CA6140車床法蘭盤84003的鉆3-φ11孔的鉆床夾具設(shè)計及加工工藝規(guī)程裝備【含6張CAD圖帶過程、工序卡-獨家】
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1CA6140 車床法蘭盤 84003 的鉆 3-φ11 孔的鉆床夾具設(shè)計及加工工藝規(guī)程裝備目錄摘要................................................................................................1第 1 章 零件的分析....................................................................21.1 零件的作用.........................................................................21.2 零件的工藝分析.................................................................3第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計..................................................................32.1 毛坯的制造形式.................................................................32.2 基準(zhǔn)面的選擇.....................................................................32.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇...............................................................32.2.2 精基準(zhǔn)的選擇..............................................................32.3 制訂工藝路線.....................................................................42.3.1 工藝線路......................................................................42.3.2 工藝方案的比較與分析..............................................42.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.................52.5 確定切削用量及基本工序.................................................5第 3 章 夾具設(shè)計.........................................................................243.1 研究原始質(zhì)料.................................................................243.2 定位、夾緊方案的選擇.................................................243.3 切削力及夾緊力的計算.................................................253.4 誤差分析與計算.............................................................263.5 定位銷選用......................................................................283.6 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用.................................283.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu).........................................293.8 夾具設(shè)計及操作的簡要說明..........................................313.9 夾具裝配圖......................................................................31總結(jié)...............................................................................................32參 考 文 獻(xiàn).................................................................................331摘要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，制造技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中地位越來越重要。機(jī)械制造工藝是機(jī)械制造技術(shù)的重要內(nèi)容和核心技術(shù)，精密加工、自動加工、高速加工等先進(jìn)制造技術(shù)就是以制造工藝的內(nèi)容為基礎(chǔ)的。 機(jī)械制造的過程是將原材料經(jīng)過工藝系統(tǒng)中的各種加工方法變成機(jī)械產(chǎn)品的過程。機(jī)械制造工藝就是以制造過程為主線，介紹零件制造的方法和技術(shù)，是包括零件機(jī)械加工與裝配以及機(jī)床夾具設(shè)計為基本內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)綜合課程。 在機(jī)械加工工藝教學(xué)中，機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生及數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生都要學(xué)習(xí)車床銑床操作技術(shù)。讓學(xué)生了解相關(guān)工種，同時培養(yǎng)工作崗位的前瞻性；在了解知識的同時，必須要求學(xué)生掌握基本的機(jī)械加工工藝，增強(qiáng)系統(tǒng)意識，理解手動操作的自主能力，真正把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)各種工作環(huán)境和崗位的多面手。車工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合，包括夾具的使用、量具的識讀和使用、基準(zhǔn)定位等，分類敘述了車床操作、數(shù)控車床自動編程仿真操作、數(shù)控車床編程與操作的初、中級內(nèi)容。