IXX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 論 文TL4 型彈性套柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔液動(dòng)夾具設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日II摘 要TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)II目 錄摘 要 II目 錄 .III第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形狀 .22.2 零件的工藝分析 .2第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).33.1 確定毛坯的制造形式 33.2 定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇 .33.3 制定工藝路線 43.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 53.4.1 機(jī)床選用 .53.4.2 選擇刀具 .53.4.3 選擇量具 .53.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5第 4 章 確定切削用量及基本時(shí)間.84.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時(shí)間的確定 84.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時(shí)間的確定 124.3 工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定 134.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定 154.5 工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定 164.6 工序Ⅵ切削用量及基本時(shí)間的確定 18第 5 章 加工柱銷孔液動(dòng)夾具設(shè)計(jì).225.1 設(shè)計(jì)要求 .225.1.1 工件定位的基本原理 225.1.2 定位方法與定位元件 .22IV5.2 夾具設(shè)計(jì) .245.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .245.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 .245.3 定位誤差的分析 .285.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 285.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) .295.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 .30總 結(jié).34致 謝.34參 考 文 獻(xiàn).36VVIVIIVIIIIX1第 1 章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)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，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。2第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件，主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接，以傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。由于彈性套易發(fā)生彈性變形及其外徑與圓柱孔為間隙配合，因而使聯(lián)軸器具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移和減震緩沖的功能。且不用設(shè)置中榫機(jī)構(gòu)，以免喪失補(bǔ)償相對(duì)位移的能力。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 45， ，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度 值aR為 3.2 。2.車外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車裝配孔，表面粗糙度 值m?aRm?3.2 。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度 值 3.2 。5.兩側(cè)面粗糙度 a值6.3 、12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。a3TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，Φ106 外圓，Φ42 外圓，Φ25 內(nèi)圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；Φ106 的外圓，粗糙度為 1.6；Φ42 的外圓并帶有倒角其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，Φ25 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)車床需要該零件 1 個(gè)，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 45，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=100000 件/年， n=1 件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α) （1+β)=238595 件/ 年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 45，考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鍛造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鍛造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤狀零件，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)） ，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選 ?25mm 的孔及其一端面作為精基準(zhǔn)。4由于待加工的兩零件全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，對(duì)主動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)；對(duì)從動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大?106mm 的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、鍵槽、錐孔，材料為 30CrMnSi鋼。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）?42mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為 Ra25um，粗車即可（表 5-14） 。（2）?106mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進(jìn)行精車和半精車。（3）?10mm 的柱銷孔 為未注尺寸公差，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進(jìn)行粗鏜（表 5-15） 。（4）?25mm 的內(nèi)孔，公差等級(jí)為 IT8,表面粗糙度為 Ra1.6um，需進(jìn)行粗膛→半精膛→精鏜加工（表 5-15） 。（5）鍵槽 槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為 IT13 和 IT14,表面糙粗度分別為 Ra3.2um和 Ra6.3um,需采用三面刃銑刀，粗銑→半精銑（表 5-16） 。（6）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度為Ra25um,粗車即可。3.3 制定工藝路線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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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。工序 10 鍛造出毛坯。工序 20 毛坯熱處理，時(shí)效處理。工序 30：以 ?42mm 處外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓?106mm，工序 40：以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓?42mm，倒角。工序 50：以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位 ,半精車另一端面粗鏜 ?25mm5的孔。工序 60：以 ?106mm 外圓及其端面定位，精鏜 ?25mm 的孔。工序 70：粗插、半精插鍵槽。工序 80：以 ?25mm 孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工 8 個(gè) ?10mm 的柱銷孔。工序 90：去毛刺。工序 100 終檢入庫(kù)。3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù) 《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-7。