CA6140型普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程畢業(yè)設(shè)計

摘 要在機械加工中使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證工件的加工質(zhì)量。根據(jù)零件本身的特點、生產(chǎn)類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：通過對普通車床的研究對刀架中部轉(zhuǎn)盤及工藝參數(shù)采取一個優(yōu)化策略，研制一個好的轉(zhuǎn)盤。從而縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據(jù)優(yōu)化了的工藝及刀具參數(shù)，可以建立或完善高速切削工藝數(shù)據(jù)庫，將切削工藝實踐中積累的合理選擇切削參數(shù)與刀具的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)收集起來，為現(xiàn)場加工提供準確及優(yōu)化的高速切削數(shù)據(jù)，從而更大程度上提高切削加工水平，獲得更大的經(jīng)濟利益；在夾具設(shè)計方面，因為是盤類零件，加工兩側(cè)面，選擇立式銑床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案：有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間、提高勞動生產(chǎn)率、有效減低工人勞動強度，最終完成本次設(shè)計。關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)盤；轉(zhuǎn)盤機械加工工藝；專用夾具設(shè)計AbstractIn machining use a large number of fixture to install processing object, to have the correct position, to ensure that the processing quality.According to the characteristics of itself, production parts and parts in the specific work type the role of selection process planning and fixtures. In the process planning aspects: based on the research of the ordinary lathe tool central wheel and the process parameters to take a optimization strategy, developed a good turntable. So as to shorten the production cycle, reduce manufacturing costs and improve machining precision and extend the life of cutter, and based on the optimization of process parameters and tools. Can establish or perfect process database high-speed cutting, cutting process will accumulate in practice the reasonable selection of cutting parameters of the tool and the experience and data collected, and the processing to provide accurate and optimization of high speed cutting data, more degree increase cutting processing level and get more economic interests；The fixture design, because it is dish parts processing, two side, choice of vertical milling machine, so considering many factors draw up the optimum scheme: reduce the processing of prime time and auxiliary time, improve labor productivity, reduce labor intensity, finally complete the design.Key words: turntable；Making up the process of machine workmanship；Special jig design目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒論11.1 現(xiàn)代機床夾具國內(nèi)外發(fā)展概況11.1.1 國內(nèi)發(fā)展概況11.1.2 國外發(fā)展概況21.2 CA6140普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤概述31.2.1 轉(zhuǎn)盤的用途31.2.2 轉(zhuǎn)盤的技術(shù)要求41.2.3 轉(zhuǎn)盤的工藝性41.2.4 轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型確定4第2章 轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程設(shè)計62.1 分析零件圖62.1.1 