A272F系列高速并條機(jī)一三排羅拉支架加工工藝設(shè)計(jì)[三維SW零件圖]

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言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課程后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)之前對所學(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。就我而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，從而更好的以積極向上的態(tài)度來對待工作能溶入到實(shí)踐中去。我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)目的是：1、學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工藝技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力，拓寬和深化學(xué)生的知識。2、學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工藝設(shè)計(jì)的一般程序.規(guī)范和方法。 3、學(xué)生正確使用技術(shù)資料.國家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊.圖冊等工具書。進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算.數(shù)據(jù)處理.編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。 4、學(xué)生今昔功能調(diào)查研究。面向?qū)嶋H。面向生產(chǎn)。向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度.工作作風(fēng)和工作方法。設(shè)計(jì)說明書- 2 -2第一章 課題簡介本課題的來源：xxxxx 有限公司，為“A272F 系列高速并條機(jī)一三排羅拉支架”加工工藝及工裝的設(shè)計(jì)。A272F 型系列高速并條機(jī)適應(yīng)于 75mm 以下的纖維的純紡與混紡，在紡紗工藝過程中，位于梳棉工序之后，梳棉纖維條通過本機(jī) 4 根羅拉不同轉(zhuǎn)速之差產(chǎn)生的牽伸力并合與牽伸，能夠提高纖維的條長片段均勻度、纖維的伸直度，使不同品質(zhì)纖維的混合更趨均勻，為獲得良好的細(xì)紗創(chuàng)造必要的條件。羅拉支架是并條機(jī)上的支撐羅拉部件，其加工表面較多，尺寸精度和相互位置精度比較高，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工難度大，生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)量 7200 件。本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括以下兩部分：1、羅拉支架上塊、前塊、后塊的加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，圖號分別為：178M4.2000.01、178M4.2000.02、178M4.2000.03。2、專用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)說明書- 3 -3第二章 零件的作用及工藝性分析 A272F 型系列高速并條機(jī)適應(yīng)于 75mm 以下的纖維的純紡與混紡，在紡紗工藝過程中，位于梳棉工序之后，梳棉纖維條通過本機(jī) 4 根羅拉不同轉(zhuǎn)速之差產(chǎn)生的牽伸力并合與牽伸，能夠提高纖維的條長片段均勻度、纖維的伸直度，使不同品質(zhì)纖維的混合更趨均勻，為獲得良好的細(xì)紗創(chuàng)造必要的條件。一三排羅拉支架是 A272F 型紡織機(jī)上的一個(gè)重要組成組合零件，它是由前塊、后塊、上塊組合的一個(gè)組合件。它位于傳動軸的下方，主要作用是支撐羅拉，并且保證羅拉做旋轉(zhuǎn)且無跳動的圓周運(yùn)動。 一三排羅拉支架中 25 用于安裝羅拉與另一端羅拉支架相聯(lián)結(jié)的孔，我們把它們分別進(jìn)行分析：2.1 零件工藝性分析一、前塊的工藝性分析一、前塊的工藝性分析2.1 前塊零件圖一三排羅拉支架前塊（零件圖如圖 2.1 所示）位于組合件的最上方，要加工設(shè)計(jì)說明書- 4 -4的有：刨其表面達(dá)到粗糙度要求。