CA6140車床撥叉(831005)課程設(shè)計(jì)說明書

1、廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì)本科生課程設(shè)計(jì)ca6140車床撥叉 (831005) 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名所在專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化所在班級(jí)機(jī)電 1101 學(xué)號(hào)201011411129 指導(dǎo)教師譚光宇職稱教授副指導(dǎo)教師職稱答辯時(shí)間2013 年 7 月 12 日目錄目錄設(shè)計(jì)總說明 . i前言 . 錯(cuò)誤!未定義書簽。1 零件工藝性分析 . 11。1 零件的作用 . 11。2 零件的工藝分析 . 錯(cuò)誤!未定義書簽。2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì). 22。1 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 . 22。1。1選擇毛坯 . 22。1.2確定毛坯的機(jī)械加工余量及尺寸確定 . 22。1.3繪制毛

2、坯簡(jiǎn)圖 . 32.2定位基準(zhǔn)的選擇 . 3 2。2.1粗基準(zhǔn)的選擇 . 32。2。2精基準(zhǔn)的選擇 . 32.3各表面加工方案的確定 . 3 2。4加工階段的劃分. 4 2。5工序的集中與分散 . 4 2.6制定工藝路線 . 4 3 確定機(jī)械加工余量和工序尺寸. 64 夾具設(shè)計(jì) . 15 4。1夾具體設(shè)計(jì)前言. 154. 2 問題的提出 . 16 4.3夾具體設(shè)計(jì) . 16總結(jié) . 18鳴謝 . 19參考文獻(xiàn) . 20設(shè)計(jì)總說明i 設(shè)計(jì)總說明一、設(shè)計(jì)題目與要求 ca6140車床撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì). 年產(chǎn)量為 5000 件（大批生產(chǎn)） ，零件由指導(dǎo)教師指定 .( 零件參考圖附后）

3、二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 , 畫零件圖；2確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖；3制定零件的機(jī)械加工工藝路線, 填寫機(jī)械加工工藝過程卡；4對(duì)指定工序 , 選擇機(jī)床及工、 夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量 , 填寫工藝過程卡；5對(duì)指定工序進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫夾具裝配圖；6對(duì)夾具的一個(gè)零件設(shè)計(jì)零件圖；7編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書三、進(jìn)度安排6.21 上午 10 點(diǎn)指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)。明確設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書和指導(dǎo)書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊(cè)。7。1 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫出零件圖; 確定毛坯的制造方式 , 繪制毛坯簡(jiǎn)圖 . 7。3 制定機(jī)械加工工藝路線

4、，選擇定位基準(zhǔn). 選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差, 確定切削用量 . 7.5 填寫工藝過程卡，填寫工序卡。7.7 確定夾具設(shè)計(jì)方案，選擇定位元件, 計(jì)算所需夾緊力，選擇夾緊方案. 7。8 繪制夾具裝配圖 . 整理設(shè)計(jì)說明書。7。11 繪制夾具零件圖。7。12 答辯。四、設(shè)計(jì)工作要求提交: 1零件圖 1張（a4a3）2毛坯圖 1張（a4a3）設(shè)計(jì)總說明ii 3機(jī)械加工工藝過程卡 1張4機(jī)械加工工序卡 1張5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張（a1a0) 6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張（a3a1,夾具體零件）7課程設(shè)計(jì)說明書 1份，參考廣東海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書撰寫格式關(guān)鍵詞：機(jī)械加

5、工工藝；夾具設(shè)計(jì)；裝配圖；零件圖; 設(shè)計(jì)說明書前言通過機(jī)械加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體（如機(jī)械精度設(shè)計(jì)與質(zhì)量保證、 機(jī)械設(shè)計(jì)、 金屬切削機(jī)床、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！在些次設(shè)計(jì)中我主要是設(shè)計(jì)ca6140撥叉的銑床夾具。我希望能夠通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析能力，解決問題的能力，在此次課程設(shè)計(jì)之中，我查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，在此表示感謝！通過工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì), 我

