頂尖套加工工藝及銑雙槽夾具設(shè)計【5張cad圖紙】【W(wǎng)G系列】

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In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank, and select the machining datum good parts, the design process route parts; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process; then dedicated fixture design, select the design of the various components of the fixture, such as positioning elements, clamping elements, guiding element, clamp connections and machine parts and other components; positioning error generated when calculating the fixture, analytical rationality and inadequacies fixture structure and attention to improving the design in the future.Keywords: technology, processes, cutting the amount of clamping, positioning error目 錄摘 要2Abstract21 序言42 零件的分析42.1零件的作用42.2零件的工藝分析53 機械加工工藝規(guī)程制定53.1 確定毛坯的制造形式53.2 選擇定位基準53.3 選擇加工方法53.4 制定工藝路線63.5 確定加工余量及毛坯尺寸63.6 工序設(shè)計73.7 確定加工用量及基本時間94夾具的設(shè)計184.1設(shè)計步驟184.2設(shè)計要點194.3初定夾具結(jié)構(gòu)方案204.4銑床尾座頂尖套雙槽夾具設(shè)計214.4.1零件本工序的加工要求分析214.4.2擬訂定位方案214.4.3定位誤差計算21總結(jié)23參 考 文 獻24致謝251 序言機械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)習(xí)了大學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)課和大專部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次 適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問的能力，為 今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)做出一些貢獻。由于能力有限，設(shè)計上有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。2 零件的分析2.1零件的作用題目所給的零件是頂尖套，頂尖套的主要作用是用來固定零件之間的相對位置，起定位作用，也可以用于軸與轂的連接，頂尖套傳遞的載荷不大，還可以為安全裝置中的過載元件。2.2零件的工藝分析頂尖套的加工要求表面光滑些好，硬度不用太高的，空的精度要求高一些，從零件圖上可以看出：該零件表面粗糙度要求較高，表面粗糙度最高的是的圓柱表面 。3 機械加工工藝規(guī)程制定3.1 確定毛坯的制造形式 由零件的工作狀況及功能可知，銷所起固定的作用，所以要求銷有較高的的強度和（二）抗沖擊能力。該零件所選的材料為45號鋼，模鍛3.2 選擇定位基準定位基準就是工件上直接與機床或夾具的定位元件相接觸的點線面?；鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一?；孢x擇的正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝路線問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，試生產(chǎn)無法進行。1粗基準的選擇 由5零件圖可知，該頂尖套的定位基準為不規(guī)則的上表面，以上面凸臺為粗加工基準，加圓柱表面和圓柱下端角度10 的錐度， 2精基準的選擇 精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時應(yīng)該進行尺寸換算，對于頂尖套而言可根據(jù)基準統(tǒng)一原則，采用“兩面一孔”的方法加工。所以該零件的精加工基準為上表面與底面，即用兩頂尖加工。3.3 選擇加工方法 平面的加工方法有很多種，如：車、刨、銑、磨、拉等圓柱面的表面粗糙度達到 Ra0.8m ，經(jīng)查表得經(jīng)濟精度IT6IT9，尺寸精度為16所以必須選擇車床進行，先由車床進行粗車半精車+精車，再選擇磨床，進行精磨，表1.4-6機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 對于表面粗糙度為Ra3.2m的底面， 加工方法應(yīng)在車床上進行粗車半精車精車。10的圓錐，圓跳動應(yīng)選擇精加工，精車磨。 內(nèi)孔的加工方法有鉆、擴、鏜等，該零件圖中的10H11內(nèi)孔的加工方法應(yīng)先鉆，由于要求大批量生產(chǎn)，所以應(yīng)選擇鉆鉸，查表得該孔的經(jīng)濟精度為IT11IT13，極限偏差為0.2。