CA6140車床后托架的加工工藝設(shè)計(jì)銑底面的銑床夾具課程設(shè)計(jì)說明書

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1、 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：制定 CA6140 車床后托架的加工工藝、 設(shè)計(jì)銑底面的銑床夾具。 班 級(jí)： 機(jī)設(shè) 09-1 班 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 2011 年 12 月 1 日 哈爾濱理工大學(xué) 哈爾濱理工大學(xué) - - 2 機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 :制定 CA6140 車床后托架的加工工藝，設(shè)計(jì)銑底面的銑床夾具。 設(shè)計(jì)要求 : 中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 選用通用設(shè)備 設(shè)計(jì)時(shí)間 2011.11.28-2011.12.16 設(shè)計(jì)內(nèi)容 : 1、繪制加工工件圖，計(jì)算機(jī)繪圖 2、制訂零件的加工工藝過程，填寫零件加工工藝過程卡一張和所有工序卡的工序卡 3

2、、設(shè)計(jì)指定的工序夾具，繪制夾具全套圖紙 4、編寫設(shè)計(jì)說明書一份， 班 級(jí)：機(jī)設(shè) 09-1 班 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 2011 年 12 月 1 日 哈爾濱理工大學(xué) - - 3 目錄 任務(wù)書 . 24 第 1章 CA6140車床后托架的零件分析 . 4 1.1 后托架的作用和結(jié)構(gòu) . 4 1.2 后托架的工藝分析 . 5 第 2章 后托架的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 6 2.1 確定毛坯的制 造形式 . 6 2.2 基面的選擇 . 6 2.3 制定工藝路線 . 6 2.3.1 工藝路線方案 . 6 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 . 7 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) . 7 第 3章 設(shè)

3、計(jì)銑底面的銑床夾具 . 22 3.1 研究原始質(zhì)料 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.4 誤差分析與計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 . 25 參考文獻(xiàn) . 25 哈爾濱理工大學(xué) - - 4 第 1章 后托 架的零件分析 1.1 后托 架的作用和結(jié)構(gòu) 本零件為 CA6140 車床后托 架，用于 機(jī)床和光杠，絲杠的連接 。 零件具體結(jié)構(gòu)見附件 “ 后托 架零件圖 ” 。 圖 2-1 零件大體結(jié)構(gòu) 哈爾濱理工大學(xué) - - 5 1.2

4、后托 架的工藝分析 零 件有 兩 個(gè)主要的加工表面，分別 零件底面 和 一個(gè)側(cè)面 ，這兩個(gè)主要的加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下： 1. 零件底面 ： 這一加工表面 主要是 平面的銑削，它為后來的加工定位。 2. 側(cè)面 ： 這一加工表面 主要是 40 025.00mm、 30.2 2.00mm、 25.5 3.00mm 孔 的加工 ，主要的加工表面為 40 025.00mm、 30.2 2.00mm、 25.5 3.00mm 的孔，它為后來的加工定位。 這兩 個(gè) 加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 零件底面 與 40 025.00mm、 30.2 2.00mm、 25.5 3.0

5、0mm 的孔中心線連線的 平行 度公差為 100： 0.07、距離偏差為 0.07mm。 由 以上 分析可知，對(duì)這兩 個(gè) 加工表面而言可以先 粗 加工 零件底面 ， 然后 以次為基準(zhǔn) 加工 側(cè) 面 的 40 025.00mm、 30.2 2.00mm、 25.5 3.00mm 孔 ，在由加工完的 40 025.00mm、 30.2 2.00mm、 25.5 3.00mm 孔 作為基準(zhǔn)精加工底面 并且保證它們之間的位置精度要求。 在進(jìn)行其他精度要求低的加工。 哈爾濱理工大學(xué) - - 6 第 2章 后托 架的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為 HT200，由于零件形狀規(guī)范，可以