6、掌握了：1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)所學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法, 培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力3、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì), 學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法. 通過自己親手設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練 , 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。4、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程, 學(xué)會(huì)使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會(huì)繪制工序圖、夾具總裝圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等. 增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì)ca6140車床撥叉

7、 (831005 ）機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)電一體化，學(xué)號(hào):201011411129， 姓名: 張嘉祺指導(dǎo)教師：譚光宇（教授）課程設(shè)計(jì)說明書1零件工藝性分析1.1零件的作用題目給定的零件是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(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為 18+0.0120mm 的槽尺寸精度要求很高， 因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(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該 撥 叉的 全 部 技 術(shù) 要求 列 如 下表 ：項(xiàng)目公差等級(jí)偏差

8、（ mm) 粗糙度 ra 定位基準(zhǔn)? 25 的六齒方花鍵孔it7 +0。023 0 1.6 花鍵孔中心線? 22 的花鍵底孔it12 +0。28 0 6。3 花鍵孔中心線兩端的 2*150倒角6。3 花鍵孔中心線尺寸 8 的槽it9 +0。03 0 1.6 花鍵孔中心線尺寸 18 的槽it6 +0.012 0 3。2 花鍵孔中心線尺寸 6 的花鍵槽寬it9 +0。06 +0.03 3。2 花鍵孔中心線廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 2 由上表分析可知 , 可以加工撥叉右端面； 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

9、，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. 2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖2.1.1選擇毛坯確定毛坯種類：零件材料為ht200.考慮零件在機(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 ,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) ,故選擇鑄件毛坯 .查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè) 324頁表 155 選用鑄件尺寸公差等級(jí)ct9 級(jí)。采用鑄造，撥叉屬于輕型機(jī)械產(chǎn)品類型， 產(chǎn)量 5000 件，按理應(yīng)部分采用金屬模鑄造,但多適合于有色金屬材料， 因而在此選擇機(jī)械砂型鑄造。2.1.2確定毛坯的機(jī)械加工余量及尺寸確定1) 右端面的加工余量： 上端面有 30。8m

10、m 的加工余量， 足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除2) 矩形花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心, 故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為22 0+0。28，見零件圖 , 參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表 3-59 確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm, 擴(kuò)孔21mm ，拉花鍵 ，花鍵孔要求以外徑定心 : 拉削時(shí)加工余量參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)取 2 =1mm 3) 上端面的加工余量 . 此工序分 2 個(gè)工步， 1、粗銑上端面 2、精銑上端面。精加工余量為0。2mm ，粗銑加工余量為 2.8mm 廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 3 2.1.3繪制毛坯簡(jiǎn)圖圖 1.1 毛坯圖2.2定位基準(zhǔn)的選擇2.2.1粗基準(zhǔn)

11、的選擇粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于右端面，所以以40 的外圓表面的粗基準(zhǔn)。2.2.2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,以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。2.3各表面加工方案的確定根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-10 和表 111，確定各表面加工方案，如下表所示。廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 4 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度raum 加工方案?jìng)渥?0x28 表面it8 3.2 粗銑半精銑表 111 右端面it8 3.2 粗車半精車表 1-11 兩端的 2*1

12、50倒角6。3 锪倒角表 110 尺寸 8 的槽it9 1。6 銑削表 1-11 尺寸 18 的槽it6 3。2 粗銑-精磨表 111 ?25 花鍵孔it9 3.2 拉削表 1-8 ? 22 的花鍵底孔it12 6.3 鉆孔擴(kuò)孔表 1-10 2.4加工階段的劃分在選定撥叉各表面加工方法后，就需進(jìn)一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置 , 這就涉及加工階段劃分方面的問題. 對(duì)于精度要求較高的表面， 總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個(gè)階段是對(duì)整個(gè)加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。該撥叉的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、精加工階段。在粗加工階段，首先以 40 的外圓

