定位銷加工工藝及銑8和10斜面的夾具設計

定位銷加工工藝及銑8和10斜面的夾具設計,定位,加工,工藝,以及,10,斜面,夾具,設計 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共2 頁 產品名稱 定位銷 零（部）件名稱 定位銷 第 1頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 5 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X62W 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 銑尺寸為8和10的對稱斜面 X62W，銑刀、游標卡尺、專用夾具 500 94.2 0.2 1.5 1 0.745 2 3 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產品型號 零（部）件圖號 定位銷 第 1頁 產品名稱 定位銷 零（部）件名稱 定位銷 共 1 頁 材料牌號 45 毛坯種類 模鍛件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 備料 鑄造 鑄造 一 鑄造爐 熱處理 時效處理 鑄造 一 01 車 夾住毛坯，伸出長度大于等于55mm，光端面，打中心孔； 機加工 二 CA6140 硬質合金車刀、游標卡尺、專用夾具 02 車 粗車長度10mm的錐度，粗車φ16g6的外圓，粗車3×0.5外溝槽 機加工 二 CA6140 硬質合金車刀、游標卡尺、專用夾具 03 車 半精車底面，長度10mm的錐度，半精車φ16g6的外圓，半精車精度1.6μm的溝槽面 機加工 二 CA6140 硬質合金車刀、游標卡尺、專用夾具 04 車 精車底面及精度1.6μm的溝槽面 機加工 二 CA6140 硬質合金車刀、游標卡尺、專用夾具 05 磨 上磨床，精磨長度為10mm的錐度，磨φ16g6外圓 機加工 二 M120磨床 磨具、游標卡尺、專用夾具 06 銑 銑尺寸為8和10的對稱斜面 機加工 二 X62W 銑刀、游標卡尺、專用夾具 07 車 車另一端端面，取總長61mm 機加工 二 Z525 麻花鉆、游標卡尺，專用夾具 08 鉆 鉆孔 機加工 二 Z525 麻花鉆、游標卡尺，專用夾具 09 鉸 精鉸φ10H11內孔 機加工 二 Z525 麻花鉆、游標卡尺，專用夾具 10 銑 粗銑距中心18mm的平面、25°斜面及R8.5的外圓面 機加工 二 X62W 麻花鉆、游標卡尺，專用夾具 11 銑 半精銑25°的斜面 機加工 二 X62W 端面銑刀、游標卡尺、專用夾具 12 銑 精銑25°的斜面 機加工 二 X62W 端面銑刀、游標卡尺、專用夾具 13 終檢 終檢 14 入庫 入庫 編制 （日期） 審核 （日期） 會簽 （日期） 處 數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 目 錄 一．序言 3 二．零件的分析 3 （一）零件的作用 3 （二）零件的工藝分析 4 三．機械加工工藝規(guī)程制定 5 （一）確定毛坯的制造形式 5 選擇定位基準 5 （三）選擇加工方法 5 （四）制定工藝路線 6 （五）確定加工余量及毛坯尺寸 6 （六）工序設計 7 （七）確定加工用量及基本時間 10 四．專用夾具設計 19 五．課程設計心得體會 23 參 考 文 獻 24 致謝 25  一．序言 機械制造工藝學課程設計是在我們學習了大學的技術基礎課和大專部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行課程設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的學習生活中占有十分重要的地位。 我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次 適應性的訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問的能力，為 今后參加祖國的現(xiàn)代化建設做出一些貢獻。 由于能力有限，設計上有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 二．零件的分析 （一）零件的作用 題目所給的零件是定位銷，定位銷的主要作用是用來固定零件之間的相對位置，起定位作用，也可以用于軸與轂的連接，定位銷傳遞的載荷不大，還可以為安全裝置中的過載尖端元件。 （二）零件的工藝分析 定位銷的加工要求表面光滑些好，硬度不用太高的，空的精度要求高一些，從5-5零件圖上可以看出：該零件表面粗糙度要求較高，表面粗糙度最高的是Φ16g6的圓柱表面，達到0.8Ra 。從圖中的行為標注可以看出定位銷的底部錐度允許圓跳動范圍為0.02，A基準。 三．機械加工工藝規(guī)程制定 （一）確定毛坯的制造形式 由零件的工作狀況及功能可知，銷所起固定的作用，所以要求銷有較高的的強度和（二）抗沖擊能力。該零件所選的材料為45號鋼，模鍛 選擇定位基準 定位基準就是工件上直接與機床或夾具的定位元件相接觸的點線面?；鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一?；孢x擇的正確，合理，可以保證加工質量，提高生產效率，否則，就會使加工工藝路線問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，試生產無法進行。 1粗基準的選擇 由5-5零件圖可知，該定位銷的定位基準為不規(guī)則的上表面，以上面凸臺為粗加工基準，加工16g6的圓柱表面和圓柱下端角度10° 的錐度，以及3×0.5的外溝槽。 2精基準的選擇 精基準的選擇主要應該考慮基準重合問題，當設計基準與工序基準不重合時應該進行尺寸換算，對于定位銷而言可根據(jù)基準統(tǒng)一原則，采用“兩面一孔”的方法加工。所以該零件的精加工基準為上表面與底面，即用兩頂尖加工。 （三）選擇加工方法 平面的加工方法有很多種，如：車、刨、銑、磨、拉等φ16g6 圓柱面的表面粗糙度達到 Ra0.8μm ，經(jīng)查表得經(jīng)濟精度IT6—IT9，尺寸精度為16所以必須選擇車床進行，先由車床進行粗車——半精車+——精車，再選擇磨床，進行精磨，表1.4-6《機械制造工藝設計簡明手冊》 對于表面粗糙度為Ra3.2μm的底面， 加工方法應在車床上進行粗車—半精車—精車。φ16圓柱下的角度為10的圓錐，圓跳動應選擇精加工，精車—磨。 內孔的加工方法有鉆、擴、鏜等，該零件圖中的φ10H11內孔的加工方法應先鉆，由于要求大批量生產，所以應選擇鉆—鉸，查表得該孔的經(jīng)濟精度為IT11~IT13，極限偏差為±0.2。 （四）制定工藝路線 工序1：夾住毛坯，伸出長度大于等于55mm，光端面，打中心孔； 2.粗車長度10mm的錐度，粗車φ16g6的外圓，粗車3×0.5外溝槽 3： 半精車底面，長度10mm的錐度，半精車φ16g6的外圓，半精車精度1.6μm的溝槽面 4：精車底面及精度1.6μm的溝槽面 5 :上磨床，精磨長度為10mm的錐度，磨φ16g6外圓 6：精銑角度為10的對稱斜面 7；光另一端端面，取總長61mm 8：鉆孔 9：精鉸φ10H11內孔 10： 粗銑距中心18mm的平面、25°斜面及R8.5的外圓面 11：半精銑25°的斜面 12：精銑25°的斜面 13：鉗工去毛刺 14：終檢 （五）確定加工余量及毛坯尺寸 5.1—確定機械加工余量 鋼質模鍛件的機械加工余量按TB35—85確定，確定時根據(jù)鍛件質量，加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)，由表2.2—25《簡明手冊》可查得除孔以外各內外表面的加工余量，表中余量值為單面余量。 （1） 鍛件質量 根據(jù)零件成品重量0.09639㎏估算為0.15㎏ （2） 加工精度 零件除孔、槽以外的各表面為磨削加工精度F2 （3） 鍛件形狀復雜系數(shù)S m外廓包容體=12.2795㎝3×7.85g/㎝3=96.39g=0.09639㎏ m鍛體=0.15㎏ 按表2.2—10，可定形狀復雜系數(shù)為S，屬簡單級別 （4）機械加工余量 根據(jù)鍛件重量F2，S?查表2.2—25《簡明手冊》，得直徑方向為1.5—2mm，水平方向為1.0~1.5mm。即鍛件各外徑的單面余量為1.7~2.2，各軸向尺寸的單面余量為1.0~1.5mm 5.2—確定毛坯尺寸 上面所查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm，Ra＜1.6μm的表面，余量要適當增大 由零件圖可知，除φ16g6外圓，和10°的斜度以外，其余表面都Ra≥1.6μm，所以這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可（因為這些表面粗加工和半精加工，這時因去所查數(shù)據(jù)中的大值。當表面只需粗加工，可取最小值）φ16g6的外圓和16°的斜度面，精度為0.8μm，故需增加磨削的加工余量。參考外圓磨削余量（表2.3—4）《簡明手冊》確定磨削φ16g 6外圓及斜面的余量為0.2，則毛坯圖尺寸如表 5.3—設計毛坯圖 ①確定毛坯尺寸公差 定位毛坯尺寸公差 定位銷毛坯（鍛件）尺寸 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 φ16g 6 2 φ20 φ10 2 φ14 10 1.5 13 11 1.5 14 52±0.3 1.5 49 61 1.5 63 18 1.5 19.5 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件體重量、形狀復雜系數(shù)、分模線形狀種類及鍛件精度等級從有關的表中查得。 本零件鍛件重量2.2kg，形狀復雜系數(shù)S?，45鋼含碳量為0.42%~0.50%,其最高含碳量為0.50%，按表2.2-11《簡明手冊》可知，鍛體材料系數(shù)為M?，采取平直分模線，鍛體為普通精度等級，則毛坯公差可從表2.2-13《簡明手冊》查得 （六）工序設計 一，選擇加工設備與工藝裝備 1. 選擇機床 由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀，精度特點，選擇了加工方法，因此機床的類型也隨之確定。