小軸機械加工工藝規(guī)程及鉆Φ6mm通孔專用夾具設計【含CAD圖紙源文件】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3 遼寧工程技術大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：小軸機械加工工藝規(guī)程及鉆￠6孔夾具設計 班　　級：?。ㄋ误w四號字） 姓　　名：　（宋體四號字） 學 號：?。ㄋ误w四號字） 指導教師：?。ㄋ误w四號字） 完成日期：?。ㄋ误w四號字） 任 務 書 一、設計題目:小軸機械加工工藝規(guī)程及鉆￠6孔夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產類型:（中批量生產） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天～21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現 ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　23 摘　要 本設計是基于軸零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。軸零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后槽的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。 關鍵詞：軸類零件；工藝；夾具； Abstract The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. Key words: seat parts; fixture; 目 錄 1 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 1.2.1分析、審查產品的零件圖和裝配圖 1 1.2.2 零件的結構工藝性分析 2 2 確定毛坯畫毛坯圖 3 3 工藝規(guī)程設計 4 3.1 定位基準的選擇 4 3.2制定工藝路線 4 3.3 方案比較與分析 5 3.4選擇加工設備及刀、量具 7 3.5確定切削用量及基本工時 7 4 鉆φ6孔夾具設計 24 4.1 設計要求 24 4.2 夾具設計 24 4.2.1定位基準的選擇 24 4.2.2切削力及夾緊力的計算 24 4.3 定位誤差的分析 28 4.4 夾具設計及操作的簡要說明 29 結 論 30 參考文獻 31 致 謝 33 1 零件的分析 1.1 零件的作用 軸的主要作用是傳動連接作用，保證各軸各擋軸能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此軸零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 下面所示為動力輸出裝置中的主要零件。再由φ26mm處通過鍵將動力輸出。 圖1 軸 1.2 零件的工藝分析 1.2.1分析、審查產品的零件圖和裝配圖 制定工藝規(guī)程時，首先應分析零件圖及該零件所在部件的裝配圖。了解該零件在部件中的作用及零件的技術要求，找出其主要的技術關鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采取適當的措施加以保證。 1.2.2 零件的結構工藝性分析 所謂零件的結構工藝性是指設計的零件在滿足使用要求的前提下，其制造的可行性和經濟性。 由齒輪軸零件圖可知。齒輪軸是一個軸類零件，它的外表面上有2個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F分析如下： （1）以φ36外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ36外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為。 （2）以Φ26mm外圓面主要加工面的加工面。這一組加工表面包括Φ26mm和臺階面，加工粗糙度為。 （3）以10寬度的平面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括10寬度的平面，粗糙度為。銑6x16mm鍵槽10x47mm鍵槽, 銑14x5.5mm槽 （4）其他各個孔的加工，Φ5x90圓錐孔, Φ6mm通孔, 鉆Φ13mm孔 由圖所示得知：其零件材料為45鋼，調質處理200HBS，此為低碳鋼具有較高 的強度，耐磨性，耐熱性及減振性適用于較大應力，要求耐磨的零件。 該零件的主要加工面為軸的表面和孔銷。軸的表面會直接影響配合的接觸精度和密封。鍵槽的平行度也直接影響配合的精度。 加工的關鍵所在。該零件上的平行度為0．08，圓度為φ0.05和圓跳讀0.04。由參考文獻中有關資料所得和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，零件的工藝性是可行的。 2 確定毛坯畫毛坯圖 在擬訂機械加工工藝規(guī)程時，毛坯選擇得是否正確，不僅直接影響毛坯的制造工藝及費用，而且對零件的機械加工工藝、設備、工具以及工時的消耗都有很大影響。毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，機械加工的勞動量就越少，但毛坯制造的成本可能會越高。由于原材料消耗的減少，會抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，應根據生產綱領、零件的材料、形狀、尺寸、精度、表面質量及具體的生產條件等作綜合考慮，以選擇毛坯。在毛坯選擇時，應充分注意到采用新工藝、新技術、新材料的可能性，以降低成本、提高質量和生產率。 毛坯的種類包括：鍛造件、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。合理的選擇毛坯，通常從下面幾個方面綜合考慮：1、零件材料的工藝特性；2、生產綱領的大??；3、零件的形狀和尺寸；4、現有的生產條件。 根據零件材料確定此毛坯為鍛件。鍛造時應安排人工調質處理200HBS 參考文獻，＜1＞表2。3-7，該鍛件的尺寸公差等級為IT7-13級加工精度要求高的地方：例如：粗，h10,IT9-IT10 (6.3-3.2), 精，h8 IT7-IT8, (1.6-0.8). 根據該零件的各加工精度要求，經過查表得鍛造的毛坯尺寸為各加工表面都留有加工余量3mm，因此為圓柱所以保留加工余量為6mm.。 鍛件直接鍛造出此大概形狀，參考文獻（1）表2.3-6。用查表法確定各個加工的總余量如上圖所示。 由參考文獻（1）2.3-9可得鍛件主要尺寸的公差如下表所示： 主要毛坯尺寸及公差 （mm） 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT11 鍛件的長度尺寸 146 6 152 —— 3 工藝規(guī)程設計 3.1 定位基準的選擇 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要孔的毛坯孔和軸面作粗基準：1、在保證各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；2保證定位準確、夾緊可靠。 選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以及安裝的方便可靠。其選擇的原則如下：1、基準重合原則；2、基準統(tǒng)一原則；3、自為基準原則；4、互為基準原則；5、所選精基準 應能保證工件定位準確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結構簡單適用。 精基準的選擇：加工輸出軸，通過了解零件結構特點和加工精度要求，可以初步選定車各階梯圓柱面時分別以不加工面為基準。選定A面面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡單，可靠，操作方便，使用夾具即可。