偏心軸零件加工工藝及夾具設(shè)計講解

1、常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計課題：偏心軸零件加工工藝及夾具設(shè)計專 題：專業(yè)：機械制造及自動化學(xué)生姓名：班級：學(xué)號：指導(dǎo)教師：宀兀成時間：本設(shè)計是基于偏心軸零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。偏心軸零 件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加 工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后槽的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗 加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工 出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。 夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此 生產(chǎn)效率較

2、高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：偏心軸類零件；工藝；夾具；ABSTRACTThe desig n is based on the body parts of the process ing order of the processes and some special fixture desig n. Body parts of the main pla ne of the surface and pore system .In gen eral, the pla ne guara ntee process ing precisi on tha n that of h

3、oles mach ining precisi on easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the process ing clearly divided into rough ing and finishing stages of holes to en sure machi ning accuracy. Datum select ion box in put shaft and the output shaft of the

4、support ing hole as a rough ben chmark, with top with two holes as a precisi on tech no logy refere nee. Main processes arran geme nts to support holes for positi oning and process ing the top pla ne, and the n the top pla ne and the support ing hole locati on hole process ing tech no logy. In addit

5、i on to the follow-up processes in dividual processes are made of the top pla ne and tech no logical hole locati on hole and pla ne process ing. Supported hole process ing using the method of coord in ate bori ng. The whole process of process ing mach ine comb in ati ons were selected. Selectio n of

6、 special fixture fixture, clampi ng means more choice of pn eumatic clamp ing, clamp ing reliable, in stitutio ns can not be locked, so the product ion efficie ncy is high, suitable for large batch, li ne process ing, can meet the desig n requireme nts.SKey words: An gle gear seat parts; fixture;目錄摘

7、要IIABSTRACT Ill第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 11.1零件的分析 11.1.1零件的作用11.1.2零件的工藝分析11.2偏心軸加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 21.2.1孔和平面的加工順序 21.2.2加工方案選擇 21.3偏心軸加工定位基準的選擇21.3.1粗基準的選擇21.3.2精基準的選擇31.4偏心軸加工主要工序安排 31.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 51.6選擇加工設(shè)備及刀、量具 51.7確定切削用量及基本工時（機動時間） 6第2章 偏心軸鉆孔夾具設(shè)計 172.1設(shè)計要求172.2夾具設(shè)計172.2.1 定位基準的選擇 172.2.2 切削力

8、及夾緊力的計算172.3定位誤差的分析 202.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明21結(jié)論23參考文獻 24致 謝26第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計1.1零件的分析1.1.1零件的作用題目給出的零件是偏心軸。偏心軸的主要作用是傳動連接作用，保證 各軸各擋軸能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此偏心軸零 件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作 精度、使用性能和壽命。圖1偏心軸1.1.2零件的工藝分析由偏心軸零件圖可知。偏心軸是一個軸類零件，它的外表面上有2個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分 為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下

9、：(1) 以 20外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 20外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為 Ra3.2m。(2) 以 16外圓面主要加工面的加工面。這一組加工表面包括 16外圓面和退刀槽和臺階面，加工粗糙度為Ra3.2m。(3) 其他各個孔的加工， 5孔1.2偏心軸加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措 施由以上分析可知。該偏心軸零件的主要加工表面是平面及孔系。一般 來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于偏 心軸來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理 好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過

10、程中的主要考慮 因素。1.2.1孔和平面的加工順序偏心軸類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工偏心軸上的基 準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。偏心軸的加工 自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位 可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切 去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整, 也有利于保護刀具。偏心軸零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加 工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。1.2.2加工方案選擇偏心軸孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法 及設(shè)備。

11、除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟 因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。根據(jù)偏心軸零件圖所示的偏心軸的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選 用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。1.3偏心軸加工定位基準的選擇1.3.1粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1 ）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入偏心軸的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準。即以偏心軸 的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最 近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定 位限制第五個自由度。由于

12、是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后 再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證 了孔與箱壁的相對位置。1.3.2精基準的選擇從保證偏心軸孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置。精基準的選擇應(yīng)能保證偏心軸在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從 偏心軸零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積 較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由 度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本 上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是偏心軸的

13、裝配 基準，但因為它與偏心軸的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔 系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。1.4偏心軸加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。偏心軸加 工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加 工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成 后一直到偏心軸加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因 此，結(jié)合面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面， 再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較

