CA6140車床手柄座加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計【含工藝卡、工序卡、說明書及三維PROE和CAD圖紙】

文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 1 -目 錄1 序言 .31.1 設(shè)計目的 .31.2 設(shè)計意義 .31.3 現(xiàn)狀分析 .31.4 發(fā)展前景 .42 零件的分析 .52.1 零件的作用 .52.2 零件的工藝分析 .53 工藝規(guī)程設(shè)計 .63.1 確定毛坯的制造形式 .63.2 基面的選擇 .63.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .63.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .73.3 制定工藝路線 .73.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .93.5 確定切削用量及基本工時 .124 夾具設(shè)計 .244.1 問題的提出 .244.2 夾具設(shè)計 .244.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇和定位元件及其他元件設(shè)計選擇 .244.2.2 切削力、夾緊力計算，夾緊裝置的設(shè)計與選擇 .254.2.3 定位誤差分析 .264.2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .27總結(jié) .28致謝 .29參考文獻(xiàn) .30附圖 .32文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 2 -CA6140 車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計摘要：本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械加工工藝及機(jī)床夾具設(shè)計、金屬切削機(jī)床、公差配合等多方面的知識。此次我設(shè)計的 CA6140 車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝設(shè)備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、手柄座、切削用量、夾緊、定位。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 3 -文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 4 -文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 5 -文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 6 -文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 7 -1 序言1.1 設(shè)計目的畢業(yè)之前進(jìn)行這次設(shè)計是為了給我們將要畢業(yè)的大學(xué)生一次進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會，文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 8 -在整個畢業(yè)設(shè)計中提高了我們的設(shè)計能力，具體設(shè)計目的如下：（1）培養(yǎng)我們解決機(jī)械加工工藝問題的能力（2）進(jìn)一步培養(yǎng)我們識圖、制圖、運(yùn)用和編寫技術(shù)文件等基本技能（3）培養(yǎng)我們熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力1.2 設(shè)計意義我設(shè)計的課題是 CA6140 車床手柄座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計，設(shè)計的意義就在于，在設(shè)計過程中了解該零件存在的問題，找出解決這些問題的方法，通過自己的設(shè)計對該零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，以達(dá)到改善零件工作性能，提高零件工作效率的目的。對夾具創(chuàng)新設(shè)計的研究，對國內(nèi)機(jī)械制造有著重要意義：（1） 保證加工精度采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高且穩(wěn)定。（2） 提高生產(chǎn)率、降低成本用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。（3） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。（4） 減輕工人的勞動強(qiáng)度用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強(qiáng)度。1.3 現(xiàn)狀分析手柄座已經(jīng)廣泛被用到各個技術(shù)領(lǐng)域，它的存在使機(jī)床的操作很方便，大大提高了工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)的效率，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)都向著自動化、專業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)提高生產(chǎn)率，提高利用率。