3.4 制定工藝路線 工序備料 開料型材車夾住毛坯，伸出長度大于等于342mm，光端面，打中心孔；機加工CA6140車粗車外圓機加工二CA6140車精車外圓面機加工二CA6140車車另一端端面，取總長342mm機加工二CA6140鉆鉆中心孔機加工二Z525車車錐度及內(nèi)孔機加工二CA6140銑銑寬度為12的槽 機加工二X62W銑銑R3溝槽 機加工二X62W終檢終檢入庫入庫3.5 確定加工余量及毛坯尺寸5.1確定機械加工余量鋼質(zhì)的機械加工余量按TB3585確定，確定時根據(jù)質(zhì)量，加工精度及型材形狀復(fù)雜系數(shù)，由表2.225簡明手冊可查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工余量，表中余量值為單面余量。（1） 質(zhì)量 根據(jù)零件成品重量0.09639估算為0.15（2） 加工精度 零件除孔、槽以外的各表面為磨削加工精度F2（3） 型材形狀復(fù)雜系數(shù)S m外廓包容體=12.27957.85g/=96.39g=0.09639m鍛體=0.15 按表2.210，可定形狀復(fù)雜系數(shù)為S，屬簡單級別（4）機械加工余量 根據(jù)重量F2，S查表2.225簡明手冊，得直徑方向為1.52mm，水平方向為1.01.5mm。即型材各外徑的單面余量為1.72.2，各軸向尺寸的單面余量為1.01.5mm5.2確定毛坯尺寸 上面所查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra1.6m，Ra1.6m的表面，余量要適當增大 由零件圖可知，除16g6外圓，和10的斜度以外，其余表面都Ra1.6m，所以這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可（因為這些表面粗加工和半精加工，這時因去所查數(shù)據(jù)中的大值。當表面只需粗加工，可取最小值）16g6的外圓和16的斜度面，精度為0.8m，故需增加磨削的加工余量。參考外圓磨削余量（表2.34）簡明手冊確定磨削16g 6外圓及斜面的余量為0.2，則毛坯圖尺寸如表5.3設(shè)計毛坯圖確定毛坯尺寸公差 定位毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)型材體重量、形狀復(fù)雜系數(shù)、分模線形狀種類及型材精度等級從有關(guān)的表中查得。本零件型材重量2.2kg，形狀復(fù)雜系數(shù)S，45鋼含碳量為0.42%0.50%,其最高含碳量為0.50%，按表2.2-11簡明手冊可知，鍛體材料系數(shù)為M，采取平直分模線，鍛體為普通精度等級，則毛坯公差可從表2.2-13簡明手冊查得3.6 工序設(shè)計一，選擇加工設(shè)備與工藝裝備1. 選擇機床由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀，精度特點，選擇了加工方法，因此機床的類型也隨之確定。至于機床的型號，主要取決于現(xiàn)場的設(shè)備情況，所選擇的機床，其經(jīng)濟精度應(yīng)與零件表面的設(shè)計要求相適應(yīng)，初步選定各工序機床如下:工序1、工序2、工序3為粗車、半精車，大批量生產(chǎn)要求很高的生產(chǎn)率，選擇CA6140臥式車床即可（表4.27）簡明手冊工序6鉆孔，可選擇專用的夾具在立式鉆床上加工，可選擇Z525型立式鉆床（表4.214）簡明手冊工序9，精鉸孔，可在立式鉆床Z525 上裝鉸刀（表4.27）簡明手冊工序10工序12有粗銑，半精銑，精銑，應(yīng)選擇臥式銑床。本零件屬于成批大量生產(chǎn)，所選擇機床適用范圍較廣為宜，所以應(yīng)選擇常用的X62W型能滿足加工要求（表4.238）簡明手冊2選擇夾具 對于成批生 高效的前提下，亦可采用普通夾具。本零件除銑 10的對稱斜面需要專用夾具外，其他的各工序使用普通夾具即可。 3選擇刀具 （1）在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鋼質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30，為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，可選用轉(zhuǎn)位車刀（GB5343-85，GB543-85）。切槽刀宜選用高速鋼。（2）銑刀按表3.1-43選對稱角度銑刀（GB6128-85），零件要求加工25 的斜面，所以應(yīng)選擇銑刀直徑d=63mm，寬L=7mm，孔徑D=22mm，銑深為11mm，10的斜面，應(yīng)選擇高速鋼，立銑刀，零件要求銑切深度為11mm，按表3.1-28銑刀的直徑應(yīng)為90110mm（3）磨具 所加工的表面粗糙度為0.8m ，根據(jù)3.2-3應(yīng)選擇粒度W14W5的金剛石磨具。(4)鉆 鉆1孔，根據(jù)3.1-6直柄麻花鉆（GB1438-85）應(yīng)選擇d=6.87，l=150mm，l=69mm的直柄麻花鉆，在頂尖套的底面用中心鉆打中心孔（4）鉸刀 ，表面粗糙度為1.6m，所以要進行粗鉸及精鉸，根據(jù)表3.117，錐柄機用鉸刀（GB1133-84）選擇d=10,L=168,l=38的錐柄機用鉸刀。4.選擇量具本零件屬于大量生產(chǎn)，一般采用通用量具。加工16外圓面可用分度值0.01mm的外徑千分尺，加工30.5外溝槽可用分度值0.02mm的游標卡尺，加工10H11的孔可用分度值0.01mm的內(nèi)徑百分表外圓加工所用量具工序加工面尺寸尺寸公差（）量具140.023度值為0.01mm測量范圍，025的外徑千分尺0.2780.09錐柄圓柱塞尺（GB6322-86）911角度尺 測量范圍0320（GB6315-86）12R3外圓面專用配合件16g6尺寸公差為0.023，按表5.1-1（簡明手冊）計量器具不確定度允許值U=0.0018，根據(jù)5.1-2，分度值0.02mm的游標卡尺，其不確定度數(shù)值U=0.02mm，UU 不能選用。