CA6140車床撥叉831003夾具設(shè)計(jì)

CA6140車床撥叉831003夾具設(shè)計(jì),ca6140,車床,夾具,設(shè)計(jì) 目錄 序言 ……………………………………… …… 1 第一章 工藝 ………………………… …… 1 一. 零件的分析…………………………… …1 二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………… …2 第二章 夾具設(shè)計(jì)………………………… ………10 一. 問題提出 ………………………… ……10 二. 夾具的設(shè)計(jì)………………………… ……10 第三章.制圖軟件的介紹…………………………15 設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………… …………32 致謝………………………………… ………………33 參考文獻(xiàn) ………………………………… … 34 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次較深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它是我們3年的大學(xué)成績(jī)考核的一個(gè)很好的方式，在三年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能夠通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不走之處，懇請(qǐng)各位老師給于指教。 第一章 工 藝 一、 零件的分析 （一） 零件的作用 CA6140車床后托架在臥式機(jī)床上，當(dāng)采用雙向引導(dǎo)刀具時(shí)，且有較高的精度要求時(shí).刀具和主軸之間采用浮動(dòng)卡頭連接，在動(dòng)力頭退回原位，刀具又已退離夾具刀套的情況下，必須采用托架來支撐刀桿，以防止刀桿產(chǎn)生下垂，保證在下一次工作循環(huán)中，刀具能順利得重新進(jìn)入刀套，托架的結(jié)構(gòu)形式同活動(dòng)鉆模版相似，但其作用僅在于支撐刀桿而不作為刀具的導(dǎo)向，托架不起直接保證加工精度的作用，但他卻直接保證機(jī)床能順利正常的工作。 （二） 零件的工藝分析 CA6140車床托架可分為四個(gè)加工工序，他們之間有一定的位置要求。 1. 托架底座 粗糙度1.6um，平面度003。 2. 三桿孔 一個(gè)直徑40的孔及其寬度為3的圓孔。 一個(gè)直徑30的孔。 一個(gè)直徑25.5的孔及其孔端面。 3. R 8 的兩吊耳：一個(gè)M6的螺紋孔和直徑6的孔 4. 托架的2-Ф10錐孔低孔，2-Ф13孔及其2-Ф20的沉頭孔個(gè)加工部位存在著位置要求。 （三）設(shè)計(jì)托架時(shí)的注意事項(xiàng) 托架應(yīng)有足夠的支撐剛性，尤其在托架的輪廓尺寸的大，承托的刀具數(shù)量多，重量大的情況下，更應(yīng)該注意采用必要的措施來加強(qiáng)托架的支撐剛性，如可增加刀桿的直徑，或其數(shù)量，采用刀桿與主軸向的連接而不與前蓋連接，并適當(dāng)增加其連接長(zhǎng)度，用拉桿是刀桿與主軸箱相連，在托架下部設(shè)置支撐釘或滾輪等措施，并注意，只有中小型托架采用空心導(dǎo)向。 二 、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一） 確定毛坯的制造形式 零件材料為灰鑄鐵，硬度HT200，考慮到機(jī)床在工作過程當(dāng)不經(jīng)常加速，承受交變載荷以及沖擊載荷較小，因此應(yīng)該選用金屬模機(jī)械砂型鑄造，又因?yàn)槭桥可a(chǎn)，而且零件的尺寸不大結(jié)構(gòu)對(duì)稱，故可以用鑄造，既保證工作的可靠性又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 (二) 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行 （1）粗基面的選擇。 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)該以與加工表面要求相對(duì)位置度較高的不加工表面為粗基準(zhǔn)， 對(duì)于一般的軸類零件以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的，現(xiàn)在選取?40mm的外圓作表面和底面為加工右平面的粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)V形塊支撐外圓輪廓作為定位面，消除X和Y方向以及繞他們旋轉(zhuǎn)的四個(gè)自由度，然后再利用支撐板支撐?40mm的底面，用以消除Z方向以及繞他旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)自由度，最終達(dá)到完全定位。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)的重合問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 （三） 制定工藝路線 線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是以零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線一 工序I 三次鉆托架三杠孔，分別擴(kuò)，鉸空Ф40、Ф30.2 、Ф25.5 和锪22端面。 工序II 四次鉆固定螺釘?shù)卓缀投ㄎ讳N底孔，擴(kuò)2-Ф13，锪沉頭孔2-Ф20，Ф13 工序III 鉆Ф6及M8底孔。 工序IV 攻螺紋M6。 工序V 以三杠孔為基準(zhǔn)精銑托架底面，以達(dá)到位置要求。 工序VI 檢查 工序VII 裝配是精鉸2-Ф10的椎孔 工藝路線二 工序I 粗銑托架底面 工序II 三次鉆托架三杠孔，分別擴(kuò)，鉸空Ф40 、 Ф30.2 、 Ф25.5 锪22端面。 工序III 以三杠孔為基準(zhǔn)精銑托架底面，以達(dá)到位置和尺寸要求。 工序IV 四次鉆固定螺釘?shù)卓缀投ㄎ讳N底孔，擴(kuò)2-Ф13，锪沉頭孔2-Ф20，Ф13。 工序V 鉆Ф6及M8底孔。 工序VI 攻螺紋M6。 工序VII 檢查。 工序Ⅷ 裝配是精鉸2-Ф10的椎孔。 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的相同點(diǎn)在于都是以先面后孔為加工順序，方案二是加工三杠孔加工完畢后，直接以三杠孔為基準(zhǔn)，精加工托架底面，然后再以精銑厚的底面做為基準(zhǔn)加工其他的孔，而方案一是以粗銑面為基面，完成所有孔的加工后，在精銑底面，兩相對(duì)比，可以看出，因?yàn)榧庸た兹吭趽u臂鉆床上完成，古方案一工序相對(duì)比較集中，但并未減少裝夾次數(shù)。釘孔，定位銷、螺紋孔的加工精度不高，而方案二，就解決了上述存在的問題，可得到精度較高的零件。 （四）具體加工路線如下 工序I 粗細(xì)托架底面，利用蓋板平面為基準(zhǔn)，在斜面出加一可調(diào)支承，選、用立式車床并加專用夾具。 工序Ⅱ 用Ф24mm鉆頭鉆三杠孔，以底平面、側(cè)平面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)，選用搖臂鉆床， 工序Ⅲ 換Ф29的鉆頭，鉆三杠孔中較大的倆孔，在換第三把鉆頭，鉆Ф40的孔至 Ф39 工序Ⅳ 分別擴(kuò)鉸孔Ф25.5、Ф30.2、Ф40，用R22锪頭锪出R22端面。 工序Ⅴ 精銑托架底面，選、用立式車床并加專用夾具。 工序Ⅵ 四次鉆固定螺釘?shù)卓缀投ㄎ讳N底孔，擴(kuò)2-Ф13、锪沉頭孔2-Ф20、Ф13、以底面，側(cè)面和頂端為定為基準(zhǔn)，選用用搖臂鉆床并加專用夾具/ 工序Ⅶ 鉆Ф6及M8底孔，以40和30.2兩孔和側(cè)面為定為基準(zhǔn)，選用用搖臂鉆床并加專用夾具/以實(shí)現(xiàn)完全定位。 