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課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目： 制定圖5-3所示C6132車(chē)床I軸的加工工藝
設(shè)計(jì)銑右側(cè)寬12長(zhǎng)70鍵槽的銑床夾具
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 09-1
學(xué) 號(hào)：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
機(jī)械工程系
2012年12月13日
目 錄
序言 2
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) 2
2.1 確定毛培的制造形式 2
2.2 基面的選擇 2
2.3 制定工藝路線(xiàn) 3
2.4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3
2.5 確定切削余量及基本工時(shí) 4
3 夾具設(shè)計(jì) 16
3.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù) 收集分析原始資料 16
3.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 17
3.3 繪制夾具設(shè)計(jì)草圖 18
4 設(shè)計(jì)心得 19
5 參考文獻(xiàn) 20
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)讓我更加深刻的理解所學(xué)的知識(shí)，融會(huì)貫通的運(yùn)用知識(shí)，培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。
1 零件的分析
1.1 零件的作用
題目所給的零件是一個(gè)軸類(lèi)零件。它位于機(jī)器連接機(jī)構(gòu)中，主要起定位,連接作用，使需要定位的零件運(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φ24孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，M36外螺紋則是用于與安裝的螺紋外套連接。該零件為鑄造毛坯，按照?qǐng)D紙要求加工。
1.2 零件的工藝分析
零件共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1.2.1 以φ42為中心的加工表面
這一組加工表面包括：花鍵的φ42f7、φ48a11。這個(gè)個(gè)尺寸有高的位置度要求和表面粗糙度要求。
1.2.2 以φ40為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ40Js6、φ40n6、φ40f7的外圓柱面，以及倒角。有位置度要求。表面粗糙度有較高的要求.
1.2.3 φ37的退刀槽
1.2.4 M36的外螺紋
1.2.5 12H9的的鍵槽
這個(gè)部分是該零件的主要加工部位,其精確度對(duì)零件在機(jī)器中的安裝起重要定位左右.表面有較高的粗糙度要求.
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
軸類(lèi)零件材料一般為45?？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)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件圓柱毛坯。再采用機(jī)加工藝完成零件的制造.
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
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粗基準(zhǔn)。但是在該零件中所有表面都為加工面,所有只能選擇尺寸精度低的部位作為粗基準(zhǔn),根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ40外圓面作為粗基準(zhǔn)，利用專(zhuān)用夾具將零件在車(chē)床上定位，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車(chē)削。
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。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(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。
2.3 制定工藝路線(xiàn)
制定工藝路線(xiàn)得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。
工藝路線(xiàn)方案
工序一 粗車(chē)端面，粗車(chē)外圓φ40，粗車(chē)外圓φ48，鉆中心孔φ24
工序二 粗車(chē)端面，φ36
工序三 車(chē)退刀槽，
工序四 精車(chē)端面，精車(chē)外圓φ40，滾花鍵齒，車(chē)螺紋M36
工序五 銑鍵槽
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
軸類(lèi)零件，零件材料為45，硬度197～229HB，生產(chǎn)類(lèi)型中批量，鑄造毛坯。
按以上原始資料及加工路線(xiàn)，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如下：
2.4.1 由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料采用圓柱鋼作為毛坯。
2.4.2 鑄件的圓角半徑 按表2.2.1<<簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)>>選則金屬型鑄造 ，拔模斜度外表面α=0O30’。毛坯熱處理方式為自然失效處理以消除鑄造應(yīng)力。單本零件為圓柱鋼,所以不考慮鑄造角度等因素.