利用鉆頂尖孔可以對精加工面進行自由度的限制確保加工達到要求精度。 3.2制定工藝路線 根據各表面加工要求和各加工方法能達到的經濟精度，確定各外圓面加工方法如下：外圓面：粗車—精車 因為外圓面與A端面的中心孔有同軸度要求，所以宜在一次固定加工中完成，以保證其位置精度。根據先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的加工原則，先完成一端的粗加工后再精加工，再調頭加工另外一端。然后加工鍵槽，滾斜齒輪，最后進行修磨加工。 為改善工件材料的力學性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進行，這是因為淬火處理后尤其是滲碳淬火后工件會有較大的變形產生，為修正滲碳、淬火處理產生的變形，熱處理后需要安排精加工工序。在淬火處理之前，需要將銑鍵槽、鉆孔、攻螺紋，去毛刺等次要表面的加工進行完畢。當工件需要作滲碳淬火處理時，由于滲碳過程工件會有較大的變形產生，常將滲碳過程放在次要表面加工之前進行，這樣可以減少次要表面與淬硬表面間的位置誤差。 根據機械加工工序先后順序的安排，一般應遵循以下幾個原則： 1、先加工定位基準，再加工其他表面。 2、先加工主要表面，后加工次要表面。 3、先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 4、先加工平面，后加工孔。 為了減少工件的換位帶來的加工誤差，可以在一次裝夾中通過換刀來完成幾個工序的加工。對于位置度要求較高的孔系，宜在同一工位工安排該孔系相關表面的加工工作，以消除工件更換裝夾誤差對孔系位置精度要求的影響。 綜合上述論述，初步擬訂加工工藝路線如下： 3.3 方案比較與分析 加工路線方案一： 5 熱處理 退火 10 車 車兩端中心孔 15粗車 粗車大端面，Φ36mm外圓，倒角 20 粗車 粗車右端面，臺階端面，Φ26mm外圓，倒角 30 半精車 半精車Φ26mm外圓，臺階端面，倒角 40 精車 精車Φ26mm外圓，臺階端面， 45 鉆孔 鉆Φ5x90圓錐孔 50 鉆孔 鉆Φ6mm通孔 55 鉆孔 鉆Φ13mm孔 60 銑鍵槽 銑6x16mm鍵槽10x47mm鍵槽 65 銑槽 銑14x5.5mm槽 加工路線方案二： 5 熱處理 退火 10 粗車 粗車大端面，Φ36mm外圓，倒角 15 粗車 粗車右端面，臺階端面，Φ26mm外圓，倒角 25 半精車 半精車兩端中心孔 30 半精車 半精車Φ26mm外圓，臺階端面，倒角 40 精車 精車Φ26mm外圓，臺階端面， 45 鉆孔 鉆Φ5x90圓錐孔 50 鉆孔 鉆Φ6mm通孔 55 鉆孔 鉆Φ13mm孔 60 銑鍵槽 銑6x16mm鍵槽10x47mm鍵槽 65 銑槽 銑14x5.5mm槽 上述方案中遵循了工藝路線擬定的一般原則，但是在某些工序上有些問題還值得進一步討論。 從上述2種方案比較可以看出，二者的區(qū)別在于調質工序的安排，方案一把調質放到后面工序，而方案二把調質放到粗加工之后加工。從手冊了解可知調質容易出現開裂變形等缺陷，如果安排在最終工序將會導致零件尺寸超差達不到使用要求。 根據零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗、精加工跟開的原則來劃分工序，即先粗加工再精加工。此外，可用不同的機床或不同的刀具順次同步進行加工。對于單個零件要先粗加工、后半精加工，而后精加工。或者一批零件，先全部進行粗加工、半精加工，最后再進行精加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面粗、精加工完畢后，再加工另的其他表面；否則，可能會在對新的表面進行大切削量加工過程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面變形。所以在車削中應先切除整個零件的大部分余量，再將其表面精車一遍，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工中間最好隔一段時間，以使粗加工后零件的變形能得到充分的恢復，再進行精加工，以提高零件的加工精度。 在工序中鉆孔、擴孔和對孔的攻絲可以只安排一個工序，這樣就可以節(jié)省工時，而且還減少了工步。 修改后的工藝路線如下： 鍛造毛坯 5 熱處理 退火 10 粗車 粗車大端面，Φ36mm外圓，倒角 15 粗車 粗車右端面，臺階端面，Φ26mm外圓，倒角 25 半精車 半精車兩端中心孔 30 半精車 半精車Φ26mm外圓，臺階端面，倒角 40 精車 精車Φ26mm外圓，臺階端面， 45 鉆孔 鉆Φ5x90圓錐孔 50 鉆孔 鉆Φ6mm通孔 55 鉆孔 鉆Φ13mm孔 60 銑鍵槽 銑6x16mm鍵槽10x47mm鍵槽 65 銑槽 銑14x5.5mm槽 3.4選擇加工設備及刀、量具 由于生產類型為少批量生產，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質量較大，故需要輔助工具來完成。 平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍0～1000mm（參考文獻[2]表6—7）。采用車床加工，床選用臥式車床CM6125型臥式車床（參考文獻[2]表4—3），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻[2]第五篇金屬切削刀具，第2、3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。 鉆中心孔。選用60°中心鉆（參考文獻[4]第6章）。 銑鍵槽5。選擇X6132臥式（萬能）銑床（參考文獻[2]表4—17）。選擇與鍵槽寬度相同型號的刀具。采用精銑專用夾具及游標卡尺、刀口形直尺。 3.5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根據《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。 3.5.1 工序10 粗車大端面，Φ36mm外圓，倒角，已知加工材料為45，鍛造件，有外皮，機床CM6125型臥式車床普通車床，工件用內鉗式卡盤固定。 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CM6125型臥式車床機床的中心高為125（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，可在一次走刀內完成，故 = （3-1） ②.確定進給量 根據《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CM6125型臥式車床機床進給量（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強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CM6125型臥式車床機床進給機構允許進給力=3530。 根據表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《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 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鍛造件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據CM6125型臥式車床車床說明書選擇 =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=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CM6125型臥式車床機床上進行，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） 3.5.2 工序15 粗車右端面，臺階端面，Φ26mm外圓，倒角 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CM6125機床的中心高為125（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，可在一次走刀內完成，故 == ②.