分度臺機械加工工藝及銑槽夾具設計

PAGE8PAGE9學院畢業(yè)設計論文分度臺機械加工工藝及夾具設計所在學院專業(yè)班級姓名學號指導老師年月日摘要分度臺零件加工工藝及鉆床夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差全套設計加197216396或401339828AbstractThefixturedesignofacertaintypeofmotorarmaturebracketpartsprocessinganddrillingmachineisdesignprocessdesign,includingthepartsprocessingprocessdesignandthethreepartspecialfixture.Intheprocessofdesignshouldfirstofallpartstoanalyze,understandpartsoftheprocessandthendesignablankstructure,andchoosethegoodpartsofthemachiningdatum,designstheprocessroutesoftheparts;thenthepartseachstepprocessdimensioncalculation,thekeyistodeterminetheprocessequipmentandcuttingtheamountofeachworkingproceduredesign;thenaspecialfixture,fixtureforthevariouscomponentsofadesign,suchastheconnectingpartpositioningdevice,clampingelement,aguideelement,clampandthemachinetoolandothercomponents;thepositioningerrorcausedcalculatefixturewhenpositioning,analysisoftherationalityanddeficiencyoffixturestructure,payattentiontoimprovingandwilldesignin.Keywords:process,process,cutting,clamping,positioning,目錄摘要 IIAbstract III目錄 IV第1章序言 1第2章零件的分析 22.1零件的形狀 22.2零件的工藝分析 3第3章工藝規(guī)程設計 43.1確定毛坯的制造形式 43.2基面的選擇 43.3制定工藝路線 53.3.1工藝路線方案一 53.3.2工藝路線方案二 53.3.3工藝方案的比較與分析 63.4選擇加工設備和工藝裝備 73.4.1機床選用 73.4.2選擇刀具 73.4.3選擇量具 73.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 73.6確定切削用量及基本工時 9第4章銑槽夾具設計 234.1研究原始質(zhì)料 234.2設計要求 234.3夾具的組成 234.4夾具的分類和作用 244.5定位、夾緊方案的選擇 264.6切削力及夾緊力的計算 264.7誤差分析與計算 304.8確定分度裝置 314.9夾具設計及操作的簡要說明 31總結(jié) 40致謝 41參考文獻 42

第1章序言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。分度臺零件加工工藝及鉆床夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第2章零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是分度臺零件，主要作用是起分度作用。零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為HT200，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。分度臺零件主要加工表面為：1.Φ134底部端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及臺階面，表面粗糙度值3.2。3.車Φ76裝配孔，表面粗糙度值3.2。分度臺共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：

