齒輪套機(jī)械加工工藝及鏜φ30內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì)

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定位誤差的分析31參考文獻(xiàn)33致謝34摘要本文是對齒輪套零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對軸承座零件的一道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具.機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)齒輪套齒輪上加工30孔的鏜床夾具設(shè)計(jì)。太原理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書第一章 緒論機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。齒輪套零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)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，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。第二章 齒輪套的加工工藝規(guī)程規(guī)定2.1 零件的分析 2.1.1零件的作用題目所給的零件是齒輪套。齒輪套是屬于齒輪的一種。齒輪套的用途很廣泛，是各種機(jī)械設(shè)備零件中的重要零件，例如機(jī)床，飛機(jī)，輪船等等都要使用齒輪套。齒輪套的主要作用是調(diào)整機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和力矩，傳遞動(dòng)力；改變動(dòng)力輸出的旋轉(zhuǎn)方向等。2.1.2零件的工藝分析圖2.1 齒輪套零件圖零件的材料為45鋼，鍛造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是齒輪套需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：(1) 中心圓孔,32，30。(2) 端面與中心孔有垂直度(4) 外圓表面與中心孔30有位置關(guān)系。由上面分析可知，可以先粗加工加工齒輪套內(nèi)孔，然后以此作為基準(zhǔn)加工30孔，再以孔為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行精加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此齒輪套零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.2 確定生產(chǎn)類型已知此軸承座零件的生產(chǎn)類型屬于中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)分散；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.3 確定毛坯 2.3.1 確定毛坯種類零件材料為45鋼?？紤]零件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)批量大，毛坯精度要求不高，從高效低成本綜合考慮，選擇模鍛成型鍛造毛坯。 2.3.2 確定鑄造加工量及形狀查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.2-25確定加工余量及鍛件毛坯尺寸如下表：表2.1 毛坯尺寸零件尺寸單面加工余量鍛件尺寸110211419223403.246.4422.246.43022663267查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.2-13 確定毛坯尺寸偏差如下表：表1.2 毛坯尺寸偏差鍛件尺寸偏差114114-0.61.22323-0.20.846.4464-0.51.12626-10.46767-0.51.1 2.3.3 繪制毛坯圖圖2.2 齒輪套毛坯圖2.4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.4.1 選擇定位基準(zhǔn) 1）粗基準(zhǔn)的選擇以零件的內(nèi)孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以左端面輔助粗基準(zhǔn)。2）精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的30為主要的定位精基準(zhǔn)，以已加工的右平面輔助的定位精基準(zhǔn)。3）在鉆孔時(shí)以鍛造的孔一側(cè)作輔助定位基準(zhǔn)2.4.2 制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(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。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：表2.3 工藝路線工序一鍛造工序二時(shí)效處理工序三粗鏜30內(nèi)孔工序四粗車齒輪右端面，粗車63外圓工序五粗鏜32內(nèi)孔，鏜倒角工序六粗車40端面，粗車齒輪左端面，粗車42外圓，粗車40外圓工序七拉鍵槽工序八半精鏜30內(nèi)孔，鏜倒角工序九半精車齒輪右端面，半精車63外圓，車倒角工序十 半精車40端面，半精車齒輪右端面，半精車42外圓，半精車40外圓，車倒角、溝槽工序十一鉆8.5孔工序十二滾齒工序十三淬火工序十四磨削42外圓，磨削40外圓工序十五磨削30內(nèi)孔工序十六終檢入庫2.4.