機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架的夾具設(shè)計(jì)說明書.

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1、河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 前言 2 第一章零件的分析 3 § 1.1零件的作用 § 1.2零件的工藝分析 3 第二章工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 § 2.1確定毛坯的制造形式 4 § 2. 2基面的選擇 4 § 2. 3制定工藝路線 5 § 2. 4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 § 2. 5確定切削用量及基本工時(shí) 9 第三章 夾具設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書簽。17 § 3.1問題的提出 17 § 3. 2夾具設(shè)計(jì) 17 參考文獻(xiàn) 20 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相 結(jié)合，對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)

2、用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的 基礎(chǔ)。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn) 的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效 益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要 通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重 要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng) 強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì) 于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位

3、置不變。它們的研究 對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 第2頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第3頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 、零件的分析 §.1零件的作用 如右圖所示，題目所給定的零 件是機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架。它位于傳 動(dòng)軸的端部。主要作用是支承傳動(dòng) 軸，連接油口，起到固定機(jī)油泵的 作用。是拖拉機(jī)里用到的最普遍的 零件之一。它結(jié)構(gòu)簡單，體積也較 小，屬叉架類零件。其中? 32孔要與軸配合，要求精度較高 §.2零件的工藝分析 機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架共有兩組加工加工表面，它們之間有一定的位置要

4、求?，F(xiàn) 分述如下： 1?以A面為基準(zhǔn)的加工表面 這一組加工表面包括：72.33?！?1 mm, $32H7(；°.°25 )mm。其中，主要加工表面 為A基準(zhǔn)面。 2. 以2,8H7 (；°.°15 )沉孔? 10*90。為中心的加工表面 這一組加工表面包括：2"8H7 (00.015 )沉孔 ? 10*90 °，10±0.05mm, 26±0.2mm, 223± 0.05mm ? 11軸線的位移度不大于R0.25。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： (1) ? 32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長度上不大于0.01 (2) ? 32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度

5、100長度上不大于0.05 (3) ? 32H7軸線和一個(gè) ?8H7 (；°.°15 )距離 54± 0.12mm。 由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然 后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度。 、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 HT15-33，灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度不低于 150MPa，抗彎強(qiáng)度不低于 330MPa,根據(jù)材料性質(zhì)，因此應(yīng)該選用鑄件，由于該零件年產(chǎn)量為 5000件，已達(dá) 大批生產(chǎn)的的水平，而且零件的輪廓尺寸也不大，故可鑄造成型。這從提高生產(chǎn) 率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 §2.2基面的選

6、擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中德重要工作之一，基面選擇得正確與否，可以使 加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有 甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于一般的支架類零件而言，以支架底面的相對(duì)面作為 粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)于本零件來說，如果以支架底面的相對(duì)面作為粗基準(zhǔn)， 則可能造成B-B面基準(zhǔn)無法保證，因此，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件 有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面， 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為粗基準(zhǔn)）現(xiàn)選取以下 圖所示C面為粗基準(zhǔn)。 選取C

7、面為粗基準(zhǔn)，利用四塊壓板壓緊中間的筋板，不完全定位以消除 「和「。為 下一步加工打下基礎(chǔ)。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮基準(zhǔn)重合問題。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 制定加工工藝路線的出發(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)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可 以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用的夾具，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)效益，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 面A、B、C、D、E即為上圖所示面，以下不再說明＜ 1. 工藝路線方案一

8、 工序1 銑A面 工序2 鉆3-? 11mm孔 工序3鉆、擴(kuò)、鉸孔2-? 8mm,并锪倒角1X 45° 工序4 銑? 32mm D向端面 工序5 鉆、擴(kuò)、鉸孔? 32mm，并锪倒角1.5 X 45 工序6 銑? 32mm C向端面，并锪倒角1.5 X 45° 工序7鉆30°方向? 11mm孔 工序8檢驗(yàn) 2. 工藝路線方案二 工序1 銑? 32mm D向端面 工序2 鉆、擴(kuò)、鉸孔? 32mm，并锪倒角1.5 X 45 工序3 銑? 32mm C向端面，并锪倒角1.5 X 45° 工序4銑A面 工序5 鉆3- ? 11mm孔 工序6鉆、擴(kuò)、鉸孔2-? 8mm,并锪倒