6、直接 通過砂型鑄造而成。 中批量 生產(chǎn)。 毛坯圖見附件 “ 后托 架毛坯圖 ” 。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(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)率得以提高。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。 粗加工時(shí)，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此 ，選擇粗加工切削用量時(shí)，要盡量保證較高的單位時(shí)間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度 V、進(jìn)給量 F 和切削深度 p）中，提高任何一項(xiàng)，都能提高金屬切削率。但是對(duì)刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，切削深度影響最小。

7、所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的切削深度 p，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量 F，最后確定一個(gè)合適的切削速度 V。 精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時(shí)應(yīng)著重考慮，如何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡 量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時(shí)，應(yīng)選用較小的切削深度 p和進(jìn)給量 F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度 V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。 2.3 制定工藝路線 2.3.1 工藝路線方案 訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為 中批量 生產(chǎn)的

8、條件下，可以考慮 盡量 采用專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 初步制定工藝路線如下： 工序 鑄造 哈爾濱理工大學(xué) - - 7 工序 時(shí)效處理 工序 粗銑 底 面 工序 鉆、擴(kuò)、鉸 40mm、 30.2mm、 25.5mm 孔 工序 檢驗(yàn) 工序 精 銑 底 面 工序 锪平 R22mm 平面 工序 鉆 20mm、 13mm 孔 工序 鉆 10mm 錐 孔 工序 鉆 、鉸 2- 20mm、 2- 13mm 孔 工序 鉆 、鉸 13mm 孔、 2- 10mm 錐 孔 工序 鉆 6mm 孔 工序 鉆 M6mm 底孔并倒角 工序 攻螺紋 M6m

9、m 工序 最終檢驗(yàn) 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 后托 架零件材料為 HT200。硬度 HB190210， 中批量 生產(chǎn)，采用 鑄造毛坯。 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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（下面所用計(jì)算尺寸、公式及表見參考文獻(xiàn) “ 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 實(shí)用 手冊(cè) ” ） 1.銑 底面 （ 1） 粗 銑 底面 余量 考慮 粗糙度 和 缺陷層深度 確定 粗 銑 底面 余量 為 2.5mm （ 2） 精 銑 底面 余量 精 銑 底面 余量 為 0.8mm 2.孔 孔的余量在計(jì)算基本工時(shí)時(shí)查手冊(cè)確定 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序 粗 銑 底

10、面 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 粗 銑 底面 刀具： 端面銑刀 哈爾濱理工大學(xué) - - 8 機(jī)床： X5032A 立式銑床 2. 計(jì)算切削用量 及加工工時(shí) 由參考文獻(xiàn) 1表 15-53 f=0.2-0.4mm/z 取 f=0.3 mm/z 由參考文獻(xiàn) 1表 15-55 v=0.25-0.35m/s 取 v=0.3m/s ns=wdv1000 = 8014.3 3.01000 =1.19r/s=71.7r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=71 r/min=1.18r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000

11、 18.18014.3 =0.297m/s 切削深度 ae=2.5mm（按加工余量分配） 切削工時(shí)： L=120mm L 為 加 工長度 l1=80mm(刀具直徑 ) 由文獻(xiàn) 2表 20 取銑削入切量和超切量 y+ =18mm tw=fnylLw 1 = 83.018.1 1880120 =77s=1.3min 工序 鉆、擴(kuò)、鉸 40mm、 30.2mm、 25.5mm 孔 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 鉆、擴(kuò)、鉸 40mm、 30.2mm、 25.5mm 孔 刀具： 鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 機(jī)床： Z3040X16 搖臂鉆床 2.計(jì)算切削用量 及

12、加工工時(shí) （ 1） 鉆 38mm 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=1.1 mm/r L=60mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 3814.3 35.01000 =2.93r/s=175.8r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=180 r/min=3r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 33814.3 =0.358m/s 哈爾濱理工大學(xué) - - 9 切削深度 ae=19mm 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =14mm t

