機械制造技術課程設計-錐齒輪座加工工藝及磨φ100外圓夾具設計

機械制造基礎課程設計說明書機械制造基礎課程設計本文是有關錐齒輪座工藝步驟的說明和機床夾具設計方法的具體闡述。工藝設計是在學習機械制造技術工藝學及機床夾具設計后，線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。凝土拖泵中的導向輪部件上，其上要安裝兩個配對錐齒輪，要求較高。在設計錐齒輪座機械加工工藝過程時要通過查表法準確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機床加工設備以及相應的 11.1錐齒輪座的作用 11.2錐齒輪座的技術要求 21.3錐齒輪座的工藝分析 3 42.1選擇毛壞 42.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 42.3繪制錐齒輪座毛坯的鑄造簡圖 5 63.1定位基準的選擇 63.1.1精基準的選擇 63.1.2粗基準的選擇 63.2面與孔加工方法的確定 63.3加工階段的劃分 73.4工序的集中與分散 73.5工序順序的安排 73.5.1機械加工工序 73.5.2熱處理工序 83.5.3輔助工序 83.6確定加工路線 9 4.1機床設備的選用 4.2工藝裝備的選用 7.1磨床夾具設計要求說明 7.2磨床夾具的設計要點 7.3定位機構(gòu) 7.4夾緊機構(gòu) 7.5零件的磨床夾具的加工誤差分析 7.6確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 7.7零件的磨床專用夾具簡單使用說明 機械制造基礎課程設計圖1-1第1章錐齒輪座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定錐齒輪座是一個典型的交叉孔零件(見圖1—1),主要應用在混凝土拖泵中導向輪部件上，其上要安裝兩個配對錐齒輪座，因此主要的工作表面為φ90mm機械制造基礎課程設計21.2錐齒輪座的技術要求錐齒輪座的技術要求見表1-1表1-1錐齒輪座技術要求加工表面尺寸及偏差公差及精度等級表面粗糙形位公差mmφ80mm孔φ73mm孔中73中90mm孔中52mm孔垂直于中90mm孔，公差為0.05兩端面中80mm孔的外圓面φ52mm孔軸線101mm的端面錐銷孔中52mm孔端面從錐齒輪座技術要求表來看，加工錐齒輪座主要存在以下加工難點：孔兩尺寸屬于空間尺寸，加工過程中難以測量，因而兩尺寸的加工精度難以保證；(2)安裝齒輪的兩個交叉孔的中心線必須相交處于同一基準平面內(nèi)，才能確保錐齒輪的傳動效果。為此，通過對該零件的加工工藝性分析，找出了合理的加工方法，保證零件的加工質(zhì)量。機械制造基礎課程設計3分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT200。該零件具有較高的強度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應于承受較大的應力，要求耐磨的零件。錐齒輪座具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。由零件圖可知，φ90mm孔和φ52mm孔的中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組：1.以φ90mm孔為中心加工表面這一組加工表面包括，φ80mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ73mm、φ90mm的孔螺紋孔，φ8錐銷孔。2.φ52mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ52mm的端面，孔和倒角及M6螺紋孔。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：1.φ52mm孔的中心線與φ90mm中心線垂直度公差為0.05;2.φ52mm孔端面與φ90mm孔中心線的距離為119mm。由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機床上加工。機械制造基礎課程設計4第2章確定毛坯及繪制毛坯簡圖根據(jù)零件查資料知：零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為11.7kg。生產(chǎn)類型為大批量，可采用砂型鑄造毛坯。由于各個孔都需要預先鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效進行處理。2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量零件基本尺寸在150—170之間，由表1.70可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為10級。由表1.70可知，機械加工余量等級MA為G級，選取CT=9級，表2-1用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級機械加工余量/mm尺寸公差備注上下端面G8頂面降一級，雙側(cè)加工φ52mm的端面G單側(cè)加工φ52mm孔G5孔降一級，雙側(cè)加工φ73mm孔G5孔降一級，雙側(cè)加工圓φ82mmG0圓φ155mmG0表2-2鑄件主要尺寸的公差主要加工表面零件尺寸/mm總余量/mm毛壞尺寸/mm上下端面855005由表2-1和表2—2所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如圖2-2所示。A-A圖2—2工件毛胚圖機械制造基礎課程設計6第3章擬定錐齒輪座工藝路線3.1定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準?；孢x擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x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廢，使生產(chǎn)無法正常進行。