減少浪費(fèi)，降低成本?，F(xiàn)階段國內(nèi)手柄座的設(shè)計和制造還存在一些問題，設(shè)計水平不是很高，在零件的加工技術(shù)方面，國內(nèi)技術(shù)水平還不及西方發(fā)達(dá)國家那么先進(jìn)，這些問題急需得到解決。設(shè)計中包含機(jī)床夾具的設(shè)計，國內(nèi)外機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀分析：國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3-4 年就要更新 50%-80%左右的文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 9 -專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10%-20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求：（1） 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；（2） 能裝夾一組具有相似性特征的工件；（3） 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；（4） 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；（5） 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率；（6） 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.4 發(fā)展前景機(jī)床夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展，在其帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向研究。（1） 高精化：高精機(jī)床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對夾具制造精度要求，機(jī)床夾具精度已提高到微米級，世界知名夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同型號，以及不同檔次精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。（2） 高效化：提高機(jī)床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。減少工件安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，夾緊和松開工件只需 1-2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。（3） 模塊、組合化：夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點(diǎn)。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具計算機(jī)輔助設(shè)計與組裝打下了基礎(chǔ)，應(yīng)用 CAD 技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。（4） 通用、經(jīng)濟(jì)化：夾具通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國戴美樂公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強(qiáng)，使夾具通用性好，元件少而精，配套費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實用，很有推廣應(yīng)用價值。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 10 -2 零件的分析2.1 零件的作用圖 2-1 CA6140 車床手柄座零件圖(CA6140 lathe handle seat detail drawings)題目所給的零件是 CA6140 車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)中，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。手柄與該零件通過 mm 孔連接，機(jī)床內(nèi)部零件通過 mm 孔與手柄座連接，即 CA6140 車2510床手柄座的作用是實現(xiàn)運(yùn)動由外部到內(nèi)部的傳遞。2.2 零件的工藝分析CA6140 車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求,分述如下：1以 為中心的加工表面825H這一組的加工表面有 的孔，以及上下端面，下端面為 的圓柱端面；孔壁上825H 45有距下端面 11mm、與 孔中心軸所在前視面呈 角的螺紋孔，尺寸為 M10，另外還30有一個尺寸為 6H9mm 的鍵槽，孔與鍵槽的總寬度為 27.3H10mm。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 11 -2以 為中心的加工表面714H該組的加工表面有 的孔(有位置要求)，加工時測量深度為 25mm，鉆孔深度為71428mm。上孔壁有一個 配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。以及 孔的端面。5 714H3以 為中心的加工表面710H本組的加工表面有 的孔(兩個)，及其兩個內(nèi)端面(對稱)，兩端面均有位置要求，710端面之間的距離為 mm，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與.234孔壁之間的平行度公差為 )825H2.4以 為中心的加工表面.