13、表面為粗基準(zhǔn)將精基準(zhǔn)右端面(a 面）準(zhǔn)備好，使后續(xù)都可采用精基準(zhǔn)定位加工 , 保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉b面（28 x 40平面） 。在精加工階段 , 完成撥叉 ?22孔的鉆、擴(kuò)加工并進(jìn)行花鍵槽的拉削加工；進(jìn)行撥叉 ?18的磨削加工；進(jìn)行b面的精銑；銑 b面尺寸為 8 的槽。2.5工序的集中與分散工序的集中與分散是確定工序內(nèi)容多與少的依據(jù)，它直接影響整個(gè)工藝路線的工序數(shù)目及設(shè)備、工裝的選用等。由于本次加工的撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，確定選用工序集中的原則組織工序內(nèi)容,一方面可以采用萬能、通用機(jī)床配以專用夾具加工,以提高生產(chǎn)效率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù),有利于保證各加工

14、表面之間的相互位置精度，并可以縮短輔助時(shí)間。2.6制定工藝路線制定工藝路線的出發(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)要廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 5 求能得到合理的保證, 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)成本盡量降低 . 方案一：工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具定位基準(zhǔn)量具1 粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15倒角ca6140臥式車床車到、 鉆頭、擴(kuò)孔鉆游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺2 銑削槽 40x28面x62w 臥式銑床標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀花鍵底孔中心軸線游標(biāo)卡尺3

15、 銑削mm 的槽x62w 臥式銑床高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級(jí)k8）花鍵底孔中心軸線、右端面塞規(guī)、深度游標(biāo)卡尺4 銑削mm 的槽x62w 臥式銑床銑刀花鍵底孔中心軸線、右端面塞規(guī)、深度游標(biāo)卡尺5 拉花鍵l66110 拉床拉刀撥叉右端面塞規(guī)、內(nèi)徑千分尺6 去毛刺鉗工臺(tái)7 熱處理淬火機(jī)8 清洗清洗機(jī)9 檢驗(yàn)塞規(guī)、百分表、游標(biāo)卡尺方案二：工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具定位基準(zhǔn)量具1 粗、 精車撥叉右端面ca6140臥式車床車刀游標(biāo)卡尺2 鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端 15倒角z535立式鉆床鉆頭、擴(kuò)孔鉆、锪刀?40 外圓柱面游標(biāo)卡尺廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 6 3 拉花鍵l66110 拉床拉刀撥

16、叉右端面卡規(guī)4 銑削槽 40x28面x62w 臥式銑床標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀花鍵底孔中心軸線游標(biāo)卡尺5 銑削mm 的槽x62w 臥式銑床高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級(jí)k8）花鍵底孔中心軸線卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺6 銑削mm 的槽x62w 臥式銑床銑刀花鍵底孔中心軸線卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺7 去毛刺鉗工臺(tái)8 熱處理淬火機(jī)9 磨削mm 的槽m7120a 臥軸矩臺(tái)平面磨床砂輪花鍵底孔中心軸線卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺10 清洗清洗機(jī)11 檢驗(yàn)塞規(guī)、百分表、游標(biāo)卡尺方案分析：上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序；如此一來方案中2、3、4三道工序的工序基準(zhǔn)很難對(duì)工件進(jìn)行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后

17、邊，這樣，方案二中的3.4.5 道工序很容易對(duì)工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和下低面作為 3。4。5 道工序的定位基準(zhǔn)。此外，方案二中多了兩道工序，能提高加工表面的精度和質(zhì)量，因?yàn)閙m 槽與滑移齒輪接觸，其表面硬度及質(zhì)量要求較高，而經(jīng)熱處理后表面能達(dá)到較高的硬度, 此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，所以采用方案二比較合理。3確定機(jī)械加工余量和工序尺寸工序 i: 車削撥叉右端面加工條件 : 工件材料 : 灰口鑄鐵 ht200 。b=145mpa 。鑄造 . 加工要求：粗、半精車a面并保證 28mm 的工序尺寸 ,ra=3.2 m 機(jī)床：車床 ca6140 刀具：硬質(zhì)合金刀具 (yg6

