CA6140撥叉831003夾具課程設(shè)計(jì)（詳解版）

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3目 錄前言 …………………………………………1一 設(shè)計(jì)的目的 …………………………………………2二、零件的分析 …………………………………………22.1 零件的作用 …………………………………………22.2 零件的工藝分析 …………………………………………32.3 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) …………………………………………32.4 生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型的確定……………………………………4三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ……………………………………4 3.1 確定毛坯的制造形成 ……………………………………43.2 基準(zhǔn)的選擇 …………………………………………53.3 制定工藝路線 …………………………………………5工序Ⅰ …………………………………………5工序Ⅱ ……………………………………………10工序Ⅲ ……………………………………………11工序Ⅳ …………………………………………14四、夾具設(shè)計(jì) ………………………………………184.1 問題的提出 ………………………………………184.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ………………………………………184.3 定位誤差分析 ………………………………………184.4 切削力及夾緊力的計(jì)算 ……………………………………184.5 定位誤差分析 ………………………………………194.6 夾具設(shè)計(jì)及操作說明 ……………………………………19設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………………214參考文獻(xiàn) ………………………………………………22前 言機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問題為研究對(duì)象，實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科，通過對(duì)此門學(xué)科的課程設(shè)計(jì)，使我在下述各方面得到了鍛煉：⒈能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。⒉提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。⒊學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。⒋培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。通過對(duì) CA6140 拔叉的工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識(shí)如一體(如《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》 、 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 、 《金屬切削機(jī)床概論》 、《機(jī)械制造工藝學(xué)》 、 《金屬切削原理與刀具》等)。讓我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對(duì)各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！3計(jì)算及說明 結(jié) 果一 設(shè)計(jì)的目的：機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的：1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。移齒輪的配合精度要求很高。二 零件的分析：2.1 零件的作用：題目給定的零件是 CA6140 撥叉（見附圖 1）它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，移齒輪的配4計(jì)算及說明 結(jié) 果合精度要求很高。使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為 30+0.0120mm 的面寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為30+0.0120mm 的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。2.2 零件的工藝分析：CA6140 撥叉共有兩組加工表面。1） 以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括 ?26+0.230mm 的六齒方花鍵孔、 ?23+0.280花鍵底孔兩端的 2X150到角和距中心線為 22mm 的平面。2） 以工件右端面為基準(zhǔn)的 6+0.030 mm 的花鍵經(jīng)上述分析可知， 對(duì)于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。寬度：30+0.0120mm?26+0.230mm 的六齒方花鍵孔、?23+0.280花鍵底孔兩端的 2X150到角和距中心線為22mm 的平面。花鍵：6 +0.030 mm52.3 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)6計(jì)算及說明 結(jié) 果拔叉 84009 的毛坯為鑄造件，在零件圖上只有 2 處位置誤差要求，即上頂面與花鍵中心線的平行度誤差≤0.10， 18H11 槽的兩側(cè)面與花鍵中心線的垂直度誤差≤0.08 零件外形上大體上與六面體相似，形狀大體如右圖：零件剖視圖 2.4 生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型的確定根據(jù)指導(dǎo)老師要求，設(shè)計(jì)此零件為鑄件，成批大量生產(chǎn)，工藝的安排基本傾向于工序分散原則，設(shè)備的選用是通用設(shè)備和專用工裝，工藝手段以常規(guī)工藝為主，新工藝為輔的原則。三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的制造形成:CA6140 車床拔叉，零件材料 HT20-40，硬度190HB～210HB，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，毛坯為鑄件，灰鑄鐵的機(jī)械加工余量按 JZ67-62 規(guī)定了灰鑄鐵鑄件的三種精度等級(jí)和相應(yīng)的鑄件機(jī)械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大批量生產(chǎn)的鑄件，采用 2 級(jí)精度鑄件，毛坯重量由《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表 5-2 有零件≤80kg，偏差為 7%，故毛坯估算約為1.0kg，采用 2 級(jí)精度鑄件，頂面的加工余量和底面的加工余量忽略不計(jì)，兩側(cè)面的加工余量也忽略不計(jì)，由表 5-4 左右端面的加工余量為3±0.8，其余部分均為實(shí)心部分。毛坯如右圖：上頂面與花鍵中心線的平行度誤差≤0.10， 18H11槽的兩側(cè)面與花鍵中心線的垂直度誤差≤0.08 7計(jì)算及說明 結(jié) 果3.2 基準(zhǔn)的選擇。1）粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于 右端面，所以以 Φ40 的外圓表面的粗基準(zhǔn)。2）精度基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的 A 面為精基準(zhǔn)。3.3 制定工藝路線工序Ⅰ：1）粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端 15°倒角。以 Ф40mm 圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用 C3163-1 轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具；2）粗、精車 B/C 面；3）拉花鍵。以 A 面為基準(zhǔn)；4）以花鍵的中心線及 A 面為基準(zhǔn)。選用 X62W 臥式銑床加專用夾具；5）開檔，以花鍵的中心線為基準(zhǔn)；6） 鉆配作孔、螺紋孔；7） 機(jī)械加工余量。CA6140 的撥叉材料為 HT200。毛坯重量為 1.0 kgσ b =160MPa HBS 生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn)，采用模鍛鍛模。