②.工序Ⅸ是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。主、從動(dòng)端工序 Ⅳ都為 CA6140 臥式車床。由于加工的零件外廓尺寸不大，○ 2又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，需選用較精密的機(jī)床才能滿足要求，因此選用 CA6140 臥式車床（表 5-55） 。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。63.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器” 零件材料為 45，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以后簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)同類零件的年產(chǎn)量 [件]生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。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、工序尺寸及毛坯尺寸。8第 4 章 確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量 a 、進(jìn)給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 a 、f 、p p再確定 v。4.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時(shí)間的確定4.1.1 切削用量 以 ?42mm 外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓 ?106mm，所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.1，由于CA6140 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 》可知：=0.7f確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30，CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， = 時(shí)，HBSp4?f75.0rmrK045徑向進(jìn)給力： =950 。RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實(shí)際f roFfKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1壽命 = 。Tmin609④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4?fr75. Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKmvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）in48?= = =120 （3-nDc?'1127?mir4）根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?10換車刀手動(dòng)進(jìn)給。⑦. 計(jì)算基本工時(shí)（3-nflt?7）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.26，車削時(shí)的入切量及超切量 y+ = ，則?m1= + =1278= = （3-8）mt7.01258?in463.6.1.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時(shí)①.確定切削深度 pa= =p25.②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.5 可知，當(dāng)粗鏜鑄件時(shí)，鏜刀直徑 ，m20pa，鏜刀伸出長(zhǎng)度為 時(shí)：m3?m125=0.15～0.40fr按 CA6140 機(jī)床的進(jìn)給量（表 4.2—9） ，選擇，=0.25f③.確定切削速度 V= （3-VyvxpmKfaTC9）式中 = ， =0.2， =0.20， = ， =0.15Cv8.19vyin60x（3-65.089.2560819.2. ???V10）=37 min= = （3-?D?10974.3?min12r11）按 CA6140 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇11=160 =2.6nmirsr④.計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角 = ，則 = ， ， ， ，rK0451L5.3m69?L4203?， ， ，則：mf25.0?s26.?i= =117 iLT.249??s4.1.2 基本時(shí)間5.1.2.1 主動(dòng)端確定粗車主動(dòng)端外圓 ?106 的基本時(shí)間。參考文獻(xiàn)[1] 表 2-24，車外圓基本○ 1 m時(shí)間為T ifnllifLj 3211??式中， =40mm, ～3), 90°， =2mm， =4mm, =0, l 2(tan1??rpkl rk?1l2l3lf=0.65mm/r,n=0.77r/s,is967.0541??jT確定粗車主動(dòng)端外圓 ?42 的基本時(shí)間：○ 2 mifnllj 3212?式中， =9mm, =2mm, =4mm, =0, f=0.55mm/r, n=0.77r/s, ，則l1ll3l 1?is57.0492??JT確定粗車主動(dòng)端端面的基本時(shí)間：○ 3，ifnLj?3 321lld?式中，d=164.8mm,d =0, =2mm, =4mm, =0, f=0.65mm/r, n=0.77r/s, ，則1l2l3 1?i=177s7.065483??JT確定粗車主動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間：○ 4，ifnLj?4 321lld?式中，d=164.8mm, =94.6mm, =0mm, =4mm, =0, f=0.6mm/r, n=0.77r/s, 1d1l12，則1?i=85s7.0641354???jT確定粗鏜 ?42mm 孔的基本時(shí)間，選鏜刀的主偏角 45°?！?5 rk?ifnllj 3215??式中， =84mm, =3.5mm, =4mm, =0，f=0.1mm/r，n=6.17r/s, ,則 l1l2l3l 1?i=148s7.61045385???jT確定工序的基本時(shí)間：○ 6=42+35+2+85+148=643s??51ijijT5.1.2.2 從動(dòng)端確定粗車從動(dòng)端外圓 的基本時(shí)間: =80s○ 1 m7.0652381???jT確定粗車從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =95s○ 2 .42j確定粗車從動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間： =94s○ 3 ?3jT7.069??確定粗鏜 ?42mm 孔的基本時(shí)間: =197s○ 4 1.454j確定工序的基本時(shí)間：○ 5=80+95+94+197=466s??41ijijT4.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時(shí)間的確定采用與工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣?、外圓及倒角） ，已知條件與工序Ⅰ相同。車端面、外圓可采用與工序Ⅰ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。4.2.1 主動(dòng)端見表 5-1表 5-1 主動(dòng)端工序Ⅱ的切削用量及基本時(shí)間工步 /mmpaf/mm·r v/m·s 1?n/r·s 1?/siT131?粗車端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車外圓?42mm2.3 0.52 0.38 1.5 68倒角 手動(dòng) 0.38 1.54.2.2 從動(dòng)端見表 5-2表 5-2 從動(dòng)端工序Ⅱ的切削用量及基本時(shí)間工步 /mmpaf/mm·r 1?v/m·s 1?n/r·s 1?/siT粗車端面 2 0.65 25.4 0.77 177粗車外圓?160 m063.?m2.4 0.65 25.4 0.77 1524.3 工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定4.3.1 切削用量本工序?yàn)榘刖庸ぃㄜ嚩嗣?、外圓、鏜孔） 。已知條件與粗加工工序相同。確定以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓○ 1?42mm，倒角。切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同，查參考文獻(xiàn)[6]表 1-3，車刀幾何形狀為 ， ′=00128,9rk???????， r5,0,.5serm????ⅰ. 確定背吃刀量= =0.75mmpa25.ⅱ. 確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 1.6 及參考文獻(xiàn)[2] 表 4.2-9 中 C620-1 機(jī)床進(jìn)給量，選擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。0.3/fmr?ⅲ. 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度查參考文獻(xiàn)[7]表 1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，耐用度 T=30min。14查參考文獻(xiàn)[6]表 1.10，當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車刀加工 σb1000MPs 的合金鋼，， ，切削速度 =97m/min。