必須UU ，故應(yīng)選分度值0.01mm的外徑千分尺（U=0.004）測量范圍025（GB1216-85）即可滿足要求二、 確定工序尺寸 確定工序尺寸一般的方法，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標準。當無基準轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關(guān)。當基準不重合時，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面根據(jù)有關(guān)資料已查出本零件各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將總加工余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及偏差、表面粗糙度如下表：圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度加工表面 工序雙邊余量（）工序尺寸及偏差()表面粗糙度 粗車半精車精車磨粗車半精車精車磨粗車半精車精車磨外圓2 .60.90.30.217.4161616Ra6.3Ra3.2Ra1.6Ra0.8內(nèi)孔0.20.04-9.89.9610-Ra6.3Ra3.2Ra1.6-距中心表面1.30.218.218長度方向的工序加工余量、工序尺寸加工長度工序余量（）工序尺寸及偏差()粗車半精車精車粗車半精車精車1110.8111110.811115251.8525251.852526160.8616160.861613.7 確定加工用量及基本時間工序2 本工序為粗車（粗車端面、外圓及溝槽）。已知加工材料為45鋼，抗拉強度=670M Pa，模型材，有外皮，機床為CA6140臥式車床，（一）確定粗車外圓17.4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1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.31），故刀桿尺寸BH=1625。刀片厚度為4.5，根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑，帶倒棱型前刀面，前角。=12，后角。=6，主偏角=90,副偏角=10，刃傾角=0，角尖圓弧半徑=0.8。 （二） （1）確定切削深度 由于單邊余量為1.3，可在一次走刀內(nèi)完成(2)確定進給量f 根據(jù)表1.4*,在粗車鋼料,刀桿尺寸為16mm25mm,工件直徑為2040mm時 按CA6140的機床的進給量(表4.2-9),選擇 確定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)允許的進給力(1)縱走刀3530N (2)橫走刀5100N根據(jù)表1.21*，當鋼=570670Mpa2mm,0.53,Kr=45,V=50m/min(預(yù)計)進給力F=630NF的修正系數(shù)為KF=1.0,KF=1.0,KF=1.17(表1.29-2)故實際進給力為F=6301.17N=737.1N由于切削時的進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力,故所選的=0.4,可用(3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)1.9*車刀后刀面最大磨損量取1mm,可轉(zhuǎn)位車刀的壽命一般為T=30min(4)確定切削速度V 切削速度V可根據(jù)公式計算,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)表1.10*,當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=630700 Mpa鋼料, 2mm, 0.53mm/r,切削速度V=138m/min切削速度的修正系數(shù)為K=1.0,K=0.81,K=0.8,k=0.65,k=1.0(見表1.28),故 Vc=Vtkv=1380.810.80.65 m/min=58.1256 n=925根據(jù)CA6140機床說明書,選擇n=1120這時實際切削速度Vc為Vc= m/min=70 m/min(5)校驗機床功率 切削時的功率可由表1.24查出,當=580970Mpa 2mm 0.47 Vc70 m/min時, p=1.7kw切削功率的修正系數(shù)KP= KF=0.89, KP= KF=1.0(表1.29-2)故實際切削功率時的功率為p=1.70.89kw=1.5kw,根據(jù)CA6140車床說明書,當n=960r/min時,車床主軸允許功率P=7.5kw,因p P,故所選擇的切削用量可在CA6140車床上進行.最后決定的車削用量為=1.3mm, , n=1120, Vc=70m/min.