CA6140法蘭盤加工工藝的編制及重要工序夾具的設(shè)計(jì)-銑端面夾具設(shè)計(jì)

CA6140法蘭盤加工工藝的編制及重要工序夾具的設(shè)計(jì)-銑端面夾具設(shè)計(jì),ca6140,法蘭盤,加工,工藝,編制,重要,首要,工序,夾具,設(shè)計(jì),端面 CA6140法蘭盤加工工藝的編制及重要工序夾具的設(shè)計(jì)【摘要】制造業(yè)中尤其是機(jī)械制造業(yè)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中按照特定工藝，不論其生產(chǎn)規(guī)模如何，都需要種類繁多的工藝裝備，而制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本無不與工藝裝備有關(guān)。隨著不規(guī)則形狀零件在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，如何保證這類零件的加工精度就顯得尤為重要。本文通過分析機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)來說，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。針對(duì)機(jī)械這個(gè)零件加工要求的特點(diǎn)，確定了只能用定位、夾緊的辦法來加工該零件。通過對(duì)各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿足加工要求的，又比較簡潔的裝置。同時(shí)，通過對(duì)一系列定位誤差和夾緊力的計(jì)算，驗(yàn)證了該零件的加工是可以保證其要求的精度的，它的加工誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。通過夾緊力的計(jì)算，也驗(yàn)證了零件在被夾緊的前提下，它受到的夾緊力也并不大，滿足夾具設(shè)計(jì)所要求的既要保證一定的夾緊力不使工件在加工過程中發(fā)生位移，但同時(shí)又不能過大致使工件發(fā)生變形。關(guān)鍵詞：工藝裝備，夾具設(shè)計(jì)，定位，夾緊Abstract:In the manufacturing industry especially for mechanical manufacturing industry, it is need the various-style craft in the course of production regardless of its production scale.Because it has close relation to the quality , productivity and cost in the whole production process. With the wide application of the irregular form part in the modern manufacturing industry, how to guarantee the machining accuracy of this kind of part seems particularly important. Through analysing the top cover part of hay mover and processing demanding of the top cover part of hay mover of the gearbox,a jig which has reasonable characteristic has been designed.It can not only guarantee the machining accuracy of this part for a kind of economical and practical craft equip and it also has certain practical value. To design of the jig , the most important thing is to make a scheme of reservation and clamp.As for the process demand of this part of top cover of the hay mover gearbox, through comparing of various kinds of reservations and clamps,a not only can satisfy with the demand of manufacturing and also very compactible device had been designed. Keywords: process equipment，fixture design，deposition,clamping目錄【摘要】1序言31 零件的分析41.1零件的作用41.2零件的工藝分析42 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀52.2 基準(zhǔn)的選擇52.3 制定工藝路線52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時(shí)103 夾具設(shè)計(jì)233.1 問題的提出233.2夾具設(shè)計(jì)233.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇233.2.2切削力及夾緊力計(jì)算243.2.3 定位誤差分析253.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明25結(jié)束語26謝詞27參考文獻(xiàn)28序言工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性， 本次設(shè)計(jì)的課題是CA6140車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下：首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對(duì)于粗加工，還要校核機(jī)床功率。最后，設(shè)計(jì)第七道工序銑距90mm中心線24mm和34mm兩側(cè)平面的夾具。先提出設(shè)計(jì)問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。通過以上的概述，整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（CA6140車床法蘭盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個(gè)人而言，我也希望通過這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對(duì)未來的工作發(fā)展打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。1 零件的分析 1.1零件的作用題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤， 主要是用來安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，零件上精度要求較高的兩個(gè)平面用以裝配，4個(gè)孔是用于連接其他機(jī)構(gòu)或零件的。它位于車床絲桿的末端，主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的100mm外圓上標(biāo)有刻度線，用來對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值；外圓上鉆有底部為20 mm上部為20 mm 的定位孔，實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過，本身沒有受到多少力的作用。 該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率為4%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+)=40001(1+4%+1%)=4200(件/年)，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。1.2零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：1.以 mm外圓為中心的加工表面：這一組加工表面包括：45mm 外圓、端面及倒角；100mm外圓，過度倒圓R5； 20內(nèi)孔及其左端倒角C1.5。2.