CA6140車床撥叉831005加工工藝及銑18槽夾具設(shè)計(jì)【版本3】【氣動(dòng)】【含CAD圖紙】

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A面的加工余量 毛坯總加工余量3mm，公差為3mm，取對稱偏差，則毛坯總加工余量為31.5mm。根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書A面未標(biāo)注公差取精密級，其偏差為0.1mm，加工尺寸28精加工余量由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2-36得0.6mm，則粗加工余量2.4mm，加工公差T=0.42孔加工余量機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-23得擴(kuò)孔余量為1.5-2mm，取余量為2Z=2mm。粗加工的公差取IT12級，T=0.21精加工粗，偏差為mm3倒兩端15倒角4.花鍵槽分兩次加工成形540x28端面加工余量加工余量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2-4得3mm，偏差為1.5mm精加工余量為1mm，偏差為0.1mm粗加工余量為2 mm，公差T=0.46.鍵槽8的加工根據(jù)銑刀寬度側(cè)向粗銑余量為5mm，粗加工公差取未標(biāo)注公差中的中等級IT=0.2。精銑為3mm,偏差為mm徑向粗銑余量為7mm，加工等級為未標(biāo)注公差中中等級，加工公差T=0.4。精銑加工余量1mm，加工等級為未標(biāo)注公差中精密等級，加工偏差為0.05mm。7鍵槽18的加工根據(jù)銑刀寬度側(cè)向粗銑余量為10mm，精銑為8mm.粗加工公差取未標(biāo)注公差中的中等級IT=0.4，精加工偏差為mm徑向粗加工余量為22mm，精銑余量為1mm。粗加工公差取未標(biāo)注公差中的中等級IT=0.4，精加工偏差取未標(biāo)注公差中的精密級，偏差為0.1mm。工序余量表：粗銑精銑側(cè)向徑向側(cè)向徑向加工前尺寸（mm）最大10.422.4最小1022加工后尺寸（mm）最大10.422.41823.1最小102218.01222.9加工余量（mm）最大10.422.48.0121.1最小10227.60.5加工公差（mm）0.40.40.0120.2五確定切削用量及基本工時(shí)工序1：車削A面 1加工條件。工件材料：灰口鑄鐵HT200。 b=200MPa。鑄造。加工要求：粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸，Ra=3.2m機(jī)床CA6140。刀具：端面車刀，刀片材料：硬質(zhì)合金， ro =15. ao=12 r=0.5mm Kr=90 刀柄：LxBxH=125x16x162、計(jì)算切削用量。(1)粗車粗車余量為2.4mm，據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-1f=0.4-0.5mmr,根據(jù)機(jī)床性能取f=0.5mmr,ap3mm，取ap=2.4mm。據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-2得切削速度v=1-1.333ms，取V=1.2ms，工件轉(zhuǎn)速n=1000x1.2（3，14x60）=6.35rs根據(jù)機(jī)床性能取n=10rs V=3.14*d*n1000=3.14x60x101000=1.8ms切削工時(shí)的確定t=L1+L+L2fn=2+30+2(0.5x10)=0.113min功率計(jì)算：F=9.8160*C*a*f*V*k=9.8160922.40.51(200/190)=9.815.1922.40.611.02=6761NP=FV=67611.8=12.2KW（2）精車加工余量為0.6mm。進(jìn)給量f. 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-1， f=0.30.5mm/r根據(jù)車床性能0.3mm/r ap=0.3mmV=1.5-2ms, 取V=2ms工件轉(zhuǎn)速n=1000x2（3，14x60）=1.6rs根據(jù)車床性能n=15rs加工工時(shí)T=L1+L+L2（fn）*i=2+30+2（0.3x15）x2=0.25min（3）確定切削功率工序2:鉆孔、擴(kuò)孔機(jī)床:立式鉆床Z525，鉆刀:硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆，刀具尺寸:d=20mm, L1=238mm, L=140mm 2=，2=118 鉆孔背吃刀量a=d2=10mm 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-23得 f=0.55-0.65mmr 取f=0.62mmr切削速度v=0.35ms主軸轉(zhuǎn)速n=1000v(3.14xd)=1000x0.35(3.14x20)=5.57rs 根據(jù)機(jī)床性能取n=6.5rs v=3.14*d*n1000=3.14x20x6.5=0.41ms工時(shí)的計(jì)算：T=L1+L+L2（n*f）=(5+80+2)5.57*0.62=25.19s功率的計(jì)算:M=C*d*f*K10=225.63200.62（200/190）10=225.63296.40.681.110=45.5NMF=C*d*f*k=58.6200.62（200/190）=58.660.71.1=2225.1NP=23.1410M=23.1410455=2.8KM（2）、擴(kuò)孔刀具硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆刀具參數(shù)和上述一致，進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-23 得f=1.0-1.2mmr 根據(jù)機(jī)床性能取f=1.1 mmr鉆削速度及機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和 上述一致。工時(shí)T=L1+L+L2（n*f）=(5+80+2)6.58x1.1=7.87s工序3:倒角 刀具：專用刀具。