9、角1X 45° 工序7鉆30°方向? 11mm孔 工序8檢驗(yàn) 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一先以 E面為基準(zhǔn)直接加工出A面，然 后以A面為基準(zhǔn)進(jìn)行3- ? 11mm和2- ? 8mm的加工，然后再處理C、D面和? 32mm 孔；而方案二剛好相反，先處理 C、D面和? 32mm孔，再加工A面和3- ? 11mm 和2-? 8mm,兩相比較可以看出，方案一工序非常集中，定位、加工和裝夾都非 常方便，但方案一無法保證與 B-B面的相關(guān)尺寸的精度，即 10 一 0.05 mm和 26 ±0.2 mm在方案二中，與B-B面的相關(guān)尺寸的精度得到保證，但 54± 0

10、.12mm 和? 32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長度上不大于0.01，? 32H7軸線對(duì)B-B面 的不垂直度100長度上不大于0.05，平行度和垂直度又難以保證，因此這兩個(gè)方 案都不太合適，綜合考慮，雖然圖紙并未要求對(duì) C面和D面進(jìn)行加工，但加工 C 面和D面有利于保證垂直度和平行度，而且 C D面的加工量并不大，因此修改加 工工藝如下： 工序1 銑D面 工序2 銑? 32mm D向端面 工序3 鉆、擴(kuò)、鉸孔? 32mm，并锪倒角1.5 X 45 工序4 銑C面 工序5 銑? 32mm C向端面，并锪倒角1.5 X 45° 工序6 銑A面 工序7 鉆 3-

11、 ? 11mm 孔 工序8 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-? 8mm，并锪倒角1X 45° 工序9 鉆30°方向? 11mm孔 工序10 檢驗(yàn) 以上方案大致看起來還是合理的，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能 采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在工序 5和工序6之間的銜 接上，主要是難以保證? 32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長度上不大于0.05和 ? 32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長度上不大于0.01，對(duì)于平行度，保證在加 工時(shí)，A面和? 32孔工序相鄰不更換夾具即可，當(dāng)不平行度符合要求，加工垂直 度時(shí)，只要要保證A面和C、D面的不垂直度100長度上不大于0.

12、04，就能保證? 32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長度上不大于0.05，這樣就將? 32H7軸線對(duì) B-B面的不垂直度轉(zhuǎn)化為 A面對(duì)C D面的垂直度，保證了加工要求，同時(shí)也兼顧 了裝夾方便和工序集中。因此，最后確定的加工工藝路線確定如下： 工序1 粗銑A面，留精加工量0.5mm 工序2 工序3 銑D面 銑? 32mm D向端面 工序4 工序5 鉆、擴(kuò)、鉸孔? 32mm，并锪倒角1.5 X 45° 精銑A面 工序6 工序7 工序8 銑C面 銑? 32mm C向端面，并锪倒角1.5 X 45° 銑E面 工序9 工序10 工序11 工序12 鉆 3-

13、? 11mm 孔 鉆、擴(kuò)、鉸孔2-? 8mm，并锪倒角1X 45° 鉆30°方向? 11mm孑L 檢驗(yàn) 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片” §2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架”零件材料為HT HT15-33，硬度硬度為HB163~229,毛 坯重量約為5kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄造灰鑄鐵毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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： 1 .厚度55mm 考慮到? 32mm孔端面的加工方便性，故將? 32mm孔端鑄造咼度跟C、D面 平齊，這樣便于裝夾和加工， 厚度方向的余量

14、查《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5,其余量值為2.0~2.5mm，現(xiàn)取2mm。 故厚度毛坯值為59mm 2. ? 32mm 孔 考慮到鑄模的簡單方便，將? 32mm孔鑄成實(shí)心，孔鉆擴(kuò)鉸出。 鉆孔：? 30mm 擴(kuò)孔：? 31.7mm 鉸孔：?32H7 （；0.025 ）mm 3. A面和A面上3- ? 11mm孔及2- ? 8mm孔 按照《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5,加工面其余量值為2.0~2.5mm,考慮到A面要 進(jìn)行粗銑和精銑兩道工序，故取加工量為 2.5mm。 鉆孔：? 7mm 擴(kuò)孔：? 7.7mm 鉸孔：?8H7 （；0.015 ）mm 4. 30° 方向 ? 11

15、mm孔 由上可知，此處鑄成實(shí)心，不用考慮留加工量。 按照《工藝手冊(cè)》表2.2-25,取加工精度F2，鑄件復(fù)雜系數(shù)S3,鑄件重5kg, 則單邊加工余量為2.0~3.0mm,取為2.5mm,鑄件的公差按《工藝手冊(cè)》表2.2-14, 材質(zhì)系數(shù)取M1，復(fù)雜系數(shù)S3,則鑄件的偏差為盂mm。 銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為 IT11級(jí)，因此可知本工序加 工公差為-0.05mm（入體方向）。 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及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此