銑 寬 3mm、深 2.5mm 的槽，銑 寬 14mm 深10mm 的哈呋槽，锪 11 深 5mm 的孔、14 深 16mm 的孔，攻 M6-7H 的螺紋，鉆R5 的通孔及 2-5 的孔，定位和加緊下面會詳細(xì)介紹。二、后塊的工藝性分析二、后塊的工藝性分析 一三排羅拉支架一方面要與前塊相連，一方面與紡織機(jī)上板固定，因此，后塊作為組合零件中相當(dāng)關(guān)鍵的零件之一。2.2 后塊零件圖先以下面為基準(zhǔn) 164 與 45.5，加工的有：13、2-5 的孔以及 2-M3-6H 的螺紋孔，保證尺寸 164.6 與 45.5 相垂直。以寬度 68.6 為基準(zhǔn)，要加工的有：寬49.5mm 高 2mm 的燕尾槽，2-M8-6H 的螺紋，2-12 的通孔及 2-5 的通孔保證尺寸 164.6 與 68.6 相垂直。三、上塊的工藝性分析三、上塊的工藝性分析由于上塊要與連桿、壓力棒相連，一方面要與前、后塊相連，以下面 119.9與 35.3 成 30 度的夾角，此零件要加工的面：銑哈呋面，鉆 2-7 的沉孔 11 深8mm 的孔，5 的通孔，攻 M6-7H 的螺紋孔以及 12 的通孔，銑寬 3mm 深2mm 的凸槽。設(shè)計(jì)說明書- 5 -52.3 上塊零件圖四、四、 組合件的分析組合件的分析設(shè)計(jì)說明書- 6 -62.4 組合部件圖此組合件由前、后、上塊組合的，25 為支撐羅拉的孔，由于此孔在兩個(gè)零件上，如果單獨(dú)加工，較困難，精度無法保證，因此，此組合件上的 2-25、12 都在組合以后加工的，能更好的保證精度要求而且加工方便。組合加工的有：2-25、12 的通孔，37、26 軸承座沉孔，及 32.5 寬 4mm 的內(nèi)割槽。 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.2.1 確定毛坯類型 由于一三排羅拉支架組合件結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，它材料是球墨鑄鐵 QT700，主要是用來支撐羅拉，在工作過程中不會承受交變載荷及沖擊載荷，能保證零件工作可靠，零件的年產(chǎn)量已達(dá) 7200，為批量生產(chǎn)水平且零件輪廓尺寸不大 。設(shè)計(jì)說明書- 7 -72.2.2 基準(zhǔn)面選擇 基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，甚者造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇原則：即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要相當(dāng)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對于本零件來說，如拿后塊來說，因?yàn)榱慵娑家庸づ?，論粗基?zhǔn)選擇選擇哪個(gè)面作基準(zhǔn)都可以，但是考慮到后塊底面要與紡織機(jī)上板連接，要求精度比較高，則應(yīng)選上面作為粗基準(zhǔn)，利用六點(diǎn)定位原理，上面為基準(zhǔn)可以約束 Y、X 旋轉(zhuǎn)、X 方向的平移。在用另一側(cè)面做為基準(zhǔn)，就可以約束零件，達(dá)到完全約束。（2）精基準(zhǔn)面的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，在這里就不重復(fù)了。2.2.3 工藝路線的擬定 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)已確定為大批量的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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。 工藝路線方案一1）后塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 刨寬 50H7，高 2-0.545 度的燕尾槽。設(shè)計(jì)說明書- 8 -8 磨燕尾槽。 鉆 12 的通孔，M8 的螺紋底孔 6.5，锪 18 沉孔鉸 2-5的孔，攻 M8-6H 的螺紋。 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽。 鉆 2-5H7 深 8mm 的孔攻 2-M3-6H、M12 的螺紋。 鉆 1.5H11 深 4mm 的孔，鉆 25、12 的半圓孔。2）前塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 鉆 9、5 的孔及沉孔 14 深 16mm、鉸 5 的孔。 鉆 5 的孔，锪 14 的沉孔，攻 M4-7H、M6-7H 螺紋。 鉆 5 的孔，锪 14 的沉孔，攻 M4-7H 的螺紋。 鉆 7 的通孔，銑寬 14 深 10 的凹槽。 