工序Ⅷ 攻螺紋M6 工序Ⅸ 檢查 工序Ⅹ 裝配是 精鉸2-Ф10的椎孔 。 (五) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床后托架”零件材料為灰鑄鐵，硬度200，毛坯重量約3.4千克，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用金屬模機(jī)械砂型鑄造。 根據(jù)以上原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 尺寸要求為35+-0.07，粗糙度為1.6um，因此需要的加工步驟為粗銑-精銑《加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 粗銑的加工余量，z=1.5-2.0mm。 精銑的加工余量z =0.6-0.8mm。 所以毛坯的零件加工余量z=2.1-2.8mm之間。 2. 底座表面長(zhǎng)度方向的加工余量及公差， 因其兩端引起兩端都與非工表面連接，故鑄造件毛坯的外表面其長(zhǎng)度可取120mm。 1. 三杠空的加工余量 零件中的三杠孔采用鉆、擴(kuò)、鉸加工。 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可知：由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可知Ф40的孔精度為IT7，Ф30.2的孔精度為IT11-IT12。 Φ40孔的加工工序： 一次鉆孔Φ25.0mm 二次鉆孔Φ36.0mm 擴(kuò)孔 Φ39.6mm 粗鉸 Φ 39.93mm 精鉸 Φ40+-0.025 Φ30.2孔的加工工序： 一次鉆孔：Φ25mm 二次鉆孔：Φ30mm 粗鉸：Φ30.13mm 精鉸 Φ30.2mm Φ25.5孔的加工工序： 鉆孔Φ25mm 粗鉸 ：Φ25.4mm 精鉸：Φ25.5+-0.05 2. 固定螺釘孔和定位銷底孔的加工余量： 鉆孔：按小頭直徑鉆出Φ10的孔 鉸孔：削銷圓錐孔，2-Φ13和2-Φ20孔的加工工序 粗锪出2-Φ13和2-Φ20的階梯孔 3.Φ5和M6孔時(shí)加工余量： Φ5孔：鉆孔6mm M6孔： 鉆孔6mm 4. 用公制粗牙機(jī)用絲錐攻螺紋。 （六）確定切削用量及其基本工時(shí) 工序Ⅰ：粗銑托架底面 1.加工條件： HT200 抗拉強(qiáng)度160MPa 鑄造 加工要求： 刀片材料 W6Mo5Cr4V2獲同等性能的其他牌號(hào)的高速鋼制造，焊接柄部用45#鋼65Mn或其他同等性能的合金鋼制造。道具尺寸為d=20mm標(biāo)準(zhǔn)型基本尺寸L=123mm 2、切削用量的計(jì)算 粗銑托架底面沿法線的加工余量及公差查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-63，鑄件在該方向上的長(zhǎng)度為67mm，故長(zhǎng)度方向偏差為正負(fù)1.3mm，長(zhǎng)度方向的余量查表2-70知，其余量為3.0mm，而按粗、精銑其加工余量為2.7mm，故3.0mm足以達(dá)到所要求的精度，考慮鑄造斜度為三十分到一度三十分，則毛皮長(zhǎng)度方向最大加工余量為3.5mm，粗加工的加工余量可取3.0mm，三次加工即可，切削深度為30,mm 1. 進(jìn)給量f 根據(jù)《金屬切削刀具與磨床標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》到刀具半徑為20X20 f =150mm/min 3. 計(jì)算切削速度查《工藝手冊(cè)》表9-70，根據(jù)加工材料灰鑄鐵，硬度150-250HB, 高速鋼刀具V 范圍0.25-0.35 因?yàn)榇帚?，切削可取?fù)荷大，V應(yīng)取小值，故可取V=0.25m/s 2. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=1000/Πd=4(r/s) 即：n s =240r/min 按機(jī)床說明書（見《設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 3. 銑削量基本時(shí)間計(jì)算 t=120mm L=11mm L2=2-5mm,去L2=3mm T j=L/fmz=(L+L1+L2)*3/150=267min Fmz為水平進(jìn)給量 工序Ⅱ 1. 鉆孔Φ25mm f=0.48mm/r v=26m/min ns=1000v/Πdw=331r/min 按機(jī)床選取 所以實(shí)際切削速度不是很高 切削工時(shí); t=L1=10mm t2=1-4取t2=3mm,l=60min L1=L/fn=0.46min 2. 二次鉆孔Φ36mm 根據(jù)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)，進(jìn)給量與切削關(guān)系為： f=(1.2-1.8)f鉆 v=(0.5-1/3)v鉆 式中f鉆、v鉆—加工實(shí)心孔時(shí)的切削量 現(xiàn)已知： f鉆=0.57mm/r v鉆=24m/min 并取 f=1.35f鉆=0.077mm/r v=0.4v鉆= 9.6m/min ns=89.96m/min 切削工時(shí) l=60, L1=5.4mm L2=3mm Tj =L/fn=1.05min 3.擴(kuò)孔Φ39.6mm f=0.1-1.0mm/r,取f=0.8mm/r v=15-12m/min,取v =14mm nsc=10000/Πdw=1126r/min 切削工時(shí) t=60mm t1=5.5min t2=4mm Tj=L/fn=0.78min 4.鉸孔Φ40: f=1.0-1.2,取f=1.1mm/r v=14m/min ns=10000/ΠD=111.5r/min 切削工時(shí) t=60 根據(jù)Ap=D-d1/2=0.2mm 可選t1=28mm t2=2-4,L1=3 Tj=l+L1+L2/fn=0.75min 工序Ⅲ Φ30.2孔 1. 鉆孔Φ25mm f=0.48mm/r v=26m/min ns=1000v/Πdw=330r/min 切削工時(shí) L1=25/2*0.7+1.5=10.2mm 2. 二次鉆孔Φ30mm f=1.35f鉆=0.77mm/r v=0.4v鉆=96m /mpn ns =1000v/Πd=280.1r/min 切削工時(shí) l=60mm,L1=30-25/2*0.7+1.5=3.25 T1=3 Tj=L+L1+L2/0.77*280.7=0.31min 3.鉸孔Φ30.2 f=11min/r v=14m/min ns=1000v/Πd=147.6r/min 切削工時(shí)L=60 因?yàn)閍p=D-d1/2=0.1mm L1=13-15取LQ=14 mm L2=3mm Tj=60+14+3/1.1*147.6=0.48min 4.鉆孔 鉆孔Φ25min f=0.48min/r v=26m/min ns=1000v/Πdw=331r/min 切削工時(shí) L1=12.5*0.7+1.5=10min L2=3mm, L=60min Tj=L/fn=0.46min 工序Ⅳ 1.鉸孔Φ25.5 f=0.7mm/r v=14mm/min ns =1000v/Πd=174.8mm 切削工時(shí) L=40mm L=45. L2=3 Tj=L+L1+L2/fn=0.72min 锪端面 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)計(jì)量吉切削速度、約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3，故 f =1/3鉆=1/3*0.6=0.2mm/r v=1/3v鉆=1000*8.33/ΠD =8.33 切削工時(shí) L1=20.L2=0.L=2 2.