至于機床的型號，主要取決于現(xiàn)場的設備情況，所選擇的機床，其經(jīng)濟精度應與零件表面的設計要求相適應，初步選定各工序機床如下: 工序1、工序2、工序3為粗車、半精車，大批量生產要求很高的生產率，選擇CA6140臥式車床即可（表4.2—7）《簡明手冊》 工序5為磨削加工，應選擇M120磨床（表4.2—29）《簡明手冊》 工序6鉆φ10H11的孔，可選擇專用的夾具在立式鉆床上加工，可選擇Z525型立式鉆床（表4.2—14）《簡明手冊》 工序9，精鉸φ10H11的孔，可在立式鉆床Z525 上裝鉸刀（表4.2—7）《簡明手冊》 工序10~工序12有粗銑，半精銑，精銑，應選擇臥式銑床。本零件屬于成批大量生產，所選擇機床適用范圍較廣為宜，所以應選擇常用的X62W型能滿足加工要求（表4.2—38）《簡明手冊》 2．選擇夾具 對于成批生 高效的前提下，亦可采用普通夾具。本零件除銑 10°的對稱斜面需要專用夾具外，其他的各工序使用普通夾具即可。 3．選擇刀具 （1）在車床上加工的工序，一般都選用硬質合金車刀和鏜刀。加工鋼質零件采用YT類硬質合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30，為提高生產率及經(jīng)濟性，可選用轉位車刀（GB5343-85，GB543-85）。切槽刀宜選用高速鋼。 （2）銑刀按表3.1-43選對稱角度銑刀（GB6128-85），零件要求加工25° 的斜面，所以應選擇銑刀直徑d=63mm，寬L=7mm，孔徑D=22mm，銑深為11mm，10°的斜面，應選擇高速鋼，立銑刀，零件要求銑切深度為11mm，按表3.1-28銑刀的直徑應為90~110mm （3）磨具 所加工的表面粗糙度為0.8μm ，根據(jù)3.2-3應選擇粒度W14～W5的金剛石磨具。 (4)鉆 鉆φ10的孔，根據(jù)3.1-6直柄麻花鉆（GB1438-85）應選擇d=6.8～7，l=150mm，l?=69mm的直柄麻花鉆，在定位銷的底面用中心鉆打中心孔 （4）鉸刀 φ10H11的孔，表面粗糙度為1.6μm，所以要進行粗鉸及精鉸，根據(jù)表3.1—17，錐柄機用鉸刀（GB1133-84）選擇d=10㎜,L=168㎜,l=38㎜的錐柄機用鉸刀。 4.選擇量具 本零件屬于大量生產，一般采用通用量具。加工φ16外圓面可用分度值0.01mm的外徑千分尺，加工3×0.5外溝槽可用分度值0.02mm的游標卡尺，加工φ10H11的孔可用分度值0.01mm的內徑百分表 外圓加工所用量具 工序 加工面尺寸 尺寸公差（㎜） 量具 1~4 φ16 0.023 度值為0.01mm測量范圍，0~25的外徑千分尺 φ15 0.2 7~8 φ10 0.09 錐柄圓柱塞尺（GB6322-86） 9~11 25°斜面 角度尺 測量范圍0°～320°（GB6315-86） 12 R8.5外圓面 專用配合件 φ16g6尺寸公差為0.023，按表5.1-1（簡明手冊）計量器具不確定度允許值U?=0.0018，根據(jù)5.1-2，分度值0.02mm的游標卡尺，其不確定度數(shù)值U=0.02mm，U＞U ?不能選用。必須U≤U ?，故應選分度值0.01mm的外徑千分尺（U=0.004）測量范圍0~25（GB1216-85）即可滿足要求 ① 半精鉸φ10的內孔，可用游標卡尺量，分度值為0.02，測量范圍0~150（GB1214-85） ② 精鉸φ10H11孔，由于精度要求高，加工時每個工件都需要測量，故選用極限量規(guī)，按表5.2-1，根據(jù)孔徑可選用直柄圓規(guī)塞規(guī)（GB6322-86） ③ 軸向尺寸所選量具 工序 尺寸及偏差（㎜） 量具 1~3 0.3 52±0.3 分度值0.02mm，測量范圍0~150mm游標卡尺（GB1214-85） 4 10 5 61 7~8 30 磨10°的斜面，精度較高可選用I型測量范圍0o～320o的萬能角度尺(GB6315-86) 二、 確定工序尺寸 確定工序尺寸一般的方法，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標準。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關。當基準不重合時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面根據(jù)有關資料已查出本零件各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應將總加工余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。 本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及偏差、表面粗糙度如下表： 圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 加工表面 工序雙邊余量（㎜） 工序尺寸及偏差(㎜) 表面粗糙度 粗車 半精車 精車 磨 粗車 半精車 精 車 磨 粗車 半精車 精 車 磨 φ16外圓 2 .6 0.9 0.3 0.2 φ17.4 φ16 φ16 φ16 Ra 6.3 Ra3.2 Ra1.6 Ra0.8 φ10內孔 0.2 0.04 -- -- φ9.8 φ9.96 φ10 -- Ra6.3 Ra3.2 Ra1.6 --- 距中心18㎜的表面 1.3 0.2 18.2 18 長度方向的工序加工余量、工序尺寸 加工長度 工序余量（㎜） 工序尺寸及偏差(㎜) 粗車 半精車 精車 粗車 半精車 精車 11 10.8 11 11 10.8 11 11 52 51.8 52 52 51.8 52 52 61 60.8 61 61 60.8 61 61 （七）確定加工用量及基本時間 工序2 本工序為粗車（粗車端面、外圓及溝槽）。