0034-CA6140車床831005撥叉零件加工工藝及工藝準(zhǔn)備設(shè)計(jì)
0034-CA6140車床831005撥叉零件加工工藝及工藝準(zhǔn)備設(shè)計(jì),ca6140,車床,零件,加工,工藝,準(zhǔn)備,籌備,設(shè)計(jì)
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計(jì)題 目:設(shè)計(jì)“CA6140車床831005(第2組)撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備15一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)“CA6140車床831005(第2組)撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產(chǎn)類型:(中批或大批大量生產(chǎn))三、上交材料1繪制零件圖 1張2毛坯圖 1張3編制機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1套4編制機(jī)械加工工藝卡片(僅編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工藝卡片) 1套5繪制夾具裝配圖(A0或A1) 1張6繪制夾具中1個(gè)零件圖(A1或A2。裝配圖出來(lái)后,由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖,一般為夾具體)。 1張7編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(約5000-8000字)。 1份四、進(jìn)度安排本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。1第l2天查資料,熟悉題目階段。2第37天,完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)并編制出零件的機(jī)械加工工藝卡片。3第810天,完成夾具總體方案設(shè)計(jì)(畫出草圖,與指導(dǎo)教師溝通,在其同意的前提下,進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步)。4第1113天,完成夾具總裝圖的繪制。5第1415天,零件圖的繪制。6第1618天,整理并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫。7第19天,完成圖紙和說(shuō)明書的輸出打印。8第2021天,答辯五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該同學(xué)在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中表現(xiàn) 認(rèn)真,工藝路線 夾具設(shè)計(jì)方案 ,說(shuō)明書及圖紙質(zhì)量 ,綜合評(píng)定其成績(jī)?yōu)?。成 績(jī): 指導(dǎo)教師日期摘要本學(xué)期我設(shè)計(jì)的題目是CA6140車床撥叉及右端面的夾具設(shè)計(jì),其中包括零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖和夾具中一個(gè)零件圖各一張,機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和與工序卡片各一張還有課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫。首先我們要熟悉零件和了解其作用,它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔作用。然后,根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機(jī)械加工余量。最后擬定撥叉的工藝路線圖,制定該工件的夾緊方案,畫出夾具裝配圖,最后編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我能夠了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程,鞏固和加深已學(xué)過(guò)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。AbstractThistimeIdesignthelathesoftheshiftforksCA6140and its 22 spline base holediameter,includingthatthepartpursuing,theblankpursues,assemblingpursues,themachineworkprocedurecardtheworkingprocedurecardeverysheet.Weshouldknowthepartverywellandknowitseffectfirst,itisworkedintheorganizationwhichisusedforchangethespeedinalathe,andthemainlyroleofthepartisalterthespeed.Then,wedesignthedimensionoftheblankandinstrumentprocessamarginofthepartaccordingtopartcharacterandtheharshnessofeachface.Finally,Idesignthehandicraftsroutepictureoftheshiftforks,workoutthefasteningmotionschemebeingworkpiecesturn,drawupclampassemblingpicture.Asfarasmyindividualbeconcerned,Iwanttoknowthegeneralproductivetechnologyofmachinepart,consolidatinganddeepeningtheknowledgeofbasiccourseandspecializedcoursewhatIhavealreadylearned,integratestheorywithpractice,andimprovetheabilitytosolveproblems,whatsmore,strikingthebasisforthefutureworkandthefollowingcoursesstudying目 錄序言11零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工藝分析12零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)22.1毛坯的選擇22.2基準(zhǔn)的選擇22.3工藝路線的擬定32.3.1零件表面加工方法2.3.2加工時(shí)段的劃分2.3.3工序的集中與分散 2.4制訂工藝路線及選擇加工設(shè)備與工藝裝備 42.