831005撥叉設(shè)計說明書

1、課程名稱：機械制造工藝學(xué) 題 目：CA6140車床撥叉（831005）機械加工 工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計 學(xué) 院 機械制造及自動化工程學(xué)院 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專業(yè)層次 班 級 任課教師 年 月 日目 錄摘要1一、零件工藝性分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析21.3零件的尺寸圖32.機械加工工藝規(guī)程設(shè)計32.1確定毛坯、繪制毛坯簡圖3 選擇毛坯3 確定毛坯的機械加工余量及尺寸確定3 繪制毛坯簡圖42.2定位基準(zhǔn)的選擇4 粗基準(zhǔn)的選擇4 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇42.3各表面加工方案的確定42.4加工階段的劃分52.5工序的集中與分散52.6制定工藝路線53.確定機械加工余量和工序尺寸74.

2、夾具設(shè)計134.1夾具體設(shè)計前言134. 2問題的提出144.3夾具體設(shè)計及計算144.4夾具裝配圖15總結(jié)16參考文獻17CA6140車床撥叉（831005）機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計課程設(shè)計說明書摘 要這次設(shè)計的是CA6140車床（831005）撥叉，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工序卡片一套以及課程設(shè)計說明書的編寫。首先我們要熟悉零件和了解其作用：它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。通過這次課程設(shè)計，了解并認(rèn)識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程

3、，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：機床撥叉；基準(zhǔn)；工藝路線；工序；夾具設(shè)計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，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作。寬度為18+0.012 0尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為18+0.012 0mm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

4、下表:表1.1項目公差等級偏差（mm）粗糙度Ra定位基準(zhǔn)25mm的六齒方花鍵孔IT7+0.02301.6花鍵孔中心線22mm的花鍵底孔IT12+0.2806.3花鍵孔中心線兩端的2*150倒角6.3花鍵孔中心線尺寸8mm的槽IT9+0.0301.6花鍵孔中心線尺寸18mm的槽IT6+0.01203.2花鍵孔中心線尺寸6mm的花鍵槽寬IT9+0.06+0.033.2花鍵孔中心線由上表分析可知，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)濟精度及機床所能達到的位置精度，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

5、可保證。1.3零件的尺寸圖撥叉831005的零件圖如圖1.1所示。圖1.1 撥叉零件圖2.機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯、繪制毛坯簡圖選擇毛坯確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。采用鑄造，撥叉屬于輕型機械產(chǎn)品類型，產(chǎn)量 8000 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，因而在此選擇機械砂型鑄造。確定毛坯的機械加工余量及尺寸確定右端面的加工余量：上端面有3±0.8mm的加工余量，此加工余量足夠保證

6、把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除。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+0.28 0，見零件圖，參照金屬機械加工工藝人員手冊表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm，擴孔21mm，拉花鍵 ，花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照金屬機械加工工藝人員手冊取2Z=1mm。上端面的加工余量此工序分2個工步：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。2.1.3繪制毛坯簡圖毛坯簡圖如圖2.1所示。圖2.1 毛坯簡圖2.2定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：因為要保證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)。精基準(zhǔn)的選

7、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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程表1-10和表1-11，確定各表面加工方案，如下表所示：表2.1項目經(jīng)濟精度表面粗糙度Raum加工方案備注40X28mm表面IT83.2粗銑半精銑表1-11右端面IT83.2粗車半精車表1-11兩端的2*150倒角6.3锪倒角表1-10尺寸8mm的槽IT91.6銑削表1-11尺寸18mm的槽IT63.2粗銑精磨表1-1125mm花鍵孔IT93.2拉削表1-822mm

8、的花鍵底孔IT126.3鉆孔擴孔表1-102.4加工階段的劃分在選定撥叉各表面加工方法后，就需進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階段是對整個加工過程而言的，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、擴加工并進行花鍵槽的拉削加工；進行撥叉

9、18的磨削加工；進行B面的精銑；銑B面尺寸為8mm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)，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度，并可以縮短輔助時間。2.6制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,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床配以專用工卡具,并盡量使工序集中

10、來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。方案一：表2.2工序號工序名稱機床設(shè)備刀具定位基準(zhǔn)量具1粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角CA6140臥式車床車到、鉆頭、擴孔鉆游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺2銑削槽40X28mm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銑削8mm的槽X62W臥式銑床高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級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18mm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)徑千分尺方案二：表2.3工序號工序名稱機床設(shè)備刀

