CA6140車床法蘭盤工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)(有cad源圖 三維圖 文獻(xiàn)翻譯 ppt等)

1、CA6140車床法蘭盤工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)(有cad源圖+三維圖+文獻(xiàn)翻譯+ppt等) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題 目 畢業(yè) 任務(wù)書 一、題目 CA6140車床法蘭盤的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì) 二、指導(dǎo)思想和目的要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、綜合應(yīng)用能力、獨(dú)立工作能力的重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)獨(dú)立承擔(dān)一部分比較完整的工程技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)。要求學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，積極性和創(chuàng)造性，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中著重培養(yǎng)獨(dú)立工作能力和分析解決問題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)，理論聯(lián)系實(shí)際，以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，進(jìn)行有創(chuàng)造性的工作，認(rèn)真、按時完成任務(wù)。 三、主要技術(shù)指標(biāo) 1 零件圖一張； 2 毛坯圖一張； 3

2、工藝規(guī)程一本； 4 工藝裝備（夾具1-2套）； 5 說明書一份 四、進(jìn)度和要求 1 分析并繪制零件圖 2周 2 繪制毛坯圖 1周 3 設(shè)計(jì)工藝路線及編制工藝規(guī)程 5周 4 設(shè)計(jì)工藝裝備 4周 5 編寫說明書（論文） 2周 五、主要參考書及參考資料 1 王先逵編著.機(jī)械制造工藝學(xué)M.北京：清華大學(xué)出版社，1989 2 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 3 朱耀祥，蒲林祥.現(xiàn)代夾具手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是CA6140車床法蘭盤的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下： 首先，對零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝性分析，通過零件

3、分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸。 其次，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種較佳工序路線。 然后，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機(jī)床和刀具和量具。 最后，設(shè)計(jì)鉆法蘭盤4-?9孔的鉆床夾具。設(shè)計(jì)鉆床夾具，首先要仔細(xì)分析被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案；在滿足加工精

4、度的條件下，合理的進(jìn)行安裝、定位、夾緊；在完成夾具草圖后，進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各零部件間的相對運(yùn)動；根據(jù)各零件的使用要求，選擇相應(yīng)的材料。 完成鉆床夾具的所有設(shè)計(jì)后，用AutoCAD進(jìn)行二維圖形的繪制，首先畫裝配圖，然后從裝配圖上拆畫零件圖，標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求；再用CATIA畫出三維模型圖，最后進(jìn)行論文的撰寫、整理、修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械，法蘭盤，加工工藝，夾具設(shè)計(jì) III ABSTRACT The subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring

5、 flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows: First of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, a

6、nd craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form. of the blank and sureness of the size. The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and pre

7、cise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry f

8、orm. size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s. The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will ch

9、eck the power of the lathe . Finally , design the jig getting into the hole of the ring flange. Designed drilling fixture, the first careful analysis is the technical requirements for processing components, fixture design using the basic principles and methods.Prepared the fixture design scheme ;Mee

10、t the conditions of precision ,then reasonable installation, positioning, clamping;After the completion of draft fixture, and further consider the connection relation between parts and screws, nuts, pins and other fixed means,designing the reasonable structure to achieve relative motion between the

11、various components;Requirements of the various components, select the appropriate materials. Completion of all drilling fixture design, using the AutoCAD drawing two-dimensional graphics,first draw assembly drawing, and then removed from the part drawing on the painting Parts,marking the related to

12、size and technical requirements,finally, write a thesis, organize, edit, complete the graduation project. KEY WORDS： machine, flange, process the craft, the tongs design III 目 錄 第1章 緒 論 . 7 第2章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 . 8 2.1 零件的作用. 8 2.2 零件的工藝性分析. 8 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 10 3.1 確定毛坯的制造形式. 10 3.2 基準(zhǔn)的選擇. 10 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇. 1