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定52.5.1毛坯余量及尺寸的確定2.5.2確定機(jī)械加工余量和工序尺寸及切削用量及間定額的計(jì)算3夾具的設(shè)計(jì)113.1問(wèn)題的提出113.2定位方案的確定12 3.3切削力及夾緊力計(jì)算123.4 定位誤差分析143.5 引導(dǎo)元件的設(shè)計(jì)153.6夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明154體會(huì)與張望15參考文獻(xiàn)序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程,經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié);在老師的指導(dǎo)下,要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過(guò)的全部課程,并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)加深一下對(duì)先前學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用,培養(yǎng)獨(dú)立的分析和解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力和熟悉并運(yùn)用手冊(cè)、規(guī)程及圖表資料編寫技術(shù)文件的基本技能,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。1零件的分析1.1零件的作用題目給定的零件是CA6140撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉頭以22+0.280孔套在變速叉軸上,并用花鍵與變速叉軸連接,撥叉教夾在變換齒輪的槽中,當(dāng)需要變速時(shí),操縱變速桿,變速操縱機(jī)構(gòu)就通過(guò)撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移,撥叉腳撥動(dòng)齒輪在化簡(jiǎn)軸上滑動(dòng)以變換檔位,從而改變主軸轉(zhuǎn)速。該零件的主要工作表面為叉軸孔22+0.280,撥叉腳內(nèi)表面及操縱槽。撥叉在變換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力及沖擊載荷作用,因此該零件應(yīng)有足夠強(qiáng)度,剛度和韌性,以適應(yīng)撥叉的工作條件。1.2零件的工藝分析該撥叉的需要加工部位技術(shù)要求 通過(guò)對(duì)撥叉零件圖分析,主要加工部位見(jiàn)如下表:項(xiàng)目公差等級(jí)偏差(mm)粗糙度定位基準(zhǔn)25的六齒方花鍵孔IT12+0.02301.6花鍵孔中心線22的花鍵底孔IT12+0.2806.3花鍵孔中心線兩端的2*150倒角6.3花鍵孔中心線尺寸8的槽IT9+0.0301.6右端面尺寸18的槽IT6+0.012 03.2右端面另外確定該撥叉生產(chǎn)類型 根據(jù)要求,該零件為中批或大批量生產(chǎn)2零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1毛坯的選擇零件材料HT200、考慮到此零件的工作過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單故選擇鑄件毛坯,因?yàn)橛休^高的精度要求所以選用熔模鑄造2.2基準(zhǔn)的選擇2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。并且作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整,無(wú)毛刺,飛邊或其他表面缺陷。該零件屬于一般軸類零件,選用撥叉頭左端面及40mm外圓面做粗基準(zhǔn)。采用40mm的外圓面定位加工內(nèi)孔可保證壁厚均勻,采用撥叉頭左端面A面做粗基準(zhǔn)加工右端面可為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。根據(jù)該撥叉零件圖的技術(shù)要求及裝配要求,選擇撥叉頭的右端面和叉軸孔220+0.28作為精基準(zhǔn)。因?yàn)榱慵虾芏啾砻娑伎梢杂盟鼈冏龌鶞?zhǔn)進(jìn)行加工,叉軸孔220+0.28的軸線使設(shè)計(jì)基準(zhǔn),選用其作精基準(zhǔn)加工操縱槽上表面及下表面,以及叉腳內(nèi)表面。撥叉頭右端面作精基準(zhǔn)遵循了基準(zhǔn)重合原則,因?yàn)樵摀懿嬖谳S向的尺寸多以該端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2.3工藝路線的擬定2.3.1零件表面加工方法選擇根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程確定各表面加工方案,如下表所示。加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度加工方案40X28表面IT83.2粗銑半精銑右端面IT83.2粗車半精車22的花鍵底孔IT126.3鉆孔擴(kuò)孔兩端的2*15倒角6.3锪倒角25花鍵孔IT93.2拉削尺寸8的槽IT91.6銑削尺寸18的槽IT63.2粗銑精磨2.3.2加工時(shí)段的劃分在選定撥叉各表面加工方法后,就需進(jìn)一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置,這就涉及加工階段劃分方面的問(wèn)題。對(duì)于精度要求較高的表面,總是先粗加工后精加工,但工藝過(guò)程劃分成幾個(gè)階段是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程而言的,不能拘泥于某一表面的加工。該撥叉的加工質(zhì)量要求較高,可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工階段。在粗加工階段,以40的外圓表面為粗基準(zhǔn)將精基準(zhǔn)右端面(A面)準(zhǔn)備好,使后續(xù)都可采用精基準(zhǔn)定位加工,保證其他加工表面的精度要求;粗銑撥叉B面(28X40平面)粗銑尺寸18的槽。半精加工階段,半精銑40X28表面,粗車右端面和完成撥叉22孔的鉆、擴(kuò)加工并進(jìn)行花鍵槽的拉削加工;精加工階段進(jìn)行撥叉18的磨削加工;進(jìn)行B面的精銑;銑B面尺寸為8的槽2.3.3工序的集中與分散工序的集中與分散是確定工序內(nèi)容多與少的依據(jù),它直接影響整個(gè)工藝路線的工序數(shù)目及設(shè)備、工裝的選用等。由于本次加工的撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),確定選用工序集中的原則組織工序內(nèi)容,一方面可以采用萬(wàn)能、通用機(jī)床配以專用夾具加工,以提高生產(chǎn)效率;另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù),有利于保證各加工表面之間的相互位置精度,并可以縮短輔助時(shí)間2.4制訂工藝路線及選擇加工設(shè)備與工藝裝備通過(guò)對(duì)撥叉工藝路線的分析,參照有關(guān)文件確定各工序的加工設(shè)備及工藝裝備,見(jiàn)如下圖:工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具及量具1粗車右端面轉(zhuǎn)塔式六角車床90度車刀、游標(biāo)卡尺2精車右端面轉(zhuǎn)塔式六角車床90度車刀、游標(biāo)卡尺3鉆花鍵孔立式鉆床20中心鉆、游標(biāo)卡尺4擴(kuò)花鍵孔立式擴(kuò)床21擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺5倒角2x15轉(zhuǎn)塔式六角車床45度偏刀、游標(biāo)卡尺6拉六齒方型花鍵立式拉床高速鋼拉刀、游標(biāo)卡尺7銑800。