以機(jī)械加工中車工工藝學(xué)與數(shù)控車床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線，常用量具識讀及工件測量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過程及精加工，較清晰地展示了數(shù)控車工必須掌握的知識和技能的訓(xùn)練途徑。對涉及與數(shù)控專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識、專業(yè)計算，都進(jìn)行了有針對性的論述，目的在于塑造理論充實、技能扎實的專業(yè)技能型人才。 本文以與切削用量的選擇，工件的定位裝夾，鉆孔夾具設(shè)計，加工順序和典型零件為例，結(jié)合車床銑床加工的特點，分別進(jìn)行工藝方案分析，機(jī)床的選擇，刀具加工路線的確定，最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。在整個工藝過程的設(shè)計過程中，要通過分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準(zhǔn)、剛性好，合理選用刀具和切削參數(shù)，使得零件的加工在保證零件精度的情況下，加工效率最高、刀具消耗最低。最終形成的工藝文件要完整，并能指導(dǎo)實際生產(chǎn)。2第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用CA6140 臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實現(xiàn)縱向進(jìn)給。圖 1-1 CA6140 車床法蘭盤1.2 零件的工藝分析此法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料 HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不用人工實效，有良好的減振性，鑄造性能好。對法蘭盤的基本要求是高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應(yīng)考慮到這些特點。3第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 毛坯的制造形式零件材料為 HT150，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為 1000 件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.2 基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。 ）2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則） ，對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：1.當(dāng)中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。2.采用錐堵或錐套心軸。3.精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找正。2.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生4產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。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。2.3.1 工藝線路工序 1 粗車 φ52 柱體右端面、外圓，粗車 φ120 柱體右端面工序 2 粗車 φ36 內(nèi)孔，精車 φ36 內(nèi)孔至 φ37工序 3 鉆 3XΦ11mm 透孔，踩 3XΦ16.5mm 盲孔工序 4 粗車 φ80 柱體左端面、外圓，粗車 φ120 柱體左端面、外圓工序 5 精車 φ80 柱體左端面、外圓，精車 φ120 柱體左端面、外圓，車 1X45°倒角工序 6 粗車內(nèi)孔 φ62.4、φ62、φ58、R1 及其內(nèi)端面工序 7 精車內(nèi)孔 φ62.4、φ62、φ58、R1 及其內(nèi)端面，車1X30°倒角工序 8 粗鏜及精鏜 φ63 孔工序 9 精車 φ52 柱體右端面、外圓，精車 φ120 柱體右端面，車 1X45°倒角工序 10 切退刀槽 3X0.5工序 11 粗車、精車內(nèi)孔 φ36 至尺寸工序 12 銑內(nèi)孔 φ36U 型槽、φ120 兩直伸面、踩 φ18 孔工序 13 鉆 φ4 孔2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“法蘭盤”零件材料為 HT200，毛坯重量約為 1.4kg，生產(chǎn)類型為中批生產(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，工序及毛坯尺寸如下：“法蘭盤”零件材料為 HT200，硬度 190HBS，毛坯重量約為 2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。毛坯－零件合圖草圖如下：5圖 2.1 毛坯圖2.5 確定切削用量及基本工時本著先粗后精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以外圓 φ80 為粗基準(zhǔn)粗車 φ5219.0??的外圓、長度方向為 15 的右端面、長度方向為 60 的右端面029.1?和 φ120 的外圓，調(diào)頭裝夾以 φ52 的外圓、長度方向為?029.?15 的右端面為基準(zhǔn)粗車 φ80 的外圓、長度方向為 60 的左端1.?面和長度方向為 15 的左端面，再以粗車后的外圓 φ80 為精19.0??基準(zhǔn)半精車 φ52 的外圓、和 φ120 的外圓粗鏜，半精鏜029.?1?φ36 的內(nèi)孔，以 φ52 的外圓、長度方向為 15 的右端02.?? .面為基準(zhǔn)粗鏜 φ62.4、φ62 、φ65、及 4X0.5 的槽、φ585?的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜 φ65、φ62 、及 4X0.5 的槽，車出016M64X1.5 的螺紋，以外圓 φ80 為基準(zhǔn)粗銑長度為 54 的左端面19.0??和長度為 34.5 的兩平面，以 φ36 的內(nèi)孔、φ62.4 內(nèi)孔30.8? 02.??和長度為 60 的右端面及 34.5 的平面定位鉆 3-φ11 和 3-φ16.5 的孔，然后擴(kuò) 3-φ16.5 的孔，然后在繼續(xù)鉆出 φ18 和 φ4 的孔，磨φ80 的外圓和長度為 60 和 15 的左端面，磨 φ52 的外19.0?? 029.1?圓、長度方向為 15 的右端面并切出 3X0.5 的槽然后倒角，以 φ52的外圓、長度方向為 15 的右端面為基準(zhǔn)精鏜 φ62 的2. 15.?孔， ，以 φ80 的外圓為基準(zhǔn)精鏜 φ36 的內(nèi)孔，然后用19.0??02.??