13、0 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇. 11 3.3 工藝路線的擬定. 11 3.3.1 選擇加工方法. 11 3.3.2 劃分加工階段. 12 3.3.3 安排加工順序. 12 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定. 13 3.5 確定切削用量及基本工時. 18 第4章 夾具設(shè)計(jì)與分析 . 23 4.1 問題的提出. 23 4.2 夾具設(shè)計(jì). 23 4.2.1 夾具結(jié)構(gòu)和類型的選取. 23 4.2.2 夾具定位元件的選擇. 25 4.2.3 鉆套的設(shè)計(jì). 26 4.2.4 鉆模板設(shè)計(jì). 27 4.2.5 夾具體（底座）的設(shè)計(jì). 28 4.2.6 其他裝置. 29 4.2.7 夾緊裝置的設(shè)計(jì)計(jì)

14、算. 30 V 4.2.8 切削力計(jì)算. 32 4.2.9 機(jī)床夾具精度校核. 33 4.2.10 繪制夾具總圖. 36 4.2.11 拆分夾具零件圖 . 36 第5章 全文總結(jié) . 38 參考文獻(xiàn) . 39 致 謝 . 40 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) . 41 VI 第1章 緒論 法蘭盤類零件是在一個類似盤狀的金屬體的周邊開上幾個固定用的孔用于連接其它東西，此類零件在機(jī)械行業(yè)擁有非常重要的地位，其加工質(zhì)量和精度直接影響一臺機(jī)器的運(yùn)作。因此，進(jìn)行法蘭盤類零件加工工藝的研究，對于整個機(jī)械行業(yè)而言，有著舉足輕重的地位。 在提高工件加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上同時提高生產(chǎn)效率是大部分機(jī)械零件工藝設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，法蘭盤類零件也是

15、如此。一個合格的零件工藝規(guī)程，應(yīng)該首先要求保證零件設(shè)計(jì)的尺寸和精度，其次要盡量合理地運(yùn)用現(xiàn)有的工作條件，盡量減少輔助時間，提高生產(chǎn)效率。夾具的設(shè)計(jì)需要注意其精度對被加工工件精度的影響，務(wù)必確保使用夾具能夠保證設(shè)計(jì)精度。本設(shè)計(jì)均以上述各原則為基準(zhǔn)進(jìn)行。 由于專業(yè)知識有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)給予指出。 7 第2章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 2.1 零件的作用 CA6140臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)

16、現(xiàn)縱向進(jìn)給。 圖2-1 CA6140車床法蘭盤模型圖 2.2 零件的工藝性分析 +0.045法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件，有一組加工表面，這一組加工表面以200mm 00.12的孔為中心，包括：100- -0.34mm的外圓柱面及左右端面，尺寸為45-0.017mm的 圓柱面，90mm的外圓柱面、左右端面及上面的4個9mm的透孔， 450 -0.6mm 的外圓柱面及上面的6mm4mm的孔， 90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面。 8 零件各表面之間位置精度要求主要是：(1)100mm左端面與20mm孔中心軸的跳動度為0.03 ；(2) 90mm右端面與20mm 孔中心軸線的跳動度

17、為0.03 ；(3) 450 0.017mm的外圓與20mm孔中心軸線的圓跳動公差為0.03 。 經(jīng)過以上對加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進(jìn)行加工，以此保證它們的位置精度。 圖 2-2 CA6140車床法蘭盤零件圖 9 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，由于該零件主要承受靜壓力，因此選用鑄件。并且生產(chǎn)批量給定為中批生產(chǎn)，零件輪廓尺寸不大，毛坯結(jié)構(gòu)比較簡單，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，故采用金屬模鑄造，內(nèi)孔不鑄出，單件澆注。金屬模澆鑄有生產(chǎn)率高，單邊余量小，結(jié)構(gòu)細(xì)密等優(yōu)點(diǎn)。這從提高生產(chǎn)

18、率，保證加工精度方面考慮也是應(yīng)該的。 3.2 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 因此，定位基面的選擇應(yīng)該在保證加工精度的前提下使定位簡單準(zhǔn)確，加緊可靠，加工方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的回

19、轉(zhuǎn)類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達(dá)到完全定位。 10 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。主要以20mm內(nèi)孔和100mm外圓左端面為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 3.3 工藝路線的擬定 工藝方案的擬定原則是：“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗”。 3.3.1 選擇加工方法 選擇加工方法，要首先考慮主要表面的加工