鉆 25、12 的半圓孔。3）上塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 銑哈呋面，銑寬 15mm 深 18.5mm 的槽。 磨哈呋面。 銑與頂面成 30 度的斜面。 磨與頂面成 30 度的斜面。 鉆 2-7、5 的孔，鉸 5 的孔，锪 11 深 8mm 的沉孔，攻 M6-7H 的螺紋。 鉆 2、1.5 的通孔，鉆 5D8 的孔，鉆 25 的半圓孔。 攻 M6-6H 的螺紋。4）組合件工藝方案： 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面。設(shè)計(jì)說明書- 9 -9 鉆 5 的孔，鉸 5 的孔。 擴(kuò) 29、36、37 的軸承座孔。 半精鏜、精鏜 14、30 的孔。 車 23.5 的內(nèi)割槽。 工藝路線方案二1）后塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 刨寬 50H7，高 2-0.545 度的燕尾槽。 磨燕尾槽。 鉆 12 的通孔，M8 的螺紋底孔 6.5，锪 18 沉孔鉸 2-5的孔，攻 M8-6H 的螺紋。 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽。 鉆 2-5H7 深 8mm 的孔攻 2-M3-6H、M12 的螺紋。 鉆 1.5H11 深 4mm 的孔。2）前塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 鉆 9、5 的孔及沉孔 14 深 16mm、鉸 5 的孔。 鉆 5 的孔，锪 14 的沉孔，攻 M4-7H、M6-7H 螺紋。 鉆 5 的孔，锪 14 的沉孔，攻 M4-7H 的螺紋。 鉆 7 的通孔，銑寬 14 深 10 的凹槽。3）上塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 銑哈呋面，銑寬 15mm 深 18.5mm 的槽。 磨哈呋面。設(shè)計(jì)說明書- 10 -10 銑與頂面成 30 度的斜面。 磨與頂面成 30 度的斜面。 鉆 2-7、5 的孔，鉸 5 的孔，锪 11 深 8mm 的沉孔，攻 M6-7H 的螺紋。 鉆 2、1.5 的通孔，鉆 5D8 的孔。 攻 M6-6H 的螺紋。4）組合件工藝方案 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面。 鉆 5 的孔，鉸 5 的孔。 鉆鉸 2-25、12 的孔。 擴(kuò) 29、36、37 的軸承座孔。 半精鏜、精鏜 14、30 的孔。 車 23.5 的內(nèi)割槽。上述兩種工藝方案特點(diǎn)在于：方案一是在兩個(gè)零件未組合之前就加工 2-25、12 的通孔。而方案二是在組合以后加工 2-25、12 通孔，兩相比較的話可以看出：25 為支撐羅拉，精密度非常高的一個(gè)孔，如果要是在未組合之前就加工的話，必須需要較高精度的夾具及機(jī)床，還要有高水平工人進(jìn)行操作，經(jīng)濟(jì)性差，往往有一點(diǎn)錯(cuò)誤，精度就無法保證。而第二種加工就禰補(bǔ)了第一種加工的不足，組合起來用普通的機(jī)床就可以了，操作簡單方便，經(jīng)濟(jì)性好。因此，決定將第二種方案作為加工工藝方案。因此，其加工工藝方案確定為：1）后塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 刨寬 50H7，高 2-0.545 度的燕尾槽。 磨燕尾槽。 鉆 12 的通孔，M8 的螺紋底孔 6.5，锪 18 沉孔鉸 2-5的孔，攻 M8-6H 的螺紋。設(shè)計(jì)說明書- 11 -11 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽。 鉆 2-5H7 深 8mm 的孔攻 2-M3-6H、M12 的螺紋。 鉆 1.5H11 深 4mm 的孔。2）前塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 鉆 9、5 的孔及沉孔 14 深 16mm、鉸 5 的孔。 鉆 5 的孔，锪 14 的沉孔，攻 M4-7H、M6-7H 螺紋。 鉆 5 的孔，锪 14 的沉孔，攻 M4-7H 的螺紋。 鉆 7 的通孔，銑寬 14 深 10 的凹槽。3）上塊工藝方案： 刨六面。 磨六面。 銑哈呋面，銑寬 15mm 深 18.5mm 的槽。 磨哈呋面。 銑與頂面成 30 度的斜面。 磨與頂面成 30 度的斜面。 鉆 2-7、5 的孔，鉸 5 的孔，锪 11 深 8mm 的沉孔，攻 M6-7H 的螺紋。 鉆 2、1.5 的通孔，鉆 5D8 的孔。 攻 M6-6H 的螺紋。4）組合件工藝方案 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面。 鉆 5 的孔，鉸 5 的孔。 