18、） 。 參數(shù)為： r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 kr=90 n=15 計(jì)算切削用量 : （1）已知長(zhǎng)度方向的加工余量為30.8mm .實(shí)際端面的最大加工余量為3。8mm .廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 7 故分二次加工（粗車和半精車 ) 。 長(zhǎng)度加工公差 it 級(jí) 取0。 46 mm （方向：入體方向）（2）進(jìn)給量、根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) （第 3 版）表 1。4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm 25mm, mm 時(shí)，以及工件直徑為 60mm 時(shí)（由于凸臺(tái) b面的存在所以直徑取 60mm) ?=0.60。8mm/ 。按 ca6140車床說明書取?=0.6 1 mm/n.

19、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=0.61 0.8=0。488 mm/按 ca6140車床說明書?0。48（3）計(jì)算切削速度 . 按切削簡(jiǎn)明手冊(cè)表1。27 ，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 t=60min) v=cv/(tmap xvf yv) kv 其中：cv=158 xv=0 。15 yv=0.4 m=0。2 修正系數(shù) ko見切削手冊(cè)表 1.28 kmv=1 。15 kkv=0。8 kkrv=0.8 ksv=1。04 kbv=0.81 所以 vc =158/( 600。220。150。530.4) 1。150.8 0.8 0。810.97 =46.9

20、(m/min) (4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229 。8（r/min ）按 ca6140 車床說明書200 r min所以實(shí)際切削速度v=40.8m/min （5）切削工時(shí) , 按工藝手冊(cè)表6.2 1 tm=(l+l1+l2+l3 ） /nw x f=0。 33 （min）（其中 l=(65-0 ） /2=32。 5 l1=3 、l2=0、l3=0）輔助時(shí)間 :0.33 x0.15=0.0495(min）其他時(shí)間： (0。33+0。0495）x0。09=0.0342（min）總工時(shí)： 0。33+0.0495+0.0342=0.4137 （min）精車右端面 : （1）已

21、知粗加工余量為0。3mm 。(2）進(jìn)給量 f. 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1。6，f=0。150.25mm/r 按 ca6140 車床說明書 , 0。16 mm/r 計(jì)算切削速度按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1。27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 t=60min) v =cv/（tmap xvf yv） kv 廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 8 =158/( 600。220。150。16 0。4） 1。150.8 0。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 ca6140車床說明書，取 nw=400(r/m

22、in ）實(shí)際切削速度 v=57.1m/min （4) 切削加工時(shí)，查工藝手冊(cè)表6.2-1 tm=(l+l1+l2+l3 ）/nwxf=22 。5/400 x0.16=0 。35（min） 由于下一道工序是鉆孔，所以留下?22mm 的臺(tái)階 , 所以 l=（65-20）/2=22.5mm l1=3.l2=0. l3=0 輔助時(shí)間： 0。15 x0.35=0.0525(min) 其他時(shí)間： 0.09 x(0 。35+0。0525）=0。0362（min）總時(shí)間 :0 。35+0。0525+0.0362=0。4387（min）工序 ii ： 鉆、擴(kuò)花鍵孔 , 锪 15倒角1、鉆花鍵底孔：（1）鉆頭選擇

23、：查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2。2 得：鉆頭幾何形狀為（表2。1 及表 2.2) ：雙錐、修磨橫刃、棱帶，鉆頭參數(shù): 21 =28，2=118，2=70，b=4。5mm ，ao=11, =65，b=2。5mm ，l=4mm 。根據(jù)零件的生產(chǎn)類型和加工要求由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程p47表 34；選用鉆頭直徑為 d=21.00mm ，莫氏錐柄號(hào)為 2 的莫氏錐柄麻花鉆, 材料為高速鋼。（2）確定進(jìn)給量根據(jù)表切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 2-9 結(jié)合機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程p85表 4-8 的 z535主要技術(shù)參數(shù)及表410 立式鉆床進(jìn)給量和p107頁表 5-22, 確定 f=1.3mm/r (3）