鉆孔 F=0.17min/r V=28m/rin Ns=1486.2r/min 切削工時(shí) L=41mm T2=3mm T=l+L1+L3 3.鉆孔M6D底孔Φ49.18。 f=0.15min/r v=28mm/min ns=1000v=1813.5r/min 切削工時(shí) T=3.72mm T2=3.72mm T3=3mm T=l+l2+l3=0.32 4.攻螺紋M6mm 切削用量選取 v=0.1/s=6m/min ns=238r/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=78.9mm,T1=5mm,T2=3mm 5.攻M6孔 Tm=0.45min 6. 以三杠孔軸線為基準(zhǔn)精銑托架底面 進(jìn)給量，f=118m/min 精銑 Vc=0.33m/s Ns=1000v/Πd=5.6r/s F=0.35min/r 精銑削工時(shí) L=120min T1=5.18min T2=3mm Tj=1.25min 工序 Ⅵ 1.鉆2-Φ10追孔時(shí)小直徑孔，锪Φ13，鉆2-Φ13，锪2-Φ20 鉆錐底銷Φ10小直徑孔Φ6.5 f=0.2mm/r v=26m/min ns=1468.5r/min 切削工時(shí) T=18 T1=4.2MM T2=3mm T=0.1min 2.鉆2-Φ13 F=0.46min/r V=28m/min Ns=685r/min 切削工時(shí) l=61mm L1=6.35mm L2=3mm T=0.225min 3.锪Φ13 根據(jù)有關(guān)資料或沉頭孔進(jìn)給量與且削速度約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3之間，故f=1/3f 鉆=0.20mm/r v=1/3v鉆=9m/min ns=1000v/Πd=220.5r/min 切削工時(shí) f= 1/3f鉆=0.16mm/r v=1/3v鉆=9m/min ns=1000v/Πd=1520r/min 切削工時(shí) 切入T1=22min T2=12min T=t+t1+t2/fn=0.62min 第二章 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第Ⅱ道工序——鉆、擴(kuò)、鉸?22(0，+0.28)mm孔。本夾具將分別用于Z525立式鉆床，刀具為麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀和高速鋼鑲齒套式面銑刀。 一、問題提出 本夾具設(shè)計(jì)主要用來加工車床后托架的三杠孔，即對(duì)車床后托架?40(0，+0.025)mm，?30.2(0，+0.2)mm，?25.5(0，+0.3)mm的鉆、擴(kuò)、鉸的精加工。因此，在本道工序的加工過程中，主要考慮如何提高精度要求降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)還要設(shè)計(jì)出加工三杠孔及時(shí)排屑系統(tǒng)。所以應(yīng)該在專用夾具體上考慮開排屑槽。 1、 對(duì)專用夾具的基本要求 （1）、保證攻堅(jiān)的加工精度； （2）、提高生產(chǎn)率； （3）、工藝性好： 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢查和維修。 （4）、使用性好： 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全、排屑方便。 （5）、經(jīng)濟(jì)性好 2、專用夾具的優(yōu)點(diǎn) 專用夾具裝夾工件時(shí)，裝夾工件方便、不需要校正，可顯著的減少輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3、專用夾具的組成 （1）、定位裝置：使工件在夾具裝夾中占據(jù)準(zhǔn)確位置。 （2）、夾緊裝置：將工件壓緊夾牢，保證工件在加工的過程中受到外力的作用下不偏離占據(jù)的正確位置。 （3）、對(duì)刀或?qū)驂K：確定刀具相對(duì)于定位工件加工表面的正確位置。 （4）、連接元件：夾具在機(jī)床上的連接元件。 （5）、夾具體：機(jī)床夾具的基礎(chǔ)元件，通過夾具體將所有的元件連接組成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。 （6）、其他輔助裝置：因特殊需要而設(shè)置的裝置等。 二、夾具的設(shè)計(jì) 1、 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件圖可知，加工CA6140車床后托架三杠孔，應(yīng)保證其加工的形狀公差平面度和位置公差平行度的基本要求。由工藝流程可知其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為底面。所以應(yīng)該精加底面， 保證底面的尺寸和粗糙度的要求。根據(jù)六點(diǎn)定位原則：底面限制了Z方向的移動(dòng)，X方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)；再以零件的左端平面限制X方向上的移動(dòng)；夾具蓋板平面限制Y方向的移動(dòng)和Z方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的完全定位。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀和高速鋼鑲齒套式面銑刀對(duì)三杠孔的加工。同時(shí)為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用手動(dòng)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 1、 導(dǎo)向方案 為了迅速、準(zhǔn)確的確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆床夾具上都應(yīng)該設(shè)置引刀 具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體相連接，鉆套與工件之間留有排屑空間。 （1）、鉆模的類型 鉆模根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為固定式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模等。 由CA6140車床后托架的工藝分析可知：加工三杠孔適用于搖臂鉆床上，同時(shí)應(yīng)采用蓋板式鉆模。 （2）、蓋板式鉆模的介紹蓋板式鉆模 蓋板式鉆模的特點(diǎn)是定位元件夾緊裝置及鉆套設(shè)在鉆模板上，鉆模板在工件上裝夾。它常用于床身、箱體等大型工件上的小孔加工，也可用于中、小工件上鉆孔。加工小孔的蓋板式鉆模，因鉆削力矩較小，可不設(shè)置裝置，此類鉆模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本廉價(jià)，加工孔的位置精度較高。在單件小件生產(chǎn)中也使用，因此應(yīng)用廣泛。 在一些大中型的工件上加工小孔時(shí)，但有時(shí)不宜采用劃線找正的方法，采用其他的鉆模結(jié)構(gòu)。因工件笨重而安裝困難，可采用的蓋板式鉆模，它是為用來加工CA6140車床后托架而設(shè)計(jì)的蓋板式鉆模。鉆模以圓柱銷，削邊銷和3個(gè)支乘釘在工件上進(jìn)行定位的。這類鉆模可采將鉆套和定位元件直接裝在鋼板上，無需夾具體，有時(shí)也無需夾緊裝置，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于必須經(jīng)常搬動(dòng)，故需要設(shè)置手把或吊耳，并盡可能的減輕蓋板鉆模的重量。 