已知加工材料為45鋼，抗拉強度σ=670M Pa，模鍛件，有外皮，機床為CA6140臥式車床， （一）確定粗車外圓φ17.4的切削用量，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分1.1，由于CA6140機床的中心高為200㎜（表1.31），故刀桿尺寸B×H=16㎜×25㎜。 刀片厚度為4.5㎜，根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑，帶倒棱型前刀面，前角γ。=12o，后角α。=6o，主偏角κ=90o,副偏角κ=10o，刃傾角λ=0o，角尖圓弧半徑г=0.8㎜。 （二） （1）確定切削深度 由于單邊余量為1.3㎜，可在一次走刀內完成 (2)確定進給量f 根據(jù)表1.4*,在粗車鋼料,刀桿尺寸為16mm×25mm,,工件直徑為20~40mm時 按CA6140的機床的進給量(表4.2-9),選擇 確定進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求,故需進行校驗. 根據(jù)表1.30*,CA6140機床進給機構允許的進給力(1)縱走刀3530N (2)橫走刀5100N 根據(jù)表1.21*，當鋼=570~670Mpa 2mm,0.53,Kr=45,V=50m/min(預計)進給力F=630N F的修正系數(shù)為KF=1.0,KF=1.0,KF=1.17(表1.29-2) 故實際進給力為F=630×1.17N=737.1N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力,故所選的=0.4,可用 (3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)1.9*車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉位車刀的壽命一般為T=30min (4)確定切削速度V 切削速度V可根據(jù)公式計算,也可直接由表中查出,現(xiàn)采用查表法確定切削速度 根據(jù)表1.10*,當用YT15硬質合金車刀加工=630~700 Mpa鋼料, 2mm, 0.53mm/r,切削速度V=138m/min 切削速度的修正系數(shù)為K=1.0,K=0.81,K=0.8,k=0.65,k=1.0(見表1.28),故 V’c=Vtkv=138×0.81×0.8×0.65 m/min=58.1256 n===925 根據(jù)CA6140機床說明書,選擇n=1120 這時實際切削速度Vc為 Vc== m/min=70 m/min (5)校驗機床功率 切削時的功率可由表1.24查出,當=580~970Mpa 2mm 0.47 Vc70 m/min時, p=1.7kw 切削功率的修正系數(shù)KP= KF=0.89, KP= KF=1.0(表1.29-2)故實際切削功率時的功率為p=1.7×0.89kw=1.5kw,根據(jù)CA6140車床說明書,當n=960r/min時,車床主軸允許功率P=7.5kw,因p< P,故所選擇的切削用量可在CA6140車床上進行. 最后決定的車削用量為=1.3mm, , n=1120, Vc=70m/min. (三)計算基本時間 t= 式中L=,=52,根據(jù)表1.26車削時的入切量及超切量=3.5mm, 則L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 t=min=0.124min 工序3，本工序為半精車外圓 （1） 選擇刀具 車刀形狀，刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號選為YT15，車刀幾何形狀為（表1.3）,K=45°k=5° г=12°α=8°λ=3°γ=1.0mm γ=-10 b=0.3mm,卷屑槽尺寸為r=4mm，W=3.5mm，C=0.4mm （2）切削用量 1）切削深度 ==0.45mm 決定進給量，半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制，根據(jù)表1.6，當表面粗糙度為Ra1.6μm, γ=1.0mm,v=50~100m/min(預計時) =0.16~0.25mm/r 根據(jù)CA6140車床說明書，選擇=0.22mm/r (3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)1.9*車刀后刀面最大磨損量取0.4mm,可轉位車刀的壽命一般為T=60min （4）決定切削速度Vc，根據(jù)表1.10當=630~700 Mpa鋼料, 1.4mm, 0.25mm/r,切削速度V=176m/min 切削速度的修正系數(shù)為K=0.65,K=0.81,K=0.8,k=1.0,k=1.0故 V’c=Vtkv=176×0.81×0.8×0.65 m/min=74.1 m/min n===1354 根據(jù)CA6140機床說明書,選擇n=1400 這時實際切削速度Vc為 Vc== m/min=76.49 m/min (5)校驗機床功率 切削時的功率可由表1.24查出,當=580~970Mpa 2mm 0.25 Vc86 m/min時, p=1.2kw CA6140主電動機功率P=7.3kw，,因p< P,故所選擇的切削用量可在CA6140車床上進行. 最后決定的車削用量為=0.45mm, , n=1400, Vc=76m/min. (三)計算基本時間 t= 式中L=,=52,根據(jù)表1.26車削時的入切量及超切量=3.5mm, 則L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 t=min=0.18min 工序6 本工序為精銑角度為10的對稱斜面 1、選擇銑刀 1）根據(jù)表1.2選擇高速鋼立銑刀，根據(jù)表3.4，銑削寬度≤8時，銑刀直徑d=40mm 2、選擇切削用量 1）由于加工余量不大，可在一次走刀內切完，則=10mm 2）決定進給量 根據(jù)表3.4，每齒進給量=0.08~0.05mm/z，應取0.05 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)表3.7銑刀刀齒后面最大磨損量為0.5mm，由于d≤40mm，故刀具壽命T=90min（表3.8） 4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計算 V===90m/min n=r/min=788 r/min 根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉速表（4.2-39）選擇n=750 r/min 根據(jù)X62W型機床說明書選擇n=750r/min =600mm/min ==mm/z=0.033 mm/z 5）檢驗機床功率 根據(jù)表3.23，當=560~1000M P ≤1.1 ≤15 =40mm，z=24 =600mm/min =3.6kw 根據(jù)X62W型臥式銑床說明書（表3.30）機床主軸允許的功率為=7.5×0.75kw=5.63kw，因為＜，所以所選擇的切削用量可以采用，即 =10mm， ==600mm/min，n＝750 r/min，=99m/min,=0.033mm/z 3、計算基本時間 t= L=,=10,根據(jù)表3.26,不對稱安裝銑刀，車削時的入切量及超切量=40mm, 則L=10+40mm=50 mm,故 t=min=0.083min 工序8、鉆孔 加工材料——45鋼，=670Mpa 加工要求——孔徑d=10mm，孔深=30mm，精度為IT11，用乳化液冷卻 機床——Z525型立式鉆床 1、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d。=9.8mm 鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2），標準刃磨β=30°2φ=118°2φ?=70°α。=12°b=1mm =2mm 1、 選擇切削用量 （1） 決定進給量 1） 按加工要求決定進給量，根據(jù)表2.7，當加工要求為H11精度，鋼的強度＜800Mpa d。=9.8時 =0.22~0.28mm/r 2） 按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8，當＝670Mpa d。=9.8mm時 鉆頭強度允許的進給量 =0.65mm/r 按機床進給機構強度決定進給量，根據(jù)表2.9當=840Mpa、 d?！?0.2mm機床進給機構允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8330N）見表2.35，進給量為=0.75mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇=0.28mm/r，機床進給機構強度也可根據(jù)初步確定的進給量查出軸向力再進行比較來校驗，由表2.19可查出鉆孔時的軸向力，當=0.28mm/r，d?！?0.2mm時，軸向力F=2520N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故F=2520N 根據(jù)Z5252鉆床說明書，機床進給機構強度允許的最大向力F=8830N，由于F＜F，故=0.28mm/r可用 （2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由表2.12 當d。=9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=25 min （3）決定切削速度 根據(jù)表2.14 =670Mpa的45鋼加工性屬5類, 由表2.13，當加工性為5類，＝0.28mm/r, 標準的鉆頭，d。