03mm的槽X62W銑床高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀、量塊8銑1800。12mm槽X62W銑床高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀、量塊9磨寬為1800。12mm的槽磨床砂輪、量塊10去毛刺鉗工臺(tái)平銼11清洗清洗機(jī)12終檢塞規(guī)、卡尺等2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定2.5.1毛坯余量及尺寸的確定1.矩形花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心,故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為220+0.28,見(jiàn)零件圖,參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm,擴(kuò)孔21mm,拉花鍵,花鍵孔要求以外徑定心:拉削時(shí)加工余量參照金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)取2=1mm2.右端面的加工余量。此工序分2個(gè)工步1、粗銑右端面2、精銑右端面。精加工余量為0.2mm,粗銑加工余量為2.8mm2.5.2確定機(jī)械加工余量和工序尺寸及切削用量及間定額的計(jì)算工序1:車撥叉右端面加工條件:工件材料:灰口鑄鐵HT200。b=145MPa。鑄造。加工要求:粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸,Ra=3.2m機(jī)床:車床CA6140刀具:硬質(zhì)合金刀具(YG6)。參數(shù)為:r=12.ao=6-8b=-10o=0.5Kr=90n=15計(jì)算切削用量:(1)已知長(zhǎng)度方向的加工余量為30.8mm。實(shí)際端面的最大加工余量為3.8mm。故分二次加工(粗車和半精車)。長(zhǎng)度加工公差I(lǐng)T級(jí)取-0.46mm(方向:入體方向)(2)進(jìn)給量、根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(第3版)表1.4當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,mm時(shí),以及工件直徑為60mm時(shí)(由于凸臺(tái)B面的存在所以直徑取60mm)=0.6-0.8mm/.按CA6140車床說(shuō)明書取=0.61mm/n。由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.750.85所以:實(shí)際進(jìn)給量:f=0.610.8=0.488mm/按CA6140車床說(shuō)明書0.48(3)計(jì)算切削速度。按切削簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)V=Cv/(Tmapxvfyv)kv其中:Cv=158xv=0.15yv=0.4M=0.2修正系數(shù)Ko見(jiàn)切削手冊(cè)表1.28kmv=1.15kkv=0.8kkrv=0.8ksv=1.04kBV=0.81所以Vc=158/(600.220.150.530.4)1.150.80.80.810.97=46.9(m/min)(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=1000vc/pdw=229.8(r/min)按CA6140車床說(shuō)明書200rmin所以實(shí)際切削速度V=40.8m/min(5)切削工時(shí),按工藝手冊(cè)表6.2-1Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=0.33(min)(其中L=(65-0)/2=32.5L1=3、L2=0、L3=0)輔助時(shí)間:0.33x0.15=0.0495(min)其他時(shí)間:(0.33+0.0495)x0.09=0.0342(min)總工時(shí):0.33+0.0495+0.0342=0.4137(min)工序2:精車右端面(1)已知粗加工余量為0.3mm。(2)進(jìn)給量f.根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.6,f=0.150.25mm/r按CA6140車床說(shuō)明書,0.16mm/r計(jì)算切削速度按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命選T=60min)V=Cv/(Tmapxvfyv)kv=158/(600.220.150.160.4)1.150.80.80.810.97=83.85(m/min)(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速.nw=1000vc/pdw=410.8(r/min)按CA6140車床說(shuō)明書,取nw=400(r/min)實(shí)際切削速度V=57.1m/min(4)切削加工時(shí),查工藝手冊(cè)表6.2-1Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35(min)由于下一道工序是鉆孔,所以留下22mm臺(tái)階,所以L=(65-20)/2=22.5mm L1=3.L2=0.L3=0輔助時(shí)間:0.15x0.35=0.0525(min)其他時(shí)間:0.09x(0.35+0.0525)=0.0362(min)總時(shí)間:0.35+0.0525+0.0362=0.4387(min)工序3鉆花鍵孔鉆頭選擇:見(jiàn)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2):雙錐修磨具刃,鉆頭參數(shù):20 =30,2=118,2=70,b=3.5mm ,ao=12=55,b=2mm,=4mm。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2-9確定f=0.48、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.9 ,當(dāng)b210MPa 020.5mm 可確定f=0.75。按C3163-1車床說(shuō)明書取 f=0.62mm/n.、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表2.21,當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min.、切削速度由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),表2.15得 =21m/minn=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min取n=280m/min. 實(shí)際=17 m/min 、 基本工時(shí),Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 工序4 擴(kuò)花鍵孔刀具直徑do=21mm;刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間,n和f都不變,所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15锪鉆由于兩孔直徑相差不大,以表面粗度要求不高手動(dòng)進(jìn)給。工序5 車倒角 刀具:專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。