CA6140撥叉831008 零件

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1、word 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì) 課程名稱：機(jī)械制造技術(shù) 設(shè)計(jì)課題：CA6140撥叉831008設(shè)計(jì) 專業(yè)： 班級(jí)： ： 學(xué)號(hào)： 評(píng)分： 指導(dǎo)教師：〔簽字〕 年 月日 《機(jī)械制造工藝與裝備》課程設(shè)計(jì)課題單 班級(jí) 學(xué)生 課 題 CA6140撥叉831008 零件 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)與工裝設(shè)計(jì) 原始條件 撥叉831008零件圖 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中等批量 設(shè)計(jì)要求 1.繪制CA6140撥叉831008零件

2、圖 2.編制CA6140撥叉831008零件機(jī)械加工工藝規(guī)程 〔含機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡〕 3.設(shè)計(jì)機(jī)床夾具一套〔裝配圖與局部零件圖〕 課題發(fā)給日期 課程設(shè)計(jì)完成日期 指導(dǎo)教師 〔簽名〕 26 / 29 目 錄 序言...................................................1 1、零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

3、3 2.1確定毛坯的制造形式 3 2.2基面的選擇 3 2.3制定工藝路線 3 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸確實(shí)定 4 2.5確定切削用量與根本工時(shí) 4 3、夾具設(shè)計(jì)......................................................21 3.1定位基準(zhǔn)的選擇......................................................22 切削力與夾緊分析計(jì)算...................................................................

4、............................22 3.3 誤差分析與計(jì)算...........................................................................................................23 夾具設(shè)計(jì)與操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明.......................................................................................24 4、設(shè)計(jì)總結(jié)............................

5、..........................25 5、致謝.........................................................26 6、參考文獻(xiàn).....................................................26 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

6、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(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)開(kāi)展的重要根底與有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的上下是衡量一個(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)。 車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照操作者的要求工作，獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件下方的孔與操作機(jī)構(gòu)相連，而上方的半孔如此是用于所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。 撥叉是機(jī)車變速箱中一個(gè)重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫葦M小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔與側(cè)面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求精加工，對(duì)精

7、度有一定的要求，所以都要求精加工。其大頭孔與側(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對(duì)稱度公差要求等。因?yàn)榱慵某叽缇?，幾何形狀尺寸精度和相互位置精度，以與各外表的外表質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此他們的加工必須保證精度要求。 1、零件的分析 CA6140車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ50半孔如此是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。 CA

8、6140車床共有兩處加工外表，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以φ20為中心的加工外表。這一組加工外表包括：φ20的孔，以與其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)鉆鉸的錐孔，一個(gè)M6的螺紋孔。下端有一個(gè)47°的缺口。這三個(gè)都沒(méi)有高的位置度要求。 2. 以φ50為中心的加工外表。這一組加工外表包括：φ50的孔，以與其上下兩個(gè)端面。 這兩組外表有一定的位置度要求,即φ50的孔上下兩個(gè)端面與φ20的孔有垂直度要求，主要是： 1) Ф50mm的孔的上、下外表與Ф20的孔的垂直度誤差為。 2) Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下外表以與Ф50mm的孔的外表的粗糙度誤差為

9、。 3) Ф20mm的孔的外表的粗糙度誤差為，精度為IT7。 4) Ф20mm的孔的上、下外表與Ф20的孔的垂直度誤差為。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組外表，再以這組加工后外表為基準(zhǔn)采用專用夾具加工另外一組外表，并且保證它們之間的位置精度要求。 2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比擬簡(jiǎn)單，應(yīng)當(dāng)選擇鑄件毛坯。 〔1〕粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有假如干個(gè)不加工外表的工件，如此應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原如此，現(xiàn)選取φ20mm孔

10、的不加工外輪廓外表作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承兩個(gè)Ф20mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個(gè)自由度，再用一個(gè)支承板支撐在Ф72mm的上外表，以消除3個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)展銑削。 〔2〕精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)展尺寸換算。 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、尺寸精度與位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(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)本錢盡量下降。 1、 工藝路線方案一： 工序一：退火 工

11、序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下外表，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф20 mm的孔的上外表，保證其粗糙度為3.2 um,其上、下外表尺寸為30mm， 工序四：以Ф20 mm 的下外表為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф20 mm的孔，保證其外表粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過(guò) 工序五：以Ф20 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其外表粗糙度為3.2 um 工序六；以Ф20 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф50 mm的上外表，保證其與孔的垂直度誤差不超過(guò)，其上、下外表尺寸為12mm 工序七：銑斷 工序八：