這組的加工表面有 的孔，該孔通至 上的槽，并有位置要求。5.85H由上面的分析可知，加工時應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。3 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 確定毛坯的制造形式選擇毛坯應(yīng)考慮的因素有：零件的力學(xué)性能要求、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸、生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量、現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展等。我此次設(shè)計的 CA6140 車床手柄座零件的材料為 HT1533，重量為 0.73kg。手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動，它只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度請求，由于零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡略，故本零件毛坯采用砂型鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度請求，故都不鑄出，留后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實用。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 12 -則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以 3 個主要端面為基準(zhǔn)，由于 45mm 小端面表面粗糙度為 Ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準(zhǔn)，恐不能一次達(dá)到加工精度，故先以 45mm 小端面為粗基準(zhǔn)，粗銑 45mm 大端面，再以 45mm 大端面為基準(zhǔn)，粗、半精銑小端面，并保證尺寸 43mm。3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合” ，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。3.3 制定工藝路線擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。制定工藝路線的出發(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)床配以專用工夾具，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)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一：.銑 45mm 圓柱小端面;.粗銑 45mm 圓柱大端面,保證尺寸 43mm;.鉆、擴(kuò)、鉸 25H8mm 孔;.鉆、粗鉸、精鉸 10H7mm 孔;.鉆、粗鉸、精鉸 14H7mm 孔;.鉆、攻 M10mm 螺紋孔;. 拉鍵槽 6H9mm,保證尺寸 27.3H10mm;.鉆、鉸 5mm 圓錐孔;.銑 14 43mm 槽,保證尺寸 14mm,深度 43mm;.鉆、鉸 5.5mm 孔;.去銳邊、毛刺;.終檢,入庫。2、工藝路線方案二.粗銑 45mm 圓柱大端面;.半精銑 45mm 圓柱小端面,保證尺寸 43mm;.鉆、擴(kuò)、鉸 25H8mm 孔;.粗銑 14H7mm 孔端面;.鉆、粗鉸、精鉸 14H7mm 孔;文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 13 -.鉆、鉸 5mm 圓錐孔,鉆、粗鉸、精鉸 10H7mm 孔;.鉆、攻 M10 螺紋孔;. 拉鍵槽 6H9mm,保證尺寸 27.3H10mm.銑 14 43mm 槽,保證尺寸 14mm,深度 43mm;.鉆、鉸 5.5mm 孔;.去銳邊、毛刺;.終檢,入庫。3、工藝方案的比較與分析上述兩個方案差別在兩點(diǎn):一是方案一先加工有 Ra3.2mm 表面精度請求的小端面,再加工大端面,而方案二是先粗銑大端面,再加工小端面;二是方案一將 5mm 圓錐孔和 10mm孔按部就班次序加工,而方案二顯得更機(jī)動聰慧,看出這兩個孔的定位方法,夾緊方法雷同,故而在一臺機(jī)床上同時加工出來.另外,方案一沒有銑 14mm 孔端面,但由于 14mm 孔有嚴(yán)格深度請求,故最好還是粗銑一遍。兩套方案顯然方案二更簡潔更契合請求,但正如前面所分析的,方案二將 5mm 圓錐孔和 10mm 孔的加工合并在一道工序中,雖然減少了裝夾次數(shù),簡化了工藝設(shè)計 ,但在一道工序中完成這兩個鉆孔,由于兩孔的加工深度,加工刀具尺寸,加工時產(chǎn)生的軸向力等等都相差較大,且兩孔的加工精度請求都較高，顯然組合機(jī)床不實用。如果采用搖臂鉆床，對于大批量生產(chǎn)，則要頻繁調(diào)換鉆頭刀具，大大增長了勞動強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)效率，因此，決定還是將兩個孔離開加工。綜上所述，零件的最后加工路線如下：4、工藝方案的斷定.粗銑 45mm 圓柱大端面,以 45mm 圓柱小端面為定位基準(zhǔn);.粗銑、半精銑 45mm 圓柱小端面,以 45mm 大端面為定位基準(zhǔn);.鉆、擴(kuò)、鉸 25H8mm 孔,以 45mm 圓柱大端面為定位基準(zhǔn);.鉆、粗鉸、精鉸 10H7mm,以 25H8mm 孔和 45mm 圓柱小端面為基準(zhǔn);.