十字轴的机械加工工艺设计

十字轴的机械加工工艺设计内容摘要：

工作原理是，可以限制十字轴沿X轴正负方向的移动、绕X轴的转动、沿Z轴正负方向的移动和绕Z轴的转动。 心轴的一端用M25的螺母固定在夹具体上，另一端钻有螺纹，将心轴与十字轴放在一起后固定在夹具体上，放上开口垫圈，这样开口垫圈可以限制倒档拨叉沿Y轴正负方向的移动。 再在夹具体上设置一挡销，保证加工过程中工件与机床和刀具的相对位置不变，夹具的设计目的得以实现。 夹具的尺寸和技术要求以及公差还未设计完全，还存在纰漏。 图1 夹具的组装简图1钻套，2钻模板，3挡销，4心轴，5定位板，6定位板轴，7夹具体，8螺母M22，9垫圈22140HV，10螺母M25，11垫圈25140HV 夹具设计的步骤按照传统，可把整个设计工件分成四个具体步骤。 （1）明确设计任务，收集原始资料1) 分析产品零件图及装配图，了解零件的作用、形状、结构、特点、材料、技术要求和整个加工工艺流程。 2) 分析夹具设计任务书，研究任务书中所提的要求是否合理、可行和经济。 以便发现问题，及时与有关人员进行磋商。 3) 了解所使用机床的规格、性能、精度和与夹具连接部分结构的相关尺寸。 4) 了解所使用的刀具、量具的规格。 5）了解夹具制造车间的生产技术条件。 6) 收集有关设计资料，其中包括夹具有关技术标准、设计参数和相关设计手册。 （2）设计夹具总体方案这一阶段工作的主要任务是，根据工件的加工精度要求和工件的具体结构形状，以及已加工表面的情况，初步确定下列方案：1) 确定工件的定位方式，选择合适的定位元件。 2) 确定工件的夹紧方案，选择合适的夹紧装置。 3) 确定刀具的调整方案，设计出合适的对刀元件或引导元件。 4) 确定夹具与机床的连接方式。 5) 确定夹具总体布局和夹具体的结构形状，及时根据具体要求考虑夹具的清屑、输送、防护等问题。 （3）进行必要的计算，审查方案、改进设计在确定夹具结构方案的过程中，工件定位、夹紧、对刀和夹具在机床上定位等各部分结构以及总体布局会有几种不同的方案可供选择，因而都应画出草图，进行必要的计算。 进行定位误差计算以确定定位元件的结构尺寸与精度；进行夹紧力计算以确定夹紧装置的尺寸及结构形式，同时对夹紧机构的薄弱环节进行强度校核以确定加紧元件的结构尺寸。 （4）夹具总装配图的绘制总体方案确定后，即可着手绘制夹具装配图。 装配图的绘制应注意以下几点：1) 图样绘制应符合国家制图标准。 2) 尽量采用1：1的比例绘制，以便具有良好的直观性。 3) 尽可能选择面对操作者的方向作为主视图，且主视图位置应符合工作状态。 4) 用细双点划线绘制工件的外廓、定位基准面、夹紧表面和加工表面。 5) 总图应把夹具的工作原理、各元件的装配关系表达清楚。 总图产生的顺序一般是：首先用细双点划线画出工件；然后视工件为透明体依次画出定位元件、夹紧元件、对刀或引导元件，以及其他辅助结构；最后通过夹具体把各元件组成一整体。 图形完工后，标注必要的尺寸、技术要求、零件序号，填写标题栏和明细表。 （5）夹具零件设计及零件图绘制完成总装图后，由装配图逐个拆绘各个非标零件图，确定零件的结构、尺寸、技术要求，确定零件的材料牌号、热处理和表面处理要求，注意各零件的形状、大小，公差要相互协调。 确定夹具总体布局和夹具体的结构形状，及时根据具体要求考虑夹具的清屑、输送、防护等问题[9]。 专用夹具设计过程本夹具主要用来钻四轴端中心孔B3。 （1）定位基准的选择+ 0mm和A面定位，以四轴颈中心线为基准，通过心轴、挡销、定位板等加紧工件夹紧。 因为工作体积小，重量不大且切削力不大，只要通过手动夹紧即可满足夹紧力。 （2）夹具设计在定位基准的前提下，设计一套钻床夹具，其目的是保证工件与机床和刀具在加工过程中保持相对位置不变。 夹具中的零件有夹具体、心轴、开口垫圈、螺母、挡销、A面定位板、钻套、钻模板、定位板轴等。 ，心轴的作用是限制十字轴的4个自由度。 挡销在夹具体上，用来限制十字轴的地5个自由度。 A面挡板通过挡板轴固定在夹具体上，用来限制十字轴的第6个自由度。 开口垫圈的作用除了普通垫圈的作用以外，主要是在内六角螺钉拧松时，可以将此开口垫圈拆下，可以将十字轴直接拆下。 这是因采用的是M6的内六角螺钉。 这样可以节约加工材料，节省加工时间，提高加工效率。 夹具中的零件有夹具体、心轴、开口垫圈、螺母、挡销、A面定位板、钻套、钻模板、定位板轴等。 工作原理是，可以限制十字轴沿X轴正负方向的移动、绕X轴的转动、沿Z轴正负方向的移动和绕Z轴的转动。 