(1)．Φ134底部端面的加工表面：

這一組加工表面包括：Φ134底部端面。Φ134底部端面是底部A基準面，Φ200上端面與A基準面有0.08的垂直度要求(2).Φ200上端面的加工表面：這一組加工表面包括：Φ200上端面，6-M10、4-M8鉆孔。其要求也不高，粗車后精車就可以達到精度要求。Φ200上端面與A基準面有0.08的垂直度要求(3).各孔加工部位第3章工藝規(guī)程設計本分度臺假設年產(chǎn)量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鋁鑄造。依據(jù)設計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年3.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應制造形狀復雜的鑄件。考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應該的。3.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，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)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇，對像分度臺這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。3.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1工藝路線方案一10 鑄造 鑄造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 銑 粗銑Φ134底部端面精銑Φ134底部端面40 銑 粗銑Φ200上端面精銑Φ200上端面50 粗車 粗車外圓Φ138，注意各外圓留1mm的半精車余量60 粗車 掉頭，粗車Φ150內(nèi)孔，粗車Φ100內(nèi)孔，粗車Φ76內(nèi)孔，粗車各臺階及圓弧圓角，注意各留1mm的精車余量70 精車 精車Φ150內(nèi)孔，精車Φ100內(nèi)孔，精車Φ76內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求80 精車 精車外圓Φ138，達到圖紙尺寸公差要求70 鉆孔攻絲 鉆圓周鉆孔6-M10鉆底孔并進行攻絲80 鉆孔攻絲 鉆圓周鉆孔4-M8鉆底孔并進行攻絲90 鉆孔 鉆3-Φ12孔3-Φ19孔100 銑槽 銑槽110 插齒 插齒加工120 鉗 去毛刺，清洗130 終檢 終檢入庫3.3.2工藝路線方案二10 鑄造 鑄造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 車 粗車、精車Φ134底部端面40 車 粗車、精車Φ200上端面50 粗車 粗車外圓Φ138，注意各外圓留1mm的半精車余量60 粗車 掉頭，粗車Φ150內(nèi)孔，粗車Φ100內(nèi)孔，粗車Φ76內(nèi)孔，粗車各臺階及圓弧圓角，注意各留1mm的精車余量70 精車 精車Φ150內(nèi)孔，精車Φ100內(nèi)孔，精車Φ76內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求80 精車 精車外圓Φ138，達到圖紙尺寸公差要求70 鉆孔攻絲 鉆圓周鉆孔6-M10鉆底孔并進行攻絲80 鉆孔攻絲 鉆圓周鉆孔4-M8鉆底孔并進行攻絲90 鉆孔 鉆3-Φ12孔3-Φ19孔100 銑槽 銑槽110 插齒 插齒加工120 鉗 去毛刺，清洗130 終檢 終檢入庫3.3.3工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。要設計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10 鑄造 鑄造出毛坯20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理30 銑 粗銑Φ134底部端面精銑Φ134底部端面40 銑 粗銑Φ200上端面精銑Φ200上端面50 粗車 粗車外圓Φ138，注意各外圓留1mm的半精車余量60 粗車 掉頭，粗車Φ150內(nèi)孔，粗車Φ100內(nèi)孔，粗車Φ76內(nèi)孔，粗車各臺階及圓弧圓角，注意各留1mm的精車余量70 精車 精車Φ150內(nèi)孔，精車Φ100內(nèi)孔，精車Φ76內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求80 精車 精車外圓Φ138，達到圖紙尺寸公差要求70 鉆孔攻絲 鉆圓周鉆孔6-M10鉆底孔并進行攻絲80 鉆孔攻絲 鉆圓周鉆孔4-M8鉆底孔并進行攻絲90 鉆孔 鉆3-Φ12孔3-Φ19孔100 銑槽 銑槽110 插齒 插齒加工120 鉗 去毛刺，清洗130 終檢 終檢入庫3.4選擇加工設備和工藝裝備3.4.1機床選用①.工序是粗車、粗鏜和精車、精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設計工工藝簡明手冊》表4.2-7。②.工序鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。3.4.2選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。3.4.3選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“分度臺”零件材料為HT200，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17各種鑄鐵的性能比較，HT200的硬度HB為143～269，表2.2-23HT200的物理性能，HT200密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。表3-1機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量[件]重型（零件重>2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重<100kg）單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)5~10010~200100~500中批生產(chǎn)100~300200~500500~5000大批生產(chǎn)300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表3.1-19特種鑄造的類別、特點和應用范圍，再根據(jù)表3.1-20各種鑄造方法的經(jīng)濟合理性，采用機器造型鑄件。表3-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級鑄造方法公差等級CTHT200砂型手工造型11~13砂型機器造型及殼型8~10金屬型7~9低鑄造造7~9熔模鑄造5~7根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級。3-3鑄件尺寸公差數(shù)值鑄件基本尺寸公差等級CT大于至863100160100160250根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8。表3-4鑄鐵件機械加工余量（JB2854-80）如下鑄件基本尺寸加工余量等級6澆注時位置>120~2506.04.0頂、側(cè)面底面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度。現(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。工序30粗銑、精銑Φ134底部端面1.工步一粗銑Φ134底部端面（1）切削深度。（2）進給量的確定此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指南》[2]表5-146，得取fz=0.20mm/r。（3）切削速度的確定根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指導教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際基本時間的確定根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，。2.工步二精銑Φ134底部端面（1）切削深度。（2）進給量的確定此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r，。（3）切削速度的確定查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指南》[2]表5-157=124m/min，計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指導教程》[3]機床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度（4）基本時間的確定根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，工序40粗銑、精銑Φ200上端面1.工步一粗銑Φ200上端面（1）切削深度。（2）進給量的確定此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指南》[2]表5-146，得取fz=0.20mm/r。（3）切削速度的確定根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指導教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際基本時間的確定根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，。2.工步二精銑Φ200上端面（1）切削深度。（2）進給量的確定此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r，。（3）切削速度的確定查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指南》[2]表5-157=124m/min，計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計指導教程》[3]機床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度（4）基本時間的確定根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7，工序50粗車外圓Φ138，注意各外圓留1mm的半精車余量所選刀具為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200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。①.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故==（3-1）②.確定進給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，進給量=0.5～1.0按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知：=0.7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1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為：=950=1111.5（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=可用。③.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，車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(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，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：==63（3-3）===120（3-4）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（3-5）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，=～，，，切削速度時，=切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2（3-6）根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，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：=3.75，=，==，=工序60掉頭，粗車Φ150內(nèi)孔，粗車Φ100內(nèi)孔，粗車Φ76內(nèi)孔，粗車各臺階及圓弧圓角，注意各留1mm的精車余量本工序仍為粗車。