粗銑 14mm 孔端面,利用 45mm 圓柱小端面, 25H8mm 孔和 10H7mm 孔定位,保證尺寸 43mm;.鉆、粗鉸、精鉸 14H7mm 孔,定位與工序雷同,保證孔深度 25mm;.鉆、攻 M10mm 螺紋孔,定位與工序雷同;.鉆、鉸 5mm 圓錐孔,定位與工序雷同;.拉鍵槽 6H9mm,為便于加工,以 45mm 圓柱小端面, 10H7mm 孔和 14H7mm 孔端面定位,同時要保證尺寸 27.3H10mm;.銑 14 43mm 槽,定位與工序雷同,保證尺寸 43mm;.鉆,鉸 5.5mm 孔,定位與工序雷同;.去銳邊,毛刺,尤其注意 25H8mm 孔表面可能因為鉆 M10mm 螺紋孔以及插槽帶來的表面鱗次損傷;.終檢,入庫。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 14 -3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“手柄座”零件材料為鑄鐵 HT15-33，硬度為 HBS165187，毛坯的重量約為 1Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，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：由于所有孔均有精度請求，且尺寸小，均不鑄出。故僅斷定三個端面的相干尺寸。查表斷定加工余量：砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，機(jī)器造型，公差等級為 CT8-12,取 CT10，加工余量等級 E-G,取 G.切削余量：查4表 24，基礎(chǔ)尺寸小于 100mm，加工余量為 1.4mm；基礎(chǔ)尺寸小于63mm，加工余量為 0.7mm。鑄件公差等級：查4,23 表，基礎(chǔ)尺寸小于 100mm，取 3.2mm；基礎(chǔ)尺寸小于63mm，取 2.8mm。1、45mm 圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量根據(jù)工序要求，45mm 圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序，先粗銑 45mm 圓柱大端面，再粗、半精銑 45mm 圓柱小端面，各步余量如下：粗銑：查3表 5-45，其余量值規(guī)定，對于小端面（50mm）為 1.02.0mm，現(xiàn)取1.8mm。表 5-49 粗銑平面的厚度偏差（30mm）為0.250.39mm，現(xiàn)取0.30mm。半精銑：由3表 5-47，其余量規(guī)定值為 1.0mm。故鑄造毛坯的基礎(chǔ)尺寸為 431.21.81.047mm 。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為 2.8mm。故：毛坯的名義尺寸：431.21.81.047mm；毛坯的最小尺寸：471.445.6mm；毛坯的最大尺寸：471.448.4mm；粗銑大端面后的最大尺寸：431.01.245.2mm；粗銑大端面后的最小尺寸：45.20.3044.9mm；粗銑小端面后的最大尺寸：:431.044mm；粗銑小端面后的最小尺寸：:440.3043.7mm。精銑后尺寸與零件尺寸雷同，但由于設(shè)計零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按1表 5.29，粗銑精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取 IT8=0.039,按入體原則取值,故精銑后尺寸為43-0.039=42.961mm。2、14H7mm 孔端面毛坯尺寸及加工余量根據(jù)工序請求，14H7mm 孔端面僅由粗銑得到，故 14H7mm 孔端面距 25H8mm 孔中心線的毛坯基礎(chǔ)尺寸為 431.244.2mm，故：毛坯的名義尺寸：431.244.2mm；毛坯的最大尺寸：44.21.445.6mm；毛坯的最小尺寸：44.21.442.8mm。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 15 -粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸雷同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差取0.28mm。故粗銑后的尺寸為 43.92mm。其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸請求，且對后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。3、其他尺寸及其加工余量的斷定其他工序尺寸包含 5 個孔，2 個槽，1 個螺紋孔的基礎(chǔ)尺寸，現(xiàn)僅分析重要的 5 個孔的加工余量及尺寸偏差。5 個孔均不鑄出，機(jī)械加工出來，根據(jù)1，由于 5 個孔的表面粗糙度請求均較高，所以都要經(jīng)過精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為：（1）25H8mm 孔，Ra1.6mm；根據(jù)1表 3.2-10，加工該孔的工藝為：鉆擴(kuò)鉸鉆孔：23mm；擴(kuò)孔：24.8mm 2Z1.8mm（Z 為單邊加工余量）； 鉸孔：25H8mm。表 2-1 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 23 0 23擴(kuò) 23 1.8 24.8鉸 24.8 0.2 25（2）10H7mm 孔，Ra1.6mm；根據(jù)1表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆粗鉸精鉸鉆孔：9.8mm；粗鉸：9.96mm；精鉸：10H7mm。