11、具定位基準(zhǔn)量具1粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具車到、鉆頭、擴孔鉆、锪刀40mm外圓柱面游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺2拉花鍵L66110拉床拉刀撥叉右端面卡規(guī)3銑削槽40X28mm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4銑削8mm的槽X62W臥式銑床高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）花鍵底孔中心軸線卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺5銑削18mm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2.3.4工序很難對工件進行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第

12、一道工序的后邊，這樣，方案二中的3.4.5道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準(zhǔn)。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.確定機械加工余量和工序尺寸工序：車削A面1.加工條件：工件材料：灰口鑄鐵HT200；b=145MPa；鑄造。加工要求：粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸，Ra=3.2µm機床：C3163-1，轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。刀具：硬質(zhì)合金刀具（YG6）。參數(shù)為：r =12；ao=6-8；b=-10；o=0.5；Kr=90；n=15。 2.計算切削用量（1）已知長度方向的加工余量為3±0.8

13、mm 。實際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車）。長度加工公差I(lǐng)T12級取-0.46mm（入體方向）。（2）進給量、根據(jù)切削簡明手冊（第3版）表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,e3mm時，以及工件直徑為60mm時（由于凸臺B面的存在所以直徑取60mm）fr。按C3163-1車床說明書取f=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進給量乘以k=0.750.85，所以實際進給量f=0.6×0.8=0.48 mm/r。按C3163-1車床說明書f0.53mm/r。 （3）計算切削速度 按切削簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60m

14、in，刀具材料YG6）：V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv，其中：Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，M=0.2，修正系數(shù)Ko見切削手冊表1.28。kmv=1.15， kkv=0.8，kkrv=0.8，ksv=1.04，kBV=0.81。所以Vc=158/( 600.×20.15×0.53 0.4)×1.15×0.8×0.8×0.81×0.97 =46.9(m/min)。（4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速。 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）。按C3163-1車床說明書

15、n200r/min，所以實際切削速度V=40.8m/min。（5）切削工時按工藝手冊表6.2-1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)/nwxf=0.33（min）（其中L=(65-0)/2=32.5，L1=3，L2=0，L3=0）。輔助時間：0.33×0.15=0.0495（min），其他時間：（0.33+0.0495）×0.09=0.0342（min），總工時：0.33+0.0495+0.0342=0.4137（min）。精車A面： 1.（1）已知粗加工余量為0.5mm。（2）進給量f。根據(jù)切削用量簡明

16、手冊表1.6，f=0.150.25mm/r，按C3163-1車床說明書f0.16 mm/r。計算切削速度按切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）： V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv =158/( 600.2×20.15×0.16 0.4)×1.15×0.8×0.8×0.81×0.97 =83.85(m/min)（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速nw=1000vc/dw=410.8（r/min）按C3163-1車床說明書取nw=400（r/min）實際切削速度

17、V=57.1m/min切削工時，查工藝手冊表6.2-1可得：Tm=（L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400×0.16=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=22.5mm。L1=3，L2=0，L3=0。2.鉆孔、擴孔、倒角。（1）鉆孔鉆頭選擇：見切削用量簡明手冊表2.2，鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2）：雙錐修磨具刃。鉆頭參數(shù)：d20mm,=30°，2=118°,2=70°，b=3.5mm , ao=12°,=55°,b=2mm，l=4mm。根據(jù)零件的生產(chǎn)類型和加工要

18、求由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程P47表3-4；選用鉆頭直徑為d=21.00mm，莫氏錐柄號為2的莫氏錐柄麻花鉆，材料為高速鋼。根據(jù)切削用量簡明手冊表2-9確定f=0.48。 a.按機床進給強度決定進給量：根據(jù)表2.9 ,當(dāng)b210MPa，d020.5mm得f=0.75，按C3163-1車床說明書取f=0.62mm/n。 b.決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。表2.21，當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6， 壽命T=45min。 c.切削速度。由切削用量簡明手冊，表2.15得V=21m/min，n=1000V/D=334.4。由機床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min，

19、取280n/min，即取n=280m/min，實際V=17 m/min。 d.基本工時。Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)，入切量及超切量由表2.29查出+=10mm，所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)。（2）擴孔刀具直徑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給。（3）倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。檢驗機床功率：按切削用量簡明