20、方法，后考慮次要表面的。要先決定最終加工方法，再決定前面一系列加工方法。根據(jù)對被加工零件加工表面的精度和粗糙度要求，零件的結(jié)構(gòu)和被加工表面的形狀、大小等具體條件，選取最經(jīng)濟(jì)合理的加工方案。 查現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)1表1.2、表1.3、表1.4，選擇各表面加工方法如下： 11 3.3.2 劃分加工階段 工藝路線一般可劃分為以下幾個階段： a) 粗加工階段：主要任務(wù)是去除各表面較大量的加工余量，獲得較高生產(chǎn)率。 b) 半精加工階段：為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。c) 精加工階段：保證各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。d) 光整加工階段：主要針對精度很高、表面粗糙度值很小，或零件圖紙有特殊要求的情況。 考慮

21、到既能使零件的技術(shù)要求得以保證，又要使工序集中來提高生產(chǎn)率，將加工過程大致劃分為“毛坯粗加工半精加工精加工”幾個階段。 3.3.3 安排加工順序 遵循“先粗后精、先主后次、先基面后其他”的原則，結(jié)合已經(jīng)選擇的加工方法和劃分的加工階段，擬定出兩套工藝路線方案，并經(jīng)過分析比較從中選出較佳方案。 （1）工藝路線方案一 工序5 鑄造毛坯 工序10 粗車100mm柱體左右端面及外圓 工序15 粗車45，90的外圓，45、90右端面，90的倒角 工序20 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm孔，車孔左端的倒角 工序25 半精車90外圓及右端面，車槽32，R5的圓角 工序30 半精車100左右端面及外圓，精車100

22、的左端面 工序35 粗銑90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面 工序40 鉆 49孔 工序45 鉆4孔，鉸 6孔 工序50 磨削100的右端面，90外圓及左右端面，45外圓 工序55 磨削100與 90外圓面 12 工序60 B面拋光 工序65 劃線、刻字 工序70 去毛刺 工序75 100外圓柱面鍍鉻鍍鉻 工序80 終撿 （2）工藝路線方案二 工序 5 鑄造毛坯 工序 10 粗車100左端面及外圓柱面，粗車B面，粗車90外圓柱面，鉆 20孔，擴(kuò)20孔，粗鉸20孔，精鉸20孔 工序 15 粗車45右端面，粗車90外圓柱面，粗車45外圓端面 工序 20 半精車100端面，半精車100外圓柱面，

23、半精車B面，半精車 90外面柱面 工序 25 半精車45端面，半精車45外圓柱面，半精車90右端面 工序 30 精車100右端面，精車100外圓柱面，精車90外圓柱面 工序 35 精車45外圓柱面，精車90右端面，車20右側(cè)倒角，車3x2 退刀槽 工序 40 粗銑距中心34和24的平面，精銑距中心34和24的平面 工序 45 鉆4x9孔 工序 50 鉆4孔，擴(kuò)6孔 工序 55 粗磨B面，精磨B面 工序 60 磨距中心24平面 工序 65 100柱面左側(cè)倒角，車45過渡圓弧R5，90柱面右側(cè)倒角， 20右側(cè)倒角 工序 70 B面拋光 工序 75 劃線、刻字 工序 80 去毛刺 工序 85 100

24、外圓柱面鍍鉻鍍鉻 工序 90 終撿 （3）工藝方案的比較與分析 上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二考慮以20孔為精加工基準(zhǔn)，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆20孔，這時則很難保證其圓跳動等精度要求。因此選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 “法蘭盤”零件材料為HT200，硬度190HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，參照機(jī)械加工工藝手冊2，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（單位mm） 1) 450-0.017外圓表面 0.12 2) 100-

25、0.34外圓表面 3) B面450-0.6外圓表面 14 4) B面中兩個端面 +0.045 5) 200孔 6) 90外圓 15 7) 450 -0.017的右端面 a. 按照工藝手冊表6-28，鑄件重量為2.8kg，450 -0.017端面的單邊加工余 量為2.03.0，取Z=3.0mm，鑄件的公差按照表6-28，材質(zhì)系數(shù)取M1，復(fù) 0.7雜系數(shù)取S2，則鑄件的偏差為+ -0.8； b. 精車余量：單邊為0.2mm（見實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊6中表3.2-2），精 車公差既為零件公差0.017mm； c. 半精車余量：單邊為0.8mm（見實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊中表11-27）本 工序的加工公差為