13、w=fnyL w =1.13 1460=23s=0.37min （ 2） 擴(kuò)孔至 39.75mm 由參考文獻(xiàn) 1表 15-41 取 f=1.0mm/z v=0.43m/s ns=3.4 r/s 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =15mm tw=fnyL w =0.13 1560=22s=0.37min （ 3）鉸 40mm 孔 由參考文獻(xiàn) 2表 31 取 f=2.5 mm/r 由參考文獻(xiàn) 2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn) 1表 15-36 取 Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)

14、2表 32 取后刀面最大磨損限度為 0.8mm 刀具耐用度 T=7200s v=vyvxvmmzvwv KfapTdc160= 9.05.2125.07 2 0 060 406.15 5.01.03.03.012.0 =0.29m/s ns=wdv1000 = 4014.3 29.01000 =2.31r/s=138.5r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=140 r/min=2.33r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 33.24014.3 =0.293m/s 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量

15、y+ =15mm tw=fnyL w =5.233.2 1560 =13s=0.22min 哈爾濱理工大學(xué) - - 10 （ 4） 鉆 28mm 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=1.0 mm/r L=60mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 2814.3 35.01000 =3.98r/s=238.9r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=236 r/min=3.93r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 93.32814.3 =0.346m/s 切削深度 ae=14mm 切 削工時(shí)：

16、 L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =11mm tw=fnyL w =0.193.3 1160 =18s=0.3min （ 5） 擴(kuò)孔至 29.9mm 由參考文獻(xiàn) 1表 15-41 取 f=0.8mm/z v=0.46m/s ns=4.9 r/s 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =12mm tw=fnyL w =8.09.4 1260=18s=0.31min （ 6）鉸 30.2mm 孔 由參考文獻(xiàn) 2表 31 取 f=2.5 mm/r 由參考文獻(xiàn) 2表 33 取 cv=15.6 zv

17、=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn) 1表 15-36 取 Kv=0.9 由參考文獻(xiàn) 2表 32 取后刀面最大磨損限度為 0.8mm 刀具耐用度 T=7200s 哈爾濱理工大學(xué) - - 11 v=vyvxvmmzvwv KfapTdc160= 9.05.215.07 2 0 060 2.306.15 5.01.03.03.012.0 =0.265m/s ns=wdv1000 = 2.3014.3 265.01000 =2.79r/s=167.7r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=170 r/min=2.83r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 ww

18、wnd =1000 83.22.3014.3 =0.269m/s 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =12mm tw=fnyL w =5.283.2 1260 =10s=0.17min （ 7） 鉆 23mm 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.75 mm/r L=60mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 2314.3 35.01000 =4.85r/s=290.8r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=300 r/min=5r/s 實(shí)際切削速度

19、 v=1000 wwwnd =1000 52314.3 =0.359m/s 切削深度 ae=11.5mm 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =9mm tw=fnyL w =75.05 960=18.4s=0.31min （ 8） 擴(kuò)孔至 25.2mm 由參考文獻(xiàn) 1表 15-41 取 f=0.8mm/z v=0.44m/s ns=5.6 r/s 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =10mm 哈爾濱理工大學(xué) - - 12 tw = fn yL w 8.06.51060 =16s

20、=0.26min （ 9）鉸 25.5mm 孔 由參考文獻(xiàn) 2表 31 取 f=2.0 mm/r 由參考文獻(xiàn) 2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn) 1表 15-36 取 Kv=0.9 由參考文獻(xiàn) 2表 32 取后刀面最大磨損限度為 0.8mm 刀具耐用度 T=7200s v=vyvxvmmzvwv KfapTdc160= 9.00.215.07 2 0 060 5.256.15 5.01.03.03.012.0 =0.09m/s ns=wdv1000 = 5.2514.3 09.01000 =1.124r/s=67.4r/min 按機(jī)