以外圓為中心的加工表面：這一組加工表面包括： 端面，90mm外圓，端面，倒角C1.5；切槽32； 內(nèi)孔的右端倒角C1。3. 以20mm的孔為中心加工表面： 這一組加工表面包括： 45mm外圓，端面； 100mm外圓，端面，側(cè)面； 90mm外圓； 45mm外圓，過度圓角R5；4X9mm孔和同軸的6mm孔。 它們之間有一定的位置要求，主要是：（一） 左端面與20mm孔中心軸的跳動(dòng)度為0.03 ；（二） 右端面與20mm 孔中心軸線的跳動(dòng)度為0.03 ；（三） 45mm的外圓與20mm孔的圓跳動(dòng)公差為0.03 。經(jīng)過對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀零件材料為HT200，由于零件年產(chǎn)量為4200件，已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。2.2 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，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(huì)問題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1）粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的，但對(duì)于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言，由于每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的5個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。以20mm孔為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。2.3 制定工藝路線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，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(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）工藝路線方案一工序1：粗車45mm柱體的右端面，粗車右端面，車槽32mm，粗車、 半精車外圓，車右端倒角。工序2：粗車100mm柱體左、右端面，粗車90mm柱體左端面，半精車 100mm左、右端面、90mm左端面，粗車外圓 45mm、100mm， 半精車外圓45mm、100mm、90mm，車100mm柱體的倒角， 半精車45mm柱體的過度倒圓。工序3：精車 100mm左端面， 90mm右端面。工序4：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔 20mm至圖樣尺寸并車孔左端的倒角工序5：粗銑、精銑 900mm柱體的兩側(cè)面。工序6：鉆4mm孔，擴(kuò)、鉸6mm孔 工序7：鉆 4X9mm透孔。工序8：磨削外圓面100mm， 90mm 。工序9：磨削B面，及45mm 外圓面、100mm右端面、90mm左端面。工序10： B面拋光。工序11： 100mm外圓刻字刻線。工序12： 100mm外圓無光鍍鉻。工序13： 檢測入庫。2）工藝路線方案二工序 1 粗車100mm柱體左端面、外圓，粗車B面工序 2 鉆中心孔18mm，擴(kuò)孔19.8mm，粗鉸19.94mm、精絞20mm孔工序 3 粗車右45mm柱體右端面、外圓，90mm外圓及右端面，工序 4 半精車100mm左端面、外圓，半精車B面并倒角C1.5，半精車 90mm外圓，20左側(cè)倒角C1工序 5 半精車右45mm外圓及右端面，倒角C7，半精車90mm右側(cè)面，切槽32mm，車20mm孔右端倒角C1工序 6 精車100mm柱體左端面、外圓，精車B面，車過渡圓角R5工序 7 粗銑、精銑90mm柱體的兩側(cè)面工序 8 鉆4X9mm透孔工序 9 鉆4mm孔，擴(kuò)、鉸6mm孔工序 10 磨削B面工序 11 磨削外圓面100mm、90mm工序 12 磨削90mm凸臺(tái)距離軸線24mm的側(cè)平面工序 13 金剛石車45mm外圓、90mm右側(cè)面工序 14 B面拋光工序 15 100mm劃線刻字工序 16 100mm外圓無光鍍鉻工序 17 檢測入庫。3）工藝方案的比較與分析表面是多次加工的基準(zhǔn)，方案一中在加工其外圓表面的同時(shí)進(jìn)行了導(dǎo)角，工序較為集中，也方便裝夾，在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。而方案二采用車削端面，可以保證精度，方案一的效率雖高但精度不能保證，應(yīng)把保證精度放在首位，由于各端面及外圓柱面都與20軸線有公差保證，所以加工各端面及外圓柱面時(shí)應(yīng)盡量選用孔20為定位基準(zhǔn)，故選用方案二。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)上述原始資料及加工工藝，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊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：（單位mm）加工表面工序（或工步）名稱工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）經(jīng)濟(jì)精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度（Ra ）公差等級(jí)公差右端面粗車36.3毛坯390突臺(tái)右端精車0.841IT70.02541 1.6半精車1.041.8IT90.06241.8 0.0313.2粗車1.242.8IT110.16042.8 0.086.3毛坯3442.244 1.1槽32粗車2Z=941IT130.3941 6.3毛坯2Z=9502.0501.045 外圓磨削2Z=0.345IT60.01745 0.8半精車2Z=1.045.3IT90.06245.3 3.2粗車2Z=3.746.3IT110.16046.3 6.3毛坯2Z=5502.050 1.0內(nèi)孔20鉸2Z=0.220IT80.04520 1.6擴(kuò)2Z=1.819.8IT100.08419.8 6.3鉆2Z=1818IT120.1818 12.5毛坯實(shí)心100左端面精車Z=0.891IT80.05491 1.6半精車0.791.8IT90.08791.8 3.2粗車1.592.5IT110.2292.5 0.116.3毛坯3942.294 1.1100外圓磨削2Z=0.4100IT80.054100 0.8半精車2Z=1.1100.4IT110.22100.4 3.2粗車2Z=3.5101.5IT110.22101.5 6.3毛坯2Z=51052105 1.0100右端面磨削Z=0.441IT70.01741 0.4半精車Z=1.141.4IT90.06241.4 3.2粗車Z=442.5IT110.1642.5 6.3毛坯Z=3442.044 1.045 外圓磨削2Z=0.345IT70.01745 0.4半精車2Z=1.045.3IT90.06245.3 3.2粗車2Z=3.746.3IT110.16046.3 6.3毛坯2Z=5502.050 1.090突臺(tái)左端磨削Z=0.48IT80.0228 0.4半精車Z=1.18.4IT90.0368.4 3.2粗車Z=1.59.5IT110.099.5 6.3毛坯Z=3110.290外圓磨削2Z=0.490IT80.05490 0.8半精車2Z=1.190.4IT90.08790.4 3.2粗車2Z=3.591.5IT110.2291.5 6.3毛坯2Z=5952.095 1.04孔鉸2Z=0.14IT100.0484 6.3鉆2Z=3.93.9IT110.0753.9 12.5毛坯實(shí)心6孔鉸2Z=0.26IT100.0486 3.2鉆2Z=1.85.8IT110.0755.8 12.5毛坯2Z=44IT110.0754 12.590（左）兩側(cè)面精銑1.058IT90.07458 3.2粗銑31.059IT120.359 12.5毛坯3290IT130.5490 90右側(cè)面磨削0.424IT80.3324 0.4毛坯6.34X9孔鉆2Z=99IT130.229 12.5毛坯實(shí)心2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序 1 粗車100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車90的外圓柱面1. 