尾架套筒、頂桿的銑55上端面夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備編制含4張CAD圖

尾架套筒、頂桿的銑55上端面夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備編制含4張CAD圖,套筒,55,上端,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,編制,cad 頂桿的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘要 夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設(shè)計(jì)一套專用夾具是十分有必要的。在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。 本課題的主要研究?jī)?nèi)容是頂桿的工藝編制及銑床夾具設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的頂桿是細(xì)長(zhǎng)軸零件，是機(jī)構(gòu)中重要的組成部分，為零部件的頂出提供保障。該零件是機(jī)械加工中常用的零件之一，其應(yīng)用廣泛。 結(jié)合零件加工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從零件的結(jié)構(gòu)分析入手，合理的進(jìn)行定位基準(zhǔn)選擇、夾具的設(shè)計(jì)、各種刀具參數(shù)選擇以及切削用量的選擇等。在安排工藝過程時(shí)，根據(jù)加工要求不同，需要進(jìn)行粗精加工。另外還確定了切削參數(shù)，加工工時(shí)，填寫工藝過程卡片和工序卡片。設(shè)計(jì)了一套銑削55±0.1上端面的專用夾具。 關(guān)鍵詞：頂桿、加工工藝、銑削、55±0.1上端面、專用夾具 I 目 錄 摘要 I 第一章 引言 1 第二章 零件的分析 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 2 2.2.1零件的組成表面 2 2.2.2零件的技術(shù)要求 3 2.2.3零件的形位公差 3 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 4 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 4 3.1.2確定毛坯的制造形式 4 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 5 3.3 加工工藝路線的確定 5 3.4 加工機(jī)床及加工裝備的選擇 6 3.5 確定加工余量 6 3.6 計(jì)算切削用量、基本時(shí)間及輔助時(shí)間 9 第四章 銑削55±0.1上端面專用夾具設(shè)計(jì) 28 4.1 定位方案及裝置的確定 28 4.1.1定位方案的確定 28 4.1.2定位元件的確定 28 4.2 夾緊方案及裝置的確定 29 4.2.1夾緊方案的確定 29 4.2.2夾緊元件的確定 29 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 29 4.4 導(dǎo)向裝置確定 30 4.5 銑削力的計(jì)算 30 4.6 夾緊力的計(jì)算 30 4.7 定位誤差的分析與計(jì)算 31 結(jié)論 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 II 第一章 引言 夾具是在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受加工或檢測(cè)并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡(jiǎn)稱為夾具。在我們實(shí)際生產(chǎn)中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)： 1、夾具元件多功能模塊化 能單獨(dú)使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進(jìn)一步增加。如現(xiàn)在使用的各種左定位座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能，可以一件單獨(dú)使用，也可以幾件組裝在一起使用，T形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具，使用這種夾具可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間，最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。 2、高強(qiáng)度、高剛性、高精度 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短工件的加工工時(shí)，工件的加工已向著高速、大切削量方向發(fā)展，工序高度集中，工件定位夾緊后要依次完成銑、鉆、鏜等多工序的加工。切削力的大小、方向在不斷地變化，這就需要柔性?shī)A具本身要有較高的使用強(qiáng)度和剛度，才能滿足工件的加工精度。 3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化 現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化，使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工，這就需要一種通用而又能重復(fù)使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng)，它是由一系列統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的元件和合件組成，利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、可重復(fù)使用的夾具，供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點(diǎn)，組裝又像專用夾具那樣簡(jiǎn)單可靠，又有可調(diào)整元件，保留了成組夾具的優(yōu)點(diǎn)。 4、工件夾緊快速化、自動(dòng)化 為縮短工件加工中的輔助時(shí)間，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，工件的裝夾、拆卸也需要機(jī)械化、自動(dòng)化。工件的夾緊由原來的單一功能的壓緊件、緊固件發(fā)展為可以調(diào)整的模塊，以便實(shí)現(xiàn)快速組裝和快速夾緊。對(duì)于批量大的一些零件的加工，液壓夾具、氣動(dòng)夾具可實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)化快速夾緊。 35 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 本次設(shè)計(jì)的零件—頂桿，本次設(shè)計(jì)的頂桿是細(xì)長(zhǎng)軸零件，是機(jī)構(gòu)中重要的組成部分，為零部件的頂出提供保障。該零件是機(jī)械加工中常用的零件之一，其應(yīng)用廣泛。零件的長(zhǎng)度大于直徑，零件易變形，零件的外圓和錐孔尺寸精度要求較高。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2.1所示： 圖2.1 頂桿零件圖 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 2.2.1零件的組成表面 1、Φ60外圓所在表面及左右兩端面； 2、Φ30莫氏錐孔所在錐面，Φ25內(nèi)孔所在表面及端面； 3、寬度為14鍵槽所在表面及端面； 4、尺寸55±0.1所在上端面； 5、Φ54X3外圓所在表面及端面； 6、Φ30內(nèi)孔所在表面及端面； 7、4-M5螺紋孔所在螺紋面及端面。 