14、大，也應(yīng)該 在粗加工階段完成。對于偏心軸，需要精加工的是支承孔前后端平面。按 上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于 保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系， 然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定 的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在 粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 80 -90 c的含0.4% 1.1%蘇打及0.25% 0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干 凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。根據(jù)以上分析

15、過程，現(xiàn)將偏心軸加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10型材開料毛坯20車右端面及外圓至 22mm，留2mm加工余量30掉頭車左端面（長度達122mm）粗車外圓至 18mm及臺階40調(diào)質(zhì)處理50鉆中心孔 2、 5及倒角60精車 20、 16、 12以及倒角70精車 16偏心軸80 車退刀槽 2X0.5, 4.5X 14,90鉆 5孑L100 去毛刺110 檢驗，油封、入庫工藝路線二：10型材開料毛坯20車右端面及外圓至 22mm,留2mm加工余量30掉頭車左端面（長度達122mm）粗車外圓至 18mm及臺階40鉆中心孔 2、 5及倒角50精車 20、 16、 12以及倒角60精車 16偏心軸70

16、 車退刀槽 2X0.5, 4.5X 14,80鉆 5孑L90去毛刺100檢驗，油封、入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能 采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精 基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求 同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。綜10型材開料毛坯20車右端面及外圓至 22mm,留2mm加工余量30掉頭車左端面（長度達122mm）粗車外圓至 18mm及臺階40調(diào)質(zhì)處理50鉆中心孔 2、 5及倒角60精車 20、 1

17、6、 12以及倒角70精車 16偏心軸80 車退刀槽 2X0.5, 4.5X 14,90鉆 5孑L100 去毛刺110 檢驗，油封、入庫1.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(1) 毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零 件的材料為45、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復(fù)雜、尺寸大小中等大 小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇型材成型。(2) 確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用的型材造型，查取機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-5，“偏心軸”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為45,硬度HB為1

18、70241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用型材毛坯。(1) 結(jié)合面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為1.7 3.4mm，現(xiàn)取2.0mm。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取 - 0.28mm。精銑：參照機械加工工藝手冊表 2.3.59,其余量值規(guī)定為1mm。(2) 面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為1.7 3.4mm，現(xiàn)取2.0mm。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取 - 0.28mm。精銑：參照機械加工工藝

19、手冊表 2.3.59,其余量值規(guī)定為1mm。 差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為1.6mm。1.6選擇加工設(shè)備及刀、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專 用機床加工生產(chǎn)。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質(zhì)工序20.車右端面及外圓至 22mm,量較大，故需要輔助工具來完成。平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標卡尺（mm ,測量范 圍01000m（參考文獻2表6 7）。采用車床加工，床選用臥式車床 CA6140（參考文獻2表43）,專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見

20、（參考文獻2第五篇金屬切削刀具，第2、3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專 用夾具及檢具。鉆中心孔。選用60中心鉆（參考文獻4第6章）。1.7確定切削用量及基本工時（機動時間）工序10無切削加工，無需計算留2mm加工余量已知工件材料：45,型材，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用 卡盤固定。所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1，由于 CA6140機床的中心高為 200mm （表1.30 ），故選刀桿尺寸 B H =16mm 25mm，刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶 倒棱型前刀面，前角V0 =120，后角0 = 60，主偏角Kv=900，副偏角K；=1

21、0， 刃傾角，s=00，刀尖圓弧半徑rs=0.8mm。 .確定切削深度ap由于單邊余量為2mm，可在一次走刀內(nèi)完成 .確定進給量f根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4刀桿尺寸為16mm 25mm，ap乞4mm，工件直徑100400之間時，進給量f =0.51.0 mm r按CA6140機床進給量（表4.2 9）在機械制造工藝設(shè)計手冊可 知：f =0.7 mm r確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù) 表130, CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力 Fmax=3530N。根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174207HBS 時，ap 乞 4mm，f 0.75 mm r，Kr=

22、450時，徑向進給力：Fr=950N切削時 Ff 的修正系數(shù)為 KroFf =1.0 , K,sFf=1.0, KkrFf=1.17 (表 1.292),故實際進給力為：=9501.17=1111.5(1-2)由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 f =0.7mm r 可用。 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，車刀壽命 T =60 min。 .確定切削速度V。切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11，當(dāng)YG6硬質(zhì)合金刀加工硬度200219HBS 的鑄件，ap4mm， f 0.75

