機械制造技術基礎課程設計 CA6140車床法蘭盤831004零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及精銑Φ90上下兩面工序專用夾具的設計含圖紙

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1、1 機械制造技術基礎機械制造技術基礎課程設計說明書課程設計說明書題目題目 ： CA6140 車床法蘭盤（831004）零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及精銑 90 上下兩面工序專用夾具的設計。全套全套 CADCAD 圖紙圖紙+ +過程卡，聯(lián)系過程卡，聯(lián)系 QQQQ 153893706153893706姓姓 名：名： 專業(yè)年級：專業(yè)年級： 機制 086院院 系：系： 機電學院指導教師：指導教師：完成日期：完成日期： 2011 年 3 月 15 日2機械制造技術基礎機械制造技術基礎課程設計課程設計 內(nèi)含：內(nèi)含：1、 機床專用夾具總裝圖 1 份2、 夾具零件圖 4 份3、 零件毛坯圖 1 份4、 機械加工

2、工藝過程卡片及選定工序的工序卡 1 套5、 課程設計說明書 1 份姓姓 名：名： 專業(yè)年級：專業(yè)年級： 機制 086 院院 系：系： 機電學院指導教師：指導教師：完成日期：完成日期： 2011 年 3 月 15 日 3目目 錄錄1、零 件 的 分 析1 1.1 零件的作用 .11.2 零件的工藝分析.12、工 藝 規(guī) 程 設 計.1 2.1 確定毛坯的制造形式1 2.2 基面的選擇.1 2.3 制定工藝路線.2 2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定.3 2.5 確定切削用量.53、夾具設計.8 3.1 夾具分析.8 3.2 夾具設計.83.2.1 定位基準的選擇. .83.2.2 考

3、慮夾緊機構.83.2.3 定位誤差分析93.2.4 夾具設計及操作的簡要說明94、設計小結.105、參考文獻.1141 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（見附圖 1） ， 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。 1.2 零件的工藝分析 法蘭盤是一回轉體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以 20為中心 ,包045. 00括:兩個 mm 的端面, 尺寸為 mm 的圓柱面,兩個 90mm 的端面及上12. 034. 01000017. 045面的 4 個 9mm 的透孔. mm 的外圓柱面及上面的 6mm 的銷孔, 90mm 端面06 . 04

4、5上距離中心線分別為 34mm 和 24mm 的兩個平面. 這組加工表面是以 20mm 為中心,其余加工面都與它有位置關系,可以先加045. 00工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準加工另一端面,然后再加工其它加工表面. 52 工 藝 規(guī) 程 設 計 2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，由于零件年產(chǎn)量為 1000 件，已達到中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行機械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應該的。2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與

5、合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。1） 粗基準的選擇 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：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。這兩個要求常常是不能兼顧的，6但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應選加工余量最小的面為粗基準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取 45 外圓柱面和端面作為粗基準。

6、在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。2）精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。具體工藝過程如下:工序 1 粗車 100 端面及外圓柱面，粗車 B 面，粗車 90 的外圓柱面工序 2 粗車 45 端面及外圓

7、柱面，粗車 90 的端面工序 3 鉆、擴、粗絞 20 的孔 工序 4 粗銑 90 圓柱面上的兩個平面工序 5 半精車 100 的端面及外圓柱面，半精車 B 面，半精車 90 的外圓柱面，車 100、90 外圓柱面上的倒角，車 45 兩端過渡圓弧，車20 孔的左端倒角工序 6 半精車 45 的端面及外圓柱面，半精車 90 的端面，車 3*2 退刀槽，車 45 圓柱面兩端的倒角，車 20 內(nèi)孔的右端倒角工序 7 精車 100 的端面及外圓，精車 B 面工序 8 精車 45 的外圓，精車 90 的端面工序 9 精絞 20 的孔工序 10 精銑 90 圓柱面上的兩個平面工序 11 鉆、絞 4-9 的孔

