機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)CA6140車床撥叉設(shè)計(jì)說明書

1、1 零件的分析1.1零件的作用撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹面，把滑塊與齒輪連在一起，使齒輪帶動滑塊，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換檔的目的。分析這種動力聯(lián)接方式可知，車換檔時(shí)要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長零件的使用壽命。題目給定的零件是CA6140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)動按照工作者的要求進(jìn)行工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉頭以22+0.280孔套在變速叉軸上，并用花鍵與變速叉軸連接，撥叉教夾在變換齒輪的槽中，當(dāng)需要變

2、速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動齒輪在化簡軸上滑動以變換檔位，從而改變主軸轉(zhuǎn)速。該撥叉在變換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力及沖擊載荷作用，因此該零件應(yīng)有足夠強(qiáng)度，剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為叉軸孔22+0.280，撥叉腳內(nèi)表面及操縱槽。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿邮够讫X輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為18+0.0120mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2零件的工藝分析 CA6140撥叉共有兩組加工表面: 2.2.1以

3、花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括25+0.0230mm的六齒矩形花鍵孔22+0.280花鍵底孔兩端的2X150倒角和距中心線為27mm的平面。2.2.2以工件右端面為基準(zhǔn)的8+0.030 mm的槽和18+0.0120mm的槽經(jīng)上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。圖2.1 零件尺寸圖2 選擇加工方法 制定工藝路線2.1 定位基準(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。基面選擇得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，更有甚者，還會造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1） 粗基準(zhǔn)的選

4、擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。并且作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，無毛刺，飛邊或其他表面缺陷。該零件屬于一般軸類零件，選用撥叉頭左端面及40mm外圓面做粗基準(zhǔn)。采用40mm的外圓面定位加工內(nèi)孔可保證壁厚均勻，采用撥叉頭左端面A面做粗基準(zhǔn)加工右端面可為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。（2） 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。根據(jù)該撥叉零件圖的技術(shù)要求及裝配要求，選擇撥叉頭的右端面和叉軸孔220+0.28作為精基準(zhǔn)。因?yàn)榱慵虾芏啾砻娑伎梢杂盟鼈冏龌鶞?zhǔn)進(jìn)行加工，叉軸孔220+0.28的軸線使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用

5、其作精基準(zhǔn)加工操縱槽上表面及下表面，以及叉腳內(nèi)表面。撥叉頭右端面作精基準(zhǔn)遵循了基準(zhǔn)重合原則，因?yàn)樵摀懿嬖谳S向的尺寸多以該端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2.2 零件表面加工方法的選擇（1） 工件被選為精基準(zhǔn)的右端面為未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT14表面粗糙度Ra3.2，需進(jìn)行粗車和半精車。（2） 花鍵底孔公差等級IT12，表面粗糙度Ra6.3，需進(jìn)行鉆孔和擴(kuò)孔。（3） 工件上表面B面，表面粗糙度Ra3.2，公差等級IT14，需進(jìn)行粗銑和半精銑。（4） 槽80+0.03深表面粗糙度Ra6.3，公差等級IT14，只需粗銑，槽80+0.03寬表面粗糙度Ra1.6，公差等級IT8，需進(jìn)行粗

6、銑和精銑。（5） 槽180+0.012深表面粗糙度Ra3.2，公差等級IT14，需進(jìn)行粗銑和半精銑，槽80+0.03寬表面粗糙度Ra3.2，公差等級IT6，需進(jìn)行粗銑精銑磨削。（6） 花鍵大徑25+0.0230公差等級IT7，表面粗糙度Ra1.6花鍵寬6+0.06+0.03公差等級IT9，表面粗糙度Ra3.2 采用同心式小徑定心矩形花鍵拉刀拉花鍵，并進(jìn)行滲碳淬火低溫回火熱處理。2.3 制定工藝路線方案一：工序一：粗車和半精車A端面，鉆和擴(kuò)花鍵底孔，兩端倒角150工序二：粗銑、精銑槽B面工序三：銑削槽80+0.03工序四：銑削、磨槽180+0.012工序五：拉花鍵 工序六：鉗工工序七：終檢方案二