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1）機(jī)床的選擇工序四、六、九、十、采用C620-1臥式車床工序三、五、八采用T68臥式鏜床工序十一采用Z3025立式鉆床工序七采用L6110臥式拉床工序十二采用Y3150滾齒機(jī)工序十四采用M114W萬能外圓磨床工序十五采用M2110內(nèi)圓磨床2）選擇夾具該齒輪套的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3）選擇刀具在車床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金車刀即可保證加工質(zhì)量，鉆床加工采用高速鋼復(fù)合鉆頭，零件加工內(nèi)孔較小，使用硬質(zhì)合金鏜刀加工。4）選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。5）其他對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1）圓柱面工序尺寸的確定：表2.2 圓柱面工序尺寸加工表面加工內(nèi)容單邊加工余量精度等級工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大32粗鏜3IT123212.533.10530粗鏜1.3IT1228.66.31.51.605半精鏜0.5IT829.63.20.4350.5115磨削0.2IT7301.60.18350.210540粗車1IT1241.46.311.125半精車0.5IT940.43.20.3750.531磨削0.2IT8400.80.1690.212542粗車1.5IT1243.46.31.51.625半精車0.5IT942.43.20.3750.531磨削0.2IT8420.80.1690.212563粗車1.5IT12646.31.51.625半精車0.5IT9633.20.3750.552) 軸向工序尺寸的確定表2.3 軸向工序尺寸加工內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度粗車齒輪右端面1.5112.5IT12粗車40端面1.5111IT12粗車齒輪左端面1.520IT12半精車齒輪右端面0.5110.5IT9半精車40端面0.5110IT9半精車齒輪左端面0.519IT92.5 確定切削用量及基本工時(shí) 2.5.1粗鏜30內(nèi)孔所選用刀具為YT5硬質(zhì)合金鏜刀,選用T68臥式鏜床。1）確定切削深度ap ap=1.3mm2）確定進(jìn)給量f根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表9-145，查得粗鏜時(shí)，選用硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鋼時(shí)：v=4060m/min f=0.31.0mm/r按機(jī)床的進(jìn)給量（表4.221），選擇， f=0.74mm/r3）確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n n=500r/min=8.33r/s4）計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角kr=45，則L1=3.5mm，L=54mm，L2=L3=0,f=0.74mm/r ，n=8.33r/s則： T=3.5+540.748.33=9.33S 2.5.2粗車67外圓及齒輪右端面 本工序?yàn)榇周嚒Ｒ阎庸げ牧蠟?5鋼，b=670Mpa，鍛件，有外皮，機(jī)床為C620-1臥式車床，工件裝在專用夾具中。確定粗車外圓67外圓的切削用量 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊第一部分表1.1，由于C620-1機(jī)床中心高為200mm（表1.30），故選擇刀桿尺寸BH=16mm 25mm,刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀形狀為卷屑槽帶倒菱形前刀面，前角0=12，后角0=6，主偏角0=90，副偏角0=10，刃傾角0=0，刀尖圓弧半徑r=0.8mm。1) 確定切削深度ap 最大單邊加工余量為2.2mm，可在一次走刀完成，故粗加工余量取1.5mm，2) 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表切削用量簡明手冊表1.4，在粗車鋼料，刀桿尺寸為16mm 25mm，ap3mm，工件直徑在60100mm時(shí)， f=0.40.7mm/r 按C620-1車床說明書選擇 f=0.55mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù)C620-1車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力Fmax=3530N, 根據(jù)表切削用量簡明手冊1.21，但鋼料b=570670Mpa，ap2mm，f0.75mm，r=45，v=65m/s（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力F=760N， Ff的修正系數(shù)為k0Ff=1.0，ksFf=1.0，krFf=1.17(表1.292)，故實(shí)際進(jìn)給力Ff=7601.17=889.2N 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的f=0.65mm/r可用。3） 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)切削用量簡明手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。4）確定切削速度v 切削速度v可根據(jù)公式計(jì)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)切削用量簡明手冊表1.10，但用YT15硬質(zhì)合金車刀加工b=600700Mpa鋼料，ap3mm，f0.75mm/r，切削速度v=109m/min。 