24、確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.21，當(dāng) d=21mm 、取鉆頭最大磨損量取1。0mm, 壽命 t=75min。(4）確定切削速度由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) ，表 2。15 得 =20m/min n=1000v/d=303.2 r/min 由 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程p86表 4-9 的鉆床技術(shù)資料得 :取 275 r/min 則實(shí)際 =18。14 m/min （5）基本工時(shí)計(jì)算tm=l/nf=(80+10)/ （275x0。3)=1.091 (min）廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 9 入切量及超切量由表2.29。 查出 +=10mm 輔助時(shí)間 :0.15 x1 。09

25、1=0。164（min) 其他時(shí)間 :0.09 x （0.164+1。091）=0。113（min) 總時(shí)間 :0 。113+0.164+1。091=1.368(min ）2、擴(kuò)花鍵孔：（1)擴(kuò)孔鉆選擇刀具直徑 d=22.00mm ；刀具幾何參數(shù)與鉆孔時(shí)的鉆頭相同。由于鉆孔和擴(kuò)孔直徑相差不大，為了節(jié)省停鉆和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間，所以n 不變，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程p108表 5-25; 進(jìn)給量 f 調(diào)整為 0.96mm/r；所以工序工時(shí)為：tm=0 。3159 min 3、锪倒角 : 刀具： 150錐柄錐面锪鉆。刀具材料為：高速鋼檢驗(yàn)機(jī)床功率按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1 。2可以查出

26、當(dāng)160245hbs 2.8 0.6 41min 3。4kw 按 z535 車床說明書主電機(jī)功率 4.5 可見比小所以鉆床功率足夠所用切削用量符合要求根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.21 確定進(jìn)給量為 f =0 。28mm/min 主軸轉(zhuǎn)速仍設(shè)為 200r/min 。工序 iii ： 拉花鍵孔加工要求：拉花鍵，保證花鍵尺寸 mm 及花鍵的長(zhǎng)度l=80mm ，保證花鍵底面的表面粗糙度為1。6，兩側(cè)面的表面粗糙度為3。2. 刀具材料： w18cr4v 高速鋼 . 選擇機(jī)床 : 選用 l66110 拉床. 刀具: 查選用齒數(shù)為 6, 、外徑為 25mm 、內(nèi)徑為 22mm 、鍵寬為 6mm 的專用拉刀。

27、單面齒升，根據(jù)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm ，廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 10 拉削速度： v=0。06m/s（3。6m/min）切削工時(shí)： t=zbl k/1000vfzz 式中： zb單面余量 1。5mm （由 22mm 拉削到 25mm ）; l 拉削表面長(zhǎng)度 ,80mm ；考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)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=6; 所以，拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12 6 基本工時(shí) tm=1.5801.2 1.4/1000 3。 60。 0

28、66=0.12 （min）輔助時(shí)間： 0。15 x0.12=0.018 （min）其他時(shí)間： 0.09 x （0.12+0。018）=0。013（min）總時(shí)間： 0.12+0。018+0.013=0。151（min) 工序 iv: 粗銑, 精銑 b面。加工要求 : 粗銑 b面，精銑 b面，ra=3 。2。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑加工余量 3mm 機(jī)床 : 62w 加工工件尺寸：寬度： 40mm 長(zhǎng)度： 28mm 1、 粗銑（1）選擇刀具根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3。1 銑削寬度 ae5mm 時(shí)。由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀 , 銑刀幾何參數(shù) (表 3。2）為 z=8 ，rn=10，ao=16（2）切削

29、用量留精銑的加工余量為0.2, 所以本道工步切削寬度ac2.8 0。8，由于加工表面精度要求ra=3.2 um.根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.5mm/r就能滿足要求 , 但考慮到 62w功率為 7。5kw，機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和62w銑床說明書 , 結(jié)合機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程p91 頁表 419 和表 420 ，確定進(jìn)給量為95mm/min （3）選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)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=120min. （4）決定切削速度vc 廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 11 可