精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇φ52mm孔的中心線和φ90mm孔的中心線作為精基準。對一般的箱體類零件來說，以底面作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇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，從零件的分析得知，錐齒輪座以下底面作為粗基準。3.2面與孔加工方法的確定根據(jù)錐齒輪座零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3-1:表3-1錐齒輪座各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/μm加工方案①80mm孔粗車①73mm孔粗車①90mm孔粗車—半精車—磨①52mm孔擴—粗鉸—精鉸兩端面粗車①80mm孔的外圓面粗車—半精車機械制造基礎課程設計7距①52mm孔軸線101mm的端面粗車—半精車D52mm孔端面粗銑錐銷孔鉆—粗絞—精絞3.3加工階段的劃分該錐齒輪座的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個階段。加工過程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細節(jié)部分(攻絲、拉槽等)。3.4工序的集中與分散該零件選用工序集中原則安排錐齒輪座的加工工序。該錐齒輪座的生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。3.5工序順序的安排由于設計加工方案時要遵循“先基準后其他”原則、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、“先面后孔”原則。制定機械加工工序如下：表3-1錐齒輪座各表面加工方案工序1粗車下端面工序2粗車內(nèi)孔中73孔工序3粗車中90孔工序4粗車中120孔工序5粗車上端面工序6粗車外圓面中100工序7粗車中80孔工序8半精車φ90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5工序9半精車中100外圓面，切3*1退刀槽工序10粗銑右端面工序11擴—粗鉸—精鉸中52內(nèi)孔工序12鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8工序13鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M58機械制造基礎課程設計工序14鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6工序15鉆孔M3螺紋底孔φ2通孔工序16磨中90內(nèi)孔工序17磨φ100外圓工序18磨中52內(nèi)孔因為工序集中有利于采用搞生產(chǎn)率機床；減少工件裝夾次數(shù)，節(jié)省裝夾工作時間；有利于保證各加工面的相互位置精度；減少工序數(shù)目，縮短了工藝路線，也簡化了生產(chǎn)計劃和組織工作；所以最終制定機械加工工序如下：表3-1錐齒輪座各表面加工方案工序1鑄造工序2時效，硬度要求HBS187~220工序3粗車下端面，粗車內(nèi)孔中73孔，粗車φ90孔，粗車φ120孔工序4粗車上端面，粗車外圓面中100,粗車中80孔工序5半精車中90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5工序6半精車φ100外圓面，切3*1退刀槽工序7粗銑右端面工序8擴—粗鉸—精鉸φ52內(nèi)孔工序9鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8工序10鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5工序11鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6工序12鉆孔M3螺紋底孔，攻絲M3工序13去毛刺工序14磨中90內(nèi)孔工序15磨φ100外圓工序16磨中52內(nèi)孔工序17終檢在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該錐齒輪座工序的安排順序為：熱處理(時效處理)——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工一機械制造基礎課程設計9—主要表面精加工。3.6確定加工路線在綜合考慮上述工序安排的原則基礎上，由表3-2列出錐齒輪座的工藝路表3—2工序號工序內(nèi)容工藝裝備1鑄造2時效，硬度要求HBS187~2203粗車下端面，粗車內(nèi)孔中73孔，粗車中90孔，粗車φ120孔端面車刀，內(nèi)孔車刀，盲孔車刀，游標卡尺4粗車上端面，粗車外圓面中100,粗車中80孔外圓車刀，端面車刀，盲孔車刀，游標卡尺5半精車中90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5盲孔車刀，切槽刀，游標卡尺6半精車中100外圓面，切3*1退刀槽端面車刀，切槽刀，游標卡尺7粗銑右端面端銑刀，游標卡尺8擴—粗鉸—精鉸擴孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī)9鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8中6.7的麻花鉆，M8絲錐，游標卡尺，螺紋塞規(guī)鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5φ4麻花鉆，M5絲錐，游標卡尺，螺紋塞規(guī)鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6φ5麻花鉆，M6絲錐，游標卡尺，螺紋塞規(guī)鉆孔M3螺紋底孔中2通孔中2麻花鉆，M3絲錐去毛刺磨中90內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺磨中100外圓砂輪，外徑千分尺磨中52內(nèi)孔砂輪，內(nèi)徑千分尺終檢第4章機床設備及工藝裝備的選用4.1機床設備的選用在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設備和組合機床，也可選用通用設備。