撥叉831006設計說明書.

機械設計與制造專業(yè) 1 機械制造工藝學 課程設計說明書 設計題目：設計“ CA6140車床撥叉”零件的機械加工 工藝及工藝設備（生產(chǎn)綱領10000件） 設計者： 指導教師： 學 號： 設計日期： 評定成績： 一、 序 言 1 二、 機床夾具概述 1 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出的新要求： 1 2.2機床夾具及其功用 1 2.3機床夾具在機械加工中的作用 2 2.4機床夾具組成和分類 3 2.5機床夾具的設計特點： 3 三、 零件的分析 5 四、 工藝規(guī)程設計 5 4.1確定毛坯的制造形式 5 4.2基面的選擇 5 4.3制定工藝路線 5 4.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 4.5確定切削用量及基本工時 11 五、 夾具設計 16 5.1提出問題 17 5.2設計思想 17 5.3夾具設計 17 小結 21 參考文獻 22 機械制造工藝學課程設計任務書 題目: 設計”CA6140車床撥叉”零件的機械加 工工藝規(guī)則及工藝裝備 內(nèi)容：1.零件圖 1張 2?毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程卡片 1套 4. 機械加工工序卡片 1套 5. 課程設計說明書 1份 6?夾具設計裝配圖 1張 7.夾具設計零件圖 1張 專業(yè) 班級 學生 指導教師 機械設計與制造專業(yè) 3 '序 課程設計在我們學完大學的全部基礎課、技術基礎課之后進行的，這是我們在進行 課程設計對所學各課程的深入綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此， 它在我們的大學生活中占有重要的地位。另外在做完這次課程設計之后，我得到一次在 畢業(yè)工作前的綜合性訓練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1） 運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識， 正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題， 保證零件的加工質(zhì)量。 （2） 提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求， 設計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3） 學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處， 能夠做到熟練的運用。 就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性 訓練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國的 四化 建設打一個良好的基礎。 由于個人能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本人將表示 真誠的感謝！ 1、機床夾具概述 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出的新要求： （1） 、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準備周期； （2） 、能裝夾一組相似性特征的工件； （3） 、適用于精密加工的高精度的機床； （4） 、適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型技術； （5） 、采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 2.2機床夾具及其功用 2.2.1機床夾具 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工，熱 處理裝配，焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床工件是使用的夾具稱為機床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機床夾具是一 種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度，勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等， 故 機床夾具的設計在企業(yè)產(chǎn)品設計和制造以及生產(chǎn)技術裝備中占有極其主要的地位。 機床夾 具設計是一項重要的技術工件。 222機床夾具的功能 在機床上應用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1. 機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。 （1） 、定位 確定工件在夾具中占有正確的位置的過程， 定位是通過工件定位基準而與夾具定位元 件的定位面接觸成配合實現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。 （2） .夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯的操作。 由于工件在加工 時，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會松動、脫離，因此夾緊為工件提高了安全 和可靠的加工條件。 2. 機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀與導向。 1 ）、對刀 調(diào)整刀具切削相對工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對刀塊， 它能迅速地確定銑 刀相對于夾具的正確位置。 