零件的作用62.1.2 零件的工藝分析62.2 選擇毛坯制造形式62.3 擬定工藝路線72.3.1 劃分加工階段72.3.2 選擇基準72.3.3 確定加工方案82.4 確定加工余量及工序尺寸92.4.1 確定各表面的加工余量92.5 確定切削用量及工時定額112.5.1 銑燕尾面A、B及D面、空刀面F112.5.2 銑尺寸237.5兩側(cè)面Q162.5.3 車70h6外圓面N，端面，倒角，186外圓，端面D172.5.4 鉆、擴、鉸35H7孔，鉆213孔252.5.5 銑斜面E，磨燕尾面28第3章 銑床夾具設(shè)計313.1 問題的提出313.2 夾具設(shè)計313.2.1 定位基準的選擇313.2.2 切削力及夾緊力的計算323.2.3 定位誤差分析333.2.4 夾具曲線槽設(shè)計333.2.5 夾緊元件強度校核333.2.6 操作說明34結(jié) 論35致 謝36參考文獻37CONTENTSAbstractIIChapter 1 Introduction11.1 Development situation of the modern machine tool fixtures at home and abroad11.1.1 Development situation at home11.1.2 Development situation at abroad21.2 Summary of the cutter turntable about the CA6140 engine lathe31.2.1 Functional of the cutter turnplate31.2.2 Technical requirement of the cutter turnplate41.2.3 Manufacturability of the cutter turnplate41.2.4 Production types of the cutter turnplate4Chapter 2 The cutter turnplates machine-finishing technological process design62.1 The analysis of the drawing62.1.1 The functional of the part drawing62.1.2 The process analysis of the parts62.2 The choice of the blanks manufacture form72.3 The protocol of the process route72.3.1 The division of the process stage72.3.2 The choice of benchmark 72.3.3 The determination of the machining scheme82.4 The determination of the machining allowance and the process dimension92.4.1 Confirm the surface machining allowance92.5 The determination of the cutting amount and the time quota112.5.1 Milling coattails face A Band D,empty knife surface F112.5.2 Milling two side Q of size 237.5162.5.3 Car 70h6 external circular face N,end face and chamfering 186 external circular face D172.5.4 Drilling,reaming,expanding35H7 hole,drill 213 holes252.5.5 Milling cant E,grinding coattails surface28Chapter 3 The design of the milling fixture303.1 The propos of the issue313.2 The design of the fixture313.2.1 The choice of benchmark313.2.2 The calculation of the cutting force and the clamping force313.2.3 The analysis of the location error313.2.4 The design of the curve slot333.2.5 The strength check of the clamping element333.2.6 The illustration of the operation33Conclusion34Acknowlegements35Reference3638第1章 緒論1.1 現(xiàn)代機床夾具國內(nèi)外發(fā)展概況1.1.1 國內(nèi)發(fā)展概況我國在夾具零部件及標準化方面作了不少工作，取得了一定效果，但是總的說來還需大大加強?，F(xiàn)代工業(yè)的一個顯著特點是：新產(chǎn)品發(fā)展快，質(zhì)量要求高，品種規(guī)格多，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短，反映在機械工業(yè)上，多品種、小批量生產(chǎn)占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求，必須做好生產(chǎn)技術(shù)準備工作，而機床夾具是這一工作的重要組成部分1。國內(nèi)采用專用夾具縮短輔助時間，主要是減少工件安裝和找正的時間，在很多情況下，為了保證工件在機床上所需的位置精度，可以使用通用夾具；但它們往往只用于位置精度不高的加工，也往往限于形狀簡單的工件加工中2。