已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下：a=2.5f=0.65n=3.8v=50.4T=56工序70精車Φ150內(nèi)孔，精車Φ100內(nèi)孔，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200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。①.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故==②.確定進給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，進給量=0.5～1.0按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知：=0.7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1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為：=950=1111.5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=可用。③.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，車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(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，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（3-14）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，=～，，，切削速度時，=切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，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：=1.25，=，==，=⑥.計算基本工時（3-15）工序80精車外圓Φ138，達到圖紙尺寸公差要求所選刀具為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200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。①.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成②.確定進給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，進給量=0.5～1.0按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知：=0.7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1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為：=950=1111.5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=可用。③.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，車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(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，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（3-14）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，=～，，，切削速度時，=切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，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：=1.25，=，==，=工序70鉆圓周鉆孔6-M10鉆底孔并進行攻絲本工序采用計算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號類型直徑范圍（mm）用途GB1436-85直柄麻花鉆2.0～20.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長麻花鉆1.0～31.5在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0～100.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85錐柄長麻花鉆5.0～50.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用Z525搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85）mm直徑范圍直柄麻花鉆ll1>11.80～13.20151101表3-7通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85）（o）d(mm)β2фαfψ8.6～18.00301181240～60表3-8鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）≤20高速鋼鑄鐵0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度Tmin刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）11～20鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T=60min①.確定進給量查《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。②.確定切削速度查《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在HT200（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。V=12=10.32（3-17）則==131（3-18）查表4.2-12可知，取n=150則實際切削速度===.2確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.20～0.35。則取確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9切削速度計算公式為（3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則==1.6所以==72選取所以實際切削速度為=2.64確定切削時間（一個孔）=工序90鉆3-Φ12孔3-Φ19孔?。ǎ┧裕ǎ┌礄C床選取=（）所以實際切削速度（）切削工時（一個孔）：攻螺紋3-M5根據(jù)表4-32選取所以（293）按機床選取所以實際切削速度所以切削時間（一個孔）：工序100銑槽機床的選擇：X52K型銑床（1）選擇刀具：查，根據(jù)表2.1-72，因為銑削寬度，可查得立銑刀2）查，根據(jù)表2.1-20，選擇7:24錐柄立銑刀，標準系列L=198mm，標準系列l(wèi)=63mm，粗齒數(shù)為4。（2）選擇切削用量1）決定銑削深度銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時為3.4mm。2）決定每齒進給量查，根據(jù)表2.1-72，當銑削寬度=12mm時，銑刀的每齒進給量，取，所以。3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，，粗銑，后刀面的最大磨損限度為0.3～0.5mm，查，根據(jù)表2.1-76，可選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。4）決定切削速度查，根據(jù)表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（銑削余量較小時，）銑削速度計算公式：查，根據(jù)表2.1-77可查得：所以m/minr/min查，根據(jù)表3.30，X52K萬能銑床的使用說明書，選擇：這時實際切削速度為m/min工序110插齒加工查，根據(jù)表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（銑削余量較小時，）銑削速度計算公式：查，根據(jù)表2.1-77可查得：所以m/minr/min查，根據(jù)表3.30，X52K萬能銑床的使用說明書，選擇：這時實際切削速度為m/min第4章銑槽夾具設計4.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工銑槽手動夾具設計，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。4.2設計要求在對工件進行機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。機床夾具的組成1、定位裝置其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2、夾緊裝置其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。3、對刀或?qū)蜓b置其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。4、連接原件其作用是確定夾具在機床上的正確位置。5、夾具體夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。6、其他元件或裝置是指家家具中因特殊需要而設置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準確定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)組成部分。機床的分類機床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，拼裝夾具。按使用機床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機床夾具，數(shù)控機床夾具，自動機床夾具，自動線隨行夾具以及其他機床夾具。4.3夾具的組成(1)定位元件夾具上的圓柱銷5、菱形銷9和支承板4都是定位元件，通過它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。(2)夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。(3)對刀或?qū)蜓b置對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導向裝置，確定了鉆頭軸線相對定位元件的正確位置。銑床夾具上的對刀塊和塞尺為對刀裝置。(4)連接元件連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面，保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺。因此，夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。(5)夾具體夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件，如圖3-3中的件3，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。(6)其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設置的裝置或元件。4.4夾具的分類和作用（1）按專業(yè)程度劃分1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設計制造周期較長、制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。3）通用可調(diào)夾具和成組夾具其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。4）組合夾具組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。5）隨行夾具隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進行不同工序的加工。（2）按使用的機床分類由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。（3）按夾緊動力源分類根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。夾具的作用：1．縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率夾具的使用一般包括兩個過程：其一是夾具本身在機床上的安裝和調(diào)整，這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn)，或者通過找正、試切等方法來實現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等)，因此能迅速實現(xiàn)。

