CA6140車床撥叉[831002] 加工工藝和銑32×32面夾具設(shè)計(jì)說明書資料

設(shè)計(jì)說明書 題目： 撥叉 831002 的工藝規(guī)程及銑 32X32 端面的工裝夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師： 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及 了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 撥叉加工工藝規(guī)程及其銑面的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位 誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route； After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications； Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts； Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序言 1 一 . 零件分析 2 1.1 零件作用 2 1.2零件的工藝分析 2 二 . 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 2.1確定毛坯的制造形式 2 2.2基面的選擇傳 2 2.3制定工藝路線 3 2.4機(jī)械加工余量 、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4 2.5確定切削用量及基本工時(shí) 10 三 夾具設(shè)計(jì) 37 3.1 問題的提出 37 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 38 3.3 切削力及夾緊力計(jì)算 40 3.4 定位誤差分析 43 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 43 總 結(jié) 44 致 謝 45 參考文獻(xiàn) 46 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 8 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù) 水平的重要指標(biāo)。 撥叉的加工工藝規(guī)程及其銑槽的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。 本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老 師們批評(píng)指正。 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 9 三、零件分析 3、 1 零件的作用 題目所給零件是車床主軸箱內(nèi)摩擦離合器操縱機(jī)構(gòu)的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 25 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的 60 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 3、 2 零件的工藝分析 零件為 HT200 鑄鋼件，無熱處理要求。 從結(jié)構(gòu)上看，左部呈圓筒狀，右部為厚 12mm的半圓叉爪。兩部分上下都不在同一平面 上，工件安裝有一定困難。 零件的主要加工表面和主要的技術(shù)要求也分兩個(gè)部分 一個(gè)是以 25H7孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括： 25H7mm 的孔，以及 42mm 的圓柱兩端面，其中主要加工表面為 25H7mm 通孔。 一個(gè)是以半圓叉爪為中心的加工表面 ,即以 60mm 孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 60H12 的孔，以及 60H12的兩個(gè)端面。主要是 60H12的孔。 銑 16H11 的槽 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 10 這一組加工表面包括：此槽的端面， 16H11mm的槽的底面， 16H11mm的槽兩側(cè)面。 以 M22 1.5 螺紋孔為 中心的加工表面 這一組加工表面包括： M22 1.5 的螺紋孔，長(zhǎng) 32mm 的端面。主要加工表面為 M22 1.5螺紋孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 1、 60孔端面與 25H7孔垂直度公差為 0.1mm.。 2、 16H11mm 的槽與 25H7的孔垂直度公差為 0.08mm。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 這些加工表面和技術(shù)要求，用一般的工藝方法都能做到，唯有叉爪的內(nèi)半圓面較難車和鏜。 結(jié)論是，擬定本零件工藝必須解決 好安裝和叉爪內(nèi)半圓面的加工兩個(gè)主要問題。 二：工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一 )確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 精基準(zhǔn)選擇：按照一般規(guī)則，定位精基準(zhǔn)應(yīng)是精度較高、設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 11 粗糙度較小的表面。即應(yīng)選擇 25H7孔及其一端面為基準(zhǔn)。但用 25H7孔作精基準(zhǔn)，兩零件分切開后可能不對(duì)稱，而且 2 25H7孔的端面橫向尺寸小，定位穩(wěn)定性也差。若選叉爪的及其一端面為精基準(zhǔn)，又因 60H12 孔精度太低，用一般圓柱心軸作定位元件，定 位誤差太大。最后考慮仍選 60H12 孔為縱向定位基準(zhǔn)，目的是希望工件分切開后左右兩件較為對(duì)稱。但所設(shè)計(jì)的夾具，必須采用彈簧心軸或軸向可移式錐心軸作定位元件，以消除精基準(zhǔn)尺寸公差大造成的定位誤差。垂直方向則選叉爪上端面為精基準(zhǔn)，從尺寸關(guān)系看，以它作定位精基準(zhǔn)便于加工其余各平面。 粗基準(zhǔn)選擇：對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取 25H7孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利 用一組共兩塊 V 形塊支承這兩個(gè) 42 作主要定位面，限制 5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后 1 個(gè)自由度，達(dá)到完全定位 ,然后進(jìn)行銑削。