CA6140車床撥叉[831008]加工工藝及銑φ50孔下端面夾具設(shè)計(jì)說明書資料

設(shè)計(jì)說明書 題目： 撥叉 831008 的工藝規(guī)程及銑 50 端面的工裝夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師： 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 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、公差配合與測量等多方面的知識。 撥叉 831008 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。 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、確定生產(chǎn)類型 3 三、確定毛坯 3 3.1、確定毛坯種類 3 3.2、確定鑄件加工余量及形狀 3 四、工藝規(guī)程設(shè) 計(jì) 4 4.1 選擇定位基準(zhǔn) 4 4.2 制定工藝路線 4 4.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 5 4.4 確定切削用量及時(shí)間定額 7 五 、夾具設(shè)計(jì) 19 5.1 問題的提出 19 5.2 夾具設(shè)計(jì) 19 5.3 切削力及夾緊力計(jì)算 19 5.4 定位誤差分析 21 5.5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 22 5.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 25 總 結(jié) 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 第 1 頁 共 35 頁 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 831008 的加工工藝規(guī)程及其銑端面的夾具設(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，敬請老師們批評指正。 第 2 頁 共 35 頁 一、零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉 831008。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 20 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的 50 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1、小頭孔 20 以及與此孔相通的 8 的錐孔、 M6 螺紋孔 。 2、大頭半圓孔 50。 3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂 直度誤差為 0.05mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 第 3 頁 共 35 頁 二、確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000 件 /年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個(gè)，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第 2 頁表 1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以 通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 三、確定毛坯 3.1、確定毛坯種類： 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)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第 41 頁表 2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為 CT-12。 3.2、確定鑄件加工余量及形狀： 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第 41 頁表 2.2-5，選用加工余量為MA-H 級，并查表 2.2-4 確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示： 簡 圖 加工面代號 基 本 尺 寸 加工余量等級 加工 余量 說 明 D2 50 H 3.5 2 孔降一級雙側(cè)加工 T2 30 H 5 單側(cè)加工 T3 12 H 5 單側(cè)加工 T4 12 H 5 單側(cè)加工 第 4 頁 共 35 頁 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 選擇定位基準(zhǔn)： 1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合 ”原則和 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 4.2 制定工藝路線 : 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具 ,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。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第 20 頁表 1.4-7、 1.4-8、 1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序 01 粗銑 20、 50 下端面，以 T2 為粗基準(zhǔn) ，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 工序 02 粗銑 20 上端面，以 T1 為定位基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 工序 03 粗銑 50 上端面，以 T4 為定位基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 工序 04 鉆、擴(kuò) 20 孔，以 32 外圓和 T2 為基準(zhǔn)，采用 Z525 立式鉆床加專用夾具； 工序 05 粗鏜 50 孔，以 D1 為定位基準(zhǔn)，采用 