偏心套機械加工工藝及夾具設計【磨外圓及端面】【銑6槽】

偏心套機械加工工藝及夾具設計【磨外圓及端面】【銑6槽】,磨外圓及端面,銑6槽,偏心,機械,加工,工藝,夾具,設計,磨外圓,端面 常州機電職業(yè)技術學院 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 偏心套 偏心套 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 45棒料 ￠54×340mm 零件毛重 零件凈重 硬 度 設 備 型 號 設 備 名 稱 C6132 車床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 專用夾具 機動時間 單件工時定額 每合件數(shù) 10 技 術 等 級 冷 卻 液 中 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號 名 稱 代 號 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 2 1 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5 車刀 卡尺 95.456 1.7 0.8 380 2 切斷：切斷長度30.2mm 鋼板尺 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 常州機電職業(yè)技術學院 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 偏心套 偏心套 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 45棒料 ￠54×340mm 零件毛重 零件凈重 硬 度 設 備 型 號 設 備 名 稱 C6132 車床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 專用夾具 機動時間 單件工時定額 每合件數(shù) 10 技 術 等 級 冷 卻 液 中 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號 名 稱 代 號 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 3 1 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求 車刀 卡尺 95.456 1.7 0.8 380 量規(guī) 鋼板尺 麻花鉆 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 常州機電職業(yè)技術學院 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 偏心套 偏心套 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 45棒料 ￠54×340mm 零件毛重 零件凈重 硬 度 設 備 型 號 設 備 名 稱 X62 銑床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 專用夾具 機動時間 單件工時定額 每合件數(shù) 10 技 術 等 級 冷 卻 液 中 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號 名 稱 代 號 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 4 1 以￠外圓及端面定位，銑槽 銑刀 卡尺 95.456 1.7 0.8 380 符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向 分度頭 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 常州機電職業(yè)技術學院 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 偏心套 偏心套 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 45棒料 ￠54×340mm 零件毛重 零件凈重 硬 度 設 備 型 號 設 備 名 稱 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 機動時間 單件工時定額 每合件數(shù) 10 技 術 等 級 冷 卻 液 中 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號 名 稱 代 號 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 5 1 熱處理 高頻淬火HRC58-63 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 常州機電職業(yè)技術學院 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 偏心套 偏心套 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 45棒料 ￠54×340mm 零件毛重 零件凈重 硬 度 設 備 型 號 設 備 名 稱 M1432A 磨床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 專用夾具 機動時間 單件工時定額 每合件數(shù) 10 技 術 等 級 冷 卻 液 中 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號 名 稱 代 號 名稱 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 6 1 以孔、槽及端面定位 磨刀 千分尺 95.456 1.7 0.8 380 2 磨外圓至圖紙要求 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 文件編號 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）圖號 共 2 頁 產(chǎn)品名稱 偏心套 零（部）名稱 偏心套 第 1 頁 材料牌號 45 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 ￠54×340 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 500件數(shù) 工序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 設 備 工 藝 裝 備 工 時 刀具 檢具 準終 單件 1 下料 ￠54×340mm(10件) 毛坯 鋸床 2 粗車 （1） 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5 （2） 切斷：切斷長度30.2mm 機加工 C6132 YT15外圓車刀、3mm切斷車刀 125×0.02mm游標卡尺、150mm鋼板尺 3 車 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求 機加工 C6132 YT45端面車刀、內(nèi)圓倒角車刀、90°單刃鏜刀、和光滑極限量規(guī)、相應規(guī)格麻花鉆 125×0.02mm游標卡尺、150mm鋼板尺 描圖 4 銑 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向 機加工 X62 ￠120×8三面刃銑刀、12mm分度頭、專用對刀工具、銑夾具 125×0.02mm游標卡尺、綜合量規(guī) 描校 底圖號 裝訂號 編制（日期） 校對（日期） 標準化（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處號 更改文件 簽字 日期` 標記 處號 更改文件 簽字日期 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）圖號 共 2 頁 產(chǎn)品名稱 偏心套 零（部）名稱 偏心套 第 2 頁 材料牌號 45 毛坯種類 棒料 毛坯外形尺寸 ￠54×340 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 500件數(shù) 工序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 設 備 工 藝 裝 備 工 時 刀具 檢具 準終 單件 5 熱處理 高頻淬火HRC58-63 6 磨 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求 機加工 M1432A 磨床夾具 25～50mm千分尺 7 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差 8 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫 描圖 描校 底圖號 裝訂號 編制（日期） 校對（日期） 標準化（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處號 更改文件 簽字 日期` 標記 處號 更改文件 簽字日期 常州機電職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）說明書 作 者： 學 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 偏心套加工工藝及夾具設計 指導者： 評閱者： 年 月 畢業(yè)設計（論文）中文摘要 偏心套零件加工工藝及專用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 畢業(yè)設計（論文）外文摘要 Title： The design process and fixture of eccentric sleeve Abstract： Eccentric sleeve parts processing technology and special fixture design is including machining Process