7、：工序一：以40外圓定位，粗車、半精車端面A，鉆、擴(kuò)花鍵底孔220+0.28，兩端倒角150工序二： 拉花鍵，以A面為定位基準(zhǔn)。 工序三：以花鍵孔中心線及A面為定位基準(zhǔn)，粗銑、精銑槽B面工序四：以花鍵孔中心線及A面為定位基準(zhǔn)，銑削槽80+0.03工序五：以花鍵孔中心線及A面為定位基準(zhǔn)，銑削、磨槽180+0.012工序六：鉗工工序七：終檢方案分析：上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中第二、三、四道工序很難對工件進(jìn)行定位和夾緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的第三、四、五道工序很容易對工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為三、四、五道工序的定位基準(zhǔn)

8、。此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。3 工藝設(shè)計(jì)3.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1）選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床l 工序一是粗車和半精車，鉆、擴(kuò)花鍵孔，兩端倒角。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用C31631轉(zhuǎn)塔式六角車床。l 工序二是拉花鍵，選用臥式拉床，根據(jù)本零件花鍵孔尺寸和精度要求采用臥式內(nèi)拉床L6106/1。l 工序三、四、五銑削端面，銑削槽，根據(jù)本零件尺寸和加工精度要求，采用X62W臥式銑床。（2）選擇夾具 本零件除了工序一粗車、半精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔，倒角采用三爪自定心卡盤夾具以外，其他工序采用專用夾具。（3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序

9、選擇刀具l 在工序一中，粗車和半精車采用90度偏頭端面車刀；鉆、擴(kuò)孔分別采用20中心鉆和21擴(kuò)孔鉆；倒角采用45度偏刀。l 在工序二中，拉花鍵，采用同心式小徑定心矩形花鍵拉刀。l 在工序三中，粗銑和精銑槽B面，采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀。l 在工序四中，銑削槽80+0.03，采用高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級K8）l 在工序五中，銑削和磨槽180+0.012，采用高速鋼直齒精密級三面刃銑刀，平型砂輪GZ46KV6P350X40X127（4）選擇量具 一般情況下，盡量采用通用量具根據(jù)零件表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考有關(guān)資料選擇如下：l 在工序一中，粗車和半精車A表面，工序尺寸19.5mm,零件尺

10、寸18mm，鉆擴(kuò)孔，鉆后工序尺寸21+0.330，擴(kuò)孔至零件尺寸22+0.280，因此采用讀數(shù)值0.02，測量范圍為0125游標(biāo)卡尺。l 在工序二中，拉花鍵，根據(jù)花鍵寬6+0.06+0.03和花鍵大徑25+0.0230，采用內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01，測量范圍530mm.l 在工序三中，粗銑和半精銑槽B面，粗銑工序尺寸29mm,半精銑后零件尺寸27mm，采用讀數(shù)值0.05，測量范圍為0125mm游標(biāo)卡尺。l 在工序四中，銑削槽80+0.03，采用讀數(shù)值0.05測量范圍0200深度游標(biāo)卡尺和量塊。l 在工序五中，銑削、磨槽180+0.012，銑削工序尺寸寬17.7+0.0520深50mm，磨零件

11、尺寸寬18+0.0120，采用讀數(shù)值0.05，測量范圍0200深度游標(biāo)卡尺和量塊。3.2確定工序尺寸 確定工序尺寸（或工步）尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序（或工步）往前推算，最后工序（或工步）尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。 前面已確定各加工表面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸，中間工序尺寸的公差按加 工方法的精度確定。本零件各加工表面的工序加工余量，工序尺寸公差，表面粗糙度如下：工序一：表5.2.1加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗車半精車粗車半精車粗車半精車A面2.511918Ra6.3Ra3.2 表5.2.2加工表面