鉆鉸 2-25、12 的孔。 擴(kuò) 29、36、37 的軸承座孔。 半精鏜、精鏜 14、30 的孔。設(shè)計(jì)說明書- 12 -12 車 23.5 的內(nèi)割槽。2.2.4 余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定一三排羅拉支架組合零件材料為 QT700，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。（1）刨六面其加工長度為 137.1mm，要求下表面粗糙度為 0.8um，上表面粗糙度為 1.6 um，因?yàn)榇峙倌苓_(dá)到的精度要求為 52.5 um，很顯然達(dá)不到要求的精度。由于下一道工序是磨，查得精磨為 50.32 um，能達(dá)到精度要求，所以采用粗刨，此時(shí)加工余量 2Z=3.2mm，以達(dá)到加工要求。（2）磨六面 查機(jī)械制造工藝手冊確定工序尺寸及加工余量精磨達(dá)到的精度要求是50.32 um，所以采用精磨：2Z=0.8，公差為-0.05mm。（3）銑槽銑削公稱余量 Z=2.5mm。由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此，所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之間。本設(shè)計(jì)中組合零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工。因此在計(jì)算過程中，應(yīng)以調(diào)整法加工方式確定。2.2.5 確定切削用量工序：刨六面。本工序用計(jì)算法來確定切削用量。設(shè)計(jì)說明書- 13 -131、加工條件： 加工要求：粗、精刨前塊六面。 機(jī)床：牛頭刨床。 刀具材料：YG8。2、計(jì)算切削用量（1）粗刨六面。1）已知毛坯長度方向加工余量為 3mm，最大加工余為 5mm，考慮到要進(jìn)行精刨，精磨。必須六有一部分余量。則最大在此工序上加工余量為 3.2mm，分兩次加工。2）進(jìn)給量 f，根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝手冊 （表 14-19） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為30mm45mm 時(shí) ap8 則進(jìn)給量 f=(3.02.4)按牛頭刨床說明書取: f=2.67mm/r3)計(jì)算切削速度 按金屬機(jī)械加工工藝手冊 ，切削速度計(jì)算公式為： v=162/t0.2ap0.1f0.4 式中：T耐用度 Ap切削深度F進(jìn)給量 其中：ap=1.5 f=2.67 t=60 則： v=162/600.21.50.12.670.4=46.48(m/min)按機(jī)床說明書與 46.4 相接近的轉(zhuǎn)速為 45r/min 及 49.5,現(xiàn)選用 45r/min。如果選用 49.5 則刀具容易受熱磨損太大。則選?。?v=45r/min工序 磨六面 1、加工條件： 加工要求：末流面達(dá)到精度要求 0.8um。設(shè)計(jì)說明書- 14 -14 磨輪材料：黑色碳化硅，寬 50mm，見機(jī)械制造工藝手冊 （表10-231） 。 機(jī)床：平面磨床（M7130） 用磨輪圓周精度精磨削深度進(jìn)給量公式： st=3.46k1k2k3/sBv查機(jī)械制造工藝手冊得：sB=1225 毫米/行程 取：sB =25。 工件運(yùn)動速度 V=12m/min 則單行程進(jìn)給量：Z=0.019mm 查修正系數(shù)：k1=1.04 k2=1.0 k3=0.62 則：st=3.46k1k2k3/sBv=3.461.041.00.62/2512 =0.0114(mm)查工藝手冊進(jìn)給量應(yīng)該?。簊t =0.012(mm)工序 鉆孔。由于此組合零件中鉆孔的比較多，為了便于查找我就在這里一一列出。此零件中需要鉆的孔有：1.5、2、4、4.5、5、7、9、11、12、14、25 。（1）查機(jī)械制造工藝手冊鉆 1.5 的孔和 2 的孔一樣，工件材料：QT700 則進(jìn)給量： S=0.050.07 毫米/轉(zhuǎn) 取：S=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W18CR4V切削速度的計(jì)算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則: V=14.21.50.25600.1250.060.55=48.9(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇:V=400r/min(2)查機(jī)械制造工藝手冊鉆 4.5 的孔和 5 的孔一樣，工件材料：QT700 則進(jìn)給量：設(shè)計(jì)說明書- 15 -15 S=0.050.