1.4pam?0.38/fr?切削速度的修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)[7]表 1.28 得： ，其余的修正0.81,.5rKvTvk?系數(shù)均為 1，故：V=97×0.81×1.15=90.4m/min=178r/min5.164.390πd10??vn查參考文獻(xiàn)[6]表 4.2-8 選擇 C620-1 機(jī)床的轉(zhuǎn)速為：n=185r/min=3.08r/s則實(shí)際切削速度 v=1.56m/s半精加工，機(jī)床功率也可不校驗(yàn)。最后確定的切削用量為：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。pa確定半精車主動(dòng)端端面的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的刀具加工，切○ 2削用量為：,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。map7.0?確定半精車從動(dòng)端外圓 ?71 mm 的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的○ 3 019.?刀具加工，切削用量為：，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。ap5.021?確定半精車從動(dòng)端端面的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的刀具加工，切○ 4削用量為：，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。map7.0?確定半精鏜孔 ?42mm 的切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金、主偏角○ 5°、直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。4rkⅰ. 。ap75.021?ⅱ.參考文獻(xiàn)[1]表 5-139 和表 5-57，f=0.2mm/r。ⅲ.參考文獻(xiàn)[1]表 2-8 的計(jì)算公式確定。V= vyxpmkfaTCv15式中，C =291，m=0.2,x =0.15,y =0.2,T=60min,k =0.9,則vvvvV= =150m/min9.02.75.0691.2. ??=1209.4r/min3.π?n選擇 C620-1 車床的轉(zhuǎn)速 n=1200r/min=20r/s。4.3.2 切削用量確定半精車主動(dòng)端外圓 ?106mm 的基本時(shí)間： =52s○ 1 08.36241???jT確定半精車主動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =94s○ 2 .752j確定半精車從動(dòng)端外圓 ?42mm 的基本時(shí)間： =45s○ 3 08.343???jT確定半精車從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =45s○ 4 .264j確定半精鏜主動(dòng)端孔 ?42mm 的基本時(shí)間： =14s○ 5 0.55???jT確定半精鏜從動(dòng)端孔 ?42mm 的基本時(shí)間： =30s○ 6 2.4316j4.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定4.4.1 切削用量本工序?yàn)榫M ?25mm 的孔。確定精鏜 ?25mm 孔的切削用量。選刀具為 YT30 硬質(zhì)合金、主偏角 °、45?rT直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。= =0.25mm○ 1 pa25.0f=0.15mm/r○ 2v= ×1.4=230.77mm/min○ 3 9.015.2.0692. ??=1837.3r/min4π7.3?n參考文獻(xiàn)[1]表 5-56，根據(jù) C6140 車床的轉(zhuǎn)速表，選擇 n=1400r/min=23.3r/s,則實(shí)際切削速度 v=4.98m/s。164.4.2 基本時(shí)間5.4.2.1 確定精鏜主動(dòng)端 ?25mm 孔的基本時(shí)間：=16s3.215.04???jT5.4.2.2 確定精鏜從動(dòng)端 ?25mm 孔的基本時(shí)間：=34s2j4.5 工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定4.5.1 粗銑5.5.1.1 切削用量粗銑以 ?25mm 孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑 d=80,寬度 L=12mm,齒數(shù) z=10。參考文獻(xiàn) [1]表 5-143 選銑刀的基本形狀。由于加工材料的 σ 1000MPs,故選前角 =10°，后角 =12°(周銑)， =6°（端銑） 。b 0r0?0?已知銑削寬度 =9mm,銑削深度 =8mm。機(jī)床選用 X62W 型臥式銑床。eapa確定每齒進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 5-144，X62W 臥式銑床的功率為○ 1 zf7.5KW（表 5-74） ，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.6～1.0mm/z ?，F(xiàn)取 =0.07mm/z。zf zf確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)[1]表 5-148，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼○ 2料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm，銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min（表 5-149） 。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 2-17 中公式計(jì)算：○ 3 MzfvpueyzxpmqvkafTdCv?式中， =48, =0.25， =0.1， =0.2， =0.3， =0.1，m=0.2,T=120min, VCvqvxvvv=8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, =1.0。pazfeak=2.62m/min1.03.02.1.02.59784???vn= =10.4r/minπ617參考文獻(xiàn)[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=30r/min=0.5r/s,則實(shí)際切削速度 v=0.13m/s,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.07×10×30=28mm/minMzf參考文獻(xiàn)[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 =23.5mm/min,Mzf則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 = =0.078mm/z。zf3015.2?驗(yàn)證機(jī)床效率。參考文獻(xiàn)[1]表 2-18 的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位為○ 4KW）為 10vFPc?（N ）cFwqueyzxpckndafC式中， =650, =1.0, =0.72, =0.42, =0, =0.42, =8, =0.078mm/z, FCxFy pazf=9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min, =0.63。eack=797.363.0308197.650686.21???cv=0.13m/s=0.10KW1.cPX62W 銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為 7.5KW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/szfMzf5.5.1.2 基本時(shí)間參考文獻(xiàn)[1]表 2-28，三面刃銑刀銑槽的基本時(shí)間為 iflTMzj21??a.主動(dòng)端：式中， =84mm, = +(1～3) ， =9mm,d=80mm, =76mm, =4mm, l1l)(eead?ea1l2l=23.5mm/min, =4Mzfi=6.98min=419s45.237681???jT18b.從動(dòng)端：=8.17min=490s45.23761???jT4.5.2 半精銑5.5.2.1 切削用量半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀。d=80mm, L=12mm, z=10。機(jī)床亦選用 X62W 型臥式銑床。確定每齒進(jìn)給量 。加工要求保證的表面粗糙度 3.2μm, 參考文獻(xiàn)[1] 表 5-○ 1 zf aR144,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 =0.5～1.2mm/r,現(xiàn)取 =0.6mm/r，則rf rf= =0.06mm/rz106.確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)[1]表 5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損○ 2量為 0.25mm；參考文獻(xiàn)[1] 表 5-149，耐用度 T=120min。