8、工序 12 鉆 4 孔，鉆、絞 6 孔工序 13 磨 100、45 的外圓柱面工序 14 磨 B 面工序 15 磨 90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面7工序 16 刻線刻字工序 17 鍍鉻工序 18 檢測入庫 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片” 。2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定“法蘭盤”零件材料為 HT200，硬度 200HBS，毛坯重量約為 2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1.mm 外圓表面0017. 045此外圓表面為 IT6 級，參照實用機械加工工藝手冊確

9、定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.6450.0170017. 045半精車外圓1.445.60.101 . 06 .45粗車外圓347+0.31 . 02 . 047毛坯5500.55 . 05 . 0502.外圓表面 mm12. 034. 0100參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.6100-0。4612. 034. 0100半精車外圓1.41006粗車外圓4102毛坯61060.88 . 08 . 01063B 面中外圓柱面參照實用機械加工工藝手冊確定各工

10、序尺寸及加工余量8工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精磨外圓0.245-0.612. 034. 045粗磨外圓0.845.2半精車外圓146粗車247毛坯60106111064孔 20mm045. 00參照實用機械加工工藝手冊確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差鉸孔0.220+0.04520045. 00擴孔0.919.8+0.119.81 . 00鉆孔918+0.6186 . 00毛坯105. mm 的端面0017. 0451）按照工藝手冊表 6-28，鑄件重量為 2.8kg，mm 端面的單邊加工0017. 045余量為 2.

11、03.0，取 Z=2.0mm，鑄件的公差按照表 6-28，材質系數(shù)取，復雜系數(shù)1M取，則鑄件的偏差為； 2S7 . 08 . 02）精車余量：單邊為 0.2mm（見實用機械加工工藝手冊中表 3.2-2） ，精車公差既為零件公差-0.08；3）半精車余量：單邊為 0.6mm（見實用機械加工工藝手冊中表 11-27） ，半精車公差的加工精度為 IT9，因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm；4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為 Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm； 粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為 IT11 級，因此，可以知道本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后

12、各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實就是含義上的加工余量，實際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；mm 端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：0017. 045加工方向91精車半精車精 車最小余量最大余量最大余量最小余量毛坯名義尺寸96最大余量最小余量9由圖可以知道：毛坯名義尺寸為：94+2=96（mm）毛坯的最大尺寸：96+0.7=96.7（mm）毛坯的最小尺寸：96-0.8=95.2（mm）粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精車后最小尺

13、寸：94.6-0.12=94.48（mm）精車后尺寸為 94mm加工余量計算表 工序 加工尺寸及公差鑄造毛坯粗車半精車精車最大96.795.294.6加工前尺寸最小95.294.8894.48最大96.795.294.694.04加工后尺寸最小95.294.8894.4893.96加工余量21.20.60.2加工公差7 . 08 . 0-0.32-0.12-0.08法蘭盤的鑄件毛坯圖見附圖2.5 確定切削用量及基本工時 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：HT200 b=220MPa 模鑄加工要求：車削 100mm 端面及外圓柱面，

14、粗車 B 面10機床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16x25mm ,=90 ,=15 ,2K0=12 ,=0.5mm02計算切削用量(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，=4mmpa2) 進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊中表 2.4-3,當?shù)稐U尺寸為 1625 mm235mm,以及工件直徑為 100 時，f =0.71.0mm/rpa按 CA6140 車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r3) 計算切削速度，按切削手冊表 1.27,切削速度的計算公式為(壽命 T=60

15、min) (m/min)vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)vxxvc35. 015. 02 . 05 . 04603424)確定機的主軸轉速 ns= 504r/minWd1000cvx1006 .1581000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 504r/min 相近的機床轉速為480r/min