16、在計(jì)算最大、 最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 A面分兩次加工，因此加工余量和工序間余量及公差分布圖如下: 射余量一二 對(duì)卜縫 Mt -1 - [ .-■■■1- 總工方向 義尺寸91.33+2.5-100.83 噸府 +D.L -IU +1.2 由圖可知： 毛坯名義尺寸： 98.33+2.5=100.83mm 毛坯最大尺寸： 100.83+1.2=102.03mm 毛坯最小尺寸： 100.83-0.6=100.23mm 粗銑后最大尺寸： 98.33+0.1=98.93mm 粗銑后最小尺寸： 98.33-0.05

17、=98.28mm §2.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序1:粗銑A面，留精加工量0.5mm本工序采用計(jì)算法確定切削用量。 1.加工條件 工件材料：HT15-33正火，鑄件 加工要求：粗銑A面，留精加工量0.5mm 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225mm齒數(shù)z=20。則 1000v 1000 27 ns 38r / min 兀dw 兀225 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39），取 nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 二 dwnw 1000 二 225

18、37.5 1000 =26.5m/ min 第11頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fzzrw =0.08 x 20x 37.5=60mm/min 查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min故直接選用該值。 切削工時(shí)：由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過整個(gè)工件，利用作圖法, 可得出銑刀的行程=250mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm 250 250 =4.17 min 60 工序2 銑D面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑

19、刀，dw =225mm齒數(shù)z=20。則 1000v 1000 27 ns 38r / min 二dw 二225 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39 ），取 第12頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 二 dw% 1000 二 225 37.5 1000 =26.5m/ min 第13頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm

20、應(yīng)為: fm= fzzrw =0.08 x 20x 37.5=60mm/min 查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法，可得出銑刀的行程 =250+225mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm 425 425 60 二 7.08min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 工序3 銑? 32mm D向端面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw =45mm齒數(shù)z=20。則 ns

21、 1000v 1000 27 二 dw 二 45 =190r / min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39 ）,取 nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 …d wnw 1000 二 45 37.5 1000 =5.3m / min 當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為: fm= fzZQv =0.08 x 20x 37.5=60mm/min 查機(jī)床說明書，剛好

22、有fm=60mm/min故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法，可得出銑刀的行程 =250+225mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 425 425 tm 二 7.08min m f 1 m 60 工序4 鉆、擴(kuò)、鉸孔? 32mm，并锪倒角1.5 x 45° 1 .鉆孔? 30mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7,當(dāng)鋼的二b<800MPa, d。= ? 30mm時(shí), f =0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工? 30mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng) 乘系數(shù)0.75,則 f =( 0.39~0.47)x 0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說

23、明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.13及表2.14，查得切削速度v=18m/min 所以 ns 1 0 00 v 二 dw 10 00 二 25 =21夕9 /min 第15頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=195r/min，故實(shí)際切削速度為 二 dw nw 1000 二 25 195 1000 =15.3m/ min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共2

24、0頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 切削工時(shí)：l=54mm 1 54 . tm 1.11min nwf 195 0.25 2 ?擴(kuò)孔：? 31.7mm 采用刀具：? 31.7mm專用擴(kuò)孔鉆 進(jìn)給量：f =( 1.2~1.8) X f鉆=(1.2~1.8) X 0.65X 0.75=0.585~0.87 mm/r (《切 削手冊(cè)》表2.10) 查機(jī)床說明書，取f=0.57mm/r。 1 1 1 1 v ~ v 占= ~ 12 = 6m4 /min 2 3 啪.2 3 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： n=51.6~34r/min，并按機(jī)床說明書取 nw=68r/mi

25、n 實(shí)際切削速度為 八3^-6^ = 7.9m/min 1000 1000 切削工時(shí) l=54mm l 54 . tm 1.39min 佩 f 68 0.57 3?鉸孔：*32H7 ( 00.025 )mm 采用刀具：*32H7 (；0.025 )mm專用鉸孔鉆。 進(jìn)給量：f=( 0. 9~1.2)X 0.7=0.63~0.84mm/r (《切削手冊(cè)》表 2.10) 查機(jī)床說明書，取f=0.72mm/r。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取 n=68r/min，則其切削速度 v=8.26m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=54mm l 54 . tm 1.10min n. f 68 0.

