飛錘支架工藝及銑寬14槽夾具設(shè)計(jì)[全套含CAD圖紙和說明書]

飛錘支架工藝及銑寬14槽夾具設(shè)計(jì)[全套含CAD圖紙和說明書],全套含CAD圖紙和說明書,支架,工藝,14,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 第2章 銑14槽夾具設(shè)計(jì) 2.1研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗、精銑14槽，該槽對(duì)中心線要滿足對(duì)稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時(shí)，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。 2.2定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。 分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。 通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。 銑該槽時(shí)其對(duì)孔的中心線有對(duì)稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為底平面； 2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具：￠14立銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 有： 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： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1. 由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 2.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一面兩銷定位，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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 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(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 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。 2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 2.5.1定位銷選用 本夾具選用可換定位銷來定位，其參數(shù)如下表： 表5.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 12～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 2.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖2.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 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 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 圖2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表5.5： 表2.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，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，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小，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)）。 6 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 作 者： 學(xué) 號(hào)： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 飛錘支架加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 年 月 II 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 中 文 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于飛錘支架零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)，加工外圓及 孔的車夾具設(shè)計(jì)。飛錘支架零件的主要加工表面是平面及孔系。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(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。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?；鶞?zhǔn)選擇以-中間拔叉的輸入軸和 輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)，以頂面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以支 承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別 工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔。 整個(gè)加工過程均選用機(jī)床。 關(guān)鍵詞 飛錘支架，零件，加工工藝，專用夾具，設(shè)計(jì) III 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 外 文 摘 要 Title： The flying hammer bracket parts fork processing technology and fixture design Abstract： This design is the special fixture for machining technology for the flying hammer bracket parts and process design based on car fixture design, machining and hole. The main processing surface flying hammer bracket parts is the plane and a series of hole. In general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure the accuracy of the processing easily. Therefore, the design follows the surface after the first hole principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining precision. Datum selection to the bearing hole in the middle fork of the input shaft and output shaft as a rough benchmark, the top surface and the two holes as a precision technology base. The main process of machining technology is first to support hole positioning processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes are individual processes with the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. Processing support holes using the coordinate boring. The whole process selection of machine tool. Keywords：flying hammer bracket, parts, processing, special fixture, design IV 目 錄 1零件分析 ..................................................................................................................................................................1 1.1 零件作用 ..............................................................................................................................................................1 1.2 零件工藝分析 ......................................................................................................................................................1 2.