CA6140車床輸出軸工藝和鉆10-φ20孔夾具設(shè)計【版本6】【三維PROE】[含CAD高清圖和說明書]

CA6140車床輸出軸工藝和鉆10-20孔夾具設(shè)計【版本6】【三維PROE】含CAD高清圖和說明書,版本6,三維PROE,含CAD高清圖和說明書,ca6140,車床,輸出,工藝,以及,10,20,夾具,設(shè)計,版本,三維,proe,cad,高清,說明書,仿單 目 錄前言.21.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定.21.1技術(shù)要求分析.21.2零件的工藝分析.22.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖.32.1選擇毛坯.32.2毛坯尺寸的確定.33.選擇加工方法，制定加工工藝路線.43.1定位基準的選擇.43.2零件表面加工方法的選擇.43.3制定藝路線.54.工序設(shè)計.64.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備.64.2選擇機床 根據(jù)工序選擇機床.64.3選用夾具.74.4選用刀具.74.5選擇量具.74.6確定工序尺寸.85.確定切削用量及基本工時.105.1切削用量 .105.2基本時間.156.夾具設(shè)計.166.1定位方案.166.2分度設(shè)計.176.3切削力和夾緊力的計算.177. 結(jié)論.17參考文獻.21 輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計摘要：機械制造業(yè)的發(fā)展對世界經(jīng)濟起著非常重要的作用，而機械加工工藝的編制是機械制造技術(shù)的重要組成部分和關(guān)鍵工作。本文論述的是輸出軸的加工工藝和夾具設(shè)計，著重于幾個重要表面的加工，具有一定的尺寸、形狀、位置要求，還有一些強度、表面粗糙度要求等，然而這些都會在文中得以體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：制造,輸出軸,加工工藝,夾具 前 言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)之后進行的。這是我們進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。我也相信通過課程設(shè)計能將零碎的知識點都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計。本次課程設(shè)計是機械制造工藝學(xué)這門課程的一個階段總結(jié)，是對課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識的一個實際應(yīng)用過程。由于知識和經(jīng)驗所限，設(shè)計會有許多不足之處，所以懇請老師給予指導(dǎo)。1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1技術(shù)要求分析題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件，選用鑄件。1.2零件的工藝分析 從材料上分析，零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價格較便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達52HRC-45HRC.從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圓柱面，50、80、104的內(nèi)圓柱表面，10個20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴格，表現(xiàn)在55的左端面、80內(nèi)孔圓柱面對75、60外圓軸線的跳動量為0.04mm, 20孔的軸線對80內(nèi)孔軸線的位置度為0.05mm,鍵槽對55外圓軸線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。2.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖2.1選擇毛坯 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。2.2毛坯尺寸的確定 毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計的，經(jīng)查機械加工工藝手冊金屬機械加工工藝人員手冊知精車-半精車-粗車各余量,從而可得毛坯余量,見表。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定，內(nèi)圓角半徑按5-13確定。結(jié)果為：外圓角半徑：；內(nèi)圓角半徑：。按表5-11，外模鍛斜度，內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖。圖1毛坯圖3.選擇加工方法，制定加工藝路線3.1定位基準的選擇本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設(shè)計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵守“基準重合”的原則。工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準，這個是粗基準，該零件選用55外圓柱面作為粗基準來加工176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準，176的外圓柱面和右端面作為定位基準，這個基準就是精基準。在選精基準時采用有基準重合，基準統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準備。3.2零件表面加工方法的選擇.加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時,往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個階段。粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準，如加工176、55、60、65、75外圓柱表面。半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備，如55、60、65、75外圓柱面，80、20孔等。精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標是全面保證加工質(zhì)量。I.基面先行原則 該零件進行加工時，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準來加工，因為左端面和55外圓柱面為后續(xù)精基準表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準更準確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。II.先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精車，以此為精車做準備。III.先面后孔 對該零件應(yīng)該先加工圓柱表面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于輸出軸來講先加工75外圓柱面，做為定位基準再來加工其余各孔。