心轴的一端用M25的螺母固定在夹具体上，另一端钻有螺纹，将心轴与十字轴放在一起后固定在夹具体上，放上开口垫圈，这样开口垫圈可以限制倒档拨叉沿Y轴正负方向的移动。 再在夹具体上设置一挡销，保证加工过程中工件与机床和刀具的相对位置不变，夹具的设计目的得以实现。 （3）定位误差分析由于工艺基准与设计基准重合，故不存在定位误差（4）钻削力和与夹紧力的计算1）钻削力2）夹紧力由于本夹具是双边夹紧，故取单边夹紧力在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数其中：； ； ； ；所以，单边夹紧力[9]。 4 设计总结这次的毕业设计，使我从中学到了很多宝贵的知识，让我了解了机械工艺的设计过程。 首先，我拿到设计课题之后开始着手准备工作，查阅图书馆和网上的资料，为正式设计积累素材；在正式设计过程中我首先介绍了国内外十字轴等车用零件的现状，然后从机械加工工艺的原则和步骤入手展开设计过程；在设计过程中零件的工艺分析是必不可少的，所以我对十字轴进行了简单的工艺分析，然后对毛胚的材料进行了选择，并确定了加工的粗基准和精基准以及加工用量和切削余量。 最后是工艺装备的设计过程，首先我论述选择了机床、刀具、量具，然后重点介绍了夹具的设计过程，选择定为基准并计算钻削力和压紧力最后完成零件草图。 通过本次设计，使我基本上掌握了机械制造工艺的基本理论知识及夹具设计的方法和步骤，也使我学会了如何分析零件的工艺性、如何查阅手册、选择加工余量、绘制毛坯图、制造工艺路线；巩固、扩大和强化自己以前所学的基础理论、基本技能和专业知识，；培养了自己独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力。 同时也使我深刻体会到，在工作中要有严谨、负责、实事求是、刻苦钻研和勇于探索工作态度。 任何设计都不可能是设计者独出心裁、凭空设想、不依靠任何资料所能实现的。 设计时，必须认真阅读参考资料，继承或借鉴前人的设计经验和成果，但也不能盲目地全盘抄袭，应根据具体的设计条件和要求，独立思考，大胆地进行改进和创新。 设计的内容要针对机器完成的工作，保证设计出的工件工作可靠、操作方便和维修方便。 与此同时，也一定要考虑到经济性，既要保证制造成本低，也要考虑到尽可能降低维护和使用成本。 同时设计者要力求设计的产品有最优的性能价格比。 参考文献：[1] [M].沈阳:东北大学出版社，2006.[2] [M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995.[3] [M].北京：机械工业出版社，1984. [4] {M}.上海：上海科学技术出版社，1980.[5] [M].西安：陕西科学技术出版社，1981.[6] 蔡光旗. 机械制造工艺学[M].沈阳:东北大学出版社，1994.[7] [M].上海:上海技术出版社，1994.[8] 袁哲俊. 金属切削工具[M]. 上海:上海技术出版社，1994.[9] [M].北京：机械工业出版社，1995.[10] [M].上海：上海科学技术出版社，1990.[11] [M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998.[12] [M].北京：高等教育出版社，2002.[13] [M].北京：高等教育出版社，2004.[14] [M].北京：高等教育出版社，2000.[15] [M].上海：国防工业出版社，2005.[16] [M].武汉：华中科技,2007致 谢[致谢词] 本课题的设计是在****老师的指导下完成的，由衷地感谢老师对我的指导与帮助。 通过本次毕业设计学习了老师严谨的治学态度，严肃的工作作风，感受到老师渊博的专业知识，扎实的基本功，培养自己理论联系实际，严肃认真的工作态度和独立工作能力，并为以后学习和从事技术工作打下一个良好的基础。 同时感谢帮助过我的同学，从他们那里我也学会了很多东西，为本次毕业设计及知识的积累作了不少贡献。 衷心地感谢他们。 四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。 四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。 我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。 