2.4.3 內(nèi)孔φ24,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將φ24圓柱鑄成實(shí)心的。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱(chēng)《工藝手冊(cè)》）表2.2.4～2.2.5，取φ40端面長(zhǎng)度余量均為2.0
車(chē)削加工余量為：
粗車(chē) 1.6mm
精車(chē) 1mm
2.4.5 φ24孔精度要求IT7參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)
《工藝手冊(cè)》）表2.3-8確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：φ24
2.4.6 外圓φ40Js6、φ40n6、φ40f7
毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求IT12表面粗糙度為Ra3.2,參照《工藝手冊(cè)》表2.3-10確定工序尺寸及余量為:
一次 粗車(chē)φ41
二次 精車(chē)φ40Js6、φ40n6、φ40f7
2.4.7 φ48a11的外圓柱面
毛坯為鑄件，且表面粗糙度為Ra3.2，參照《工藝手冊(cè)》表2.2.4～2.2.5確定工序尺寸及加工余量為：端面長(zhǎng)度余量為2.0mm
一次 粗車(chē)φ49
二次 精車(chē)φ48
2.4.8 φ26的退刀槽
粗車(chē)
2.4.9 M36外螺紋
一次 粗車(chē)φ37
二次 精車(chē)φ36
三次 車(chē)螺紋M36
2.5 確立切削用量及基本工時(shí)
工序一 粗車(chē)外圓φ40，粗車(chē)外圓φ48，鉆中心孔φ24
1.加工條件
工件材料：45，，硬度197～229HB,鑄造。
本工序選用CA6140，撥盤(pán)、頂尖裝夾，分三個(gè)工步：工步1為車(chē)外圓Ф40，工步2車(chē)Ф48外圓柱面，工步3為鉆Ф24孔。加工后表面粗糙度為Ra≤12.5μｍ。
(1) 工步1粗車(chē)端面
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于粗加工余量?jī)H為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=1.6mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，對(duì)于外圓端面L=R=42/2=390，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=390+2.1mm=392.1mm，故
tm=2.18min
(2) 工步2粗車(chē)Ф48
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于粗加工余量?jī)H為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=（45.2—42）/2mm=1.6mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，l=110mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=110+2.1mm=112.1mm，故
tm=0.63min
(3) 工步3鉆Ф24孔
1）選擇刀具
1.選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，Z5125A,粗鉆時(shí)，鉆頭采用雙頭刃磨法，查《切削》表2.1，2.2，后角，二重刃長(zhǎng)度,橫刀長(zhǎng),寬,棱帶長(zhǎng)度，，°，
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
1）鉆孔
查表11-266 ，,取
按機(jī)床選取
所以實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)
工序二 粗車(chē)端面，粗車(chē)螺紋外圓φ36
(1) 工步1粗車(chē)端面
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于粗加工余量?jī)H為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=1.6mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，對(duì)于外圓端面L=R=40/2=20，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故
tm=0.14min
(2) 工步2粗車(chē)Ф36
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于粗加工余量?jī)H為2mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=（42—38）/2mm=2mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，對(duì)于外圓端面L=R=42/2=20，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故
tm=0.14min
工序三 車(chē)退刀槽
工步1車(chē)3×1退刀槽
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于粗加工余量?jī)H為4mm，可在2次走刀內(nèi)切完，故
αp=（42—26）/4mm=4mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，l=3mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=3+2.1mm=5.1mm，故
tm=0.04min
工步2車(chē)2個(gè)3×0.5退刀槽
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于粗加工余量?jī)H為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=1.6mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，l=3mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=3+2.1mm=5.1mm，故
tm=0.04min
2 tm=0.08min
工步3車(chē)3×1.5退刀槽
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于粗加工余量?jī)H為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=1.6mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，l=3mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=3+2.1mm=5.1mm，故
tm=0.04min
工序四 精車(chē)端面，精車(chē)外圓φ40，滾花鍵齒，車(chē)螺紋M36
(1) 工步1精車(chē)端面