2）、導向 如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削，導向 元件制成模板形成故鉆床夾具長稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模、也是具有導向的功能的。 2.3機床夾具在機械加工中的作用 機械設計與制造專業(yè) 2 在機械加工中，使用機床夾具的目的主要有一些六個方面，然而在不同的生產(chǎn)條件 下，應該有不同的側(cè)重點。夾具設計時應該綜合考慮加工的技術要求， 生產(chǎn)成本個工人操 作方面的要求以達到預期的效果。 2.4機床夾具組成和分類 （1） 、系統(tǒng)元件 （2） 、夾緊元件 （3） 、夾具體 （4） 、連接元件 （5） 、對刀與導向裝置 （6） 、其他元件或裝置 機床夾具的基本組成部分： 雖然各類機床夾具的結構有所不同但按主要功能加以分析。機床夾具的基本組成部 分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。 1. 定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一，通常當工件定位基準面的形狀確定后，定位 元件的結構也就確定了。 2. 夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。 3. 夾具體 通常夾具作為鑄件的結構、鍛件結構、焊接結構，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定 位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。 2.5機床夾具的設計特點： 2.5.1用加劇裝夾工件的優(yōu)點如下： 1） 、所保證加工精度 用夾具裝夾工件時工件相對刀具及機床的位置由夾具保證 不受工人技術的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2） 、提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減 少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性， 因此可加大切削用 量，提高勞動生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機構，進一步提高勞動生產(chǎn) 機械設計與制造專業(yè) 率。 3 ）、能擴大機床的使用范圍 4 ）、能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高，使用技術 等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分攤在一批工件 上,沒個工件制造的成本是極少的，遠遠小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本， 元件批 量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟效應就越大。 5 ）、改善工人的勞動條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。 當采用氣動、液動等夾緊裝置時可減少工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)延長工人的 操作壽命，提高企業(yè)整體的技術水平。 2.5.2機床夾具設計特點 機床夾具設計與其他裝備設計比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個方面： （1） 、要有較短的設計和制造周期，一般沒有條件對夾具進行原理性實驗和復雜的 計算工作； （2） 、夾具的精度一般比工件的精度變了三倍； （3） 、夾具在一般情況下是單體制造的，重復制造的機會通常要求夾具在投產(chǎn)時一 次成功。 （4） 、夾具和操作工人的關系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結合。 （5） 、夾具的社會協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設計者要熟悉夾 具的制造方法，以滿足設計的工藝要求。 2.6 機床夾具的設計要求： 設計夾具時，應滿足下列四項基本要求 （1） 、保證工件的加工精度 即在機械加工工藝系統(tǒng)中，夾具在滿足以下三項要 求，工件在夾具中的定位，夾具在機床上的位置，刀具的正確位置。 （2） 、保證工人的造作安全； （3） 、達到加工的造作生產(chǎn)率要求 （4） 、滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟效應 三、零件的分析 3.1零件的工藝分析 該零件兩個面都沒有尺寸精度的要求， 也無粗糙度的要求。C 25的孔的粗糙度值要 求1.6,需要精加工。因是大批量生產(chǎn)，所以需用鉆削。保證其加工精度。下面的叉口 有3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗銑再精銑來滿足精度的要求， 同時保證C 25的孔 和叉口的垂直度。同時該零件上還需加工 40X 16的槽，其粗糙度值為6.3,所以一次銑 銷即可。但同時要滿足該槽與C 25的孔的垂直度。 四、工藝規(guī)程設計 4.1確定毛坯的制造形式 根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》(機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學李益民 主編)零件材料為HT200,采用鑄造。根據(jù)《機械加工工藝師手冊》(機械工業(yè)出版出 版社、楊叔子主編)，得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬模機械砂型鑄造和壓鑄， 由于壓鑄的設備太昂貴，根據(jù)手冊數(shù)據(jù)采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。 