您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。 授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。 感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意。 同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。 最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。 总之，本次毕业设计受益匪浅，为大学里的最后一堂课画上圆满的句号。 付：外文翻译机械设计摘要 机器是机构与其他零件的组合，为了有益的用途而转换、传递或利用能量、力或者运动实例有发动机、涡轮、车辆、卷扬机、印刷机、从轮毂盖和档案橱柜到仪表和核压力容器。 “机械设计”这一术语比“机器设计”更为广义，它包括机器设计。 而对于某些仪器，如用以确定热、流动线路和体积的热力以及流体方面的问题要单独考虑。 但是，在机械设计时要考虑运动和结构方面的问题以及保存和封装的规定。 在机械工程领域以及其他工程领域应用机械设计，都需要诸如开关、凸轮、阀门、容器和搅拌器等机械装置。 关键词：机械设计机构设计过程工差设计过程设计始于真正的或想象的需要。 现有的仪器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改进。 可能需要新的仪器来完成以前由人做的功能，如装配或保养。 目标全部或部分地确定后，设计的下一步就是构思能够完成所需功能的机构及其布置为此，徒手画草图价值极大，它不但作为一个人想法的记录和与其他人讨论的辅助手段，而且尤其适于与自己的想法交流，作为创造性思路的兴奋剂还需要有关于部件的广泛知识，因为一台新机器常常由熟知的各类零件重新安排或替换而成，也许改变了尺寸和材料。 无论在构思过程中还是之后，一个设计者都会进行快速或粗略的计算或分析以确定一般尺寸和可行性。 当些关于所需或可用空间量的想法确定后，可以开始按比例画草图。 最后，一项基于功能和可靠性的设计完成了，就可以制造样机了。 如果测试满意，而且如果装置要大量生产，就要对最初的设计进行一定的修改以确保以较低成本大量生产。 在随后几年的制造和使用期间，设计有可能因构思了新想法或者基于测试和经验基础上的进一步分析所显示的改变而改变。 销售吸引力、客户满意度和制造成本都与设计有关，设计能力与工程投资的成功密切相关。 一些设计准则在这一部分，有人建议运用创造性的态度进行的分析，这种分析可以引起重大改进以及对备用产品的构思和完善，也许产品功能更多、更经济、更耐用。 创造阶段无须是最初和独立的阶段。 虽然分析人员可能并不负责整个设计，但是他不仅仅是能从数字上提出要他解决的问题的正确答案，不仅仅是给出应力值、尺寸或者工作限制。 他可以提出更广泛的见解，以便改进规范或方案。 由于在分析前或分析过程中，他会熟悉装置及其工作条件，他就处于一个构思备选方案的有利位置。 最好他能提出建议改变形状来消除力矩或应力集中，而不是允许构建具有大截面和过多动态载荷的机构最好是他报废他的细致的设计而不是后来看到机械报废。 为了激发创造性思维，建议设计人员和分析人员使用以下准则。 前6条准则尤其适用于分析人员，虽然他可能涉及到所有这10项。 机械设计整个机械设计是一个复杂的过程。 设计人员必须在这样的领域，如静力学、运动学、动力学和材料力学具有良好的素养，此外，还必须熟悉制造材料和制造工艺。 设计人员必须能够组合所有相关的事实，进行训渭、制作草图和制图来把制造要求传递到车间。 任何产品设计的第一步工作之一是选择用于制造每个部件的材料。 今天的设计人员可得到无数的。 在选择时，产品的功能、外观、材料成本和制造成本都很重要。 在任何计算之前必须仔细评估材料的性能。 ,而是由十各种原因被存起来。 一旦任何一个部件失效，就要弄清楚在最初设计这个有缺陷的零件时做了什么；而且，从对过去的项目的计算中可以获得一份经验文件。 当需要类似的设计时，过去的记录会有极大的帮助。 计算（和图上尺寸）的检查最为重要。 一个小数点放错位置可以毁掉一个本来可以接受的项目。 例如，如果一个人要设计一个能支撑100磅的托架，而它本应该能支撑1000磅，结果肯定会失败。 必须检查再检查设计工作的方方面面。 计算机对于工作人员来讲是一个很有用的工具，可以减轻乏味的计算并且对现有数据提供扩展分析。 基于计算机性能的交互系。