表 2-2 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 9.8 0 9.8粗鉸 9.8 1.8 9.96精鉸 9.96 0.2 10（3）14H7mm 孔，Ra1.6mm；根據(jù)1表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸鉆孔：13.0mm；擴(kuò)孔：13.85mm； 2Z0.85mm（Z 為單邊加工余量）；粗鉸：13.95mm；文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 16 -精鉸：14H7mm。表 2-3 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 13 0 13擴(kuò) 13 0.85 13.85粗鉸 13.85 0.1 13.95精鉸 13.95 0.05 14（4）5mm 圓錐孔，Ra1.6mm；由于零件圖紙未給出具體的公差等級，現(xiàn)也按 H7 公差等級加工，按1表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆精鉸鉆孔：4.8mm；精鉸：5H7mm。表 2-4 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 4.8 0 4.8精鉸 4.8 0.2 5（5）5.5mm 孔，Ra3.2mm。由于也未給出公差等級，現(xiàn)同樣按 5mm 圓錐孔加工方法：鉆精鉸鉆孔：4.8mm；精鉸：5.5H7mm。表 2-5 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 4.8 0 4.8精鉸 4.8 0.7 5.5（6）外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（ 端面） 。825H查1表 2.22.5，取端面長度余量均為 2.5mm（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1mm精銑 0.2mm（7）其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 17 -3.5 確定切削用量及基本工時1工序的切削用量及基本工時的確定：粗銑 大端面。45選擇機(jī)床：X51 立式銑床(主電動機(jī)功率為 4.5kw)刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=50mm，齒數(shù)Z=16， ，T=180min（見5表 14-71）。md160根據(jù)查5表 14-71，取每齒進(jìn)給量 ,又 ，知:Zmfz/3.0map3in/.35Vc查。in)/(8.6910.3510rdnc查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （1表 4.2-36）則：mi/n機(jī)實際切削速度： min)/(7.3210650dVc 機(jī)機(jī)工作臺每分鐘進(jìn)給量： i/1.Znfz （機(jī)查5表 15-18 切入長度和切出長度分別取為： ，l2l2查1表 6.2-7 知：基礎(chǔ)工時 。(min)32.0145.821fVlt2工序的切削用量及基本工時的確定：粗、半精銑 凸臺端面。45粗銑 凸臺端面：45選擇機(jī)床：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀（粗銑， ；半精銑， ），map83map21由前面加工余量的分析可知此處 。直徑 D=50mm，齒數(shù) Z=16（見5表 10-40）。map3，T=180min（見5表 14-71）md160取每齒進(jìn)給量 Zfz/.根據(jù)查5表 14-71 得： in/1.35Vc查文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 18 -min)/(8.6910.3510rdVnc查查按機(jī)床選取 in/r機(jī)實際切削速度： in)/(7.3210650 rdVc 機(jī)機(jī)工作臺每分鐘進(jìn)給量： mi/1.Znfz （機(jī)查5表 15-18 切入長度和切出長度分別取為： ，l2l2基本工時： (min)19.0324521fVlt半精銑 凸臺端面：45選擇機(jī)床：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=50mm，齒數(shù) Z=16（見5表 10-40）。根據(jù)查5表 14-71，及考慮到此步加工為半精銑取每齒進(jìn)給量 Zmfz/2.0加工余量為 Z=1mmmap1切削速度為 in/1.35Vc查d60min)/(8.6910.10 rnc查查選用主軸轉(zhuǎn)速為 則：i/5rn機(jī)實際切削速度： in)/(7.3210650dVc 機(jī)機(jī)工作臺進(jìn)給量： mi/82.Znfz （機(jī)基本工時： (in).084521fVlt3工序的切削用量及基本工時的確定：鉆、擴(kuò)、鉸 通孔。825H機(jī)床選擇：Z535（1表 4.2-14）文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 19 -鉆孔 ：m23選擇 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見 1表 3.16）（2表 2.7 和1表 4.216 ）0.4/fr機(jī)（2表 2.15）硬度 20021715incVm查01528(/min)3cnrD查查按機(jī)床選取 （1表 4.25）9/ir機(jī)實際切削速度： 23194.08(/in)cV機(jī)機(jī) 10基本工時： （1表 6.25）其中 和 分別為刀具248.6(mi)95.ltnf機(jī) 機(jī) 1l2的切入長度和超出長度，查5表 15-9 取 ， 。