IV工序劃分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗等。V.熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140車床輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。3.3制定工藝路線按照先加工基準面，先粗后精，基準統(tǒng)一等原則，該零件加工可按下述工藝路線進行工序1粗車圓柱面176及端面。工序2 粗車圓柱面55、60、65和75和及臺階面。工序3 精車176外圓柱面及倒角。工序4 半精車圓柱面55、60、65和75和及臺階面。工序5 精車圓柱面55、60、65和75和及臺階面。工序6 倒角。工序7粗鏜內(nèi)孔50、80、104。工序8 精鏜內(nèi)孔50、80、104。工序9 鉆孔1020。工序10 擴孔1020。工序11 鉸孔1020。工序12銑鍵槽1610。工序13鉆斜孔28。工序15去毛刺。工序15終檢。4.工序設(shè)計4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備4.2選擇機床 ,根據(jù)工序選擇機床（1）工序1、2、3、4和5是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車床，型號TYPE CA6140，中心距750mm 1000 mm 1500 mm，床身上下最大回轉(zhuǎn)直徑400 mm，馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑550 mm，橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑214mm，主軸孔徑52 mm，主軸內(nèi)錐孔MT6#，主軸速度級數(shù)16級，主軸速度范圍20-1800r.p.m，公制螺紋（30種）0.45-20 mm（30種），英制螺紋（30種）40-0.875t.p.i（30種），模數(shù)螺紋0.125-5mm，徑節(jié)螺紋160-4D.P，橫拖板行程239mm小刀架行程150mm，尾坐套孔錐度MT5#，套筒行程120mm，主電機功率4/5.5KW，外形尺寸235010201250mm 。（2）工序7、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，選用C616A型臥式車床。（3）工序12銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。（4）工序9、10和11是擴、鉆、鉸孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，故選用Z525。4.3選用夾具本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。4.4選用刀具由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面：刀具號為T0101，90可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為1，刀片型號為VCUM160408R-A4，刀具型號為PVJCR2525-16Q .半精車，精車外圓柱面：刀具號為T0202，75可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為1，刀片型號為WNUM080304EL-A2，刀具型號為PCRC2020-16Q . 鉆頭：高速鋼刀具 刀具號為T0303，直徑為30;刀具號T0404，直徑為18 擴孔鉆：刀具號為T0505，直徑為19.8;鉸刀：刀具號為T0606，直徑為20 .內(nèi)孔車刀：刀具號為T0707，93內(nèi)孔車刀，圓弧半徑為1，刀片型號為TBUM080404R-04， 刀具型號為PSUBR3215-16Q .鏜刀刀具號為T0808，刀桿長度為200.BH1625 .粗銑鍵槽刀具號為T0909，精銑鍵槽刀具號為T1010綜上可做一刀具表如下：加工表面 刀具號 刀具名稱 刀具參數(shù) 刀片型號 刀具型號粗車外圓柱面 T0101 可轉(zhuǎn)位車90 r=1 VCUM160408R-A4 PVJCR2525-16Q半精，精車外圓柱面 T0202 可轉(zhuǎn)位車刀75 r=1 WNUM080304EL-A2 PCRC2020-16Q鉆30的孔 T0303 鉆頭 30 鉆18 T0404 鉆頭 18 擴19.8 T0505 擴孔鉆 19.8 鉸20 T0606 鉸刀 20 車內(nèi)孔 T0707 內(nèi)孔車刀93 r=1 BUM080404R-04 PSUBR3215-16Q鏜50的盲孔 T0808 鏜刀 200.BH1625 粗銑鍵槽 T0909 銑刀 15.4 精銑鍵槽 T1010 銑刀 164.5選擇量具本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考參考文獻4相關(guān)資料，選擇如下：讀數(shù)值0.02、測量范圍0150游標卡尺，讀數(shù)值0.01，測量范圍0150游標卡尺。讀數(shù)值0.01，測量范圍50125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01，測量范圍50125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01，測量范圍50125的內(nèi)徑百分表（表5-108）。4.6確定工序尺寸確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯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、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：表3外圓柱面176軸段加工余量計算Tab3 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車2IT106.3176粗車3IT1212.5179毛坯2181表4外圓柱面55軸段加工余量計算Tab4 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.655半精車1.5IT103.256粗車2.5IT126.357.5毛坯260表5-1 60軸段加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.660半精車1.5IT103.261粗車2.5IT126.362.5毛坯265表5-2 65軸段加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.665半精車1.5IT103.266粗車2.5IT126.367.5毛坯270表5-3 75軸段加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.675半精車1.5IT103.276粗車2.5IT126.377.5毛坯280表5-4 104內(nèi)孔加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜 1.8IT73.2104粗鏜3.2IT106.3103.2毛坯299表5-5 80內(nèi)孔加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜 1.5IT73.280粗鏜2.5IT106.378.5毛坯276表5-6 50內(nèi)孔加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜 1.5IT73.250粗鏜2.5IT106.348.5毛坯246 表6 加工鍵槽工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銑IT9161.6粗銑IT12123.25.