23、 mm r，切削速度 V=63mmin。切削速度的修正系數(shù)為 Ktv =1.0，Kmv =0.92，Ksv0.8，KTv=1.0，Kkv=1.0 (見表 1.28 )，故：Vg = Vt K v =63 1.0 1.0 0.92 0.84 1.0 1.0(1-3):48 m minD ：i.127(1-4)根據(jù)CA6140車床說明書選擇n0 =125r. min這時實際切削速度Vc為:Pn1000二 127 1251000:50 m min(1-5) .校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，HBS=160245，a3mm，f - 0.75 m

24、m r，切削速度 V50 m. min 時，PC = 1.7KW切削功率的修正系數(shù)kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故實際切削時間的功率為:Pc=1.70.73=1.2KW(1-6)根據(jù)表1.30，當(dāng)n =125 min時，機床主軸允許功率為PE=5.9KW ,Pc Pe，故所選切削用量可在C620-1機床上進行，最后決定的切削用量 為：ap=3.75 mm， f =0.7mm r， n= 125 r min= 2.08n s， V =50m min工序30粗車外圓 60mm及臺階所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1，由于 C6140機床的中心高為200m

25、m (表1.30 )，故選刀桿尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶 倒棱型前刀面，前角Vq =12，后角0 = 6，主偏角Kv=90，副偏角K；=10， 刃傾角 飛=0，刀尖圓弧半徑rs=0.8mm。 .確定切削深度ap由于單邊余量為2.5mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故2 5ap=1.25mmp 2 .確定進給量f根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為16mm 25mm，ap乞4mm，工件直徑100400之間時，進給量f =0.51.0 mm r按CA6140機床進給量(表4.2 9)在機械制造工藝設(shè)計手冊可知：f =0.7 mm r確定的

26、進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表130, CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力Fmax=3530N。根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174207HBS 時，ap 乞 4mm，f 0.75 mm r， Kr=45時，徑向進給力：Fr=950N。切削時 Ff 的修正系數(shù)為 KroFf =1.0，K,Ff=1.0，KkrFf=1.17 (表 1.292)，故實際進給力為：Ff =9501.17=1111.5 N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選f =0.7mm r可 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，

27、車刀壽命 T =60 min。 .確定切削速度V。切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11，當(dāng)YT15硬質(zhì)合金刀加工硬度200219HBS 的鑄件，ap _4mm， f - 0.75mm r，切削速度 V=63mmin。切削速度的修正系數(shù)為Ktv =1.0，Kmv =0.92，Ksv0.8，Ktv=1.0，Kkv=1.0 (見表 1.28 )，故：V。 = Vt Kv =63 x 1.0漢 1.0匯 0.92漢 0.84漢 1.0漢 1.0(3-12):48 m min100048=120r.min二 127(3-13)根據(jù)CA6140車床說明書選擇n0

28、=125rmin這時實際切削速度Vc為：兀Dnc兀27 025“ Vc =50 m min1000 1000(3-14) .校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，HBS=160245，ap乞3mm,f弐0.75 mm r，切削速度V咗50 m min時,PC = 1.7kw切削功率的修正系數(shù)kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故實際切削時間的功率為：Pc =1.70.73=1.2 kw根據(jù)表1.30，當(dāng)n =125 r min時，機床主軸允許功率為PE = 5.9kw，Pc Pe，故所選切削用量可在 CA6140機床上進行，最后決定的

29、切削用量為:ap=1.25mm , f = 0.7mm r , n =125r. min= 2.08r. s , V =50m min工序30掉頭車左端面（長度達122mm）粗車外圓至 18mm及臺階 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1，由于 C6140機床的中心高為 200mm （表1.30），故選刀桿尺寸 B H =16mm 25mm，刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶 倒棱型前刀面，前角V=12，后角0 = 6，主偏角Kv=90，副偏角K；=10， 刃傾角s=00，刀尖圓弧半徑rs=0.8mm。 .確定切削深度ap由于單邊余量為2.5mm，可在