(三)計算基本時間t=式中L=,=52,根據(jù)表1.26車削時的入切量及超切量=3.5mm,則L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 t=min=0.124min工序3，本工序為半精車外圓（1） 選擇刀具車刀形狀，刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號選為YT15，車刀幾何形狀為（表1.3）,K=45k=5=12=8=3=1.0mm =-10 b=0.3mm,卷屑槽尺寸為r=4mm，W=3.5mm，C=0.4mm（2）切削用量 1）切削深度 =0.45mm決定進給量，半精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制，根據(jù)表1.6，當表面粗糙度為Ra1.6m, =1.0mm,v=50100m/min(預(yù)計時) =0.160.25mm/r根據(jù)CA6140車床說明書，選擇=0.22mm/r(3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)1.9*車刀后刀面最大磨損量取0.4mm,可轉(zhuǎn)位車刀的壽命一般為T=60min（4）決定切削速度Vc，根據(jù)表1.10當=630700 Mpa鋼料, 1.4mm, 0.25mm/r,切削速度V=176m/min切削速度的修正系數(shù)為K=0.65,K=0.81,K=0.8,k=1.0,k=1.0故 Vc=Vtkv=1760.810.80.65 m/min=74.1 m/min n=1354根據(jù)CA6140機床說明書,選擇n=1400這時實際切削速度Vc為Vc= m/min=76.49 m/min(5)校驗機床功率 切削時的功率可由表1.24查出,當=580970Mpa 2mm 0.25 Vc86 m/min時, p=1.2kwCA6140主電動機功率P=7.3kw，,因p P,故所選擇的切削用量可在CA6140車床上進行.最后決定的車削用量為=0.45mm, , n=1400, Vc=76m/min.(三)計算基本時間t=式中L=,=52,根據(jù)表1.26車削時的入切量及超切量=3.5mm,則L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 t=min=0.18min工序6 本工序為精銑角度為10的對稱斜面1、選擇銑刀 1）根據(jù)表1.2選擇高速鋼立銑刀，根據(jù)表3.4，銑削寬度8時，銑刀直徑d=40mm2、選擇切削用量 1）由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)切完，則=10mm 2）決定進給量根據(jù)表3.4，每齒進給量=0.080.05mm/z，應(yīng)取0.05 3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)表3.7銑刀刀齒后面最大磨損量為0.5mm，由于d40mm，故刀具壽命T=90min（表3.8） 4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計算V=90m/minn=r/min=788 r/min 根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（4.2-39）選擇n=750 r/min 根據(jù)X62W型機床說明書選擇n=750r/min =600mm/min =mm/z=0.033 mm/z5）檢驗機床功率根據(jù)表3.23，當=5601000M P 1.1 15 =40mm，z=24 =600mm/min=3.6kw 根據(jù)X62W型臥式銑床說明書（表3.30）機床主軸允許的功率為=7.50.75kw=5.63kw，因為，所以所選擇的切削用量可以采用，即=10mm， =600mm/min，n750 r/min，=99m/min,=0.033mm/z3、計算基本時間t=L=,=10,根據(jù)表3.26,不對稱安裝銑刀，車削時的入切量及超切量=40mm,則L=10+40mm=50 mm,故 t=min=0.083min工序8、鉆孔加工材料45鋼，=670Mpa加工要求孔徑d=10mm，孔深=30mm，精度為IT11，用乳化液冷卻機床Z525型立式鉆床1、選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d。=9.8mm鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2），標準刃磨=302=1182=70。=12b=1mm =2mm1、 選擇切削用量（1） 決定進給量1） 按加工要求決定進給量，根據(jù)表2.7，當加工要求為H11精度，鋼的強度800Mpa d。=9.8時 =0.220.28mm/r2） 按鉆頭強度決定進給量，根據(jù)表2.8，當670Mpa d。=9.8mm時 鉆頭強度允許的進給量 =0.65mm/r按機床進給機構(gòu)強度決定進給量，根據(jù)表2.9當=840Mpa、d。10.2mm機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8330N）見表2.35，進給量為=0.75mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選擇=0.28mm/r，機床進給機構(gòu)強度也可根據(jù)初步確定的進給量查出軸向力再進行比較來校驗，由表2.19可查出鉆孔時的軸向力，當=0.28mm/r，d。10.2mm時，軸向力F=2520N，軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故F=2520N根據(jù)Z5252鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大向力F=8830N，由于FF，故=0.28mm/r可用（2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 由表2.12 當d。=9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=25 min（3）決定切削速度 根據(jù)表2.14 =670Mpa的45鋼加工性屬5類, 由表2.13，當加工性為5類，0.28mm/r, 標準的鉆頭，d。