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W18CR4V切削速度的計(jì)算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則： V=14.24.50.25 600.1250.060.55=39.8(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇：V=400r/min(3)查機(jī)械制造工藝手冊鉆 12 的孔，工件材料：QT700 則進(jìn)給量： S=0.050.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W18CR4V切削速度的計(jì)算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則: V=14.2140.25 600.1250.060.55=24.4(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇：V=280r/min(4)查機(jī)械制造工藝手冊鉆 14 的孔，工件材料：QT700 則進(jìn)給量： S=0.050.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W18CR4V切削速度的計(jì)算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則： V=14.2140.25 600.1250.060.55=16.8(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇：V=280r/min(5)查機(jī)械制造工藝手冊鉆 25 的孔，工件材料：QT700 則進(jìn)給量：設(shè)計(jì)說明書- 16 -16 S=0.050.07 毫米/轉(zhuǎn) ?。篠=0.06 毫米/轉(zhuǎn)選用刀具材料：W18CR4V切削速度的計(jì)算公式： V=14.2D0.25/T0.125S0.55（m/min）查得：T=60 mm S=0.06mm/n 則： V=14.2250.25600.1250.060.55=12.4(m/min)主軸轉(zhuǎn)速選擇:V=280r/min為清楚表達(dá)，以下為鉆孔切削用量表:表表 一一 鉆孔切削用量表鉆孔切削用量表直徑(D)主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 切削速度(m/min)進(jìn)給量 mm切削深度 mm2400 48.90.120.2440039.80.10.244.556039.80.120.2556035.20.190.3737532.80.250.35937532.50.30.251228024.40.20.21428016.81.00.062528012.42.00.02(6) 鉸孔。在此零件中加工多處 4、5 的孔，我就把這兩種列出來。鉸 5 的孔為，查機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-8） ，鉸 5 的孔用于手鉸，進(jìn)給量為 0.6mm/n,即：S=0.6 mm/n。查機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-84） ，T=0.05mm, 則： 切削速度： V=17.2 （m/min）（7）锪孔。設(shè)計(jì)說明書- 17 -17锪 18、14、11，組合零件中锪孔全部為平頭锪鉆，查機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-90） 。锪 18 的孔，工件材料：QT700，進(jìn)給量 S 查得： S=0.100.15(mm) ?。篠=0.12(mm)不加冷卻液的切削速度： V=1225(m/min) 取：V=16.8mm/min。 锪 14，進(jìn)給量 S=0.10.15(mm) 取：S=0.10(mm)不加冷卻液的切削速度： V=20(m/min)（8）攻絲。 攻絲在組合件中也比較多。在這里都列為一塊， 攻絲 M6-7H：查機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-157） 。選用螺紋絲錐高速鋼： W18CR4V 切削速度計(jì)算公式： V=CVDx/TmSy其中工件材料為 QT700，切削系數(shù) CV，當(dāng)直徑 D10 時(shí)； CV=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。當(dāng)直徑 D10 時(shí)； CV=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。