浮動鏜刀塊精鏜 φ36 的內(nèi)孔并加工出 6X6 的半圓槽。02.?工序Ⅰ：銑削端面本工序采用計算法確定切削用量1) 粗車 Φ52 端面（1） 選擇刀具選用 93°偏頭端面車刀，刀具材料為 YG8 硬質(zhì)合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 93°，副偏角為 10°，刀尖角圓弧半徑為 0.5，刃傾角為-10°，刀桿橫截面 B×H=16×25（2） 確定切削用量（a） 確定背吃刀量 pa粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm，所以一次走刀完成，即 mp2?（b） 確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.6-0.9mm/r，取 f=0.65mm/r（c） 確定切削速度當(dāng)使用 YG8 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，7，f=0.65mm/r，查出 ，由于實際map2?min/65vc?情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 7.0vckVc= in/5?則根據(jù)in/15.061rdnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 150.15r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=160r/min，得實際切削速度為 min/28.53106v?確定 ，f=0.65mm/r ，n=160r/min，v=53.28m/minmap2?（3） 計算基本工時infLTf1，d=106， =0321lld???1d)(tan1?rpkl其中 ，取 ，532?42l03l所以，sifLTf12) 粗車 Φ36 內(nèi)圓外圓柱面（1） 選擇刀具選用 90°焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為 5mm，刀具材料為YG8 硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 90°，副偏角為 8°，刀尖角圓弧直徑為 0.5，刃傾角為-10°（2）確定切削用量（a）確定背吃刀量 pa粗車的余量為 2mm（半徑值） ，一次走刀完成，即8map2?（b） 確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.6-0.9，取 f=0.8mm/r（c） 確定切削速度當(dāng)使用 YG8 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.8mm/r，查出 ，由于map2?min/89vc?實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 62.0vckVc= in/5cv?則根據(jù)in/8.175.1rdnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 175.8r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=160r/min，得實際切削速度為 min/28.53106v???確定 ，f=0.8mm/r ，n=160r/min，v=53.28m/minmap2（3） 計算基本工時ifnllifLTf 3211??，d=106， =0321lld?1d其中 ， ，取 ， 9?l2)(tan1???rpkl 32l0?l所以，sifLTf71工序Ⅱ：粗車 Φ80 右端面及外圓柱面，粗車 Φ90 的端面及外圓柱面1)粗車 Φ80 右端面（1） 選擇刀具選用 93°偏頭端面車刀，刀具材料為 YG8 硬質(zhì)合金，前9刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 93°，副偏角為 10°，刀尖角圓弧半徑為 0.5，刃傾角為-10°，刀桿橫截面 B×H=16×25（2） 確定切削用量(a)確定背吃刀量 pa粗車的余量為 2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm，所以一次走刀完成，即 mp2?(b)確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.4-0.5，取 f=0.5mm/r(c)確定切削速度當(dāng)使用 YG8 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.5mm/r，查出 ，由于實map2? in/28.94mvc?際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 7.0vckVc= in/54vc?則根據(jù)in/1.5328.91rdnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 513.1r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=500r/min，得實際切削速度為 min/54.78105v??確定 ，f=0.5mm/r ，n=500r/min，v=78.54m/minmap2（3）計算基本工時infLTf?1，d=50， =0321lld??1d)(tan1??rpkl其中 ，取 ， 52?42l03l10所以，sinfLTf61?2）粗車 外圓017.45??（1）選擇刀具選用 90°焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YG8 硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，前角為 10°，后角為6°，主偏角為 90°，副偏角為 8°，刀尖角圓弧直徑為 0.5，刃傾角為-10°（2）確定切削用量（a）確定背吃刀量 pa粗車的余量為 2mm（半徑值） ，一次走刀完成，即mp2?（b） 確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.4-0.9，取 f=0.56mm/r（c）確定切削速度當(dāng)使用 YG8 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.56mm/r，查出 ，由于map2?min/80vc?實際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 62.0?vckVc= in/4.9kcv?則根據(jù)in/315.1rdnw??按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 316r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=320r/min，得實際切削速度為min/27.501320nv??