確定進給量 根據《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強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。 根據表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《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 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據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=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表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） 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+= == 3.5.2 工序25 本工序為半精車兩端中心孔，已知加工材料為45，鍛造件，有外皮，機床CM6125型臥式車床普通車床，工件用內鉗式卡盤固定。 根據《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《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） = 3.5.3 工序30 半精車Φ26mm外圓，臺階端面，倒角 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CM6125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，可在一次走刀內完成，故 == ②.確定進給量 根據《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CM6125型臥式車床機床進給量（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強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CM6125型臥式車床機床進給機構允許進給力=3530。 根據表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《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 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據CM6125型臥式車床車床說明書選擇 =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=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CM6125型臥式車床機床上進行，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+= == 3.5.4 工序40 精車Φ26mm外圓，臺階端面 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6140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，可在一次走刀內完成，故 == ②.確定進給量 根據《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強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。 根據表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《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 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據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=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表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） 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+= == 3.5.10工序60鉆Φ6mm通孔 機床：立式鉆床Z525 刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進給量：根據參考文獻[3]表2.4～38，取。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～41，取。 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間： 3.5.10工序45 跟工序50的計算方法一樣，限于篇幅不一一計算。 3.5.10工序55 跟工序50的計算方法一樣，限于篇幅不一一計算。 3.5.10工序60 1． 銑6x16mm鍵槽10x47mm鍵槽 2． 加工條件 工件材料：45，σb =0.6GPa《機械工程材料》表5—6,24—38HRC。 加工要求：一夾一頂裝夾工件，粗，精銑鍵槽 機床：X6132 2. 切削用量 選取銑刀類型及其參數：根據軸參數，選取高速鋼尖齒槽銑刀，其直徑D=40，銑刀厚度L=18，齒數Z=16 選取每齒進給量af:根據銑刀結構及其參數，加工性質和銑削寬度 ae=(120-112)/2=4mm 按表選取每齒進給量af=0.04mm/z 確定刀具耐久度T：按表18。2-14確定銑刀耐久度T=120min 選擇切削速度V：根據表18.2-14選取切削速度V，按條件D=40； L=10-16；Z=16；T=120min和af=0.04mm/z，取V1=45m/min，又根據不同的加工條件進行修正計算。 按表18.2-19，工件硬度為255—302HB時，取Kmv=1.27，最后確定V=V1，Kmv=45×1.27=57.15m/min. 確定銑床主軸轉速N N=100V/∏D=1000×57.15/∏×100=181.91r/min 根據X6132型銑床說明書，選定N‘=190r/min 最后確定的切削速度為： V=∏×100×190/1000=59.69r/min 確定每分鐘進給量Vf Vf=Af×Z×N‘=0.04×18×190=136.8mm/min 根據X6132銑床說明書，確定Vmm/min 校驗機床電動機功率：選取切削功率Pm=1.1kw, 按公式Pm≤η×Pe,則 1.1≤0.85×7.5 1.1＜6.375 所以滿足要求 計算縱向工作臺的工作行程長度： L=l+L1+L2 長度l=95mm，則L1=21mm 取L2=3mm,L=400+21+3=424mm (3) 切削工時 計算機動時間： Tm=LN/Vf=424×10/118=35.9min 工序65：銑寬度為銑14x5.5mm槽，表面粗糙度Ra值為3.2um （1）粗銑銑寬度為銑14x5.5mm槽，表面粗糙度Ra值為3.2um 加工條件： 工件材料： 45。