在大量生產(chǎn)中，高效率的專用夾具應(yīng)得到發(fā)展，高效率專用夾具主要應(yīng)滿足高生產(chǎn)率的加工要求，使之盡可能采用多元件的加工方法，以及盡可能縮短輔助時間的方法來壓縮單件工時，可提高生產(chǎn)率3。我國于二十世紀80年代末開始對組合夾具元件的設(shè)計與管理進行了研究，根據(jù)現(xiàn)代機械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可調(diào)性的優(yōu)勢，可直接獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個系列的元件有機融為一體，可在一塊多夾具基礎(chǔ)板上組裝單個大工件夾具，又能組裝多個中小零件夾具，有利于基礎(chǔ)板長期固定在機床工作臺上。專用夾具與氣動夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實現(xiàn)機械加工自動化的一個重要方面，發(fā)達國家，尤其是歐美早在二十世紀70年代就基本實現(xiàn)了制造自動化，目前制造業(yè)的自動化已達到了非常高的水平，發(fā)展了許多典型的自動化制造系統(tǒng)8。例如大型轎車殼體沖壓自動化系統(tǒng)，大型機器人車體焊裝自動化系統(tǒng)，電子電器機器人柔性自動化裝配及檢測系統(tǒng)，機器人整車及發(fā)動機裝配自動化系統(tǒng)。1.1.2 國外發(fā)展概況夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。1. 高 精 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達5m，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5m以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達5m；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達25m。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。2. 高 效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用12秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間,提高生產(chǎn)效率的作用。3. 模塊、組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺,爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。4. 通用、經(jīng)濟 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用的價值。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑4。1.2 CA6140普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤概述1.2.1 轉(zhuǎn)盤的用途CA6140型普通車床轉(zhuǎn)盤它位于刀架部件的上刀架與下刀架之間，它是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可以通過轉(zhuǎn)盤相對于刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角。1.2.2 轉(zhuǎn)盤的技術(shù)要求轉(zhuǎn)盤各加工要求及相關(guān)技術(shù)要求列表如表（一） 加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/m底端面IT73.2外圓面 IT71.6上端面IT71.6燕尾面IT71.613mm沉頭孔IT71.637mm中心孔IT712.51.2.3 轉(zhuǎn)盤的工藝性底端面的表面加工精度為Ra3.2m，188外圓面、燕尾面、上端面的表面加工精度為Ra1.6m，13孔的表面加工精度為Ra1.6m，其余表面加工精度為Ra12.5m 5。1.2.4 轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型確定零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算：式中 N零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年； Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺、輛/年； m每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺、輛； a%備品率，一般取2%-3%； b%廢品率，一般取0.3%-0.7%。根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進而確定出其生產(chǎn)類型。由于轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量為2kg，屬于輕型零件，由此再有文獻10查表可知，該轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。第2章 轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 分析零件圖2.1.1 零件的作用本設(shè)計任務(wù)所給的零件是CA6140型普通車床的刀架中部轉(zhuǎn)盤，它位于刀架部件的上刀架與下架之間，是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可通過刀架中部相對于下刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角，保證被車錐面具有所需的錐度。