檢驗(yàn)機(jī)床功率 按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.2可以查出當(dāng)160245HBS2.80.641min3.4kw按C車床說(shuō)明書主電機(jī)功率11可見(jiàn)比小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗(yàn)按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.21當(dāng)21 0.64 查得轉(zhuǎn)矩61.8N.M切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表由表2.32得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C車床說(shuō)明書主電機(jī)功率11可見(jiàn)C比小得多,所以機(jī)床功率足夠,所用切削用量符合要工序6 拉花鍵孔單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度 : v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時(shí) : t=Zblk/1000vfzZ式中: Zb 單面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm); L 拉削表面長(zhǎng)度,80mm; 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.2; k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀單面齒升; Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù),Z=l/p; P 拉刀齒距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/127其本工時(shí) Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序7 銑削8+0.030mm槽。加工工件尺寸:8+0.030mm , 長(zhǎng)度L=40mm加工要求:高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀(精密級(jí)K8)加工余量8 用乳化液冷卻機(jī)床:X62W1) 選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級(jí)K8銑刀參數(shù):L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為8mm, 故一次走完,ae=8mm ap=8mm由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書選nc=375r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書選選Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z1) 機(jī)床功率:根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書,功率足夠。6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/110=0.49(min) L1+=14mm工序8 銑寬為180+0.12mm槽加工要求:用乳化液冷卻,加工工件尺寸,寬180+0.12mm,長(zhǎng)L=40mm,加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高,用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求,所以為了留給下一道公序磨削的加工余量,所以分兩步走,ae=23,ap=10mm,1) 選擇刀具銑刀參數(shù):L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=242) 選擇銑削用量由于槽的寬度為18mm, 故二次走完,ae=23mm ap=10mm由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中4)確定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量:決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書選nc=300r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書選選Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z5)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)X2/150=0.8(min) L1+=20mm i=2(走兩次)工序9 磨18mm槽,保證尺寸18mm 1) 選擇砂輪。見(jiàn)切削手冊(cè)第三章中磨料選擇各表,結(jié)果為GZ46KV6P35040127其含義為:磨輪磨料為棕剛玉,為了防止粒度過(guò)小而磨輪堵塞,所以選用為粒度為46#,硬度為軟2級(jí)。 平型砂輪,其尺寸為16640(DdH)。2) 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書),v砂=2.5m/s進(jìn)給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm3) 切削工時(shí)。當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí) Tm=(L+y+)i K/50=3.1min 三、 夾具設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析決定設(shè)計(jì)銑右端面銑床床卡具。在確定夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則是: 確保工件的加工質(zhì)量; 工藝性好,結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單; 使用性好,操作省力高效; 定位、夾緊快速、準(zhǔn)確,能提高生產(chǎn)率; 經(jīng)濟(jì)性好,制造成本低廉。確定最合理的設(shè)計(jì)方案。 確定定位方案,設(shè)計(jì)定位裝置。定位應(yīng)符合“六點(diǎn)定位原則”。定位元件盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件。 確定夾緊方案,設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊可以用手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓或其它動(dòng)力源。重點(diǎn)應(yīng)考慮夾緊力的大小、方向、作用點(diǎn),以及作用力的傳遞方式,保證不破壞定位,不造成工件過(guò)量變形,不會(huì)有活動(dòng)度為零的“機(jī)構(gòu)”,并且應(yīng)滿足生產(chǎn)率的要求。 確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。定位、夾緊確定之后,還要確定其它機(jī)構(gòu),如對(duì)刀裝置、導(dǎo)引元件、分度機(jī)構(gòu)、頂出裝置等。