12、以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序九：以Ф20mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф5mm的孔，攻M6的螺紋 工序十：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑47°缺口，保證其粗糙度為 工序十一：去毛刺，清洗 工序十二：終檢。 上面的工序可以是中批生產(chǎn)，但是其效率不高，并且工序三中的鉆孔方法在鉆孔是可能會(huì)偏離中心。經(jīng)綜合考慮，采用下面的方案二。 2、 工藝路線方案二： 工序一：退火 工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下外表，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф2

13、0 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上外表，保證其粗糙度為3.2 um，Ф20 mm的上、下外表尺寸為30mm，Ф50 mm的上、下外表尺寸為12mm 工序四：以Ф20 mm 的下外表為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф2 0 mm的孔，保證其外表粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過(guò)0.05 mm 工序五：以Ф20 mm 的下外表為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其外表粗糙度為3.2 um 工序六：銑斷 工序七：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序八：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф5 mm的孔，攻

14、M6的螺紋 工序九：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑47°缺口，保證其粗糙度為12.5 um 工序十：去毛刺，清洗 工序十一：終檢。 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸確實(shí)定 “CA6140車床撥叉〞零件的材料為HT200硬度為190~210HB，毛坯重量為,生產(chǎn)類型為中批量，鑄件毛坯。又由<<機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)>>〔以下稱〈〈工藝手冊(cè)〉〉表查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級(jí)，表查得加工余量等級(jí)為G級(jí)，選取尺寸公差等級(jí)為CT10。 根據(jù)以上資料與路線，分別確定各加工外表的機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯如下： 1、延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量與公差〔Ф20mm、Ф50mm端面〕

15、 查《工藝手冊(cè)》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面長(zhǎng)度余量為(均為雙邊加工)。 銑削加工余量為：a)粗銑： b)精銑：1mm 毛坯尺寸與公差為：〔35土〕mm 〔 17土〕mm 2、孔〔Ф50mm已鑄成孔〕查《工藝手冊(cè)》表，取Ф50mm已鑄成長(zhǎng)度余量為3mm，即已鑄成孔Ф44mm。 鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mmb)半精鏜：1mm 毛坯尺寸與公差為：〔48土〕mm 〔〕mm 3、 其他尺寸直接鑄造得到。 2.5.1工序二：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下外表 （1） 加工條件 工件材料：HT200。=0.16GPa HBS=190~210，鑄件

16、機(jī)床：XA5032立式銑床 刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》〉后稱《切削手冊(cè)》表查得銑削寬度ae≤60mm,深度ap≤4,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑do=80mm。又由《切削手冊(cè)》表選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a＇o=,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過(guò)渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過(guò)渡刃寬bε=1mm (2) 切削用量 2Ф20mm的下外表 a〕切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊(cè)》表可知機(jī)床

17、的功為，查《切 削手冊(cè)》表可得,由于是對(duì)稱銑，選較小量 c)查后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊(cè)》表，后刀面最大磨損為〔〕mm 查《切削手冊(cè)》表, 壽命T=180min d)計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》表中的公式： 也可以由表查得=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =600mm/s，如此實(shí)際的切削速度為： 即=,實(shí)際進(jìn)給量為： 即= e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》表，,而機(jī)床所提供的功率Pcm為，所以Pcm> Pcc,故校驗(yàn)合格。 最終確定ap

18、=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vcz f)計(jì)算根本工時(shí) 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表，可得 l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm 故 2.5.1.2粗銑Ф50mm的下外表 a)銑削Ф50mm的下外表與銑削Ф20mm的下外表的相關(guān)參數(shù)與其用量等 都一樣。即 apnc=475r/min vfc=600mm/s vcz b)計(jì)算根本工時(shí) 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm 故 Ф20mm的下外表 a) 切削深度 因

19、切削用量較小，故可以選擇ap, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊(cè)》表可知機(jī)床的功為，查《切削手冊(cè)》表可得，由于是對(duì)稱銑，選較小量 c)查后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊(cè)》表，后刀面最大磨損為〔〕mm 查《切削手冊(cè)》表, 壽命T=180min d)計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》表中的公式： 也可以由表查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =375mm/min , 如此實(shí)際的切削速度為 所以==119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量 所以=

20、 e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》表，,而機(jī)床所提供的功率Pcm為，所以Pcm> Pcc,故校驗(yàn)合格。 最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc f)計(jì)算根本工時(shí) 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表，可得 l+Δ=80mm, 所以L=l+y+Δ=32+80=112mm 故 Ф50mm的下外表 a)銑削Ф50mm的下外表與銑削Ф20mm的下外表的相關(guān)參數(shù)與其用量等都一樣。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc b)計(jì)算根本工時(shí) 公式中： L=l+y+Δ；根