12、工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗車半精車粗車半精車粗車半精車22+0.280孔3121+0.33022+0.280Ra12.5Ra6.3工序三：表5.2.3加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗銑半精銑粗銑半精銑粗銑半精銑槽B面312827Ra6.3Ra3.2工序四： 表5.2.4加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度銑削銑削銑削槽80+0.03寬8深8寬10深19寬Ra1.6深Ra6.3工序五：表 5.2.5加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度銑磨銑磨銑磨槽18+0.0120寬深寬深寬深寬深寬深寬深18230.317.7+0.05205018+0.01206.33

13、.24 確定切削用量及基本時(shí)間4.1 工序一：車削A面、鉆擴(kuò)孔、倒角1.加工條件工件材料：灰口鑄鐵HT200，b=145MPa，鑄造。加工要求：粗、半精銑、A面并保證18mm的工序尺寸，Ra=3.2m。機(jī)床： 磚塔式六角臥式車床C31631.刀具： 刀片材料，r =12. ao=6-8 b= -10 rE=0.5 Kr=90 n=152.計(jì)算切削用量l 粗車（1）已知長度方向的加工余量為4土2.3mm。實(shí)際最大加工余量為6.3mm，故分二次加工（粗車和半精車），長度加工公差I(lǐng)T14級，取為-0.43（入體方向）（2）進(jìn)給量的確定，根據(jù)機(jī)械加工工藝是手冊，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mmX25mm，車削深度

14、ap3時(shí)，以及工件的尺寸為60mm（由于凸臺B面的存在所以取直為60mm），得f=0.50.7mm/，按C車床說明書,取f=0.6 mm/由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以K=0.750.85，所以實(shí)際進(jìn)給量:f = 0.6 X 0.8 = 0.48 mm/r按C車床說明書f0.53（3）計(jì)算切削速度 切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min，刀具材料為YG6） V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表2712加工外形：外圓縱車（kr00）、刀具材料YG6、進(jìn)給量f 0.40可得：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數(shù)Kv：kmv=1.15

15、 kkv2=0.8 kkrv=0.8 ksv=0.97 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min)（4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）按C車床說明書200 rmin所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min （5）切削工時(shí)由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0l 半精車（1） 已知粗加工余量為1mm（2

16、） 進(jìn)給量f 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表5116表面粗糙度Ra=3.2、切削速度范圍不限、刀尖圓弧半徑rE=0.5mm,可得f = 0.150.25按C車床說明書0.16 mm/r計(jì)算切削速度 切削速度的計(jì)算公式（壽命選為T=60min）為：V=Cv/(Tmap xvf yv) kvV = 158/( 600.220.150.16 0.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）、按C3163車床說明書取nw=400（r/min）實(shí)際切削速度V=57.1m/min（4）切削工時(shí)Tm=(L+L

17、1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min） 由于下一道工序是鉆孔，所以留下20mm的臺階，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3. L2=0. L3=0l 鉆孔、擴(kuò)孔、倒角 （1）鉆孔鉆頭選擇：鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨具刃，刀具材料YG8,鉆頭參數(shù)：20 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表281確定f=0.40.8mm、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量： ,當(dāng)b210MPa 020.5mm 可確定f=0.75。 按C3163-1車床說明書取 f=0.62mm/n.、 決定鉆頭磨

18、鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命，當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min.、切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表282切削速度公式V=(CVd0zv/Tmapxvfyv)kv CV=22.2 Zv=0.45 Xv=0 yv=0.3 m=0.2確定修正系數(shù)：KTV=1.0 KMV=1.0 KWV=0.8 Ktv=1.0 kov=1.2 klv=1.0 kapv=1.0=21m/minn=1000V/D=334.4n/min 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/min和400n/min 取280n/min取n=280m/min. 實(shí)際=17 m/min 、 基本工時(shí)，Tm=L/nf=(80