選擇毛坯種類并確定制造方法 ................................................................................................................................2 3.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) ........................................................................................................................................................2 3.1 基準(zhǔn)的選擇 ..........................................................................................................................................................2 3.2 制定工藝路線 ......................................................................................................................................................2 3.3 工藝路線確定 ......................................................................................................................................................3 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..................................................................................................4 4 銑 14 槽夾具設(shè)計(jì) ....................................................................................................................................................11 4.1 研究原始質(zhì)料 ....................................................................................................................................................11 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ................................................................................................................................................11 4.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 ....................................................................................................................................11 4.4 誤差分析與計(jì)算 ................................................................................................................................................12 4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 ....................................................................................................................................13 4.5.1 定位銷選用 .................................................................................................................................................13 4.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) ............................................................................................................................13 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 ............................................................................................................................14 總 結(jié) ........................................................................................................................................................................15 致 謝 ........................................................................................................................................................................16 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................................................................17 1 1零件分析 1.1 零件作用 設(shè)計(jì)題目所給零件是飛錘支架。它是飛錘調(diào)速器上的一個(gè)零件，用來連接支撐調(diào)速飛 錘，以使飛錘平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。飛錘支架是對(duì)稱結(jié)構(gòu)， 通過其中心孔 7 套于轉(zhuǎn)軸上，而一對(duì)飛錘對(duì)稱裝于兩對(duì) 6 孔中，隨支架一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng) 轉(zhuǎn)速改變時(shí)，飛錘與轉(zhuǎn)軸夾角也改變，從而改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。所以，飛錘支架 的加工質(zhì)量將影響調(diào)速器的調(diào)速精度。 1.2 零件工藝分析 零件圖如圖 1-1。概括來講，飛錘支架有兩組加工表面。一組是以 孔為中心加工表0.367 面,均為回轉(zhuǎn)體表面，包括外圓面 11, 15, 以及端面.其中大端面與孔 有0319 0.36 垂直度要求, 公差為 0.05； 外圓面與孔 有圓跳動(dòng)要求，公差為 0.05。另一0.319.607 組就是余下的加工表面，包括兩個(gè) 6.5 的圓孔，兩對(duì)共四個(gè) 孔，以及一些平面。0.124 其中， 孔端面不僅與 孔自身有垂直度要求，公差為 0.05；而且與第一組中0.12460.1246 孔有平行度要求，公差為 0.05。.307 D 11 76R6 0.05 C 19 0.1 19 0.1 15 50-0.03 18+0.5+0.2 3033 4- 6+0.12-0.04 R0.012 D 倒 角 145 0.05 C 0.05 D 6.3 19 0-0.03 3 30 6.3 6.3 1.6 1.6 1.6 12.5 12.5 7+ 0.03 6 0 2- 6.5锪 平 12 3.2 0.10 C 110.1 R0.05 C 45C 圖 1-1 另外兩個(gè) 孔有圓度要求，公差為 0.10。每對(duì) 孔之間有同軸度要求，公0.1246 0.1246 差為 R0.012。 2 由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，可先加工第一組回轉(zhuǎn)體表面，且應(yīng)先加工 孔 ，以獲得各回轉(zhuǎn)體表面的公共精基準(zhǔn)，便于定位及保證有關(guān)表面位置關(guān)系。而0.367 后再加工另一組表面，并保證各有關(guān)表面的位置關(guān)系。 2.選擇毛坯種類并確定制造方法 合理選擇毛坯類型，使零件制造工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本降低。飛錘支架 零件材料為球墨鑄鐵。因?yàn)榱慵槌膳a(chǎn)，所以為提高生產(chǎn)率采用金屬砂型鑄造。