26、72 4. 锪倒角1.5 X 45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同: nw =68r/m in 手動(dòng)進(jìn)給。 工序5精銑A面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw =225mm齒數(shù)z=20。則 1000v 1000 27 “ ■ ns 38r / min 兀dw 兀225 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39），取 nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 二 dwnw 1000 二 225 37.5 1000 二 26.5m/

27、 min 第17頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fzzrw =0.08 X 20X 37.5=60mm/min 查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min故直接選用該值。 切削工時(shí)：銑刀的行程=250+225mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm 475 475 7.92min 60 工序6 銑C面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw =225mm齒數(shù)z=

28、20。則 1000v 1000 27 “ ■ ns 38r / min 二dw 二225 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39 ）,取 nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 二 dw% 1000 二 225 37.5 1000 二 26.5m/ min 第19頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為: fm= fzzrw =0.08 x 20x 37.5=60mm/min

29、查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法，可得出銑刀的行程 =250+225mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm 425 425 60 =7.08min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 工序7 銑? 32mm C向端面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw =45mm齒數(shù)z=20。則 1000v 1000 27 ns 190r / min 兀dw 兀45 現(xiàn)采用X63臥

30、式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39 ），取 nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 二 dw nw 1000 二 45 37.5 1000 =5.3m / min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為: fm= fzzrw =0.08 x 20x 37.5=60mm/min 查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法，可得出銑刀的行程 =250+22

31、5mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm 425 425 60 二 7.08min 锪倒角1.5 x 45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同: nw =68r/m in 手動(dòng)進(jìn)給 工序8 銑E面 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v=0.45m/s即27m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=45mm齒數(shù)z=20。則 ns 1000v 二 dw 1000 27 二 45 =190r / min 第21頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)

32、 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊(cè)》表 4.2-39)，取 nw=37.5r/min，故實(shí)際切削速度為 =5.3m / min 兀dw nw兀汽45漢37.5 v = 1000 1000 當(dāng)n^=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為: fm= fzzrw =0.08 x 20x 37.5=60mm/min 查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min故直接選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法，可得出銑刀的行程 =250+45mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 tm 295 295 60 =4.92min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工

33、藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 工序9 鉆3- 11mm孔 確定進(jìn)給量f :根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼的二b<800MPa，d0 = ? 11mm時(shí), f =0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工? 11mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng) 乘系數(shù)0.75,則 f = (0.39~0.47)x 0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.13及表2.14，查得切削速度v=18m/min 所以 ns 1 0 00 v EOO^/min 二 dw ■: 25 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械

34、制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=195r/min，故實(shí)際切削速度為 1000 1000 =15.3m/ min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 切削工時(shí)：i=12x 3mm=36mm 第22頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) tm l nwf 360 195 0.25 =7.4min 工序10鉆、擴(kuò)、鉸孔2-? 8mm,并锪倒角1X 45° 1 .鉆

35、孑L ? 7mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7,當(dāng)鋼的匚b<800MPa, d° = ? 7mm時(shí), f =0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工? 7mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng) 乘系數(shù)0.75,則 f = (0.39~0.47)X 0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.13及表2.14，查得切削速度v=18m/min。 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 8 所以 ns 2 29 / m in 兀dw 兀25 根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=195r/min，故實(shí)際切削速

36、度為 =15.3m/ min 兀dwnw兀漢25漢195 v = 1000 1000 切削工時(shí)：l=12*2mm=24mm nW o 5 2 4+ 2 2 a 55 2 ?擴(kuò)孔：? 7.7mm 采用刀具：? 7.7mm專用擴(kuò)孔鉆 進(jìn)給量：f =( 1.2~1.8) X f鉆=(1.2~1.8) X 0.65X 0.75=0.585~0.87 mm/r (《切 削手冊(cè)》表2.10) 查機(jī)床說明書，取f=0.57mm/r。 11 1 1 v ~ v 占二 ~ 12 = 6m4 /min 2 3 唏.2 3 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：n=51.6~34r/min

37、，并按機(jī)床說明書取nw=68r/min 實(shí)際切削速度為v = -d^ 37 68 =7.9m/min 1000 1000 切削工時(shí) l=24mm 5.62min 68 0.57 3. 鉸孔：?8H7（；0.015）mm 采用刀具：?8H7 （；0.015 ）mm專用鉸孔鉆。 進(jìn)給量：f=（ 0. 9~1.2）x 0.7=0.63~0.84mm/r （《切削手冊(cè)》表 2.10） 查機(jī)床說明書，取f=0.72mm/r。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取 n=68r/min,則其切削速度 v=8.26m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=24mm l 24 tm 5.49min 入 f 68 0

38、.72 4. 锪倒角1X 45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同： nw =68r/m in 手動(dòng)進(jìn)給。 工序11 鉆30°方向? 11mm孔 確定進(jìn)給量f :根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7,當(dāng)鋼的二b<800MPa, d。= ? 7mm時(shí), f =0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工? 7mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng) 乘系數(shù)0.75,則 f = （0.39~0.47）x 0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表 2.13及表2.14，查得切削速度v=18