26、0.1mm； d. 粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為Z=3.0-0.2-0.8=2mm； 粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為IT11級，因此，可以知道本工序的加工公差為0.16mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分； 450 -0.017右端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖： 16 0.12 8) 100-0.34左端面 9) 90右端面 +0.045 10) 90圓柱面上距200孔中心線34mm的平面 17 +0.04511) 90圓柱面上距200孔中心線24m

27、m的平面 根據(jù)以上數(shù)據(jù)結(jié)果，繪制出毛坯圖（圖3-2）： 圖3-2 毛坯圖 3.5 確定切削用量及基本工時 確定工序 10 ：粗車100端面及外圓柱面，粗車B面,鉆、擴(kuò)、鉸20的中心孔的切削用量及基本工時: 3.5.1 加工條件 工件材料：HT200 b=220MPa 機(jī)床：CA6140臥式車床 18 2刀具：采用刀片材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,K=90,0=15 , 0=12 ,=0.5mm 3.5.2 計(jì)算切削用量 (1) 粗車100mm端面 a) 已知毛坯長度方向的加工余量為3+0.8-0.7mm,考慮的模鑄拔模斜度， ap=4mm b) 進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊中表

28、2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為 1625 mm2，ap>35mm,以及工件直徑為100時，f =0.71.0mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r c) 計(jì)算切削速度，按切削手冊7表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命 T=60min) vc=Cv xvTmapfkv(m/mi n ) (3-1) yv 其中：Cv=342, xv=0.15, yv=0.35， m=0.2。修正系數(shù)kv見切削手 冊表1.28,即kMv=1.44 , ksv=0.8 , kkv=1.04 , kkrv=0.81 , kBv=0.97。所以 vc=342 60x40.20.15x0

29、.50.35vx1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) d) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc1000?158.6=504r/min dWx100 按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min及600r/min。現(xiàn)選取nw=480r/min。所以實(shí)際切削速度v=110r/min。 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 L=100-20=40mm, l1=2mm，l2=0， 2 tm=l+l1+l2+l340+2=0.09(min) nwf480?0.9 19 (2) 粗車100mm外圓柱面，同時應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及

30、進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度 a) 切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除。 b) 進(jìn)給量， 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r c) 計(jì)算切削速度 vc=Cv xvTmapfyvkv=13m2/m in d) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc1000?132=420r/min dWx100 按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8)與420r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取480r/min 所以實(shí)際切削速度 vc=dns 1000=?100?480=150m/min 1000 e) 檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力FC按切削手冊表1.29所示公式計(jì)算 Fc=CFcapFcfxyFcvcFckF

31、c (3-2) n 其中 CFc=2985， xFc=1.0， yFc=0.65， nFc=0.15， (b 650)nF=kMp=(6000.65)=0.63 kkr=0.61 650 Fc=2985=1.0?0.50.65?0.63?0.89=1122.4(N) 切削時消耗功率 Pc=Fcvc1122.4x150=2.81（KW） 6x1046x104 由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表7-4中CA6140機(jī)床說明書可知，CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 f) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力Fc=1122

32、.4N.徑向切削力Fp按切削手冊表1.29所示公式計(jì)算 F Fp=CFpappfxyFpvcpkFp (3-3) nF 其中 CFp=1940， xFp=0.9，yFp=0.6，nFp=-0.3，kkr=0.5 kMp=( b650)nF=(2200.85)=0.59 65020 所以 Fc=1940?1.50.9?0.50.6?150-0.3?0.59?0.5=203 （N） 而軸向切削力 F Ff=CFfapffxyFfvcfkFf (3-4) nF 其中 CFf=2880， xFf=1.0 ， nFf=-0.4， kM=( kk=1.17 b650)nF=（2201.0）=0.34 ,

33、650 軸向切削力 Ff=2882?1.5?0.50.5?150-0.4?0.34?1.17=442 （N） 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=Ff+(Fc+Fp)=442+0.1?(1122.4 +203)=442+132.5=574.5N 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530 N(見切削手冊表1.30)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 g)切削工時： t=l+l1+l2 (3-5) nwf 其中 l=10mm l1=4mm l1=2mm 所以 t= (3)粗車B面 a) 切削深度。單邊余量Z=10+4+2=0.1min 480?0.9

