臺階軸加工工藝設(shè)計及銑鍵槽夾具【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
臺階軸加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計摘 要本設(shè)計是基于臺階軸零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。臺階軸零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后槽的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：臺階軸類零件；工藝；夾具；IABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture;II目 錄摘 要 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????IIABSTRACT ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????III第 1 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 零件的分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.1 零件的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.2 零件的工藝分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 臺階軸加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ???????????????????????21.2.1 孔和平面的加工順序 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.2 加工方案選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.3 臺階軸加工定位基準(zhǔn)的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.4 臺階軸加工主要工序安排 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ???????????????????????????????????????????????????51.6 選擇加工設(shè)備及刀、量具 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61.7 確定切削用量及基本工時（機動時間） ????????????????????????????????????????????????????????????61.8 時間定額計算及生產(chǎn)安排 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????18第 2 章 銑鍵槽夾具的設(shè)計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????202.1 問 題 的 提 出 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????202.2 夾 具 設(shè) 計 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????202.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????202.2.2 切削力和夾緊力計算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????202.3 零 件 加 工 誤 差 分 析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????222.4 確 定 夾 具 體 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 和 總 體 結(jié) 構(gòu) ????????????????????????????????????????????????????????????242.5 夾 具 設(shè) 計 及 操 作 的 簡 要 說 明 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????25參考文獻 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26致 謝 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????280第 1 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是臺階軸。臺階軸的主要作用是傳動連接作用，保證各軸各擋軸能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此臺階軸零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。圖 1 臺階軸1.1.2 零件的工藝分析由臺階軸零件圖可知。臺階軸是一個軸類零件，它的外表面上有 2 個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ30mm、外圓φ16mm、外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為 。mRa?2.3（2）以外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm 外圓面主要加1工面的加工面。這一組加工表面包括外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm 臺階面，加工粗糙度為 。mRa?2.3（3）以銑寬度為 4 的鍵槽為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：銑寬度為 4 的鍵槽，粗糙度為 。.（4）以銑寬度為 6 的鍵槽為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：銑寬度為 6 的鍵槽，粗糙度為 。Ra?2.31.2 臺階軸加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該臺階軸零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于臺階軸來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.2.1 孔和平面的加工順序臺階軸類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工臺階軸上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。臺階軸的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。臺階軸零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。1.2.2 加工方案選擇臺階軸孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最低的機床。1.3 臺階軸加工定位基準(zhǔn)的選擇1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：保證各重要加工余量均勻；為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以臺階軸2的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證臺階軸孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證臺階軸在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從臺階軸零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是臺階軸的裝配基準(zhǔn)，但因為它與臺階軸的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。1.4 臺階軸加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。臺階軸加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到臺階軸加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，結(jié)合面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于臺階軸，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含c??9080.4%—1.1%蘇打及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于3。