=9.8mm時，Vt12 m/min切削速度的修正系數(shù)為K=1.0,K=1.0,K=0.85,k=1.0, V=Vtkv=121.01.00.85 m/min=14.4m/min n=389.9根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇n=392，但因所選擇轉(zhuǎn)速較高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級，即取=0.22mm/r 也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速n=272，仍用=0.28mm/r，比較這兩種選擇方案1）第一方案，=0.28mm/r，n=392n=0.28392 mmmin=109.76 mmmin第二方案，=0.22mm/r，n=272 n=0.22272 mmmin59.84 mmmin因為第一方案n的乘積較大，基本時間較少，故第一方案較好，這時V12 m/min =0.28mm/r（4）校驗機床的扭矩及功率 根據(jù)表2.20，當0.26mm/r d。11.1mm時，M=13.24N. m，扭矩的修正系數(shù)均為1，故M=13.24 N. m，根據(jù)Z525鉆床說明書，當n=392，Mm=72.6 N. m。根據(jù)表2.22，當570680Mpa d。10mm 0.38mm/r V12 m/min P=1.1kw 根據(jù)Z525鉆床說明書P=2.80.81=2.26kw,由于MM，PP,故選擇之切削用量可用，即=0.28mm/r，n=392，V12 m/min，3、計算基本時間t=L=,=30,根據(jù)表2.29車削時的入切量及超切量=5mm,則L=30+5 mm=35 mm,故 t=min=0.319min工序9 本工序為精鉸孔1、選擇鉸刀 選擇硬質(zhì)合金鉸刀，其直徑d=10mm，鉸刀幾何形狀為表2.6硬質(zhì)合金鉸刀2、 選擇車削用量（1）決定進給量1)按加工要求決定進給量，根據(jù)表2.11，當鋼的強度900MP，鉸刀直徑510，進給量為0.250.35且只用于加工通孔，加工盲孔時，進給量應(yīng)取為0.20.5 mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書,選=0.28 mm/r（2）決定鉸刀磨鈍標準及壽命 由表2.12當鉸刀直徑d。20mm，鉸刀后刀面最大磨損限度為0.40.6mm，壽命T=20min（3）決定切削速度 由表2.25當鋼=670M P，鉸刀直徑為10mm，切削深度=0.050.12mm時，切削速度為812m/min表2.30V=26m/minn=r/min=828 r/min根據(jù)Z525機床說明書，選擇n=960r/min（4）檢驗機床扭矩及功率根據(jù)表2.20，當0.33，d。1.1，Mt=15.89Nm扭矩的修正系數(shù)均為1，故M=15.9 Nm，根據(jù)Z525鉆床說明書，當n=960r/min,Mm=42.2 Nm，功率P=kw=1.38kw根據(jù)表2.35，Z525的鉆床的功率P=2.8kw，由于MM，PP,故選擇之切削用量可用，即=0.28mm/r，n=960，V26 m/min，3、計算基本時間t=L=,=30,根據(jù)表2.29車削時的入切量及超切量=5mm,則L=30+5 mm=35 mm,故 t=min=0.13mint=工序10 本工序為銑25槽粗銑槽,所選刀具為高速鋼角度銑刀,銑刀直徑d=40,深度為10,齒數(shù)Z=25,表3.2.由于加工鋼料的在6001000Mpa范圍內(nèi),故選前刀=15,后角 =25(周齒), =8(端齒).已知銑削寬度=6,銑削深度=8,機床選用X62W型臥式銑床,銑20的槽.1.確定每齒進給量Fz根據(jù)表3.3, X62W型臥式銑床的功率為7.5KW(表4.2-38)工藝系統(tǒng)剛性為中等,查得每齒進給量Fz=0.060.03z(表3.4)現(xiàn)取Fz=0.05z2.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表3.7,角銑刀后刀面最大磨損量為0.2,銑刀直徑=40,耐用度T=120(表3.8)3.確定切削速度U和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表3.27(P107)中公式計算V=V=m/min=29 m/minn=r/min=230.89 r/min根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速(表4.2-39)選擇n=235 r/min 根據(jù)X62W型臥式銑床說明書選擇n=235 r/min =190mm/min因此實際每齒進給量=mm/z=0.032 mm/z4、檢驗機床功率根據(jù)表3.23，當=5601000M P 38 8.4 =190mm/min近似值=3.8kw 根據(jù)X62W型臥式銑床說明書（表4.2-39）機床主軸允許的功率為=7.50.75kw=5.63kw，因為，所以所選擇的切削用量可以采用，即=8mm， =190mm/min，n235 r/min，=29m/min,=0.032mm/z3、計算基本時間t=L=,=22,根據(jù)表3.26,不對稱安裝銑刀，車削時的入切量及超切量=40mm,則L=22+40mm=62 mm,故 t=min=0.263min4夾具的設(shè)計4.1設(shè)計步驟1.