因此，其本身的精度對被加工工件的精度有很大影響7。2.1.2 零件的工藝分析由零件圖可以看出，主要加工表面有：底面70h6外圓面N； 燕尾導軌面A和B； 35H7孔； 1881.0和尺寸128兩側(cè)面及其端面Q。它們除本身的精度要求外，還有一定的相互位置要求，主要有： 35h7軸線對A面的垂直度過100:0.10； P對面A面的平行度0.10mm； 兩B面縱向的平行度0.02mm。2.2 選擇毛坯制造形式由于零件料是HT200鑄鐵，故可以根據(jù)以下幾個方面來選擇：（1）.刀架中部結(jié)構(gòu)形狀比較復雜，采用鑄造方式比較合適；（2）.按任務(wù)規(guī)定本零件加工是屬于成批生產(chǎn)，而且尺寸精度和表面光潔度要求較高，采用級精度鑄件； （3）.為了提高機械加工效率，減少加余量、節(jié)省材料和改善機械性能，可以采用金屬模鑄造。2.3 擬定工藝路線擬定工藝路線的基本原則是應(yīng)能夠妥善的保證零件的技術(shù)要求，即幾何尺寸精度和相互位置精度等必須得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定成批生產(chǎn)的條件下，為保證有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益，可采用可變的具有較高生產(chǎn)率的專用設(shè)備，或在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，采用萬能機床加工專用夾具8。2.3.1 劃分加工階段為減少加工時產(chǎn)生的形對精度的影響，容易發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，合理使用機床，在加工中應(yīng)將粗、精加工分開，并且要先進行粗加工，然后再進行精加工。故刀架中部主要表面的加工分為粗、精、光整加工三個階段。2.3.2 選擇基準1. 粗基準刀架中部上加工精度較高并且對被加工工件精度影響較大是燕尾導面A和B。為保證其加工精度均勻，以及A和B面與P面的平行度精度要求，選用P面作粗基準。2. 精基準根據(jù)基準統(tǒng)一和基準重合原則，及定位穩(wěn)定可靠，選用導軌面A和B面作為精基準9。2.3.3 確定加工方案1. 方案一、銑D面。、銑燕尾面A、B和空刀槽。、銑空刀面F。、銑尺寸237.5兩端面。、車70h外圓面、端面，1881.0端面，空刀面M，186外圓面、銑1881.0圓弧面積尺寸128兩側(cè)面。、鉆213孔。、鉆、擴、鉸35H7孔。、銑斜面E。、磨燕尾面A、B面,空刀面F。2. 方案二、刨D面。、刨燕尾面A、B。、刨空刀面F。、刨尺寸237.5兩端面。、車70h外圓面、端面，1881.0端面，空刀面M，186外圓面、刨1881.0圓弧面積尺寸128兩側(cè)面。、鉆213孔，鉆、擴、鉸35H7孔。、銑斜面E。、磨燕尾面A、B面,空刀面F。如圖2-1所示3. 工藝方案的比較兩個方案的區(qū)別主要體現(xiàn)在燕尾面的加工方法和孔35H7孔213的加工順序上。方案一采用銑削加工燕尾面，并把孔35H7與孔213孔的加工分別安排在兩道工序中，而方案二采有刨削來加工燕尾面，把孔35H7與孔213孔安排在一道工序中加工。通過比較，方案二采用刨削由于刨刀有空行程，生產(chǎn)率較銑削低，但加工特型面、大平面、垂直面刨削優(yōu)于銑削。而銑削方案中有磨削彌補了不足并且方案一把孔35H7與213孔分開加工有利于提高生產(chǎn)率，提高機床功率利用率。故采用方案一為設(shè)計方案。圖2-12.4 確定加工余量及工序尺寸2.4.1 確定各表面的加工余量1. 銑D面毛坯：230.5mm粗銑：21mm ，Z=2.0mm精銑：20mm ，Z=1.0mm 2. 銑燕尾面A、B粗銑：13.24 根部31.20.1mm,3.02mm,Z=1.74mm精銑：14.44 根部30mm,29mm,Z=1.2mm3. 銑空刀面F粗銑：18.26 Z=2.74mm精銑：16.06 Z=2.2mm4. 銑退刀槽粗銑：4,Z=2.5mm精銑：4,Z=1.5mm5. 銑237.5兩側(cè)面Q毛坯：243.51.0 粗銑：239.5 Z=2mm,2Z=4mm精銑：237.5 Z=1mm,2Z=2mm6. 車70h6端面毛坯：100.5mm粗車：6.7mm,Z=3.3mm精車：6mm,Z=0.7mm7. 車186端面粗車：34.3mm,Z=2.2mm半精車：33.3mm,Z=1.0mm精車：32.5mm,Z=0.8mm8. 車186外圓毛坯：1941.0mm粗車：186mm，Z=4mm，2Z=8mm9. 車70h6外圓毛坯：760.8mm粗車：72-00.19mm,2Z=4.0mm半精車：71mm,2Z=1.0mm精車：70h6mm,2Z=1.0mm10. 鉆213孔鉆至1311. 銑、擴、鉸35H7孔鉆：33mm,2Z=33mm擴：34.75mm,2Z=1.75mm粗鉸：34.93mm,2Z=0.18mm精鉸：35H7mm,2Z=0.07mm12. 銑斜面E粗銑：Z=3mm精銑：Z=1mm，留拋光量13. 磨燕尾A面、B面及空刀面F第一次磨至：14.53 0.1,Z=0.03mm；第二次磨至：14.5 mm,Z=0.03mm。2.5 確定切削用量及工時定額2.5.1 銑燕尾面A、B及D面、空刀面F工件材料：HT200，HB190-241，鑄件加工要求：D面表面粗糙度Ra3.2m，燕尾面A、B及空刀面F的表面粗糙度Ra6.3m機床：X62W刀具：端銑刀（高速鋼）D=100mm，Z=12，d=32mm，B=50 立式銑刀：D=60mm，Z=18 鋸片銑刀：D=160mm，Z=50，d=32mm，B=501. 粗銑D面至mm（1） 選擇切削深度：參考中107頁可知切削深度ap=2mm（2） 選擇進給量：參考中108表3-28選擇每齒進給量af=0.35mm（3） 選擇切削速度：查中113頁表3-30選取v=0.25m/s（4） 確定刀具參數(shù)：根據(jù)中270頁表5-41選擇D=100mm,齒數(shù)Z=12（5）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=47.5r/min 實際切削速度： （6）計算切削工時由文獻10中2-82頁表7-7查得2. 