34、55-50-1=2mm.分1次切除 2 b) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r c) 計(jì)算切削速度 vC=Cv mxvTapfkv （3-6） yv 其中：cv=342, xv=0.15, yv=0.35, m=0.2。 修正系數(shù)kv見切削手冊表1.28,即kMv=1.44，ksv=0.8 , kkv=1.04, kkrv=0.81 , kBv=0.97 所以 vc= 34260?40.20.15?0.90.35v?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97=126m/min 21 d) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc1000?126=378r/min dW?106

35、按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與378r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min?，F(xiàn)選取nw=400r/min。 所以實(shí)際切削速度vc=dns?106?400=133m/min 10001000 l+l1+l2i;其中l(wèi)=30mm nwfe) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 tm= tm=l+l1+l22i=?15=0.83(min) nwf400?0.9 工序 45 鉆、絞 4X9mm透孔 機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆9。 a) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r b) 切削速度 根據(jù)機(jī)械加工

36、工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=30m/min。 c) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc1000?30 =1061r/mindW?9 按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-5),與1061r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1012r/min。現(xiàn)選取nw=1012r/min。 所以實(shí)際切削速度vc=dns 1000=?9?1012=28.6m/min 1000 l+l1+l2i； nwf 切削工時，按 工藝手冊 表6.2-1。 tm= 其中l(wèi)=8mm; l1=4mm; l2=3mm，tm=l+l1+l215 =0.11(min)nwf1012?0.13 由于有四個孔所以切削工時為4tm=0.44

37、min 22 第4章 夾具設(shè)計(jì)與分析 4.1 問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工 質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，鄧?yán)蠋熤付ㄎ?為45#工序（工序草圖4-1）設(shè)計(jì)一 個用于立式鉆床或搖臂鉆床上的鉆 模。為了縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低夾 具制造成本，互換性好，節(jié)省裝夾時 間，夾具設(shè)計(jì)應(yīng)做到結(jié)構(gòu)簡單，裝夾 方便，多采用標(biāo)準(zhǔn)件等。 本工序所要鉆的4個孔相對位 置固定，有一定的公差要求。為了使 鉆孔的位置精確，提高加工精度，必 須對零件進(jìn)行定位，使之滿足使用要 求。由于4個孔均為透孔，因此要求 限制除了Z的5個自由度。 圖4-1 鉆4?9孔工序圖 4.2 夾具設(shè)計(jì) 4.2.1 夾具結(jié)構(gòu)和類型的選取 - 鉆床類夾

38、具構(gòu)造主要分為固定模板式鉆模，復(fù)蓋式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模和回轉(zhuǎn)式鉆模四種。其中固定式鉆模應(yīng)用于鉆模本身質(zhì)量較大或鉆直徑較大平行孔系時； 23 復(fù)蓋式鉆模可卸，工作時可直接復(fù)在工件上；用銷釘或鉸鏈與夾具體聯(lián)接。翻轉(zhuǎn)式鉆模主要用于加工不同方向的孔?；剞D(zhuǎn)式鉆模加工沿圓周分布的孔。 本工序采用復(fù)蓋式鉆模較合理，初步設(shè)計(jì)出兩種方案，方案1(圖4-2）為用 圖4-3 用心軸聯(lián)接鉆模板的復(fù)蓋式鉆模 圖 4-2 用鉸鏈聯(lián)接鉆模板的復(fù)蓋式鉆模 24 鉸鏈聯(lián)接模板的復(fù)蓋式鉆模，方案2（圖4-3）為用心軸（即變形的銷釘）聯(lián)接模板的復(fù)蓋式鉆模。 比較兩方案可發(fā)現(xiàn)，由于要被鉆的4個孔所在位置距零件上端面較遠(yuǎn)，若采用方案1，