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 2-17 中公式計(jì)算，得○ 3 Mzf=17.79m/min=0.3m/s1.03.02.1.02.5784???vn=1.19r/s=71r/min參考文獻(xiàn)[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=75r/min=1.25r/s, 則實(shí)際切削速度 v=0.314m/s, 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 =0.06×10×75=45mm/minMzf參考文獻(xiàn)[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 =47.5mm/min,Mzf則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 = =0.063mm/z。zf7510.4?5.5.2.2 基本時(shí)間a.主動(dòng)端：= ×4=10s1jT5.47308?b.從動(dòng)端：= ×4=12s2j.4.6 工序Ⅵ切削用量及基本時(shí)間的確定194.6.1 主動(dòng)端（1）鉆孔3.6.5.1 確定以 ?25mm 孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工 8 個(gè) ?10mm 的錐銷孔。鉆孔 Φ10，本工序采用計(jì)算法。表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 類型 直徑范圍（mm） 用途GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1437-85 直柄長(zhǎng)麻花鉆 1.0～31.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85 錐柄長(zhǎng)麻花鉆 5.0～50.0在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表 2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng)，麻花鉆 ，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =10 ,橫刃斜25??0?0f0角 =50 ，L=197mm,l =116mm。?01表 3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭刀具材料 加工材料直徑 d0（mm）20≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼 60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進(jìn)給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機(jī)械加in工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* mir則實(shí)際切削速度 = = =11.8v實(shí) n③.確定切削時(shí)間查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T = （3-ifnllw1?19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s確定鉆孔的切削用量132.?0dn?04.35?6.0573?產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器 零件名稱 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào)機(jī)加工 80 車 45毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)鉆床 Z525夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液專用夾具工序工時(shí) (分)工位器具編號(hào) 工位器具名稱準(zhǔn)終 單件主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/min mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 以 ?25mm 孔、端面及粗插后的鍵槽定位，一共要加工 8個(gè) ?10mm 的柱銷孔 專用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡尺 1000 1000 100 27 1設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品名稱 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器 零件名稱 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)材 料 牌 號(hào) 45 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注工 時(shí)工序號(hào)工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件10 鍛造 鍛造出毛坯20 熱處 理 毛坯熱處理，時(shí)效處理30 車 以 ?42mm 處外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓 ?106mm 機(jī) 二 臥式車床 專用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡40 車 以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓 ?42mm，倒角 機(jī) 二 臥式車床 專用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡尺50 車 以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位,半精車另一端面粗鏜 ?25mm 機(jī) 二 臥式車床 專用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡尺60 鏜 以 ?106mm 外圓及其端面定位，精鏜 ?25mm 的孔 機(jī) 二 鏜床 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺70 插 以 ?25mm 孔及端面定位，粗插、半精插鍵槽 機(jī) 二 插床 專用夾具，插刀，游標(biāo)卡尺80 鉆 以 ?25mm 孔、端面及粗插后的鍵槽定位，一共要加工 8 個(gè) ?10mm 的柱銷孔 機(jī) 二 鉆床 專用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺90 去毛刺 去毛刺100 終檢 終檢入庫(kù)設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期IXX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 論 文TL4 型彈性套柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔液動(dòng)夾具設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日II摘 要TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)II目 錄摘 要 II目 錄 .III第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形狀 .22.2 零件的工藝分析 .2第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).33.1 確定毛坯的制造形式 33.2 定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇 .33.3 制定工藝路線 43.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 53.4.1 機(jī)床選用 .53.4.2 選擇刀具 .53.4.3 選擇量具 .53.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5第 4 章 確定切削用量及基本時(shí)間.84.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時(shí)間的確定 84.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時(shí)間的確定 124.3 工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定 134.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定 154.5 工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定 164.6 工序Ⅵ切削用量及基本時(shí)間的確定 18第 5 章 加工柱銷孔液動(dòng)夾具設(shè)計(jì).225.1 設(shè)計(jì)要求 .225.1.1 工件定位的基本原理 225.1.2 定位方法與定位元件 .22IV5.2 夾具設(shè)計(jì) .245.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .245.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 .245.3 定位誤差的分析 .285.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 285.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) .295.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 .30總 結(jié).34致 謝.34參 考 文 獻(xiàn).361第 1 章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)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，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。