加工條件工件材料：HT200b=220MPa砂型鑄造機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2計(jì)算切削用量(1) 粗車100mm端面1) 已知毛坯長度方向的加工余量為3+0.8-0.7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm2) 進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為1625 mm，35mm,以及工件直徑為100時(shí)，f =0.71.0mm/r按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r3) 計(jì)算切削速度，按切削手冊表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命T=60min) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。L=40mm, =2mm, =0, =0 tm=0.098(min)(2) 粗車100mm外圓柱面，同時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度1) 切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除。2) 進(jìn)給量，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r3)計(jì)算切削速度132m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 420r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8)與420r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取480r/min所以實(shí)際切削速度=5) 檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力按切削手冊表1.29所示公式計(jì)算其中2985，1.0，0.65，-0.15，=0.63 =0.61=29851.00.51500.630.89=1122.4(N)切削時(shí)消耗功率2.81(KW)由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表7-4中CA6140機(jī)床說明書可知，CA6140主電機(jī)功率為7.5kw.轉(zhuǎn)速為480r/min時(shí)主軸傳遞的最大功率為4.5kw.所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。6) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度已知主切削力1122.4N.徑向切削力按切削手冊表1.29所示公式計(jì)算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59 =0.5所以 =19401.50.51500.590.5=203(N)而軸向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34 =1.17軸向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N)取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)=0.1,則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為3530N(見切削手冊表1.30)故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。7)切削工時(shí)：t=其中l(wèi)=10mm =4mm=2mm 所以t=0.1min(3)粗車B面1) 切削深度。單邊余量Z=2mm.分1次切除2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.9mm/r3) 計(jì)算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 378r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與378r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=0.83(min)工序 2 鉆、擴(kuò)、鉸20的中心孔(1) 鉆18mm孔機(jī)床：Z525搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼鉆頭W18Cr4V.1)進(jìn)給量 據(jù)切削手冊表10-66,當(dāng)鑄鐵HB200時(shí)，D=18時(shí)，取f=0.3mm/r2) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=35m/min.3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 619.2r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-2),與619.2r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為555r/min?，F(xiàn)選取=555r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.63(min)(2) 19.8mm孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 式中的、加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量。現(xiàn)已知=0.36mm/r(切削手冊)表2.7 =42.25m/min (切削手冊)表2.131) 進(jìn)給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 切削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 271.8r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-2),與271.8r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm; t= =0.78(min)(3) 粗絞孔至19.94mm、精絞孔至20mm1) 進(jìn)給量取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 削速度按切削手冊選取v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 298.3r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-2),與298.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=91mm; =7mm; =3mm; t= =0.73(min)工序 3 粗車45端面及外圓柱面，粗車90右端面機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,=12,=0.5mm(1) 粗車mm端面1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm2) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=x1=0.06(min)(2) 粗車mm外圓柱面1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 分兩次切除。2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min 按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.09(min)(3) 粗車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=1.2mm 一次切除。