在（表 10-167）中查得螺紋直徑為 8 時(shí)，切削速度 V=9.8(m/min)把 M6、M8、M12，代入公式得： 9.8=CVDx/TmSy=0.8380.78/600.5S0.5則可以求出進(jìn)給量 S=0.6mm)攻絲 M12-7H：查機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-157） 。選用螺紋絲錐高速鋼： W18CR4V 切削速度計(jì)算公式： V=CVDx/TmSy其中工件材料為 QT700，切削系數(shù) CV，當(dāng)直徑 D10 時(shí)； CV=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。當(dāng)直徑 D10 時(shí)； CV=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。設(shè)計(jì)說明書- 18 -18在（表 10-167）中查得螺紋直徑為 6 時(shí)，切削速度 V=12.1(m/min)把 M6、M8、M12，代入公式得： 12.1=CVDx/TmSy=0.8380.78/600.5S0.5則可以求出進(jìn)給量 S=0.4(mm)攻絲 M47H：查機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-157） 。選用螺紋絲錐高速鋼： W18CR4V 切削速度計(jì)算公式： V=CVDx/TmSy其中工件材料為 QT700，切削系數(shù) CV，當(dāng)直徑 D10 時(shí)； CV=0.83，X=2.3，Y=0.5，m=0.5。當(dāng)直徑 D10 時(shí)； CV=27.6，X=0.78，Y=0.5，m=0.5。在（表 10-167）中查得螺紋直徑為 6 時(shí)，切削速度 V=10.2in)把 M6、M8、M12，代入公式得： 10.2Dx/TmSy=0.8380.78/600.5S0.5則可以求出進(jìn)給量 S=0.5mm)通過查表計(jì)算，可求出其他的切削用量，如表二所示：表二表二 攻螺紋切削用量表攻螺紋切削用量表螺紋直徑切削(m/min) 進(jìn)給量(mm) 切削深(mm)M410.20.50.2M610.40.60.3M89.80.50.2M1212.10.40.1 還有一部分螺紋為手工攻絲，如：N3、M2，在此就不多說明了。工序 銑。（1）銑平面，工件材料為 QT700，刀具選用的是圓盤銑刀，圓盤銑刀在平面比較寬的時(shí)候用鑲齒刀。對于一般相對窄的平面用整體直齒。因?yàn)楸玖慵叽巛^小，設(shè)計(jì)說明書- 19 -19所以選用整體直齒。查機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-106） 。切削速度公式： V=75.5D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1(m/min) 其中：T：刀具耐磨度t：切削深度D：銑刀直徑B：銑削寬度Z：每齒進(jìn)給量刀具材料：YG8，查（表 10-1080，得銑刀每齒進(jìn)給量 S=0.50.64mm?。篠=0.6mm切削深度:t=3mm銑刀耐磨度: T=90min， 直徑 D=50mm， B=20mm ， S =0.6mm，Z=6。則公式：V=75.5D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1=75.5500.2/900.1530.50.60.4200.160.1324.78(m/min)根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-109） ，選取 V=335(m/min)（2）銑槽。用高速三面刃圓盤銑刀：W18CR4V刀具磨損量為 T=60，齒數(shù) Z=30，銑刀切削深度 t=5。切削速度公式： V=31.4D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1(m/min)可以查出： V=32(m/min)則：32=31.4D0.2/T0.15t0.5S0.4B0.1Z0.1= 31.4600.2/50.1550.5S0.430.1300.1求得： 設(shè)計(jì)說明書- 20 -20 S0.236(m/min)根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊?。篠=0.25(m/min)工序 車內(nèi)割槽。 計(jì)算切削速度公式，按機(jī)械制造工藝手冊 （表 10-1）切削速度公式： V=CV/TmApXvfyK其中：CV=242， （表 10-4）查 T=1.52.0， 取 T=1.8mm， （表 10-8）中可以查出進(jìn)給量 f=0.40.5， ?。