l1l32擴(kuò)孔 ：m084.2選擇 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（1表 3.18）.由2表 2.10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 孔時的進(jìn)給量 ，并由1表m80.24 rmf/8.074.216 取 0.72/fr機(jī)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的切削速度 。鉆ccV213由2表 2.15 得 ，故：14/mincV鉆 min)/(7.412323cc 鉆 i)/(8960.710rDVnc按機(jī)床選取 68/mir機(jī)實際切削速度： 24.865.9(/min)10cnV機(jī)機(jī)文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 20 -基本工時： （公式由5表 15-7 查得）124381.(min)60.7ltnf機(jī) 機(jī)鉸 孔：825H選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（ 1表 3.117） ，m由2表 2.24 得 ， ，rmf/5.10map25.01.in/84Vc由1表 4.216 得 ，2機(jī) in)/(10252)84(0rDVncc 按機(jī)床選取 ，則：68/mir機(jī)實際切削速度： min)/(3.510680dnVc 機(jī)機(jī)基本工時： 1243.(i).ltf機(jī) 機(jī)4工序的削用量及基本工時的確定：鉆、粗鉸、精鉸 孔。710H機(jī)床選擇：Z525（1表 4.2-14）鉆 孔：10選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（ 1表 3.16）m8.9由2表 2.7 和1表 4.216 查得:0.17/fr機(jī)（2表 2.15）23incV查02374.(/min)9.8cnrd查查按機(jī)床選取 6/inr機(jī)實際切削速度： min)/(54.29108.60dVc 機(jī)機(jī)基本工時： 1243.(in)9.7ltnf機(jī) 機(jī)文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 21 -粗鉸 孔：m96.選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（1表 3.117）由2表 2.24 和1表 4.215 查得:1.3/fr機(jī)min6Vc查0619.85(/min).cnrd查查按機(jī)床選取 /inr機(jī)實際切削速度： in)/(1.6109.50dVc 機(jī)機(jī)基本工時： 1243.(mi)9ltnf機(jī) 機(jī)精鉸 孔：m10選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（1表 3.117）由2表 2.24 和1表 4.215 查得:rf/81.0機(jī)min6Vc查0619.(/min)cnrd查查按機(jī)床選取 5/ir機(jī)實際切削速度： min)/(12.609510dnVc 機(jī)機(jī)基本工時： )i(3.8.242機(jī)機(jī) flt5.工序的切削用量及基本工時的確定：粗銑 孔端面H714機(jī)床選擇：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=40mm，齒數(shù) Z=14文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 22 -由上文中加工余量知 map3取每齒進(jìn)給量 Zfz/.0根據(jù)查5表 14-71 得:in/6.34Vc查。min)/(81256.3401rdnc查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （1表 4.2-36），則：i/n機(jī)實際切削速度： in)/(4.31025810dVc 機(jī)機(jī)工作臺每分鐘進(jìn)給量： mi/6.Znfz （機(jī)查5表 15-18 切入長度和切出長度分別取為：，ml8.61l5.12按1表 6.2-5，基礎(chǔ)工時 (min)1.036821fVlt6工序的切削用量及基本工時的確定：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 的孔。mH714機(jī)床選擇：Z525（1表 4.2-14）(1)鉆 孔：m13選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（1表 3.56）由2表 2.7 和1表 4.216 查得：0.36/fr機(jī)（2表 2.15）14mincV查0143(/min)cnrD查查按機(jī)床選取 27/ir機(jī)實際切削速度： 1327.10(/min)0cnV機(jī)機(jī)文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 23 -基本工時： 128430.6(min)7.ltnf機(jī) 機(jī)(2)擴(kuò)孔 ：m85.13選擇 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（ 1表 3.18）由2表 2.10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 孔時的進(jìn)給量 ，并由1表m85.13 rmf/6.054.216 取: rmf/48.0機(jī)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的切削速度 。