確定 ，f=0.56mm/r ，n=320r/min，v=50.27m/minmap2（3） 計算基本工時ifnllifLTf 3211??11，d=106， =0321lldL???1d其中 ， ， ，取 ，4l2)(tan1??rpkl 53?l32?l03所以，sifLTf51?3）粗車 外圓9?（1）選擇刀具選用 90°焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為 5mm，刀具材料為 YG8 硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，前角為 10°，后角為6°，主偏角為 90°，副偏角為 8°，刀尖角圓弧直徑為 0.5，刃傾角為-10°（2）確定切削用量（a）確定背吃刀量 pa粗車的余量為 2mm（半徑值） ，一次走刀完成，即mp2?（b） 確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.6-1.2，取 f=0.79mm/r（c）確定切削速度當(dāng)使用 YG8 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.79mm/r，查出 ，由于實map2?min/70vc?際情況，在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 62.0vckVc= in/4.3kcv?則根據(jù)in/149.31rdnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 144r/min 相近的轉(zhuǎn)速為n=160r/min，得實際切削速度為 min/25.48106v??12確定 ，f=0.79mm/r ，n=160r/min，v=48.25m/minmap2?（4） 計算基本工時ifnllifLTf 3211?，d=106， =0321lld??1d其中 ， ， ，取 ，9l2)(tan1???rpkl 53?l32?l03所以，sifLTf71?工序Ⅲ 鉆、粗絞 Φ20 的孔1） 鉆 孔8?（1） 機(jī)床的選擇：選用 CA6140 臥式車床（2） 刀具的選擇：選用直徑 18mm 高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆（3） 切削用量選擇：查表得：f=0.2-0.4mm/r，進(jìn)給量取 f=0.32mm/r當(dāng)使用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆加工 HT200，f=0.32mm/r，查出 ， min/24vc?則根據(jù)min/2.41801rdw???（4）計算基本工時ifnlifLTf 211??其中 ， ，取93l6.1)2(cot1 ???rkdDl 2l所以，sinfLTf45?2） 擴(kuò) 孔8.?(1)機(jī)床的選擇：選用 CA6140 臥式車床13(2)刀具的選擇：選用直徑 19.8mm 高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄擴(kuò)孔鉆(3)切削用量選擇：查表得：f=0.9-1.1mm/r，進(jìn)給量取 f=0.96mm/r當(dāng)使用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆加工 HT200，f=0.96mm/r，查出 ， min/5.10vc?則根據(jù)min/7.168.950rdw???按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 168.7r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 n=140r/min，得實際切削速度為 in/7.8104nv??確定 ，map9.f=0.96mm/r，n=140r/min，v=8.7m/min(4)計算基本工時ifnlifLTf 211??其中 ， ，取93l6.1)2(cot1 ???rkdDl 2l所以，sinfLTf4?3） 鉸 孔.?（1） 機(jī)床的選擇：選用 CA6140 臥式車床（2）刀具的選擇：選用直徑 19.94mm 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（3）切削用量選擇：查表得：f=1.5-3.0mm/r，進(jìn)給量取 f=1.6mm/r轉(zhuǎn)速為 n=140r/min 與擴(kuò)孔相同，得實際切削速度為 min/7.81094.dnv????確定 ，map7.f=1.6mm/r，n=140r/min，v=8.77m/min（4）計算基本工時14ifnlifLTf 211??其中 ， ，取93l6.1)2(cot1 ???rkdDl 152l所以，sinfLTf29?4） 精鉸 孔20?（1） 機(jī)床的選擇：選用 CA6140 臥式車床（2）刀具的選擇：選用直徑 20mm 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（3）切削用量選擇：查表得：f=1.5-3.0mm/r，進(jìn)給量取 f=1.6mm/r轉(zhuǎn)速為 n=140r/min 與擴(kuò)孔相同，得實際切削速度為 min/796.81024dnv????確定 ，map3.f=1.6mm/r，n=140r/min，v=8.796m/min（4）計算基本工時ifnlifLTf 211??其中 ， ，取93l6.1)2(cot1 ???rkdDl 152l所以，sinfLTf29?工序Ⅳ 半精車 Φ100 的左端面及外圓柱面，半精車 Φ90的外圓柱面，車 Φ100、Φ90 外圓柱面上的倒角，車 Φ20孔的左端倒角1) 半精車 Φ100 左端面(1) 選擇刀具選用 93°偏頭端面車刀，刀具材料為 YG6 硬質(zhì)合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 93°，15副偏角為 10°，刀尖角圓弧半徑為 0.5，刃傾角為-10°，刀桿橫截面 B×H=16×25(2) 確定切削用量（a）確定背吃刀量 pa半精車的余量為 0.8mm，可一次走刀完成，即 map8.0?(3) 確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.18-0.25mm/r，取 f=0.24mm/r(4) 確定切削速度當(dāng)使用 YG6 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.24mm/r，查出 ，由于實際情況，map8.0? in/120mvc?在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 7.vckVc= in/3.92c?則根據(jù)in/13.2810.910rdvnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 288.13r/min 相近的轉(zhuǎn)速為n=320r/min，得實際切削速度為 min/54.21032v??確定 ，f=0.24mm/r，n=320r/min，v=102.54m/minmap8.(5) 計算基本工時infLTf?1，d=102， =20321lld??1d)(tan1??rpkl其中 ，取 ， 532?42l03l所以， 半精車 Φ100 外圓柱面。