篺=0.45mm/N， 切削深度 Ap=3mm修正系數(shù)：K=1.04求得：V=CV/TmApXvfyK= 242/1.80.230.150.450.351.04=53.8(m/min)已知內(nèi)割槽直徑 D=32.5mm確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=1000V/D=100053.8/3.1432.5527(r/min)按機(jī)床說明書與 527527r/min 相接近的轉(zhuǎn)速有 615r/min 和 405r/min，轉(zhuǎn)速太大，工件容易發(fā)熱，則我們選用 405r/min 作為轉(zhuǎn)速。即： V=405（r/min）再反上去可以算出切削速度 V=48.2(m/min) 設(shè)計(jì)說明書- 21 -21第三章 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。一、問題的提出一、問題的提出經(jīng)過考慮，決定設(shè)計(jì)鉆 2-25 孔的一套專用夾具，25 孔用來支撐羅拉，它是羅拉支架的重要組成部分，一定要保證它的精度，且它又在兩個(gè)零件上。如果不使用專用夾具加工，給生產(chǎn)帶來困難，而且精度也無法保證。第二套夾具是鉆7、沉孔 2-11 的孔。因?yàn)樗麄兯诘奈恢迷谂c底面成 600的面上，不容易加工。為了提高生產(chǎn)率，我決定設(shè)計(jì)這兩種專用夾具。225 鉆削夾具設(shè)計(jì)鉆削夾具設(shè)計(jì) 1、定位元件的選擇、定位元件的選擇設(shè)計(jì)說明書- 22 -22圖 3.1 2-25 鉆削工序圖 因?yàn)?25 及與底面成 600的面上的孔要在組合以后才能加工，所以要選把零件組合。經(jīng)過仔細(xì)觀察可以看到后塊底面有一個(gè)燕尾槽，我們能夠用它定位的話，就可以約束五個(gè)自由度，再用另一端面定位，就很容易達(dá)到完全定位。2、夾緊裝置的設(shè)計(jì)、夾緊裝置的設(shè)計(jì) 夾緊裝置在夾具上是很重要的組成部分，由于在加工 25 的孔時(shí)，有扭力，使工件移動，使加工不準(zhǔn)確，所以必須有夾緊裝置。金屬切削機(jī)床夾具的夾緊裝置類型多樣，要想提高加工效率，就應(yīng)該合理選用對應(yīng)的加緊機(jī)構(gòu)，如手動、氣動、液壓或機(jī)械傳動夾緊。由于此零件上方要放置一鉆套，如果采用氣動或機(jī)動的話，就會使加工距離過大，且費(fèi)時(shí)。故還是選擇人工夾緊。經(jīng)濟(jì)性好，效率高。由于此零件需要定向夾緊。仔細(xì)考慮后，定向壓塊壓緊螺釘壓緊最適合加工此零件，決定選用定向壓塊壓緊螺釘壓緊結(jié)構(gòu)。由于此工序是在加工加工表面之后進(jìn)行的，表面有一定的精度要求，要保證其精度要求，就要在定向壓塊壓緊裝置前端加上一頂塊。頂塊材料選用銅。其結(jié)構(gòu)如下圖：設(shè)計(jì)說明書- 23 -233、切削力及夾緊力計(jì)算、切削力及夾緊力計(jì)算如圖：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 （表 10-64） ，查得鉆孔的扭矩和動力公式為： P=43.4DS0.8公斤力 M=21.4D2S0.8公斤力毫米其中：D：切削直徑 S：進(jìn)給量已知選用刀具材料：W18CR4V ， D= 25mm， 進(jìn)給量 S=2.0mm代入公式可以計(jì)算出： P=43.4DS0.8=43.42520.8=1890（N） M=21.4D2S0.8=21.425220.8=931.5(N/mm)既然算出來扭矩和動力，下一步要算出夾緊力。我們用定向壓塊壓緊螺釘壓緊裝置。所給的夾緊扭矩公式： M=Qrtg(+)+f1(kgf.mm)公式中： M ：夾在螺旋夾緊機(jī)構(gòu)上的夾緊扭矩Q：夾緊力設(shè)計(jì)說明書- 24 -24r：螺紋的平均半徑：螺紋升角 tan=np/2r：螺紋摩擦角 tan=f,一般 f=0.178, 則 =100f1：支承表面的摩擦系數(shù)，一般 f=0.150.3：支承表面摩擦力矩的計(jì)算力臂，隨支承表面的形式而改變，其表按金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 3-22 查。先預(yù)選用 M20 的螺紋，查得：螺紋的平均半徑 r 為 9.19，螺紋螺距 P 為2.5，螺紋升角 為 2029， 為 1/3D0 ，f=0.2。 則可以計(jì)算扭矩： M=Qrtg(+)+f1= Qrtg(+)+f1=18909.19tg(2029，+100) +30.2 =5144（N）可以選擇 M20 的螺紋做為夾緊裝置的夾緊結(jié)構(gòu)。