空心齒輪軸的工藝規(guī)程及銑左端槽的工裝夾具設(shè)計(jì)
空心齒輪軸的工藝規(guī)程及銑左端槽的工裝夾具設(shè)計(jì),空心,齒輪軸,工藝,規(guī)程,左端,工裝,夾具,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
題目：空心齒輪軸的工藝規(guī)程及銑左端槽的工裝夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 生：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)：
班 級(jí)：
指導(dǎo)老師：
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
空心齒輪軸加工工藝規(guī)程及其銑左端槽的夾具設(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。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析 …………………………………………2
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3
2.2基面的選擇傳 ……………………………………………4
2.3制定工藝路線 ……………………………………………4
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………6
2.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………7
三 夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………20
3.1問題的提出………………………………………………120
3.2定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………20
3.3切削力及夾緊力計(jì)算……………………………………20
3.4定位誤差分析……………………………………………21
3.5定向鍵和對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)…………………………………21
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明………………………………23
總 結(jié)………………………………………………………………26
致 謝………………………………………………………………27
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………28
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)。
空心齒輪軸的加工工藝規(guī)程及其銑右端齒輪軸的夾具設(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)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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。
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
作用待查
1.2 零件的工藝分析
從空心齒輪的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下：
1. 以?20mm外圓為中心的加工面
這一組加工面包括：兩端 ?20mm， ?25mm的外圓，?30mm的外圓及齒輪的外圓
2. 左右兩端槽及齒輪
這一組加工面包括：銑右端鍵槽，銑左端槽及滾齒
其中滾齒和基準(zhǔn)A和基準(zhǔn)B端面跳動(dòng)公差0.018mm
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45，零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造，鍛造精度為2級(jí)，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
毛坯的設(shè)計(jì)
空心齒輪軸零件材料為 45，硬度選用55～58HRC，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用鍛造，2級(jí)精度組。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下：
1. 兩端?20的外圓面
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得單邊余量Z=1.5mm
2. 兩個(gè)?25的外圓面
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得，單邊余量Z=1.5mm
3. ?30的外圓面
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得 ，單邊余量Z=1.5mm
4. ?39的外圓面（及齒輪的齒頂圓所在面）
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得 ，單邊余量Z=1.5mm
5. 兩端?10mm的內(nèi)孔
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表4-3得，單邊余量Z=1.0mm
6.左右兩端槽
在此處，因?yàn)榧庸さ牟鄄皇呛艽螅钥梢圆槐亓粲嗔俊?
因其它表面均為不加工表面，而且鍛造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖.2 “空心齒輪軸”零件毛坯簡(jiǎn)圖。
2.2 基面的選擇的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，空心齒輪軸比較規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)比較容易選擇。選擇右端Φ20外圓面作為粗基準(zhǔn)。
（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，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做為粗基準(zhǔn)）來選取。
工件被三爪卡盤夾緊，限制六個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位
對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，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)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(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)成本盡量降下來。
方案一
工序Ⅰ：鍛造。
工序Ⅱ：表面滲碳0.6mm，淬火55～58HRC
工序Ⅲ：粗車，半精車左端Φ20外圓及Φ10內(nèi)孔
工序Ⅳ：粗車，半精車右端Φ20、Φ25、Φ30、Φ39等的外圓，及Φ10的內(nèi)孔
工序Ⅴ：銑右端鍵槽
工序Ⅵ：銑左端槽
工序Ⅶ：精車左端Φ20外圓，車M20X1.5-6g的螺紋
工序Ⅷ：精車右端Φ20、Φ25、Φ30等外圓
工序Ⅸ：滾齒
工序X：終檢，入庫。
方案二
工序Ⅰ：鍛造。
工序Ⅱ：表面滲碳0.6mm，淬火55～58HRC
工序Ⅲ：粗車，半精車左端Φ20外圓及Φ10內(nèi)孔
工序Ⅳ：粗車，半精車右端Φ20、Φ25、Φ30、Φ39等的外圓，及Φ10的內(nèi)孔
工序Ⅴ：精車左端Φ20外圓，車M20X1.5-6g的螺紋
工序Ⅵ：精車右端Φ20、Φ25、Φ30等外圓
工序Ⅶ：銑右端鍵槽
工序Ⅷ：銑左端槽
工序Ⅸ：滾齒
工序X：終檢，入庫。
上述兩種方案看起來大體合理，不過仔細(xì)一看都有不足之處。第一個(gè) 方案先是進(jìn)行粗加工和半精加工，然后銑槽，再進(jìn)行精加工；而方案二則是粗加工，半精加工之后，接著就精加工，然后銑槽，這樣的話，工件表面 的精度有可能在后面的加工過程被破壞，所以方案一相對(duì)比較合理，把精加工放到后面。
具體的加工路線如下
工序Ⅰ：鍛造。
工序Ⅱ：表面滲碳0.6mm，淬火55～58HRC
工序Ⅲ：粗車，半精車左端Φ20外圓及Φ10內(nèi)孔
工序Ⅳ：粗車，半精車右端Φ20、Φ25、Φ30、Φ39等的外圓，及Φ10的內(nèi)孔
工序Ⅴ：銑右端鍵槽
工序Ⅵ：銑左端槽
工序Ⅶ：精車左端Φ20外圓，車M20X1.5-6g的螺紋
工序Ⅷ：精車右端Φ20、Φ25、Φ30等外圓
工序Ⅸ：滾齒
工序X：終檢，入庫。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下：
1. 兩端?20的外圓面
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得單邊余量Z=1.5mm
2. 兩個(gè)?25的外圓面
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得，單邊余量Z=1.5mm
3. ?30的外圓面
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得 ，單邊余量Z=1.5mm
4. ?39的外圓面（及齒輪的齒頂圓所在面）
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表3-2得 ，單邊余量Z=1.5mm
5. 兩端?10mm的內(nèi)孔
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，表4-3得，單邊余量Z=1.0mm
6.左右兩端槽
在此處，因?yàn)榧庸さ牟鄄皇呛艽螅钥梢圆槐亓粲嗔俊?