sifLTf7116工序Ⅴ：精半精車 的右端面及外圓柱面，半精車m017.45??的右端面，車 退刀槽，車 圓柱面的倒角，m90?23?m017.45??車 內(nèi)孔的右端倒角21) 半精車 的右端面017.?（1）選擇刀具選用 93°偏頭端面車刀，刀具材料為 YG6 硬質(zhì)合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 93°，副偏角為 10°，刀尖角圓弧半徑為 0.5，刃傾角為-10°，刀桿橫截面 B×H=16×25（2）確定切削用量(a)確定背吃刀量 pa半精車的余量為 1mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm，所以一次走刀完成，即 mp1?(b)確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.4-0.5，取 f=0.43mm/r(c)確定切削速度當(dāng)使用 YG6 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.43mm/r，查出 ，由于實際情況，map1?in/120mvc?在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 7.0vckVc= in/3.92c?則根據(jù)in/3.62547.910rdvnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 625.3r/min 相近的轉(zhuǎn)速為n=710r/min，得實際切削速度為min/83.104710nv??確定 ，f=0.43mm/r，n=710r/min，v=104.83m/minmap1?2）半精車 的右端面9?（1）選擇刀具17選用 93°偏頭端面車刀，刀具材料為 YG6 硬質(zhì)合金，前刀面形狀為平面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 93°，副偏角為 10°，刀尖角圓弧半徑為 0.5，刃傾角為-10°，刀桿橫截面 B×H=16×25（2）確定切削用量確定背吃刀量 pa半精車的余量為 0.8mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度 6mm，所以一次走刀完成，即 mp8.0?確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.1-0.25，取 f=0.24mm/r確定切削速度當(dāng)使用 YG6 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.24mm/r，查出 ，由于實際情況，map8.0? in/120mvc?在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 7.vckVc= in/3.92c?則根據(jù)in/75.324.0910rdvnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 324.75r/min 相近的轉(zhuǎn)速為n=320r/min，得實際切削速度為 min/98.105.32v??確定 ，f=0.24mm/r，n=320r/min，v=90.98m/minmap8.3）半精車 外圓柱面017.4??（1）選擇刀具選用 90°焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為 5mm，刀具材料為YG6 硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 90°，副偏角為 8°，刀尖角圓弧直徑為 0.5mm，刃傾角為 0°（2）確定切削用量（a）確定背吃刀量 pa18粗車的余量為 0.7mm（半徑值） ，一次走刀完成，即 map7.0?(b)確定進(jìn)給量 f根據(jù)手冊，得 f=0.2-0.3mm/r，取 f=0.28mm/r（c）確定切削速度當(dāng)使用 YG6 硬質(zhì)合金刀加工 HT200（190HBS） ，，f=0.28mm/r，查出 ，由于實際情況，map7.0? in/120mvc?在車削過程中使用條件的改變，查切削速度修正系數(shù)為： 62.vckVc= in/4.c?則根據(jù)in/28.50476.10rdvnw????按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表查得與 504.28r/min 相近的轉(zhuǎn)速為n=500r/min，得實際切削速度為 min/83.1045v??確定 ，f=0.28mm/r，n=500r/min，v=73.83m/minmap7.4)車 圓柱面的倒角01.??（1）用端面車刀加工余量 7mm，背吃刀量 ，手動進(jìn)map5.3?給，兩次走刀。，n=424.6r/min，按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表in/6vc?n=400r/min，v=56.7m/min5）車 內(nèi)孔的右端倒角m20（1）選擇刀具選用 90°焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度為 5mm，刀具材料為YG6 硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，前角為 10°，后角為 6°，主偏角為 90°，副偏角為 8°，刀尖角圓弧直徑為 0.5mm，刃傾角為 0°（2）確定切削用量背吃刀量 ，手動進(jìn)給，一次走刀。map1?，n=477.7r/min，按 CA6140 車床的轉(zhuǎn)速列表in/30vc19n=450r/min，v=28.3m/min工序Ⅵ：精車 Φ45 外圓、精車 Φ90 外圓及右端面1) 精車 Φ45 外圓(1)選擇刀具、量具焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度 5mm, YG6 硬質(zhì)合金，前刀?90面帶倒棱形，主偏角 ，前角 ，后角 ，副偏角 ，刃傾角?90?16?8－ ，刀尖圓弧半徑 0.6mm；量具選用外徑千分尺。1(2)確定切削用量(a)確定背吃刀量精車 Φ45 外圓，加工余量為 0.2 mm（半徑值)，一次走刀，則mm。2.0?pa(b)確定進(jìn)給量由《切削用量簡明手冊》表 3.14 得 f=0.1～0.3mm/r,選擇CA6140 車床，由表 4-2，取 f=0.15mm/r.(c)選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度《切削用量手冊》表 1.9 查取后刀面磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.6～0.8，耐用度為 T=60min.(d)確定切削速度 V根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.11 查取，v=144m/min，由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù): 73.0,.1,0.,8.,0.1,. ??????kTvkvtvsvMvTv則修正后的 kTvtvsvT修??