明確設(shè)計任務(wù)與收集設(shè)計資料夾具設(shè)計的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計任務(wù)書，對工件進行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特點、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準和夾緊表面及所用的機床、刀具、量具等。其次是根據(jù)設(shè)計任務(wù)收集有關(guān)資料，如機床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國家標準、部頒標準和廠訂標準，各類夾具圖冊、夾具設(shè)計手冊等，還可收集一些同類夾具的設(shè)計圖樣，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。2.擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖1)確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置。2）確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置。3）確定對刀或?qū)蚍桨福O(shè)計對刀或?qū)蜓b置。4）確定夾具與機床的連接方式，設(shè)計連接元件及安裝基面。5）確定和設(shè)計其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。如分度裝置、預(yù)定位裝置及吊裝元件等。6）確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機床上的安裝方式。7）繪制夾具草圖，并標注尺寸、公差及技術(shù)要求。8）進行必要的分析計算。工件的加工精度較高時，應(yīng)進行工件加工精度分析。有動力裝置的夾具，需計算夾緊力。當有幾種夾具方案時，可進行經(jīng)濟分析，選用經(jīng)濟效益較高的方案。3.審查方案與改進設(shè)計夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)根據(jù)他們的意見對夾具方案作進一步修改。4.繪制夾具裝配總圖夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標準繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對操作者的方向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、個種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達清楚。夾具總圖繪制次序如下：1.用雙點劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。2.依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。3.標注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。4.編制夾具明細表及標題欄。5.繪制夾具零件圖夾具中的非標準零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。4.2設(shè)計要點由于銑削過程不是連續(xù)切削，極易產(chǎn)生銑削振動，銑削的加工余量一般比較大，銑削力也較大，且方向是變化的，因此設(shè)計時要注意，夾具要有足夠的剛度和強度；夾具要有足夠的夾緊力，夾緊裝置自鎖性要好；夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上，且著力點和施力方向要恰當；夾具的重心應(yīng)盡量低，高度與寬度之比不應(yīng)大于1：2.5；要有足夠的排屑空間。切屑和冷卻液能順利排出，必要時可設(shè)計排屑孔。為了調(diào)整和確定夾具相對于機床的位置及工件相對于刀具的位置，銑床夾具應(yīng)設(shè)置定位鍵和對刀裝置。1定向鍵圖 2-3 定位鍵定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般采用兩個，其距離越遠，定向精度越好。定位鍵不僅可以確定夾具在機床上的位置，還可以承受切削扭矩，減輕螺栓的負荷，增加夾具的穩(wěn)定懷，因此，銑平面夾具有時也裝定位鍵。除了銑床夾具使用定位鍵外，鉆床、鏜床等專用夾具也常使用。 定位鍵有矩形和圓形兩種，圓形定位鍵（如圖2-3C所示）補償貿(mào)易加工，便較易磨損，故用得不多。矩形定位鍵有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種在鍵的側(cè)面開有溝槽或臺附（圖2-3b），把鍵分為上、下兩部分，其上部按H7/h6與夾具體底面上的槽或臺附。下部與多才多藝床工作臺上的T形槽配合。因工作臺T形槽的公差為H8或H7，故尺寸b按h8或h6制造，以減少配合間隙，提高定向精度。另一種鍵為矩形（圖2-3)上下兩部分尺寸相同，它適用于定向烳工度要求不高的夾具2對刀裝置對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。對刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對刀，不妨礙工件裝卸。對刀時，在刀具與對刀塊之間加一塞尺，避免刀具與對刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對刀塊過早磨損。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度和直徑為35mm,制造公差h6。