mg20根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將臺階軸加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10 型材開料毛坯20 粗車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm 各留2mm 加工余量30 掉頭，粗車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm 各留 2mm 加工余量40 調(diào)質(zhì)處理50 半精車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm，其中 φ12mm 留 0.5mm 加工余量60 掉頭，半精車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm其中外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 留 0.5mm 加工余量70 精車外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 及倒角80 車退刀槽 2X0.590 銑寬度為 4 的鍵槽100 銑寬度為 6 的鍵槽110 去毛刺120 檢驗入庫工藝路線二：10 型材開料毛坯20 粗車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm 各留2mm 加工余量30 掉頭，粗車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm 各留 2mm 加工余量40 調(diào)質(zhì)處理50 半精車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm，其中 φ12mm 留 0.5mm 加工余量60 掉頭，半精車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm 其中外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 留 0.5mm 加工余量470 銑寬度為 4 的鍵槽80 銑寬度為 6 的鍵槽90 精車外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 及倒角100 車退刀槽 2X0.5110 去毛刺120 檢驗入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，采用互為基準(zhǔn)的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準(zhǔn)再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。綜合選擇方案一：10 型材開料毛坯20 粗車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm 各留2mm 加工余量30 掉頭，粗車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm 各留 2mm 加工余量40 調(diào)質(zhì)處理50 半精車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm，其中 φ12mm 留 0.5mm 加工余量60 掉頭，半精車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm其中外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 留 0.5mm 加工余量70 精車外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 及倒角80 車退刀槽 2X0.590 銑寬度為 4 的鍵槽100 銑寬度為 6 的鍵槽110 去毛刺120 檢驗入庫51.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(1)毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零件的材料為 45、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復(fù)雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇型材成型。(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用的型材造型，查取《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 2.2-5， “臺階軸”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 45，硬度 HB 為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用型材毛坯。外圓面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗車：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m4.3~710.2 m28.0?精車：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。1差等級選用 CT7。再查表 2.3.9 可得毛坯尺寸公差為 。6.1.6 選擇加工設(shè)備及刀、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產(chǎn)。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質(zhì)量較大，故需要輔助工具來完成。平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標(biāo)卡尺（mm）,測量范圍 0～1000mm（參考文獻[2]表 6—7） 。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻[2]表 4—3） ，專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻[2]第五篇金屬切削刀具，第 2、3 節(jié)） ，采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。鉆中心孔。選用 60°中心鉆（參考文獻[4]第 6 章） 。61.7 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 10 無切削加工，無需計算工序 20. 粗車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓 φ12mm 各留2mm 加工余量已知工件材料： 45，型材，有外皮，機床 CA6140 普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK0s?sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N（1-2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度7根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。m5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬6YG度 200～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm75.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 （1-'0?0.184.920.1?3）min?= = =120 （1-nDc?'112748?r4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（1-5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率krcPcr0為：=1.7 =1.2 C73.?（1-6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPKW9.58，故所選切削用量可在 C620—1 機床上進行，最后決定的切削用CP?E量為：=3.75 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi25rsr08.Vmin50工序 30 掉頭，粗車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm 各留 2mm 加工余量所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK0s?sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.= = p2.m51②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pa4?10進給量 =0.5～1.0frm按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度9根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。m5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬15YT度 200～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm7.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 '0?0.184.920.1?（3-12）min48?= = =120 nDc?'127?ir（3-13）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率rcPcrK0為：=1.7 =1.2 C73.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPkw9.5，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量CP?E10為：=1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin50⑥.計算基本工時flt?（3-15）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+= ，則 =126+ =?m18= =mt7.0125?in4工序 50 半精車右端面及外圓 φ20mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm，其中 φ12mm 留 0.5mm 加工余量所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK0s?sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故5.