2第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件，主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接，以傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。由于彈性套易發(fā)生彈性變形及其外徑與圓柱孔為間隙配合，因而使聯(lián)軸器具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移和減震緩沖的功能。且不用設(shè)置中榫機(jī)構(gòu)，以免喪失補(bǔ)償相對(duì)位移的能力。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 45， ，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度 值aR為 3.2 。2.車外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車裝配孔，表面粗糙度 值m?aRm?3.2 。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度 值 3.2 。5.兩側(cè)面粗糙度 a值6.3 、12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。a3TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，Φ106 外圓，Φ42 外圓，Φ25 內(nèi)圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；Φ106 的外圓，粗糙度為 1.6；Φ42 的外圓并帶有倒角其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，Φ25 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本 TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)車床需要該零件 1 個(gè)，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 45，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=100000 件/年， n=1 件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α) （1+β)=238595 件/ 年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 45，考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鍛造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鍛造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤狀零件，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)） ，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選 ?25mm 的孔及其一端面作為精基準(zhǔn)。4由于待加工的兩零件全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，對(duì)主動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)；對(duì)從動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大?106mm 的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、鍵槽、錐孔，材料為 30CrMnSi鋼。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）?42mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為 Ra25um，粗車即可（表 5-14） 。（2）?106mm 的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進(jìn)行精車和半精車。（3）?10mm 的柱銷孔 為未注尺寸公差，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進(jìn)行粗鏜（表 5-15） 。（4）?25mm 的內(nèi)孔，公差等級(jí)為 IT8,表面粗糙度為 Ra1.6um，需進(jìn)行粗膛→半精膛→精鏜加工（表 5-15） 。（5）鍵槽 槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為 IT13 和 IT14,表面糙粗度分別為 Ra3.2um和 Ra6.3um,需采用三面刃銑刀，粗銑→半精銑（表 5-16） 。（6）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度為Ra25um,粗車即可。3.3 制定工藝路線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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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。工序 10 鍛造出毛坯。工序 20 毛坯熱處理，時(shí)效處理。工序 30：以 ?42mm 處外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓?106mm，工序 40：以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓?42mm，倒角。工序 50：以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位 ,半精車另一端面粗鏜 ?25mm5的孔。工序 60：以 ?106mm 外圓及其端面定位，精鏜 ?25mm 的孔。工序 70：粗插、半精插鍵槽。工序 80：以 ?25mm 孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工 8 個(gè) ?10mm 的柱銷孔。工序 90：去毛刺。工序 100 終檢入庫(kù)。3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù) 《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-7。②.工序Ⅸ是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。主、從動(dòng)端工序 Ⅳ都為 CA6140 臥式車床。由于加工的零件外廓尺寸不大，○ 2又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，需選用較精密的機(jī)床才能滿足要求，因此選用 CA6140 臥式車床（表 5-55） 。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。63.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“TL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器” 零件材料為 45，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以后簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)同類零件的年產(chǎn)量 [件]生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。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、工序尺寸及毛坯尺寸。8第 4 章 確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量 a 、進(jìn)給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 a 、f 、p p再確定 v。4.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時(shí)間的確定4.1.1 切削用量 以 ?42mm 外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓 ?106mm，所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.1，由于CA6140 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 》可知：=0.7f確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30，CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， = 時(shí)，HBSp4?f75.0rmrK045徑向進(jìn)給力： =950 。RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實(shí)際f roFfKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1壽命 = 。Tmin609④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4?fr75. Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKmvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）in48?