既能加工出已選各精基準(zhǔn)面，又能保證加工面對(duì)不加工毛面的位置和尺寸。 。 （三） 工藝路線的制定 制定藝路線的出發(fā)點(diǎn) ,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀 、 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 12 下 ,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。經(jīng)考慮選擇了三個(gè)可行的工藝方案。 方案一 工序 I 鑄造（砂型機(jī)器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 粗、精銑 25孔上端面 工序 V 粗、精銑 25孔下端面 工序 VI 粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 25孔 工序 VII 粗、精銑 60孔上端面 工序 VIII 粗、精銑 60孔下端面 工序 IX 粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 60孔 工序 X 切斷 工序 XI 銑螺紋孔端面 工序 XII 鉆 22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 工序 XIII 攻 M22 1.5螺紋 工序 XIV 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序 XV 粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XVI 檢查 上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但是在全部工序中間的工序七設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 13 把兩件銑斷，對(duì)以后的各工序的加工定位夾緊不方便，從而導(dǎo)致效率較低。 方案二 工序 I 鑄造（砂型機(jī)器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 25、 60孔 工序 V 粗、精銑 25孔下端面 工序 VI 粗、精銑 60孔下端面 工序 VII 粗、精銑 25孔上端面 工序 VIII 粗、精銑 60孔上端面 工序 IX 切斷 工序 X 銑螺紋孔端面 工序 XI 鉆 22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 工序 XII 攻 M22 1.5螺紋 工序 XIII 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序 XIV 粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XV 檢查 上面的工序加工不太合理，因?yàn)橛山?jīng)驗(yàn)告訴我們大多數(shù)都應(yīng)該先銑平面再加工孔 ，那樣會(huì)更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時(shí)鉆兩個(gè)孔，對(duì)設(shè)備有一定要求。 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 14 方案三 工序 I 鑄造（砂型機(jī)器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 粗、精銑 25孔上端面 工序 V 粗、精銑 25孔下端面 工序 VI 粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 25孔 工序 VII 粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 60孔 工序 VIII 粗、精銑 60孔上端面 工序 IX 粗、精銑 60孔下端面 工序 X 銑螺紋孔端面 工序 XI 鉆 22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 工序 XII 攻 M22 1.5螺紋 工序 XIII 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序 XIV 粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XV 切斷 工序 XVI 檢查 上面的工序雖然將切斷放到后面，不影響零件加工時(shí)的裝夾。但是此方案仍有先鉆孔再銑平面的不足，所以這個(gè)方案仍不是最好的工藝路線。 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 15 方案四 工序 I 鑄造（砂型機(jī)器造型） 工序 II 清砂 工序 III 退火 工序 IV 以 42外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑 25孔上、下端面 工序 V 精銑 25孔上、下端面 工序 VI 以 25孔上端面為精基準(zhǔn)，粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 25孔，孔的精度達(dá)到 IT7 工序 VII 以 25孔為精基準(zhǔn)，粗銑 60孔上、下端面 工序 VIII 以 25 孔為精基準(zhǔn)，精銑 60 孔上、下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過 0.1。 工序 IX 以 25孔為精基準(zhǔn)，鉆 、 鏜 、 鉸 60 孔，保證空的精度達(dá)到 IT8。 工序 X 以 25孔為精基準(zhǔn)，銑螺紋孔端面 工序 XI 以 25 孔為精基準(zhǔn)，鉆 22 孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 工序 XII 以 25孔為精基準(zhǔn)，攻 M22 1.5螺紋 工序 XIII 以 25 孔為精基準(zhǔn)，粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 16 工序 XIV 以 25孔為精基準(zhǔn)，粗銑 半精銑 精銑 16H11的槽 工序 XV 切斷 工序 XVI 檢查 方案四各工序使加工效率大大提高，多次加工 25、 60孔，更能保證孔的加工精度。 六、機(jī)械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ” CA6140 車床撥叉 ” ；零件材料為 HT200，硬度 190 210HB，毛坯重量 1.45kg，生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圓表面（ 42） 考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯， 沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 2. 