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ：鍛造。
工序II：表面滲碳0.6mm，淬火55～58HRC
工序III：粗車，半精車左端Φ20外圓及Φ10內(nèi)孔
工步一：粗車左端Φ20外圓
選硬質(zhì)合金外圓車刀
1） 車削深度，因?yàn)楹竺孢€有半精加工，精加工，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(40+1)/475=0.052min。
工步二：半精車Φ20外圓
選擇硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀
1） 車削深度，因?yàn)楹竺孢€有精加工，故可以選擇ap=0.4mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(40+0.4)/475=0.050min。
工步三：粗車Φ10內(nèi)孔
1） 車削深度，因?yàn)楹竺孢€有半精加工，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(20+1)/475=0.027min。
工步四：半精車Φ10內(nèi)孔
選擇硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀
1） 車削深度，選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(20+0.5)/475=0.025min。
工序Ⅳ：粗車，半精車右端Φ20、Φ25、Φ30、Φ39等的外圓，及Φ10的內(nèi)孔
工步一：粗車右端Φ20，Φ25，Φ30，Φ39等外圓
選硬質(zhì)合金外圓車刀
1） 車削深度，因?yàn)楹竺孢€有半精加工，精加工，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(116+1)/475=0.246min。
工步二：半精車右端Φ20，Φ25，Φ30，Φ39等外圓
選硬質(zhì)合金外圓車刀
1） 車削深度，因?yàn)楹竺孢€有半精加工，精加工，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(116+0.4)/475=0.245min。
工序Ⅴ：銑右端鍵槽
選擇刀具
刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)＝1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的時(shí)間T=2t=1.010min
工序Ⅵ：銑左端槽
工步一：鉆Φ9孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ31孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：銑槽
選擇刀具
刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
4） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則
5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)＝1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
6） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序Ⅶ：精車左端Φ20外圓，車M20X1.5-6g的螺紋
工步一：精車左端Φ20外圓
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.1mm 一次切除。
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.1mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 585r/min
與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=;其中l(wèi)=40mm; =0.1mm; =0mm;
t===0.668(min)
工步二：車M20X1.5-6g的螺紋
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.75mm 一次切除。
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.2mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 427.2r/min
與427.2r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為475r/min?，F(xiàn)選取=475r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=;其中l(wèi)=20mm; =0.75mm; =0mm;
t===0.346(min)
工序Ⅷ：精車右端Φ20、Φ25、Φ30等外圓
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.1mm 一次切除。
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取f=0.1mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 585r/min
與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=;其中l(wèi)=112mm; =0.1mm; =0mm;
t===1.868(min)
工序Ⅸ：滾齒
選擇刀具
刀具選取滾刀，模數(shù)m=1.5，齒數(shù)n=24，齒形角a=20°
2. 決定滾削用量
1）決定滾削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)走完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)Y38型滾床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)＝1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的工時(shí)T=24t=7.073min
工序X：終檢，入庫。
三、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，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。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第VI道工序銑左端槽的銑床夾具。
3.1 問題的提出
本夾具主要用于銑槽，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。我們要以已加工的兩端Φ20外圓作為定位基準(zhǔn)。
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。Φ20的外圓已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ20外圓和其端面作為定位基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以兩小半圓弧和已加工好的φ20外圓配合，其端面與檔塊相配合，工件實(shí)現(xiàn)完全定位，同時(shí)為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的鉸鏈壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。
3.3切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝槽的銑槽加工，銑削力。由《切削手冊(cè)》得：
銑削力 式（5-2）
銑削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝槽時(shí)，夾緊力方向與銑削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊力計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
3.4定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。
式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）；
——工件圓孔直徑公差（mm）；
——定位銷外圓直徑公差（mm）。
3.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
14
-0.014
-0.045
20
8
3
10
5.7
13
+0.023
4
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本道工序是完成后空心軸承座各外圓和內(nèi)孔之后進(jìn)行的，加工的為鍵槽，所以選用方形對(duì)刀塊。方形對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：
圖 3.4 對(duì)刀塊圖
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 3.5 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
2
-0.006
0.25
3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了鉸鏈壓板夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。
夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用鉸鏈壓板夾緊機(jī)構(gòu)。
夾具裝配圖附圖如下
夾具體附圖如下
總 結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的設(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)行實(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)打下了好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)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。因此同學(xué)們非常感謝老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。
致 謝
這次畢業(yè)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)和良好的基礎(chǔ)。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)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，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畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(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，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(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)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(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、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，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)出版社出版，1997年
第 28 頁 共 28頁
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