切削速度的修正系數(shù)ksv=0.8，ktv=0.65，krv=0.81，kTv=1.15，kMv=kkv=1.0(均見表1.28)，故 V=1090.80.650.811.15m/min=52.8m/min n=1000vd=100052.567=250.85r/min， 按C620-1機(jī)床轉(zhuǎn)速（表4.2-8），選擇 n=230r/min 此時(shí)實(shí)際切削速度VC=48.41m/min。5）校驗(yàn)機(jī)床功率 由切削用量簡明手冊表1.24，但b=580970Mpa，HBS=166277，ap2.0mm，f0.6mm/r，v57m/min時(shí)，Pc=1.7kw 切削功率的修正系數(shù)krPc=1.17，k0Pc=kMpc=kKPc=1.0，kTPc=1.13，kSPc=0.8，ktPc=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為： Pc=0.72KW根據(jù)切削用量簡明手冊表1.30，但n=230r/min，機(jī)床主軸允許功率PE=5.9KW，PcPE，故所選的切削用量可在C620-1機(jī)床上進(jìn)行。 最后決定的切削用量為 ap=1.5mm，f=0.55mm/r，n=230r/min，v=48.4m/min確定粗車外圓46.4，端面的切削用量 采用車外圓67的刀具加工這些表面。加工余量皆可一次走刀切除，車外圓46.4的f=0.55mm/r，ap=1.5mm，主軸轉(zhuǎn)速與車外圓67相同。1.2 基本時(shí)間 確定粗車外圓67的基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-1，車外圓基本時(shí)間為Tj1=Lfni=l+l1+l2+l3fni 式中:l=23mm，l1=0，l2=4，l3=0，i=1，f=0.55r/min，n=3.83mm/r， 則Tj1=23+40.553.83=12.82s確定粗車67端面的時(shí)間 Tj2=Lfni，L=d-d12+l1+l2+l3 式中: d=67mm。d1=26mm。l1=2mm，l2=4mm，l3=0，f=0.55mm/r，i=1，n=3.38r/s，則Tj2=20.5+2+43.830.55=12.58s2.5.3粗鏜32內(nèi)孔所選用刀具為YT5硬質(zhì)合金鏜刀。1）確定切削深度ap ap=3mm2）確定進(jìn)給量f根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表9-145，查得粗鏜時(shí)，選用硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鋼時(shí)： V=4060m/min f=0.31.0mm/r按機(jī)床的進(jìn)給量（表4.221），選擇， f=0.74mm/r3）確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n n=500r/min=8.33r/s4）計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角kr=45，則L1=3.5mm，L=60mm，L2=0，f=0.74mm/r， n=8.33r/s則： T=3.5+600.748.33 10.3 2.5.4 粗車左端面及46.4外圓、43.4外圓本工序仍為粗車，已知條件與工序一相同，車端面，車外圓采用與工序一相同的可轉(zhuǎn)位車刀，采用工序一確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間，得下表：表2.4 切削余量工步ap（mm）f（mm/r）V（m/s）n（r/s）T(s)粗車64端面1.50.550.813.837.74粗車64.4端面1.50.550.493.8312.53粗車46.4外圓1.50.550.563.8345.10粗車43.4外圓10.550.523.8312.582.5.5拉鍵槽根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表7-160，選寬刀體鍵槽拉刀，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，選L6110型臥式內(nèi)拉床。 基本時(shí)間T=ZbLk1000VfzZ 式中： V=0.06m/s(3.6m/min) zb 單面余量2.7mm L 拉削表面長度，110mm； 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.2； k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4 ； fa 拉刀每齒進(jìn)給量； Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，Z=l/p； P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt110=1.35sqrt110=14mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/14=80/146 T=2.71101.21.4/（10003.60.066）=0.33min2.5.6半精鏜30內(nèi)孔 所選用刀具為YT15硬質(zhì)合金鏜刀。1）確定切削深度ap ap=0.5mm2）確定進(jìn)給量f根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表9-145，查得半精鏜時(shí)，選用硬質(zhì)合金刀頭，加工材料為鋼時(shí)： V=80120m/min f=0.20.8mm/r按機(jī)床的進(jìn)給量（表4.221），選擇， f =0.37mm/r3）確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n n=800r/min=13.33r/s4）計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角kr=45，則L1=3.5mm，L=52.5mm L2=4mm，L3=0，f=0.37mm/r， n=13.33r/s則： T=3.5+52.5+40.3713.33 12.17 2.5.7 半精車63 外圓及齒輪右端面 本工序?yàn)榘刖庸?