测钻坑是否与划中心线重合，如稍有偏位，可在钻头再次切入工件时用力将工件向偏位的反方向推移，以纠正位置。钻孔时进给用力不宜大，特别是小钻头用力太大会使钻头弯曲，导致钻孔轴线歪斜。4、 标卡尺测量孔径尺寸和孔距5确定工
40、序尺寸确定圆柱面的工序尺寸，圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：表3外圆柱面176轴段加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车2IT106.3176粗车3IT1212.5179毛坯2181表4外圆柱面55轴段加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗
41、糙度Ra/m精车 1.0IT61.655半精车1.5 IT103.256粗车2.5IT126.357.5毛坯260表560轴段加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0IT61.660半精车1.5IT103.261粗车2.5IT126.362.5毛坯265表565轴段加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0IT61.665半精车1.5IT103.266粗车2.5IT126.367.5毛坯270表575轴段加工余量计算 工序
42、名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精车 1.0IT61.675半精车1.5IT103.276粗车2.5IT126.377.5毛坯280表5104内孔加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精镗 1.8IT73.2104粗镗3.2IT106.3103.2毛坯299表580内孔加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精镗 1.5IT73.280粗镗2.5IT106.378.5毛坯276
43、表550内孔加工余量计算 工序名称工序间余量/mm工 序工序基本尺寸/mm标注工序尺寸公差/mm经济精度/mm表面粗糙度Ra/m精镗 1.5IT73.250粗镗2.5IT106.348.5毛坯2466夹具设计本夹具是钻通孔的专用夹具。刀具为直柄麻花钻8-L GB/T 6135.31996。在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本设计的重点在卡紧的方便性与快速性以及实现钻孔的分度上。下面是夹具设计的过程：6.1定位方案夹具特点，工件以另一端面和键槽定位，通过轴心，用螺栓夹紧。结构简单，制造容易。分度副间有污物时，不直接影响分度副接触。缺点是无法补偿分度度间的配合间隙对分度精度的影响。分度板孔中一般压入耐磨衬套，与圆柱定位销采用H7/g6配合。其结构图如图3所示：图3 2-8夹具装配图Fig 3 fixture assembly6.2分度设计通过分度盘实现。拧紧螺母通过开口垫圈将工件夹紧。转动手柄，将分度盘松开。此时用捏手将定位销从定位套中拔出，使分度盘和工件一起回转180，将定位销重新插入定位套中，即实现了分度。再将手柄转回，销紧分度盘，便可进行加工。6.3切削力和夹紧力的计算本工序加工是钻削可估算其夹紧力，其为螺旋夹紧机构。实际效果可以保证可靠的卡紧。根据公式：原动力（Nmm）实际所需夹紧力螺杆端部与工件间