T616 臥式鏜床加專 第 5 頁 共 35 頁 用夾具； 工序 06 銑斜肩，以 D1 和 T2 為定位基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 工序 07 精銑 20 下端面，以 T2 為基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 工序 08 精銑 20 上端面，以 T1 為基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 工序 09 粗鉸、精鉸 20 孔，以 T2 和 32 外圓為基準(zhǔn)，采用 Z525立式鉆床加專用夾具； 工序 10 精銑 50 端面，以 D1 為基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 工序 11 半精鏜 50 孔，以 D1 做定位基準(zhǔn)，采用 T616 臥式鏜床加專用夾具； 工序 12 鉆、鉸 8 錐孔，以 T1 和零件中線為基準(zhǔn)，采用 Z525 立式鉆床加專用夾具； 工序 13 鉆 M6 底孔，攻螺紋，以 T1 和零件中線為基準(zhǔn)，采用 Z525立式鉆床并采用專用夾具； 工序 14 銑斷，以 D1 為基準(zhǔn)，采用 X60 臥式銑床加專用夾具； 工序 15 去毛刺； 工序 16 終檢。 4.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 : 1、圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下： 第 6 頁 共 35 頁 加工 表面 加工 內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序 尺寸 表面粗 糙度 工序余量 最小 最大 50IT12 （ D2） 鑄件 7.0 CT12 8.243 粗鏜 4.0 IT12 250.0047 6.3 0.95 6.8 半精鏜 3.0 IT10 100.0050 3.2 2.9 3.25 20IT7 （ D1） 鉆 18 IT11 110.0018 17.89 18 擴(kuò) 1.8 IT10 084.008.19 6.3 1.716 1.910 粗鉸 0.14 IT8 033.0094.19 3.2 0.107 0.224 精鉸 0.06 IT7 021.0020 1.6 0.039 0.093 2、平面工序尺寸： 工序號 工序 內(nèi)容 加工 余量 基本 尺寸 經(jīng)濟(jì) 精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 鑄件 5.0 CT12 5.2 01 粗銑 20孔下端面 4.0 36.0 12 00.25 1.5 7.75 02 粗銑 20孔上端面 4.0 32.0 12 00.25 1.5 7.75 03 粗銑 50孔上端面 4.0 14.0 12 0 180.0 1.8 6.38 07 精銑 20孔下端面 1.0 31.0 8 0 033.0 0.75 1.283 08 精銑 20孔 1.0 30.0 8 0 033.0 0.75 1.283 第 7 頁 共 35 頁 上端面 10 精銑 50孔端面 1.02 12.0 8 016.0016.0 0.951 1.016 4.4 確定切削用量及時(shí)間定額： 工序 01 粗銑 20、 50 下端 面，以 T2 為粗基準(zhǔn)。 1. 加工條件 工件材料： HT200,b =170240MPa，鑄造 ；工件尺寸： aemax=72mm，l=176mm； 加工要求：粗銑 20 孔下端面，加工余量 4mm； 機(jī)床： X51 立式銑床； 刀具： YG6 硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度 ae90,深度 ap6,齒數(shù) z=12,故根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊（后簡稱簡明手冊）表 3.1，取刀具直徑 d0=125mm。根據(jù)切削用量手冊（后簡稱切削手冊）表 3.16，選擇刀具前角 0 0后角 0 8，副后角 0=10，刃傾角 ： s= 10,主偏角 Kr=60,過渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。 2. 切削用量 1）確定切削深度 ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）確定每齒進(jìn)給量 fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊表 3.5，使用YG6 硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為 4.5kw（據(jù)簡明手冊表 4.2-35，X51 立式銑床）時(shí)： fz=0.090.18mm/z 第 8 頁 共 35 頁 故選擇： fz=0.18mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5mm；由于銑刀直徑 d0=125mm，故刀具使用壽命 T=180min（據(jù)簡明手冊表 3.8）。 4）計(jì)算切削速度 vc和每分鐘進(jìn)給量 vf 根據(jù)切削手冊表 3.16，當(dāng) d0=125mm， Z=12， ap7.5， fz0.18mm/z時(shí)， vt=98m/min,nt=250r/min,vft =471mm/min。各修正系數(shù)為： kMV= 1.0， kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為： vpvevzvpT vvc kzuayfxa qdcv vm 0 其中 mmae 72 ， mmap 4， 245vC ， 2.0qv， 15.0xv ，35.0yv ， 8.08.00.1 kkk SvMvv ， 2.0uv ， 0pv ，32.0m ， min180T ， zmmf z /18.0 ， 12Z ，將以上數(shù)據(jù)代入公式： m i n/1428.0122.07235.008.015.04180 2.012524532.0mv c 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： m i n/3 6 11 0 0 0 rd vn wcs 。 