外圓表面沿軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（ 25， 60端面）。 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下稱工藝手冊(cè)）表 3.1 26，取 25， 60 端面長(zhǎng)度 余量均為 2.5（均為雙邊加工）： 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 17 粗銑 2mm 半精銑 0.7mm 3. 內(nèi)孔（ 60已鑄成 50 的孔） 查工藝手冊(cè)表 2.2 2.5，為了節(jié)省材料，取 60孔已鑄成孔長(zhǎng)度余量為 3，即鑄成孔直徑為 54mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 4mm 擴(kuò)孔 1.5mm 鉸孔 0.4mm 精鉸 0.1mm 同上，零件 25的孔也已鑄出 15的孔。 工序尺寸加工余量： 鉆孔至 23 余量為 8mm 擴(kuò)孔鉆 1.8 mm 粗鉸孔 0.14 mm 精鉸孔 0.06 mm 4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長(zhǎng)度加工余量 鑄出槽端面至中心線 47mm 的距離，余量為 3mm。 工序尺寸加工余量： 粗銑端面 2.1 mm 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 18 半精銑 0.7 mm 精銑 0.2 mm 5. 螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至 25 孔軸線且垂直軸線方向 40mm 的距離，余 量為 4 mm 工序尺寸加工余量： 粗銑頂面 3.1 mm 半精銑 0.7 mm 精銑 0.2 mm 6. 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大 、 最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 七、確立切削用量及基本工時(shí) 工序一 以 42外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑 25孔上下端面。 （ 1） . 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：粗 銑 25孔上下端面。 機(jī)床： X53 立式銑床。 刀具： W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀 ,牌號(hào) YG6。銑削寬度 ae=60,深度 ap=4,齒數(shù) z=10,故據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 19 削手冊(cè)）取刀具直徑 do=80mm。選擇刀具前角 o 0 后角 o 15 ，副后角 o =10 ，刀齒斜角 s= 15 ,主刃Kr=60 , 過渡刃 Kr =30 , 副刃 Kr =5 過渡刃寬b =1.5mm。 （ 2）： 切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=1.3mm，兩次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）每齒進(jìn) 給量 機(jī)床功率為 10kw。查切削手冊(cè) f=0.080.15mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量 f=0.08 mm/z。 3）計(jì)算切削速度 按工藝手冊(cè)，確定 v=0.45m/s，即 27m/min。 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 * 2 7 1 0 7 ( / m i n )* 8 0s wvnrd （ 7-1） 根據(jù)（工藝手冊(cè)表 4.2-39）取wn=120（ r/min） 所以，實(shí)際切削速度為： 3 0 ( / m i n )1000wwdnvm 所以，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量mf應(yīng)該為： m z wf f zn=0.08*10*120=96m/min （ 7-2） 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 20 4 ） 計(jì) 算 切 削 工 時(shí)12mml l lt f =0.20 （ min ） （ 7-3） 工序二 精銑 25孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：精銑 25上下端面。 機(jī)床： X6140臥式銑床。 刀具： W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀 ,牌號(hào) YG6。銑削寬度 ae=60,深度 ap1.8mm/r 由于所選擇的進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 f 和 f ，故可以使用。 （ 2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、 F、 T、 mp 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4-10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15中用插入法計(jì)算得： V=17m/min,F=4732N,T=51.69N.m, mp =1.25kw 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9可知，切削速度的修正系數(shù)mvk=0.88，lvk=0.75，故： v =17m/min*0.88*0.75=11.22m/min 01000vnd=162r/min （ 7-7） 查 z535 型機(jī)床說明書，取 n=195r/min，實(shí)際切削速度為： 0dn 1 3 . 5 m / m i n1000v 實(shí) 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 23 （ 7-8） 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)mf mmkk=1.06，故： F=4732N*1.06=5016N T=51.69N.m*1.06=54.8N.m 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率mp為 * ( / )m m m mp p v v k 實(shí) =1.05kw 機(jī)床有效功率為： *EEpp效率 =4.5kg*0.81=3.65kg 由于 Empp故選擇的切削用量可以使用，即 0 2 2 , 0 . 