所選用的通用設備應提出機床型號，所選用的組合機床應提出機床特征，如“四面組合機床”。主要已由表3.2給出。4.2工藝裝備的選用工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應簡要寫出它們的名稱，刀具、量具已在3.2給出。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均第5章加工余量、工序尺寸和公差的確定對工序進行相關計算。由表1-20可以依次確定各工序的加工精度等級為：精鉸：IT7;粗鉸：IT10;擴孔：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm;粗鉸：0.120mm;擴孔：0.300mm。毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求尺寸精度等級介于IT7,由表2-28可查得工2z=4.5mm2z=0.4mm精鉸：φ52.2z=0.1mm機械制造基礎課程設計第6章切削用量、時間定額的計算工序3粗車下端面，粗車內(nèi)孔中73孔，粗車φ90孔，粗車φ120孔(1)選擇刀具1)選擇直頭焊接式外圓車刀2)依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.1,車床CA6140的中心高度h=200mm,所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。3)依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.2,粗車毛坯為45鋼，可以選擇YT15硬質(zhì)4)依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.3,車刀幾何形狀如表12表12車刀幾何形狀角度刀角名稱符號范圍取值主偏角副偏角前角后角5刃傾角00倒棱前角倒棱寬度b??1(2)選擇切削用量1)、確定切削深度ap由于粗加工余量僅為3mm,可在一次走刀內(nèi)切完，故2)、進給量fap=2.9mm,以及工件直徑小于40mm時，依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇f=0.48mm/r確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗f≤0.53mm/r,k,=45?,v.=65m/min3)、車刀磨鈍標準及耐用度T依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm(1.0~1.4),車刀的壽命T=60min。k=0.8,k?=1.0,k=1.0,k=1.18故k,=ky,k,kk,k=0.94故最后決定的車削用量為a,=3mm,f=0.48mm/r,n=1200r-/min,v。=120m/min。(1)計算基本公時工序4粗車上端面，粗車外圓面φ100,粗車φ80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200mm(表1.30),故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm,刀片厚度為由于單邊余量為3mm,可在一次走刀內(nèi)完成，故②.確定進給量f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4按CA6140機床進給量(表4.2—9)在《機械制造工藝設計手冊》可知：f=0.7mm/r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,CA6140F=950×1.17=1111.5N③.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1.5mm,車刀壽命T=60min。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YG6硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219HBS的鑄件，a,≤4mm,f≤0.75mmV=V,K=63×1.0×1.0×0.92×0.84×1.0×1.0≈48m/min根據(jù)CA6140車床說明書選擇n?=125r/min⑤.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。P=1.7KWP=1.7×0.73=1.2KW(3-6)選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：a,=3mm,f=0.7mmr,n=125r/min=2.08r/s,V=50m/min(1)計算基本公時工序5半精車φ90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.51、加工條件車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。(2)、背吃刀量ap1)、進給量ff=0.2&nm/2)、車刀磨鈍標準及耐用度T刀具的壽命T=60min.3)、切削速度v,k=1.0,k=0.8,k=1.0,k=1.0,k=1.18故k?=kkk?kk?k=0.94故a,=1.0mm,f=0.28mm/r,n=1200r/min,v。=97m/min(1)計算基本公時工序6半精車φ100外圓面，切3*1退刀槽1、加工條件車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。(2)、背吃刀量ap1)、進給量fr=0.5mm,v>50m/min(預計)時，f=0.f=0.28nm/2)、車刀磨鈍標準及耐用度T依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.9,選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。