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目錄
前言 2
第1章 設(shè)計的目的 3
第2章 零件的分析 3
2.1、零件的作用 3
2.2、零件的工藝分析 4
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 4
3.1確定毛坯的制造形成 4
3.2基準(zhǔn)的選擇 4
3.3制定工藝路線 5
3.4機(jī)械加工余量 6
3.5確定切削用量及基本工時 7
第4章 銑寬為18槽夾具設(shè)計 19
4.1分析加工位置及設(shè)計思路 19
4.2定位基準(zhǔn)的選擇 19
4.3切削力及夾緊力的計算 19
4.4定位誤差分析 20
4.5夾具設(shè)計及操作說明 20
參考文獻(xiàn) 22
小結(jié) 23
前言
通過機(jī)床工藝及夾具設(shè)計,匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體(如《公差于配合》、《機(jī)械零件設(shè)計》、《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝》等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實用,在理論與實踐上有機(jī)結(jié)合;使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解,并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)!
在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計CA6140撥叉的銑床夾具。在此次課程設(shè)計過程中,我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設(shè)計。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,尤其是教務(wù)處張永丹老師,我系劉學(xué)斌老師的大力幫助,在此表示感謝!
第1章 設(shè)計的目的
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計,是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計原理課程,經(jīng)過生產(chǎn)實習(xí)取得感性知識后進(jìn)行的一項教學(xué)環(huán)節(jié);在老師的指導(dǎo)下,要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程,并且獨(dú)立完成的一項工程基本訓(xùn)練。同時,也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達(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)計原理的知識,正確地解決一個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、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計,學(xué)會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計夾具(或量具)的訓(xùn)練,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。
3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程,并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等,增強(qiáng)學(xué)生解決工程實際問題的獨(dú)立工作能力。
第2章 零件的分析
2.1、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)動按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺
寸精度要求很高,因為在撥叉拔動使滑
移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙
很大時,滑移齒輪得不到很高的位置精
度。所以,寬度為18+0.0120mm的槽和滑
移齒輪的配合精度要求很高。
2.2、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?25+0.230mm的六齒方花鍵孔、?22+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為27mm的平面。
2. 以工件右端面為基準(zhǔn)的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽
經(jīng)上述分析可知, 對于兩組加工表面,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。
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1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》表5-5取等級為2級精度底面及側(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:
3.2基準(zhǔn)的選擇
1. 粗基準(zhǔn)的選擇:因為要保證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)。
3.3制定工藝路線
方案一
工序:
1. 粗、精車端面,鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15°倒角。
2. 粗、精銑削B面。
3. 銑削8+0.030mm的槽。
4. 銑削18+0.0120mm的槽。
5. 拉花鍵。
6. 磨18mm槽
方案二
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. 拉花鍵。以A面為基準(zhǔn),
3. 銑削槽B面。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
4. 銑削8+0.030mm的槽。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. 銑削18+0.0120mm的槽。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。
6. 磨18mm槽
方案分析:
上述兩方案中,工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對工件進(jìn)行定位和加緊、方案二中,把花鍵放在第一道工序的后邊,這樣,方案二中的3.4.5道工序很容易對工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高,專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠,所以采用方案二比較合理。
以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”
3.4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Φ22 0+0.28,見零件圖,參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》 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:拉削時加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》取 2Ζ=1mm
3. B面的加工余量。
此工序分2個工步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
3.5確定切削用量及基本工時
工序 Ⅰ :車削A面。
1.加工條件。
工件材料:灰口鑄鐵HT200。 σb=145 MPa。鑄造。
加工要求:粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸,Ra=3.2μm
機(jī)床C3163-1。轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。
刀具:刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15
2、計算切削用量。
(1)已知長度方向的加工余量為3±0.8mm 。實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)。長度加工公差I(lǐng)T 12級 取-0.46 mm (入 體方向)
(2)進(jìn)給量、根據(jù)《切削簡明手冊》(第3版)表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,ae≤3mm時,以及工件直徑為Φ60mm時(由于凸臺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)計算切削速度。按《切削簡明手冊》表1.27 ,切削速度的計算公式為(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》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
所以實際切削速度V=40.8m/min
(5)切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1
由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮,為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33(min) L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0
2、精車
1) 已知粗加工余量為0.5mm。
2) 進(jìn)給量f. 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6 , f=0.15-0.25mm/r 按C3163-1 車床說明書 f=0.16 mm/r
計算切削速度 按《切削用量簡明手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命選T=60min)
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv
=158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=83.85(m/min)
3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速. nw=1000vc/ dw =410.8(r/min)按C3163-1 車床說明書 取nw=400(r/min)
實際切削速度V=57.1m/min
4) 切削工時,查《工藝手冊》表6.2-1
Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35(min)
由于下一道工序是鉆孔,所以留下?20mm的臺階,所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0
3、鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。
(1)、鉆孔
鉆頭選擇:見《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》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《切削用量簡明手冊》,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. 實際V=17 m/min