確定切削用量及基本工時切削用量包括背吃刀量、進給量和切削速度。確定順序是確定、，再確定。本說明書選取工序1粗車外圓為例確定其切削用量及基本時間。5.1切削用量 功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=110.5m/min，n=200r/min，f=0.66mm/r. 確定切削用量及功率的校核 .加工外圓柱面176 粗車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=2.5mm查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=80 m/min 則n=1000Vc/ d =195.85r/min由CA6140說明書取n=125r/min 故實際切削速度： Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r .加工外圓柱面55 粗車：確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 結(jié)合CA6140說明書取f=0.71 mm/r ap=2.5mm查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min功率Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.250.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取Vc=120m/min故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得n=660 r/min 功率Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r精車：查機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計表2-20知： Vc=150160 m/min取Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.55mm 則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得n=910 r/min功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r .加工外圓柱面60 粗車：d=70 確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 取f=0.71 查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm. 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw 由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r 半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45 ap=0.9mm再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=546.8r/min 圓整得n=550 r/min則Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r 精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊表9-16知： f=0.130.18mm/r 取f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min圓整得n=630 r/min 取ap=0.55mm故實際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r .加工外圓柱面65 粗車：確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上海科學(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm 功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得n=510 r/min取ap=0.9mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r。 精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊表9-16知： f=0.130.18mm/r 取f=0.18mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=578.2 r/min圓整得n=580 r/min故實際切削速Vc=n d/1000=5803.1466.1/1000=120.38m/min ap=0.55mm。 校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18120.38/600001000=0.46Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r .加工外圓柱面75 粗車： 確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r。查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=80.384m/min取ap=2.5mm校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 80.384m/min，n=320r/min，f=0.71mm/r。 半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s則n=1000Vc/ d=1000108/3.1477.9=441.5r/min 圓整得n=450 r/min取ap=0.9mm Vc=n d/1000=4503.1477.9/1000=110m/min。 校核功率Pc=KcapVcf/60000=23050.91100.45/60000=1.7Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r。 精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊表9-16知： f=0.130.18mm/r 取f=0.15mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d =1000120/76.13.14=502.2 r/min圓整得n=500 r/min故實際切削速度： Vc=n d/1000=5003.1476.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55119.480.15/60000=0.39 Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=119.48m/min，n=500r/min f=0.15mm/r .