2.2.2零件的技術(shù)要求 1、Φ60外圓柱表面，其表面粗糙度公差為0.4um； 2、Φ30莫氏錐孔所在錐面，其表面粗糙度公差為0.4um； 3、4-M5螺紋孔所在螺紋面，其表面粗糙度公差為6.3um； 4、Φ30圓柱孔所在表面，其表面粗糙度公差為6.3um； 5、Φ54X3外圓所在表面，其表面粗糙度公差為1.6um； 6、寬度為14鍵槽上下兩端面及左端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 7、尺寸55±0.1所在上端面，其表面粗糙度公差為1.6um； 8、尺寸310所在外圓，需進(jìn)行熱處理45-55HRC； 9、零件需調(diào)質(zhì)處理28-32HRC； 10、局部外圓及錐孔淬火45-55HRC； 11、錐孔涂色檢查接觸面積大于75%； 12、外圓鍍鉻處理；未注倒角1X45°。 2.2.3零件的形位公差 1、Φ30莫氏錐孔所在軸向相對(duì)于“Φ60外圓所在軸線”的直線度公差為0.05；同軸度公差為Φ0.06； 2、Φ60外圓柱表面的圓柱度公差為Φ0.05。 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： 通過上面的分析，可以根據(jù)年生產(chǎn)綱領(lǐng)、查表確定零件頂桿的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn)。 3.1.2確定毛坯的制造形式 本次設(shè)計(jì)的零件其材料選用40Cr。該材料具有良好的鍛造性、鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大比重，廣泛地用來制作各種軸、軸套、頂桿、底座等零件。 本次毛坯采用鍛造棒料。另外，該零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，采用毛坯形狀與零件盡量接近。具體結(jié)構(gòu)見圖3.1毛坯圖。 圖3.1 頂桿毛坯圖 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用”互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件： 粗基準(zhǔn)的選擇：尺寸Ф60外圓及端面作為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：尺寸Ф60外圓及端面作為精基準(zhǔn)。 3.3 加工工藝路線的確定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，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，以便使用生產(chǎn)成本下降。工藝路線方案如下： 工序1、車Ф60左端面； 工序2、車Ф60右端面； 工序3、鉆中心孔； 工序4、車Ф60外圓； 工序5、車Ф54X3外圓及端面； 工序6、鉆Ф30孔； 工序7、鉆Ф25孔； 工序8、車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 工序9、銑55±0.1上端面； 工序10、銑14X25鍵槽； 工序11、鉆4-M5螺紋孔； 工序12、磨Ф60外圓； 工序13、磨Ф30莫氏錐度N06錐孔； 工序14、倒角； 工序15、清洗； 工序16、終檢； 工序17、入庫(kù)。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。 3.4 加工機(jī)床及加工裝備的選擇 為更好的加工出外圓、端面及內(nèi)孔，保證尺寸的同時(shí)保證零件的粗糙度。對(duì)零件加工之前，需要對(duì)使用的機(jī)床、采用的刀具、量具和夾具進(jìn)行相應(yīng)選擇。 1、車削加工 選用CA6140臥式車床，零件裝夾在三爪卡盤上，加工刀具有端面車刀、外圓車刀、內(nèi)孔車刀、麻花鉆等，測(cè)量工具為游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表及千分表。 2、銑削加工 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有端面銑刀、圓柱銑刀，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺。 3、鉆削加工 選用Z525立式鉆床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有麻花鉆、絲錐鉆，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺及螺紋量規(guī)。 4、磨削加工 選用M1420-520萬能磨床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有砂輪，測(cè)量的工具為千分尺及千分表。。 3.5 確定加工余量 工序1、車Ф60左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為5mm。 工序2、車Ф60右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為5mm。 工序3、鉆中心孔； 工序4、車Ф60外圓； 工步1：粗車Ф60外圓； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3.5mm（單邊）。 工步2：半精車Ф60外圓； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm（單邊）。 工步3：精車Ф60外圓； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm（單邊）。 工序5、車Ф54X3外圓及端面； 工步1：粗車Ф54X3外圓及端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm（單邊）。 工步2：半精車Ф54X3外圓及端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm（單邊）。 工步3：精車Ф54X3外圓及端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm（單邊）。 工序6、鉆Ф30孔； 工步1：鉆Ф5孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm（單邊）。 工步2：鉆Ф15孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為5mm（單邊）。 工步3：鉆Ф30孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為7.5mm（單邊）。 工序7、鉆Ф25孔； 工步1：鉆Ф5孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm（單邊）。 工步2：鉆Ф15孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為5mm（單邊）。 工步3：鉆Ф25孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為5mm（單邊）。 工序8、車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 工步1、粗車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.75mm（單邊）。 工步2、半精車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm（單邊）。 工步3、精車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.25mm（單邊）。 工序9、銑55±0.1上端面； 工步1、粗銑55±0.1上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3.5mm。 工步2、半精銑55±0.1上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3、精銑55±0.1上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序10、銑14X25鍵槽； 工步1、粗銑14X25鍵槽； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為4.5mm。 