20、手冊表1.24可以查出當(dāng)160245HBS時p2.8mm,f0.6mm/r,Vc41mm/min，Pc3.4kw.按C3163-1車床說明書得主電機功率P=11kw，可見Pc比P小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗按切削用量簡明手冊表 2.21當(dāng)do=21mm，f0.64mm查得轉(zhuǎn)矩61.8N·M。切削用量簡明手冊表由表2.32得功率公式PcMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km，按C3163-1車床說明書得主電機功率=11kw可見Pc比P小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要。工序：拉花鍵孔。單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉

21、刀的單面齒為0.06mm,拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)，切削工時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，取80mm； 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2； k考慮機床返回行程系數(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。拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/127。其本工時 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×

22、0.06×7=0.13(min)。工序：粗銑，精銑B面。加工要求：粗銑B面，精銑B面，Ra=3.2um。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑，加工余量3mm。機床：X62W。加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm。1.粗銑（1）選擇刀具。 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.1 銑削寬度ae5mm時。直徑為do=50mm，故齒數(shù)Z=8，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，銑刀幾何參數(shù)（表3.2）rn=10°ao=16° （2） 切削用量。 留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac2.8±0.8mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進給量f0.51m

23、m/r就能滿足要求，但考慮到X62W功率為7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說明書,所以每轉(zhuǎn)進給量f0.6mm/r。（3）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=120min。（4）決定切削速度Vc根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定Z=8，a p=40-70mm，ac=2.8±0.8mm， fz=f/z=0.0750.1(mm/z)。 由公式：Vc=(Cv·do·qv)/(Tm·ap·Xv·fz·yv·ae·

24、;uv·Zpv)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=Km·Ksv·KTv=1.12×0.8×0.82=0.73472 Vc=23.7m/min n=1000V/d=(1000×23.7)/(3.14×50)=151（r/min） 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=150r/min,Vf=nf=150x0.6=95mm/min,Vc=3.14nd/1000=(150*3.14*50)

25、/1000=23.55 m/min。選Vf=95mm/min 實際fz=Vf/(n·z)=0.0792mm/z。（5）機床功率根據(jù)切削用量簡明手冊表3.20當(dāng)Vc=71m/min，ae=2.8mm，ap=41mm，fz=0.08，Kmpc=1.4kw，則Pc=0.8kw。切削功率的修正系數(shù)：Pct0.8。根據(jù)X62W型銑床說明書，機床主軸允許的功率為：Pcm=7.5×0.75=5.63kw，故PccPcm，因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm，Vf=80m/minn=160r/min，Vc=25.1m/min，fz=0.0625mmm/z。（6）基本工時根據(jù)切削

26、用量簡明手冊表3.5可得： Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/80=0.525（min），其中L1+=14mm。2.精銑。 （1）選擇刀具。 刀具與上道工步是同一把刀。 （2）切削用量。 精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ae0.2mm，f0.6。（3）決定切削速度Vc。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定： ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(Tm·ap·Xv·fz·yv·ae·uv·Zpv)=33.1m/min， n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min。

27、根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/min，Vf=nf=210x0.6=126mm/min，VF=125mm/min，fz=Vf/(nxz)= 0.074mm/Z。（4）基本工時。根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5可得： Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/125=0.336（min），其中L1+=14mm。工序：銑削8+0.03 0mm槽。加工工件尺寸：8+0.03 0mm , 長度L=40mm。加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液冷卻。機床：X62W。（1）選擇刀具：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=2

28、2，d1=34，ro=15°，ao=12°，an=6°，Z=16。（2）選擇切削量：由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm，ap=8mm。由切削用量簡明手冊表3.3，現(xiàn)取f=0.3mm/r， fz=0.3/16=0.018mm/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。（4）決定切削速度Vc和每齒進給量Vf：由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cv·D·qv)/(Tm·apxv·fzyv·aeuv·zp

29、v)·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，KTv=0.82。則Kv=Km·Ksv·KTv=1.12×0.8×0.82=0.79。代入上式，得： Vc=(Cv·D·qv)/(Tm·apxv·fzyv·aeuv·zpv)·Kv=82.86m/min n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min根據(jù)X