=9.8mm時，Vt＝12 m/min 切削速度的修正系數(shù)為K=1.0,K=1.0,K=0.85,k=1.0, V=Vtkv=12×1.0×1.0×0.85 m/min=14.4m/min n===389.9 根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇n=392，但因所選擇轉速較高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取=0.22mm/r 也可選擇較低一級轉速n=272，仍用=0.28mm/r，比較這兩種選擇方案 1）第一方案，=0.28mm/r，n=392 n=0.28×392 mm／min=109.76 mm／min 第二方案，=0.22mm/r，n=272 n=0.22×272 mm／min＝59.84 mm／min 因為第一方案n的乘積較大，基本時間較少，故第一方案較好，這時V＝12 m/min =0.28mm/r （4）校驗機床的扭矩及功率 根據(jù)表2.20，當≤0.26mm/r d?！?1.1mm時，M=13.24N. m，扭矩的修正系數(shù)均為1，故M=13.24 N. m，根據(jù)Z525鉆床說明書，當n=392，Mm=72.6 N. m。根據(jù)表2.22，當＝570～680Mpa d?！?0mm ≤0.38mm/r V＝12 m/min P=1.1kw 根據(jù)Z525鉆床說明書P=2.8×0.81=2.26kw,由于M＜M，P＜P,故選擇之切削用量可用，即 =0.28mm/r，n=392，V＝12 m/min， 3、計算基本時間 t= L=,=30,根據(jù)表2.29車削時的入切量及超切量=5mm, 則L=30+5 mm=35 mm,故 t=min=0.319min 工序9 本工序為精鉸孔 1、選擇鉸刀 選擇硬質合金鉸刀，其直徑d=10mm，鉸刀幾何形狀為表2.6硬質合金鉸刀 2、 選擇車削用量 （1）決定進給量 1)按加工要求決定進給量，根據(jù)表2.11，當鋼的強度≤900MP，鉸刀直徑＞5~10，進給量為0.25~0.35且只用于加工通孔，加工盲孔時，進給量應取為0.2~0.5 mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書,選=0.28 mm/r （2）決定鉸刀磨鈍標準及壽命 由表2.12當鉸刀直徑d。≤20mm，鉸刀后刀面最大磨損限度為0.4~0.6mm，壽命T=20min （3）決定切削速度 由表2.25當鋼=670M P，鉸刀直徑為10mm，切削深度=0.05~0.12mm時，切削速度為8~12m/min 表2.30 V====26m/min n==r/min=828 r/min 根據(jù)Z525機床說明書，選擇n=960r/min （4）檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表2.20，當≤0.33，d?！?.1，Mt=15.89Nm 扭矩的修正系數(shù)均為1，故M=15.9 Nm，根據(jù)Z525鉆床說明書，當n=960r/min,Mm=42.2 Nm，功率P==kw=1.38kw 根據(jù)表2.35，Z525的鉆床的功率P=2.8kw，由于M＜M，P＜P,故選擇之切削用量可用，即 =0.28mm/r，n=960，V＝26 m/min， 3、計算基本時間 t= L=,=30,根據(jù)表2.29車削時的入切量及超切量=5mm, 則L=30+5 mm=35 mm,故 t=min=0.13min t= 工序10 本工序為銑25o槽 粗銑槽,所選刀具為高速鋼角度銑刀,銑刀直徑 d=40㎜,深度為10㎜,齒數(shù)Z=25,表3.2.由于加工鋼料的在600～1000Mpa范圍內,故選前刀γ=15°,后角α =25°(周齒), α =8°(端齒). 已知銑削寬度=6㎜,銑削深度=8㎜,機床選用X62W型臥式銑床,銑20°的槽. 1.確定每齒進給量Fz 根據(jù)表3.3, X62W型臥式銑床的功率為7.5KW(表4.2-38)工藝系統(tǒng)剛性為中等,查得每齒進給量Fz=0.06～0.03㎜∕z(表3.4)現(xiàn)取Fz=0.05㎜∕z 2.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表3.7,角銑刀后刀面最大磨損量為0.2㎜,銑刀直徑=40㎜,耐用度T=120㎜(表3.8) 3.