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： ，齒數，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑銑寬度為銑14x5.5mm槽，表面粗糙度Ra值為3.2um 加工條件： 工件材料： 45。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： ，齒數12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取 機床主軸轉速，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31 實際銑削速度： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 精銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　29 4 鉆φ6孔夾具設計 4.1 設計要求 為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本夾具將用于Z525鉆床。成批生產，任務為設計一鉆孔φ6孔。 本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 4.2 夾具設計 4.2.1定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 由零件圖可知：進行加工前，外圓面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選外圓面平面、和側面和V型塊定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的螺旋壓塊來夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內，這種定位在結構上簡單易操作。 4.2.2切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表可得： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[5]表 可得： 所以 根據工件受力切削力、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，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值，即： 安全系數K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 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。 (1) 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。 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、夾緊機構的傳遞效率等有關。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，FJ需=KFJ理。 c.校核夾緊機構的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯系在一起的。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，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現的，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生原始作用力的部分。夾緊機構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和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產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組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。 螺旋夾緊機構中所用的螺旋，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生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，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的特點： （1）結構簡單； （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，通過螺栓夾緊移動壓板，實現對工件的夾緊。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，實現定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 螺旋夾緊力： 該夾具采用夾緊機構， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 4.3 定位誤差的分析 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)定的尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： ⑴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： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.4 夾具設計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由度。 夾具體是夾具的基礎件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應有足夠的剛度和強度，同時結構工藝性要好。 由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結構復雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時效處理，以消除內應力。 由于工件采用V型塊定位Φ60mm外圓面，這就要求V型塊固定在一個與水平面成45°的支撐面上。我們可以采用加工一有45°面的支撐塊固定在夾具體上，經過切削加工達到我們要求的定位尺寸。 結 論 通過近一個月的課程設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設計的整個過程。 在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹的態(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。 本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經驗，對一些參數和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數據采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 遼寧工程技術大學課程設計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　32 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，1982. (1) [2] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結構圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-