CA6140車床撥叉[831008] 加工工藝銑φ50外圓上端面夾具設計

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機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 010 工序 名稱 銑削 設備 型號 X6140 銑床 夾具 名稱 通用夾具 定位 原件 V形塊 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6. 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ32外圓為粗基準，粗銑φ20孔上端面，使其長度至39mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.5mm 0.16 mm/z 119.3 m/min 475r/min 0.09 2 以φ32外圓為粗基準，粗銑φ20孔下端面，使其長度至37mm，以及φ54的下端面 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.5mm 0.16 mm/z 119.3 m/min 475r/min 0.09 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 020 工序 名稱 銑削 設備 型號 X6140 銑床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 V形塊 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6． 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 2 精銑φ20上表面，使其長度至36mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.0mm 0.16 mm/z 119.3 m/min 475r/min 0.09 3 精銑φ20下表面，使其長度至35mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.0mm 0.16 mm/z 119.3 m/min 475r/min 0.09 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件 編號 831008 工序號 030 工序 名稱 銑削 設備 型號 鉆床 夾具 名稱 通用夾具 定位 元件 V形塊 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ20孔的下端面為精基準，鉆,擴,鉸,精鉸φ20孔，保證垂直精度達到IT7（擴鉆） 麻花鉆頭 高速鋼=19 2mm 0.48mm/r 15.4mm/r 272r/min 0.10 2 鉸孔 鉸刀 高速鋼=20 0.5mm 0.48mm/r 15.4mm/r 272r/min 0.10 3 精鉸 鉸刀 高速鋼d0=20 IT7 0.48mm/z 15.4mm/r 272r/min 0.10 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 040 工序 名稱 銑削 設備 型號 鉆床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 一面兩銷、 壓板 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ20內(nèi)孔為精基準，鉆，擴,鉸，精鉸，φ54的 孔，保證孔的精度達到IT13。(擴鉆) 麻花鉆頭 高速鋼φ=53mm 2mm 0.40 mm/r 19.5m/min 125r/min 2 鉸孔 鉸刀 高速鋼φ=54 mm 0.5mm 0.40 mm/r 19.6m/min 125r/min 3 精鉸 鉸刀 高速鋼φ=54mm IT7 0.40 mm/r 19.6m/min 125r/min 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 050 工序 名稱 銑削 設備 型號 組合 機床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 V形 壓板 材料 HT200 班級 2010級數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 銑斷 圓盤銑刀 φ40mm、寬4mm 18mm 0.4mm/r 211m/min 475r/min 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 060 工序 名稱 銑削 設備 型號 XA5032臥式銑床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 一銷一面 一擋塊 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ20孔的下端面為精基準，粗銑φ54孔的上表面 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 φ=40mm 2.5mm 0.10mm/r 117.8m/min 300r/min 0.216 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 070 工序 名稱 銑削 設備 型號 XA5032臥式銑床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 一銷一面 一擋塊 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ20孔的下端面為精基準，精銑φ54孔的上下表面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 φ=40mm 1.5mm 0.21mm/r 600.4mm/r 235r/min 0.216 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 080 工序 名稱 銑削 設備 型號 鉆床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 一銷一擋板 鉆套 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ20孔的上端面為精基準，鉆一個φ8的孔 麻花鉆頭 高速鋼φ=4 0.22 mm/r 17.1 mm/r 1360r/min 0.02 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件 編號 831008 工序號 090 工序 名稱 銑削 設備 型號 X6140 銑床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 一銷一擋板 鉆套 材料 HT200 班級 2010級 數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ20孔的上端面為精基準，鉆一個φ4的孔 麻花鉆頭 高速鋼φ=4 0.22mm/r 17.1mm/r 1360r/min 2 以φ20孔的上端面為精基準，攻M6的螺紋 絲錐 高速鋼φ=4 1.5mm/r / 100 r/min 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008 工序號 100 工序 名稱 銑削 設備 型號 X6140銑床 夾具 名稱 通用 夾具 定位 元件 螺釘 壓板 材料 HT200 班級 2010級數(shù)控技術 姓名 日期 2012.6 序號 工 步 內(nèi) 容 刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間 名稱 規(guī)格 f n min 1 以φ20孔的上端面為精基準，銑 的凸臺 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 0.16 mm/z 119.3m/min 475r/min 0.09 1.5mm 機械加工工藝卡片 工件名稱 撥叉831008 工序號 零件名稱 撥叉831008 