工步2、半精銑14X25鍵槽； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3、精銑14X25鍵槽； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序11、鉆4-M5螺紋孔； 工步1、鉆4-M5螺紋孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm（單邊）。 工步2、鉆4-M5螺紋孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm（單邊）。 工序12、磨Ф60外圓； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.01mm。 工序13、磨Ф30莫氏錐度N06錐孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.01mm。 工序14、倒角； 工序15、清洗； 工序16、終檢； 工序17、入庫(kù)。 3.6 計(jì)算切削用量、基本時(shí)間及輔助時(shí)間 工序1、車Ф60左端面； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 318r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 62.2m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=30，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序2、車Ф60右端面； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 318r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 62.2m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=30，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序3、鉆中心孔； 工序4、車Ф60外圓； 工步1：粗車Ф60外圓； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取3.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 303r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 65.3m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=400，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精車Ф60外圓； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取1mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取70m/min； 366r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 63.2m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=400，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精車Ф60外圓； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取80m/min； 425r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到： 84.8m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=400，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序5、車Ф54X3外圓及端面； 工步1：粗車Ф54X3外圓及端面； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取1.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 335r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 59.1m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=3，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精車Ф54X3外圓及端面； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取1mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取70m/min； 405r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到： 77.7m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=3，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精車Ф54X3外圓及端面； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取80m/min； 472r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到： 76.3m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=3，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序6、鉆Ф30孔； 工步1：鉆Ф5孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取8m/min； 510r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=500，得到： 7.85m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=80，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：鉆Ф15孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取15m/min； 318r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 15.5m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=80，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉆Ф30孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取7.