2、定向鍵 定向鍵也稱定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個(gè)，安在一條直線上，其距離越遠(yuǎn)，導(dǎo)向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。 定向鍵通過與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些專用鉆鏜床夾具也常使用。 定向鍵有矩形和圓形兩種。 定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長(zhǎng)面作為找正基面來校正夾具的安裝位置。 3、定位方案 根據(jù)工序加工要求，定位原理分析應(yīng)限制工件的自由度，銑28×40的平面需限制六個(gè)自由度。根據(jù)零件的特點(diǎn)，用花鍵和支承板來定位，限制六個(gè)自由度。 4、夾緊方案 由于工件生產(chǎn)批量不大，宜用簡(jiǎn)單的手動(dòng)加緊裝置。鋼套的軸向剛度比徑向的剛度好，因此應(yīng)該指向限位臺(tái)階面。根據(jù)具體情況采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 在夾緊機(jī)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)形式變化最多的是螺旋壓板機(jī)構(gòu)。螺旋壓板機(jī)構(gòu)有四種典型結(jié)構(gòu)。移動(dòng)壓板，回轉(zhuǎn)壓板。 螺旋鉤形壓板機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。當(dāng)鉤形壓板妨礙工件的裝卸時(shí)，可采用自動(dòng)回轉(zhuǎn)形壓板，它避免了用手動(dòng)鉤形壓板的麻煩。 鉤形壓板回轉(zhuǎn)時(shí)的行程和升程可按以下的公式計(jì)算： S=πdΦ/360 h=s/tgβ=πdΦ/360tgβ 或 h=Kd K=πΦ/360tgβ 式中S——壓板回轉(zhuǎn)時(shí)沿圓柱轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)（行程）（㎜）； h ——壓板回轉(zhuǎn)時(shí)的升程（㎜）； Φ——壓板回轉(zhuǎn)的角度（°）； β ——壓板螺旋槽的螺旋角，一般取β=30o～40 o； d——壓板導(dǎo)向圓柱的直徑； K——壓板升程系數(shù)（如表所示）。 自動(dòng)回轉(zhuǎn)鉤形壓板的升程系數(shù) 螺旋角β 升程系數(shù)K 回轉(zhuǎn)的角度Φ 30° 45° 60° 90° 30° 0.45 0.68 0.91 1.36 35° 0.73 0.56 0.75 1.12 40° 0.31 0.47 0.62 0.94 螺旋鉤形壓板所產(chǎn)生的夾緊力（N） Fj=FQ/(1+3Lf/H) 式中FQ——作用力（N）； H——鉤形壓板的高度（bb）； L——壓板軸線支夾緊點(diǎn)的距離（mm）； F——摩擦因數(shù)，一般取f=0.1～0.15。 5、對(duì)刀方案 對(duì)刀裝置用以確定刀具對(duì)定位元件的相對(duì)位置，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在總圖上表明該裝置尺寸及其公差。該尺寸公差一般以保證夾具的安裝調(diào)整誤差控制在工序尺寸公差1/3范圍類，并由此而制定其公差的大小。 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定夾具和刀具的相對(duì)位置。對(duì)刀裝置的結(jié)構(gòu)形 式取決于加工表面的形狀。 對(duì)刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀，不妨礙工件裝卸。對(duì)刀時(shí)，在刀具與對(duì)刀塊之間加一塞尺，避免刀具與對(duì)刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過早磨損。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度和直徑為3～5mm,制造公差h6。對(duì)刀塊和塞尺均已標(biāo)準(zhǔn)化（設(shè)計(jì)時(shí)可查閱相關(guān)手冊(cè)），使用時(shí)，夾具總圖上應(yīng)標(biāo)明塞尺尺寸及對(duì)刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀而且是工件切入的一端。 6、夾具體的設(shè)計(jì) 采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆孔鉆模。定位心軸及模板均安裝在夾具體上。夾具體以底平面為定位基準(zhǔn)。夾具體上設(shè)置有鉆模套、鉆模板、排屑裝置和手動(dòng)夾緊裝置等。此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝穩(wěn)定，剛性較好，設(shè)備及但可靠，所以經(jīng)濟(jì)性好，大大的提高了生產(chǎn)效率，而 且此夾具設(shè)置有吊耳裝置，安裝方便。 7、輔助支承 輔助支承用來提高工件的裝架剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。 如圖7.1所示，工件以內(nèi)孔及端面定位，鉆右端小孔。若右端不設(shè)支承， 工件裝夾好后，右邊為一懸臂，剛性差。若在A處設(shè)置固定支承，屬不可用重復(fù)定位，有可能破壞左端的定位。在這種情況下，宜在由端設(shè)置輔助支承。工件定位時(shí)，輔助支承是浮動(dòng)的（或可調(diào)的），待工件夾緊后再固定下來，以承受切削力。 （1） 螺旋式輔助支承 ，螺旋式輔助支承的結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)支承相近，但操作過程不同，前者不起定位作用，后者起定位作用，且結(jié)構(gòu)上螺旋式輔助支承不用螺母鎖緊。 （2） 自動(dòng)調(diào)節(jié)支承（GB/T2238—91）彈簧推動(dòng)滑柱與工件接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄通過頂柱鎖緊滑柱，使其承受切削力等外力的作用。此結(jié)構(gòu)的彈簧力應(yīng)能推動(dòng)滑柱，但不能頂起工件，不會(huì)破壞工件的定位。 （3） 推動(dòng)式輔助支承 ：工件定位后推動(dòng)手輪使滑銷與工件接觸，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使斜楔開槽部分漲開而鎖緊。 圖7.1 8、對(duì)夾具車床總體結(jié)構(gòu)要求 車床夾具一般都在懸臂狀態(tài)下工作的，為保證加工過程的穩(wěn)定性，夾具應(yīng)力求簡(jiǎn)單緊湊，輕便而且安全，懸伸長(zhǎng)度要盡量小，重心靠近主軸的前支承位置。 夾具懸伸長(zhǎng)度L與外廓直徑D之比可參考以下的數(shù)值選用。 直徑D在150mm以內(nèi)的夾具，L/D≤1.25； 直徑D在150～300mm間的夾具，L/D≤0.9； 直徑D大于300mm的夾具，L/D≤0.6。 為保證安全，裝在夾具體上的各個(gè)元件不準(zhǔn)許伸出夾具體之外。此外，還應(yīng)切屑的纏繞與冷卻液的飛濺等影響安全操作的問題。 7、鉆模的裝配總圖上應(yīng)該將六定位原則、鉆模板與夾具體的連接結(jié)構(gòu)的表達(dá)清楚。詳見夾具設(shè)計(jì)裝配圖。 