4、定位誤差分析、定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是后塊燕尾槽，該定位槽尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時(shí)的尺寸與公差相同。 （2）計(jì)算 25 孔的中心線與端面平行度誤差。 燕尾槽的尺寸為 50，公差為正負(fù) 0.012。由于在制造夾具時(shí)燕尾槽不可能達(dá)到完全要求，需要有一定的偏差，但保證在公差范圍就可以了，燕尾槽的支撐塊公差尺寸為正負(fù) 0.015，則： Bbax=0.012-（-0.015）=0.017即最大側(cè)隙能滿足零件的精度要求。5、夾具設(shè)計(jì)及操作說明、夾具設(shè)計(jì)及操作說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。本工序?yàn)榇旨庸?，切削力較大，為了夾緊工件，就需要足夠的夾緊力。選把工件的燕尾槽扣緊夾具中的頂塊，本夾具設(shè)計(jì)有兩個(gè)螺紋頂塊，加工時(shí)要旋檸兩個(gè)螺紋夾緊工件。設(shè)計(jì)說明書- 25 -256、夾具的三視圖：（附零件圖）圖 3.2 225 鉆削夾具總裝圖附夾具裝配圖及夾具零件圖。鉆鉆 7、沉孔、沉孔 2-11 鉆削夾具設(shè)計(jì)鉆削夾具設(shè)計(jì)本工序?yàn)殂@ 7、沉孔 2-11 孔，由于此加工在斜面上，斜面又在與上面成60 度的斜角上，如果沒有專用夾具的話，加工過程中容易出現(xiàn)移動，把鉆頭弄斷，甚者工件報(bào)廢。因此，要有專用夾具，由于這幾個(gè)孔也是在組合以后加工的，仔細(xì)觀察后，很容易發(fā)現(xiàn)在后塊中有一燕尾槽，如果用這燕尾槽定位的話就可以約束五個(gè)自由度，再用一側(cè)面定位就達(dá)到完全定位。和上一夾具一樣制造一個(gè)和地面有斜 60 度的斜面。其三視圖如下圖：設(shè)計(jì)說明書- 26 -26 計(jì)算和上面一樣：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 10-64，查得鉆孔的扭矩和動力公式為： P=43.4DS0.8公斤力 M=21.4D2S0.8公斤力毫米其中：D：切削直徑 S：進(jìn)給量已知選用刀具材料：W18CR4V ， D=11mm， 進(jìn)給量 S=0.2mm代入公式可以計(jì)算出： P=43.4DS0.8=43.41120.8=346（N） M=21.4D2S0.8=21.41120.20.8=1876(N/mm)既然算出來扭矩和動力，下一步要算出夾緊力。夾緊力方向如圖：設(shè)計(jì)說明書- 27 -27我們用定向壓塊壓緊螺釘壓緊裝置。所給的夾緊扭矩公式： M=Qrtg(+)+f1(kgf.mm)公式中： M ：夾在螺旋夾緊機(jī)構(gòu)上的夾緊扭矩Q：夾緊力r：螺紋的平均半徑：螺紋升角 tan=np/2r：螺紋摩擦角 tan=f,一般 f=0.178, 則=100f1：支承表面的摩擦系數(shù)，一般 f=0.150.3：支承表面摩擦力矩的計(jì)算力臂，隨支承表面的形式而改變，其表按金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表 3-22 查。先預(yù)選用 M20 的螺紋，查得：螺紋的平均半徑 r為 9.19，螺紋螺距 P 為 2.5，螺紋升角 為 2029， 為 1/3D0 ，f=0.2。 則可以計(jì)算扭矩： M=Qrtg(+)+f1= Qrtg(+)+f1=18909.19tg(2029，+100) +30.2 =5144（N）可以選擇 M20 的螺紋做為夾緊裝置的夾緊結(jié)構(gòu)。三視圖如下：設(shè)計(jì)說明書- 28 -28圖圖 3.3 鉆 7、沉孔 2-11 鉆削夾具總裝圖設(shè)計(jì)說明書- 29 -29參考文獻(xiàn)1趙如福主編， 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 ，上?？萍技夹g(shù)出版社，1990。2王紹俊主編， 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊 ，機(jī)械工業(yè)出版社，1985。3東北重型機(jī)械學(xué)院等編， 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 ，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998。4上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編， 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 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