19、+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2）、擴(kuò)孔刀具直徑do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。 由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間，n和f都不變，所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動進(jìn)給。（3）、倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進(jìn)給。檢驗(yàn)機(jī)床功率 可以查出當(dāng)160245HBS2.80.641min3.4kw按C車床說明書主電機(jī)功率11可見比小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功

20、率檢驗(yàn)按有關(guān)手冊當(dāng)21 0.64 查得轉(zhuǎn)矩61.8N.M功率公式:CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C車床說明書主電機(jī)功率11可見C比小得多，所以機(jī)床功率足夠，所用切削用量符合要4.2 工序二：拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm拉削速度： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表321 灰鑄鐵硬度大于180HBS，拉刀速度分組：二，花鍵孔表面粗糙度為1.6，拉削速度范圍：4.53.5v=0.06m/s(3.6m/min)拉削進(jìn)給量： 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表323，拉刀型式矩形齒花鍵拉刀，灰鑄鐵 f=0.040.1切削工時(shí) 未知拉刀長度公

21、式： t=Zblk/1000vfzZ式中： Zb 單面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm)； L 拉削表面長度，80mm； 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2； k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，Z=l/p； P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/127其本工時(shí) Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)4.3 工序三：粗銑，半精銑B面加工要求：粗銑B面，半精銑B面，Ra=3.2。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗

22、銑 加工余量3mm機(jī)床 ：X62W加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm1. 粗銑1) 選擇刀具 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊銑削寬度ae5mm時(shí)。直徑為do=50mm故齒數(shù)，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀銑刀幾何參數(shù) rn=10ao=16 2) 切削用量 本道工步切削寬度ac30.8，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表3013，銑床功率510KW，工藝系統(tǒng)剛度為 中，鑲齒銑刀，加工材料為灰鑄鐵，可選擇粗銑時(shí)每齒進(jìn)給量af=0.20.3mm/z3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm，刀具壽命 T=120min4) 確定切削速度V

23、cZ=8, aP=40-70mm, ac=30.8, fz=f/z=0.07501mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160

24、r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min 實(shí)際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 機(jī)床功率： 當(dāng)Vc=71m/min ae=3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)：故Pct0.8,根據(jù)X62W型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.50.75=5.63kw 故PccPcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/

25、z6) 基本工時(shí)Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+=14mm2. 半精銑1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留半精銑的加工余量為1，所以本道工步切削寬度ae1mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表3013得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.51.2mm/r就能滿足要求，但考慮到X62W功率為7.5kw，機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.6mm/r3）決定切削速度Vc、可根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)

26、=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+=14mm4.4 工序四： 銑削8+0.030mm槽 加工工件尺寸：8+0.030mm , 長度L=40mm 加工要求：高速鋼直齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液冷卻機(jī)床：X62W1) 選擇刀具

27、：由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfz

28、xyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X

29、62W型銑床說明書選選Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z5) 機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62

30、W型銑床說明書，功率足夠。6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+=14mm4.5 工序五： 銑寬為180+0.12mm槽加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬180+0.12mm，長L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23，ap=10mm，1) 選擇刀具銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 選擇銑削用量由于槽的寬度為18mm,

31、故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中4）確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量：決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KT

32、v=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40

33、+20)X2/150=0.8（min） L1+=20mm i=2(走兩次)4.6 工序六： 磨18mm槽保證尺寸18mm 1) 選擇砂輪。見切削手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為GZ46KV6P35040127其含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為46#，硬度為軟2級。 平型砂輪，其尺寸為16640（DdH）。2) 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機(jī)床說明書)，v砂=2.5m/s進(jìn)給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm3) 切削工時(shí)。當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí) Tm=(L+y+)i K/50=3.1min 最后，將以上各個(gè)工序切削用、