h 圖1-26 在設(shè)計(jì)銑床機(jī)具時(shí)，考慮到粗加工是切削力比較大，而且容易產(chǎn)生震動(dòng)，使加工不精確，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該設(shè)法降低切削力，目前采取的措施有：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。二是選擇一種比較理想的謝楔加緊機(jī)構(gòu)，利用螺旋槽的自鎖性能來加緊零件，第三夾具的高度和長(zhǎng)度方向尺寸比小于1/2，說明震動(dòng)非常小，可以提高加工精度。它的優(yōu)點(diǎn)是靈活，毛坯尺寸可大可小，加緊性能可靠，綜合考慮，本套夾具適用于生產(chǎn)。這也是我在設(shè)計(jì)中改進(jìn)的地方。在操作時(shí)與上面的原理是相同的，操作方法也一樣。下面是銑床夾具裝配圖，如圖1-27。 圖1-27 這就是制作工程視圖的全過程，當(dāng)然這其中還有一些沒有提到的地方，需要以后在制圖過程中加以熟練應(yīng)用。在這次設(shè)計(jì)制圖中，也遇到一些問題，例如，在做草圖時(shí)不夠細(xì)心，加上命令使用不熟練，出現(xiàn)了許多錯(cuò)誤，造成了以后零件在裝配時(shí)由于尺寸不正確而裝不上的現(xiàn)象。另外，在標(biāo)注時(shí)，由于對(duì)制圖的命令沒有理解造成標(biāo)注的錯(cuò)誤等等?？傊?，經(jīng)過此次UG的使用，對(duì)UG的命令有了進(jìn)一步的了解，因?yàn)閁G的功能很多，這次也只是用了一小部分,在以后將會(huì)對(duì)UG更加練習(xí)，以便更好地掌握它的使用。 設(shè)計(jì)總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一門綜合性很強(qiáng)的課程，也是最重要的一門課程，我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中做的是車床后托架的夾具，雖然上學(xué)期曾學(xué)過這方面的知識(shí)，但卻不夠清楚明白，通過這次設(shè)計(jì)加深了對(duì)焊裝夾具的了解，而且通過設(shè)計(jì)使我了解了自身的不足之處。以下是我對(duì)自己這次設(shè)計(jì)的一些總結(jié)： 第一，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一門綜合的課程設(shè)計(jì)，它綜合了兩年中的學(xué)到的大部分專業(yè)知識(shí)，例如《機(jī)械制圖》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》、《互換性與測(cè)量技術(shù)》等等一系列的專業(yè)知識(shí)。由這次設(shè)計(jì)把三年來所學(xué)的大部分專業(yè)知識(shí)作了一個(gè)回顧和重新的學(xué)習(xí)。而且學(xué)習(xí)到了許多新的知識(shí)，特別是UG和AUTO-CAD 軟件的操作使用和制圖的應(yīng)用，使自己的知識(shí)又有了進(jìn)一步的提高。 第二，畢業(yè)設(shè)計(jì)是每人一個(gè)課題，需要自己在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成，這其中就涉及到找查資料、課題設(shè)計(jì)、繪圖、寫論文等等一系列看似繁瑣卻很重要的工作，從無到有一點(diǎn)一滴的完成設(shè)計(jì)，從中就可以體現(xiàn)出自己那方面還可以，哪方面還比較欠缺，也能反映出以前自己意識(shí)不到的不足和缺點(diǎn)，進(jìn)而在設(shè)計(jì)中加以改進(jìn)。 第三，在這次設(shè)計(jì)中感觸最深的就是做好一份設(shè)計(jì)甚至是一份工作都需要大家之間的團(tuán)結(jié)合作。過去幾年沒有做過這種的正規(guī)的設(shè)計(jì)，基本上自己可以獨(dú)立的完成，對(duì)于合作只是聞而沒做。通過這次的設(shè)計(jì)。讓我意識(shí)到只有大家一起合作、努力、互相幫助，才能將工作做的更好。 第四，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我受益匪淺，從中學(xué)習(xí)到了許多課本上和課本外的東西，改善和彌補(bǔ)了自身的不足，也更能體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，給即將邁入社會(huì)和踏上工作崗位的我上了重要的一課。 致 謝 在這次畢業(yè)實(shí)際過程中，院領(lǐng)導(dǎo)老師為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了盡可能好的環(huán)境，在許多方面給與我們極大的幫助，并從各種基礎(chǔ)設(shè)施方面既可能的滿足我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，在此，我對(duì)院領(lǐng)導(dǎo)表示深深的敬意。 雖然我們?cè)O(shè)計(jì)的課題不是新課題，但是也具有相當(dāng)?shù)碾y度，夾具設(shè)計(jì)對(duì)于我們來說，根本是一個(gè)空白，本來應(yīng)該是在我們學(xué)完課程之后做的，但由于種種原因，我們沒有做。在做設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)它是每個(gè)機(jī)械人員應(yīng)具有的最根本的素質(zhì)，在設(shè)計(jì)的過程中，查閱了很多關(guān)于夾具方面的書籍，還時(shí)常去拜訪老師，經(jīng)過老師的指導(dǎo)和我們自己的努力，使得我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿完成，而且在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中老師嚴(yán)格要求我們，并為我們圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了必要的資料，為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利通過打下了良好的基礎(chǔ)，在我們跟老師接觸的這一段時(shí)間內(nèi)，指導(dǎo)老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、良好的人品都給我們留下了深深的印象，也是我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦袑W(xué)習(xí)的榜樣，做事如做人，我們不做則已要做就做最好，把每一件事情要認(rèn)認(rèn)真真的做好。 在此次設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，得到了童桂英老師、朱彬老師的大力幫助，在此一并向他們表示深深地感謝。 參考文獻(xiàn) 1、《金屬切削機(jī)床》.大連理工大學(xué).戴曙主編.機(jī)械工業(yè)出版社 2、《機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)》.華東紡織工業(yè)學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué)主編.上海科學(xué)技術(shù)出版社 3、《金屬切削機(jī)床概論》.吉林大學(xué).賈亞洲主編.機(jī)械工業(yè)出版社 4、《機(jī)械制造工藝學(xué)》.趙志修主編.機(jī)械工業(yè)出版社 5、《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》.廖念釗主編.中國計(jì)量出版社 6、《畫法幾何及機(jī)械制圖》.朱冬梅 朱北瀾主編.