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取20m/min； 212r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=200，得到： 18.8m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=80，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序7、鉆Ф25孔； 工步1：鉆Ф5孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取8m/min； 510r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=500，得到： 7.85m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=130，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：鉆Ф15孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取15m/min； 318r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 15.5m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=130，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉆Ф25孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取20m/min； 255r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=280，得到： 22m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=130，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序8、車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 工步1、粗車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取1.75mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取30m/min； 335r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 29.5m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=100，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2、半精車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取0.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取40m/min； 432r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到： 41.7m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=100，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3、精車Ф30莫氏錐度N06錐孔； 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取0.25mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.3mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取50m/min； 531r/min 依據(jù)CA6140臥式車床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=500，得到： 47.1m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=100，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序9、銑55±0.1上端面； 工步1、粗銑55±0.1上端面； 1、切削深度1.5mm； 2、通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 3、明確切削的速度 工件材料為40Cr，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=33，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2、半精銑55±0.1上端面； 1、切削深度1mm； 2、通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 3、明確切削的速度 工件材料為40Cr，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=33，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3、精銑55±0.1上端面； 1、切削深度0.5mm； 2、通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.3mm/r。 3、明確切削的速度 工件材料為40Cr，查詢手冊(cè)，取=100m/min。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=33，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序10、銑14X25鍵槽； 工步1、粗銑14X25鍵槽； 1、切削深度4.5mm； 2、通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 3、明確切削的速度 工件材料為40Cr，查詢手冊(cè)，取=15m/min。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=25，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2、半精銑14X25鍵槽； 1、切削深度1mm； 2、通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 3、明確切削的速度 工件材料為40Cr，查詢手冊(cè)，取=20m/min。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=475r/min， 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=25，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3、精銑14X25鍵槽； 1、切削深度0.5mm； 2、通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.3mm/r。 3、明確切削的速度 工件材料為40Cr，查詢手冊(cè)，取=25m/min。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=550r/min， 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=25，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序11、鉆4-M5螺紋孔； 工步1、鉆4-M5螺紋孔底孔； 1、采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=15，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2、鉆4-M5螺紋孔； 1、采用的絲錐鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=10，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序12、磨Ф60外圓； 1、加工機(jī)床的選擇 選擇磨床的型號(hào)為M1420-520萬能磨床。 2、加工零件磨具的確定 采用砂輪，其型號(hào)為Ф60砂輪。 3、磨削深度的確定 磨削的深度將其定位0.05mm； 4、切削速度的確定 通過一般資料的查看，在這里確定砂輪的切削速度為=170m/min 按照的計(jì)算可知，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取，計(jì)算實(shí)際切削速度，。 5、進(jìn)給量的確定 通過相關(guān)資料的查閱，本工序的進(jìn)給量將其確定為0.3mm/r。 6、基本時(shí)間的確定 機(jī)加工時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；磨削長(zhǎng)度L=400mm 。 