根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：CA6140 的撥叉材料為 HT200。毛坯重量為:1.0 kgσ b =160MPaHBS8計(jì)算及說明 結(jié) 果2. A 面的加工余量： A 面有 3±0.8mm 的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除3. 矩形花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為 Φ23 0+0.28，見零件圖，參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 3-59 確定孔加工余量的分配。鉆孔 Φ20mm擴(kuò)孔 Φ21mm拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心：拉削時(shí)加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》取 Ζ=1mm4. B 面的加工余量。此工序分 2 個(gè)工步 1、粗銑 B 面 2、精銑 B 面。精加工余量為 0.2mm粗銑加工余量為 2.8mm5.計(jì)算切削用量（1）已知長(zhǎng)度方向的加工余量為 3±0.8mm 。實(shí)際端面的最大加工余量為 3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車） 。長(zhǎng)度加工公差 IT １２級(jí) 取-0.46 mm （入 體 A 面加工余量：3±0.8mm內(nèi)孔尺寸為Φ23 0+0.28鉆孔 Φ20mm擴(kuò)孔 Φ21mm精加工余量為：0.2mm粗銑加工余量為：2.8mm長(zhǎng)度方向的加工余量為3±0.8mm實(shí)際端面的最大加工余量為3.8mm9計(jì)算及說明 結(jié) 果方向）（2）進(jìn)給量、根據(jù)《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （第 3 版）表 1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm×25mm,ａ ｅ≤ ３mm 時(shí)，以及工件直徑為 Φ60mm 時(shí)（由于凸臺(tái) B 面的存在所以直徑取Φ60mm）?=0.6-0.8mm/ｒ.按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書取 ?=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以 k=0.75—0.85 所以：實(shí)際進(jìn)給量 f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書 ?＝0.53ｍｍ／ｒ（3）計(jì)算切削速度。按《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.27 ，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min）刀具材料 YG6 V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系數(shù) Ko見《切削手冊(cè)》表 1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81∴Vc=158/( 60 0.2·20.15·0.530.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0. =46.9(m/min)（4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取 ?=0.6 mm/n實(shí)際進(jìn)給量：f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ刀具材料 YG6 計(jì)算切削速度：Vc= 46.9(m/min)主軸轉(zhuǎn)速為：ns=1000vc/ dw?=229.8（r/min）10ns=1000vc/ dw=229.8（r/min）?按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書:ｎ＝200 r／min11計(jì)算及說明 結(jié) 果所以實(shí)際切削速度 V=40.8m/min 6. 鉆孔、擴(kuò)孔、倒角。（1） 、鉆孔鉆頭選擇：見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2鉆頭幾何形狀為（表 2.1 及表 2.2）：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)：ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°,Ψ=55°,b=2mm根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2-9 確定 f=0.48ａ、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 2.9 ,當(dāng) σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可確定 f=0.75。按 C3163-1車床說明書取 f=0.62mm/n.ｂ、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表 2.21，當(dāng) do=20mm、鉆頭最大磨損量取 0.6 壽命 T=45min.ｃ、切削速度由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ，表 2.15 得 Ｖ=21m/minn=1000V/ D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和 334.4 接?近的有 280n/m 和 400n/min 取 280n/min取 n=280m/min. 實(shí)際Ｖ=17 m/min實(shí)際切削速度：V=40.8m/min進(jìn)給量：f=0.75鉆頭最大磨損量取 0.6壽命 T=45min切削速度：Ｖ=21m/minn=1000V/ D=3?34.4實(shí)際Ｖ=17 m/min12計(jì)算及說明 結(jié) 果d、基本工時(shí)，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表 2.29. 查出 Ψ+△=10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2） 、擴(kuò)孔刀具直徑 do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間，n 和 f 都不變，所以 Tm 同上 Tm=0.32 倒角刀具 15°锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動(dòng)進(jìn)給。（3） 、倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。檢驗(yàn)機(jī)床功率按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.2４可以查出 當(dāng) σ ｂ ＝160～245HBSａｐ≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒＶｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書主電機(jī)功率Ｐ＝11ｋｗ可見Ｐｃ比Ｐ小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求,鉆削功率檢驗(yàn)按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)刀具直徑 do=21mmn 和 f 都不變Tm=0.32 主電機(jī)功率：Ｐ＝11ｋｗ13計(jì)算及說明 結(jié) 果表 2.21 當(dāng)ｄｏ＝21 ｍｍ ｆ＝0.64 ｍｍ查得轉(zhuǎn)矩Ｍ＝61.8N.M《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表由表 2.32 得功率公式ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書主電機(jī)功率Ｐ＝11ｋｗ可見ＰC 比Ｐ小得多，所以機(jī)床功率足夠，所用切削用量符合要工序Ⅱ 拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)，確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為 0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時(shí) t=Zblηk/1000vf zZ式中： Zb 單面余量 1.5mm(由 Φ21mm 拉削到Φ25mm)； L 拉削表面長(zhǎng)度：80mm；η 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)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 拉刀齒距轉(zhuǎn)矩Ｍ＝61.8N.MＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km主電機(jī)功率：Ｐ＝11ｋｗ單面齒為 0.06mm,拉削速度： v=0.06m/s(3.6m/min)單面余量：1.5mm拉削表面長(zhǎng)度：80mm拉刀齒距P=12mm14P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm15計(jì)算及說明 結(jié) 果∴拉刀同時(shí)工作齒數(shù) z=l/p=80/12≈7∴其本工時(shí) Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)工序Ⅲ 粗銑，精銑 B 面。