拔叉制造工藝課程設(shè)計(jì)--CA6140車床的撥叉.doc

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1、 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書題目:撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及關(guān)鍵工序夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)：機(jī)械工程及其自動(dòng)化班 級：設(shè) 計(jì) 者：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：目 錄一、零件的分析1. 零件的作用2. 零件的工藝分析3. 零件的尺寸圖二、確定生產(chǎn)類型三、確定毛坯的制造形式四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1. 基面的選擇2. 制定工藝路線3. 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定4. 確立切削用量及基本工時(shí)五、夾具設(shè)計(jì)1. 問題的提出2. 夾具設(shè)計(jì)3. 繪制夾具零件圖六、參考文獻(xiàn)七、小結(jié)八、附錄一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。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(dòng)按照工作者的

2、要求工作，工作過程：撥叉零件是在傳動(dòng)系統(tǒng)中撥動(dòng)滑移齒輪，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。其花鍵孔25mm通過與軸的配合來傳遞凸輪曲線槽傳來的運(yùn)動(dòng)，零件的兩個(gè)叉頭部位與滑移齒輪相配合。（二） 零件的工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 零件孔22mm的上下加工表面及花鍵孔25mm這一組加工表面包括：孔22mm的上下加工表面，孔22mm的內(nèi)表面，有粗糙度要求為Ra小于等于6.3um，25mm的六齒花鍵孔，有粗糙度要求Ra小于等于3.2um，擴(kuò)兩端面孔，有粗糙度要求Ra=6.3um;加工時(shí)以上下端面和外圓40mm為基準(zhǔn)面，有由于上下端面須加工，根據(jù)“基準(zhǔn)先行”的原則，故

3、應(yīng)先加工上下端面（采用互為基準(zhǔn)的原則），再加工孔22mm, 六齒花鍵孔25mm和擴(kuò)孔。2. 孔22mm兩側(cè)的撥叉端面這一組加工表面包括：右側(cè)距離18mm的上下平面，Ra=3.2um，有精銑平面的要求，左側(cè)距離為8mm的上下平面，Ra=1.6um，同樣要求精銑。 加工時(shí)以孔22mm，花鍵孔25 mm和上下平面為基準(zhǔn)定位加工。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對于這兩組加工表面而言，可以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，并且保證它們的位置精度要求（三） 零件的尺寸圖二、確定生產(chǎn)類型1

4、.結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a和廢品率b分別抽取5和2。則N=Qn（1+%+%）=38001（15%2%）=4066件/年 2.由于撥叉零件的年產(chǎn)量為4066件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，叉的重量為1.0，根據(jù)表可知生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。三、確定毛坯的制造形式1.零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。2.已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是4066件每年,故查表，可確定其為中批生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^程劃分階段，工序適當(dāng)集中，加工設(shè)備主要以通用設(shè)備為主，采用專用夾具，這樣投資較少，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，轉(zhuǎn)產(chǎn)較容易。3.根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件

5、，材料為HT200，毛坯的鑄造方法為模鍛鑄造，鑄件尺寸公差等級為CT9級。4.下圖為所制的毛坯尺寸圖。四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得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。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取22孔的不加工外輪廓底面作為粗基準(zhǔn)，利用圓柱來定位，另外四爪握住兩邊來限制六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不

6、重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。（二）制定工藝路線 在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來制定工藝路線。可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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。1.工藝路線方案的對比方案一工序：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。 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40mm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.

7、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。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。2. 補(bǔ)充

8、選定的方案工序0鑄坯。工序1 粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15倒角。 以40mm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。工序2 拉花鍵。以A面為基準(zhǔn)，工序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工序4 銑削8 +00.03mm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。工序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。工序6 磨槽。工序7 去毛刺。工序8 檢驗(yàn)。3，選擇機(jī)床（1） 工序1為車端面和鉆孔、擴(kuò)孔、倒角，可用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床。（2） 工

9、序2為拉花鍵，采用普通拉床。（3） 工序3和4為銑端面，可采用X62W銑床。( 4) 工序6磨削采用磨床。4.選擇夾具:每個(gè)工序都可以采用專用的夾具,夾具后面再設(shè)計(jì)。5.選擇刀具:在銑床上用高速鋼立銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車床上選普通車刀，內(nèi)拉床選矩形齒花鍵拉刀6.選擇量具:精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50125，其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.02。（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 kg，b =160MPa HB170240 生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn)，采用模鍛鍛模。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工