根據(jù)簡明手冊表 4.2-36，選擇 nc=300r/min,vfc=390mm/min,因 此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為： vc=10000nd=1000 30012514.3 m/min=118m/min f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z 第 9 頁 共 35 頁 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)切削手冊表 3.24，近似為 Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率 Pcm=4.50.75kw=3.375kwPcc 。故校驗(yàn)合格。最終確定 :ap=4.0mm， nc=300r/min， vf=390mm/s， vc=118m/min， fz=0.1mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm L/ vf， L=l+ y+， l=176mm. 查切削手冊表 3. 26，入切量及超切量為： y+=40mm，則： tm L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。 工序 02 粗銑 20 上端面，以 T1為定位基準(zhǔn)。 切削用量和時(shí)間定額及其計(jì)算過程同工序 01。 工序 03 粗銑 50 上端面，以 T4為定位基準(zhǔn) 刀具： YG6 硬質(zhì)合金端銑刀， 10,400 Zmmd 機(jī)床： X51 立式銑床 根據(jù)切削手冊查得， mmazmmfpz 4,/13.0 。根據(jù)簡明手冊表 4.2-36 查得 ， 取 ： min/300 rnw ，故實(shí)際切削速度 ： m in/7.371000 300401000 mndv ww 當(dāng) min/300 rn w 時(shí)，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 ： m in/3903001013.0 mmnZff wzm 查說明書， 取 m in/400 mmfm 計(jì)算切削 基本 工時(shí) ： mmyL 82107272 第 10 頁 共 35 頁 因此 ， m in205.039082 fLtmm 工序 04 鉆、擴(kuò) 20 孔，以 32 外圓和 T2 為基準(zhǔn)，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達(dá)到 IT10。 1. 選擇鉆頭 根據(jù)切削手冊表 2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=18mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角 o 12，二重刃長度 b=3.5mm,橫刀長b=2mm,寬 l=4mm,棱帶長度 mml 5.11 ， 1002 ， 30 2.選擇切削用量 （ 1）確定進(jìn)給量 按加工要求確定進(jìn)給量：查切削手冊， rmmf /53.043.0 ，367.11830 dl ，由切削手冊表 2.7,系數(shù)為 0.5,則： rmmf /)265.0215.0(5.0)53.043.0( 按鉆頭強(qiáng)度選擇 :查切削手冊表 2.8,鉆頭允許進(jìn)給量為：rmmf /0.2 ； 按機(jī)床進(jìn)給 機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查切削手冊表 2.9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為 8330N 時(shí)，進(jìn)給量為 rmmf /93.0 。 以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：0.2150.265mm/r 。根據(jù) 簡明 手冊 表 4.2-16, 最 終選 擇進(jìn) 給量rmmf /22.0 。 由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動進(jìn)給而改為手動進(jìn)給。 第 11 頁 共 35 頁 根據(jù)切削手冊表 2.19 查出 ,鉆孔時(shí)軸向力 Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為 1.0，故 Ff=2500N。根據(jù) Z525 立式鉆床使用說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為 8830N Ff，故所選進(jìn)給量可用。 （ 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 0.6mm，壽命 min45T （ 3）切削速度 查切削手冊表 2.30，切削速度計(jì)算公式為： vyxpmvc kfaTdcvvvvz0 （ m/min） 其中， 5.9Cv ， mmd 180 ， 25.0vz ， 125.0m ， 9pa ， 0vx ，55.0vy ， 22.0f ，查得修正系數(shù)： 0.1vTk ， 85.0lvk ， 0.1tvk ，故實(shí)際的切削速度： m in/5.985.022.0160 185.9 55.0125.0 25.0 mv c （ 4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 查切削 手冊表 2.20，當(dāng) f0.26, do19mm 時(shí)， Mt=31.78Nm，修正系數(shù)均為 1.0，故 MC=31.78 Nm。 查機(jī)床使用說明書： Mm =144.2 Nm。 查切削手冊表 2.23,鉆頭消耗功率： Pc=1.3kw。 查機(jī)床使用說明書， kwP E 26.281.08.2 。 由于 mc MM ，EC PP ，故切削用量可用，即： rmmf /22.0 ， m in/272 rnn c ， min/4.15 mv c 3、計(jì)算工時(shí) 第 12 頁 共 35 頁 m in64.022.0272 830 nfLt m 4、擴(kuò)孔至 19.8 查切削手冊表 2.10，擴(kuò)孔進(jìn)給量為： rmmf /8.07.0 ，并由機(jī)床使用說明書最終選定進(jìn)給量為： rmmf /81.0 。 根據(jù)資料，切削速度 鉆vv 4.0 ，其中 鉆v 為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí) 的 切 削 速 度 ， 故 ： m in/8.35.94.0 mv ，m in/1.618.19 8.31000 rn s ， 根據(jù)機(jī)床使用說明書選取 ： min/97 rnw 。 