2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=122m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 431r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與431r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm;t=i=0.07(min)工序 4 半精車100端面及外圓柱面，半精車B面，半精車90外圓柱面，車100、90外圓柱面上的倒角C1.5，車20孔左端倒角C1(1) 半精車100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min所以切削工時(shí)tm=0.44（min）(2) 半精車100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2 取f=0.2mm/r主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min所以切削工時(shí)t=0.17min(3) 半精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.5mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速400r/min t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=2.25(min)工序 5 半精車45的端面及外圓柱面，半精車90的端面，車3X2退刀槽，車45圓柱面右端的倒角C7，車20 內(nèi)孔的右端倒角C1(1) 半精車mm端面1) 切削深度 單邊余量Z=1.2mm2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 553r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與553r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度 =5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =2mm; t=i=1=0.26(min)(2) 半精車mm外圓柱面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= 578r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與578r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5)切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.37(min)(3) 半精車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 一次切除。2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 458r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8,與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min。現(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.28(min)工序 6 精車100的端面及外圓，精車B面，車過渡圓角R5(1) 精車100mm端面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min所以切削工時(shí)tm=0.44（min）(2)精車100mm外圓柱面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進(jìn)給量f根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2 取f=0.2mm/r主軸轉(zhuǎn)速n=480r/min所以切削工時(shí)t=0.33 min(3) 精車B面粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進(jìn)給量f 根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表2.4-2.取f0.2mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速480r/min t=i ;其中l(wèi)=30mm t=i=15=4.7min工序 7 粗、精銑90圓柱面上的兩個(gè)平面(1) 粗銑距中心線34mm的平面。機(jī)床：X63銑床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-64選用硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀YT15. 銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2=10mm 所以有=5mm2) 給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.20.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 21.97r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=22.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)，查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5) 削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=1.5(min)t=0.75(min)銑兩次的總時(shí)間為t=1.5+0.75=2.25min(2) 粗銑距中心線24mm的平面。機(jī)床：X63銑床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-64選用硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀YT15. 銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm2) 進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119得,進(jìn)給量f=0.20.35mm/齒按機(jī)床行選取f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=115min/s. 即V=6.9m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 21.97r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與21.97r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=22.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min) 查機(jī)床說明書有=60(mm/min)5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1 t=1.5(min) 銑4次的總時(shí)間為4t=4x1.5 =6min(3) 精銑上兩平面1) 切削深度 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-119,取=1mm2) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表10-118與表10-119按機(jī)床行選取f=0.2mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=190min/s. 即V=11.4m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 36.3r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表6-39),與36.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為37.5r/min?，F(xiàn)選取=37.5r/min。