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機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書
設(shè)計(jì)題目：制定CA1340車床杠桿的加工工藝，設(shè)計(jì)
銑槽
設(shè) 計(jì) 者：
指導(dǎo)教師：
.
目 錄
機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………..3
序 言 ……………………………………………………4
零件的分析…………………………………………………..4
零件的作用………………………………………..........4
零件的工藝分析………………………………………..4
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………..5
確定毛坯的制造形式………………………………….5
基準(zhǔn)面的選擇…………………………………………..5
制定工藝路線…………………………………………..5
機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………..6
確定切削用量及基本工時(shí)……………………………..7
夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………..12
問題提出……………………………………………… 12
夾具設(shè)計(jì)……………………………………………….12
參考文獻(xiàn)……………………………………………………...13
機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目：制定CA1340車床杠桿的加工工藝，設(shè)計(jì)銑槽
設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備
設(shè)計(jì)時(shí)間：
設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖；
2、繪制零件圖（一張）；
3、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）；
4、繪制夾具總裝圖；
5、繪制夾具體圖；
6、說明書
班 級(jí)：
設(shè) 計(jì) 者：
指導(dǎo)教師：
系 主 任：
序 言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(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)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。
一零件的分析
（一） 零件的作用：
題目所給的零件是CA1340車床的杠桿。它位于廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。零件在主視方向均有16mm的筋板支撐，上平面分別有M4的螺紋孔.,所有技術(shù)要求都是為了機(jī)床總體裝配.。
(二)零件的工藝分析：
本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有兩組孔,也有位置和精度要求。
1、零件左端面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個(gè)面，此面將作為初基準(zhǔn)，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到技術(shù)要求。
2、零件頂面，它是以底面為粗基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的孔加工，為達(dá)到題目要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，表面粗糙度為3.2。.最終達(dá)到要求。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一）確定毛坯的制造形式。
由零件要求可知，零件的材料為QT50-1.5，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。
（二） 基準(zhǔn)面的選擇
基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報(bào)廢，使用無法進(jìn)行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。
粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于本撥叉來說是至關(guān)重要的，對(duì)于一般零件而言，應(yīng)以出加工的表面為粗基準(zhǔn)，本零件正好符合要求，對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡(jiǎn)單工序集中，盡量降低成本。
（三） 公藝路線制定
1. 銑?35孔兩端面
2 鉆，擴(kuò)，粗鉸，精鉸?20孔
3 銑油槽R2X1.5
4 兩邊分別倒角1X45
5 粗銑 ?20凸端面，凹端面
6 鉆孔，攻螺紋M10深10
7 鉆孔 ?3,沉孔60,深3
8 精銑 ?20凸端
9鉆，擴(kuò)，鉸 ?8H7的孔
10粗銑，精銑槽8
11粗銑，精銑?20端面
12鉆孔，擴(kuò)孔 ?8H8
13鉆孔，攻螺紋孔M5
（四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“杠桿”零件的材料為QT50-1.5，,生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，13級(jí)精度以下。（批量生產(chǎn)）
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別對(duì)個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下：
1 35直徑端面
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表6-92及公式（6-16）計(jì)算底面加工余量。
e=C
式中 e ——余量值；
——鑄件的最大尺寸；
A ——加工表面最大尺寸；
C ——系數(shù)
e=2mm
滿足《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表6-93的要求。
2． 頂面.30面：
因?yàn)楸砻娲植诙纫蟾撸鶕?jù)零件圖中可以看出加工余量為 e=3mm
滿足《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表6-93的要求。
3、中間20孔
毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔精度為IT7—IT8之間，根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》確定尺寸和余量。
鉆孔：φ18
擴(kuò)孔：φ19.8 e=1.8mm
粗鉸φ19.94 e=0.14
精鉸φ20 e=0.06
4.銑8mm槽
毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》查知e=18mm
5、M4螺紋孔
毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》查知M4底孔為3.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。
鉆M4底孔φ3.2；
攻絲M4； e= 0.8mm
.
（五） 確定切削用量及基本工時(shí)
1、工序I 銑?35孔兩端面
a/加工條件：機(jī)床：X62W臥式銑床
刀具：高速鋼圓柱銑刀 GB1106-85
其中d=35mm, L=82mm , l=22mm
b/計(jì)算切削用量：=2.5mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15.53可知：
f=
由《切削用量手冊(cè)》表9.4-8可知：
vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s
各休整系數(shù)為Kmv=Kmn=Kmf=0.69
Ksv=Ksn=Ksf=0.8
所以有 V==0.19m/s
V==0.75r/s
V==0.94mm/s
由X62W機(jī)床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s
所以實(shí)際切削速度 v==0.20m/s=12m/min
afc.=.