4.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x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，甚至還會造成 零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 (1) 粗基準的選擇。 因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇 ①40mm圓一個端面作 為粗基準加工另一個端面。再加一個鉤形壓板和一個 V形塊限制自由度，達到完全定位。 (2) 精基準的選擇。 主要因該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換 算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。 4.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技 術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能 性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效 果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降 工藝路線方案一： 工序I:鉆、擴、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準，選用Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序U:銑© 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位，以兩個面作為基準， 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序川：粗、精銑'55。0.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位，以兩個面作為基準， 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序W:粗銑35 X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序V:精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序粗銑40X 16的槽，以①25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序％:切斷© 55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序毗檢驗。 工藝路線方案二： 工序I:鉆、擴、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準，選用Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序U:銑© 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位，以兩個面作為基準， 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序川：粗、精銑■5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位，以兩個面作為基準， 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序W:切斷© 55叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序V:粗銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序％::粗銑40X 16的槽，以①25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序毗檢驗。 以上工藝過程詳見附表1 “機械加工工藝卡片”。 以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取 的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在 © 25的孔及其16的槽和© 55的端面 加工要求上，以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先鉆 25 mm的孔。由此可以 看出：先鉆© 25的孔，再由它定位加工© 55的內(nèi)圓面及端面，保證© 25的孔與© 55的 叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆© 25的孔為準。為了在加工時的裝夾方便，因此將 切斷放在最后比較合適。為了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方 案一最為合理。 具體方案如下： 工序I:鉆、擴、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準，選用Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序U:銑© 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位，以兩個面作為基準， 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序川：粗、精銑■5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位，以兩個面作為基準， 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序W:粗銑35 X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序V:精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序粗銑40X 16的槽，以①25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序％:切斷© 55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序毗檢驗。 