所以實(shí)際切削速度=當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為=fZ=0.21037.5=75(mm/min)查機(jī)床說明書有=80(mm/min)5)切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=1.125(min) 銑2次的總時(shí)間為2t=21.125=2.25min工序 8 鉆、絞 4X9mm透孔(1) 4X9mm孔機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆9.1) 進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=30m/min.3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1061r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-5),與1061r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm;t= =0.11(min)由于有四個(gè)孔所以切削工時(shí)為4 t=0.44min工序 9 鉆4孔，擴(kuò)6孔(1)鉆4mm孔機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆4.1)進(jìn)給量 查機(jī)械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2)切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 2388r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-5),與2388r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為2012r/min?，F(xiàn)選取=2012r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=13mm; =4mm; =3mm; t= =0.08(min)(2) 擴(kuò)6mm孔 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆6.1) 進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得V=2434m/min. 取V=30m/min3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1592r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-5),與1592r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1592r/min?，F(xiàn)選取=1426r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1 t=i ;其中l(wèi)=7mm; =4mm; =3mm; t= =0.07(min)工序 10 磨削B面(1) 磨B面機(jī)床M114W萬能外圓磨床1) 選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3) 切削工時(shí)式中 D-被加工直徑b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量2.5(min)工序 11 磨100、90的外圓柱面(1) 磨100mm外圓柱面機(jī)床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程) 3)切削工時(shí)式中D-被加工直徑b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.55(min)(2) 磨90mm外圓柱面機(jī)床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程) 3)切削工時(shí)式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù) V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.3(min)工序 12 磨90外圓柱面上距離軸線24mm的平面機(jī)床M114W萬能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊表33-42有砂輪輪速n=1500r/min (見機(jī)床說明書) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st軸向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3)切削工時(shí)式中D-被加工直徑b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù) V-工作臺(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.53(min)工序 13 金剛石精車45的外圓，精車90的右測面(1) 精車mm外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。 2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 585r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=5)切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=0.75(min)(2) 精車90mm端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 一次切除。2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取f=0.2mm/r3) 計(jì)算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 458r/min按機(jī)床說明書(見工藝手冊表4.2-8,與458r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。所以實(shí)際切削速度= 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=22.5mm; =4mm; =0mm; t=i=0.31(min)最后，將以上各工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。3 夾具設(shè)計(jì)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。本夾具將用于組合機(jī)床，對(duì)工件對(duì)銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。3.1 問題的提出本夾具主要用來銑端面夾具，此平面的形位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時(shí)mm 軸的外端面及20孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)可以設(shè)計(jì)選用比較簡單的夾具。3.2夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，待加工平面對(duì)20的軸線有平行度要求，對(duì)的底端面有垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為20孔的中心線。本設(shè)計(jì)選用以20孔的內(nèi)表面和的底端面為主要定位基面，另選用100mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式。3.2.2切削力及夾緊力計(jì)算刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=80mm由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊P 可查得 銑削扭矩M切向力 切削功率 Pm=2Mn10(kw)式中：C=558.6 x=1 y=0.8 d=80k=0.9 f=0.13 n=1450所以當(dāng)銑距中心軸線24mm和34mm面時(shí)有： =19.65(Nm) =491.35(N) Pm=2x19.65x1450x10=178.97(kw)因?yàn)槭菍?duì)銑加工，故：M=19.65x2=39.3(Nm) F=491.35x2=982.7NPm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本設(shè)計(jì)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長,升角又小，所以螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力