4 3 / , 1 9 5 / m i n , 1 3 5d m m f m m r n r v m /min 相應(yīng)的： F=5016N,T=54.5N.m， mp =1.05kw 4）計(jì)算工時(shí)： 18 0 2 0 . 9 8 m i n0 . 4 3 1 9 5mLt nf （ 7-9） 2擴(kuò)孔 （ 1）選用 24.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 （ 2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 3.4-5，取 f=（ 0.70.8） *0.7mm/r=0.490.56mm/r。根據(jù) z535型機(jī)床說明書，取 f=0.57mm/r 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 24 2)確定切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-34，取 v=25m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： 0 . 8 8 , 1 . 0 2pm v a vkk 故 2 5 / m i n * 0 . 8 8 * 1 . 0 2 2 2 . 4 4 / m i nv m m 所以： 1 0 0 0 * 2 2 . 4 4 / m i n* 2 4 . 7nr 根據(jù) z535 型機(jī)床說明書，取 n=275r/min。實(shí)際擴(kuò)孔速度： 0 * 2 4 . 7 * 2 7 5 / m i n 2 1 . 3 /1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m min （ 7-10） 3)計(jì)算工時(shí) : 28 0 2 0 . 5 2 m i n0 . 5 7 2 7 5mLt nf （ 7-11） 3鉸、精鉸孔 （ 1）選用 25 mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。 （ 2）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f，根據(jù)表 3.4-6 查出， f=1.32.6mm，按該表注 4，進(jìn) 給量取較小值。按 z535型機(jī)床說明書，取 f=1.6mm/r。 2）切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-40，去 v=8.2m/min 切削速度的修正系數(shù)由表 3.4-9查出 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 25 0 . 8 8 , 0 . 9 9pm v a vkk 故： 8 . 2 / m i n * 0 . 8 8 * 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 01 0 0 0 1 0 0 0 * 7 . 1 4 / m i n 9 1 / m i* 2 5vn r rd n （ 7-12） 根據(jù) z535 型機(jī)床說明書，取 n=100r/min，實(shí)際鉸孔速度 0 * 2 5 * 1 0 0 / m i n 7 . 8 5 / m1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m in （ 7-13） 3)計(jì)算工時(shí)： 28 0 2 0 . 5 1 m i n1 . 6 1 0 0mLt nf （ 7-14） 同理，精鉸同上 所以，1 2 3 4 2 . 5 2 m i nm m m m mT t t t t 工序四： 以 25孔為精基準(zhǔn)，粗銑 60孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：粗銑 60上下端面。 取zf=0.08mm/z （參考切削手冊(cè)表 3-3） 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 26 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s，即 27m/min 機(jī)床： X63 臥式銑床。 刀具： 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀 ,銑削寬度 ae=60,深度 ap=4,齒數(shù) z=20,故據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)取wd=225mm。 則： 1 0 0 0 1 0 0 0 * 2 7 3 8 ( / m i n )* 2 2 5s wvnrd （ 7-15） 根據(jù)（工藝手冊(cè)表 4.2-39）取wn=37.5（ r/min） 所以，實(shí)際切削速度為： 2 6 . 5 ( / m i n )1000wwdnvm 所以，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量mf應(yīng)該為： m z wf f zn=0.08*20*37.5=60m/min 4 ） 計(jì) 算 切 削 工 時(shí)12mml l lt f =0.56 （ min ） （ 7-16） 工序五 以 25孔為 精基準(zhǔn)，精銑 60孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=200241,鑄造。 加工要求：精銑 60上下端面。 取zf=0.14mm/z （參考切削手冊(cè)表 3-3） 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s，即 27m/min 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 27 機(jī)床： X63 臥式銑床。 刀具： 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀 ,銑削寬度 ae=60,深度 ap2.4mm/r 由于所選擇的進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 f 和 f ，故可以使用。 （ 2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、 F、 T、 mp 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4-10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15中用插入法計(jì)算得： V=12m/min,F=27860N,T=686.70N.m, mp =5.21kw 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9可知，切削速度的修正系數(shù)mvk=0.88，lvk=0.75，故： v =12m/min*0.88*0.75=7.92m/min 01000vn d =45.85r/min 查 z535 型機(jī)床說明書， 取 n=60r/min，實(shí)際切削速度為： 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 29 0dn 1 0 . 3 6 m / m i n1000v 實(shí) 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)mf mmkk=1.06，故： F=27860N*1.06=29531.6N T=686.7N.m*1.06=727.9N.m 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率mp為 * ( / )m m m mp p v v k 實(shí) =7.22kw 機(jī)床有效功率為： *EEpp效率 =12kg*0.81=9.72kg 由于 Empp故選擇的切削用量可以使用，即 0 5 5 , 0 . 7 / , 6 0 / m i n , 1 0 . 3 6d m m f m m r n r v m /min 相應(yīng)的： F=29531.6N,T=727.9N.m， mp =7.22kw 4）計(jì)算工時(shí)： 11 2 2 0 . 3 3 m i n0 . 7 6 0mLt nf （ 7-19） 2擴(kuò)孔 （ 1）選用 56mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 （ 2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 3.4-5，取 f=（ 1.31.5） *0.7mm/r=0.911.05mm/r。根據(jù) z535型機(jī)床說明書，取 f=0.95mm/r 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 30 2)確定切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-34，取 v=20.3m/min 由于切削條件與上表不同，故應(yīng)該乘以以下修正系數(shù)： 0 . 8 8 , 1 . 0 2pm v a vkk 故 2 0 . 3 / m i n * 0 . 8 8 * 1 . 0 2 1 8 . 2 2 / m i nv m m 所以： 1 0 0 0 * 1 8 . 2 2 / m i n* 5 6nr=103.6r/min 根據(jù) z535 型機(jī)床說明書，取 n=120r/min。實(shí)際擴(kuò)孔速度： 0 * 5 6 * 1 2 0 / m i n 2 1 . 1 /1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m min 3)計(jì)算工時(shí) : 21 2 2 0 . 1 2 2 m i n0 . 9 5 1 2 0mLt nf （ 7-20） 3鉸、精鉸孔 （ 1）選用 60 mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。 （ 2）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f，根據(jù)表 3.4-6 查出， f=1.251.8/mm，按該表 注 4，進(jìn)給量取較小值。按 z535 型機(jī)床說明書，取f=1.6mm/r。 2）切削速度 v及 n 根據(jù)表 3.4-40，去 v=8.5m/min 切削速度的修正系數(shù)由表 3.4-9查出 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 31 0 . 8 8 , 0 . 9 9pm v a vkk 故： 8 . 5 / m i n * 0 . 8 8 * 0 . 9 9 7 . 4 / m i nv m m 01 0 0 0 1 0 0 0 * 7 . 4 / m i n 4 2 / m i* 5 6vn r rd n 根據(jù) z535 型機(jī)床說明書，取 n=60r/min，實(shí)際鉸孔速度 0 * 5 6 * 6 0 / m i n 1 0 . 5 5 / m1 0 0 0 1 0 0 0dnv m m in （ 7-21） 3)計(jì)算工時(shí)： 21 2 2 0 . 1 4 6 m i n1 . 6 6 0mLt nf （ 7-22） 同理，精鉸同上 所以，1 2 3 4 0 . 7 4 4 m i nm m m m mT t t t t 工序七 銑螺紋孔頂面 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機(jī)床： X52K。 查參考文獻(xiàn) 工藝師手冊(cè) 表 30 34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15YT ，設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 32 100D mm ，齒數(shù) 8Z ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2mm 所以銑削深度pa： 2pa mm 每齒進(jìn)給量fa：根據(jù)參考文獻(xiàn) 工藝手冊(cè) 表 2.4 75，取0 .1 2 /fa m m Z 銑削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) 工藝師手冊(cè) 表 30 34，取 1.33 /V m s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd 式（ 4.1） 式中 V 銑削速度； d 刀具直徑。 代入式（ 4.1）得 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd ， 按照參考文獻(xiàn) 工藝手冊(cè) 表 3.1 74 300 / m innr 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 進(jìn)給量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m a：根據(jù)參考文獻(xiàn) 工藝手冊(cè) 表 2 81, 40a mm 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 l ：由毛坯尺寸可知 32l mm ， 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 33 刀具切入長(zhǎng)度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 式（ 7-23） 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 3 2 ) ( 1 3 ) 7 mm 刀具切出長(zhǎng)度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間1jt：121 3 2 7 2 0 . 