4.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為HT200，硬度170~220HBS,毛坯重量約1.12kg。根據(jù)《機械加工工藝師手 冊》（以下簡稱《工藝手冊》機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知生產(chǎn)類型為大批生 產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 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械加工余量、工序尺寸及毛坯 尺寸如下： 1、 毛坯余量及尺寸的確定 毛坯余量及尺寸的確定主要是為了設計毛坯圖樣，從而為工件毛坯的制造作準備，該 工序在這里不做詳細說明，主要說明一下毛坯尺寸及相應公差的確定，以便毛坯制造者 參考。根據(jù)《機械加工工藝師手冊》（以下簡稱《工藝手冊》機械工業(yè)出版出版社、楊 叔子主編），結合加工表面的精度要求和工廠實際，要合理地處理好毛坯余量同機械加 工工序余量之間的不足。 （1）粗銑© 55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。 該端面的表面粗糙度為 3.2,所以先粗銑再精銑。查《機械加工余量手冊》 （以下 簡稱《余量手冊》機械工業(yè)出版社、孫本序主編）中的表 4-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺 寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級 CT分為7~9級，選用8級。MA為F。再查表4-2查 得加工余量為2.0 mm由《工藝手冊》表2.2-1至表2.2-4和《機械制造工藝與機床夾 具》（機械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中表 1-15及工廠實際可得：Z=2.0mm公差 值為 T=1.6mm （2）加工35X 3的上表面的加工余量及公差。 同上方法得：2Z=4.0，公差值為1.3 mm。 （3）銑40X 16的槽的上表面的加工余量及公差。 同上方法得：2Z=4.0，公差值為1.6 mm。 2、 各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定 （1）鉆© 25的孔加工余量及公差。 毛坯為實心，不沖出孔。該孔的精度要求在 IT7~IT9之間，參照《工藝手冊》表2.3-9 ~ 表2.3-12確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級 CT分為7~9級，選用8級。MA為F。公差值T=0.12 mm， 鉆孔© 23mm 擴孔© 24.8 mm 2Z=1.8 mm 鉸孑L © 25 mm 2Z=0.2 mm 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加 工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。 © 25 mm的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見圖 1。 由圖可知： 鑄件毛坯 加工余量 023 I.A © 24.94 © 24.79 © 24.95 精鉸 © 25 25 由 圖可知： 毛坯名義尺寸： 42 (mm 鉆孔時的最大尺寸： 23 (mm 鉆孔時的最小尺寸： 22.5 (mr) 擴孔時的最大尺寸： 23 +1.8=24.8 (mm 擴孔時的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45 (mm 粗鉸孔時的最大尺寸：24.8+0.14=24.94 (mm 粗鉸孔時的最小尺寸：24.94-0.15=24.79 (mr) 精鉸孔時的最大尺寸：24.94+0.06=25 (mm 精鉸孔時的最小尺寸： 25-0.05=24.95 (mm (2)銑© 55的叉口及上、下端面 因為叉口的粗糙度為3.2,所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊》表 2.3-9~表2.3-12確定 工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級 CT分為7~9級，選用8級。MA為F。公差值T=1.4 mm 粗銑© 55的叉口及上、下端面余量 1.0 mm。 2Z=2.0 精銑© 55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 (3) 粗銑35 X 3的上端面 因為該面的粗糙度為6.3,所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊》表 2.3-9~表2.3-12確 定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級 CT分為7~9級，選用8級。MA為F。公差值T=1.3mm 粗銑35X 3的上端面 2Z=2.0 (4) 粗銑40X 16的上表面 此面的粗糙度要求為 3.2,所以分粗精加工即可。參照《工藝手冊》表 2.3-9~表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級 CT分為7~9級，選用8級。MA為F。