，已知條件與粗加工工序相同。1） 確定半精車外圓67外圓的切削用量 所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀，刀桿尺寸以及刀片厚度均與粗車相同。根據(jù)表1.3，車刀幾何形狀為0=12，0=8，0=90，0=5，n=0，r=0.5mm。2） 確定切削深度ap ap=0.5mm3） 確定進(jìn)給量 根據(jù)切削用量簡明手冊表1.6及C620-1機(jī)床進(jìn)給量（表4.2-9），選擇f=0.3mm/r，由于是半精加工，切削力較小，所以不需要進(jìn)行車床進(jìn)給量強(qiáng)度校核。4） 選擇選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)切削用量簡明手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。5） 確定切削速度V 根據(jù)表根據(jù)切削用量簡明手冊表1.10，但用YT15硬質(zhì)合金車刀加工b= 600700Mpa鋼料，ap1.4mm，f0.38mm/r，切削速度V=156m/min。 切削速度的修正系數(shù)krv=0.81，kTv=1.15，其余修正系數(shù)為1，均見表1.28)，故 V=1380.811.15m/min=145.5m/min n=1000vd=1000145.364=722.66r/min， 按C620-1機(jī)床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-8），選擇 n=600r/min=10r/s 此時(shí)實(shí)際切削速度Vc=120.64m/min。 最后決定的切削用量為 ap=0.5mm，f=0.3mm/r，n=600r/min=10r/s，v=120.64m/min=2.01m/s6) 基本時(shí)間 確定半精車車外圓64的基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-1，車外圓基本時(shí)間為Tj1=Lfni=l+l1+l2+l3fni 式中:l=19.5mm，l1=0，l2=4，l3=0，i=1，f=0.3r/min，n=10r/s， 則Tj1=19.5+4100.3=7.83s確定半精車64端面的時(shí)間 Tj2=Lfni，L=d-d12+l1+l2+l3 式中: d=64mm。d1=26mm。l1=2mm，l2=4mm，l3=0，f=0.3mm/r，i=1，n=10r/s，則Tj2=19.4+2+4100.3=8.4s2.5.8半精車43.4，41.4外圓，端面1）采用半精車外圓63的刀具加工這些表面。車外圓43.4，41.4的ap=0.5mm，f=0.33mm/r，n=1075.59r/min。按C620-1機(jī)床轉(zhuǎn)速（機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-8），選擇:n=960r/min=16r/s2)最后確定 ap=0.5mm，f=0.3mm/r，n=960r/min=16r/s，v=103.69m/min=1.73m/s3）確定半精車車外圓43.4的基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-1，車外圓基本時(shí)間為Tj1=Lfni=l+l1+l2+l3fni 式中： l=69.5mm，l1=0，l2=4，l3=0，i=1，f=0.3mm/r，n=16r/s， 則Tj1=69.5+4160.3=15.31s4）確定半精車41.5端面的時(shí)間 Tj2=Lfni，L=d-d12+l1+l2+l3 式中: d=41.5mm。d1=26mm。l1=2mm，l2=4mm，l3=0，f=0.3mm/r，i=1，n=10r/s，則Tj2=7.75+2+4160.3=2.86s5) 確定半精車車外圓41.5的基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-1，車外圓基本時(shí)間為Tj1=Lfni=l+l1+l2+l3fni 式中: l=22mm，l1=0，l2=4，l3=0，i=1，f=0.3r/mm，n=16r/s， 則Tj1=22+4160.3=5.41s6）確定半精車63端面的時(shí)間 Tj2=Lfni，L=d-d12+l1+l2+l3 式中： d=63mm。d1=43.4mm。l1=2mm，l2=4mm，l3=0，f=0.3mm/r，i=1，n=10r/s，則Tj2=9.8+2+4160.3=3.29s7）車溝槽，車倒角 選用高速鋼成形切槽刀，采用手動(dòng)進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min，切削速度v=0.14m/s。2.5.9鉆8.5孔本工序?yàn)殂@孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑8.5。1）確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm;耐用度T=25min。3)確定切削速度v 由表2.14，b=670MPa的45鋼加工性屬五類。根據(jù)表2.7，暫定進(jìn)給量f=0.25mm/r。由表2.13查得v=14m/min,n=524.5r/min。根據(jù)Z518立式鉆床機(jī)床說明書選擇主軸實(shí)際完成轉(zhuǎn)速。4）基本時(shí)間的確定 L=6.7mm,L1=3mm,L2=0mm T=6.7+30.25449.4=3.9S2.5.10滾齒 1） 選用標(biāo)準(zhǔn)的高速鋼單頭滾刀，模數(shù)m=1.5,直徑63mm,可以采用一次走刀切至全深。工件齒面要求表面粗糙度為Ra1.6m，根據(jù)，切削用量簡明手冊表4.2，選擇工件每轉(zhuǎn)滾刀軸向進(jìn)給量fa=0.50.8mm/r。按Y150型滾齒機(jī)進(jìn)給量表（表4.2-51），選fa=0.7mm/r。