1 4 m i n288jml l lt f 工序八： 以 25孔為精基準(zhǔn)，鉆 20孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。 1. 選擇鉆床及鉆頭 選擇 z535 型立式鉆床，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=20mm， 鉆頭采用雙頭刃磨法， 2.選擇切削用量 （ 1 ） 決 定 進(jìn) 給 量 f 根 據(jù) 表 3.4-1 可以查出f=0.43 0.53mm/r 由于孔深和孔徑之比 01000dnn l / 0d =1.8，所以lfk=1.0， 故 f =（ 0.43 0.53） *1=0.0.43 0.53mm/r 查 z535型立式鉆床說明書，取 f =0.43mm/r 根據(jù)表 3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 f =1.6mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力maxF=5880N（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)表 3.4-4，設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 34 允許的進(jìn)給量 f 1.0mm/r 由于所選擇的進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 f 和 f ，故可以使用。 （ 2）確定切削速度 v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T以及切削功率 mp 用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的 v、 F、 T、 mp 均可以按照表 3.4-8 以及表 3.4-10 進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可以直接在表 3.4-15中用插入法計(jì)算得： V=17.6m/min,F=4340N,T=42.53N.m, mp =1.184kw 由于實(shí)際條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表 3.4-9可知，切削速度的修正系數(shù)mvk=0.88，lvk=0.75，故： v =17.6m/min*0.88*0.75=11.62m/min 01000vn d =185r/min 查 z535 型機(jī)床說明書，取 n=180r/min，實(shí)際切削速度為： 0dn 1 1 . 3 m / m i n1000v 實(shí) 由表 3.4-11，切削力以及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)mf mmkk=1.06，故： F=4340N*1.06=4600N T=42.53N.m*1.06=45.1N.m 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率mp為 * ( / )m m m mp p v v k 實(shí) =0.8kw 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 35 （ 7-24） 機(jī)床有效功率為： *EEpp效率 =4.5kg*0.81=3.65kg 由于 Empp故選擇的切削用量可以使用，即 0 2 0 , 0 . 4 3 / , 1 8 0 / m i n , 1 1 . 3d m m f m m r n r v m /min 相應(yīng)的： F=4600N,T=45.1N.m， mp =0.8kw 4）計(jì)算工時(shí)： 13 6 2 0 . 4 9 m i n0 . 4 3 1 8 0mLt nf （ 7-25） 工序九 以 25孔為精基準(zhǔn)，車床攻 M22 1.5 螺紋。 1）切削速度的計(jì)算：見切削用量手冊(cè)表 21，刀具壽命T=60min，采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)pa=1.05，走到次數(shù) i=3， 半精車螺紋時(shí) 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 2 1 . 5 7 ( / m i n )6 0 * 0 . 2 * 1cvmpa =0.2，走刀次數(shù) i=3 精車螺紋時(shí) 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 2 1 . 5 7 ( / m i n )6 0 * 0 . 1 * 1cvmpa =0.1，走刀次數(shù) i=2 其中， 1 1 . 8 , 0 . 1 1 , 0 . 7 , 0 . 3v v vc m x y ，螺距1t=1 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 36 1 . 7 50 . 6 3 7( ) 1 . 1 1 , 0 . 7 50 . 6mkkk 所以，粗車螺紋時(shí)： 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 2 1 . 5 7 ( / m i n )6 0 * 1 . 0 5 * 1cvm 半精車螺紋時(shí) 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 6 . 6 5 ( / m i n )6 0 * 0 . 2 * 1c 精車螺紋時(shí)： 0 . 1 1 0 . 7 0 . 31 1 . 8 * 1 . 1 1 * 0 . 7 5 3 6 . 8 ( / m i n )6 0 * 0 . 1 * 1cvm 2）確定主軸轉(zhuǎn)速 粗車螺紋時(shí) 1 1000 1 0 0 0 * 2 1 . 5 7 1 1 4 . 4 ( / m i n )* 6 0cvnrD 按照機(jī)床說明書，取 n=96r/min 實(shí)際切削速度 cv=18m/min 半精車螺紋時(shí)： 2 1000 1 0 0 0 * 6 . 6 5 3 5 . 