10、余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. A面的加工余量 A面有30.8mm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22+00.28，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20mm擴(kuò)孔21mm拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心：拉削時(shí)加工余量參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊取 2Z=1mm3. B面的加工余量。此工序分2個(gè)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2.8mm4上凹槽:對于上凹槽的加工，由于事先未被鑄出，要滿足其槽的深度先需要粗銑，現(xiàn)確定其加工余量取8mm。為了保證槽

11、兩邊的表面粗糙度和槽的水平尺寸8 +00.03的精度要求，需要進(jìn)行精銑槽的兩側(cè)面,加工余量取0.5mm。5. 下凹槽:由于此平面沒有加工，只加工平面的凹槽，其基本尺寸為槽寬18+0.0120 (精度較高，IT6級)，槽的深度為15，可事先鑄出該凹槽，該槽的三個(gè)表 面的粗糙度都為，在粗銑-后精銑能達(dá)到粗糙度要求。6. 孔：鉆孔其尺寸為20mm，加工余量取2mm,擴(kuò)孔鉆，保留0.5mm的拉刀加工余量?？桌锏幕ㄦI槽用組合裝配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。7其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。（四）確立切削用量

12、及基本工時(shí)工序0 毛坯工序。 鑄造尺寸如毛坯圖工序1 ：車削A面。加工條件工件材料：灰口鑄鐵HT200,鑄造。加工要求：粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸，Ra=3.2m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 工序圖：1. 計(jì)算切削用量（1）已知長度方向的加工余量為30.8mm 。實(shí)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。 （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16mm25mm,ae3mm時(shí)，以及工件直徑為60mm時(shí)（由于

13、凸臺B面的存在所以直徑取60mm）f=0.6-0.8mm/r.按C3163-1車床說明書取f=0.6 mm/r。由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.750.85 所以實(shí)際進(jìn)給量f=0.60.8=0.48 mm/r按C3163-1車床說明書f0.53mm/r（3）計(jì)算切削速度。按切削簡明手冊表1.27 ，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）刀具材料YG6 V=Cv/(TmapXvfYv) 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1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/(

14、 600.220.150.530.4) 1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min)（4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns =1000vc/dw=229.8（r/min）按C31631車床說明書n200 rmin所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min （5）切削工時(shí)，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

15、=0.150.25mm/r按C31631車床說明書f0.16 mm/r3) 計(jì)算切削速度 按切削用量簡明手冊表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）V=Cv/(TmapXvfYv) kv=158/( 600.220.150.160.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按C31631車床說明書取nw =400（r/min）實(shí)際切削速度V=57.1m/min5) 切削工時(shí)查工藝手冊表6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/ nw xf=22.5/400 x0.16=0.

16、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)：d20mm =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。根據(jù)切削用量簡明手冊表2-9確定f=0.48a、 按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.9 ,當(dāng)b210MPa do20.5mm 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

17、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/minn=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(shí)際V=17 m/min d、 基本工時(shí)Tm=L/nf=(80+10)/280 x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280 x0.62=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

18、大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間，n和f都不變，所以Tm同上 Tm=0.32 min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(dòng)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(dòng)進(jìn)給。檢驗(yàn)機(jī)床功率： 按切削用量簡明手冊表 1.24可以查出當(dāng)160245HBS2.8mmf0.6mm/rVc41mminPc3.4kw按C31631車床說明書主電機(jī)功率11 kw可見比小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗(yàn)按切削用量簡明手冊表 2.21當(dāng)do21 mmf0.64 mm.查得轉(zhuǎn)矩M61.8NM切削用量簡明手冊表由表2.32得功率公式PcMcVc/30do

19、=61.8x17/30 x21=1.67km按C31631車床說明書主電機(jī)功率P11kw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。工序2 拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm。工序圖：1) 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)2) 切削工時(shí) t=ZbLk/1000vfzZ式中： Zb 單面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm)； L 拉削表面長度，80mm； 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(shí)工作齒數(shù)，Z=l/p；

20、P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/127。其本工時(shí) Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序3 粗銑，精銑B面。加工要求：粗銑B面，精銑B面，Ra=3.2。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。工序圖：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ae5mm時(shí)。直徑為do=50mm故齒數(shù)，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=10ao=16 2) 切削用量 留精銑的加工余量為0.