=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min則:根據(jù) 。查 CA6140 車床與 594.8 r/minmin/8.59410rdn??相近的轉(zhuǎn)速為 710 r/min,得實際切削速度為i/.10v?綜上：此工步的切削用量為 mm， f=0.15mm/r， n=710r/min,v=100.4m/min.2.pa20（3）切削工時基本時間 min621.0715.02321 ??????ifnlLTm輔助時間 93.aT工作地服務(wù)時間 in6.%)(??amersT2) 精車 Φ90 外圓(1)選擇刀具、量具用精車 Φ45 外圓車刀；量具用外徑千分尺(2)確定切削用量(a)確定背吃刀量精車 Φ90 外圓，加工余量為 0.25 mm，一次走刀，則mm。25.0?pa(b)確定進(jìn)給量由《切削用量簡明手冊》表 3.14 得 f=0.1～0.3mm/r,選擇CA6140 車床，由表 4-2，取 f=0.15mm/r.(c)確定切削速度 V根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.11 查取，v=144m/min，由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù): 73.0,.1,0.,8.,0.1,. ??????kTvkvtvsvMvTv則修正后的 kTvtvsvT修??=144×1.0×1.0×0.8×1.0×1.0×0.73=84.10 m/min則:根據(jù) 。查 CA6140 車床與 297.4 min/4.29710rdn??r/min 相近的轉(zhuǎn)速為 320r/min,得實際切削速度為i/8.10v?綜上：此工步的切削用量為 5mm， f=0.15mm/r，n=320r/min,v=90.48m/min.2.pa21（3）切削工時基本時間 min479.013215.0621 ??????ifnlLTm輔助時間 maT工作地服務(wù)時間 in8.%)(??amers3) 精車 Φ90 右端面(1)選擇刀具、量具偏頭端面車刀，YG6 硬質(zhì)合金，前刀面帶倒棱形，主偏角?93，前角 ，后角 ，副偏角 ，刃傾角－ ，刀尖圓弧半10?6?10?10徑 0.8mm ；量具選用卡板。(2)確定切削用量(a)確定背吃刀量精車 Φ90 右端面，加工余量為 0.2 mm，一次走刀，則mm。2.0?pa(b)確定進(jìn)給量由《切削用量簡明手冊》表 3.14 得 f=0.1～0.3mm/r,選擇CA6140 車床，由表 4-2，取 f=0.18mm/r.(c)選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度《切削用量手冊》表 1.9 查取后刀面磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.6～0.8，耐用度為 T=60min.(d)確定切削速度 v根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.11 查取，v=136.9m/min，由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù): 73.0,24.1,0.,85.,0.1,. ??????kTvkvtvsvMvTv則修正后的kTvtvsvT修??=136.9×1.0×1.0×0.85×1.0×1.24×0.73=105.34 m/min則:根據(jù) 。查 CA6140 車床與 372.6 r/minmin/6.37210rdn??22相近的轉(zhuǎn)速為 400r/min,得實際切削速度為min/10.3dnv??綜上：此工步的切削用量為 mm， f=0.18mm/r， n=400r/min,v=113.10m/min.2.pa工序Ⅶ：精車 Φ100 左端面及外圓1)精車 Φ100 左端面(1)選擇刀具、量具選擇精車 Φ90 右端面車刀；量具選用卡板。(2)確定切削用量(a)確定背吃刀量精車 Φ100 左端面，加工余量為 0.2 mm，一次走刀，則mm。2.0?pa(b)確定進(jìn)給量由《切削用量簡明手冊》表 3.14 得 f=0.1～0.3mm/r,選擇 CA6140車床，由表 4-2，取 f=0.18mm/r.(c)確定切削速度 v根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.11 查取，v=136.9m/min，由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù): 73.0,24.1,0.,85.,0.1,. ??????kTvkvtvsvMvTv則修正后的 kTvtvsvT修??=136.9×1.0×1.0×0.85×1.0×1.24×0.73=105.34 m/min則:根據(jù) 。查 CA6140 車床與 334.95 r/minmin/95.3410rdn??相近的轉(zhuǎn)速為 320r/min,得實際切削速度為min/5.10dnv??綜上：此工步的切削用量為 mm， f=0.18mm/r， n=320r/min,v=100.5m/min.2.0?pa（3）切削工時23基本時間 ,其中 min024.1318.059???ifnLTmlldL22321???輔助時間 i5..maT工作地服務(wù)時間 in059.%)(???amers T24第 3 章 夾具設(shè)計3.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工 3-φ11 孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。3.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有：夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的鉸鏈移動壓板來夾緊。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面一銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。3.3 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭 φ9。則軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(F07.1)92()103.?nHBF=420 1.0.8935723(N??轉(zhuǎn)矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TT25T=0.206 2.0.893517.34()NM???功率 P =mKWdTV26.095.0?在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=K K K K1234式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;K —加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;2K —刀具鈍化系數(shù), 1.1;3K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N??