確定切削速度U和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表3.27(P107)中公式計算 V= V==m/min=29 m/min n=r/min=230.89 r/min 根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉速(表4.2-39)選擇n=235 r/min 根據(jù)X62W型臥式銑床說明書選擇n=235 r/min =190mm/min 因此實際每齒進給量==mm/z=0.032 mm/z 4、檢驗機床功率 根據(jù)表3.23，當=560~1000M P ≤38 ≤8.4 =190mm/min 近似值=3.8kw 根據(jù)X62W型臥式銑床說明書（表4.2-39）機床主軸允許的功率為=7.5×0.75kw=5.63kw，因為＜，所以所選擇的切削用量可以采用，即 =8mm， ==190mm/min，n＝235 r/min，=29m/min,=0.032mm/z 3、計算基本時間 t= L=,=22,根據(jù)表3.26,不對稱安裝銑刀，車削時的入切量及超切量=40mm, 則L=22+40mm=62 mm,故 t=min=0.263min 四．專用夾具設計 4.1 研究原始質料 利用本夾具主要用來加工銑8和10斜面的銑床夾具，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對孔進行加工前，底平面進行了粗進行了加工，側面等為粗定位基準來設計夾具，從而保證其尺寸公差要求。 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，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量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。 因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。 首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣放置，便于加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定V型塊和滑動V型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個，一個固定V型塊限制兩個自由度，一個滑動V型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。 4.3切削力及夾緊力的計算 刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數(shù)： 由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 有： 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 4.4 誤差分析與計算 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 1 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5 確定夾具體結構尺寸和總體結構 夾具體設計的基本要求 （1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應有適當?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。 （3）應有良好的結構工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 4.6 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為鉆余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調整換取。 五．課程設計心得體會 本次設計從零件的毛坯生產到最終成品，中間經(jīng)過了銑、車、鉆、打毛刺等工序。因為是大批量生產，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在本次設計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參 考 文 獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結構圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術出版社，2007 [12] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上海科學技術出版社，2002．8． 致謝 在課程設計即將結束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，課程設計就會做得很困難。 這次課程設計是在老師悉心指導下完成的。XX老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關懷和幫助，并且隨時詢問我課程設計的進展情況、細心的指導我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計。 在論文工作中，得到了機電學院有關領導和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成課程設計之時，我再次感謝對我指導、關心和幫助過老師、領導及同學。謝謝了！