30、根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.9 確定:z=8，ap=4070mm ，ac=2.80.8 ，fz=f/z=0.0750。1（mm/z) 由公式： vc=（cvdoqv)/(tm apxvfz yvaeuvzpv）式中： cv=20,qv=0.7,xv=0 。3,yv=0.2 ，uv=0.5，pv=0.3，m=0.25,km=1 。12，ksv=0.8,ktv=0。82, 由公式得： kv=kmksvktv=1 。120。80.82=0.73472 vc=23。7m/min n=1000v/d=(100023。7)/(3.1450）=151（r/min ）根據(jù) x62w 型銑床說明書選 n=150r

31、/min vc=3。 14nd/1000=(150 3。 1450） /1000=23。 55 m/min vf=nf=150 x0 。6=95mm/min 選 vf=95mm/min 實(shí)際 fz=vf/ （nz)=0。0792mm/z （5）機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.20 當(dāng) vf=95m/min，ae=2.8mm,ap=41mm，fz=0.08mm/z，則 pc=0.8kw 。切削功率的修正系數(shù)：故pct=1.0 ，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 pcpcm 因此所決定的切削用量可以采用。ae=2.8mm ，vf=95m

32、m/min ，n=150r/min ，vc=23。55m/min,fz=0 。08mmm/z 。（6）基本工時(shí)根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3。5 tm= （l+l1+)/vf=(28+14 ）/95=0.442 （min) 其中： l1+=14mm 輔助時(shí)間： 0。442 x0.15=0 。0663（min）其他時(shí)間： 0。09 x （0.442+0.0663 ）=0.0457（min）總時(shí)間： 0。442+0.0663+0.0457=0.554(min ）2、 精銑（1）選擇刀具廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 12 所用刀具與上道工步所用為同一把刀. （2）切削用量精銑的加工余量為0。2,

33、 所以本道工步切削寬度 ae 0。2mm, 為了節(jié)省調(diào)整時(shí)間和輔助時(shí)間等，除進(jìn)給量調(diào)整為0。32mm/r外其他切削用量參數(shù)同上工步。（3）決定切削速度vc 可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.9 確定 ac=0.2mm, vc=（cvdoqv)/ （tmapxvfzyvaeuvzpv）=33.1m/min n=1000v/d=（1000 x33。1)/ （3。14x50)=211r/min 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程p91頁表 4-19, 取 n=235r/min vf=nf=2350。32=75.2 mm/min fz=vf/ （nz）=0.04 mm/z （4）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù)切削用

34、量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3。5 tm=(l+l1+ ）/vf= （28+14）/75.2=0.559 （min）式中 l1+=14mm. 輔助時(shí)間： 0.559 x0 。15=0。0838（min) 其他時(shí)間： 0.09 x （0.559+0。0838）=0。0578（min）總時(shí)間 :0 。559+0。0838+0.0578=0.700（min）工序：銑削mm 槽加工工件尺寸：mm , 長(zhǎng)度 l=40mm 加工要求：高速鋼w18cr4v 錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級(jí)k8）加工余量 8 用乳化液冷卻機(jī)床： x62w （1）選擇刀具 : 由加工尺寸公差 00.03 . 所以銑刀精度為精密級(jí)k8 銑刀參數(shù) :l=8

35、mm d=63 d=22 d1=34 ro=15 ao=12an=6z=16 （2）選擇切削量由于槽的深度為 8mm, 故一次走完， ae=8mm ，ap=8mm 由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表56 確定銑刀的每齒進(jìn)給量=0。0150.01mm/z 現(xiàn)取 fz=0.015mm/z （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 13 指導(dǎo)教程表 5-9，得后刀面最大磨損限度為0。15-0。2mm ， 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8 確定刀具壽命 :=120min. （4）決定切削速度 vc、由金屬加工工藝人員手冊(cè)表10106 高速鋼銑刀切