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 2 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 鋼板 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 銑φ50孔上端面 高速鋼端銑刀 游標卡尺 1 2 0.2 800 0.5 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工藝過程卡片 零件號 工序號 工序名稱 設備 夾具 刀具 量具 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 Ⅰ 鑄造 Ⅱ 時效處理 Ⅲ 粗銑φ20孔下端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 Ⅳ 粗銑φ20孔上端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 Ⅴ 粗銑φ50孔上端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 Ⅵ 鉆擴Φ20孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼麻花鉆 游標卡尺 Ⅶ 精車Φ50孔 臥式車床 CA6140 專用夾具 內(nèi)圓車刀 VIII 銑斜肩 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 IX 精銑φ20孔下端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 X 精銑φ20孔上端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 XI 粗鉸精鉸Φ20孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 錐柄麻花鉆 XII 精銑φ50孔上端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 XIII 鉆M6底孔，攻螺紋 立式鉆床 Z525 專用夾具 絲錐 XIV 銑 斷 臥式銑床 X62 專用夾具 三面刃銑刀 XV 檢 驗 設計說明書 題目：撥叉831008的工藝規(guī)程及銑Φ50孔上端面的工裝夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 摘 要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 撥叉831008加工工藝規(guī)程及其銑面的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。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 ………………………………………2 二、確定生產(chǎn)類型…………………………………………………3 三、確定毛坯………………………………………………………3 3.1、確定毛坯種類………………………………………………3 3.2、確定鑄件加工余量及形狀……………………………………3 四、工藝規(guī)程設計…………………………………………………4 4.1 選擇定位基準…………………………………………………4 4.2 制定工藝路線…………………………………………………4 4.3 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定……………………5 4.4 確定切削用量及時間定額……………………………………7 五、夾具設計……………………………………………………19 5.1 問題的提出…………………………………………………19 5.2 夾具設計………………………………………………………19 5.3 切削力及夾緊力計算………………………………………19 5.4 定位誤差分析……………………………………………21 5.5定向鍵與對刀裝置設計……………………………………22 5.6 夾具設計及操作簡要說明…………………………………25 總 結(jié)……………………………………………………………26 致 謝……………………………………………………………27 參考文獻…………………………………………………………28 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水平的重要指標。 撥叉831008的加工工藝規(guī)程及其銑端面的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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。 一、零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉831008。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工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔與操縱機構(gòu)相連，下方的Φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1、小頭孔Φ20以及與此孔相通的Φ8的錐孔、M6螺紋孔。 2、大頭半圓孔Φ50。 3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉下端面，然后以此作為基準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雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二、確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領為5000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，查《機械制造工藝設計簡明手冊》第2頁表1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 三、確定毛坯 3.1、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)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。 3.2、確定鑄件加工余量及形狀： 查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示： 簡 圖 加工面代號 基 本 尺 寸 加工余量等級 加工 余量 說 明 D2 50 H 3.52 孔降一級雙側(cè)加工 T2 30 H 5 單側(cè)加工 T3 12 H 5 單側(cè)加工 T4 12 H 5 單側(cè)加工 四、工藝規(guī)程設計 4.1 選擇定位基準： 1 粗基準的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。 2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準。 