= = p2.m51②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pa4?10進給量 =0.5～1.0frm按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN11根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSpam4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045RFN切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFrofKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 f17.?由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬15YT度 200～219 的鑄件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm7.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 '0?0.184.920.1?（3-12）min48?= = =120 nDc?'127?ir（3-13）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = 1cD?01257?min?（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表121.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率rcPcrK0為：=1.7 =1.2 C73.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPkw9.5，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量CP?E為：=1.25 ， = ， = = ， =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50⑥.計算基本工時（3-flt?15）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+= ，則 =126+ =?m18= =mt7.0125?in4工序 60掉頭，半精車左端面及外圓 φ30mm、外圓 φ16mm、外圓φ12mm、外圓 φ10mm該工序與工序 30 的計算方法完全一樣，在此不一一計算。工序 70 精車外圓 φ12mm、外圓 φ10mm 及倒角已知加工材料為 45，鍛造件，有外皮，機床 CA6140 普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽HB?m25165.4帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK0913= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?0srm8.0①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m2= （3-p1）②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7fr確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ，HBSp4?f75.0， = 時，徑向進給力： =950 。rmrK045R切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2） ，故實際進給力為：=950 =1111.5 （3-2）f17.?N由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬6YG度 200～219 的鍛造件， ， ，切削速度 =HBSpa4?frm75.0V。min63切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（見表 1.28） ，故：Kv14= tVvK=63 （3-3）'0?0.184.920.1?min?= = =120 （3-nDc?'17r4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = （3-c1D?1257?in?5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25， = ～ ， ， ，切削速度HBS160245pam3?fr75.0時，min5V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率krcPcr0為：=1.7 =1.2 （3-C73.0?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ，nmi125r EPKW9.5，故所選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量CP?E為：=0.75 ， = ， = = ， =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50工序 90 車退刀槽 2X0.5切削深度 ap：ap=0.5mm根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 查得：進給量 ,2.476?0.5/famz?查《機械加工工藝手冊》表 2.4-82 得切削速度 ，23/inV機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n15，102345.8/min.160Vnrd????查《機械加工工藝手冊》表 3.1-74 取 47.5/inr?實際切削速度 ：v.1600Dms????進給量 ：fV0.52./.9/ffaZn工作臺每分進給量 ： m1857infVs?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知深度為 3mm，l=3mml機動時間 = =0.052min=3.12s1jt573工序 90 銑寬度為 4 的鍵槽機床的選擇：X52K 型萬能銑床（1）選擇刀具：查 ，根據(jù)表 2.1-72，因為銑削《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》寬度 ，可查得立銑刀 6wam?4odm?2）查 ，根據(jù)表 2.1-20，選擇 7:24 錐柄立銑刀《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，標(biāo)準(zhǔn)系列 L=198mm，標(biāo)準(zhǔn)系列 l=63mm，粗齒數(shù)為 4。1od（2）選擇切削用量1）決定銑削深度銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時 為 3.4mm。pa2）決定每齒進給量 zf查 ，根據(jù)表 2.1-72，當(dāng)銑削寬度 =12mm 時，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 ea銑刀的每齒進給量 ，取 ，所以fa0.5~.8/m?齒 fa0.5/?齒。0.542/zfar??3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命查 ，根據(jù)表 2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，粗銑，后刀面的最大磨損限度為 0.3～ 0.5mm，查1odm?，根據(jù)表 2.1-76，可選用 的高速鋼立銑刀，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 014dm?其耐用度 T=90min。4）決定切削速度16查 ，根據(jù)表 2.1-77 可查得：《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》=1.18， =1.0， =0.9， =1.2， =1.0， =1.25（銑削余MvKTvvKstvBvKkrv量較小時， ）03~4rk?1.8X0.912.051.93vvMTStBkrv??銑削速度計算公式：vvzqoxypumpeCdVaf?查 ，根據(jù)表 2.1-77 可查得：《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》290.45.10.5.0.1m.3vvvvvvqup??， ， ， ， ， ， ，所以 m/min.4.30. ..129938V???r/min57nD?查 ，根據(jù)表 3.30，XK5532 型數(shù)控銑床的使用《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》說明書，選擇：20r/min680/incfnv??，這時實際切削速度 為cVm/min429.1100cD???工序 100 銑寬度為 6 的鍵槽機床的選擇：X52K 型萬能銑床（1）選擇刀具：查 ，根據(jù)表 2.1-72，因為銑削《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》寬度 ，可查得立銑刀 4wam?14odm?2）查 ，根據(jù)表 2.1-20，選擇 7:24 錐柄立銑刀《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，標(biāo)準(zhǔn)系列 L=198mm，標(biāo)準(zhǔn)系列 l=63mm，粗齒數(shù)為 4。1od（2）選擇切削用量1）決定銑削深度銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時 為 3.4mm。pa2）決定每齒進給量 zf17查 ，根據(jù)表 2.1-72，當(dāng)銑削寬度 =12mm 時，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 ea銑刀的每齒進給量 ，取 ，所以fa0.5~.8/m?齒 fa0.5/?齒。0.542/zfar??3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命查 ，根據(jù)表 2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》，粗銑，后刀面的最大磨損限度為 0.3～ 0.5mm，查1odm?，根據(jù)表 2.1-76，可選用 的高速鋼立銑刀，《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》 014dm?