30、一次走刀內(nèi)完成，故2.5 “ap=1.25mm2 .確定進給量f根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4刀桿尺寸為16mm 25mm， ap _ 4mm，工件直徑100400之間時，進給量f =0.51.0 mm r按CA6140機床進給量（表4.2 9）在機械制造工藝設(shè)計手冊可知：f =0.7 mm r確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表130, CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力 Fmax=3530N。根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174207HBS 時，ap 豈 4mm，f 0.75 mm r， Kr=450時，徑向進給力：Fr=950N。切削時 Ff 的修正系數(shù)

31、為 KroFf =1.0，K ,Ff =1.0，KkrFf=1.17 （表 1.292），故實際進給力為：Ff =9501.17=1111.5 N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選f =0.7mm r可用。 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm，車刀壽命 T =60 min 。 .確定切削速度V。切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11，當(dāng)YT15硬質(zhì)合金刀加工硬度200219HBS 的鑄件，a p 込4mm , f d.0x 1.0(3-12):48 m min 1000Vc二

32、 D100048二 127=120r. min(3-13)根據(jù)CA6140車床說明書選擇n0 =125r. min這時實際切削速度Vc為：二 Dnc二 127 12510001000:50 m min(3-14) .校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，HBS=160245，f - 0.75 mm r，切削速度 V _ 50 m min 時，PC = 1.7kw切削功率的修正系數(shù)kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故實際切削時間的功率 為：Pc =1.70.73=1.2 kw根據(jù)表1.30，當(dāng)n =125 r min時，機床主軸允許

33、功率為PE = 5.9kw，Pc Pe，故所選切削用量可在 CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：ap=1.25mm， f = 0.7mm r， n= 125 r min= 2.08r s， V =50m min .計算基本工時l t nf(3-15)式中 L = l+y+ ；： , l=127mm由切削用量簡明使用手冊表1.26，車削時的入切量及超切量y+ ：=1mm，貝U L =126+1 = 128mm127_tm =1.4 min125 0.7工序40調(diào)質(zhì)不需計算切削計算。工序70鉆中心孔 2、 5及倒角徑向進給量：f工件速度v27 5V w = - =0.3( m/s )10

34、0r=0.02 (雙線程)=100N=1000v二 d1000 0.33.14 55=1.737r/m.切削用量的選擇速度：n=1500r/min，V=30m/s軸向進給量：f a =0.2B=8mm（雙線程）機械加工工藝設(shè)計實用手冊表 15-67(3-21 ) .切削工時查機械加工工藝手冊表 2.5-11 k=1.1表 2.5-12丄 _2lZbk_2125漢0.1乂1.4 t j 一nfa fr1.737 8 0.02= 129.6 (s)(3-22)根據(jù)機械加工工藝設(shè)計實用手冊表13.4-16確定砂輪直接為20mm , 則工件速度vw =20m min ,縱向進給量fa = 20 mm

35、r ,工作臺一次往復(fù)行程 磨削深度ap = 0.00212 mm d.st，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算出所耗工時為 41.5 s工序60精車 20、 16、 12以及倒角已知加工材料為45,型材，有外皮，機床 CA6140普通車床，工件用 忖盤固定。所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1，由于 CA6140機床的中心高為 200mm （表1.30 ），故選刀桿尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶 倒棱型前刀面，前角Vo=120，后角o = 60，主偏角Kv=900，副偏角K；=10 , 刃傾角s=00，刀尖圓弧半徑rs=0.8mm。

36、 .確定切削深度ap由于單邊余量為2mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故ap = 2mm( 3-1) .確定進給量f根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 1.4刀桿尺寸為16mm 25mm， ap空4mm，工件直徑100400之間時， 進給量f =0.51.0 mm r按CA6140機床進給量(表4.2 9)在機械制造工藝設(shè)計手冊可 知：f =0.7 mm r確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù) 表130, CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力Fmax=3530N。根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174207HBS 時，ap 冬 4mm，f 0.75 mm r， Kr=450時，徑向進給

37、力：Fr=950N。切削時 Ff 的修正系數(shù)為 KroFf =1.0，K .sFf =1.0，KkrFf =1.17 (表 1.29 2)，故實際進給力為：Ff =9501.17=1111.5 N(3-2)由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 f =0.7mm r 可用。 .選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.5mm，車刀壽命 T =60 min。 .確定切削速度V。切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11，當(dāng)YG6硬質(zhì)合金刀加工硬度 200219 HBS的鍛造件，ap 4mm， f 12