16、及 600r/min。現(xiàn)選取=480r/min。wn所以實際切削速度 v=110r/min/。(2) 粗車 100mm 外圓柱面，同時應檢驗機床功率及進給機構強度1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm,分二次切除。2) 進給量，根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.9mm/r113)計算切削速度132m/minvyxpmvckfaTCvvv4)確定機床主軸轉速 ns= 420r/minWd1000cvx1001321000 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8)與 420r/min 相近的機床轉速為480r/min現(xiàn)選取 480r/min 所以實際切削速度=cv1000sdnmin/15010004

17、80100m(3)粗車 B 面1) 切削深度。單邊余量 Z=30mm.分 15 次切除21451062) 進給量根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.9mm/r3) 計算切削速度 vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=126m/minvcv35. 015. 02 . 09 . 04603424) 確定機的主軸轉速 ns= 378r/minWd

18、1000cv1061261000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 378r/min 相近的機床轉速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/1331000400106m工序 2 粗車 45 端面及外圓柱面，粗車 90 的端面機床：CA6140 臥式車床 刀具：采用刀片的材料為 YT15，刀桿尺寸 16 25mm ,=90 ,=15 ,2K012=12 ,=0.5mm0(1) 粗車 mm 端面0017. 0451) 切削深度。單邊余量 Z=1.2mm2) 計算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0

19、.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvcv35. 015. 02 . 09 . 02 . 1603423) 確定機床主軸轉速ns= 553r/minWd1000cv501871000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/94100060050m(2)

20、粗車 mm 外圓柱面0017. 0451) 切削深度 單邊余量為 Z=2.2mm 分兩次切除。2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.8mm/r3) 計算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/minvcv35. 015. 02 . 08 . 02 . 26034213 4) 確定機床主軸轉速ns= 753r/min

21、Wd1000cvx50891000 x 按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 753r/min 相近的機床轉速為750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/94100075050mx(3) 粗車 90mm 端面1) 切削深度 單邊余量為 Z=1.2mm 一次切除。2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.8mm/r3) 計算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0

22、.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=122m/minvcv35. 015. 02 . 08 . 02 . 1603424) 確定機床主軸轉速ns= 431r/minWd1000cv901221000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 431r/min 相近的機床轉速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/135100048090m工序 3 鉆、擴 20 的孔 (1) 鉆 18mm 孔機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼鉆頭 W18C

23、r4V. 1)進給量 根據(jù)切削手冊表 10-66,當鑄鐵HB200 時，D=18 時，取f=0.3mm/r14 2)切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=35m/min. 3)確定機床主軸轉速ns= 619.2r/minWd1000cv18351000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-2),與 619.2r/min 相近的機床轉速為555r/min。現(xiàn)選取=555r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/4 .31100055518m(2) 19.8mm 孔根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與

24、切削速度之關系為 鉆ff)8 . 12 . 1 ( 鉆vv)3121(式中的、加工實心孔進的切削用量.鉆f鉆v 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊)表 2.7鉆f =42.25m/min (切削手冊)表 2.13鉆v1) 給量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取 0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉速ns= 271.8r/minWd1000cv8 .199 .161000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-2),與 271.8r/min 相近的機床轉速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。wn所以實際切削速度=c

25、v1000sdnmin/4 .1710002758 .19m15工序 4 粗銑 90 圓柱面上的兩個平面(1) 銑距中心線 34mm 的平面。機床：組合機床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-64 選用硬質合金三面刃銑刀 YT15. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2=10mm 所以有=5mmpapa2) 給量 查機械加工工藝師手冊表 10-118 與表 10-119 得,進給量f=0.20.35mm/齒按機床行選取 f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=115min/s. 即 V=6.9m/min

26、4) 定機床主軸轉速ns= 21.97r/minWd1000cv1009 . 61000按機床說明書(見工藝手冊表 6-39),與 21.97r/min 相近的機床轉速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/1 . 710005 .22100m當=22.5r/min 時，工作臺的每分鐘進給量應為wnmf=fZ=0.3 10 22.5=67.5(mm/min)mfwn查機床說明書有=60(mm/min)mf(2) 粗銑距中心線 24mm 的平面。機床：組合機床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-64 選用硬質合金三面刃銑刀 YT15.