鉆ccV213由2表 2.15 得 ，故：in/1Vc鉆 min)/(5.1323123cc 鉆 i)/(2678.1501rDnc按機(jī)床選取 mi/97r機(jī)實際切削速度： in)/(2.410nVc機(jī)機(jī) 基本工時： mi1.8.9732機(jī)機(jī) flt(3)粗鉸 孔：m95.13選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（ 1表 3.117）由2表 2.24 查得：， ， ，rf/0.15map15.0in/84Vcin)/(829.3)4(rDVncc按機(jī)床選取 （1表 4.215）10/inr機(jī)文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 24 -實際切削速度： min)/(13.610495.310DnVc 機(jī)機(jī)（1表 4.216）0.81/fmr機(jī)基本工時： 128430.1(in).ltnf機(jī) 機(jī)(4)精鉸 孔：14選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（1表 3.117）m由2表 2.24 查得， ，rf/0.15map15.0in/84Vcin)/(829.3)4(rDVncc（1表 4216）0.62/fmr機(jī)按機(jī)床選取 140/inn機(jī)實際切削速度： min)/(15.6040dVc 機(jī)機(jī)基本工時： 1283.(i)4.6ltnf機(jī) 機(jī)7工序的切削用量及基本工時的確定：鉆 底孔，攻螺紋 M10mm。5.8機(jī)床選擇：Z525（1表 4.2-14）鉆 底孔：m5.8選用 高速鋼錐柄麻花鉆（ 1表 3.16）由2表 2.7 和1表 4.216 查得：0.28/fr機(jī)（2表 2.15）16mincV查016(/min)8.5cnrD查查按機(jī)床選取 4/ir機(jī)文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 25 -實際切削速度： min)/(5.140.8510dnVc 機(jī)機(jī)基本工時： 23.(in)4.ltf機(jī) 機(jī)攻螺紋 M10mm：刀具選擇：選擇 M10mm 高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距 （查1表 3.1-48） ，即：f mp5.1m5.1in/7Vc查 min)/(239105.70rdnc查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實際切削速度： in)/(54.810270dnVc 機(jī)機(jī)基本工時： （計算公式由5表 15-22 查得）(mi).5321flt機(jī)其中 和 分別為刀具的切入長度和超出長度，查5表 15-3 取:1l2， 。ml318工序的切削用量及基本工時的確定：加工 的錐銷通孔。m5機(jī)床選擇：Z525（1表 4.2-14）鉆 的圓錐孔：.4刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄麻花鉆m8.4由2表 2.7 和1表 4.216 查得：0.1/fr機(jī)（2表 2.15）2incV查min)/(13268.400 rdnc查查文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 26 -按機(jī)床選取 1360/minnr機(jī)實際切削速度： min)/(5.2018.4360dVc 機(jī)機(jī)基本工時： (i).2921機(jī)機(jī) fnlt鉸 的孔：m5刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（1表 3.117）m5由2表 2.7 和1表 4.216 查得：0.6/fr機(jī) inVc查min)/(17.3825610rdnc查查按機(jī)床選取 9/inr機(jī)實際切削速度： 053926.1(/in)1cdV機(jī)機(jī)基本工時： (mi)0.62機(jī)機(jī) fnlt9.工序的切削用量及基本工時的確定：拉鍵槽 6H9mm。機(jī)床選擇：選用臥式內(nèi)拉床 L6120刀具選擇：選用鍵槽拉刀，拉削余量為 3.5mm（5表 10-44）查5表 14-118，確定拉鍵槽時的鍵槽拉刀的單面升齒為 0.06mm，查5表 8-76 確定拉削速度為 3.6m/min。查5表 15-32 知切削工時 ： zvfklZtb10式中： -單面余量為 3.5mmbl-拉削長度 43mm-考慮校準(zhǔn)部分 的長度系數(shù)取 1.2K-考慮機(jī)床反行程系數(shù) ，取 1.4文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 27 -v-拉削速度-拉刀單面升齒zfZ-拉刀同時工作齒數(shù) plzP-拉刀齒距 mlp9.8435.1).251(所以拉刀同時工作數(shù)： 5.plZ拉削工時 in2406.310145.t10.工序的切削用量及基本工時的確定：銑 14 43mm 槽。機(jī)床選擇：選用 X62 型銑床刀具選擇：選用高速鋼三面刃圓盤銑刀（整體直齒銑刀） ， ，刀md1020Z具壽命 (查5表 14-78)min120T1)、根據(jù)1表 3.1-27 知：粗銑 選定ae83mae5因 走刀次數(shù) 次 故走刀次數(shù) N 為 9 次，最后一次 =3mm 。6.8130N ea根據(jù)零件形狀，確定走刀長度為 l=37mm。2） 、決定每齒進(jìn)給量 Zf查1表 4.2-38 知 X62 型銑床的功率為 7.5KW，中等剛度。