21、床 參數(shù) 和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=67 r/min=1.12r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 12.15.2514.3 =0.09m/s 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =10mm tw=fnyL w =212.1 1060 =31.25s=0.52min 工序 檢驗(yàn) 工序 精 銑 底 面 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 精 銑 底 面 刀具： 端面銑刀 量具：卡板 機(jī)床： X5032A 立式銑床 2.計(jì)算切削用量 及加工工時(shí) 由參考文獻(xiàn) 1表 1

22、5-54 f=0.23-0.5 mm/r 取 f=0.5 mm/r 由參考文獻(xiàn) 1表 15-55 哈爾濱理工大學(xué) - - 13 v=0.25-0.35m/s 取 v=0.3m/s ns=wdv1000 = 8014.3 3.01000 =1.19r/s=71.7r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=71 r/min=1.18r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 18.18014.3 =0.297m/s 切削深度 ae=0.8mm（按加工余量分配） 切削工時(shí)： L=120mm L 為 加 工長度 l1=80mm(刀具直徑 ) 由文獻(xiàn) 2表 20 取銑削

23、入切量和超切量 y+ =18mm tw=fnylLw 1 = 5.018.1 1880120 =370s=6.16min 工序 锪平 R22mm 平面 工序 鉆 20mm、 13mm 孔 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 鉆 20mm、 13mm 孔 刀具：鉆頭 機(jī)床： ZA5025 立式鉆床 2.計(jì) 算切削用量 及加工工時(shí) （ 1）鉆孔 20mm 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.72 mm/r L=13mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 2014.3 35.01000 =

24、5.57r/s=334.4r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=335r/min=5.58r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 58.52014.3 =0.35m/s 切削深度 ae=10mm 切削工時(shí)： L=60mm L 為 加 工長度 由文 獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =6mm 哈爾濱理工大學(xué) - - 14 tw=fnyL w =72.058.5 613=5s=0.08min （ 2）鉆 13mm 孔 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.6 mm/r L=5mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35

25、m/s ns=wdv1000 = 1314.3 35.01000 =8.57r/s=514.5r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=500r/min=8.3r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 3.81314.3 =0.34m/s 切削深度 ae=6.5mm 切削工時(shí)： L=5mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =6mm tw=fnyL w =6.03.8 65=2.2s=0.04min 工序 鉆 10mm 錐 孔 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 鉆 10mm 錐

26、孔 刀具：鉆頭 機(jī)床： ZA5025 立式鉆床 2.計(jì) 算切削用量 及加工工時(shí) 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.5 mm/r L=18mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 1014.3 35.01000 =11.12r/s=668.8r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=670r/min=11.17r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 17.111014.3 =0.35m/s 哈爾濱理工大學(xué) - - 15 切削深度 ae=5mm 切削工時(shí)： L=18mm L 為 加 工長度 由

27、文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =5mm tw=fnyL w =5.017.11 518 =4s=0.07min 工序 鉆 、鉸 2- 20mm、 2- 13mm 孔 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 鉆 、鉸 2- 20mm、 2- 13mm 孔 刀具：鉆頭 機(jī)床： ZA5025 立式鉆床 2.計(jì) 算切削用量 及加工工時(shí) （ 1）鉆 19mm 孔 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.72 mm/r L=12mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 1914.3 35.

28、01000 =5.87r/s=352r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=355r/min=5.92r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 92.51914.3 =0.353m/s 切削深度 ae=9.5mm 切削工時(shí)： L=12mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =8mm tw=fnyL w =72.092.5 812=5s=0.08min （ 2）鉆 12mm 孔 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.6 mm/r L=65-12=53mm5dw取 K=0.9 則 f=0.6 0.9=0.54 mm/r 由

29、參考文獻(xiàn) 1表 15-37 哈爾濱理工大學(xué) - - 16 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 1214.3 35.01000 =9.3r/s=557.3r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=560r/min=9.33r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 33.91214.3 =0.352m/s 切削深度 ae=6mm 切削工時(shí)： L=53mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =6mm tw=fnyL w =54.033.9 653=12s=0.2min （ 3）鉸孔至 20mm 由參考文獻(xiàn) 2表 31