2）計(jì)算切削速度v = 式中Cv=364，T=240min，fa=0.7mm/r，m=1.5mm，mv=0.5，yv=0.85，xv=-0.5，kv=0.64 V =3642400.50.70.851.5-0.5 0.64= 24.9m/min n=125r/min根據(jù)Y3150型滾齒機(jī)主軸轉(zhuǎn)速（表4.2-50），選n=135r/min=2.25r/s。 實(shí)際切削速度為 v=0.45m/s加工時(shí)的切削功率Pc=0.091kw,Y3150型滾齒機(jī)的主電機(jī)PE=3kw。因PCPE，顧所選擇的切削用量可在該機(jī)床上使用。3) 基本時(shí)間根據(jù)表6.2-13，用滾刀滾圓柱齒輪的基本時(shí)間B=19mm, =0,z=50,q=1,n=2.25r/s,fa=0.7mm/r，則La1=16.18mm， fa=3mm， T =(19+16.18+3）4012.250.7 = 96.97s2.5.11 磨削外圓 1）選擇砂輪。根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第三章中各表選擇磨具，結(jié)果為：ZA46JV6P30040127其含義為：磨輪磨料為鉻剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為46，硬度為軟3級。 平型砂輪，其尺寸為16640（DdH）。2）切削用量的選擇 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表10-9，查得:工件速度V=2040m/min,縱向進(jìn)給量fa=16mm/r,工作臺(tái)單行程磨削深度fr=0.0049mm/st 3) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表42-30，選用M114W萬能外圓磨床。4) 基本時(shí)間 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-8, T=ZbLknfafr磨削40外圓時(shí)，L=22mm,Zb=0.2mm,k=1.4,n=300r/min, fa=16mm/r, fr=0.0049mm/st T1=220.21.4300160.0049 =0.26min=15.71s磨削42外圓時(shí)，L=69mm,Zb=0.2mm,k=1.4,n=300r/min, fa=16mm/r, fr=0.0049mm/stT2=690.21.4300160.0049 =0.82min=49.29s2.5.12 磨削內(nèi)孔1）選擇砂輪。 磨輪磨料為鉻剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為46，硬度為軟3級。 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表3.2-8、3.2-9查得內(nèi)圓磨輪直徑d=25mm,B=3240mm。2）切削用量的選擇 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表10-15，查得:工件速度V=2540m/min,縱向進(jìn)給量fa=16mm/r,工作臺(tái)單行程磨削深度fr=0.0030mm/st3) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表42-31，選用M2110內(nèi)圓磨床。4) 基本時(shí)間 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-8, T=ZbLknfafr磨削30內(nèi)孔時(shí)，L=54mm,Zb=0.2mm,k=1.4,n=300r/min, fa=16mm/r, fr=0.0030mm/st T1=540.21.4300160.0030 =1.05min=63s最后，將以上各個(gè)工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一起填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡中。2.6 本章小結(jié)本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。第三章 鏜30內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)要求 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為鏜床夾具(鏜30內(nèi)孔)的專用夾具，本夾具將用于T68臥式鏜床。本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。3.2 夾具設(shè)計(jì) 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇本夾具如圖所示，是工序一、六，即用T68臥式鏜床加工30內(nèi)孔，采用專用夾具進(jìn)行加工。該零件加工精度要求最高的是中間30 的內(nèi)孔，且其余加工面都與該孔有關(guān)，因此在該孔時(shí)以32內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，保證同軸度。工序一，先對30內(nèi)孔進(jìn)行粗加工。到工序六時(shí)，零件的兩個(gè)端面已經(jīng)粗加工過，選左側(cè)端面和32內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，定位中選用了一個(gè)A型可換定位銷和一支承板限制零件的自由度，可換定位銷直徑為26，為一個(gè)短銷，可以限制兩個(gè)自由度，夾具側(cè)板限制三個(gè)自由度。3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀YT5。 根據(jù)切削用量簡明手冊表1.29查得：主切削力Fc=CFcapXFcfyFcVnFckFc徑向切削力Fp=CFpapXFpfyFpVnFpkFp軸向力Ff=CFfapXFffyFfVnFfkFf 其中CFc=2795,XFc =1.0, yFc=0.75, nFc=-0.15； CFp=1940， XFp=0.9, yFp=0.6, nFp=-0.3；CFf =2880， XFf=1.0, yFf=0.5, nFf=-0.4；ap=1.5mm，f=0.74mm/r,V=500r/min。 