鉆削時 T=17.34 N M?切向方向所受力: F =1LT2670534.???取 .fF =4416f )(6.41.N?F > Ff1所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。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(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??26安全系數(shù) K 可按下式計算有：： 6543210?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]0~表 可得： ?1.2.1.301.56CK????52.023P...f所以有： 193.8()KCWFN??76P5.0()Kf?該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 F 夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系 F 夾＝ KF軸向力：F 夾＝ KF （N）扭距： 93.103.24.05.14.3108.90 ????? ??MYFXKfdCNm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 321K由資料《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表 可得：721?切削力公式： Pf KfDF75.02.14?式（2.17）式中 20mrf/3.27查表 得： 821?95.0)1(6.?HBKp即： 69.0NFf?實際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得： 12?WfK?安全系數(shù) K 可按下式計算，由式（2.5）有：： 6543210?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]0~《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表 可得： 12?25.0.3..12????K所以 )(465698NFWf?由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.4 誤差分析與計算制造誤差 ZZ?（1）中心線對定位件中心線位置精度. 取 .m05.~3.2?m04.2?（2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表 P297）.故，8.3?.mDW 142.06.05.8.04.125. 2222254232 ???????則 .014.0???283.5 定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：表 3.1 定位銷3.6 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。圖 3.3 可換鉆套Dd H 公稱尺寸 公差1h1b1dC120 16 20 0～0.011 22 5 1 4 M12 429表 3.2 鉆套Dd H 公稱尺寸 公差12Dh1mCr?7 22 11+0.018+0.00722 18 10 4 9 0.5 18 0.5襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 3.4 固定襯套表 3.3 固定襯套d D公稱尺寸 公差H公稱尺寸 公差C 17+0.034+0.01612 15+0.023+0.0120.5 2鉆模板選用鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。3.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求：30對夾具體的設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必31須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。3.8 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)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(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。3.9 夾具裝配圖32總結(jié)課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(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)計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝趙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)計的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。33參 考 文 獻(xiàn)[1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1．[2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1．[3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．[4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[5] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10．[6] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4[7] 胡建新．機(jī)床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5．[8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003．[9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[10] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊[M]．中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12．[11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007[12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002．8．