36、削用量的公式：vc=（cvd qv)/ （tm ) kv 其中 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，=0.82，kv=km ksv=1.12x0。8x0.82=0.79 代入式得: vc=（cvd qv）/(tm） kv 71.62m/min n=1000vc/d=1000 71。62/ （3.14 63)=362。02r/min 根據(jù) x62w 型銑床說明書選=375r/min 實(shí)際速度 vc=d/1000=74.2m/min 選 vfc=x16=375x0.015x16=90mm/m

37、in 根據(jù) x62w 型銑床說明書選用vf=90mm/min 。fzc=vf/ （ _（)（） _(）() （5)機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3。28 公式圓周力 fc =(cfapxffzyfaevfz/dafnwf)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/dqfnwf)kfc =(30 x81x0.0150.65x80.83x16/630.83x7100）x1.28 =59 。0 n m=fcd/2103=1。86n ?

38、 m pc=fcvc/1000=59x74.184.38kw 根據(jù) x62w 型銑床說明書，功率足夠。（6)基本工時(shí)計(jì)算根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3。5 tm=(l+l1+ )/vf= （40+14)/90=0.6 （min）其中： l1+=14mm 廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 14 輔助時(shí)間 :0 。6 x0 。15=0。09(min）其他時(shí)間 :0.09 x （0。6+0.09）=0。062（min) 總時(shí)間： 0.6+0。09+0。062=0。752（min）工序 vi：銑 mm 槽加工要求：用乳化液冷卻, 加工工件尺寸，寬180+0.12mm ，長(zhǎng) l=40mm 。加工余量：

39、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=15，ao=12，an=6，z=24。（2）選擇銑削用量由于槽的寬度為18mm ， 故二次走完 ,ae=23mm ，ap=10mm 。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 3.3 確定 f=0 。5mm/r，現(xiàn)取 f=0。8mm/r ，fz=0。5/24=0.02mm/z. （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命: 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明

40、手冊(cè)表3。7，得最大磨損量為 0.5 ，由表 3.8 確定刀具壽命： t=100min （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(jiǎn)明手冊(cè)3.27 的公式vc=（cvdoqv)/ （tmapxvfzyvaeuvzpv）kv式中：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=km ksvktv=1.120.80。82=0。79 vc=（cvdoqv)/(tmapxvfzyvaeuvzpv)kv=98.6m/min n=1000vc/do=1000

41、98.6/3.14 100=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。廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 15 根據(jù) x62w 型銑床說明書選選vf=150mm/min fzc=150/300 24=0。020mm/z （5) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5 tm=(l+l1+ )i/vf= （40+20）2/150=0。8 （min） ，l1+=20mm i=2( 走兩次 ) 。輔助時(shí)間： 0.8 x0.15=0.12（min

42、) 其他時(shí)間 :0 。09 x(0 。8+0。12）=0.083（min）總時(shí)間： 0.8+0.12+0 。083=1。003（min）工序 vii: 去毛刺在鉗工臺(tái)上去除工件在前面工序中出現(xiàn)的毛刺。為后面的精加工做準(zhǔn)備. 工序 viii ：熱處理在淬火機(jī)等設(shè)備上將mm 槽兩端面進(jìn)行局部淬火、 低溫回火 . 提高其表面機(jī)械性能工序 ix：磨 mm 槽加工要求 : 保證尺寸 mm (1）選擇砂輪由切削手冊(cè)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(jí)。 平型砂輪 , 其尺寸為 (dd

43、h）=16640. (2）切削用量的選擇砂輪轉(zhuǎn)速 n砂=3000r/min,v砂=2。5m/s 進(jìn)給量 f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm （3)切削工時(shí)。當(dāng)加工 1 個(gè)表面時(shí)：tm=(l+y+ ) i k/50=3 。1min 輔助時(shí)間 :0.15 x3 。1=0.465(min) 其他時(shí)間： 0.09 x(3 。1+0。465）=0.321（min）總時(shí)間 :3 。1+0.321+0。465=3.886（min）工序 x：清洗工序 xi: 終檢廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 16 4夾具設(shè)計(jì)4。1 夾具設(shè)計(jì)前言經(jīng)過仔細(xì)分析決定設(shè)計(jì)銑削mm槽銑床夾具。在確定夾具設(shè)計(jì)