精銑D面至尺寸mm(1) 選擇切削深度：參考文獻10表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2) 選擇進給量：參考文獻10表2.1-77選取每齒進給量af=0.1mm(3) 選擇切削速度：參考文獻10表2.1-81選取v=0.35m/s(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻10選擇刀具D=100mm,齒數(shù)Z=12,d=32,B=50(5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選?。簄w=75r/min實際切削速度：（6）計算切削工時查文獻10表2.1-99得3. 粗銑空刀面F至17.26-00.13mm（1） 選擇切削深度：參考文獻10表2.1-77可知=1.74mm（2） 選擇進給量：參考文獻10表2.1-77選擇每齒進給量=0.35mm（3） 選擇切削速度：參考文獻10表2.1-81選取v=0.25m/s（4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取nw=47.5r/min實際切削速度：(5)計算切削工時：查文獻10表2.1-99得4. 精銑空刀面F至16.06mm（1） 選擇切削深度：參考文獻10表2.1-77可知ap=1.2mm（2） 選擇進給量：參考文獻10表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm（3） 選擇切削速度：參考文獻10表2.1-81選取v=0.35m/s（4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取nw=75r/min實際切削速度（5）計算切削工時 查文獻10表2.1-99得5. 粗銑燕尾面A、B至13.24mm，根部31.20.1mm,30.2mm(1) 選取切削深度：參考文獻10表2.1-77可知切削深度ap=1.74mm(2) 選擇進給量：參考文獻10表2.1-77選擇每齒進給量af=0.35mm(3) 選擇切削速度：參考文獻10表2.1-81選取v=0.25m/s(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻10表2.1-28立式角銑刀，D=60，Z=18(5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取nw=75r/min實際切削速度(6)計算切削工時查文獻10表2.1-99得6. 精銑燕尾面A、B至14.44mm，根部至尺寸(1) 選擇切削深度：參考文獻10表2.1-77可知切削深度ap=1.2mm(2) 選擇進給量：參考文獻10表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm(3) 選擇切削速度：參考文獻10表2.1-81選取v=0.35m/s(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻10表2.1-28立式角銑刀D=60,Z=18(5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 按機床選取實際轉(zhuǎn)速n=118r/min 實際切削速度 (6) 計算切削工時 查文獻10表2.1-99得7. 粗銑退刀槽至2（1） 確定切削深度：參考文獻10表2.1-77可知切削深度ap=2mm（2） 選擇進給量：參考文獻10表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm（3） 選擇切削速度：參考文獻10表2.1-81選取v=0.25m/s（4） 確定刀具參數(shù)：參考文獻10表2.1-28選擇鋸片銑刀 D=160,B=4,d=30,Z=50（5） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速:按機床選取nw=30r/min實際切削速度:計算切削工時:查文獻10表2.1-99得8. 精銑退刀槽至尺寸3(1) 選擇切削深度：參考文獻10表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2) 選擇進給量：參考文獻10表2.1-77選擇每齒進給量af=0.07mm(3) 選擇切削速度：文獻10表2.1-81選取v=0.25m/s(4) 確定刀具參數(shù)文獻10表2.1-28選擇鋸片銑刀D=160,B=4,d=30,Z=50(5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速按機床選取n=30r/min實際切削速度（6） 計算切削工時查文獻10表2.1-99得2.5.2 銑尺寸237.5兩側(cè)面Q加工條件：工件材料：HT200，HB190241，鑄件加工要求：表面粗糙度Ra3.2m機床：X62W刀具：兩把高速鋼端銑刀同時銑削刀具參數(shù)：Z=12，D=1001. 粗銑兩端面至239.5mm（1） 選擇切削深度：參考文獻102.1-77可知ap=2mm（2） 選擇進給量：參考文獻102.1-77選取進給量af=0.35mm（3） 選擇切削速度：參考文獻102.1-81選取切削速度v=0.25m/s（4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻102.1-28端銑刀D=100mm，Z=12（5） 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=47.5r/min實際切削速度（6）計算切削工時： 查文獻10表2.1-99得2.