30、 f=1.0-2.0 mm/r 取 f=1.5 mm/r 由參考 文獻(xiàn) 2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn) 1表 15-36 取 Kv=0.9 由參考文獻(xiàn) 2表 32 取后刀面最大磨損限度為 0.8mm 刀具耐用度 T=7200s v=vyvxvmmzvwv KfapTdc160= 9.05.15.07 2 0 060 206.15 5.01.03.03.012.0 =0.09m/s ns=wdv1000 = 2014.3 09.01000 =1.4r/s=86r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=85 r/m

31、in=1.42r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 42.12014.3 =0.089m/s 切削工時(shí)： L=12mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =8mm tw=fnyL w =5.142.1 812=10s=0.17min （ 4）鉸孔至 13mm 由參考文獻(xiàn) 2表 31 哈爾濱理工大學(xué) - - 17 f=1.0-2.0 mm/r 取 f=1.2 mm/r 由參考文獻(xiàn) 2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn) 1表 15-36 取 Kv=0.9 由參考文獻(xiàn) 2表 32 取后

32、刀面最大磨損限度為 0.8mm 刀具耐用度 T=7200s v=vyvxvmmzvwv KfapTdc160= 9.02.15.07 2 0 060 136.15 5.01.03.03.012.0 =0.09m/s ns=wdv1000 = 1314.3 09.01000 =2.2r/s=132r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=132 r/min=2.2r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 2.21314.3 =0.09m/s 切削工時(shí)： L=53mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =6mm tw=fnyL

33、w =2.12.2 653=22s=0.37min 工序 鉆 、鉸 13mm 孔、 2- 10mm 錐 孔 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 鉆 、鉸 13mm 孔、 2- 10mm 錐 孔 刀具：鉆頭 機(jī)床： ZA5025 立式鉆床 2.計(jì) 算切削用量 及加工工時(shí) （ 1）鉆 12mm 孔 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.6 mm/r L=65-20=45mm5dw取 K=0.9 則 f=0.6 0.9=0.54 mm/r 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 1214.3 35.01000 =

34、9.3r/s=557.3r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=560r/min=9.33r/s 哈爾濱理工大學(xué) - - 18 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 33.91214.3 =0.352m/s 切削深度 ae=6mm 切削工時(shí)： L=45mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =6mm tw=fnyL w =54.033.9 645=10s=0.17min （ 2）鉆 9mm 孔 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.5mm/r L=20mm3dw取 K=1 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/

35、s ns=wdv1000 = 914.3 35.01000 =12.4r/s=743r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=750r/min=12.5r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 5.12914.3 =0.353m/s 切削深度 ae=4.5mm 切削工時(shí)： L=20mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =5mm tw=fnyL w =5.05.12 520=4s=0.07min （ 3）鉸孔至 13mm 由參考文獻(xiàn) 2表 31 f=1.0-2.3 mm/r 取 f=1.2 mm/r 由參考文獻(xiàn) 2表 33

36、取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn) 1表 15-36 取 Kv=0.9 由參考文獻(xiàn) 2表 32 取后刀面最大磨損限度為 0.8mm 刀具耐用度 T=7200s v=vyvxvmmzvwv KfapTdc160= 9.02.15.07 2 0 060 136.15 5.01.03.03.012.0 =0.09m/s 哈爾濱理工大學(xué) - - 19 ns=wdv1000 = 1314.3 09.01000 =2.2r/s=132r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=132 r/min=2.2r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 w

37、wwnd =1000 2.21314.3 =0.09m/s 切削工時(shí)： L=45mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =6mm tw=fnyL w =2.12.2 645=19s=0.32min （ 4）鉸孔至 10mm 由參考文獻(xiàn) 2表 31 f=0.65-1.3 mm/r 取 f=1.0 mm/r 由參考文獻(xiàn) 2表 33 取 cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn) 1表 15-36 取 Kv=0.9 由參考文獻(xiàn) 2表 32 取后刀面最大磨損限度為 0.8mm 刀具耐用度 T=7200s v=vyvxvmmzvwv