44、方案時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則是 : 確保工件的加工質(zhì)量；工藝性好，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單; 使用性好, 操作省力高效；定位、夾緊快速、準(zhǔn)確，能提高生產(chǎn)率；經(jīng)濟(jì)性好，制造成本低廉 . 確定最合理的設(shè)計(jì)方案。 確定定位方案 , 設(shè)計(jì)定位裝置 . 定位應(yīng)符合“六點(diǎn)定位原則 。定位元件盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件 . 確定夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊可以用手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓或其它動(dòng)力源。重點(diǎn)應(yīng)考慮夾緊力的大小、方向、作用點(diǎn)，以及作用力的傳遞方式，保證不破壞定位，不造成工件過量變形，不會(huì)有活動(dòng)度為零的“機(jī)構(gòu)”, 并且應(yīng)滿足生產(chǎn)率的要求 . 確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。定位、夾緊確定之后, 還要確定其它機(jī)構(gòu) , 如對(duì)刀裝置、導(dǎo)引元件、分度機(jī)構(gòu)

45、、頂出裝置等. 最后設(shè)計(jì)夾具體，將各種元件、機(jī)構(gòu)有機(jī)地連接在一起。 夾具精度分析 . 在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上， 標(biāo)注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度 , 然后計(jì)算定位誤差 , 根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗(yàn)所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理 . 否則應(yīng)采取措施 （如重新確定公差、更換定位元件、改變定位基準(zhǔn)，必要時(shí)甚至改變?cè)O(shè)計(jì)方案) ，然后重新分析計(jì)算 . 夾具夾緊力分析 . 首先應(yīng)計(jì)算切削力大小, 它是計(jì)算夾緊力的主要依據(jù)。通常確定切削力有以下三種方法：由經(jīng)驗(yàn)公式算出；由單位切削力算出 ; 由手冊(cè)上提供的諾模圖 （如 m p-n圖）查出。根據(jù)切削力、 夾緊力的方向、 大

46、小,按靜力平衡條件求得理論夾緊力。 為了保證工件裝夾的安全可靠， 夾緊機(jī)構(gòu)（或元件）產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力 , 一般應(yīng)大于理論夾緊力。4。2 問題的提出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量, 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 , 需要設(shè)計(jì)專用夾具廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 17 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商 , 決定設(shè)計(jì)第 5 道工序銑寬為mm 槽的銑床夾具。本夾具將用與 x62w 臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對(duì)工件進(jìn)行加工。本夾具主要用來銑寬為mm的槽，由于采用寬為mm的精密級(jí)高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削, 所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度4。3 夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，

47、寬為 80+0.03mm 的槽, 其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面(a）為定位基準(zhǔn) . 因此選用工件以加工右端面(a）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn) . 2切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀，?63mm ， z=16 fz=cpt0。83sz0.65d-o.83bzkp ( 見切削手冊(cè) 3-56 表) 解得 ：fz 200(n)其中：cp=52， t=8mm, sz=0 。015mm/z ， b=8mm ， d=63mm ， z=16, kp=（hb/198）0.55 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù). 安全系數(shù) k= k1k2k3k4 水平切削分力 fh=1 。1 fz =220 （n) 垂直切削分力 fv=0。3 fz=60(n)其中： k1 為基本安全系數(shù) 1。5 k1 為加工性質(zhì)系數(shù) 1。1 k1 為刀具鈍化系數(shù) 1.1 k1 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1 f=kfh =1 。5 _d_dd_? _實(shí)際加緊力為 wk= /=268_d_dd_廣東海洋大學(xué)2010 屆本科生課程設(shè)計(jì) 18 其中：和分別為推桿 26 與螺桿 24 間的距離和壓塊 17 中心與螺桿 24間的距離，=80,=105。選用管接式耳座氣缸（氣壓p為 0.4mpa 、缸徑為 50mm ） ，查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 2-3-1得，該氣缸產(chǎn)生的推力為：p=750n