精銑兩側(cè)面至尺寸237.5mm，并保證125mm（1） 選擇切削深度：參考文獻102-1-77可知切削深度=1mm（2） 選擇進給量：參考文獻102.1-77選取進給量=0.1mm（3） 選擇切削速度：參考文獻102.1-81選取切削速度v=0.35m/s（4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻102.1-28選擇端銑刀D=100mm,Z=12（5） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 計算切削工時查文獻10表2.1-99得2.5.3 車70h6外圓面N，端面，倒角，186外圓，端面D 加工條件：工件材料：HT200，HB152-241，鑄件 機床：CA6140 刀具：端面車刀 材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm2 外圓車刀 材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm21. 粗車188端面P至34.3mm（1） 選擇切削深度：參考文獻101.2-33可知ap =2.2mm（2） 選擇進給量：參考文獻101.2-33選取每齒進給量af=0.6mm/r（3） 選擇切削速度：參考文獻101.2-33取ap=2.2mm（4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取速度 nw=100r/min實際切削速度（5）計算切削工時2. 半精車188端面D至33.3(1)選擇切削深度：參考文獻101.2-33可知ap=1.0mm (2)選擇進給量：參考文獻101.2-33取af=0.6mm/r(3)選擇切削速度：參考文獻101.2-33 v=1.5m/s(4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取轉(zhuǎn)速 nw=160r/min 實際切削速度：(5)計算切削工時3. 精車188端面至尺寸32.5（1） 選擇切削深度：參考文獻10可知ap=0.8mm（2） 選擇進給量： af=0.6mm/r（3） 選擇切削速度：根據(jù)已知條件：按機床選取切削速度v=1.5m/s（4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取實際轉(zhuǎn)速 n=160r/min 實際切削速度（5） 計算切削工時 4粗車70h6端面至6.7(1)已知切削深度：參考文獻101.2-33可知ap=3.3mm(2)選擇進給量：參考文獻101.2-33查得=0.6mm/r(3)選擇切削速度：根據(jù)已知條件：材料HT200，硬度HB190241，ap=3.3mm，=0.6mm/r，參考文獻101.2-33選取v=1.333m/s(4)機床主軸轉(zhuǎn)速：n=340r/min 實際切削速度(5)計算切削工時： 5精車70h6外圓端面至6(1) 已知切削深度：參考文獻ap=0.7mm(2) 選擇進給量： af=0.8mm/r(3) 選擇切削速度：根據(jù)工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.7mm， af=0.8mm/r，選取 v=2.0m/s(4) 機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取n=500r/min 實際切削速度(5) 計算切削工時 6.粗車70h6外圓至72(1) 選擇切削深度：參考文獻101.2-33可知ap=2mm，余量留半精車、精車解決(2) 選擇進給量：取af=0.6mm/r(3) 選擇切削速度：根據(jù)已知條件：工件材料為HT200，HB190241，ap=2mm，af=0,6mm/r，選取v=1m/s(4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：機床轉(zhuǎn)速取 n=250r/min 實際切削速度(5) 計算切削工時 7.半精車70h6外圓至71（參考文獻同上） (1) 選擇切削深度：取ap=0.5mm(2) 選取進給量：選取af=0.6mm/r(3) 選取切削速度：根據(jù)工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.5mm，af=0.6mm/r，選取v=1.5m/s(4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取n=400r/min實際切削速度(5) 計算切削工時8. 精車70h6外圓至70（參考文獻同上）(1) 選擇切削深度ap=0.5mm(2) 選擇進給量：選取af=0.6mm/r(3) 選擇切削速度：v=2m/s(4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取n=500r/min 實際切削速度 (5) 計算切削工時9. 倒角145為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與車外圓相同，手動進給nw=500r/min10. 車186外圓（參考文獻同上）（1） 選擇切削深度：ap =4mm（2） 選擇進給量：選取af=0.7mm/r（3） 選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=1m/s（4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取nw=100r/min 實際切削速度(6) 計算切削工時 11粗車空刀面（參考文獻同上）(1)選擇切削深度ap=0.5mm(2)選擇進給量：選取af=1.0mm/r(3)選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=1.5m/s(4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取nw=160r/min 實際切削速度(5) 計算切削工時12精車空刀面（參考文獻同上）（1）選擇切削深度ap=0.5mm（2）選擇進給量：選取=0.6mm/r（3）選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=2m/s（4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速按機床選取nw=500r/min 實際切削速度(5) 計算切削工時13. 