根據(jù)表 3.3（ 2 ）：zmfZ/3.02現(xiàn)選取 fZ.3)、決定切削速度 和每分鐘進(jìn)給量機(jī)cVfV由每齒進(jìn)給量 ,查5表 14-78 得:Zmfz/3.0in/58c查。in)/(1840510rdVnc查查文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 28 -按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （1表 4.2-39），則：min/190rn機(jī)實際切削速度： min)/(6.5910dVc 機(jī)機(jī)工作臺每分鐘進(jìn)給量： i/14023.Znfz （機(jī)4） 、計算基本工時： fmVlt210式中 l =37mm，根據(jù)5表 15-16 查得：切入長度和超出長度： ml162421則： in05.637210fmVlt總時間： i4.9.0Nt11工序的切削用量及基本工時的確定：鉆、鉸 的孔。m5.機(jī)床選擇：Z525（1表 4.2-14）鉆 孔：m8.4刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄麻花鉆m8.4由2表 2.7 和1表 4.216 查得：0.1/fr機(jī) 2incV查 min)/(13268.400rdnc查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實際切削速度： min)/(5.201368.40ndVc 機(jī)機(jī)基本工時： (i)7.362.51機(jī)機(jī) flt鉸 孔：m5.文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 29 -刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（1表 3.117）m5.由2表 2.7 和1表 4.216 查得：0.6/fr機(jī) inVc查 min)/(42.375.610rdnc查查按機(jī)床選取 9/inr機(jī)實際切削速度： in)/(7.6103925.0dVc 機(jī)機(jī)基本工時： (mi)4.392.1機(jī)機(jī) fnlt4 夾具設(shè)計機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件的位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：使工件定位和夾緊，可靠地保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位 。10它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中，機(jī)床夾具有很多種類型，其中專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)，故機(jī)床專用夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)。4.1 問題的提出本次設(shè)計我選擇了工序鉆 的孔的專用夾具。本夾具主要用來在立式鉆床mH714Z525 上鉆孔，刀具為 的高速鋼錐柄麻花鉆。該工序要求 孔檢查長為 ，3 m13m25孔軸線距 孔軸線的距離為 ，還要保證孔的精度要求，在此基礎(chǔ)上考慮提高生產(chǎn)m25效率、降低勞動強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985- 30 -4.2 夾具設(shè)計4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇和定位元件及其他元件設(shè)計選擇經(jīng)過我的分析，在本夾具設(shè)計中定位方案選擇一面兩銷定位，一面為 小端面，m45然后選擇兩定位銷，在 孔和 孔處各安裝一定位銷實現(xiàn)完全定位，一面限制了m2510三個自由度，一個定位銷限制了一個自由度，兩個定位銷一起又限制了一個自由度。該工序要求 孔檢查長為 ，孔軸線距 孔軸線的距離為 ，由于13 m257小端面經(jīng)過半精銑，精度比較高，因而工序以 小端面， 孔和m45 4m25孔定位，保證孔深 ，同時便于立式鉆床加工。10m25在上述的定位元件中，定位銷選擇固定式定位銷，查6表 2-1-2 選擇 和A兩定位銷。32A由于被鉆孔直徑大于 時，易采用固定式鉆模（由6表 3-3-1 查得） ，所以本夾具10體選擇固定式鉆模，其在使用時被固定在鉆床工作臺上；鉆模板是供安裝鉆套用的，鉆模板多裝配在夾具體或支架上，考慮到本工序的加工要求，在本夾具設(shè)計中選擇固定式鉆模板，它和鉆模夾具體的連接采用銷釘定位，用螺釘緊固成一整體，結(jié)構(gòu)剛度好，加工孔的位置精度較高；鉆套選擇：考慮到加工要求，查6表 2-1-47 選擇快換鉆套，規(guī)格為其標(biāo)準(zhǔn)為： ，材料為 ；根據(jù)實際生產(chǎn)需要，選擇氣缸m201419862/TGBAT10夾緊機(jī)構(gòu)，由氣缸活塞推動槽面壓塊直接夾緊工件。4.2.2 切削力、夾緊力計算，夾緊裝置的設(shè)計與選擇在機(jī)械加工過程中，工件將受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用，為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動或位移，一般在夾具機(jī)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。在本設(shè)計方案中選用的是氣缸夾緊機(jī)構(gòu)，夾具方向水平向左，通過槽面壓塊的作用直接夾緊工件，具體夾緊裝置見附圖。這種夾緊裝置簡單實用，且對于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動強(qiáng)度較小，可提高勞動生產(chǎn)