3)、切削速度v,km=1.0,k=0.8,k?y=1.0,k=1.0,k=1.18故k?=k,kkkk?kw=0.94依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.27,切削速度的計算故n.=1200/m最后決定切削用量工序7粗銑右端面車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。(2)選擇切削用量2)、進給量f=0.5mm,v=50～100m/min(預計)時，f=0.11～0.16mm/rf=0.1nm/確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗查《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.21,當鋼的強度σ,=570～670MPa,ap≤2.0mm,f≤0.26mmlr,k,=45°,v.=100m/minF?=37×1×0k.0=1.0N3)、車刀磨鈍標準及耐用度T機械制造基礎課程設計依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm(0.4~0.6),車刀的壽命T=60min。4)、確定切削速度vk=1.0,k=0.8,k=1.0,k=1.0,k=1.18故k=ky,k,kkk=0.94依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.27,切削速度的計算為故依據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇最后決定的車削用量為a,=0.5mm,f=0.15mm/r,n=1200r/min,v。=120m/min。(1)計算基本公時根據(jù)《切削用量簡明手冊》,根據(jù)表1.26,車削時的入則L=80mm,故1)背吃刀量的確定取雙邊被吃刀量ap=4.5mm。2)進給量的確定查《機械加工工藝簡明速查手冊》表8.11,該工步的每轉(zhuǎn)的進給量f=1.3~1.5mm/r。3)切削速度的計算由表8.5,按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，鉆削速度可以取為14~26m/min,而擴孔切削速度鉆頭轉(zhuǎn)速n=123.67r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=125r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度：v=nπd/1000=125r/min×π×51.5mm/1000=20.2m/min。(2)粗鉸工步1)背吃刀量的確定取雙面被吃刀量ap=0.4mm。進給量的確定3)切削速度的計算由表8.6,按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度可以取為8.5m/min。由公式(5-1)n=1000v/πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=52.4r/min,參照表36所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=63r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度v=nπd/1000=63r/min×π×51.9mm/1000=10.26m/min。(3)精鉸工步1)背吃刀量的確定取雙面被吃刀量ap=0.1mm。2)進給量的確定3)切削速度的計算由表8.6,按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度v可以取為3m/min。列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=47r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式(5-1),v=nπd/1000=47r/min×π×52mm/1000=7時間定額的計算1)擴孔工步t=(59+2.4+4)/1.30mm/r/125r/min=24.17s2)粗鉸工步間t=(59+0.37+15)/1.20mm/r/63r/min=59.02s。3)精鉸工步間t=(59+0.19+13)/0.90mm/r/47r/min=102.39s。輔助時間tr的計算計的結(jié)果，填入工藝文件。工序9鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8機床：搖臂鉆床Z525刀具：根據(jù)參照《機械加工工藝手冊》表4.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。機床主軸轉(zhuǎn)速n,有：按照《機械加工工藝手冊》表3.1-31取n=1600r/min所以實際切削速度V:切削工時走刀次數(shù)為1,鉆孔數(shù)為2個(2)、攻2-M8螺紋通孔刀具：釩鋼機動絲錐機床主軸轉(zhuǎn)速N:,取n=350r/min刀具切入長度1:1=(1~3)f=3×1.25=3.75mm工序10鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5取f=0.2mm/r×0.50=0.1mm/rf=0.1mm/rv=0.25m/s(15m/min)n=11.18r/s(713r/min)(2).鉆M6螺孔f=0.22～0.28mm/r,取f=0.25mm/r機床主軸轉(zhuǎn)速n,由式(1.1)有：取n=1300r/min③、攻M6螺紋孔機床：組合攻絲機刀具：高速鋼機動絲錐V=0.115m/s=6.9m/min機床主軸轉(zhuǎn)速n,由式(1.1)有：取n=350r/min實際切削速度V',由式(1.2)有：被切削層長度l:l=25mm走刀次數(shù)為1機動時間t,:t,=0.87+0.5+0.76+0.7+0.03+0.22+0.06+0.08=3.22min這些工序的加工機動時間的總和是t,:t,=0.59+7+3.22=10.81min2)進給量的確定參照《課程設計》表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.1mm/r。