高等教育出版社 7、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.余光國 馬俊 張法光主編.重慶大學(xué)出版社 8、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.肖繼德 陳寧平主編.機(jī)械工業(yè)出版社 9、《AUTOCAD.Mechanical 2004中文版實(shí)用教程》.竇忠強(qiáng) 張?zhí)K華主編.清華大學(xué)出版社 10、《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).趙家齊主編.機(jī)械工業(yè)出版社 11、《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).李益明主編.機(jī)械工業(yè)出版社 12、《UG NX2.制圖應(yīng)用教程》.張俊華 應(yīng)華 熊曉萍主編.清華大學(xué)出版社 13、《計(jì)算機(jī)會(huì)圖》.煙臺(tái)大學(xué)機(jī)電汽車工程學(xué)院工程圖學(xué)學(xué)科組編 20 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)“CA6140車床”撥叉零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)） 設(shè)計(jì)者 張志勇 （200520110143） 指導(dǎo)教師 余 明 浪 成都大學(xué) 機(jī)械專業(yè) 2005級(jí) 1班 2007年9月15日 工業(yè)制造學(xué)院 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 題目 設(shè)計(jì)“CA6140車床”撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)） 內(nèi)容 1.零件圖 一張 2．毛坯圖 一張 3．機(jī)械制造加工工藝過程綜合卡片 一張 4．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 一張 5．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 一張 6．課程設(shè)計(jì)說明書 一份 前 言 通過機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體(如《公差于配合》、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)》、《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝》等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！ 在些次設(shè)計(jì)中我們主要是設(shè)計(jì)CA6140撥叉的銑床夾具。在此次課程設(shè)計(jì)過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計(jì)。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)。 第6小組 2007年9月15日 一． 設(shè)計(jì)的目的： 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的： 1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。 2、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。 3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。 二． 零件的分析 （一）、零件的作用：題目給定的零件是CA6140撥叉（見附圖1）它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為30+0.0120mm的面 寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑 移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙 很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精 度。所以，寬度為30+0.0120mm的面的槽和滑 移齒輪的配合精度要求很高。 （二）、零件的工藝分析： CA6140撥叉共有兩組加工表面。 1. 以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面 這一組面包括?26+0.230mm的六齒方花鍵孔、?23+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為22mm的平面。 2. 以工件右端面為基準(zhǔn)的6+0.030 mm的花鍵經(jīng)上述分析可知， 對(duì)于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一) 確定毛坯的制造形成。 零件材料HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經(jīng)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表5-5取等級(jí)為2級(jí)精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為3±0.8mm。毛坯零件圖如下圖： （二）基準(zhǔn)的選擇。 1. 粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于右端面，所以以Φ40的外圓表面的粗基準(zhǔn)。 2. 精度基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的A面為精基準(zhǔn)。 (二) 制定工藝路線。 工序： 1. 粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 以Ф40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。 2. 粗、精車B/C面 3. 拉花鍵。以A面為基準(zhǔn)， 4. 以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具 5. 開檔，以花鍵的中心線為基準(zhǔn)。 6. 鉆配作孔、螺紋孔 7. 機(jī)械加工余量。 CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 kgσb =160MPa HBS 生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn)，采用模鍛鍛模。 根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下： 1. A面的加工余量 A面有3±0.8mm的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除 2. 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Φ23 0+0.28，見零件圖，參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表3-59確定孔加工余量的分配。 鉆孔Φ20mm 擴(kuò)孔Φ21mm 拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心：拉削時(shí)加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》取 2Ζ=1mm 3. B面的加工余量。 