可得: Fc=27951.51.00.740.75500-0.5=1316.9N Fp =19401.50.90.740.75500-0.3500=361.5N Ff=22801.51.00.740.5500-0.4=244.9N 根據(jù)切削用量簡明手冊1.29-1、1.29-2查得修正系數(shù)k 得： Fc=1316.91.0220.94=1265N Fp=361.51.0420.77=290N Ff=244.91.031.11=280N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夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即：Wk=WK 式中：Wk-實(shí)際所需夾緊力 K-安全系數(shù) K-在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力其中，K=K0K1K2K3K3K5K6 K0考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)K1加工性質(zhì)K2刀具鈍化程度K3切削特點(diǎn)、K4夾緊力的穩(wěn)定性K5手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置K6僅有力矩時(shí)工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面接觸的情況根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表1-2-1可得：主切削力FcFC安全系數(shù): K0=1.2，K1=1.2，K2=1.0, K3 =1.0，K4=1.3，K5=1.0，K6 =1.0 徑向切削力Fc安全系數(shù)：K0=1.2，K1=1.2，K2=1.0, K3 =1.0，K4=1.3，K5=1.0，K6 =1.0軸向力Ff安全系數(shù)： K0=1.2，K1=1.2，K2=1.0, K3 =1.0，K4=1.3， K5=1.0，K6 =1.0所以，可以計(jì)算出： Kc=1.21.21.01.01.31.01.0=1.872 Kp=1.21.21.41.01.31.01.0=2.62 Kf=1.21.21.61.01.31.01.0=2.99若安全系數(shù)K的計(jì)算結(jié)果小于2.5時(shí)，取K=2.5。 所以，WC =2.51265=3162.5N WP=2902.62=760N Wf=2802.99=837N鏜孔時(shí)的主切削力由定位面和夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡，f1,f2 分別為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，F(xiàn)=3162.5/0.5=6325N定位面和夾緊力產(chǎn)生的摩擦力遠(yuǎn)大于鏜孔產(chǎn)生的徑向切削力，鏜床側(cè)板作為軸向力的支承。3.3 定位誤差的分析 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差：e基+T 其中，e定= e不+e基鏜孔時(shí)，工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，因此 e不=0定位銷與孔配合公差為H7/h6，定位銷水平放置時(shí)：e基=1/2（TD+Td+Cmin）=1/2Cmax=0.022 按加工經(jīng)濟(jì)精度查表得=0.13 e定+=0.152T=0.21從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 圖3.1 齒輪套鏜孔裝配圖主視圖圖3.2 齒輪套鏜孔裝配圖俯視圖圖3.3 齒輪套鏜孔裝配圖左視圖參考文獻(xiàn)1曾志新，呂明.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.武漢理工出版社，2001.72李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社，1993.43艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊M.第3版，機(jī)械工業(yè)出版社，1997.84馬麟.畫法幾何與機(jī)械制圖M.高等教育出版社,2011.95王光斗,王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2000.16陳均宏.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1996.127朱耀祥，蒲林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊M.第3版,機(jī)械工業(yè)出版社,2009.108廖念釗，古瑩菴，莫雨松.互換性與技術(shù)測量.第六版，中國質(zhì)檢出版社，2012致謝在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。首先，我眼感謝指導(dǎo)老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，只是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能做的更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了很多新知識(shí)，而且開闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。其次我要感謝幫助過我的同學(xué)，他們?yōu)槲医鉀Q了不少我不太明白的設(shè)計(jì)難題。感謝所有在設(shè)計(jì)中幫助過我的良師益友和同學(xué)。36