34、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一起填入機(jī)械加工工藝卡片中，見附后表。5 夾具設(shè)計(jì)5.1 任務(wù)的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動成本，需要設(shè)計(jì)專用夾具。B本次設(shè)計(jì)的工序是加工47x40的端面，本夾具將用于立式銑床，刀具為高速端銑刀。5.2定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算加工75x40的端面，在給定的零件中，對本步加工的位置公差并未提出具體的要求，但也要保證一定的同軸度誤差使壁厚均勻。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。未標(biāo)注公差認(rèn)為IT12精度，故40外圓直徑公差T=0.25mm.（1）定位方案的確定：1 判斷應(yīng)該限制的自由度根據(jù)工序簡圖所示坐標(biāo)系及加工要求，應(yīng)限制工件

35、的四個(gè)自由度，分別為y軸的旋轉(zhuǎn)、位移和z軸的旋轉(zhuǎn)、位移。X軸方向上的轉(zhuǎn)動及移動及自由度不予限制。2 選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)應(yīng)以40外圓為基準(zhǔn)，與工序基準(zhǔn)重合。3 選擇或設(shè)計(jì)定位元件定位簡圖：（2）定位元件及裝置設(shè)計(jì) 對于定位元件，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)為外圓，故選擇長V型塊作為定位元 件。至于使用的V型塊個(gè)數(shù)，應(yīng)使用2個(gè)V型塊進(jìn)行定位。一個(gè)位固定長V型塊，它主要限制了y軸的旋轉(zhuǎn)、位移和z軸的旋轉(zhuǎn)、位移四個(gè)自由度，保證了孔的尺寸精度，另一塊為滑動長V型塊，防止過定位的形成。具體的示意圖如下圖所示：（3）定位誤差的分析計(jì)算一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的

36、不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對工序基準(zhǔn)的誤差。形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm， ，。已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。5.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）夾緊方案的確定 本夾具采用右端面支承定位及固定V型塊定位，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動活動V型塊夾緊（2）夾緊力大小的分析計(jì)算 1 確定夾緊力的作用方向和作用點(diǎn) 2估算夾緊力的大小1） 計(jì)算切削力，由金屬切削原理及刀具P120查得：材料HT200，刀具為高速鋼時(shí)，把數(shù)據(jù)代入公式可得：Ff =

37、3360 N,由金屬切削原理及刀具P120查得：材料HT200，刀具為高速鋼時(shí)，把數(shù)據(jù)代入公式可得： 2）估算夾緊力由扭矩M=33 可得，F(xiàn)=412.5N，由機(jī)械制造工藝學(xué)P276表6-2可知 故 FN=2063.5N , 則 Fj=2916N 實(shí)際夾緊力 其中安全系數(shù) 由機(jī)械工藝手冊查得：基本安全系數(shù) 加工性能為粗加工刀具為高速鋼麻花鉆，刀具材料為HT200 切削性能為連續(xù)切削 夾緊方式為手動夾緊 夾緊時(shí)手柄位置操作方便 工件與支撐面接觸點(diǎn)確定 ，對于螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，由金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊P485可查得，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的所需夾緊轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式為：式中T為應(yīng)加在螺旋夾緊機(jī)構(gòu)上的夾緊轉(zhuǎn)矩，Q為夾緊

38、力，r為螺紋的平均半徑，為螺紋升角，本裝置中的快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺紋升角為4.5度，摩擦角一般取10度，f1為支撐表面摩擦系數(shù)，為計(jì)算力臂，由于支承釘與活動V型塊為點(diǎn)接觸。故為0，通過計(jì)算可得：故工人所施加的力 一般工人所能扳動的力為300N，手柄長為150mm，故工人所能施加的轉(zhuǎn)矩為，故此裝置設(shè)計(jì)合理。力矩施加示意圖如下圖示：（3）夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)本夾具采用固定V型塊定位，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動活動V型塊夾緊.5.4 夾具操作及維護(hù)簡要說明本夾具用在立式銑床銑47x40端面，工件以40外圓為定位基準(zhǔn)，在底面支撐板，固定V型塊及活動V型塊共同作用下實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，旋動右側(cè)螺旋夾緊裝置推動活動v型塊即可夾緊工件。結(jié) 論本次設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，這次設(shè)計(jì)使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。這次設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識。通過此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我們在基本理論