= = =120 （3-nDc?'1127?mir4）根據(jù) CA6140 車床說(shuō)明書選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?10換車刀手動(dòng)進(jìn)給。⑦. 計(jì)算基本工時(shí)（3-nflt?7）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.26，車削時(shí)的入切量及超切量 y+ = ，則?m1= + =1278= = （3-8）mt7.01258?in463.6.1.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時(shí)①.確定切削深度 pa= =p25.②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.5 可知，當(dāng)粗鏜鑄件時(shí)，鏜刀直徑 ，m20pa，鏜刀伸出長(zhǎng)度為 時(shí)：m3?m125=0.15～0.40fr按 CA6140 機(jī)床的進(jìn)給量（表 4.2—9） ，選擇，=0.25f③.確定切削速度 V= （3-VyvxpmKfaTC9）式中 = ， =0.2， =0.20， = ， =0.15Cv8.19vyin60x（3-65.089.2560819.2. ???V10）=37 min= = （3-?D?10974.3?min12r11）按 CA6140 機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇11=160 =2.6nmirsr④.計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角 = ，則 = ， ， ， ，rK0451L5.3m69?L4203?， ， ，則：mf25.0?s26.?i= =117 iLT.249??s4.1.2 基本時(shí)間5.1.2.1 主動(dòng)端確定粗車主動(dòng)端外圓 ?106 的基本時(shí)間。參考文獻(xiàn)[1] 表 2-24，車外圓基本○ 1 m時(shí)間為T ifnllifLj 3211??式中， =40mm, ～3), 90°， =2mm， =4mm, =0, l 2(tan1??rpkl rk?1l2l3lf=0.65mm/r,n=0.77r/s,is967.0541??jT確定粗車主動(dòng)端外圓 ?42 的基本時(shí)間：○ 2 mifnllj 3212?式中， =9mm, =2mm, =4mm, =0, f=0.55mm/r, n=0.77r/s, ，則l1ll3l 1?is57.0492??JT確定粗車主動(dòng)端端面的基本時(shí)間：○ 3，ifnLj?3 321lld?式中，d=164.8mm,d =0, =2mm, =4mm, =0, f=0.65mm/r, n=0.77r/s, ，則1l2l3 1?i=177s7.065483??JT確定粗車主動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間：○ 4，ifnLj?4 321lld?式中，d=164.8mm, =94.6mm, =0mm, =4mm, =0, f=0.6mm/r, n=0.77r/s, 1d1l12，則1?i=85s7.0641354???jT確定粗鏜 ?42mm 孔的基本時(shí)間，選鏜刀的主偏角 45°?！?5 rk?ifnllj 3215??式中， =84mm, =3.5mm, =4mm, =0，f=0.1mm/r，n=6.17r/s, ,則 l1l2l3l 1?i=148s7.61045385???jT確定工序的基本時(shí)間：○ 6=42+35+2+85+148=643s??51ijijT5.1.2.2 從動(dòng)端確定粗車從動(dòng)端外圓 的基本時(shí)間: =80s○ 1 m7.0652381???jT確定粗車從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =95s○ 2 .42j確定粗車從動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間： =94s○ 3 ?3jT7.069??確定粗鏜 ?42mm 孔的基本時(shí)間: =197s○ 4 1.454j確定工序的基本時(shí)間：○ 5=80+95+94+197=466s??41ijijT4.2 工序Ⅱ切削用量的及基本時(shí)間的確定采用與工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣?、外圓及倒角） ，已知條件與工序Ⅰ相同。車端面、外圓可采用與工序Ⅰ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。4.2.1 主動(dòng)端見表 5-1表 5-1 主動(dòng)端工序Ⅱ的切削用量及基本時(shí)間工步 /mmpaf/mm·r v/m·s 1?n/r·s 1?/siT131?粗車端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車外圓?42mm2.3 0.52 0.38 1.5 68倒角 手動(dòng) 0.38 1.54.2.2 從動(dòng)端見表 5-2表 5-2 從動(dòng)端工序Ⅱ的切削用量及基本時(shí)間工步 /mmpaf/mm·r 1?v/m·s 1?n/r·s 1?/siT粗車端面 2 0.65 25.4 0.77 177粗車外圓?160 m063.?m2.4 0.65 25.4 0.77 1524.3 工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定4.3.1 切削用量本工序?yàn)榘刖庸ぃㄜ嚩嗣?、外圓、鏜孔） 。已知條件與粗加工工序相同。確定以半精車后的 ?106mm 外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓○ 1?42mm，倒角。切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同，查參考文獻(xiàn)[6]表 1-3，車刀幾何形狀為 ， ′=00128,9rk???????， r5,0,.5serm????ⅰ. 確定背吃刀量= =0.75mmpa25.ⅱ. 確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 1.6 及參考文獻(xiàn)[2] 表 4.2-9 中 C620-1 機(jī)床進(jìn)給量，選擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。0.3/fmr?ⅲ. 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度查參考文獻(xiàn)[7]表 1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，耐用度 T=30min。14查參考文獻(xiàn)[6]表 1.10，當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車刀加工 σb1000MPs 的合金鋼，， ，切削速度 =97m/min。1.4pam?0.38/fr?切削速度的修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)[7]表 1.28 得： ，其余的修正0.81,.5rKvTvk?系數(shù)均為 1，故：V=97×0.81×1.15=90.4m/min=178r/min5.164.390πd10??vn查參考文獻(xiàn)[6]表 4.2-8 選擇 C620-1 機(jī)床的轉(zhuǎn)速為：n=185r/min=3.08r/s則實(shí)際切削速度 v=1.56m/s半精加工，機(jī)床功率也可不校驗(yàn)。最后確定的切削用量為：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。pa確定半精車主動(dòng)端端面的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的刀具加工，切○ 2削用量為：,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。map7.0?確定半精車從動(dòng)端外圓 ?71 mm 的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的○ 3 019.?刀具加工，切削用量為：，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。ap5.021?確定半精車從動(dòng)端端面的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的刀具加工，切○ 4削用量為：，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。map7.0?確定半精鏜孔 ?42mm 的切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金、主偏角○ 5°、直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。4rkⅰ. 。ap75.021?ⅱ.參考文獻(xiàn)[1]表 5-139 和表 5-57，f=0.2mm/r。ⅲ.參考文獻(xiàn)[1]表 2-8 的計(jì)算公式確定。V= vyxpmkfaTCv15式中，C =291，m=0.2,x =0.15,y =0.2,T=60min,k =0.9,則vvvvV= =150m/min9.02.75.0691.2. ??=1209.4r/min3.π?n選擇 C620-1 車床的轉(zhuǎn)速 n=1200r/min=20r/s。4.3.2 切削用量確定半精車主動(dòng)端外圓 ?106mm 的基本時(shí)間： =52s○ 1 08.36241???jT確定半精車主動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =94s○ 2 .752j確定半精車從動(dòng)端外圓 ?42mm 的基本時(shí)間： =45s○ 3 08.343???jT確定半精車從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =45s○ 4 .264j確定半精鏜主動(dòng)端孔 ?42mm 的基本時(shí)間： =14s○ 5 0.55???jT確定半精鏜從動(dòng)端孔 ?42mm 的基本時(shí)間： =30s○ 6 2.4316j4.