其耐用度 T=90min。4）決定切削速度查 ，根據(jù)表 2.1-77 可查得：《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》=1.18， =1.0， =0.9， =1.2， =1.0， =1.25（銑削余MvKTvvKstvBvKkrv量較小時， ）03~4rk?1.8X0.912.051.93vvMTStBkrv??銑削速度計算公式：vvzqoxypumpeCdVaf?查 ，根據(jù)表 2.1-77 可查得：《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》290.45.10.5.0.1m.3vvvvvvqup??， ， ， ， ， ， ，所以 m/min.4.30. ..129938V???r/min57nD?查 ，根據(jù)表 3.30，XA6132 型萬能銑床的使用《 機 械 加 工 工 藝 手 冊 》說明書，選擇：20r/min680/incfnv??，這時實際切削速度 為cVm/min39.52100cD???1.8 時間定額計算及生產(chǎn)安排假設(shè)該零件年產(chǎn)量為 10 萬件。一年以 240 個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 417 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 420 件。再以每天 8 小時工作時間計18算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 1.14min。參照《機械加工工藝手冊》表 2.5.2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：（大量生產(chǎn)時 ）Ntktt zfjd /%)1(?? 0/?Ntz因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：ttfjd其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間）jt—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種ft輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間k—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序：粗、精車外圓面機動時間 ：jtmin73.1?j輔助時間 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.5.43，取工步輔助時間f為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min15.0。則 in25.01.??ftk：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.5.48， 13?k單間時間定額 ： dt min14.i2.%))(25.0731(%)( ??????ktfjd因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機床時， min4.i2.14.2??dt即能滿足生產(chǎn)要求工序：銑鍵槽機動時間 ：jtin53.0?j輔助時間 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.5.45，取工步輔助時間f為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min31.0。則 min41.03.??ftk：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.5.48， 13?k19單間時間定額 ： dt min14.i06.%)13)(4.053(%)1( ??????ktfjd因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。20第 2 章 銑 鍵 槽 夾 具 的 設(shè) 計設(shè)計工序：銑 6 槽的夾具的設(shè)計2.1 問 題 的 提 出本夾具要用于銑 6 槽的設(shè)計夾具精度等級為 IT12 級，粗糙度為12.5。本道工序只精銑一下即達到各要求，因此，在本道工序加工時，我們應(yīng)首先考慮保證銑 8 槽的設(shè)計夾具設(shè)計的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。2.2 夾 具 設(shè) 計2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)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(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。φ16 外圓和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 φ16 外圓和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的 φ16外圓的端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。2.2.2 切削力和夾緊力計算（1）刀具： YG6 銑刀21機床： 銑床由[3] 所列公式 得FVzwqueyXpFndafC0?查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) .1?vk3F83F0.FXz=24 65.0?y.uPa?Fw代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K= 4321K其中： 為基本安全系數(shù) 1.5為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12為刀具鈍化系數(shù) 1.13為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14K所以 NF7.15??（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKf??21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?fF= +G G 為工件自重zPNfN4.321????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06??MPaBs801???螺釘疲勞極限： B9263.2.1??極限應(yīng)力幅： kma751li????許用應(yīng)力幅： ??PaSa3.li?22螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??MPa120??滿足要求???8.24cHdF???aNc153.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(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力2.3 零 件 加 工 誤 差 分 析工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 、夾具誤差 、夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的D?J A?G?影響。如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：23注：V 型塊夾角 α=90°?；鶞?zhǔn)位移誤差：工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對一批工件來說，當(dāng)直徑由最小 D－δD 變大到 D 時，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在 V 型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量 （即基準(zhǔn)位移誤差 Δ）從圖1O21O2（a）中的幾何關(guān)系退出：ΔY= =12αδDSIn基準(zhǔn)不重合誤差：從圖（b）中設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn) 不動，1O當(dāng)工件直徑由最小 D－δD 變到最大 D 時，設(shè)計基準(zhǔn)的變化量為 ，即2δD24基準(zhǔn)不重合誤差 ΔB= 。2δD從圖(c)中可知，設(shè)計基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a′與定位基準(zhǔn) 變到 的方向相反，故其定位誤差 ΔD 是 ΔY 與 ΔB 之差.1O2ΔD=ΔY－ΔB= － =0.207δD=0.207×0.01=0.002072αδSInΔD=0.00207＜ T 即滿足要求312.4 確 定 夾 具 體 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 和 總 體 結(jié) 構(gòu)夾具體設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?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?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。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(yīng)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(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)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(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應(yīng)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(chǎn)生不多