要 求球墨鑄鐵金相組織基體為 85%以上的球光體，球化率應(yīng)大于 80%，不允許有片狀石墨存 在。 零件材料為 HT200，考慮到飛錘支架運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此 零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件 成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為 2 級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 3.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 基準(zhǔn)的選擇 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 一般而言，對(duì)回轉(zhuǎn)體加工表面，一毛坯外圓作為粗基準(zhǔn)是合理的。但對(duì)本零件來說， 若以孔 的外圓做粗基準(zhǔn)定位先加工出孔 。再以孔 內(nèi)圓表面為精基準(zhǔn)0.367 0.3670.367 難以定位加工外圓面以及端面，因?yàn)榭?直徑太小了，我們?cè)诰o接著加工出一個(gè)端.0 面來作為基準(zhǔn)，在選端面是考慮到加工經(jīng)濟(jì)精度所以選通槽先加工，由于毛坯采用金屬 砂型鑄造，毛坯表面精度較高，加工余量較小。所以，經(jīng)分析，決定采用四爪單動(dòng)卡盤 夾持零件小圓 的外表面的大圓，劃線找正以其為粗基準(zhǔn)，先加工出孔 和孔0.367 0.367 2- 6.5，這樣在后面的工序中就能用到 這個(gè)統(tǒng)一的精基準(zhǔn)，也符合粗基準(zhǔn)選用原0.367 則。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮統(tǒng)一基準(zhǔn)和基準(zhǔn)重合的問題。有前述分析，用首先加工出 來的孔 和通槽。0.367 3.2 制定工藝路線 我們大體的設(shè)計(jì)思路是：我們?cè)诳紤]加工時(shí)先粗加工后精加工，充分加工經(jīng)濟(jì)精度， 3 用精加工保證工件最終尺寸要求。采用四爪單動(dòng)卡盤夾持零件小圓 的外表面的大0.367 圓，劃線找正以其為粗基準(zhǔn)，先加工出孔 和孔 2- 6.5，這樣在后面的工序中就能0.367 用到 這個(gè)統(tǒng)一的精基準(zhǔn)。然后加工出通槽，之后把加工通槽右側(cè)平面和 的0.367 0.36 外圓時(shí)在車床上一次加工出來，通過精車通槽右側(cè)平面這一精加工來保證尺寸 ，而0.35 不是通過銑通槽來保證，這樣更符合加工的經(jīng)濟(jì)精度，加工外圓時(shí)沒有再次裝夾造成的 裝夾誤差，從而保證 相對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的尺寸要求，在同一工序中粗精加工分開還能0.319 保證在車外圓時(shí)不會(huì)破壞通槽右側(cè)平面，接下來再鉆孔 4- 時(shí)，根據(jù)他的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，0.1246 安排在車大端面的后面，另外在加工孔 4- 的端面是在他的所有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)加工好的0.1246 前提下在加工的，所以放在最后加工，這樣就能保證定為基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。 加上以上的分析，并且由于是成批生產(chǎn)，故采用通用機(jī)床配以組合夾具。并盡量使工 序集中來保證各加工表面間的相互位置精度要求。這樣也可以提高機(jī)床的生產(chǎn)率，節(jié)省 裝夾工件的時(shí)間，減少工件的搬動(dòng)次數(shù)。同時(shí)我們的零件相對(duì)很小，加工量很小?？梢?不考慮加工中的熱變形。 3.3 工藝路線確定 工序 10：鑄造(金屬型) 工序 20：熱處理，正火，硬度 HB250-300。 工序 30：粗車，半精車最外端的外圓端面。車大端面，切槽，車外圓到滿足圖紙標(biāo)準(zhǔn) 工序 40：粗銑，半精銑 的槽。5018 工序 50：半精銑槽。 工序 60：半精車外圓柱面大端面，小端面。 工序 70：精車外圓柱面和大端面。 工序 80：鉆，擴(kuò)，鉸孔 ，并倒角。0.367 工序 90：鉆 ，并锪平 。26.512 工序 100：鉆，擴(kuò) ，并倒角。4 說明：之所以把最右端端面和大端面分開在兩個(gè)工序中進(jìn)行加工，主要是因?yàn)閵A緊力的 作用面發(fā)生了變化。在工序中，夾緊力的作用面是大端面，采用的是壓板夾緊；而在工 序中夾緊力的作用面是右端面，采用的是螺栓夾緊。定位圓柱銷旁邊再伸出一段長(zhǎng)度的 4 螺栓，右端用螺母夾緊。 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 殼體零件材料為 HT200 重量為 1 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。 1、不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、飛錘支架的端面面 由于殼體底面要與其他接觸面接觸，同時(shí)又是 7 孔的中心線的基準(zhǔn)。粗糙度要求為 6.3，查相關(guān)資料知余量留 2.5 比較合適。 3、飛錘支架的孔 毛坯為實(shí)心，不鑄造出孔?？椎木纫蠼橛?IT7IT8 之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)， 2.1確定切削用量及基本工時(shí) 工序 II：車 19，15，11 回轉(zhuǎn)面及其端面 1.加工條件 工件材料：HT15-33 b=220MPa 模鑄 加工要求：車削 100mm 端面及外圓柱面，粗車 B 面 機(jī)床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16x25mm , =90 , =15 ,2K0 =12 , =0.5mm0 2計(jì)算切削用量 (1) 粗車 19mm 端面面 1) 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 3+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度， =4mmpa 2) 進(jìn)給量 f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表 2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為 1625 mm2 35mm,以及工件直徑為 100 時(shí)，f =0.71.0mm/rpa 按 CA6140 車床說明書（見切削手冊(cè)）取 f =0.9mm/r 3) 計(jì)算切削速度，按切削手冊(cè)表 1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命 T=60min) 5 (m/min)vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù) 見切削手冊(cè)表 1.28,vvvyvk 即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkrvBv 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)vxc35.015.02.46 4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 504r/minWd10cvx10.8 按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 4.2-8),與 504r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min 及 600r/min?，F(xiàn)選取 =480r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 v=110r/min/。 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1 L =19mm , =2mm, =0, 1l 2l tm= = =0.0486(min)fnlw210.948 其余的車端面和車外圓的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算與上相似，在此不再累述， 工序 III：鉆，擴(kuò)，鉸 7 的孔 鉆孔 6mm： 選擇 6mm 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見工藝手冊(cè)表 3.16） （切削表 2.7 和工藝表 4.216）0.43/fmr機(jī) （切削表 2.15）硬度 20021715incV查 min/r7.5306x1D cn 按機(jī)床選取 （工藝表 4.25）r/i8機(jī) 6 實(shí)際切削速度： min/39.16058x1Dn 機(jī)cV 基本工時(shí)： （工藝表 6.25）.4.27f機(jī)機(jī) lt 擴(kuò)孔 mm：8.6 選擇 6.8mm 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（工藝表 3.18） 由切削表 2.10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 6.8mm 孔時(shí)的進(jìn)給量 ，并由工0.78/fmr: 藝表 4.216 取 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度0.72/fmr機(jī) 1()23ccV鉆 由切削表 2.15 得 ，故：14incV鉆1()().