公差值T=1.6mm,其偏差土 0.7 粗銑40X 16的上表面 2Z=2.0 (5) 銑40 X 16的槽 此面的粗糙度要求為3.2,所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊》表 2.3-9~表2.3-12確定 工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級 CT分為7~9級，選用8級。MA為F。公差值T= 1.6mm 。 粗銑40X 16的槽 2Z=2.0 精銑40X 16的槽 2Z=2.0 (6) 切斷© 55叉口 4.5確定切削用量及基本工時 工序I: 鉆、擴、粗鉸、精鉸①25孔。 1. 加工條件 工件材料：灰鑄鐵HT200 加工要求：鉆①25的孔，其表面粗糙度值為Rz=1.6卩m先鉆①23的孔在擴①24.8的 孔，再粗鉸①24.94孑L,再精鉸①25孔。 機床：Z5125A立式鉆床。 刀具：①23麻花鉆，①24.8的擴刀，鉸刀。 2. 計算切削用量 (1)鉆①23的孔。 ① 進給量 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》 P47表2-23鉆孔進給量f為0.39~0.47 mm/r，由于零件在加工■- 23mm孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則 f=(0.39~0.47) X 0.75=0.29~0.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取 f=0.25mm/r。此工序采用① 23 的麻花鉆。 ②鉆削速度 所以進給量f= 0.25mm/z 機械設計與制造專業(yè) 11 機械設計與制造專業(yè) # 切削速度：根據(jù)手冊表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/mie ns 1000v _:dw 1000 18 兀匯23 =249.24(r / min) 機械設計與制造專業(yè) # 機械設計與制造專業(yè) # 根據(jù)手冊nw=300r/min,故切削速度為 機械設計與制造專業(yè) # ③切削工時 l=23mm l i=13.2mm. 二dw nw 1000 23 300 = 21.67(m/min) 1000 查《工藝手冊》P9-143表9.4-31 ,切削工時計算公式: tmi」S 上 二80 23 13.2 =1.55(min) nwf 300x0.25 ① 擴孔的進給量 查《切削用量手冊》表 2.10規(guī)定,查得擴孔鉆擴①24.8的孔時的進給量 ,并根據(jù)機床規(guī) 格選取 F=0.3 mm/z ② 切削速度 擴孔鉆擴孔的切削速度，根據(jù)《工藝手冊》表28-2確定為 V=0.4V 鉆 其中V鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實心孔時的切削速度.故 V=0.4 X 21.67=8.668 m/min 1000v 1000 8.668 ns = 兀dw n x 24.8 = 111.3(r/mi n) 按機床選取nw=195r/mi n. ③ 切削工時 切削工時時切入 L1=1.8mm切出L2=1.5mm tm1 l屛很 nwf 80 1.8 1.5 195 0.3 =1.4(mi n) ① 粗鉸孔時的進給量 根據(jù)有關資料介紹，鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故 F= 1/3f 鉆=1/3 X 0.3=0.1mm/r V= 1/3V 鉆=1/3 X 21.67=7.22m/min ns 1000v _:dw 1000 7.22 二 24.94 = 92.2(r/mi n) 切削速度 機械設計與制造專業(yè) 12 按機床選取nw=195r/min ,所以實際切削速度 二dw nw 1000 二 24.94 195 1000 二 15.27(m/ mi n) v 機械設計與制造專業(yè) 13 ② 切削工時 切削工時，切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm. tm1 l ■ l1 ■ l2 nwf 80 0.14 1.5 195 0.1 =4.18(mi n) v 機械設計與制造專業(yè) # v 機械設計與制造專業(yè) # ① 精鉸孔時的進給量 根據(jù)有關資料介紹，鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故 F=1/3f 鉆=1/3 x 0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 x 21.67=7.22m/min ns 1000v 二 dw 1000 7.22 x 25 = 91.975(r/mi n) v 機械設計與制造專業(yè) # v 機械設計與制造專業(yè) # ② 切削速度 按機床選取nw=195r/min ,所以實際切削速度 二 dwnw 二 25 195 1000 1000 =15.3(m /mi n) v 機械設計與制造專業(yè) # v 機械設計與制造專業(yè) # ③ 切削工時 切削工時，切入l2=0.06mm,切出I1=0mm. tm1 l l1 l2 nwf 80 0.06 0 195 0.1 =4.1(mi n) v 機械設計與制造專業(yè) # v 機械設計與制造專業(yè) # 工序U:銑© 55的叉口的上、下端面 ① 進給量 采用端銑刀，齒數(shù)4,每齒進給量af =0.15mm/z （《機械制造工藝與機床夾具課程設計指 導》（吳拓、方瓊珊主編）。 