此工步使用專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=15r/s檢驗(yàn)機(jī)床功率 可以查出當(dāng)160245HBS2.80.641min3.4kw機(jī)床轉(zhuǎn)速與粗車端面一致。按CA6140車床說明書主電機(jī)功率7.5可見比小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求工序4: 拉花鍵孔 加工余量1.5mm 機(jī)床:臥式拉床L6120 刀具:鍵槽拉刀 參數(shù):LxH=830x17.93mm 進(jìn)給量:f=0.06-0.2mm/z 取f=0.1mm/z拉削速度v=2.5-2m/min 根據(jù)機(jī)床性能取v=2m/min切削工時(shí) t=Zblk/1000vfzZ式中： Zb 單面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm)； L 拉削表面長度，80mm； 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 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù)，Z=l/p； P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/127其本工時(shí) t=1.5801.21.4/100020.017=10.08sT=3t=310.08=30.24s=0.51min拉削力的計(jì)算: 據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表5-33得單位長度的拉削力F=163N/mm Fw=F*L=163x80=13040N P=Fw*V=13040x0.034=0.4KW機(jī)床主軸功率為29KW，滿足要求。工序5:粗銑，精銑40x28端面。粗銑， 加工余量3mm 機(jī)床 ：62W 刀具:圓柱形硬質(zhì)合金銑刀銑刀幾何參數(shù) d=50mm l=50mm 齒數(shù):14切削用量:每齒進(jìn)給量fz=0.1-0.28mm/z 根據(jù)機(jī)床性能取fz=0.2mm/z銑削速度V=1.0-1.83m/s 取v=1.5m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/3.14d=1000x1.5/3.14x50=9r/s根據(jù)機(jī)床性能取n=10r/s 此時(shí)v=3.14*d*n/1000=3.14x50x10/1000=1.57m/s進(jìn)給速度Vf=fz*n*z=0.2x10x14=28mm/sAp2mm 取ap=1.5mm 縱向進(jìn)給量為28mm工時(shí) t=L1+L+L2/Vf=(10+40+10)/28=0.4min Tm=2t=0.8min切削力 F=9.81CaadaZ=9.8130281.550114=2847.9NF=1.2 F=1.22847.9=3417.5N P= FV=3417.51.510=5.1KW 機(jī)床主軸功率7.5KW，滿足要求 精銑刀具與上道工步同一把刀加工余量1mm每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1-2.7mm/r 取f=2mm/r銑削速度與上一工步一致v=1.57m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與上一工步一致n=10r/s Ap=1mm ae=28mm工時(shí) t= L1+L+L2/fn=（10+40+10）/2x10=0.05min工序6：銑削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸：8+0.030mm , 長度L=40mm 機(jī)床x62w 刀具：直齒三面刃銑刀 材料：YT15 尺寸：dxl=50x5mm 齒數(shù)：12粗銑 側(cè)向加工余量5mm，徑向加工余量7mm切削量 由于加工余量7mm，故兩次走完，ae=5mm ap=3.5mm由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 確定fz=0.08-0.004mm/z 現(xiàn)取fz=0.08mm/z 切削速度V =1-1.83m/s 取V=1.8m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000V/do=10001.8/3.1450=11.4r/s根據(jù)X62W型銑床選n=12r/s實(shí)際速度V=don/1000=1.9m/s 工時(shí)Tm=(L1+L+L2)*i*j/fz*n=(10+40+10)x4x2/0.08x12x12=0.6（min） 功率計(jì)算：F=9.81CaadaZ=9.813051.550112=624NF=1.2 F=1.2624=749N P= FV=7491.910=1.4KW 機(jī)床主軸功率7.5KW，滿足要求精銑 徑向加工余量1mm，側(cè)向加工余量3mm每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：f=0.5-1mm/r取f=0.8mm/r a= 3mm切削速度與上工步一致v=1.9m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與上工步一致n=12r/s工時(shí) t=L1+L+L2/fn=（5+40+5）2/0.8x12=0.36min工序7：銑寬為180+0.12mm槽加工工件尺寸，寬180+0.12mm，長L=40mm，加工余量22mm機(jī)床：x62w刀具：三面直齒銑刀 材料：YT15銑刀參數(shù)：L=10mm D=63mm d=30mm ao=12Z=16粗銑：銑削用量每齒進(jìn)給fz=0.12-0.18mm/z 取fz=0.18mm/za=2mm a=10mm 切削速度V =1-1.83m/s 取V=1.5m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000V/do=10001.5/3.1450=7.5r/s根據(jù)X62W型銑床選n=7.9r/s實(shí)際速度V=don/1000=1.6m/s 工時(shí)t=2（L1+L+L2）（22/2）/fnz=2x（5+40+5）x11/0.18x7.9x16=0.5min功率計(jì)算F=9.81CaadaZ=9.8130101631.516=1386NF=1.2 F=1.21386=1663N P= FV=7491.610=2.7KW 機(jī)床主軸功率7.5KW，滿足要求精銑加工余量1mm每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5-1.0mm/r 取f=1.0mm/rAp=1mm ae=10mm切削速度與上一工步一致v=1.6m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與上一工步一致n=7.9r/s工時(shí)t=2（L1+L+L2）/f*n=2x（5+40+5）/7.9x1=0.21min六.