38、7根據(jù)CA6140車床說明書選擇n0 =125r. min這時實際切削速度Vc為：Vc= 10001000二 Dnc 二 127 125 小=50 m min .校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算由切削用量簡明使用手冊表1.25，HBS=160245 , ap乞3mm, f 0.75 mm r，切削速度V乞50 m min時，Pc = 1.7KW切削功率的修正系數(shù)kkrPc =0.73，Kr0Pc=0.9，故實際切削時間的功率為：Pc =1.7 0.73=1.2 KW(3-6)根據(jù)表1.30，當(dāng)n =125r min時，機床主軸允許功率為PE=5.9KW，Pc Pe，故所選

39、切削用量可在 CA6140機床上進行，最后決定的切削用量 為：n= 125 r min =2.08r. s， V =50 m minap=3.75 mm , f =0.7mm r , .倒角為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同n = 3.28r s換車刀手動進給。工序80車退刀槽2X0.5，4.5X 14，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-76查得：進給量a0.05mm/z查機械加工工藝手冊表2.4-82得切削速度V =2亦/麗門，機床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V1000 23n45.8r/minnd 3.14x160查機械加工工藝手冊表 3.1-74取n -47.5r/min3.14 160

40、 47.51000 60:0.40m/ s兀Dnv =實際切削速度V：1000Vf Vf = afZn=0.05 24 47.5/60 = 0.95mm/s 進給量f : f f工作臺每分進給量 J :fm =Vf =0.18mm/57mm/min被切削層長度丨：由毛坯尺寸可知深度為3mn，l=3mmt 3機動時間 tj1 = =0.052min=3.12s57工序70精車 16偏心軸確定進給量f根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為16mm 25mm, a 4mm，工件直徑100400之間時， 進給量f =0.51.0 mm r按CA6140機床進給量(表4.2 9)在機械制造工藝

41、設(shè)計手冊可 知：f =0.7 mm r確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表130, CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力Fmax=3530N。根據(jù)表 1.21 ,當(dāng)強度在 174207HBS 時，ai 4mm, f 0.75 mm r , Kr=450時，徑向進給力：Fr=950N。切削時 Ff 的修正系數(shù)為 KroFf =1.0，K,Ff=1.0，KkrFf=1.17 (表 1.29 2)，故實際進給力為：Ff =950 1.17=1111.5 N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 f =0.7mm. r 可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量

42、簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1.5mm，車刀壽命 T =60 min。 .確定切削速度V。切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11 ,當(dāng)YT15硬質(zhì)合金刀加工硬度200219HBS 的鑄件，ap 乞4mm， f FJ需。夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題 已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設(shè) 置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任 務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在

43、切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量 和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾 正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳 遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞 力機構(gòu)和夾緊元件?？紤]到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動 夾緊。螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件， 或者與其他元件或機構(gòu)組成復(fù)合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一 種夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用

44、其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊 工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變 化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點:（1）結(jié)構(gòu)簡單；（2）擴力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具 中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊 移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實 現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移 動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于 手動調(diào)整。通過松緊螺栓

45、實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊 的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻51226可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計 算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻 可查得：6.22 匚=2.76 1=90 ;:2 =9 50.229螺旋夾緊力： W0 =4748.2（ N）該夾具采用夾緊機構(gòu)，由上述計算易得：WK Wk由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作 方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。2.3定位誤差的分析為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序 所規(guī)定的尺寸公差。舛+札杲g與機床夾具有

46、關(guān)的加工誤差-，一般可用下式表示：厲二 Aww D 袱 *DW = j定位誤差：i-D W = -D - d 匚 imin-J.W+ imin +D2 +d2 +2min=arctg -y2L其中:-Di=0.052mm， 、D2 = 0mm-di=0.011mm ,、d2 = 0.023mmTmin=0mm ,：2min = 0.034mm夾緊誤差： $ =(ymax - ymin)COS 其中接觸變形位移值：(ZaZ HB C1)(為)n查 表 1 215 有 KRaz =0.004, KHb =-0.0016, G = 0.412, n -0.7。：j d = ： y cos:二 0.0028 mm磨損造成的加工誤差：別通常不超過0.005mm 夾具相對刀具位置誤差：厶d*取0.01mm誤差總和：=w = 0.085mm ： 0.3mm從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要 更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個 自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一 基礎(chǔ)件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求