此工序分2個(gè)工步1、粗銑B面 2、精銑B面。 精加工余量為0.2mm 粗銑加工余量為2.8mm 2、計(jì)算切削用量。 （1）已知長(zhǎng)度方向的加工余量為3±0.8mm 。實(shí)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(zhǎng)度加工公差I(lǐng)T １２級(jí) 取-0.46 mm （入 體方向） （2）進(jìn)給量、根據(jù)《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第3版）表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,ａｅ≤３mm時(shí)，以及工件直徑為Φ60mm時(shí)（由于凸臺(tái)B面的存在所以直徑取Φ60mm） ?=0.6-0.8mm/ｒ. 按C３１６３－１　車床說明書　取?=0.6 mm/n。 由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.75—0.85 所以：實(shí)際進(jìn)給量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ 按C３１６３－１　車床說明書　?＝0.53ｍｍ／ｒ （3）計(jì)算切削速度。按《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27 ，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min） 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(cè)》表1.28 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 ∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =46.9(m/min) （4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min） 按C３１６３－１　車床說明書　ｎ＝200 r／min 所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min 3、鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。 （1）、鉆孔 鉆頭選擇：見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》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)： ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-9確定f=0.48 ａ、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.9 ,當(dāng)σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可確定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(jiǎn)明手冊(cè)》，表2.15得 Ｖ=21m/min n=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min 取n=280m/min. 實(shí)際Ｖ=17 m/min ｄ、 基本工時(shí)，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2）、擴(kuò)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(shí)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(dòng)進(jìn)給。 （3）、倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。 檢驗(yàn)機(jī)床功率 按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.2４ 可以查出　當(dāng)σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　?。校悖?.4kw 按C３１６３－１　車床說明書　主電機(jī)功率Ｐ＝11ｋｗ 可見Ｐｃ比Ｐ小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求 鉆削功率檢驗(yàn)按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.21 當(dāng)ｄｏ＝21 ｍｍ　ｆ＝0.64 ｍｍ 查得轉(zhuǎn)矩Ｍ＝61.8　N.M 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表由表2.32　得功率公式 ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按C３１６３－１　車床說明書　主電機(jī)功率Ｐ＝11ｋｗ 可見ＰC比Ｐ小得多，所以機(jī)床功率足夠，所用切削用量符合要 工序Ⅱ 拉花鍵孔 單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒 為0.06mm, 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工時(shí) t=Zblηk/1000vfzZ 式中： Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削表面長(zhǎng)度，80mm； η 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取1.2； k 考慮機(jī)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(shí)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(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7 ∴其本工時(shí) Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 工序Ⅲ 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(jī)床 ：Ｘ62W 加工工件尺寸：寬度：40mm 長(zhǎng)度：28mm 1. 粗銑 1) 選擇刀具 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時(shí)。