design, process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in. Keywords：process, cutting dosage, clamping, positioning 目 錄 目 錄 IV 1 序 言 1 2 零件的分析 2 2.1零件的形狀 2 2.2零件的工藝分析 2 3 工藝規(guī)程設計 3 3.1 確定毛坯的制造形式 3 3.2 基面的選擇 3 3.3 制定工藝路線 3 3.3.1 工藝路線方案一 3 3.3.2 工藝路線方案二 4 3.3.3 工藝方案的比較與分析 4 3.4 選擇加工設備和工藝裝備 5 3.4.1 機床選用 5 3.4.2 選擇刀具 5 3.4.3 選擇量具 5 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 3.6確定切削用量及基本工時 6 4 磨夾具設計 12 4.1 磨夾具設計要求說明 12 4.2夾具的設計要點 12 4.3 定位機構(gòu) 12 4.4夾緊機構(gòu) 12 4.5零件的加工誤差分析 13 4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 14 4.7 夾具簡單使用說明 14 5 銑槽夾具設計 16 2.1研究原始質(zhì)料 16 2.2定位基準的選擇 16 2.3 切削力及夾緊分析計算 16 2.4 誤差分析與計算 17 2.5 夾具設計及操作的簡要說明 18 總 結(jié) 19 致 謝 20 參 考 文 獻 21 1 序 言 偏心套零件加工工藝及鉆床夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，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。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。 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。 2 零件的分析 2.1零件的形狀 題目給的零件是偏心套零件，主要作用是起連接作用。 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45，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。 偏心套零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。 偏心套共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： (1)．左端的加工表面： ? ? 這一組加工表面包括：左端面，Φ50外圓,Φ32內(nèi)孔。其要求并不高，粗車后精車就可以達到精度要求。 (2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；Φ50的外圓，粗糙度為1.6；鉆孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。其中，Φ24的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。Φ50的外圓要求比較高,需要磨削加工 3 工藝規(guī)程設計 本偏心套設年產(chǎn)量為10萬臺，每臺需要該零件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45，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。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 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45，零件輪廓尺寸不大，，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，應該考慮采用型材開料。 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，對像偏心套這樣的零件來說，選好粗基準是至關重要的。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要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(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 1、下料 ￠54×340mm(10件) 2、粗車 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5 切斷：切斷長度30.2mm 3、車 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求 4、銑 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向 5、熱處理 高頻淬火HRC58-63 6、磨 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求7、檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差 8、入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫 3.3.2 工藝路線方案二 1、下料 ￠54×340mm(10件) 2、粗車 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5 切斷：切斷長度30.2mm 3、車 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求 4、磨 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求 5、銑 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向 6、熱處理 高頻淬火HRC58-63 7、檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差 8、入庫 清洗，加工表面涂防銹油，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。而且在磨削過程有一定難度，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： 1、下料 ￠54×340mm(10件) 2、粗車 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5 切斷：切斷長度30.2mm 3、車 以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求 4、銑 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向 5、熱處理 高頻淬火HRC58-63 6、磨 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求7、檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差 8、入庫 清洗，加工表面涂防銹油，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、粗鏜和半精車、半精鏜。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C6132１型臥式車床。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.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇二號砂輪。 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 “偏心套” 零件材料為45，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鐵的性能比較，鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23鐵的物理性能，45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) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 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，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 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?，F(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。 3.6.1 工序2 車外圓至￠，車端面，倒角C1.5 切斷：切斷長度30.2mm 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C6132機床的中心高為160（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C6132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，C6132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)C6132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C6132機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動進給。 ⑦. 