21、據(jù)〈〈切削手冊(cè)〉〉表，可得 l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152mm 故 2工序三：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的上外表 本工序的切削用量與根本工時(shí)與工序一中的粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下外表一樣。 2 工序四：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф20mm的孔 Ф18mm的孔 〔1〕 加工條件 工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼麻花鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表與表 選修磨橫刃，β

22、=28o αo=10o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5mm b=2mm l=4mm (2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 ≤200HBS do=18mm時(shí)， 由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1 所以 f=(0.70~0.86)×1=(0.70~0.86)mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)＝210MPa,do＝2,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為1

23、1760N〔Z535鉆床允許的軸向力為15696N〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕時(shí)，進(jìn)給量為。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為，根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，選〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕，又由《切削手冊(cè)》表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o≤21mm時(shí)，軸向力Ff=7260N 軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=7260N 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff

24、度 由《切削手冊(cè)》表可知時(shí)，雙修磨橫刃的鉆頭，do=18 mm時(shí)，Vt=17m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtKv=17×××× 所以==255r/min 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=275r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表) 4） 檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)f≤，do≤19 mm時(shí) Mc=51.99N.m, 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,當(dāng)nc=275r/min，Mm> Mc 又根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)σb=(170~2

25、13)MPa do=20mm f= vc≤時(shí) Pc 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, Pc

26、冊(cè)》表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 ≤200HBS do時(shí)，f=(0.9~1.1)mm/r 由于L/d=30/19.8=1.52 因擴(kuò)孔之后還須鉸孔 ，故取修正系數(shù) 所以 f=(0.9~1.1)×0.7=(0.63~0.77)mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)≤210MPa,

27、do≤20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N〔Z535鉆床允許的軸向力為15696N〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕時(shí)，進(jìn)給量為。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 f=〔〕mm/r，根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，選〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕，又由《切削手冊(cè)》表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o≤21mm時(shí)，軸向力Ff=6080N，軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=6080N 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff

28、鉆頭后刀面最大磨鈍量取為〔〕mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由《切削手冊(cè)》表中的公式： 可知時(shí)， do=19.8 mm時(shí)，Vt=27m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv=27××××0.85=23m/min ==370r/min 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc =375r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表) 4〕檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)f≤，do=21 mm時(shí) Mc, 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,當(dāng)nc=375r/m

29、in，Mm> Mc 又根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)=(170~213)MPa doc=20m/min時(shí) Pc 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, Pc

30、速鋼鉸刀，其直徑do,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 170HBS do時(shí)，f=(1.0~2.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應(yīng)該選最大的進(jìn)給量 即 2〕決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由《切削手冊(cè)》表，當(dāng)do<=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為〔〕mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊(cè)》表中的公式 可知，vc 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表

31、可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv×××× 所以==105r/min 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇=140r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表) 4〕檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)，do=21 mm時(shí) Mc=137.7N.m, 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,當(dāng)nc=140r/min，Mm> Mc 又根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)=(170~213)MPa doc=10m/min時(shí)，Pc 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, Pc

32、 即 c=140r/min vc (3)計(jì)算根本工時(shí) L=l+y+Δ 由《切削手冊(cè)》表查得y+Δ=10mm 故 Ф20mm的孔 〔1〕 加工條件 工藝要求：孔徑, 孔深l=30mm,通孔，精度等級(jí)為IT7 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o 〔2〕切削用量 1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 170HBS do=20mm,加工精度要求為H

33、7精度時(shí)，f=(1.0~2.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應(yīng)該選中等的進(jìn)給量 即 2） 決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由《切削手冊(cè)》表，當(dāng)do=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為 〔〕mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊(cè)》表中的公式 可知，vc 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表1可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=Vt×Kv×××× 所以==131r/min 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=140r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表) 4〕檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率

34、 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)f<=1.6m do<=21 mm 時(shí) Mtm 扭矩的修正系數(shù)均為，故Mc=125.6 Nm 又根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)=(170~213)MPa doc=10m/min時(shí) Pc 根據(jù)Z535鉆床說(shuō)明書, Pc

35、mm,通孔 機(jī)床 ：T616鏜床 刀具 ：YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 2〕切削用量 a) 確定切削深度ap ap==2mm b) 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l=100mm時(shí) 按T616機(jī)床進(jìn)給量〔《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕選 c) 確定切削速度 v 按 《切削手冊(cè)》表和表 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8