夾具設(shè)計(jì)（一）問題的提出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第7道工序銑寬為180+0。012mm槽的銑床夾具。本夾具將用于X63臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進(jìn)行加工。 本夾具主要用來銑寬為180+0。012mm的槽，由于采用寬為180+0。012mm的精密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削，所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度（二）夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，寬為180+0。012mm的槽，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。 2切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：三面直齒銑刀，D=63mm, Z=16Fz=CPt0.83Sz0.65D-O.83BZkP 解得 Fz =200 (N)其中CP=52， t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=16, kP=(HB/198)0.55在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4水平切削分力FH=1.1 Fz =220 (N)垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60 (N)其中： k1為基本安全系數(shù)1.5 k1為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 k1為刀具鈍化系數(shù)1.1 k1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1F,=KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N)實(shí)際加緊力為WK= KFH/U1U2=400/0.5=800 (N)其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1=U2=0.025螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為W=2M/D2tg(a+655)+0.66(D3- d3/ D2- d2)解得： W=1O405 (N)其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029, D=23mm d=16mm此時(shí)螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。3.定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。4夾具設(shè)計(jì)及操作說明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖3附圖4。七.體會(huì)與展望 此次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)三周，期間對零件進(jìn)行全面的分析計(jì)算，按照課設(shè)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，與老師討論，與小組同學(xué)一起商量，我才認(rèn)識到學(xué)習(xí)是一個(gè)互相合作討論的過程，一個(gè)人是不能完全掌握知識的，課程設(shè)計(jì)是一個(gè)需要多人合作才能完成的任務(wù)，撥叉的加工過程其實(shí)不是這次課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，重點(diǎn)是要加工尺寸的夾具的設(shè)計(jì)，我這次需要加工撥叉中18mm的槽，對其進(jìn)行定位和夾緊，經(jīng)過多次的計(jì)算與分析最終確定較為滿意的方案。作為一個(gè)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，我們離不開機(jī)械，所以在學(xué)校里我們應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)知識，具備一個(gè)機(jī)械生應(yīng)有的各項(xiàng)素質(zhì)，才能在未來的機(jī)械行業(yè)做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)，我們要對自己負(fù)責(zé)，更應(yīng)對社會(huì)負(fù)責(zé)，保證自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品安全可靠。參考文獻(xiàn)1 趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000.102 艾興，肖詩綱主編。切削用量手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1966.63 李益民主編機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊：哈爾濱工業(yè)大學(xué)4 孫巳德主編機(jī)床夾具圖冊：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.115 王先逵主編機(jī)械制造工藝學(xué)清華大學(xué)