39、m/min。 所以 ns 皿/min 二 dw 第25頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=195r/min，故實(shí)際切削速度為 1000 1000 =15.3m/ min 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 第#頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 切削工時(shí)：|=10mm tm - 10 0.20min nwf 195 0.25 最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果連同其他加工數(shù)據(jù)

40、, 并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片，見附表。 第三章夾具設(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，需設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)指導(dǎo)老師分配任務(wù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工序 3和工序7專用夾具，銑? 32孔口兩端 面夾具。本夾具將用于 X63臥式銑床。刀具為一把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，對(duì)工 件的端面分別進(jìn)行加工。 §3.1問題的提出 本夾具主要用來粗銑? 32孔口兩端面，由于這兩個(gè)端面對(duì)? 32孔并沒有什么 特別影響，因此在加工本道工序時(shí)，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng) 度，而精度則不是主要問題。 但也不是沒有精度問題，要保證 10_0.05mm, 26^0.2mn相目對(duì)于B-B面的兩個(gè)

41、尺寸，由于由于這兩個(gè)端面是分別加工的，因此， 夾具也要設(shè)計(jì)成分別加工的形式。并分別計(jì)算定位公差。 §3.2夾具設(shè)計(jì) 1. 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖和選擇得加工工藝可知， ? 32孔兩個(gè)端面影響到 10一0.05 mm, 26_0.2mnffi對(duì)于B-B面的兩個(gè)尺寸，因此，分別選擇選擇相對(duì)應(yīng)的 C面和D面做 為定位基面。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用氣動(dòng)夾緊。 2. 切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀， ? 225mm z=20 C a XF f yFa UF F F p qF二e （見〈〈切削手冊(cè)》表3.28） d° F n F 其中，CF =650, ap=3.1

42、mm xF =1.0， fz=0.08mm yF =0.72， ae =40mm在加 工面上近似測量值），uF =0.86， d0 =225mm qF =0.86， wF =0, z=20 所以 650 釘 0.08：： 4嚴(yán) 20 =m56n 2250.86 由于是垂直銑削，所以水平分力=0N 垂直分力=1456N 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=KKKKa 其中Ki為基本安全系數(shù)1.5 K 2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 &為刀具鈍化系數(shù)1.1 &為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 F ' =KFH=1.5X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 1456=31

43、97.5N 選用氣缸-斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，楔角a =10°,其結(jié)構(gòu)形式選用W型，則擴(kuò)力比 i=3.42。 為克服水平斜楔力，實(shí)際夾緊力 N應(yīng)為 N(f1 f2)=KFh 所以 KFh f< f2 其中f1及f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù), f1= f2 =0.25。則 N = 3197 =53395N 0.5 氣缸選用? 100mm當(dāng)壓縮空氣單位壓力 P=0.5MPa時(shí)，氣缸推力為3900N由 于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比i=3.42，故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為 N氣=3900i=3900 X 3.42=13338N 此時(shí)N氣已大于所需的6395N的夾緊力，故本夾具可安全

44、工作。 3. 定位誤差分析 (1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為 A面和C、D面， 由于要對(duì)A面進(jìn)行側(cè)面銑削，因此應(yīng)保證精銑 A面時(shí)，進(jìn)刀量不應(yīng)過大，當(dāng)A面 和C、D面垂直度較好時(shí)，? 32H7軸線對(duì)A面的不平行度在100長度上不大于0.01 和? 32H7軸線對(duì)B-B面的不垂直度100長度上不大于0.05才能夠保證。 ?32H7 ( 00.025 )mm最大在32長度上偏0.0125,折算到100長度上偏0.039不大 于0.05。因此，這個(gè)誤差能滿足零件要求。 4?夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 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。為此，應(yīng)該首先著眼 于機(jī)

45、動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)加緊，因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序 的銑床夾具就選擇了氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于對(duì)加工面要求不高，因此切削速 度快，切削力較大，為了夾緊工件，勢必增大氣缸直徑，而這樣將使整個(gè)夾具過 于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三種：一是提高毛坯 的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜 楔夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓 縮空氣的工作壓力（由0.4MPa增加到0.5MPa）,以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具 總得感覺還比較緊湊 夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配

46、 合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上油一正 確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖 第29頁共20頁 河南科技大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 主要參考文獻(xiàn) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 金屬切削機(jī)床夾具圖紙 機(jī)械工業(yè)出版社 1984 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 高等教育出版社 2006 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 2010 第30頁共20頁