2．確保并穩(wěn)定加I精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量

加工過程中，工件與刀具的相對位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。

3．降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強

由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度，或者根本不需要找正和調(diào)整，所以，這些專用夾具的使用降低了對工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動強度。按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。工件的裝夾方法工件裝夾的方法有兩種：將工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上將工件裝夾在家具上采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時，都采用夾具裝夾工件。采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點：a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量b、縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率c、擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”d、改善工人的勞動條件，降低生產(chǎn)成本本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。4.5定位、夾緊方案的選擇根據(jù)零件圖分析本次加工的兩平面，采以底面為主要定位基準，限制3個自由度（繞X，Y軸轉(zhuǎn)動、Z方向的移動），φ180mm孔處的定位銷限制2個自由度（X，Y方向移動），左邊的支承釘限制一個自由度（繞Z軸的轉(zhuǎn)動）。按照基準重合以及精基準的原則，X,Z方向用設計基準作為定位基準，以避免基準不重合而引起的基準不重合誤差，有利于保證加工精度。4.6切削力及夾緊力的計算軸向進給力、轉(zhuǎn)矩、及功率（查文獻【8】表2-32、2-33）：軸向力=；轉(zhuǎn)矩：=；功率：=。其中：=600，=1.0，=0.7，=0.305，=2.0，=0.8，==8mm，=0.18mm/r，=12.7m/min。==2066.7N==7.08N/m；==0.449kw在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)k=；式中：=1.5，基本安全系數(shù)；=1.1，加工性質(zhì)系數(shù)；=1.1，刀具鈍化系數(shù)；=1.1，斷續(xù)切削系數(shù)。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得：所以有：該孔的設計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF軸向力：F夾＝KF（N）扭距：Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得：安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表可得：所以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，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。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)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。夾緊力作用點的選擇a.夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內(nèi)。b.夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。c.夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟：a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф(FP)。b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。c.校核夾緊機構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。夾具的夾緊裝置和定位裝置[1][2]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置相應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。夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、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)組成復合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應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