21、2，所以本道工步切削寬度ac2.80.8，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f0.5mm/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62W銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f0.6mm/r3) 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根據(jù)切削用量簡明手冊表3.9確定Z=8, ap=40-70mm, ac=2.80.8 mm, fz=f/z=0.075mm/zVc=(Cvdoqo)/(TmaoXvfzyvaeuv

22、Zpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12Ksv=0.8,KTv=0.82Kv=KmKsvKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvdoqo)/(TmaoXvfzyvaeuvZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000 x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=160r/minVc=3.14d/1000=(160 x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160 x0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min ,實(shí)際f

23、z=Vf/(nz)=0.0625mm/z5) 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 故Pct0.8,根據(jù)X62W型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.50.75=5.63kw 故PccPcm 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/z6) 基本工時(shí)根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/ Vf =(28+14)/80=0.525（min） L1+=14mm2. 精銑1）選擇刀

24、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 :ae0.2mm，f0.63）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=(Cvdoqo)/(TmaoXvfzyvaeuvZpv) =33.1m/min n=1000V/d=(1000 x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選n=210r/minVf =nf=210 x0.6=126mm/min VF=125mm/min fz= Vf /(nz)=0.074mm/Z4）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/

25、 Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+=14mm工序4 銑削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸：8+00.03mm , 長度L=40mm。 加工要求：高速鋼錯(cuò)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工序圖：1) 選擇刀具：由加工尺寸公差0-0.3 得銑刀精度為精密級K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 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=0.01

26、8mm/z3) 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。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=(Cvdoqo)/(TmaoXvfzyvaeuvZpv)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=KmKsvKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvdoqo)/(TmaoXvfzyvaeuvZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=1

27、00082.86/3.1463=418.87r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=3750.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z5） 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=(C

28、FapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書，功率足夠。6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+=14mm工序5 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(jì)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

29、道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23，ap=10mm。工序圖：1) 選擇刀具銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 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/z3) 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Vf由切削用量簡明手冊3.27的公式：Vc=(Cvdoqo)/(Tma

30、oXvfzyvaeuvZpv)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=KmKsvKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvdoqo)/(TmaoXvfzyvaeuvZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min實(shí)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Vf=150

31、mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5）基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+=20mm i=2(走兩次)工序6 磨18mm槽，保證尺寸18mm 工序圖：1) 選擇砂輪。見切削手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為GZ46KV6P35040127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16640（DdH）。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

32、 雙單行程 fr=0.015mm3) 切削工時(shí)。當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí) Tm=(L+y+)i K/50=3.1min 工序7 去毛刺清除工件已加工部位周圍所形成的刺狀物或飛邊工序8 檢查最后，將以上各個(gè)工序切削用、工時(shí)定額的計(jì)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。五、 夾具設(shè)計(jì)（一）問題的提出為了提高勞動(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)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第4道工序銑寬為80+0。03mm槽的銑床夾具。本夾具將用與X63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80+0。03mm的槽，由于采用寬為80+0。02

33、2mm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(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度（二）夾具設(shè)計(jì) 1定準(zhǔn)位基的選擇由零件圖可知，寬為80+0。03mm的槽，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。 2切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，63mm, Z=14Fz=CPt0.83Sz0.65D-O.83BZkP (見切削手冊3-56表)解得 Fz =200 (N)其中CP=52， t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14, kP=(HB/198)0.55在

34、計(jì)算切削力時(shí)，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)1.1F=KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N)實(shí)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螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的夾緊力為：W=2M/D2tg(a+655)+0.66(D3- d

35、3/ D2- d2)解得： W=1O405 (N)其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029 D=23mm d=16mm。此時(shí)螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。3.定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)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，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。4夾具設(shè)計(jì)及操作說明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有正確的安

36、裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。（三）繪制夾具零件圖和裝配圖 在零件的定位中，采取專用夾具，定位其自由度。如圖的尺寸。裝配圖中用支撐板和墊圈螺釘和軸定位五個(gè)自由度，用定位鍵定位一個(gè)自由度。由此完成了工件的定位。六、參考文獻(xiàn)1 趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20022 鄒青主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20073 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽

37、工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，19904 艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19945 孫堃，王文才機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指南長春：吉林工業(yè)大學(xué)，19976 馬賢智主編實(shí)用機(jī)械加工手冊沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，20027 李益民主編機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20028 (美)Hiram E.Grant.夾具非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985 七、 小 結(jié)為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)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(jì)作為機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程

38、的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識；夾具設(shè)計(jì)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(jì)等方面的知識。通過此次設(shè)計(jì)，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(jì)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?？偟膩碚f，這次設(shè)計(jì)，使我們在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)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(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！