加工要求：粗銑 B 面，精銑 B 面，Ra=3.2ｕｍ。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量 3mm機(jī)床 ：Ｘ62W加工工件尺寸：寬度：40mm 長(zhǎng)度：28mm1. 粗銑1) 選擇刀具 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.1 銑削寬度 ae≤5mm 時(shí)。直徑為 do=50mm 故齒數(shù)Ｚ＝８，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀銑刀幾何參數(shù)（表 3.2）rn=10°ao=16°2） 切削用量 留精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根據(jù)表 3.5 得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.5～１mm/r 就能滿足要求，但考慮到Ｘ62W 功率為 7.5kw，機(jī)床為中等系統(tǒng)剛度和Ｘ62W 銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ｆ＝0.6mm/r3)選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)∴拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7∴其本工時(shí) Tm=0.13(min)機(jī)床 ：Ｘ62W加工工件尺寸：寬度：40mm 長(zhǎng)度：28mm齒數(shù)Ｚ＝８精銑的加工余量為0.2切削寬度：ac＝2.8±0.8ｍｍ每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：ｆ＝0.6mm/r16計(jì)算及說明 結(jié) 果明手冊(cè)》表 3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.6 鑲齒銑刀 do=50mm， 刀具壽命 T=120min（表 3.8）4)決定切削速度 Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.9確定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50) =151r/min?根據(jù) X62W 型銑床說明書選 n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選 Vf=80mm/min 實(shí)際 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 機(jī)床功率：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.20 當(dāng)Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 最大磨損量為 0.6鑲齒銑刀：do=50mm，刀具壽命 T=120minn=160r/min切削速度：Vc=25.1m/min Vf= 96mm/minfz=0.0625mm/z17計(jì)算及說明 結(jié) 果Kmpc=1.4kw切削功率的修正系數(shù)：故 Pct＜0.8, 根據(jù) X62W 型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故 Pcc＜Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z6) 基本工時(shí)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.5Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm2. 精銑1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度:ae＝0.2mm，ｆ＝0.63）決定切削速度 Vc、可根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.9 確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min機(jī)床主軸允許的功率為：Pcm=5.63kw 基本工時(shí)：Tm=0.525（min） L1+△=14mm精銑的加工余量為 0.2，本道工步切削寬度:ae＝0.2mm，ｆ＝0.618計(jì)算及說明 結(jié) 果n=1000V/ d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根據(jù)?X62W 型銑床說明書選 n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4）基本工時(shí)根據(jù) 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.5Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm工序Ⅳ 銑削 8+0.030mm 槽。加工工件尺寸：8 +0.030mm , 長(zhǎng)度 L=40mm加工要求：高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級(jí)K8）加工余量 8 用乳化液冷卻機(jī)床：X62W1) 選擇刀具：由加工尺寸公差 0-0.3 。所以銑刀精度為精密級(jí) K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°ao=12°an=6°Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為 8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.3 確定 f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取 f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)切削速度：Vc=211r/minn=210r/minVf=126mm/min、VF=125mm/min fz=0.074mm/Z基本工時(shí)：Tm=0.336（min） L1+△=14mm銑削 8+0.030mm 槽加工工件尺寸：8+0.030mm ,長(zhǎng)度 L=40mm銑刀精度為精密級(jí)K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°ao=12°an=6°Z=16f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z最大磨損量為 0.5刀具壽命：T=100min19明手冊(cè)》表 3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.820計(jì)算及說明 結(jié) 果確定刀具壽命：T=100min4) 決定切削速度 Vc和每齒進(jìn)給量 Vf、由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27 的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·KvCv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv=82.86m/minn=1000×Vc/ do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min?