故進給量f=0.6mm ② 銑削速度： mapXvafyvawUvzPv kv (m/mi n) (表 9.4-8 ) v 機械設計與制造專業(yè) # v 機械設計與制造專業(yè) # 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6得切削速度為9~18m/min v 機械設計與制造專業(yè) # 根據(jù)實際情況查表得V=15 m/min ③切削工時 引入 l=2mm,引出 I i=2mn, l 3=75mm 查《工藝手冊》P9-143表9.4-31 ,切削工時計算公式: I ii I 3 2 2 75 nwf 15 0.6 = 8.7 (mi n) 工序川銑© 55的叉口 ①進給量 由《工藝手冊》表3.1-29查得采用硬質(zhì)合金立銑刀，齒數(shù)為5個，由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-5得硬質(zhì)合金立銑刀每齒進給量f為0.15~0.30，由手冊 得 f 取 0.15mm/z 故進給量f=0.75 mm/z. ② 銑削速度： 由《數(shù)控加工工藝》（田春霞主編）中第五章表 45~90mm/min,由手冊得 V取 70mm/min. ③ 切削工時 5-6得硬質(zhì)合金立銑刀切削速度為 引入 l=2mm 引出 11=2mm I 3=75mm 查《工藝手冊》P9-143表9.4-31 ,切削工時計算公式: tm1 |1 |3 nwf 2 2 75 二 7.5(min) 70 0.15 工序W:銑35X 3的上端面。 ①進給量 采用端銑刀，齒數(shù)4,每齒進給量af =0.15mm/z （《機械制造工藝與機床夾具課程設計指 導》，吳拓、方瓊珊主編）。 故進給量f=0.6mm ②銑削速度: 機械設計與制造專業(yè) 15 cvdoqv V 二 Tma Xva yva Uv zPv T 3p 3f 3w Z kv (m/min) (表 9.4-8 ) 機械設計與制造專業(yè) 16 機械設計與制造專業(yè) # 由《數(shù)控加工工藝》(田春霞主編)中第五章表 5-6得切削速度為9~18m/min 根據(jù)實際情況查表得V=15 m/min ③ 切削工時 切入l=3mm行程I 1=35。 查《工藝手冊》P9-143表9.4-31，切削工時計算公式: l l1 nwf 3 35 15 0.6 =4.2(mi n) 機械設計與制造專業(yè) # 工序V:銑40X 16槽的表面。 ① 進給量 該槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為 2mm故可一次銑出，銑刀規(guī)格為© 32,齒數(shù)為&由《工藝手冊》表2.4-73，取每齒進給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進 給量為 f=0.15 X 8=1.2 mm/z。 ② 切削速度 由《工藝手冊》表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。貝U相應的切削速度為： 二Dn 忑泊32 190 v 19.1(m/mi n) 1000 1000 ③ 切削工時 切入l=2mm切出11=2mm行程量I 3=40mm 查《工藝手冊》P9-143表9.4-31 ,切削工時計算公式： tm1 I |2 |3 nwf 2 2 40 19.1 1.2 二 1.92(mi n) 工序切銑40X 16的槽。 進給量 160.12的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為 © 16,齒數(shù)為10。由《機械加工工 藝師手冊》表21-5，取每齒進給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進給量為f=0.15 X 10=1.5 mm/z) ② 切削速度 由《工藝手冊》表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。則相應的切削速度為: 二Dn ：； >16 190 v 9.55（m/mi n） 1000 1000 ③ 切削工時 切入l=2mm 切出11=2mmj亍程量I 2=40mm 查《工藝手冊》P9-143表9.4-31 ,切削工時計算公式: tm1 I + |1 I nwf 2 2 40 9.55 1.5 =3.0(mi n) 機械設計與制造專業(yè) 17 機械設計與制造專業(yè) # 工序％ :切斷© 55叉口。 ① 進給量 采用切斷刀，齒數(shù)4,每齒進給量af =0.15mm/z （《機械制造工藝與機床夾具課程設計指 導》（吳拓、方瓊珊主編）。 故進給量f=0.6mm ② 銑削速度： C d qv v m x—Ov UT^kv （m/min） （表 9.4-8 ） T ap af aw z 由《數(shù)控加工工藝》（田春霞主編）中第五章表 5-6得切削速度為9~18m/min 根據(jù)實際情況查表得V=15 m/min ③ 切削工時 切出l=2mm 切出11=2mm亍程量=75mm 查《工藝手冊》P9-143表9.4-31 ,切削工時計算公式: tm1 l 11 12 2 2 75 nwf 15 0.6 =8.7(mi n) 工序毗：檢驗 五、夾具設計 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備， 它廣泛 地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中， 提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設計 并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術環(huán)節(jié) 之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 5.1提出問題 （1） 怎樣限制零件的自由度；V形塊限制4個自由度，定位塊限制1個自由度，限位銷 限制1個自由度。 （2） 怎樣夾緊；設計夾具由螺旋夾緊配合 V形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。 （3） 設計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和擴刀、鉸刀，排削通過鉆模板與工 件之間的間隙排削。 （4） 怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。 