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于半精加工余量?jī)H為1mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=（38—36）/2mm=1mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，l=R=20mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故
tm=0.11min
則車(chē)削兩端面 2 tm=0.22min
(2) 工步2精車(chē)Ф40
1）選擇刀具
① 選擇外圓車(chē)刀。
② 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于車(chē)床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。
③ 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。
④ 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。
2）選擇切削用量
① 確定切削深度αp 由于半精加工余量?jī)H為1mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故
αp=（38—36）/2mm=1mm
② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6，在粗車(chē)45、表面粗糙度Ra=12.5μm時(shí)
f=0.25～0.40mm/r
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇
f=0.36mm/r
③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。
④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
(1—1)
式中=
故Vc=69.6m/min
n=492r/min
按CA6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。
最后決定的車(chē)削用量為
αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。
3）計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，l=370mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=370+2.1mm=372.1mm，故
tm=2.06min
工步3 銑花鍵
1. 加工條件
機(jī)床：X62W。
2. 切削用量
選取銑刀類(lèi)型及其參數(shù)：根據(jù)花鍵軸參數(shù)，選取高速鋼尖齒槽銑刀，其直徑D=40，銑刀厚度L=18，齒數(shù)Z=16。
選取每齒進(jìn)給量af：根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，加工性質(zhì)和銑削寬度
ae=（120-112）/2=4mm
按表選取每齒進(jìn)給量af=0.04mm/z
確定刀具耐久度T：按表18.2—14確定銑刀耐久度T=120min
選取切削速度V：根據(jù)表18.2—14選取切削速度V，按條件D=40；L=10—16；Z=16：T=120min和af=0.04mm/z，取V1=45m/min，有根據(jù)不同的加工條件進(jìn)行修正計(jì)算。
取Km=1.27，最后確定V=V1，KmV=45×1.27=57.15m/min。
確定銑床主軸轉(zhuǎn)速N
N=100V/πD=1000×57.15/π×100=181.91r/min
根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)，選定N=190 r/min
最后確定的切削速度為： V=π×100×190/1000=59 r/min
確定每分鐘進(jìn)給量Vf: Vf=Af×Z×N=0.04×18×190=136.8 mm/min。
根據(jù)X62W銑床說(shuō)明書(shū)，確定V
效驗(yàn)機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率：選取切削功率Pm=1.1kw
按公式Pm≤η×Pe，則 1.1≤0.85×7.5 所以滿(mǎn)足要求
計(jì)算縱向工作臺(tái)的工作行程長(zhǎng)度：L=L+L1+L2
花鍵長(zhǎng)度L=110mm,則L1=21mm，取L2=3mm，則L=110+21+3=430mm。
3. 切削工時(shí)
計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間：Tm=LN/Vf=134×10/118=11.3min。
工步4車(chē)螺紋
1、螺紋車(chē)刀材料的選擇
有高速鋼螺紋車(chē)刀（低速）
2計(jì)算基本工時(shí)
（1—2）
式中L=l+y+△，l=20mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故
tm=0.2min
工序5 銑鍵槽
1. 加工條件
機(jī)床：X62W。
2. 切削用量
選取銑刀類(lèi)型及其參數(shù)：根據(jù)鍵槽參數(shù)，選取高速鋼槽銑刀，其直徑D=12，齒數(shù)Z=16。
選取每齒進(jìn)給量af：根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，加工性質(zhì)和銑削寬度
ae=（120-112）/2=4mm
按表選取每齒進(jìn)給量af=0.04mm/z
確定刀具耐久度T：按表18.2—14確定銑刀耐久度T=120min
選取切削速度V：根據(jù)表18.2—14選取切削速度V，按條件D=12；L=10—16；Z=16：T=120min和af=0.04mm/z，取V1=45m/min，有根據(jù)不同的加工條件進(jìn)行修正計(jì)算。
取Km=1.27，最后確定V=V1，KmV=45×1.27=57.15m/min。
確定銑床主軸轉(zhuǎn)速N
N=100V/πD=1000×57.15/π×100=181.91r/min
根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)，選定N=190 r/min
最后確定的切削速度為： V=π×100×190/1000=59 r/min
確定每分鐘進(jìn)給量Vf: Vf=Af×Z×N=0.04×18×190=136.8 mm/min。
根據(jù)X62W銑床說(shuō)明書(shū)，確定V
效驗(yàn)機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率：選取切削功率Pm=1.1kw
按公式Pm≤η×Pe，則 1.1≤0.85×7.5 所以滿(mǎn)足要求
計(jì)算縱向工作臺(tái)的工作行程長(zhǎng)度：L=L+L1+L2
3個(gè)平鍵槽總長(zhǎng)度L=152mm,則L1=21mm，取L2=3mm，則L=152+21+3=176mm。
3. 切削工時(shí)
計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間：Tm=L/Vf=176/136.8=1.29min。
3夾具設(shè)計(jì)
3.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)、收集分析原始資料
3.1.1 加工工件的零件圖（見(jiàn)零件圖）
本夾具設(shè)計(jì)的是第5道工序銑鍵槽夾具。本工序加工要求如下：
保證工序圖所示尺寸鍵槽寬度12長(zhǎng)度70
3.1.2 分析原始資料
主要從以下幾方面分析：