39、配合上加長鉆套，鉆模板很難卸下，且鉆套伸出太長，剛性降低，加工誤差也會隨之增大。因此選用方案2為夾具結(jié)構(gòu)。 4.2.2 夾具定位元件的選擇 定位元件的作用是確定工件在夾具上的正確位置。如夾具上的圓柱銷、菱形銷和支承板都是定位元件，通過它們使工件在夾具中占據(jù)了正確的位置。由鉆 +0.0454-9孔工序圖（圖4-1）可知，待加工的4個孔與200孔中心以及900 -0.6 0.12外圓上兩個平面之間有相對位置要求，對100- -0.34底端面也有垂直度要求，其 +0.045設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為200孔的中心線。該工序?qū)庸ぞ纫蟛皇呛芨?，要求限制?件5個自由度。選擇以20內(nèi)孔和100大端面為組合定位基準(zhǔn)，

40、避免基準(zhǔn)不重 合誤差。其中100端面處以大平面定位，限制x 、 y 、z；20內(nèi)孔處以 x短圓柱銷定位，限制、y；另選用90外圓面上距中心線24mm的平面作為基 準(zhǔn)定位，限制z。初步設(shè)計(jì)出兩種銷釘方案，方案1（圖4-3）將鉆模板下部分做成一個內(nèi)腔，其內(nèi)部有一個平面與距中心線24的平面貼合來實(shí)現(xiàn)定位。方案2（圖 圖4-4 銷釘定位 25 4-4）用一塊連接板將定位銷聯(lián)接在鉆模板本體上，其中連接板以兩個螺釘緊固在鉆模板邊緣。與方案1相比，方案2結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好，利于制造，調(diào)節(jié)方便。因此，此處定位方式選擇方案2。 這樣一來，實(shí)際限制了工件的6個自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位，達(dá)到了正確限定工件位置的目的，

41、也符合“六點(diǎn)定位”法則。 4.2.3 鉆套的設(shè)計(jì) a) 鉆套種類的選擇 鉆套是鉆床上特有的一種元件，用來確定刀具的位置和在加工中引導(dǎo)刀具。一般有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套三種。當(dāng)工件形狀或工序的加工條件不適宜采用上述標(biāo)準(zhǔn)鉆套時，就要根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)特種鉆套。例如：該工序被加工?9孔與?45外圓之間距離比較小，需要設(shè)計(jì)出特種鉆套（圖4-7）。 b) 鉆套內(nèi)徑尺寸、公差及配合的選擇 鉆套內(nèi)徑d應(yīng)按鉆頭的引導(dǎo)部分來確定，即鉆套內(nèi)徑的基本尺寸，應(yīng)等于鉆頭的最大極限尺寸。 該工序選用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭?9，直柄麻花鉆（圖4-5）， 標(biāo)準(zhǔn)GB/T6135.3-1996.其結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸如下 ： 圖4-5 標(biāo)準(zhǔn)直柄

42、麻花鉆尺寸 鉆頭最大尺寸為?9，切削部分長度為81mm，鉆頭剛度一般，取鉆套內(nèi)徑d=9mm，公差采用F7，采用加長鉆套。 c) 鉆套與工件距離S 鉆套與工件表面的距離S的選擇主要考慮排屑 和引偏量的問題。間隙過小，排屑不利。間隙過大， 會使引偏量過大，加工誤差增大。據(jù)現(xiàn)代制造工藝 基礎(chǔ)147頁介紹，加工鑄鐵等脆性材料時常取間隙 為（0.30.7）d。此處取S=6mm。 圖4-6 排屑間隙 26 鉆套總高約按H/d=22.5取得H=21mm，需要指出，為了有利于鉆頭的引進(jìn)，鉆套內(nèi)徑進(jìn)口處做成圓角，為了排屑容易，內(nèi)徑下端也作了倒角，并且在鉆套與鉆模板配合的地方設(shè)計(jì)為燕尾槽形式（圖4-7(b)）。 (a) (b) 圖 4-7 特種鉆套 d) 鉆套的材料 鉆套材料一般選擇硬度高、耐磨性好的材料。常用材料為T10A,T12A,CrMn鋼或20鋼滲碳淬火。當(dāng)鉆套內(nèi)徑d 10mm時常采用CrMn鋼。本工序鉆套內(nèi)徑為9mm，材料采用CrMn鋼，經(jīng)熱處理后硬度達(dá)到HRC6064。 4.2.4 鉆模板設(shè)計(jì) 生產(chǎn)中，鉆模板在保證有足夠剛度的前提下要盡量減少其重量。其厚度通常按鉆套高來確定，一般取1230mm。此處