30、62W型銑床說明書選nc=375r/min，實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min， Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min，Vf=110mm/min，fzc=110/375×16=0.018mm/z。（5）機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.28 公式可得 圓周力Fc=(CF·apxf·fzyF·aeVF·Z/doaF·nWF)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，則：Fc=(CF

31、·apxf·fzyF·aeVF·Z/doaF·nWF)KFC=30×8×0.018×8/63×375=505.6N M=FC·do/2×103=15.9N·M Pc=Fc·Vc/1000=1.18km根據(jù)X62W型銑床說明書，功率足夠。（6）基本工時：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5可知Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49（min），L1+=14mm。工序：銑寬為18+0.012 0mm槽。加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬18+0.012

32、 0mm，長L=40mm。加工余量：23mm。由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的要求，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。由切削用量簡明手冊表3.3確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)切削用量簡明手冊表3.7,得

33、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和每齒進給量：由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cv·do·qv)/(Tm·ap·Xv·fz·yv·ae·uv·Zpv)·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·Ksv·KTv=1.12×0.8×0.82=0.79，則： Vc

34、=(Cv·do·qv)/(Tm·ap·Xv·fz·yv·ae·uv·Zpv)·Kv=98.6m/min n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min，實際速度Vc=donc/1000=94.2m/min，Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min，Vf=150mm/min，fzc=150/300×24=0.020mm/z。（5）基本工時：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5

35、可知Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min），L1+=20mm，i=2(走兩次)。工序：磨18mm槽。加工要求：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GZ46KV6P350×40×127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16×6×40（D×d×H）。（2）切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機床說明書)，v砂=2.5m/s進給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015

36、mm。（3）切削工時。當(dāng)加工1個表面時，Tm=(L+y+)·iK/50=3.1min。 4.夾具設(shè)計4.1夾具設(shè)計前言在確定夾具設(shè)計方案時應(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)濟性好，制造成本低廉。 確定最合理的設(shè)計方案：（1） 確定定位方案，設(shè)計定位裝置。定位應(yīng)符合“六點定位原則”。定位元件盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件。（2） 確定夾緊方案，設(shè)計夾緊機構(gòu)。夾緊可以用手動、氣動、液壓或其它動力源。重點應(yīng)考慮夾緊力的大小、方向、作用點，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，不會有活動度為零的“

37、機構(gòu)”，并且應(yīng)滿足生產(chǎn)率的要求。（3）確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。定位、夾緊確定之后，還要確定其它機構(gòu)，如對刀裝置、導(dǎo)引元件、分度機構(gòu)、頂出裝置等。最后設(shè)計夾具體，將各種元件、機構(gòu)有機地連接在一起。 （4）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，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗所規(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)，必要時甚至改變原設(shè)計方案），然后重新分析計算。 （5）夾具夾緊力分析。首先應(yīng)計算切削力大小，它是計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)驗公

38、式算出； 由單位切削力算出； 由手冊上提供的諾模圖（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，夾緊機構(gòu)（或元件）產(chǎn)生的實際夾緊力，一般應(yīng)大于理論夾緊力。4.2問題的提出（1） 怎樣限制零件的自由度；V形塊加小平面限制5個自由度，定位銷限制1個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件。 （3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用拉刀拉削，通過下底面排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。4.3夾具設(shè)計及計算 1.定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，寬為8+0.03 0mm的槽，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表

39、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算刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，63mm，Z=14。由式Fz=CP·t0.83·Sz0.65·D-O.83·B·Z·kP進行計算，其中CP=52，t=8mm,Sz=0.08mm/s,B=8mm,D=63mm,Z=14,kP=(HB/198)0.55，得Fz=200(N)。在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4，水平切削分力FH=1.1， Fz=220(N)，垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60(N)。

40、其中：k1為基本安全系數(shù)1.5，k2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1，k3為刀具鈍化系數(shù)1.1，k4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。F,=KFH =1.5×1.1×1.1×1.1×200=400(N) 實際加緊力為WK=KFH/U1×U2=400/0.5=800(N)，其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1=U2=0.025。螺母選用M16X1.5細牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為W=2M/D2tg(a+655)+0.66(D3- d3/ D2- d2)=1O405(N)其中：M=19000 N.M，D2=14.8mm，a=2029，D=23mm，d=16mm。此時螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。3. 定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。4夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