3 ( / m i n )* 6 0cvnrD 實(shí)際切削速度 cv=34m/min 精車螺紋時(shí) 3 1000 1 0 0 0 * 3 6 . 8 1 9 5 ( / m i n )* 6 0cvnrD 實(shí)際切削速度 cv=34m/min 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 37 3）切削工時(shí) 取切入長(zhǎng)度為 1 3l mm 粗車螺紋時(shí) 11 1 5 3 * 3 0 . 7 5 ( m i n )9 6 * 1lltinf 半精車螺紋時(shí) 12 1 5 3 * 2 0 . 8 3 ( m i n )4 3 * 1lltinf 精車螺紋時(shí) 13 1 5 3 * 4 0 . 1 8 ( m i n )1 9 5 * 1lltinf 所以車螺紋的總工時(shí)為1 2 3 1 . 7 6 ( m i n )t t t t 工序十 以 25孔為精基準(zhǔn)，銑槽端面 1. 選擇機(jī)床刀具 選擇立式銑床 X53K硬質(zhì)合金鋼 Yab端銑刀 60pa 2. 切削用量 查 2 表 5 f=0.140.24mm/r T=180min 取 f=0.15mm/r v=1.84m/min n=7.32r/min min/44.6 mVf 3. 計(jì)算工時(shí) 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 38 s19.444.6 2431 nfLt m 半精銑 0 4 s.444.6 2422 nfLt m 23s.8ttT m2m1m 工序十一 精銑槽 16H11 本道工序精銑槽之前已進(jìn)行了粗銑和半精銑工步，此工序精銑槽須滿足各技術(shù)要求包括：槽寬 16H11，槽深 8H12，槽兩側(cè)面粗糙度為 3.2，槽底面粗糙度為 6.3。 1、選擇機(jī)床及刀具 機(jī)床 x61W型萬能銑床 刀具 錯(cuò)齒三面刃銑刀銑槽 do=16mm查 1表 8 國家標(biāo)準(zhǔn) GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齒數(shù) z=24 2、計(jì)算切削用量 由 工藝手冊(cè) 表 9.4 1和（切削用量手冊(cè)）查得 走刀量 f=0.67 mm/r 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 由 工藝手冊(cè) 表 9.4 6查得 磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.20.3 表 9.4 7查得 耐用度為 T=150min （ 1）切削速度 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 39 由 工藝手冊(cè) 式 3.2 vPuwYfXpmqV kzaaaTdCVVVVv0v （ 7-26） 查表 9.4 8 得其中： 修正系數(shù) 0.1vk 40VC 2.0vq 1.0vX 4.0vY 5.0vu 1.0vp m=0.5 mmzfa f 028.02467.0 6wa 8pa 代入上式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s （ 2）確定機(jī)床主軸速度 m in/5.390/5.61 0 00 rsrdw vn s 由 工藝手冊(cè) 按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速為 6.33 r/s 所以 實(shí)際切削速度為 m i n/2.196/27.31 0 0 0 msmdnv ww （ 3）計(jì)算切削工時(shí) sznaylvLTffm77.32 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 40 （ 7-27） 工序十二 兩件銑斷 加工機(jī)動(dòng)時(shí)間jt： 0.28 m injt 輔助時(shí)間ft：參照參考文獻(xiàn) 工藝手冊(cè) 表 2.5 45，取工步輔助時(shí)間為 min41.0 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 min1 。則 m in41.1141.0 ft k ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 工藝手冊(cè) 表 2.5 48， 13k 單間時(shí)間定額dt，有： ( ) (1 % ) ( 0 . 2 8 1 . 4 1 ) (1 1 3 % ) 1 . 9 m i n 2 2 . 8 m i nd j ft t t k （ 7-28） 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 41 三 、 夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)工序 銑 32x32 面的夾具。 3.1 問題的提出 本夾具要用于銑 32x32 端面， 32x32 端面沒有其他要求，只有粗糙度為 6.3，我們粗加工即可滿足要求，因此，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)主要考慮如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定 的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。 25的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 25 孔和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 42 道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的 25 孔的端 面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定采用心軸定位，用開口壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。 3.2 切削力和夾緊力計(jì)算 （ 1）刀具： 高速鋼端銑刀 50mm z=24 機(jī)床： x61W 型萬能銑床 由 3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0 （ 8-1） 查表 9.4 8 得其中： 修正系數(shù) 0.1vk 30FC 83.0Fq 0.1FX 65.0Fy 83.0Fu 8Pa z=24 0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K=4321 KKKK 設(shè)計(jì)（論文 ）說明書 43 其中： 1K 為基本安全系數(shù) 1.5 2K 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 3K為刀具鈍