4.2 制定工藝路線: 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序01 粗銑Φ20、Φ50下端面，以T2為粗基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序02 粗銑Φ20上端面，以T1為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序03 粗銑Φ50上端面，以T4為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序04 鉆、擴Φ20孔，以Φ32外圓和T2為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序05 粗鏜Φ50孔，以D1為定位基準，采用T616臥式鏜床加專用夾具； 工序06 銑斜肩，以D1和T2為定位基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序07 精銑Φ20下端面，以T2為基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序08 精銑Φ20上端面，以T1為基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序09 粗鉸、精鉸Φ20孔，以T2和Φ32外圓為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序10 精銑Φ50端面，以D1為基準，采用X51立式銑床加專用夾具； 工序11 半精鏜Φ50孔，以D1做定位基準，采用T616臥式鏜床加專用夾具； 工序12 鉆、鉸Φ8錐孔，以T1和零件中線為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序13 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具； 工序14 銑斷，以D1為基準，采用X60臥式銑床加專用夾具； 工序15 去毛刺； 工序16 終檢。 4.3 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定: 1、圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 加工 表面 加工 內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序 尺寸 表面粗 糙度 工序余量 最小 最大 φ50IT12 （D2） 鑄件 7.0 CT12 粗鏜 4.0 IT12 6.3 0.95 6.8 半精鏜 3.0 IT10 3.2 2.9 3.25 φ20IT7 （D1） 鉆 18 IT11 17.89 18 擴 1.8 IT10 6.3 1.716 1.910 粗鉸 0.14 IT8 3.2 0.107 0.224 精鉸 0.06 IT7 1.6 0.039 0.093 2、平面工序尺寸： 工序號 工序 內(nèi)容 加工 余量 基本 尺寸 經(jīng)濟 精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 鑄件 5.0 CT12 01 粗銑φ20孔下端面 4.0 36.0 12 1.5 7.75 02 粗銑φ20孔上端面 4.0 32.0 12 1.5 7.75 03 粗銑φ50孔上端面 4.0 14.0 12 1.8 6.38 07 精銑φ20孔下端面 1.0 31.0 8 0.75 1.283 08 精銑φ20孔上端面 1.0 30.0 8 0.75 1.283 10 精銑φ50孔端面 1.0×2 12.0 8 0.951 1.016 4.4 確定切削用量及時間定額： 工序01 粗銑Φ20、Φ50下端面，以T2為粗基準。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm; 加工要求：粗銑Φ20孔下端面，加工余量4mm; 機床：X51立式銑床； 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表3.1，取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表3.16，選擇刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃傾角： λs=－10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。 2. 切削用量 1）確定切削深度ap 因為余量較小，故選擇ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）確定每齒進給量fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊》表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，機床功率為4.5kw（據(jù)《簡明手冊》表4.2-35，X51立式銑床）時： fz=0.09~0.18mm/z 故選擇：fz=0.18mm/z。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡明手冊》表3.8）。 4）計算切削速度vc和每分鐘進給量vf 根據(jù)《切削手冊》表3.16，當d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z時，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度計算公式為： 其中 ，，，，，，，，，，，，，將以上數(shù)據(jù)代入公式： 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 。 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實際進給量和每分鐘進給量為： vc==m/min=118m/min f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z 5)校驗機床功率 根據(jù)《切削手冊》表3.24，近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm. 查《切削手冊》表3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。 工序02 粗銑Φ20上端面，以T1為定位基準。 切削用量和時間定額及其計算過程同工序01。 工序03 粗銑Φ50上端面，以T4為定位基準 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀， 機床：X51立式銑床 根據(jù)《切削手冊》查得，。根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36查得，?。海蕦嶋H切削速度： 當時，工作臺每分鐘進給量應為： 查說明書，取 計算切削基本工時： 因此， 工序04 鉆、擴Φ20孔，以Φ32外圓和T2為基準，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT10。 1. 選擇鉆頭 根據(jù)《切削手冊》表2.1.2.2，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角αo＝12°，二重刃長度bε=3.5mm,橫刀長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度，°，° 2.選擇切削用量 （1）確定進給量 按加工要求確定進給量：查《切削手冊》，，，由《切削手冊》表2.7,系數(shù)為0.5,則： 按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》表2.8,鉆頭允許進給量為：； 按機床進給機構(gòu)強度選擇：查《切削手冊》表2.9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為8330N時，進給量為。 以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為：0.215~0.265mm/r。根據(jù)《簡明手冊》表4.2-16,最終選擇進給量。 由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。 根據(jù)《切削手冊》表2.19查出,鉆孔時軸向力Ff=2500N，軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為8830N﹥Ff，故所選進給量可用。 （2）確定鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.6mm，壽命． ?。?）切削速度 查《切削手冊》表2.30，切削速度計算公式為： （m/min） 其中，，，，，，，，，查得修正系數(shù)：，，，故實際的切削速度： （4）檢驗機床扭矩及功率 查《切削手冊》表2.20，當f≤0.26, do≤19mm時，Mt=31.78N?m，修正系數(shù)均為1.0，故MC=31.78 N?m。 查機床使用說明書：Mm =144.2 N?m。 