對刀塊和塞尺均已標準化（設(shè)計時可查閱相關(guān)手冊），使用時，夾具總圖上應(yīng)標明塞尺尺寸及對刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對刀而且是工件切入的一端。3.夾具體設(shè)計為提高銑床夾具在機床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振動，夾具體不僅要有足夠的剛度和強度，其高度和寬度比也應(yīng)恰當，一般有H/B11.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺面。此外，還要合理地設(shè)置加強筋和耳座。若夾具體較寬，可在同一側(cè)設(shè)置兩個與銑床工作臺T形槽間等距的耳座；對重型銑床夾具，夾具體兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)等以便搬運。4.3初定夾具結(jié)構(gòu)方案1）工件定位方案及定位裝置定位方案：一面兩銷定位，利用R12圓柱體一個端面限制3個自由度，R7孔內(nèi)放短銷限制2個自由度，再利用檔銷限制一個自由度，完全定位。定位裝置：采用A型固定式定位銷同時限制5個自由度，只需稍加改進即可安裝在夾具體上，另外再用配合在夾具體上的圓柱銷做檔銷。2）工件夾緊方案及夾緊裝置夾緊方案及裝置：在改進過的固定式定位銷兩端用螺母夾緊，因為在銑床上進行加工，加工力較大，要求夾緊裝置具有足夠的強度，因此，還需在工件與檔銷相對應(yīng)的另一側(cè)進行夾緊以防工件旋轉(zhuǎn)，夾緊裝置為直接安裝在夾具體上的六角頭壓緊螺釘。3）其他裝置及原件的結(jié)構(gòu)形式該工序加工機床為X62W臥式銑床，除需要將夾具體固定在工作臺上以外還需要對刀裝置。工序中采用三面刃銑刀同時銑腳的兩面，所以對刀塊選擇直角對刀塊對其中一個銑刀進行對刀。4）夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具與機床的連接方式夾具體為鑄造件，主要工作面為與機床工作臺垂直的面板，該面主要用來固定定位銷、檔銷及六角頭壓緊螺釘；底平面用來與銑床工作臺進行連接同時固定對刀塊。X62W臥式銑床工作臺相對于操作者來說為左右方向水平放置，走刀方向與工作臺方向一致，因此，兩定位鍵為左右布置，距離盡量加大，兩個座耳因為要承受較大的力所以也要左右布置。4.4銑床尾座頂尖套雙槽夾具設(shè)計圖2-4為頂尖套雙槽夾具4.4.1零件本工序的加工要求分析粗銑寬4mm，8mm的十字形通槽。本工序前已加工的表面如下：同時銑大小一端面（兩工件一起加工）；同時銑大小一端面（兩工件一起加工）；鉆，鉸30H11孔并倒角；鉆，鉸14H8孔并倒角。本工序使用機床為 X5020立式銑床；刀具為錯齒三面刃銑刀。4.4.2擬訂定位方案定位方案 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點，其定位方案如下。以大頭端30H11的孔及小頭端14H8的孔作為定位基準，再選大小頭端左端面作為定位基準。以大頭孔作為定位基準限制了z轉(zhuǎn)動；以小頭孔作為定位基準限制了x的移動和y的移動及x的轉(zhuǎn)動和y的轉(zhuǎn)動。以大、小頭孔作為定位基準限制了z移動。4.4.3定位誤差計算由于零件是一面兩銷定位，由于孔與心軸存在最大配合間隙，因此在銑槽時會產(chǎn)生直線位移誤差。由于誤差對銑十字槽的影響很小，可忽略不計圖2-4 頂尖套雙槽4.4.4 確定夾具方案參考夾具資料，采用鉤形壓板夾緊工件。如圖2-5所示：總結(jié)本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、車、鉆、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參 考 文 獻1 李 洪機械加工工藝手冊M 北京出版社，200612 陳宏鈞實用金屬切削手冊M 機械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20024 楊叔子機械加工工藝師手冊M機械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機床夾具設(shè)計手冊M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003106 都克勤機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M 貴州人民出版社，200347 胡建新機床夾具M 中國勞動社會保障出版社，200158 馮 道機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機械制造工藝學(xué)M機械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機械加工余量與公差手冊M中國標準出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，200712 王光斗機床夾具設(shè)計手冊M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20028致謝在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。這次畢業(yè)設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進展情況、細心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計。在論文工作中，得到了機電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！