① 工件的輪廓尺寸小，剛性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。工件在夾具上裝夾方便，且定位夾緊元件較好布置。
② 本工序所使用的機(jī)床為銑床，刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)刀具。
③ 本工序是在工件其他表面精加工后進(jìn)行加工的，所以工件獲得比較精確的定位基面。
④ 生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)。
所以應(yīng)在保證工件加工精度要求和適當(dāng)提高生產(chǎn)率的前提下，盡可能地簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，以縮短夾具設(shè)計(jì)與制造周期，降低設(shè)計(jì)與制造成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
3.2.1 根據(jù)六點(diǎn)定位規(guī)則確定工件的定位方式
由工序簡(jiǎn)圖可知，該工序限制了工件六個(gè)自由度。現(xiàn)根據(jù)加工要求來(lái)分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準(zhǔn)選擇的合理性。
為保證工序尺寸12、70，應(yīng)限制工件6個(gè)自由度。定位基準(zhǔn)為Φ40外圓。
為了保證相對(duì)K面的垂直度，需限制工件Y方向旋轉(zhuǎn)自由度，其定位基準(zhǔn)為外圓面。
由以上分析可知，根據(jù)工件加工要求分析工件應(yīng)限制的自由度、采用的定位基準(zhǔn)與工序簡(jiǎn)圖所限制的自由度、使用的定位基準(zhǔn)相同。
3.2.2 選擇定位元件，設(shè)計(jì)定位裝置
根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形式，確定定位元件的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)尺寸。
(1) 選擇定位元件
根據(jù)以上分析，本工序限制了工件6個(gè)自由度，定位基準(zhǔn)為外圓面。相應(yīng)夾具上的定位元件為在兩軸外圓選V型塊定位。
(2) 確定定位元件尺寸及配合偏差
V型塊的設(shè)計(jì)參照工件尺寸設(shè)計(jì)，具體尺寸詳見(jiàn)夾具零件圖。
3.2.3 確定工件的夾緊裝置
(1) 確定夾具類(lèi)型
由工序簡(jiǎn)圖可知，本工序所加工的鍵槽，寬度小，輪廓尺寸小及生產(chǎn)批量大等原因，銑削加工。
2設(shè)計(jì)夾緊裝置
本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的夾緊機(jī)構(gòu)如圖∶
圖示的夾緊機(jī)構(gòu),能產(chǎn)生的夾緊力F′可由下圖壓板受力分析圖求得。
F′= （2-4）
式中，—夾緊機(jī)構(gòu)效率,取=0.9 ;
F″—螺栓的許用夾緊力(N)
選取L1=L2，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》表3-8查得：當(dāng)螺桿螺紋公稱(chēng)直徑d=10mm時(shí)，F(xiàn)″=3570N
所以，F(xiàn)′=2F″=235700.9=6426KN
3.3 繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖
上述得到的夾具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)，按照相關(guān)資料繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。
3.3.1 擬訂夾具總裝圖的尺寸、公差與配合以及技術(shù)要求
這里包括夾具總圖的主要尺寸和技術(shù)要求。主要尺寸指決定夾具精度和使用的那些尺寸,主要技術(shù)條件通常是指夾具上某些表面的形位公差要求和其他一些特殊技術(shù)說(shuō)明。
3.3.2 繪制夾具總裝圖
步驟如下∶
① 根據(jù)工件在幾個(gè)視圖上的投影關(guān)系,分別畫(huà)出其輪廓線(xiàn)；
② 布置定位元件；
③ 布置夾緊機(jī)構(gòu)；
④ 安排聯(lián)接元件、設(shè)計(jì)夾具體、并完成夾具總裝圖；
① 標(biāo)注總圖尺寸、公差與配合、技術(shù)要求。
設(shè)計(jì)心得
經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的課程有了一定的復(fù)習(xí)，題目所給的零件是一個(gè)軸類(lèi)零件。它位于機(jī)器連接機(jī)構(gòu)中，主要起定位,連接作用，使需要定位的零件運(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φ24孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，M36外螺紋則是用于與安裝的螺紋外套連接。
這次課程設(shè)計(jì)是我們又一次理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合素質(zhì)大有用處。在機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)中，首先是對(duì)工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設(shè)備等，因此，工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。夾具的設(shè)計(jì)讓我對(duì)零件的裝夾定位有了更深的認(rèn)識(shí)和理解不再像以前那樣似是而非。
這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來(lái)，起到了穿針引線(xiàn)的作用，鞏固了所學(xué)知識(shí)的作用。
設(shè)計(jì)中還存在不少錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計(jì)習(xí)慣,鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用,思維從而提高設(shè)計(jì)實(shí)踐操作能力。在這次課程設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中可以加以彌補(bǔ)。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)最大的作用是，為緊接下來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)基礎(chǔ)，有了這一次的經(jīng)驗(yàn)，可以少犯一些錯(cuò)誤，少走一些彎路。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，在以后的學(xué)習(xí)中要多加注意。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 張琳娜.精度設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制基礎(chǔ)[M].2版.北京：中國(guó)計(jì)量出版社,2006.
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