27、銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=40/1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mmpapa2) 進給量 查機械加工工藝師手冊表 10-118 與表 10-119 得,進給量f=0.20.35mm/齒按機床行選取 f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=115min/s. 即 V=6.9m/min4) 確定機床主軸轉速16ns= 21.97r/minWd1000cv1009 . 61000按機床說明書(見工藝手冊表 6-39),與 21.97r/min 相近的機床轉速為22.5r/min。現(xiàn)選取=22.5r/min。wn所

28、以實際切削速度=cv1000sdnmin/1 . 710005 .22100m當=22.5r/min 時，工作臺的每分鐘進給量應為wnmf=fZ=0.3 10 22.5=67.5(mm/min)mfwn 查機床說明書有=60(mm/min)mf工序 5 半精車 100 的端面及外圓柱面，半精車 B 面，半精車 90 的外圓柱面，車 100、90 外圓柱面上的倒角，車 45 兩端過渡圓弧，車20 孔的左端倒角(1) 半精車 100mm 端面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 2.4-2.取 f0.5mm/r機床主軸轉速480r/

29、minwn所以切削工時tm=0.44（min）fnlw321lll0.5480240(2) 半精車 100mm 外圓柱面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進給量 f 根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉速 n =480r/minw 所以切削工時t =0.17minmfnlw21ll (3) 半精車 B 面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 2.4-2.取 f0.5mm/r17機床主軸轉速400r/minwn t =i ;其中 l=30mmmfnlw21ll t =i=1

30、5=2.25(min)mfnlw21ll 0.540030工序 6 半精車 45 的端面及外圓柱面，半精車 90 的端面，車 3*2 退刀槽，車 45 圓柱面兩端的倒角，車 20 內(nèi)孔的右端倒角(1) 半精車 mm 端面0017. 0451) 切削深度 單邊余量 Z=1.2mm2) 進給量根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以

31、 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=187m/minvcv35. 015. 02 . 02 . 02 . 1603424) 確定機床主軸轉速ns= 553r/minWd1000cvx501871000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 553r/min 相近的機床轉速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。wn所以實際切削速度 =cv1000sdnmin/118100060050m(2) 半精車 mm 外圓柱面0017. 0451) 切削深度 單邊余量為 Z=0.7mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度18vyxpmvck

32、faTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvcv35. 015. 02 . 02 . 02 . 1603424) 確定機床主軸轉速 ns= 578r/minWd1000cv50961000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 578r/min 相近的機床轉速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。wn所以實際切削速度=cv100

33、0sdnmin/94100060050m(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) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvcv35. 015. 02 . 02 . 03 . 0603424)確定機床主軸轉速

34、ns= 458r/minWd1000cv90134100019按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8,與 458r/min 相近的機床轉速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/135100048090m工序 7 精車 100 的端面及外圓，精車 B 面(1) 精車 100mm 端面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 2.4-2.取 f0.2mm/r機床主軸轉速480r/minwn所以切削工時tm=0.44（min）fnlw321lll0.2480240(2)精車 100m

35、m 外圓柱面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略進給量 f 根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4-2 取 f=0.2mm/r 主軸轉速 n =480r/minw 所以切削工時t =0.33 minmfnlw21ll (3) 精車 B 面粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。進給量 f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊表 2.4-2.取 f0.2mm/r機床主軸轉速480r/minwn t =i ;其中 l=30mmmfnlw21ll t =i=15=4.7minmfnlw21ll 0.248030工序 8 精車 45 的外圓，精車 90 的端面(1) 精車

36、 mm 外圓柱面0017. 045 1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r20 3) 計算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=96m/minvcv35. 015. 02 . 01 . 03 . 0603424) 確定機床主軸轉速ns= 585r/min