加工內(nèi)圓柱面80 鉆孔：查簡明加工工藝手冊P294知：ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得n=210r/min故實際切削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min。校核功率Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r 車孔：查簡明加工工藝手冊P297知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min由CA6140說明書取n=200r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min取ap=3mm。校核功率Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 鉸孔：f=0.3mm/rap=1.5mmn=549r/minVc=n d/1000=3.1480/1000=138m/min。功率Pc=KcapVc0.001/60=23051.5138/601000=7.9Kw根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 138m/min，n=560r/min f=0.3mm/r 鏜孔：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編表10-13ap=3mm； S=0.300.50mm/r取 S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s則n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min由CA6140說明書取n=160/min 故實際切削速度Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8。功率Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r .加工通孔20 鉆孔：鉆19.8的底孔：查簡明加工工藝手冊P296 得：f=0.330.38mm/r，取f=0.36 mm/r； Vc=0.96 1.13m/s， 取Vc =1m/s故n=1000Vc/ d=100060/3.1419.8=965.1r/min根據(jù)X51機床說明書得：n=945r/min故實際切削速度Vc=n d/1000=9453.1419.8/1000=58.75m/min ，又取ap=6 mm 。校核功率：Pc=KcapVcf/60000=2305660.30.36/60000=5.0Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 23.1m/min，n=409r/min， f=0.2mm/r 鉸孔：查簡明加工工藝手冊表11-20知：f=0.30.65mm/r，取f=0.3 mm/r ；Vc=0.833 0.383m/s ，取Vc =0.60 m/s ；故n=1000Vc/ d=10000.660/3.1420=573.25 r/min圓整得：n=580 r/min故實際切削速度Vc=n d/1000=5803.1420/1000=36.4 m/min，ap=0.1mm。 校核功率：Pc=KcapVcf /60000=23050.136.40.3/60000=0.04Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 36.4m/min，n=580r/min ,f=0.3mm/r .加工端面粗車：查機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)得： f=0.66mm/r，Vc=108m/min， n=1000Vc/d=190r/min由CA6140說明書取n=200r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=110.5m/min取ap=2mm。校核功率：Pm=KcapfVc/60000=230520.66110.5/60000=5.6Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為=0.8。機床功率Pm=KcapfVc/60000=23050.50.41120/60000=0.94Kw，由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為=0.8，機床功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=120 m/min，n=217.1r/min，f=0.41mm/r. .銑鍵槽 粗銑：fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r。功率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw由于機床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為=0.8。機床功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 89m/min，n=945r/min，縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100 mm/r 精銑： fz=0.10mm/rap=2mmVc=150m/minn=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=nfz=119.4mm/r。功率Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw由于機床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為=0.8，機床功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=153.8m/min，n=1225r/min 縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r.5.2基本時間確定粗車外圓的基本時間t 根據(jù)機械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時間為：根據(jù)機械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時間為：式中：，則其余工步切削用量及基本工時計算從略4、夾具設(shè)計4.1 夾具設(shè)計的目的1.保證加工精度2.提高勞動生產(chǎn)率3.改善工人的勞動條件4.降低生產(chǎn)成本5.擴大機床工藝范圍4.2 夾具設(shè)計的步驟1.研究加工工件圖樣了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要是表面的加工精度、表面粗糙度及其他技術(shù)要求。 2.熟悉工藝文件文本，明確以下內(nèi)容（1）毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度 （2）工件的加工工藝過程，工序圖，本工序所處的地位，本工序已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況。（3）本工序所使用的機床、刀具及其他輔助工具的規(guī)格。（4）本工序所采用的切削用量。4.3 夾具機構(gòu)方案1.確定夾具的類型本設(shè)計是設(shè)計輸出軸零件的夾具，輸出軸屬于圓柱形狀，故使用鉆床的固定式。將使用模型來確定夾具,就是先做個零件外殼來保護零件表面和加工. 2.