38、 KfapTdc160= 9.00.15.07 2 0 060 106.15 5.01.03.03.012.0 =0.1m/s ns=wdv1000 = 1014.3 1.01000 =3.18r/s=191r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=190 r/min=3.17r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 17.31014.3 =0.1m/s 切削工時(shí)： L=20mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =5mm tw=fnyL w =0.117.3 520=8s=0.13min 工序 鉆 6mm 孔 1.加工條件

39、： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 鉆 6mm 孔 哈爾濱理工大學(xué) - - 20 刀具：鉆頭 機(jī)床： ZA5025 立式鉆床 2.計(jì) 算切削用量 及加工工時(shí) 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.35 mm/r L=79mm 10dw取 K=0.7 則 f=0.35 0.7=0.25 mm/r 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 614.3 35.01000 =18.6r/s=1114.6r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=1120r/min=18.7r/s 實(shí)際切削速度 v=1000 ww

40、wnd =1000 7.18614.3 =0.352m/s 切削深度 ae=3mm 切削工時(shí)： L=79mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =3mm tw=fnyL w =25.07.18 379=18s=0.29min 工序 鉆 M6mm 底孔并倒角 1.加工條件： 工件材料： HT200， b=200MPa、 鑄造 加工要求： 鉆 4.9mm 孔 刀具：鉆頭 機(jī)床： ZA5025 立式鉆床 2.計(jì) 算切削用量 及加工工時(shí) 由參考文獻(xiàn) 1表 15-33 取 f=0.2 mm/r L=20mm 5dw取 K=0.9 則 f=0.2 0.9=0.18 mm/

41、r 由參考文獻(xiàn) 1表 15-37 取 v=0.35m/s ns=wdv1000 = 9.414.3 35.01000 =22.7r/s=1365r/min 按機(jī)床 參數(shù)和文獻(xiàn) 3表 2-12 選取 nw=1400r/min=23.3r/s 哈爾濱理工大學(xué) - - 21 實(shí)際切削速度 v=1000 wwwnd =1000 3.239.414.3 =0.36m/s 切削深度 ae=2.45mm 切削工時(shí)： L=20mm L 為 加 工長度 由文獻(xiàn) 2表 22 取鉆削入切量和超切量 y+ =2.5mm tw=fnyL w =18.03.23 5.220 =5s=0.09min 工序 攻螺紋 M6mm

42、 工序 最終檢驗(yàn) 哈爾濱理工大學(xué) - - 22 第 3章 設(shè)計(jì)銑底面的銑床 夾具 3.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗銑底平面，該底平面對(duì)孔 40 、 2.30 、 5.25 的中心 線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時(shí)，其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞 動(dòng)強(qiáng)度。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：粗銑平面對(duì)孔 40 、 2.30 、 5.25 的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用 V 形塊定心自動(dòng)找到中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。

43、采用 V 形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。同時(shí)，應(yīng)加一 側(cè)面定位支承來限制一個(gè)沿 Y 軸移動(dòng)的自由度。 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具材料： VCWr418（高速鋼端面銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 000 1510000 12800 85n00 2515 mmD 63 8Z zmma f /25.0 mma p 0.2 由 參考文獻(xiàn) 16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： PzppC zKBDfaCF 9.01.172.01.1 式（ 2.1） 查 參考文獻(xiàn) 16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1021 得： 294pC對(duì)于灰鑄鐵： 55.0)190( HBK p

44、 式（ 2.2） 取 175HB ， 即 96.0pK所以 )(69.64096.08606325.00.2294 9.01.172.01.1 NFC 由 參考文獻(xiàn) 17金屬切削刀具表 1-2可得： 垂直切削力 ： )(62.5 7 69.0 NFFCCN （對(duì)稱銑削） 式哈爾濱理工大學(xué) - - 23 （ 2.3） 背向力： )(38.3 5 255.0 NFFCP 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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK 式（ 2.4） 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算