37、Wd1000cv50961000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8),與 585r/min 相近的機床轉速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/94100060050m(2) 精車 90mm 端面1) 切削深度 單邊余量為 Z=0.3mm 一次切除。2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取 f=0.2mm/r3) 計算切削速度vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表 1.28,即vCvxvyvk =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。M

38、vksvkkvkkrvkBvk所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=134m/minvcv35. 015. 02 . 02 . 03 . 060342 4)確定機床主軸轉速ns= 458r/minWd1000cv90134100021按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-8,與 458r/min 相近的機床轉速為480r/min。現(xiàn)選取=480r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/135100048090m工序 9 精絞 20 的孔(1) 絞孔至 20mm045. 001) 進給量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取 0.5mm/r2) 削

39、速度按切削手冊選取 v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定機床主軸轉速ns= 298.3r/minWd1000cv203 .191000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-2),與 298.3r/min 相近的機床轉速為275r/min。現(xiàn)選取=275r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/2 .17100027520m工序 10 精銑 90 圓柱面上的兩個平面(1) 精銑上兩平面1) 切削深度 查機械加工工藝師手冊表 10-119,取=1mmpa2) 進給量 查機械加工工藝師手冊表 10-118 與表 10-119按機床行選取f=0.2mm/齒3) 切削速度

40、根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=190min/s. 即 V=11.4m/min4) 確定機床主軸轉速ns= 36.3r/minWd1000cv1004 .111000按機床說明書(見工藝手冊表 6-39),與 36.3r/min 相近的機床轉速為37.5r/min?，F(xiàn)選取=37.5r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/8 .1110005 .37100m22當=37.5r/min 時，工作臺的每分鐘進給量應為wnmf=fZ=0.2 10 37.5=75(mm/min)mfwn 查機床說明書有=80(mm/min)mf工序 11 鉆、絞 4-9

41、的孔(1) 4-9mm 孔機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 9.1) 給量 查機械加工工藝師手冊表 28-13，取 f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=30m/min.3) 定機床主軸轉速ns= 1061r/minWd1000cv9301000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-5),與 1061r/min 相近的機床轉速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/6 .28100010129m工序 12 鉆 4 孔，擴 6 孔(1)

42、鉆 4mm 孔機床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 4.1)進給量 查機械加工工藝師手冊表 28-13，取 f=0.13mm/r2)切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=2434m/min. 取 V=30m/min3)確定機床主軸轉速ns= 2388r/minWd1000cv4301000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-5),與 2388r/min 相近的機床轉速為2012r/min。現(xiàn)選取=2012r/min。wn23所以實際切削速度=cv1000sdnmin/3 .25100020124m(2) 擴 6mm

43、孔 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 6.1) 進給量 查機械加工工藝師手冊表 28-13，取 f=0.13mm/r2) 切削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表 10-70,及 10-66,查得V=2434m/min. 取 V=30m/min3) 確定機床主軸轉速ns= 1592r/minWd1000cv6301000按機床說明書(見工藝手冊表 4.2-5),與 1592r/min 相近的機床轉速為1592r/min。現(xiàn)選取=1426r/min。wn所以實際切削速度=cv1000sdnmin/8 .26100014266m工序 13 磨 100、45 的外圓柱面(1) 磨 1

44、00mm 外圓柱面機床MQ1350A 輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 350 40 127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結合劑，6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有工件速度18m/minwv縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)af切削深度0.0157mm/strf (2) 磨 45mm 外圓柱面機床MQ1350A 輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 350 40 127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46

45、#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結合劑，6 號組24織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有工件速度18m/minwv縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)af切削深度0.0157mm/strf 3)切削工時rabfvfkDbZt10002式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z -單邊加工余量bK-系數(shù)V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進給量af-工作臺往返一次砂輪徑向進給量af0.3(min)0157. 02201810001 . 115. 09502t工序 14 磨 B 面(1) 磨 B 面機床MQ1350A 輕型外圓磨床1)