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定4.4.1 切削用量本工序?yàn)榫M ?25mm 的孔。確定精鏜 ?25mm 孔的切削用量。選刀具為 YT30 硬質(zhì)合金、主偏角 °、45?rT直徑為 12mm 的圓形鏜刀。其耐用度 T=60min。= =0.25mm○ 1 pa25.0f=0.15mm/r○ 2v= ×1.4=230.77mm/min○ 3 9.015.2.0692. ??=1837.3r/min4π7.3?n參考文獻(xiàn)[1]表 5-56，根據(jù) C6140 車床的轉(zhuǎn)速表，選擇 n=1400r/min=23.3r/s,則實(shí)際切削速度 v=4.98m/s。164.4.2 基本時(shí)間5.4.2.1 確定精鏜主動(dòng)端 ?25mm 孔的基本時(shí)間：=16s3.215.04???jT5.4.2.2 確定精鏜從動(dòng)端 ?25mm 孔的基本時(shí)間：=34s2j4.5 工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定4.5.1 粗銑5.5.1.1 切削用量粗銑以 ?25mm 孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑 d=80,寬度 L=12mm,齒數(shù) z=10。參考文獻(xiàn) [1]表 5-143 選銑刀的基本形狀。由于加工材料的 σ 1000MPs,故選前角 =10°，后角 =12°(周銑)， =6°（端銑） 。b 0r0?0?已知銑削寬度 =9mm,銑削深度 =8mm。機(jī)床選用 X62W 型臥式銑床。eapa確定每齒進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 5-144，X62W 臥式銑床的功率為○ 1 zf7.5KW（表 5-74） ，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.6～1.0mm/z ?，F(xiàn)取 =0.07mm/z。zf zf確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)[1]表 5-148，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼○ 2料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm，銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min（表 5-149） 。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 2-17 中公式計(jì)算：○ 3 MzfvpueyzxpmqvkafTdCv?式中， =48, =0.25， =0.1， =0.2， =0.3， =0.1，m=0.2,T=120min, VCvqvxvvv=8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, =1.0。pazfeak=2.62m/min1.03.02.1.02.59784???vn= =10.4r/minπ617參考文獻(xiàn)[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=30r/min=0.5r/s,則實(shí)際切削速度 v=0.13m/s,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.07×10×30=28mm/minMzf參考文獻(xiàn)[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 =23.5mm/min,Mzf則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 = =0.078mm/z。zf3015.2?驗(yàn)證機(jī)床效率。參考文獻(xiàn)[1]表 2-18 的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位為○ 4KW）為 10vFPc?（N ）cFwqueyzxpckndafC式中， =650, =1.0, =0.72, =0.42, =0, =0.42, =8, =0.078mm/z, FCxFy pazf=9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min, =0.63。eack=797.363.0308197.650686.21???cv=0.13m/s=0.10KW1.cPX62W 銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為 7.5KW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/szfMzf5.5.1.2 基本時(shí)間參考文獻(xiàn)[1]表 2-28，三面刃銑刀銑槽的基本時(shí)間為 iflTMzj21??a.主動(dòng)端：式中， =84mm, = +(1～3) ， =9mm,d=80mm, =76mm, =4mm, l1l)(eead?ea1l2l=23.5mm/min, =4Mzfi=6.98min=419s45.237681???jT18b.從動(dòng)端：=8.17min=490s45.23761???jT4.5.2 半精銑5.5.2.1 切削用量半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀。d=80mm, L=12mm, z=10。機(jī)床亦選用 X62W 型臥式銑床。確定每齒進(jìn)給量 。加工要求保證的表面粗糙度 3.2μm, 參考文獻(xiàn)[1] 表 5-○ 1 zf aR144,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 =0.5～1.2mm/r,現(xiàn)取 =0.6mm/r，則rf rf= =0.06mm/rz106.確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)[1]表 5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損○ 2量為 0.25mm；參考文獻(xiàn)[1] 表 5-149，耐用度 T=120min。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 2-17 中公式計(jì)算，得○ 3 Mzf=17.79m/min=0.3m/s1.03.02.1.02.5784???vn=1.19r/s=71r/min參考文獻(xiàn)[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=75r/min=1.25r/s, 則實(shí)際切削速度 v=0.314m/s, 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 =0.06×10×75=45mm/minMzf參考文獻(xiàn)[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 =47.5mm/min,Mzf則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 = =0.063mm/z。zf7510.4?5.5.2.2 基本時(shí)間a.主動(dòng)端：= ×4=10s1jT5.47308?b.從動(dòng)端：= ×4=12s2j.4.6 工序Ⅵ切削用量及基本時(shí)間的確定194.6.1 主動(dòng)端（1）鉆孔3.6.5.1 確定以 ?25mm 孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工 8 個(gè) ?10mm 的錐銷孔。鉆孔 Φ10，本工序采用計(jì)算法。表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 類型 直徑范圍（mm） 用途GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85 直柄長(zhǎng)麻花鉆 1.0～31.5在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85 錐柄長(zhǎng)麻花鉆 5.0～50.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表 2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng)，麻花鉆 ，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =10 ,橫刃斜25??0?0f0角 =50 ，L=197mm,l =116mm。?01表 3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭刀具材料 加工材料直徑 d0（mm）20≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼 60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進(jìn)給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機(jī)械加in工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* mir則實(shí)際切削速度 = = =11.8v實(shí) n③.