3)切削速度的計算參照《課程設計》表5-22,切削速度v可取為20m/min。由公式n=1000v/πd可求得鉆頭的鉆速n=2123.4r/min,參照《課程設計》表4-9所列Z4006型臺式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=2900r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/πd中可求的實際的切削速度v=27.3m/min。工序14磨中90內(nèi)孔機床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P350×40×127機械制造基礎課程設計其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有工件速度縱向進給量3)切削工時式中D---被加工直徑b----加工寬度Z,--單邊加工余量K---系數(shù)V---工作臺移動速度工序15磨φ100外圓機床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P350×40×127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有工件速度V=10m/min切削深度f,=0.015mm/st軸向進給量f?=0.5B=20mm(雙行程)3)切削工時式中D---被加工直徑b----加工寬度Z,--單邊加工余量K---系數(shù)V---工作臺移動速度機械制造基礎課程設計工序16磨中52內(nèi)孔1)切削深度單邊余量為Z=0.3mm一次切除。2)進給量根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r3)計算切削速度4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取n=480r/min。5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。機械制造基礎課程設計第7章磨φ100外圓夾具設計利用本夾具主要用來加工磨φ100外圓，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。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。生產(chǎn)中需自行設計的較多是安裝在磨床主軸上的專用夾具，所以零件在磨床上加工用專用夾具。(1)定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。(2)夾具與機床主軸的連接磨床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式磨床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類磨床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與磨床前、后頂尖安裝使用。機械制造基礎課程設計圖4-2定位機構(gòu)由零件圖可知：在對磨中100外圓行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。磨φ100外圓時為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面一銷再加兩個浮動支撐調(diào)節(jié)螺栓的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下1.夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2.夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。3.夾緊機構(gòu)的操作應安全、方便、迅速、省力。4.機構(gòu)應盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。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)作為實際所需夾安全系數(shù)K可按下式計算有：:K=K?K?K?K?K?K?K?K=1.2×1.0×1.0×1.0×1.3×1.0×1.0Kp=1.2×1.2×1.05×1.2×1.3×1.0×1.0=2.36K=1.2×1.2×1.0×1.2×1.3×1.0×1.0=2.25Wx=K,·Fp=766.37(N)式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：γ1=6.22r=2.76q?=90°Q?=9°50′α=2^29圖4-3受力簡圖原動力計算公式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)。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公與機床夾具有關的加工誤差(1)銷的定位誤差：圖4-4銷的定位Dmin=d-δo如上圖所示，工件以內(nèi)孔D在圓柱心軸(或圓柱定位銷)上定位，O是心軸(或定位銷)的軸心，即限位基準，C是對刀位置尺寸，由于定位副有制造公差和配合間隙，使得定位基準(3)磨損造成的加工誤差：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。夾具體設計的基本要求(1)應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應有適當?shù)奈恢镁取槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。(2)應有足夠的強度和剛度機械制造基礎課程設計為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。