粗銑1881.0mm圓弧面及128+01.0mm兩側(cè)面（參考文獻14） （1）選擇切削深度：由于計算余量足夠，所以取ap=1.7mm （2）選擇進給量：取=0.18mm/r （3）計算切削速度： 可得v=82.97m/min（4） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取nw=1180r/min 實際切削速度(6) 計算切削工時14. 精銑1881.0mm及128+01.0mm兩側(cè)面至尺寸188.3mm，128.3mm（參考文獻同上）(1) 選擇切削深度：ap=1mm(2) 選擇進給量：取af=0.07mm(3) 計算切削速度：可知v=2.38m/s 確定機床主軸轉(zhuǎn)速按機床選取nw=1180r/min 實際切削速度(5) 計算切削工時2.5.4 鉆、擴、鉸35H7孔，鉆213孔 加工條件：工件材料：HT200，HB190241，鑄件 加工要求：表面粗糙度Ra1.6m 機 床：Z3040搖臂鉆床 刀 具：麻花鉆（高速鋼）、擴孔鉆、鉸刀1. 鉆孔33（1） 選擇進給量：參考文獻14443頁9-33取=0.66mm/r（2） 選擇切削速度：參考文獻14446頁9-34取v=0.35m/s（3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速：選取機床轉(zhuǎn)速nw=200r/min實際切削速度（4）計算切削工時2. 擴孔至34.75（參考文獻同上）（1） 選擇進給量：選取=0.9mm/r（2） 選擇切削速度：選取v=0.33m/s（3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 選取機床轉(zhuǎn)速nw=200r/min 實際切削速度（4）計算切削工時： 3. 粗鉸孔至34.93（參考文獻同上）（1） 選擇進給量：=3.2mm/r（2） 選擇切削速度： v=0.121m/s（3） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取實際轉(zhuǎn)速nw=63r/min 實際切削速度（4）計算切削工時4. 精鉸35H7（參考文獻同上）（1） 選擇進給量：可知=1.6mm/r（2） 選擇切削速度：取 v=0.173m/s（3） 計算機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取實際轉(zhuǎn)速nw=63r/min 實際切削速度(4)計算切削工時 5. 鉆213孔（參考文獻同上）（1）選擇進給量：取=0.39mm/r（2）選擇切削速度：取v=0.35mm/r（3）確定機床 主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取實際轉(zhuǎn)速=500r/min 實際切削速度 （4）計算切削工時：2.5.5 銑斜面E，磨燕尾面1 粗銑斜E（參考文獻同2.5.2）（1） 選擇切削深度： ap=3mm（2） 選擇進給量：取af=0.35mm（3） 選擇切削速度：取v=0.25m/s（4） 確定刀具參數(shù)：選取端銑刀D=100mm，Z=12（5） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取切削速度=47.5r/min 實際切削速度(6)計算切削工時 2精銑斜面E留0.3mm拋光量（參考文獻同上）(1) 選擇切削深度：ap=1mm(2) 選擇進給量：選取af=0.1m/s(3) 選擇切速度：選取v=0.35m/s(4) 確定刀具參數(shù)：選擇端銑刀D=100mm,Z=12(5) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取=75r/min 實際切削速度(6) 計算切削工時 3. 磨燕尾面A、B（參考文獻18中940頁表10-213）磨燕尾端A、B面至尺寸14.5（1） 選擇切削深度：ap=0.03mm（2） 選擇進給量度：選擇f=0.25mm（3） 選擇砂輪速度：可知n=1500r/min， 工件速度vw=10m/nin=0.167m/s， 縱向進給量（4）橫向進給量：查得橫向進給量f=3mm/單行程（5）計算切削工時 b=18,zb=0.03,v=0.167m/s, fb=0.167m/s,ft=0.03m/s,z=4,l=237.5經(jīng)過計算=5.112min磨燕尾另一端A、B面至尺寸14.5為減少輔助時間，選擇切削參數(shù)與前工步相同 經(jīng)過計算=7.52min4. 磨一端空刀面F至尺寸16選擇切削用量同前工步 經(jīng)過計算=7.946min5. 磨另一端空刀面F至尺寸磨一端空刀面F至尺寸16 選擇切削用量同前工步 經(jīng)過計算=10.361min所有輔助時間取機動時間的15%值第3章 銑床夾具設(shè)計 按設(shè)計任務(wù)規(guī)定，零件的加工屬于成批生產(chǎn)，為提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，需要設(shè)計專用夾具以便加工。經(jīng)過與指導老師的協(xié)商，決定設(shè)計第8道工序靠模銑188mm圓弧面和128mm兩側(cè)面，為拋光的預(yù)加工，本夾具將用于X53K立式銑床，刀具為高速鋼立銑刀。 3.1 問題的提出本夾具主要用于銑188圓弧面與128兩側(cè)面連接成的特型曲面，采用銑削、刨削，不易保證加工質(zhì)量，且生產(chǎn)率低。對此，決定設(shè)計靠模銑床夾具。