(/i)2323ccV::鉆 min)/41.273.158.9x70Dn （ ）（ 按機(jī)床選取 16機(jī) 587.30.n 機(jī)機(jī)cV 基本工時(shí)： 145.02.x16fltji21機(jī) 鉸 7H7 孔： 選擇 7mm 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（工藝表 3.117） 由切削表 2.24 得 ， ，1.05/fmr:0.15.2pam:48/incV: 由工藝表 4.216 得 2機(jī) 7.543.1784DV10ncc ）（ 按機(jī)床選取 min/r6機(jī) 8.107機(jī) 基本工時(shí)： 1854.02.637f2機(jī)機(jī)nlt 7 工序 IV：半精車 19 外圓及其端面 半精車 19mm 外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取 f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中： =342, =0.15, =0.35, m=0.2。即vvvy =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MkskkkrvBvk 所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvcv35.015.02. 264 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 1609r/minWdcv916 與 1609r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1750r/min?，F(xiàn)選取 =1750r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sdnmin/7.35609 5)切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t = i ;其中 l=19mm; =4mm; =0mm;mfnlw211l2l t =i= =0.19167(min)0.63 工序 V：鉆 4-6.5 的孔，锪孔 12 鉆 6.5 孔，擴(kuò) 12 孔 (1)鉆 6.5mm 孔 機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 4. 1)進(jìn)給量 取 f=0.13mm/r 2)切削速度V=2434m/min. 取 V=30m/min 8 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 1469r/minWd10cv5.630 與 1469r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1450r/min?，F(xiàn)選取 =2012r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sdnmi/594.2015.6 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t = i ;其中 l=5mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2l t = = =0.0477(min)fl210.3459 (2) 擴(kuò) 12mm 孔 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 6. 1) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-13，取 f=0.13mm/r 2) 切削速度V=2434m/min. 取 V=30m/min 3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 786r/minWd10cv1230 與 796r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 750r/min?，F(xiàn)選取 =750r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sdnmin/26.8750 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1 t = i ;其中 l=2mm; =4mm; =0mm;mfnlw211l2l t = = =0.0615(min)fl210.3756 9 工序 VI：鉆 4-6.5 的孔 (1) 4-6.5mm 孔 機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 6.5 1) 給量 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-13，取 f=0.13mm/r 2) 削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10-70,及 10-66,查得 V=30m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 1061r/minWd10cv5.630 ,與 1061r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1012r/min?，F(xiàn)選取 =1012r/min。wn 所以實(shí)際切削速度 = =cv10sdnmin/6.28109 5) 削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t = i ;其中 l=6mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2l t = = =0.076(min)mfnlw210.3 由于有四個(gè)孔所以切削工時(shí)為 4 t =0.3040minm 工序 II：銑寬 18mm 槽 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用 YG8, ， ， ， 。map5.1d70min/150v4z 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則 10 map1 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說明書，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfzin13647510rdvns 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 1450wn/min/3.15901vw 當(dāng) 1450r/min 時(shí)nrzfwm /160452. 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 mf 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：l=50 ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l91l32in8.04521xfnltwm 11 4 銑 14 槽夾具設(shè)計(jì) 4.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗、精銑 14 槽，該槽對(duì)中心線要滿足對(duì)稱度要求以及其槽兩邊的平行度要 求。在銑此槽時(shí)，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。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因 此，定位、夾緊方案有： 方案：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心 軸上夾緊。 方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用 性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。 分析比較上面二種方案：方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾 緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。 通過比較分析只有方案滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來 定位，從而保證其尺寸公差要求。 銑該槽時(shí)其對(duì)孔的中心線有對(duì)稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之 內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為底平面； 4.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具：14 立銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 01501頂 刃 0n側(cè) 刃 601530rK 40Dm6d2.Lm2Z.8/famzmap.2 由參考文獻(xiàn)55 表 129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 0.98.0.1235pzFafDBzn 有： 0..8.1.10.15436.