計算基本工時 （3-7） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+= == （3-8） 3.6.2以￠外圓及端面定位，車2孔至圖紙要求 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C602—1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C6132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，C6132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)C6132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C6132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） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= == 工序110 以￠外圓及端面定位，銑槽符合要求。注意，要保證槽的方向與偏心同向 根據(jù)《機械加工工藝設計手冊》第一卷表選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀 銑削深度，一次走刀切除。 確定每齒進給量，給據(jù)《機械加工工藝設計手冊》表選取 確定銑刀的磨鈍標準及耐用度 按《機械加工工藝手冊》表，銑刀后刀面最大磨損限度 按《機械加工工藝手冊》表，刀具的耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表的 故采用X62銑床由根據(jù)《機械加工工藝手冊》表取 則實際車削速度 此時工作臺每分鐘的進給量應為： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表銑削工時： 式中 所以 工序120 以孔、槽及端面定位，磨外圓至圖紙要求 機床：外圓磨床 《機械加工工藝設計實用手冊》表 砂輪： 《機械加工工藝設計實用手冊》表 由《機械加工工藝設計手冊》表得 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速《機械制造工藝金屬切削機床設計指導》表 工件的縱向進給量時，橫向進給量 《機械制造工藝金屬切削機床設計指導》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動機時間：《機械制造工藝金屬切削機床設計指導》表 且 由《機械制造工藝金屬切削機床設計指導》表 則 4 磨夾具設計 4.1 磨夾具設計要求說明 車床夾具主要用于磨外圓及端面夾具。因而磨夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。 4.2夾具的設計要點 （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)軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。 4.3 定位機構(gòu) 由零件圖分析孔的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求。先設計夾具模型如下： 選擇定位元件為：定位銷，芯軸，大端面。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動自由度，X,Y方向的轉(zhuǎn)動自由度，支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動自由度?？梢姡ㄎ环桨高x擇合理。 4.4夾緊機構(gòu) 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。 4.5零件的加工誤差分析 工件在夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： （1）定位誤差 由于C面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差為零。工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。 （2）夾具誤差 夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01. （3）安裝誤差 因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。 （4）加工方法誤差 如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取 =/3=0.05/3=0.017mm 零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲備： 故此方案可行。 4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 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? 為使夾具體的尺寸保持穩(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 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。 （3）應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 4.7 夾具簡單使用說明 （1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。 （3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。 5 銑槽夾具設計 2.1研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗、精銑6槽?。 首先要先找到定位基準，加工時除了要滿足粗糙度要求外，為了保證技術要求。 2.2定位基準的選擇 由零件圖了解到：在對槽進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有： 該夾具以一個定位銷一個平面2個可調(diào)螺絲釘定位銑槽上的平行度要求雙方的孔中心線對稱槽。為了在定位誤差范圍滿足要求，結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操作的。 2.3 切削力及夾緊分析計算 刀具：錯齒三面刃銑刀【硬質(zhì)合金】 刀具有關幾何參數(shù)： 銑削切削力的計算公式： 有： 依照切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應該依照機械平衡原理來設計。 即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，公式： 由此可得： 所以 通過計算所需夾緊力不是很大，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用螺旋夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力計算有： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu). 由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 通過計算所需夾緊力不是很大，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用螺旋夾緊機構(gòu)。 2.4 誤差分析與計算 該夾具以一個定位銷一個平面2個可調(diào)螺絲釘定位，保證孔尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，普遍情況下可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上，所夾具能達到零件加工給定的要求。 2.5 夾具設計及操作的簡要說明 本裝置的最大優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。壓緊力小，所以采用手動快速螺旋夾緊夾緊。如前所述，夾具的設計，應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低。為了提高夾具的價格。 加工過程余量小切削力小，手動夾緊可以達到工藝要求，而不會出問題的。 總 結(jié) 畢業(yè)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，為我們踏入社會打下了好的基礎。 畢業(yè)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。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學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 這次畢業(yè)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。 這次畢業(yè)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，特別是每次都放下他的休息時間，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。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(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，他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] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上海科學技術出版社，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W工業(yè)出版社，2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [8] [周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。 [9]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2542。 [11] 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