確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)工件的定位方式只要取決于工件的加工要求和定位基準的形狀、尺寸。分析加工工序的技術(shù)要求和定位基準選擇的合理性，遵循六點定位原則，按定位可靠、結(jié)構(gòu)簡單的原則，確定定位方式。常見的定位方式有平面定位，內(nèi)孔定位，外圓定位和組合表面定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基準面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。本設(shè)計輸出軸是屬于外圓，應(yīng)該使用外圓定位的定位方式，外圓定位的定位元件有定位套、支承板和V型塊。V型塊是外圓定位最常用的定位元件，它根據(jù)需要，可分固定V形快、調(diào)整V形塊和活動V形塊。為了輸出軸的固定可靠，所以我選擇V型塊定位元件。由于本人設(shè)計的夾具是關(guān)于鉆10個孔的,所以本人使用模具的外殼,再用定位螺釘固定上壓模,放上鉆套,下部用臺虎鉗夾緊固定.用搖臂鉆床依次鉆10個孔.3.確定工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置夾緊機構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠、安全、不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計夾緊裝置時必須合理選擇夾緊力的方向和作用點，必要時還應(yīng)進行夾緊力的估算。（1）夾緊力的計算在確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)，即 Fwk=KFw式中：Fwk實際夾緊力 Fw計算出的理論夾緊力 K安全系數(shù)。粗加工時取2.53,精加工時取1.52。由于本設(shè)計使用的是鉆床鉆孔,所以將算出切削扭矩M. M=CMD0XMfYMKM0.001 =333.54201.920.80.870.001 300(Nm) （2）夾緊裝置的設(shè)計夾緊裝置的設(shè)計實際上是一個綜合性的問題，確定夾緊力的大小、方向和作用點時，必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素。要求夾緊裝置動作迅速，操作安全省力，結(jié)構(gòu)簡單、易于制造并且體積小、剛度好，有足夠的夾緊行程和裝卸工件的間隙。常見的夾緊機構(gòu)有斜楔機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、偏心機構(gòu)等。也可采用機動夾緊如液壓、氣動夾緊等。本設(shè)計使用螺旋機構(gòu)。由于螺旋機構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單、自鎖性能好、擴力比大并且夾緊行程不受限制，廣泛應(yīng)用于夾具的夾緊裝置。夾緊力基本計算公式為 W=QL/tan(+1)(d/2)+r(tan2)式中：d螺紋中徑 r螺桿下端與工件的當(dāng)量摩擦半徑。4.確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置 對于鉆夾具應(yīng)正確地選擇鉆套的型式和結(jié)構(gòu)尺寸，對于銑床夾具合理地設(shè)置對刀裝置，而鏜夾具則應(yīng)合理地選擇鏜套類型和鏜模導(dǎo)向的布置方式。表3-49到表3-62可供參考。5.確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型 夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體。因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機床的連接。 （1）對夾具體的要求1） 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性；2） 有足夠的強度和剛度；3） 結(jié)構(gòu)工藝性好；4） 排屑方便；5） 在機床上安裝穩(wěn)定可靠。（2）夾具體毛坯的類型 本設(shè)計是設(shè)計輸出軸，所以選的夾具體是V型塊。4.4 總圖設(shè)計1. 繪制總裝圖的注意問題1） 盡可能的采用1：1的比例，以求直觀不會產(chǎn)生錯覺。2） 被加工工件應(yīng)用雙點畫線表示，在圖中作透明體處理，它不影響夾具元件的投影。加工面的加工余量可用粗實線表示。3） 視圖的數(shù)量應(yīng)能完整、清晰的表示出整個結(jié)構(gòu)為原則。4） 工件在夾具中應(yīng)處于夾緊狀態(tài)。2繪制總裝圖的步驟1） 布置定位元件2） 布置導(dǎo)向、對刀元件3） 設(shè)計夾緊裝置4） 設(shè)計夾具體5） 完成總裝圖3夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標注 （1）夾具總圖上應(yīng)標注的尺寸和相互位置關(guān)系有如下五類1) 定位副本身的精度和定位副之間的聯(lián)系尺寸及精度;2) 對刀元件或?qū)蛟c定位元件之間的聯(lián)系尺寸;3) 夾具體與機床的連接面以及定位元件與工件表面之間的聯(lián)系尺寸;4) 夾具外形的最大輪廓尺寸;5) 配合尺寸。 （2）尺寸公差的確定原則 為滿足加工精度要求，夾具本身應(yīng)有較高的精度。由于目前分析計算方法不夠完善，因此夾具的有關(guān)公差仍按經(jīng)驗來確定。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，要求夾具具有一定壽命，夾具的有關(guān)公差可取得小些；對加工精度較底的夾具，則取較大的公差。4夾具公差與配合的選擇 夾具的公差與配合應(yīng)符合有關(guān)國家標準，常見的配合種類與公差等級如表3-5所示。機械制造技術(shù)課程設(shè)計P1085各類機床夾具的公差和技術(shù)要求的確定 由于各類機床的加工工藝特點和夾具與機床的連接方式的不同，對夾具也有不同的要求，為了便于說明問題，根據(jù)其各自不同的特點，通常分車、磨床夾具，銑、刨床夾具和鉆、鏜床夾具三大類。 本設(shè)計使用的是鉆、鏜床夾具，加工10個孔主要是用到鉆床，所以要保證鉆套的公差和配合以及位置尺寸及相互位置精度。4.5 精度的校核 夾具精度的校核 為了保證夾具設(shè)計的正確性，首先要在設(shè)計圖樣上對夾具的精度進行分析。由于本人設(shè)計的是輸出軸,設(shè)計的夾具是關(guān)于鉆10個孔,要求精度也高,所以在鉆10個孔之前一定要把前面的步驟做好,特別是定2個中心孔,小端的還好定,誤差基本也沒什么,大端的由于內(nèi)孔有個精度比較高的還要同軸度要高,所以對刀的時候要準,基本把對刀誤差搞到最小,還有就是在機床上安裝零件的時候誤差也要底,本設(shè)計的夾具主要是用外模套住零件,零件小端水平朝下,與臺虎鉗垂直,再用臺虎鉗夾緊,上面的用兩邊用定位螺釘固定,放上鉆套,用鉆床鉆,在這里,鉆套與模塊之間的公差系數(shù)要小,以減少誤差,所以說精度的校核有很多方面需要注意的地方也很多,每一步的工序也要注意,因為它是后一步工序尺寸的保證。所以夾具之間的精度和誤差是相對的,需要你時時校核。7.結(jié)論此次課程設(shè)計確定了填料箱蓋從鑄件毛坯到成品在大量成批生產(chǎn)時的工藝過程，同時也設(shè)計了其中一道鉆孔工序的夾具。作為本學(xué)期的最后一次課程設(shè)計，需要我們綜合前階段所學(xué)習(xí)的機械制圖、金屬工藝學(xué)、金屬材料、機械設(shè)計基礎(chǔ)、互換性與測量技術(shù)、機械制造工藝學(xué)等