()N 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： KW 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)51 21 可知其公式參數(shù)：6 123456.,.0,1., 由此可得： ..0.3.056K 所以 845()WFN 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾 緊機(jī)構(gòu)。 查參考文獻(xiàn)51226 可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊 時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 12 )(210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 6.2.7zr 90529 螺旋夾緊力： 048.()N 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如 2.1. 由表 得：原動(dòng)力計(jì)算公式 261 001KLWl 即： 0478.23.932.75()KWLNl 由上述計(jì)算易得： K 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾 緊機(jī)構(gòu)。 4.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一面兩銷定位，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。 gwj 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjWDAZWj 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ：11minDd 1 21min2min.DdDdJWarctgL 其中： ，10.52D20D ，d.3d ， minmin4 .6DWm .02J 夾緊誤差 ： cos)(inaxyj 其中接觸變形位移值： 1 ()9.62HBZyRaZkNcl 查5表 1215 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCncos.8jym 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mjm5. 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD. 誤差總和： 0.53jw 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。 13 4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 4.5.1 定位銷選用 本夾具選用可換定位銷來定位，其參數(shù)如下表： 表 5.1 定位銷 D d H 公 稱尺 寸 允 差 1h1b1dC1 12 18 1 6 15 0.011 22 5 1 4 M1 2 4 1 4.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑 床工作臺(tái) T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向 鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù) GB220780 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：o 圖 2.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù) T 形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4： 表 5.4 定向鍵 B L H h D 1夾具體槽形尺寸 14 2B 公 稱尺 寸 允 差 d 允差4 公稱尺 寸 允 差 D 2h 1 8 0.012 0. 035 2 5 1 2 4 1 2 4 .5 18 +0. 019 5 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示： 標(biāo) 記四 周 倒 圓 圖 2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5： 表 2.5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0.006 0.25 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，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，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小，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)） 。 15 總 結(jié) 課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè) 計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn) 行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，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(shè)計(jì)手冊(cè)和 AUTOCAD 等 制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。 課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理 論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非 常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。 16 致 謝 這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但 是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不 足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)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(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。 這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝 我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題， 她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。 從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日 日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān) 懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí) 的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高 的敬意。 17 參 考 文 獻(xiàn) 1 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。 2 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。 3 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。 4 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè) 。北京出版社，1996。 5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè) 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。 6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 。化學(xué)工業(yè)出版社，2544。 7 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 8 周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M，北京：中國(guó)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(cè)M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987。 10 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2542。 11 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M，銀州：寧夏人民出版社，1991。 13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量M，中國(guó)計(jì)量出版社，2540：9- 19。 14 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。 15 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17