根據(jù) X62W 型銑床說明書選 nc=375r/min實(shí)際速度 Vc= donc/1000=74.2m/min 選 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選Vf=110mm/minfzc=110/375×16=0.018mm/z5) 機(jī)床功率：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.28 公式圓周力 fc=(CFa pxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表 28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28實(shí)際速度：Vc=74.2m/min每齒進(jìn)給量：Vf=110mm/minfzc=0.018mm/z圓周力：Fc=505.6 N21計(jì)算及說明 結(jié) 果Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 NM=FCdo/2×103=15.9N?M Pc=FcVc/1000=1.18kw 根據(jù) X62W 型銑床說明書，功率足夠。6) 基本工時(shí)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.5Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm工序Ⅴ銑寬為 180+0.12mm 槽加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬180+0.12mm，長(zhǎng) L=40mm，加工余量 23mm由于此工步的設(shè)計(jì)尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達(dá)到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23，ap=10mm1) 選擇刀具銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=242) 選擇銑削用量由于槽的寬度為 30mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.3 確定 f=0.5mm/r 現(xiàn)取 f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z機(jī)床功率:Pc=FcVc/1000=1.18kw基本工時(shí):Tm=0.49（min）L1+△=14mm加工工件尺寸:寬 180+0.12mm，長(zhǎng) L=40mm，加工余量 23mm銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24ae=23mm ap=10mmf=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z22計(jì)算及說明 結(jié) 果3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.8 確定刀具壽命：T=100min4）確定切削速度 Vc和每齒進(jìn)給量 Vf：由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.27 的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv=98.6m/minn=1000×Vc/ do=1000×98.6/3.14×100=314r/min?根據(jù) X62W 型銑床說明書選 nc=300r/min實(shí)際速度 Vc= donc/1000=94.2m/min 選 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選 Vf=150mm/minfzc=150/300×24=0.020mm/z5）基本工時(shí)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.5Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走兩次)最大磨損量為 0.5 刀具壽命: T=100minnc=300r/min實(shí)際速度:Vc= donc/1000?=94.2m/min每齒進(jìn)給量 Vf：Vf=150mm/minfzc=0.020mm/z基本工時(shí):Tm=0.8（min）L1+△=20mm i=2(走兩次)23計(jì)算及說明 結(jié) 果四、夾具設(shè)計(jì)4.1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 4 道工序——開檔夾具。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，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)。4.3 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。4.4 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24 cc FeZpF ZKdafC83.083.065.0??（由《金屬切削原理與刀具》表 15.7 查得）CFc =282 ap =10mm fZ = 0.02mm/s ae =25mm do=100 Z= 24 kFc=(HB/198)0.5524計(jì)算及說明 結(jié) 果解得 Fc=200N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查資料，有： k 1為基本安全系數(shù) 1.5k1為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1k1為刀具鈍化系數(shù) 1.1k1為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1切削力為 F=K×Fc=1.5×1.1×1.1×1.1×200=400N實(shí)際夾緊力為 Fj= FK/U1U2=400/0.5=800N，其中 U1 和 U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1U2=0.5螺母選用 M16X1.5 細(xì)牙三角螺紋，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力公式，產(chǎn)生的加緊力為： ]32)tan(/[2F 20203320 dDfdTcv?????其中： T=19000 N.M d2=14.8mm ψ=2 029, fc=1.5dD5.10?(f 為摩擦系數(shù)，無潤(rùn)滑時(shí) f≈0.1～0.2)fvarctn??解得 F0=10405N此時(shí)螺母的夾緊力 F0 已大于所需的 800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。4.5 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。4.6 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,切削力為:F=400N實(shí)際夾緊力為:Fj=800N螺母選用:M16X1.5 細(xì)牙三角螺紋加緊力為:F0=10405N25在螺母夾緊時(shí)采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上26計(jì)算及說明 結(jié) 果的一對(duì)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(duì)刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用） ；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)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。27計(jì)算及說明 結(jié) 果設(shè)計(jì)總結(jié)為期 3 周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績(jī)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！28計(jì)算及說明 結(jié) 果29參考文獻(xiàn)[1] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2006[2] 徐學(xué)林.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).湖南大學(xué)出版社，2005[3] 朱張校.工程材料.清華大學(xué)出版社，2005[4] 周靜卿.機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2004[5] 韓榮第，等.金屬切削原理與刀具.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2004[6] 賈亞洲.金屬切削機(jī)床概論.機(jī)械工業(yè)出版社，1996[7] 陳宏鈞.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2003