基本工時(shí) ： m in48.081.097 83081.097 yLt 工序 05 粗 車 50 孔，以 D1 為定位基準(zhǔn)。 機(jī)床： 車 床 CA6140 單邊余量 ,5.2 mmZ 可一次切除，則 mmap 5.2。根據(jù)簡明手冊 4.2-20 查得，取 rmmf /52.0 。根據(jù)簡明手冊 4.2-21 查得，取 ： min/200 rn 。 計(jì)算切削基本工時(shí)： m in13.052.0200 1212 fLtmm 工序 06 銑斜肩，以 D1 和 T2為定位基準(zhǔn)。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀 機(jī)床： X51 立式銑床 第 13 頁 共 35 頁 根據(jù)簡明手冊查得： 1663 Zmmdw ，。根據(jù)切削手冊查得： ,/10.0 zmmfz 因此： m in/13663 271 0 0 01 0 0 0 rd vnws 現(xiàn)采用 X51 立式銑床，?。?min/100 rn w ，故實(shí)際切削速度為： m in/8.191000 100631000 mndv ww 當(dāng) min/300 rn w 時(shí)，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： m in/1601001610.0 mmnZff wzm 根據(jù)切削手冊表 4.2-37 查得 ,取： m in/165 mmfm 。 計(jì)算切削基本工時(shí)： mmylL 5.37255.12 因此： m in2 2 7.01 6 55.37 fLtmm 工序 07 精銑 20 下端面，以 T2為基準(zhǔn)。 刀具： YG6 硬質(zhì)合金端銑刀； 機(jī)床： X51 立式銑床； 查切削手冊表 3.5，進(jìn)給量 為： m in/0.15.0 mmfz ，取為0.5mm/r 參考有關(guān)手冊，確定 min/124 mv ，采用 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，12,125 zmmd w ，則： 第 14 頁 共 35 頁 m in/316125 1241 0 0 01 0 0 0 rd vnws 現(xiàn)采用 X51 立式銑床，根據(jù)簡明手冊表 4.2-36，取 min/300 rn w ，故實(shí)際切削速度： m in/75.1171000 3001251000 mndv ww 當(dāng) min/300 rn w 時(shí) ， 工 作 臺 每 分 鐘 進(jìn) 給 量 ：m in/1800300125.0 mmnzff wzm ，取為 980mm/min 本工序切削時(shí)間為： 62.0980 125176222 flttmmmin 工序 08 精銑 20 上端面，以 T1為基準(zhǔn)。 切削用量同工序 07 精銑時(shí) mmdy 12 50 基本工時(shí)： 31.0980125176 fltmm 工序 09 粗鉸、精鉸 20 孔，以 T2和 32 外圓為基準(zhǔn)。 （ 1）粗鉸至 mm94.19 刀具：專用鉸刀 機(jī)床： Z525 立式鉆床 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量為 fz0.8 1.2mm/z,進(jìn)給量取fz 0.81mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為 nw =140r/min，則其切削速度為： 第 15 頁 共 35 頁 m in/77.8 mdnv 。 機(jī)動時(shí)切削工時(shí)， 830 l =38mm， m in34.081.0140 3838 fntwm (2) 精鉸至 mm20 刀具： mmd w 20 機(jī)床： Z525 立式鉆床 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量取 f 0.48mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為： nw =140r/min，則其切削速度為： m in/8.8 mdnv 機(jī)動時(shí)切削工時(shí)， 830l =38mm m in57.048.0140 3838 fntwm 工序 10 精銑 50 端面，以 D1 為基準(zhǔn)。 機(jī)床： X51 立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金立銑刀（鑲 齒 螺旋形刀 片），由切削手冊表 3.6 查得： smv /45.0 ， m in/08.0,6,40 mmfzdz ,即 27m/min，因此， m in/214402710001000 rdvnws 。現(xiàn)采用 X51 立式銑床，取 min/210 rn w ， 工 作 臺 每 分 鐘 進(jìn) 給 量 fm應(yīng)為：m i n/8.100210608.0 mmnzff wzm ， 查機(jī)床使用說明書，取 m in/100 mmfm 。 第 16 頁 共 35 頁 銑削基本工時(shí)： m in84.0100 1272 t m mi n68.1284.02 t m 工序 11 半精 車 50 孔，以 D1 做定位基準(zhǔn)。 單邊余量 mmz 0.1 ,可一次切除，則 mmap 0.1。 由切削手冊表 1.6 查得，進(jìn)給量 ,/40.025.0 rmmfz 取為0.27mm/r。由切削手冊表 1.1 查得， min/100 mv ，則： m in/63750 10010001000 rd vnww 查簡明手冊表 4.2-20， nw 取為 630r/min。 加工基本工時(shí)： m in038.05.063012 fnltw 工序 12 鉆、鉸 8 錐孔，以 T1和零件中線為基準(zhǔn)。 刀具：專用刀具 機(jī)床： Z525 立式鉆床 確定進(jìn)給量 f ：根據(jù)切削手冊表 2.7 查得， rmmf /26.022.0 ，查 Z525 機(jī)床使用說明書，現(xiàn)取 rmmf /22.0 。查切削手冊表 2.15，min/17 mv ，計(jì)算機(jī)床主軸 轉(zhuǎn)速： m in/6948.7 171 0 0 01 0 0 0 rd vnws 按機(jī)床選取 min/680nw ，所以實(shí)際切削速度為： 第 17 頁 共 35 頁 m in/66.161000 6808.71000 mndv ww 計(jì)算切削基本工時(shí)： m in066.022.0680 46 fyltmm 工序 13 鉆 M6 底孔，攻螺紋，以 T1 和零件中線為基準(zhǔn) （ 1）鉆螺紋底孔 8.4 mm 機(jī)床： Z525 立式鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆 根據(jù)切削手冊查得，進(jìn)給量為 f 0.18 0.22mm/z, 現(xiàn)取f=0.22mm/z， v=17m/min，則： m in/11288.4 1710001000 rd vnws 查簡明手冊表 4.2-15，取 min/960 rn w 。