最后設(shè)計(jì)夾具體,將各種元件、機(jī)構(gòu)有機(jī)地連接在一起。 夾具精度分析。在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上,標(biāo)注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度,然后計(jì)算定位誤差,根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗(yàn)所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求,是否合理。否則應(yīng)采取措施(如重新確定公差、更換定位元件、改變定位基準(zhǔn),必要時(shí)甚至改變?cè)O(shè)計(jì)方案),然后重新分析計(jì)算。 夾具夾緊力分析。首先應(yīng)計(jì)算切削力大小,它是計(jì)算夾緊力的主要依據(jù)。通常確定切削力有以下三種方法: 由經(jīng)驗(yàn)公式算出; 由單位切削力算出; 由手冊(cè)上提供的諾模圖(如M-P-N圖)查出。根據(jù)切削力、夾緊力的方向、大小,按靜力平衡條件求得理論夾緊力。為了保證工件裝夾的安全可靠,夾緊機(jī)構(gòu)(或元件)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力,一般應(yīng)為理論夾緊力的1.52.5倍。 (一)問(wèn)題的提出在給定的零件中,對(duì)本步加工的定位提出具體的要求是一定的公差,定位要求較高。因此,本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證工件的定位,來(lái)保證右端面的尺寸。具體要求:1、保證右端面的尺寸。 2、保證圖中其它的標(biāo)尺寸。(二)夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,寬為80+0。03mm的槽,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面(A)為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面(A)和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。 2切削力及夾緊力的計(jì)算刀具:高速鋼直齒三面刃銑刀,63mm, Z=14Fz=CPt0.83Sz0.65D-O.83BZkP (見(jiàn)切削手冊(cè)3-56表)解得 Fz =200 (N)其中CP=52, t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14, kP=(HB/198)0.55在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4水平切削分力FH=1.1 Fz =220 (N)垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60 (N)其中: k1為基本安全系數(shù)1.5 k1為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 k1為刀具鈍化系數(shù)1.1 k1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1F,=KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N)實(shí)際加緊力為WK= KFH/U1U2=400/0.5=800 (N)其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù),U1=U2=0.025螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋,產(chǎn)生的加緊力為W=2M/D2tg(a+655)+0.66(D3- d3/ D2- d2)解得: W=1O405 (N)其中: M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029, D=23mm d=16mm此時(shí)螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力,故本夾具可安全工作。3.定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,故軸向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無(wú)極限偏差、形狀和位置公差,故徑向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差,只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。4夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開(kāi)口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果,本夾具總體的感覺(jué)還比較緊湊。夾具上裝有對(duì)刀塊裝置,可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀(與塞尺配合使用);同時(shí),夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置,以有利于銑削加工。4體會(huì)與展望為期三周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過(guò)程,在老師的指導(dǎo)下,我按時(shí)完成了設(shè)計(jì)任務(wù),課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本設(shè)計(jì)采用了快換鉆套和手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu),從而大大提高了由于鉆、擴(kuò)孔而頻繁換鉆套的生產(chǎn)效率,夾具的加工精度都采用普通級(jí),充分考慮了制造成本。缺點(diǎn)是本設(shè)計(jì)的操作需要人力,所以在生產(chǎn)自動(dòng)化方面有待改進(jìn)。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),使我將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,得到了解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力的初步培養(yǎng),另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過(guò)此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等??偟膩?lái)說(shuō),這次設(shè)計(jì),使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正參考文獻(xiàn)1于英華.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.30132鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M. 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