36、 Ktv K= KTv Kmv Ksv Ktv××× 所以 =414r/min 又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/min d) 確定粗鏜Ф48mm孔的根本時(shí)間 選鏜刀的主偏角xr=45o如此 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又i=1 所以 Ф50mm的孔 1〕 加工條件 工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔 機(jī)床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 2〕切削用量 a) 確定切削深度ap ap=

37、=1mm b) 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l<=100mm時(shí) 按T616機(jī)床進(jìn)給量〔《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕選 c) 確定切削速度 v 按 《切削手冊(cè)》表和表 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv K= KTv KmvKsv Ktv××× 所以 =503r/min 又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/min d) 確定半精鏜Ф50mm孔的根本

38、時(shí)間 選鏜刀的主偏角xr=45o 如此 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又 2 工序六：銑斷 1) 加工條件 工件尺寸：長(zhǎng)72mm 深12mm 加工要求：將雙體銑開(kāi) 刀具： 選高速鋼細(xì)齒圓鋸片刀 由《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得，又由〔《金屬切削手冊(cè)》第三版〕表6-7 B=4mm do=160mm Z=50 d=32mm ro=10o ao=16o 2) 切削用量 a) 決定每齒進(jìn)給量fz 查《切削手冊(cè)》表可得 fz=(0.03~0.02)x(1+40%)=(0.~0.)mm/z 由于是對(duì)稱銑 取 b)

39、 后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊(cè)》表后刀面最大磨損為：〔〕mm 查《切削手冊(cè)》表 壽命T=150min c) 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》表中的公式 可得vc =153r/min 根據(jù)XA6132銑床 選主軸轉(zhuǎn)速為 n=150r/min 所以實(shí)際的切削速度為 v=75.36 m/min 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： fmz×50×150=195mm/min 又根據(jù)XA6132銑床的參數(shù)，取工作臺(tái)進(jìn)給量為190mm/z 如此：實(shí)際的進(jìn)給量為fz= d) 校驗(yàn)機(jī)床功率 由《切削手冊(cè)》表中的計(jì)算公式可知： pc= Fc= 式中 CF=30 xF=

40、1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF 所以計(jì)算得 Fc=.5N Pc= XA6132銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為，故所選的切削用量可以采用 最終確定 vf e) 計(jì)算根本工時(shí) 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊(cè)》表，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=22mm 故 2.5.6 工序七： 鉆錐孔Ф8mm的一半Ф4mm 〔1〕 加工條件 工藝要求: 孔徑do=4mm ,孔深l=32mm, 通孔 機(jī)床: Z525立式鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆 選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=4mm 鉆頭的幾何形狀為〔由《

41、切削手冊(cè)》表可知 鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表與表2.2 選β=30o αo=16o 2Φ=118o 2Φ1=70o 〔2〕 切削用量 1) 決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 ＝200HBS do=4mm時(shí)， 由于L/d=32/4=8>3,故取修正系數(shù) 所以 f=(0.18~0.22)×0.8=(0.144~0.176) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=210MPa,do=1,機(jī)床進(jìn)

42、給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N，Z525鉆床允許的軸向力為8830N〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕時(shí)，進(jìn)給量為。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.144~0.176) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，選〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕，又由《切削手冊(cè)》表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o=12mm時(shí)，軸向力Ff=1230N 軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=1230N 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff

43、量取為〔〕mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削手冊(cè)》表可知時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，do=4 mm時(shí)，Vt=20m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv=20××××0.85=17m/min 所以==1354r/min 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=1360r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表) 4〕檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)，do=11.1 mm時(shí) Mc, 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書,當(dāng)nc=1360r/min時(shí)， Mm> Mc

44、又根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)=(170~213)MPa doc時(shí) Pc 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書, Pc

45、的幾何形狀為〔由《切削手冊(cè)》表可知 鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由《切削手冊(cè)》表與表 選β=30o αo=16o 2Φ=118o 2Φ1=70o 〔2〕切削用量 1) 決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 ＝200HBS do=5mm時(shí)， 由于L/d=6/5=1.2<3,故取修正系數(shù)K=1 所以 f=(0.27~0.33)×1=(0.27~0.33) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do=5.4mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)＝210

46、MPa,do＝1,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N，Z525鉆床允許的軸向力為8830N〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕時(shí)，進(jìn)給量為。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.27~0.33) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，選〔見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表〕，又由《切削手冊(cè)》表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o=12mm時(shí)，軸向力Ff=2110N 軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=2110N 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff

47、時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為〔〕mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削手冊(cè)》表可知時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆 頭，do=5 mm時(shí)，Vt=16m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊(cè)》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv=16×××× 所以==866r/min 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書,可考慮選擇nc=960r/min(見(jiàn)《工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表) 4〕檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)，do=11.1 mm時(shí) Mc=10.49N.m, 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書,當(dāng)nc=960r/min時(shí)， Mm>

48、 Mc 又根據(jù)《切削手冊(cè)》表，當(dāng)=(170~213)MPa doc時(shí) Pc 根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書, Pc

49、進(jìn)給量 等于工件螺紋的螺距p 由上述條件與相關(guān)資料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/min no=680r/min i=1 所以 (1) 切削速度 所以= (2) 根本工時(shí) 2 工序九：銑47°缺口 〔1〕 加工條件 工件尺寸：長(zhǎng)為25mm, 寬為10mm 機(jī)床：XA5032立式銑床 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》后稱《切削手冊(cè)》表查得銑削寬度ae<=90mm,深度ap=6mm,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑doro=+5o;后角ao=8o;副后角a’

50、o=8o,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過(guò)渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過(guò)渡刃寬bε=1mm (2)切削用量 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊(cè)》表可知機(jī)床的功為，查《切削手冊(cè)》表可得,由于是對(duì)稱銑，選較小量)查后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊(cè)》表，后刀面最大磨損為〔〕mm 查《切削手冊(cè)》表, 壽命T=180min d)計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》表中的公式 也可以由表查得=77m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系數(shù)為

51、：Kmv=Kmn=Kmvf Ksv=Ksn=Ksvf 故 Vc=VtKv=77×× n= ntkn=245××0.8=196r/min vf=vftkvt=385××0.8=308mm/min 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=235r/min vf =375mm/s，如此實(shí)際的切削速度為： 所以==73.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為： 所以= e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》表， 當(dāng)=(174~207)MPa ae=70mm ap=6mm do=100mm Z=10 vfc=385mm/min 近

52、似為 根據(jù)XA5032型立銑說(shuō)明書〔《切削手冊(cè)》表〕，機(jī)床主軸允許的功率為 × 故 Pcc

53、足尺寸要求以與垂直度要求。在粗銑此底槽時(shí)，其他都是未加工外表。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 由零件圖可知：粗銑平面對(duì)花鍵孔的中心線有尺寸要求與垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的圍之，在此選用特制心軸找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。 采用心軸定心平面定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時(shí)，應(yīng)加一花鍵軸定位，防止心軸帶動(dòng)工件在X方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。 刀具材料：〔高速鋼鑲齒三面刃銑刀〕 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式：

54、 式〔2.1〕 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 對(duì)于灰鑄鐵： 式〔2.2〕 取 ， 即 所以 由《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：〔對(duì)稱銑削〕 式〔2.3〕 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：

55、 式〔2.4〕 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式〔2.5〕 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得： 所以 式〔2.6〕 式〔2.7〕 式〔2.8〕 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式

56、〔2.9〕 式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 易得： 經(jīng)過(guò)比擬實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 3.3 誤差分析與計(jì)算 該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差為mm。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 式〔2.10〕 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： ⑴、平面定位心軸定心的定位誤差 ： ⑵、夾緊誤差 ：

57、 式〔2.11〕 其中接觸變形位移值： 式〔2.12〕 ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比擬費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比擬，選用了手動(dòng)夾緊方式〔螺旋夾緊機(jī)構(gòu)〕。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以與

58、零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸采用可換的。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)展調(diào)整。 裝配圖附圖如下 夾具體圖如下 課程設(shè)計(jì)即將完畢了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)展實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)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(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的根底。 課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此

59、同學(xué)們非常感謝教師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。 5. 致 謝 這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的根底。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)教師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)教師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)教師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的

60、一些難題，教師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)教師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)教師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 艾興，肖詩(shī)剛主編 機(jī)械工業(yè)出版1994年 2. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 益某某編 機(jī)械工業(yè)出版1994年 3. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 工業(yè)大學(xué)，工業(yè)大學(xué)主編 科學(xué)技術(shù)出 版社出版1983年 4. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 東北重型機(jī)械學(xué)院，工業(yè)學(xué)院，一汽制造廠職工大學(xué)主編 科學(xué)技術(shù)出版1990年 5. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 科學(xué)技術(shù)出版1981年10月 6. 機(jī)械制造工藝學(xué) 郭宗連，秦寶榮主編 中國(guó)建材工業(yè)出版1997年