查《切削手冊》表2.23,鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。 查機床使用說明書，。 由于，，故切削用量可用，即： ，， 3、計算工時 4、擴孔至Φ19.8 查《切削手冊》表2.10，擴孔進給量為：，并由機床使用說明書最終選定進給量為：。 根據(jù)資料，切削速度 ，其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度，故：，，根據(jù)機床使用說明書選?。?。 基本工時： 工序05 粗車Φ50孔，以D1為定位基準。 機床：車床CA6140 單邊余量 可一次切除，則 。根據(jù)《簡明手冊》4.2-20查得，取 。根據(jù)《簡明手冊》4.2-21查得，取：。 計算切削基本工時： 工序06 銑斜肩，以D1和T2為定位基準。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀 機床：X51立式銑床 根據(jù)《簡明手冊》查得：。根據(jù)《切削手冊》查得：因此： 現(xiàn)采用X51立式銑床，?。海蕦嶋H切削速度為： 當時，工作臺每分鐘進給量應為： 根據(jù)《切削手冊》表4.2-37查得,?。?。 計算切削基本工時： 因此： 工序07 精銑Φ20下端面，以T2為基準。 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀； 機床：X51立式銑床； 查《切削手冊》表3.5，進給量為：，取為0.5mm/r 參考有關手冊，確定，采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀，，則： 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡明手冊》表4.2-36，取，故實際切削速度： 當時，工作臺每分鐘進給量：，取為980mm/min 本工序切削時間為： min 工序08 精銑Φ20上端面，以T1為基準。 切削用量同工序07 精銑時 基本工時： 工序09 粗鉸、精鉸Φ20孔，以T2和Φ32外圓為基準。 （1）粗鉸至 刀具：專用鉸刀 機床：Z525立式鉆床 根據(jù)有關手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量為0.8～1.2mm/z,進給量取0.81mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min，則其切削速度為： 。 機動時切削工時，=38mm， (2) 精鉸至 刀具： 機床：Z525立式鉆床 根據(jù)有關手冊的規(guī)定，鉸刀的進給量取0.48mm/r，機床主軸轉(zhuǎn)速取為：=140r/min，則其切削速度為： 機動時切削工時，=38mm 工序10 精銑Φ50端面，以D1為基準。 機床：X51立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金立銑刀（鑲齒螺旋形刀片），由《切削手冊》表3.6查得：，,即27m/min，因此，?，F(xiàn)采用X51立式銑床，取 ，工作臺每分鐘進給量應為：， 查機床使用說明書，取 。 銑削基本工時： 工序11 半精車Φ50孔，以D1做定位基準。 單邊余量,可一次切除，則 。 由《切削手冊》表1.6查得，進給量取為0.27mm/r。由《切削手冊》表1.1查得，，則： 查《簡明手冊》表4.2-20，取為630r/min。 加工基本工時： 工序12 鉆、鉸Φ8錐孔，以T1和零件中線為基準。 刀具：專用刀具 機床：Z525立式鉆床 確定進給量：根據(jù)《切削手冊》表2.7查得，，查Z525機床使用說明書，現(xiàn)取。查《切削手冊》表2.15，，計算機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取，所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： 工序13 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準 （1）鉆螺紋底孔mm 機床：Z525立式鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆 根據(jù)《切削手冊》查得，進給量為0.18～0.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=17m/min，則： 查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： （2）攻螺紋M6 機床：Z525立式鉆床 刀具：絲錐M6，P=1mm 切削用量選為：，機床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機床使用說明書選?。?，則 ；機動時，，計算切削基本工時： 工序14 銑斷，以D1為基準。 選擇鋸片銑刀，d=160mm，l=4mm，中齒，Z=40 采用X61臥式銑床 查《切削手冊》，選擇進給量為：,切削速度為：，則： 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-39，取，故實際切削速度為： 此時工作臺每分鐘進給量應為： 查《切削手冊》表4.2-40，剛好有。 計算切削基本工時： 五、夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序——銑Φ50孔上端面的夾具。本夾具將用于X51立式銑床，刀具為高速鋼端銑刀。 5.1 問題的提出 本夾具主要用來銑Φ50外圓上端面，該端面與其他面沒有任何關系。在本工序加工時還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 5.2 夾具設計 定位基準選擇 由零件圖可知，銑Φ50外圓上端面，因為是粗加工，用端面和外圓用一個固定V型塊和一個活動V型塊夾緊定位。 5.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ50mm z=24,用1把鋸片銑刀保證同時安裝在主軸上面中間用隔套把兩把銑刀隔開，保證兩把銑刀之間距離為7mm。這樣就可以一次銑出兩個面，并且尺寸易保證。 機床： x51W立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=15mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 5.4 定位誤差分析 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一活動V型塊，一擋快定位，工件始終靠近擋塊的一面。但是，由于此道工序后還有精加工，因此本道工序要求不高，故應當能滿足定位要求。 。 5.5定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 25 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑加工，所以選用圓形對刀塊。圓形對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 圖 3.4 對刀塊圖 對刀塊尺寸如下 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 3.5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允差d C 3 -0.006 0.25 5.6 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。 夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 總 結(jié) 本次設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 本次設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次本次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次本次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 28 頁 共 32 頁