確定切削時(shí)間查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T = （3-ifnllw1?19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s確定鉆孔的切削用量132.?0dn?04.35?6.0573?21鉆孔選用機(jī)床為 Z525 搖臂機(jī)床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進(jìn)給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rmf30.?確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷表 10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-inkfaTdcvvyxpzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?min所以 = =72n4.6ir選取 mi120r?所以實(shí)際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =ts20.8??22第 5 章 加工柱銷孔液動(dòng)夾具設(shè)計(jì)5.1 設(shè)計(jì)要求為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，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。上面即為加工柱銷孔的專用夾具，本夾具將用于 Z525 鉆床。本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。5.1.1 工件定位的基本原理工件的定位實(shí)質(zhì)就是要使工件在夾具中有某個(gè)確定的位置。這一位置可以通過(guò)定位支承限制相應(yīng)的自由度來(lái)獲得。六點(diǎn)定位原理：如果要使一個(gè)自由剛體在空間有一個(gè)確定的位置，就必須設(shè)置相應(yīng)的六個(gè)約束以限制六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。如果工件的六個(gè)自由度都加以限制了，工件在空間的位置也就完全被確定下來(lái)了。因此定位實(shí)質(zhì)上就是限制自由度。關(guān)于六點(diǎn)定位原則的幾個(gè)主要問題：1.在夾具的結(jié)構(gòu)中，定位支承點(diǎn)是通過(guò)具體的定位元件體現(xiàn)的，即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷的頂端，而常用面或線來(lái)代替。兩個(gè)點(diǎn)決定一條直線，三個(gè)點(diǎn)決定一個(gè)平面，即一條直線可以代替兩個(gè)支承點(diǎn)，一個(gè)平面可代替三個(gè)支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí)，還可用窄長(zhǎng)的平面代替直線，用較小的平面來(lái)替代點(diǎn)。2.定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，方起到限制自由度的作用。3.分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響。工件的某一自由度被限制是指工件在某個(gè)坐標(biāo)方向有了確定位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng)，要靠夾緊裝置來(lái)完成。5.1.2 定位方法與定位元件定位方法和定位元件的選擇，主要決定于工件的加工要求、工件的定位基準(zhǔn)和外力的作用情況等。定位方法有平面定位，圓柱孔定位，圓柱面定位，特殊表面定位，組合表面定位等。據(jù)定位方法及各定位元件的特點(diǎn)合理選擇定位元件1.對(duì)定位元件的基本要求(1) 限位基面應(yīng)有足夠的精度。足夠的精度才能保證工件的定位精度。(2) 限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，為此定位元件限位表面的耐磨性要好，以保證夾具的壽命和精度。23(3) 支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。(4) 應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和更換。(5) 定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。2.常用定位元件的選用定位元件選用時(shí)，應(yīng)按工件定位基準(zhǔn)面和定位元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。 1.以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用平頭支承釘，以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時(shí)，選用圓頭支承釘，側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘。2.以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用支承板，用于側(cè)面定位時(shí)，可選用不帶斜 3-60 度缺口精加工工序的支承板，盡可能用帶斜 3-60 度缺口精加工工序的支承板，以利清除切屑。3.以毛坯面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承作定位元件。4.定位基準(zhǔn)面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助定位元件，輔助支承不限制自由度，且每次加工均需重新調(diào)整支承點(diǎn)高度，支承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。常見的支承板和支承釘如下圖 1.2 和圖 1.3：圖 1.2 支承釘 圖 1.3 支承板245.2 夾具設(shè)計(jì)5.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。5.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：鉆頭 D=10。則軸向力：見《工藝師手冊(cè)》表 28.4F=C d f k ……………………………………3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(07.1)92()103.?nHBF=420 (237.35.0.18. N???轉(zhuǎn)矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 )(34.170.3518.02 MN????功率 P =mKWdV26.90在計(jì)算切削力時(shí),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(shí) T=17.34 N M?切向方向所受力: 25F =1NLT2670534.???取 .fF =4416f )(.41F Ff1所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。液壓缸的選型計(jì)算：根據(jù)液壓缸推力拉力的大小要求，選定液壓缸使用壓力參數(shù)以及缸徑尺寸液壓缸推力計(jì)算公式：液壓缸推力 F1=0.25πD2P液壓缸拉力計(jì)算公式 F2=0.25π（D2-d2）P公式式中：D-液壓缸活塞直徑（ cm）d-液壓缸活塞桿直徑（cm）P-液壓缸的工作壓力（kgf/cm2）F1，F(xiàn)2-液壓缸的理論推拉力（ kgf）為了避免用戶選用時(shí)的有關(guān)計(jì)算，下附雙作用液壓缸輸出力換算表，用戶可根據(jù)負(fù)載、工作壓力、動(dòng)作方向從表格中選擇合適的缸徑尺寸雙作用液壓缸輸出力表單位 Kgf液壓缸的理論輸出力（推力）單位：KG/公斤使用空氣壓力 MPa缸徑mm0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.810 1.57 2.36 3.14 3.93 4.71 5.50 6.2816 4.02 6.03 8.04 10.1 12.1 14.1 16.120 6.28 9.42 12.6 15.7 18.8 22.0 25.025 9.81 14.7 19.6 24.5 29.4 34.4 39.232 16.0 24.1 32.2 40.2 48.3 56.3 64.440 25.1 37.7 50.3 62.8 75.4 88.0 100.52650 39.2 58.9 78.5 98.2 117 137 15763 62.3 93.5 125 156 187 218 25080 100 151 201 251 300 352 402100 157 236 314 393 471 550 628125 245 368 491 615 736 859 982160 402 603 804 1005 1206 1407 1608180 508 763 1018 1272 1527 1781 2036200 628 942 1257 1571 1885 2199 2514250 981 1473 1963 2454 2945 3436 3926320 1608 2412 3216 4021 4825 5629 6432400 2531 3796 5026 6283 7539 8796 10052? 選定液壓缸的行程：確定工作的移動(dòng)距離，考慮工況可選擇滿行程或預(yù)留行程。當(dāng)行程超過(guò)推薦的最長(zhǎng)行程時(shí)，要考慮活塞桿的剛度，可以選擇支撐導(dǎo)向或選擇特殊液壓缸。? 選定液壓缸緩沖方式：根據(jù)需要選擇緩沖形式，無(wú)緩沖液壓缸，固定緩沖液壓缸，可調(diào)緩沖液壓缸? 選擇潤(rùn)滑方式：有給油潤(rùn)滑液壓缸，無(wú)給油潤(rùn)滑液壓缸? 選擇液壓缸系列：根據(jù)以上條件，按需選擇適當(dāng)系列的液壓缸? 選擇液壓缸的安裝形式：根據(jù)不同的用途和安裝需要，選用適當(dāng)?shù)陌惭b形式?5.3 定位誤差的分析制造誤差 ZZ?（1）中心線對(duì)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）