7、輔助時(shí)間的確定 輔助時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；=6mm 。 工序13、磨Ф30莫氏錐度N06錐孔； 1、加工機(jī)床的選擇 選擇磨床的型號(hào)為M1420-520萬能磨床。 2、加工零件磨具的確定 采用砂輪，其型號(hào)為Ф10砂輪。 3、磨削深度的確定 磨削的深度將其定位0.05mm； 4、切削速度的確定 通過一般資料的查看，在這里確定砂輪的切削速度為=30m/min 按照的計(jì)算可知，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取，計(jì)算實(shí)際切削速度，。 5、進(jìn)給量的確定 通過相關(guān)資料的查閱，本工序的進(jìn)給量將其確定為0.3mm/r。 6、基本時(shí)間的確定 機(jī)加工時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；磨削長(zhǎng)度L=100mm 。 7、輔助時(shí)間的確定 輔助時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；=6mm 。 工序14、倒角； 工序15、清洗； 工序16、終檢； 工序17、入庫(kù)。 第四章 銑削55±0.1上端面專用夾具設(shè)計(jì) 4.1 定位方案及裝置的確定 4.1.1定位方案的確定 1、頂桿定位方案的確定：利用Ф60外圓柱面和V型定位塊進(jìn)行定位，限制4個(gè)方向自由度。利用Ф60左端面和左定位座凸臺(tái)端面進(jìn)行定位，限制1個(gè)方向自由度。通過對(duì)零件分析，其55±0.1上端面只需在Ф60外圓柱面上即可。因此，實(shí)現(xiàn)零件的完全定位。 2、V型定位塊、對(duì)刀座定位方案的確定：采用的定位方案是”一面兩銷”。 4.1.2定位元件的確定 1、頂桿定位元件的確定：其定位元件有V型定位塊、左定位座。 2、V型定位塊、對(duì)刀座定位元件的確定：其定位元件有圓柱銷和菱形銷。下圖4.1為夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2 夾緊方案及裝置的確定 4.2.1夾緊方案的確定 1、頂桿夾緊方案的確定：利用1個(gè)左V型夾緊塊、2個(gè)內(nèi)六角螺栓和1個(gè)右V型夾緊塊、2個(gè)內(nèi)六角螺栓對(duì)工件進(jìn)行夾緊 2、V型定位塊、對(duì)刀座夾緊方案的確定：在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 4.2.2夾緊元件的確定 1、頂桿夾緊元件的確定：其夾緊元件有1個(gè)左V型夾緊塊、1個(gè)右V型夾緊塊、4個(gè)內(nèi)六角螺栓。 2、V型定位塊、對(duì)刀座夾緊元件的確定：其夾緊元件有2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料，其制造形式采用鑄造的方式獲得。具體構(gòu)造見圖4.2： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 導(dǎo)向裝置確定 本次夾具設(shè)計(jì)的要求是要對(duì)頂桿55±0.1上端面進(jìn)行銑削加工，最后才能實(shí)現(xiàn)圖上所要求的加工要求，在夾具的前方設(shè)置一對(duì)刀座用作刀具的導(dǎo)向元件。 4.5 銑削力的計(jì)算 刀具：端面銑刀；機(jī)床：X52K立式銑床 由所列公式 得 查切削手冊(cè)得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=823.1N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 4.6 夾緊力的計(jì)算 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)可假定工藝系統(tǒng)是剛性的，只考慮切削力的切削力矩對(duì)夾緊力的影響。 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選內(nèi)六角螺栓M10粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于45#鋼的許用拉應(yīng)力。故可以內(nèi)六角螺栓M10粗牙螺紋。 4.7 定位誤差的分析與計(jì)算 1、定位元件及公差的確定 夾具體的主要定位元件為V型塊和左定位座，V型塊的尺寸與公差中《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》和定位軸段大小的確定，V形塊保證零件的徑向誤差。左定位座：根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)資料，確定左定位座的結(jié)構(gòu)和尺寸見夾具裝配圖，左定位座保證零件的軸向誤差。 2、零件圖樣規(guī)定 55±0.1上端面的徑向誤差的確定： （1）由徑向尺寸Ф60可以確定 （2）55±0.1上端面的軸向誤差確定 因尺寸400未標(biāo)注公差，取自由公差。 （3）V型塊的徑向誤差的確定 故能滿足最大公差要求。 （4）左定位座軸向誤差的確定 左定位座的軸向誤差只與左定位座的制造精度和定位誤差有關(guān)，故滿足即可，不需計(jì)算。 通過對(duì)零件圖的分析，其加工精度不高，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 通過本次設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識(shí)中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識(shí)到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。我這次進(jìn)行的設(shè)計(jì)，是入大學(xué)以來一次較為正式，知識(shí)面涉及較廣的設(shè)計(jì)。學(xué)校安排這樣一次實(shí)踐項(xiàng)目，就是要讓我們對(duì)之前所學(xué)的東西進(jìn)行一次鞏固和深化，重新把各科的知識(shí)匯總梳理了一遍。這對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)以及將來踏上社會(huì)工作是很有好處的。書本上的理論知識(shí)可能掌握了，但是關(guān)鍵是要如何吸納為自己的東西，并投入到實(shí)踐創(chuàng)新中去，做到能融會(huì)貫通，舉一反三，能實(shí)實(shí)在在地解決實(shí)際問題。 通過本次設(shè)計(jì)我掌握了夾具設(shè)計(jì)的一套流程，零件作用、材料以及技術(shù)要求的分析；零件圖、毛坯圖的繪制；加工工藝路線的選擇、比較、分析與確定；切削用量以及加工工時(shí)的計(jì)算；專用夾具定位方案、元件，夾緊方案、元件的選擇，切削力以及夾緊力等等。 致謝 首先要謝謝的，就是指導(dǎo)老師。老師人比較隨和，不過在對(duì)待學(xué)術(shù)上是非常嚴(yán)厲的。在平時(shí)的聊天里面，我們就像是朋友一樣，不過只要一涉及到夾具設(shè)計(jì)，老師絕對(duì)不會(huì)對(duì)我手下留情，都是嚴(yán)格要求的。從一開始選擇零件，到后來寫夾具設(shè)計(jì)、CAD圖形的繪制、說明書的編寫、修改，潤(rùn)色等等，老師都給了我很多的幫助，在遇到問題的時(shí)候，老師總是對(duì)我說不要著急，慢慢去找設(shè)計(jì)資料，針對(duì)問題去尋找解決的辦法。說明書能夠這么快寫好了，跟我的指導(dǎo)老師的幫助是分不開的。 除了老師，我的同學(xué)們，我也要謝謝你們，因?yàn)橛心銈?，我的設(shè)計(jì)過程才能如此的難忘，馬上就要結(jié)束設(shè)計(jì)了，今后我們一起大步向前去奮斗，希望各位都能有更好的明天。 參考文獻(xiàn) [1] 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 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