所以實(shí)際切削速度為： m in/48.141000 9608.41000 mndv ww 計(jì)算切削基本工時(shí)： m in047.022.0960 46 fyltmm （ 2）攻螺紋 M6 機(jī)床： Z525 立式鉆床 刀具：絲錐 M6， P=1mm 切削用量選為： m in/6/1.0 msmv ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：min/318 rn s ，按機(jī)床使用說明書選?。?min/272 rn w ，則 第 18 頁 共 35 頁 min/1.5 mv ；機(jī)動時(shí)， mml 1046 ，計(jì)算切削基本工時(shí)： m in04.02 7 21 10 nf lt m 工序 14 銑斷，以 D1 為基準(zhǔn)。 選擇鋸片銑刀， d=160mm， l=4mm，中齒， Z=40 采用 X61 臥式銑床 查切削手冊，選擇進(jìn)給量為： zmmf /10.0 ,切削速度為：min/27 mv ，則 ： m in/54160 271 0 0 01 0 0 0 rd vnws 根據(jù)簡明手冊表 4.2-39，取 min/100 rn w ，故實(shí)際切削速度為： m in/2.501000 100801000 mndv ww 此時(shí)工作臺每分鐘進(jìn)給量 fm應(yīng)為： m in/400100401.0 mmnZff wzm 查切削手冊表 4.2-40，剛好有 m in/400 mmfm 。 計(jì)算切削基本工時(shí)： m in255.0400 3072 fyltmm 第 19 頁 共 35 頁 五 、夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞 動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序 銑 50 孔端面 的夾具。本夾具將用于 X51 立式 銑 床，刀具為高速鋼 端銑刀 。 5.1 問題的提出 本夾具主要用來 銑 50 端面 ，該 端面與其他面沒有任何關(guān)系。 在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 5.2 夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知， 銑 50 端面 ， 因?yàn)槭谴旨庸?，?32 的端面和外圓用一個(gè)固定 V 型塊和一個(gè)活動 V 型塊夾緊定位。 5.3 切削力及夾緊力計(jì)算 （ 1）刀具： 采用 端銑刀 50mm z=24,用 1 把鋸片銑刀保證同時(shí)安裝在主軸上面中間用隔套把兩把銑刀隔開，保證兩把銑刀之間距離為 7mm。這樣就可以一次銑出兩個(gè)面，并且尺寸易保證。 機(jī)床： x51W 立式銑床 由 3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0 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 第 20 頁 共 35 頁 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 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為刀具鈍化系數(shù) 1.1 4K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1 所以 NKFF 7.1775 （ 2） 夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 FKffN 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.021 ff F= zP +G G 為工件自重 Nff FN 4.355121 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=15mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級 MPaB 1006 M P aBs 4 8 0108 螺釘疲勞極限： M P aB 19260032.032.01 極限應(yīng)力幅： M P akkk ma 76.511lim 第 21 頁 共 35 頁 許用應(yīng)力幅： M P aS aaa 3.17lim 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 ss s=3.54 取 s=4 得 MPa120 8.2242c HdF 滿足要求 M P adNc1543.1 2 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 5.4 定位誤差分析 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與 夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一活動 V 型塊，一擋快定位，工件始終靠近擋塊的一面。但是，由于此道工序后還有精加工，因此本道工序要求不高，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 。 第 22 頁 共 35 頁 5.5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。 根據(jù) GB2207 80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： o 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù) T 形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下 ： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D 1h 夾具體槽形尺寸 2B 2h 公稱 允差 d 允差 4d 第 23 頁 共 35 頁 尺