d、 基本工時,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進(jìn)給。
檢驗機(jī)床功率 按《切削用量簡明手冊》表 1.24
可以查出 當(dāng)σb=160~245HBS
ap≤2.8mm?。妗?.6mm/r
Vc≤41m/min Pc=3.4kw
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
鉆削功率檢驗按《切削用量簡明手冊》表 2.21
當(dāng)do=21 mm?。妫?.64 mm
查得轉(zhuǎn)矩M=61.8 N.M
《切削用量簡明手冊》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,確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒
為0.06mm,
拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工時 t=Zblηk/1000vfzZ
式中: Zb 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm);
L 拉削表面長度,80mm;
η 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(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
∴拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7
∴其本工時 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 長度:28mm
1. 粗銑
1) 選擇刀具
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時。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)《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》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 實際fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z
5) 機(jī)床功率:根據(jù)《切削用量簡明手冊》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) 基本工時根據(jù) 《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》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)基本工時基本工時根據(jù) 《切削用量簡明手冊》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 , 長度L=40mm
加工要求:高速鋼錯齒三面刃銑刀(精密級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《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》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《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》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) 基本工時基本工時根據(jù) 《切削用量簡明手冊》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L=40mm,加工余量23mm
由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高,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《切削用量簡明手冊》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)《切削用量簡明手冊》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《切削用量簡明手冊》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)基本工時基本工時根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表3.5
Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min) L1+△=20mm i=2(走兩次)
工序Ⅵ 磨18mm槽,
保證尺寸18mm
1) 選擇砂輪。
見《切削手冊》第三章中磨料選擇各表,結(jié)果為
GZ46KV6P350×40×127其含義為:磨輪磨料為棕剛玉,為了防止粒度過小而磨輪堵塞,所以選用為粒度為46#,硬度為軟2級。 平型砂輪,其尺寸為16×6×40(D×d×H)。
2) 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機(jī)床說明書),
v砂=2.5m/s
進(jìn)給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm
3) 切削工時。當(dāng)加工1個表面時
Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min
最后,將以上各個工序切削用、工時定額的計算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一起填入機(jī)械加工工藝卡片中,見附后表。
第4章 銑寬為18槽夾具設(shè)計
4.1分析加工位置及設(shè)計思路
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計專用夾具。第9道工序——銑寬為18 0+0.012mm槽的銑床夾具。本夾具將用與X62臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀,來對工件進(jìn)行加工。
本夾具主要用來銑寬為18 0+0.012mm的槽,由于采用寬為18 0+0.012mm的精密級高速鋼直齒三面刃銑刀,一次銑削,所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度.
4.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知,寬為18 0+0.012mm的槽,其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線為定位基準(zhǔn)。因此選用花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。
4.3切削力及夾緊力的計算
刀具:高速鋼直齒三面刃銑刀,?100mm, Z=24
Fz=CP·t0.83·Sz0.65·D-O.83·B·Z·kP 解得 Fz =200 (N)
其中CP=52, t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=100mm, Z=24, kP=(HB/198)0.55
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4
水平切削分力FH=1.1 Fz =220 (N)
垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60 (N)
其中: k1為基本安全系數(shù)1.5
k1為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
k1為刀具鈍化系數(shù)1.1
k1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
F,=KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N)
實際加緊力為WK= KFH/U1U2=400/0.5=800 (N)
其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù),U1=U2=0.025,所以,加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力,故本夾具可安全工作。
4.4定位誤差分析
由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(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,只需保證夾具的心軸的制造精度和安裝精度。
4.5夾具設(shè)計及操作說明
如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,以便裝卸,夾具體底面上的定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。使本夾具總體的感覺還比較緊湊。
銑床夾具的裝配圖
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3、機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo) 吳拓 方瓊珊編機(jī)械工業(yè)出版社 2006.1
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8、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 方子良主編 上海交通大學(xué)出版社 2005.1
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10、機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12
11、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
小結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,回顧整個過程,我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績,課程設(shè)計作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實踐更加接近,加深了理論知識的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。
本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計,第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機(jī)床選用、時間定額計算等方面的知識;夾具設(shè)計的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。
通過此次設(shè)計,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)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。
總的來說,這次設(shè)計,使我們在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實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)計的能力,為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計中還有許多不足之處,懇請各位老師、同學(xué)們批評指正!
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