46、 選擇砂輪。見機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，陶瓷結合劑，6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350401272) 切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有工件速度18m/minwv縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)af切削深度0.0157mm/strf 工序 15 磨 90 外圓柱面上距離軸線 24mm 的平面機床MQ1350A 輕型外圓磨床1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 350 40 12725其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結

47、合劑，6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33-42 有砂輪輪速 n=1500r/min (見機床說明書) v=27.5m/s砂砂工件速度10m/minwv軸向進給量 0.5B20mm(雙行程)af切削深度0.015mm/strf最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。3 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計第 4 道工序銑距零件中心線分別為 24 和 34 的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工

48、件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。263.1 問題的提出 本夾具主要用來距中心線 24 和 34 的兩平面，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 mm 軸的外端面及 20孔的內(nèi)表面都0.120.34100045. 00已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度的同時可以設計選用比較簡單的夾具。3.2 夾具設計3.2.1 定位基準的選擇由零件圖可知，待加工平面對 20的軸線有平行度要求，對 100 的底端面045. 00有垂直度要求，其設計基準為 20孔的中心線。本設計選用以 20孔的內(nèi)表045. 00045. 00面和 的底

49、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。0.120.34100為了降低生產(chǎn)成本，本設計選擇采用螺紋夾緊的方式。3.2.2 切削力及夾緊力計算刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=80mm由機械制造工藝設計手冊P 可查得 116銑削扭矩 MCFd=C2FcFcFcXYZpcFcafvK切向力 CFF=CFcFcFcXYZpcFcafvK切削功率 Pm=2Mn10(kw)3式中：C =558.6F5Pa x =1 Fy =0.8 FZ0d =800k =0.9Ff=0.13 n=1450所以當銑距中心軸線 24mm 和 34mm 面時有：27 =19.65(Nm) 10.803M=

50、80/2 x558.5x5 x0.13xx0.9x10cv =491.35(N)10.80F=558.5x5 x0.130.9cv Pm=2x19.65x1450 x10=178.97(kw) 3因為是對銑加工，故：M=19.65x2=39.3(Nm) F=491.35x2=982.7N Pm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本設計采用螺旋夾緊機構，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機構。螺旋夾緊機構不公結構簡單、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，所以螺旋夾緊機構的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動夾緊中用得最多的一種夾緊機構。根據(jù)夾緊狀態(tài)下

51、螺桿的受力情況和力矩平衡條件 F L=Q20dFFRx F =J210Q)(2L Ftgtgd 式中 F 夾緊力(N)J F 作用力(N)Q L作用力臂(mm) d 螺桿直徑0 螺紋升角 螺紋處摩擦角.1 螺桿端部與工件間的摩擦角.2 螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑(mm)所以有 F =J210Q)(2L Ftgtgd80 8012(85 )5.7862xtgtg =3075.73N64002.112顯然 F =3075.73N982.7N=FJ28故本夾具可安全工作。3.2.3 定位誤差分析夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板尺寸與公差都是選取的標準件，其公差由標準件決定，并且在夾具裝

52、配后的技術要求統(tǒng)一磨，支撐板的定為表面與夾具體底面平行度誤差不超過 0.02；定位銷選取標準件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的 垂直度誤差不超過 0.02。夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度,另一端面限制三個自由度,繞銑刀軸線旋轉方向的自由度無須限制。因零件對形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標準件，故定位誤差在此可忽略。3.2.4 夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應首先著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應用于組合機床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機動夾緊，夾具勢必過于復雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡單、經(jīng)濟、實用, 減輕工人勞動強度，采用螺旋夾緊機構,操作非常簡單,先擰松夾緊螺母,稍旋轉彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位,再將壓板旋轉復位，擰緊螺母達到夾緊要求即進行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑側端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長柄扳手，只需擰松兩個夾緊螺母即可，因而工人的勞動強度不大。