確定主軸轉(zhuǎn)速：l1+l2=17mm l=75mm
n==7r/s=420r/min
切削工時(shí)：
2、工序II鉆，擴(kuò)φ20孔
(1) 鉆φ20孔
a/加工條件：機(jī)床：Z525立時(shí)鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=18mm,
.b/計(jì)算切削用量：=18mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0.36mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.334r/min
. 按機(jī)床選?。?
實(shí)際機(jī)床選?。?v=
切入 切出 l=80mm
切削工時(shí)： .
（2）擴(kuò)φ19.8孔
a/加工條件：機(jī)床：Z525立時(shí)鉆床..
刀具：擴(kuò)孔鉆 其中d=19.8mm,
.b/計(jì)算切削用量：=1.8mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0..81mm/r v=0.14m/s
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.121.5r/min
. 按機(jī)床選取：
實(shí)際機(jī)床選?。?v=
切削工時(shí)： .
(3)鉸φ20
3 ．銑油槽R2X1.5
4、兩邊分別倒角1X45 t=0.4min
5粗銑 ?20凸端面，凹端面 t=0.5min
6鉆孔，攻螺紋M10深10
(1) 鉆φ9孔
a/加工條件：機(jī)床：Z525立時(shí)鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=9mm,
.b/計(jì)算切削用量：=9mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0.36mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.334r/min
. 實(shí)際機(jī)床選取： v=
切入 切出 l=80mm
切削工時(shí)： .
(2)攻絲φ10 2z=1mm
7. 鉆孔 ?3,沉孔60,深3
tm=0.4mm
8. 精銑 ?20凸端面
1.加工條件：
工件材料：HT200，=200MPa、鑄造
加工要求：粗銑底面
刀具：端面銑刀
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
n===1.19r/s=71.7r/min
按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=71 r/min=1.18r/s
實(shí)際切削速度v===0.297m/s
切削深度a=2.5mm（按加工余量分配）
切削工時(shí)：
L=120mm L為加工長(zhǎng)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
t===77s=1.1min
9. 鉆， ?8H7的孔
(1)鉆?7的孔 2z=1.5 tm=0.5min
(2)攻螺紋孔?8的螺紋 tm=0.4min
10. 銑8mm槽
a/加工條件：機(jī)床：x62w臥式銑.床..
刀具：直齒三面刃銑刀 其中d=80mm, z=18
b/計(jì)算切削用量：=8mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-55可知：
.af=0..20mm/z v=0.3m/s
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==71.6r/min
. 按機(jī)床選?。?
實(shí)際機(jī)床選?。?v=
.
11.粗銑，精銑?20端面
12鉆孔，擴(kuò)孔 ?8H8
(1) 鉆M8孔φ6.7孔.
a/加工條件：機(jī)床：Z525立時(shí)鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=6.7mm,
.b/計(jì)算切削用量：=6.7mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0.13mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.998r/min
. 按機(jī)床選?。?
實(shí)際機(jī)床選取： v=
切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時(shí)： .
(2) 擴(kuò)M8
a/加工條件：機(jī)床：Z525立時(shí)鉆床..
.b/計(jì)算切削用量：=1.3mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=1mm/r v=0.12m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==286r/min
. 按機(jī)床選?。?
實(shí)際機(jī)床選取： v=
切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm
切削工時(shí)： ...
三 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，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
經(jīng)過和指導(dǎo)教師的協(xié)商，我決定設(shè)計(jì)銑8mm槽專用夾具。本夾具將用于X61W萬能升降臺(tái)銑床，刀具為高速鋼三面刃銑刀。
問題的提出
本夾具主要用來銑槽，該工序要保證槽的兩側(cè)面關(guān)于中心線對(duì)稱度，因此夾具設(shè)計(jì)要能保證槽兩側(cè)面的對(duì)稱度要求，另外還需考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
1） 根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則，采用以35孔以及端面來定位。
2） 切削力及夾緊力計(jì)算
3）
查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9
因此Fz=.595N
查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87
因此 扭矩 M=1.6Nm
由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式
P=K×
其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4
K1——基本安全系數(shù) 1.3
K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K3——刀具鈍化系數(shù)1.15
K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2
所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98
考慮實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用滑動(dòng)壓板夾緊結(jié)構(gòu) 而且不需要進(jìn)行強(qiáng)度.校核.。
3）定位誤差分析
由于所加工的零件對(duì)本工序加工的面沒有特殊的技術(shù)要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。
三、 參考文獻(xiàn)
（1） ?機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)? 科學(xué)出版社出版 孫玉芹、孟兆新主編
（2） 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)出版社
（3） 機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)
（4） 夾具工程師手冊(cè) 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 劉文劍等編
（5） 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 李慶壽主編
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