由于加工表面的尺寸公差較大，故對夾具的粗糙度要求不太高，但要求表面質(zhì)量。所以對夾具工作平穩(wěn)性要求較高。3.2 夾具設(shè)計3.2.1 定位基準的選擇本表面加工粗糙度低，故為夾具裝夾方便定位可靠，選擇P面作為主要定位面限制三個自由度，以70h6短圓柱面限制兩個自由度，因燕尾面已經(jīng)加工，故首先選擇燕尾面作為防轉(zhuǎn)定位面，為防止過定位，故應(yīng)設(shè)置浮動機構(gòu)，但為簡化夾具結(jié)構(gòu)，采用活動定位板，這樣不僅適應(yīng)定位要求，又適用于成批生產(chǎn)的要求。3.2.2 切削力及夾緊力的計算參考文獻17表1-2-9查得切削力公式： 式中 Cp - 高速鋼銑刀銑削時考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù) B - 銑削寬度，mm Kp - 高速鋼銑刀銑削時考慮工件材料機械性能不同的修正系數(shù)d=32mm，Z=12，fz=0.18 mm/z，D=100mm Fc=401.57N根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對加緊最不利的瞬間狀態(tài)，按經(jīng)歷平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，在乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻17表1-2-1可得：K=1.21.21.01.31.01.0=2.25 取K=2.5本夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，由參考文獻1752頁查得夾緊力公式：式中參數(shù)由參考文獻17查得:,經(jīng)過比較實際夾緊力大于所要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。另定位板采用斜楔結(jié)構(gòu)，定位板楔緊后，定位板可傳遞切削力至夾具體，此時70h6短圓柱與定位孔一側(cè)接觸，但要保證定位可靠。3.2.3 定位誤差分析1. 定位元件尺寸及公差確定為增加夾具的通用性，本夾具采用定位環(huán)復合結(jié)構(gòu)，即定位環(huán)可拆，定位環(huán)配合取90H7/h6，內(nèi)孔為F8，以增加夾具壽命。2. 分析定位誤差參考文獻1724頁表1-1-12相應(yīng)公式計算定位誤差D=0.073mm，精度足夠。3. 夾具定位環(huán)為過盈配合，沒有間隙存在。工件沒有形位公差要求，所以誤差計算可略去，但對夾具仍需對此作較嚴要求，以提高夾具精度及耐用性和工作平穩(wěn)性，保證定位面良好地接觸。 工件本工序加工表面為裝飾面，所以夾具對工件形位要求可以滿足。3.2.4 夾具曲線槽設(shè)計（1） 以18為直徑畫圓作包絡(luò)線，將圓心聯(lián)接。（2） 以包絡(luò)線中加圓圓心曲線為圓心，以d=25為直徑，作包絡(luò)線，為曲線槽尺寸。（3） 精確測量曲線槽。3.2.5 夾緊元件強度校核由于切削力較小，夾緊力較小，故夾緊強度足夠分析知，夾緊桿受力最大最危險處抗拉強度 查文獻18中220頁表3-23可知45鋼=450Mpa，強度足夠。3.2.6 操作說明通過定位鍵，將夾具體在工作臺上定位，螺栓將夾具體固定在工作臺上，通過滾軸，支架將滾軸聯(lián)接在立銑頭的主軸端蓋外圓上，將靠板模安裝在滑臺上。安裝工件時，先取下開口壓板，將工件從銑床工作臺的左上方放入夾具，使70h6外圓進入定位環(huán)，主定位面落在夾具體的上平面上。然后，放入斜楔定位板和壓板，擰緊夾緊螺母，通過壓板夾緊工件。銑完工件的一側(cè)，松開夾緊螺母，取下斜楔定位板，將工件轉(zhuǎn)過180，再放入斜楔定位板和擰緊夾緊螺母夾緊工件，即可進行工件另一側(cè)的加工。此外，夾具還需認真調(diào)整，夾具其它結(jié)構(gòu)參照其它標準結(jié)構(gòu)確定。結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計是我們對大學所學各課程的一次綜合性的總復習，同時也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。通過大學的學習和實踐，我在這次畢業(yè)設(shè)計能體現(xiàn)出所學所想；還學習到了更多更廣的知識，鍛煉了自己獨立分析問題解決問題的能力。通過此次畢業(yè)設(shè)計，在下述各方面得到鍛煉：（1）熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論，以更正確地解決一個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，保證零件的加工質(zhì)量。（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，通過設(shè)計工藝的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的工藝路線的能力。（3）更加熟練的使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。致 謝為期三個月的CA6140型普通車床刀架中部轉(zhuǎn)盤機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計即將結(jié)束。整個設(shè)計過程始終在于鳳云老師的指導下進行，自始至終得到了于老師的悉心指導和熱情幫助。設(shè)計內(nèi)容不斷改進、完善，在此過程中于老師嚴謹求實、認真負責的工作作風，一絲不茍的治學態(tài)度，誨人不倦的長者風范使我受益非淺。在此，學生謹向三個多月來付出了辛勞汗水和心血的導師致以崇高的敬意和衷心的感謝。其次，感謝學院領(lǐng)導，圖書館的所有工作人員，他們熱情的工作為我的畢業(yè)設(shè)計資料查閱提供了極大的便利條件。最后感謝我