45、： 6543210 KKKKKKKK 式（ 2.5） 式中：60 KK為各種因素的安全系數(shù)，見機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表121 可得： 25.20.10.13.12.10.12.12.1 K 所以 )(55.1 4 4 125.269.6 4 0 NFKWCK 式（ 2.6） )(62.1 2 9 725.272.576 NFKWCNK 式（ 2.7） )(86.79225.238.352 NFKW PK 式（ 2.8） 由計(jì)算可知所需實(shí)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(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： )( 210 tgtgQLW z式（ 2.9

46、） 式中參數(shù)由 參考文獻(xiàn) 16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手 冊(cè)可查得： 0 912 0592 其中： )(60 mmL )(25 NQ 螺旋夾緊力： )(08.19230 NW 易得：KWW 0經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 3.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以平面定位 V形塊定心， V形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為 07.037 。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)定的工序公差。 哈爾濱理工大學(xué) - - 24 gwj 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差j，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj 式（ 2.10） 由 參考文獻(xiàn) 16機(jī)床

47、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得： 、平面定位 V形塊定心的定位誤差 ： 0WD、夾緊誤差 ： co s)(m inm a x yyjj 式（ 2.11） 其中接觸變形位移值： mmlNcHBkRk nZHBaZR a Zy 004.0)62.19)( 1 式（ 2.12） mmyjj 0 0 3 6.0co s 、磨損造成的加工誤差：Mj通常不超過 mm005.0 、夾具相對(duì)刀具位置誤差： AD 取 mm01.0 誤差總和： mmmmwj 07.00 5 2 2.0 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手

48、動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng) 夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘和 V形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 結(jié)論 關(guān)于 CA6140 車床后托架的 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)，經(jīng)過 3 個(gè) 星期的努力，已經(jīng)基本完成，現(xiàn)總結(jié)如下： 1.本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，充分的運(yùn)用了以前所哈爾濱理工大學(xué) - - 25 學(xué)

49、知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題，進(jìn)一步鞏固和深化了基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也是對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 學(xué)習(xí)的一個(gè)升華過程 。 2.掌握了一般的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了正確的設(shè)計(jì)思路和分析解決問題的能力，同時(shí)提升了運(yùn)用知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手的能力 。 3.進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng) 。 4.我國機(jī)械行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，需要我們不斷努力。 由于本人水平有限，加之時(shí)間短，經(jīng)驗(yàn)少。文中定有許多不妥甚至錯(cuò)誤之處，請(qǐng)各位老師給予指正 和教導(dǎo) ，本人表示深深的謝意。 致謝 我首先感謝我的指導(dǎo)老師 陶福春 老師，在整個(gè) 課程 設(shè)計(jì)期間，

50、給予了我悉 心的指導(dǎo)。 陶 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方式使我受益匪淺，是 我以后 學(xué)習(xí)和 工作 中 好的榜樣。在此，再一次的感謝他。 在 課程設(shè)計(jì) 期間我學(xué)到了許多寶貴的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，借此機(jī)會(huì)，謹(jǐn)讓我向所有曾經(jīng)給予我支持和幫助的老師和同學(xué)們表示最誠摯的謝意。 參考文獻(xiàn) 1 張耀宸 編 .機(jī)械 加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) .航空工業(yè) 出版社 .1993 年 2 艾興、肖詩綱 編 .切削用量 手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 . 3 侯珍秀 編 .機(jī)械 系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 .2003 年 3 月 4 趙家齊編 .機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1987 年 11月 5 孫玉芹、孟兆新 編 .機(jī)械精度設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) .科學(xué) 出版社， 2003 年 8 月 6 張世昌，李旦，高航主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) .高等教育出版社， 2001 年8 月 7 東北重型機(jī)械學(xué)院、 洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 、長春汽車廠工人大學(xué) 編 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 .1979 年 7 月