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ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.5～１mm/r就能滿足要求，但考慮到Ｘ62W功率為7.5kw，機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和Ｘ62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.6mm/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(jiǎn)明手冊(cè)》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（表3.8） 4) 決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定 Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) 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,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min 實(shí)際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 機(jī)床功率：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.20 當(dāng) Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)： 故Pct＜0.8, 根據(jù)X62W型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 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(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） 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 ae＝0.2mm，ｆ＝0.6 3）決定切削速度Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min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(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm 工序Ⅳ 銑削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸：8+0.030mm , 長(zhǎng)度L=40mm 加工要求：高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級(jí)K8）加工余量8 用乳化液冷卻 機(jī)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(jí)K8 銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 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(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 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(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中 4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv 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=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min 實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z 5) 機(jī)床功率：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)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 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2×103=15.9N?M Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書，功率足夠。 6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm 工序Ⅴ銑寬為180+0.12mm槽 加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬180+0.12mm，長(zhǎng)L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達(dá)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(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3 確定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(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中 4）確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量：決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv 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=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·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(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min fzc=150/300×24=0.020mm/z 5）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5 Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走兩次) 夾具設(shè)計(jì) （一）問題的提出 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第4道工序——開檔夾具。 （二）夾具設(shè)計(jì) 1．定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（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.定位誤差分析 由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)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。 3．夾具設(shè)計(jì)及操作說明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。 夾具上裝有對(duì)刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖3附圖4。 參考文獻(xiàn) 書 名 出 處 作 者 《機(jī)床夾具圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 孫巳德 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 趙家齊 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 清華大學(xué) 王先逵 小 結(jié) 為期3周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我組4名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績(jī)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！  20