5.2設計思想 設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合 理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對© 25H7孔進行加工，這個孔尺寸精度要求為 H7,表面粗糙度 Ra1.6，鉆、擴、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下提高 勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 5.3夾具設計 1、定位分析 （1） 定位基準的選擇 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡 量采用同一定位基準進行加工。故加工 © 25H7孔時，采用© 40的外圓面和其的下端面 作為定位基準。 （2） 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊，因為該定位元件 的定位基準為孔的軸線，所以基準重合厶 B=0,由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位 置的變化即存在基準位移誤差。 △ Y=0.707 S d=0.707X 0.025mm=0.0177mm 2、切削力及夾緊力的計算 刀具：①23的麻花鉆，①24.8的擴孔鉆，鉸刀。 ①鉆孔切削力：查《機床夾具設計手冊》 P70表3-6，得鉆削力計算公式: — 0.9 一 0.6 P 二 70.6 * D S «HB 式中P 鉆削力 t 鉆削深度,80mm S 每轉(zhuǎn)進給量,0.25mm D 麻花鉆直徑,①23mm HB 布氏硬度，140HBS 所以 0.9 0.6 p =70.6 *d s ? hb =800 鉆孔的扭矩： (N) 2 0.94 0.6 m =0.014 ? d S * HB 式中S 每轉(zhuǎn)進給量，0.25mm D 麻花鉆直徑,①23mm HB 布氏硬度，140HBS 2 0. 94 0.6 M = 0. 014 ? D S HB 2 c c, 4 0.94 0.6 =23 x 0.014x 0.25 x 140 = 1580(N ? M) ②擴孔時的切削力：查《機床夾具設計手冊》 P70表3-6，得鉆削力計算公式: = 9.1 吐 1.2 0.4 0.6 ?S -HB  式中P 切削力 t 鉆削深度,80mm S 每轉(zhuǎn)進給量,0.3mm D 擴孔鉆直徑,①24.8mm HB 布氏硬度，140HBS 所以 1 .2 0.4 0.6 p=9.“t *S ?HB =873 （ N） 擴孔的扭矩: 0.75 0.6 0.4 P =0?031 r S HB * D 式中t 鉆削深度，80mm S 每轉(zhuǎn)進給量，0.3mm D 麻花鉆直徑，①24.8mm HB 布氏硬度，140HBS 0.75 0.6 0.4 P =0 ?031 *t S HB ? D = 1263 (N ? M ) ②鉆孔夾緊力：查《機床夾具設計手冊》 P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位 時所需夾緊力計算公式： 2Q ?L 2 dzt（ ）Jf y 式中© - d1 ?螺紋摩擦角 -平頭螺桿端的直徑  f 工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù)，0.16 dz 螺桿直徑 : 螺紋升角 Q 手柄作用力 L 手柄長度 則所需夾緊力 2Q ?!_ 2 dz^tgC )*di =399 （ N） 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作 3、夾具操作說明 T5T [Jt ■ULH 5.1夾具裝配圖 此次設計的夾具夾緊原理為：通過 © 40外圓、平面和側(cè)面為定位基準，在 V形塊、 支承板和擋銷上實現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導刀具進行加工。采用手動螺旋快速夾緊機 構夾緊工件。 小結 通過這次課程設計，我有了很大的收獲學到了很多的東西； 本次課程設計是我們學 完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課后進行的這是我們即將離開學院走上工作崗位之前對 所學各課進行的一次全面的、深入的、綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練， 是我們在走上工作崗位之前一次極好的學習機會， 因此它在望沒的兩年大學生活中占有積 極重要的地位。 就我個人而言，我通過本次畢業(yè)設計對自己在大學中所學的知識進行一次良好的回 顧，并在次基礎上有所提高，對自己將來從事的工作進行一次適應性的訓練， 從而鍛煉自 己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認真、嚴謹?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國家 的工業(yè)化建設打下一個良好的基礎，為早日實現(xiàn)國家的大爺現(xiàn)代化貢獻一份力量。 由于個人的能力有限，設計尚有諸多不足之處懇請老師大力支持，在次不勝感謝。 機械設計與制造專業(yè) 23 參考文獻 1楊叔子主編?機械加工工藝師手冊?北京：機械工業(yè)出版社，2001 2、 李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994 3、 孫本緒、熊萬武編.機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999 4、 機床夾具設計手冊.北京：中國科學技術出版社 5、 趙家齊主編.機械制造工藝學課程設計指導書.北京.機械工業(yè)出版社，2000 6、 劉守勇主編.機械制造工業(yè)與機床夾具.北京：機械工業(yè)出版社，2000 7、 田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京：機械工業(yè)出版社，2006 8吳拓、方瓊珊主編.機械制造工藝與機床夾具課程設計指導書.北京：機械工業(yè) 出版社，2005 9 、黃云清主編.公差配合與測量技術.北京：機械工業(yè)出版社，2001 機械設計與制造專業(yè) 24