1018鏈輪座雙工位鏜孔夾具設(shè)計設(shè)計說明+三維夾具+裝配圖+零件圖+工藝卡

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1、 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 機械制造工藝學(xué)課程 設(shè)計計算說明書 設(shè)計題目 鏈輪座雙工位鏜孔夾具設(shè)計 學(xué)院（系）： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 學(xué) 院 鏈輪座加工工藝及夾具設(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。主要內(nèi)容是鉸鏈座加工工藝和夾具設(shè)計。首先，通過對教練座的分析，了解它的作用；其次，依據(jù)鉸鏈座毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比

2、較，制定出切實可行的零件加工工藝規(guī)程路線；再運用機械制造工藝學(xué)等相關(guān)知識，確定鉸鏈座在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排，確定了加工面的工藝尺寸和選擇合適的機床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量；最后，根據(jù)被加工零件加工要求，參考機床夾具設(shè)計手冊及夾具設(shè)計方面書籍的基本原理和方法，擬定夾具的設(shè)計方案，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。 關(guān)鍵詞: 制造；鉸鏈座；加工工藝；夾具 目錄 第一部分 設(shè)計任務(wù) ………………………………………………………………1 第二部分 機械加工工藝規(guī)程制訂…………

3、………………………………………3 2.1零件分析 ……………………………………………………………………4 2.2毛坯選擇 ……………………………………………………………………4 2.3選擇定位基準(zhǔn)…………………………………………………………………5 2.4 選擇加工方法 ……………………………………………………………6 2.5制訂工藝路線 ………………………………………………………………7 2.6確定加工余量及毛坯尺寸……………………………………………………8 2.7工序設(shè)計……………………………………………………

4、…………………8 2.8確定切削用量和基本時間 …………………………………………………11 第三部分 夾具的設(shè)計……………………………………………………………21 3.1確定定位方案，選擇定位元………………………………………………21 3.2確定夾緊方案、設(shè)計夾具機構(gòu)……………………………………………21 3.3確定分度方案、設(shè)計分度裝置……………………………………………21 3.4確定兩中心旋轉(zhuǎn)裝置………………………………………………………22 3.5設(shè)計其他裝置………………………………………………………………22

5、 3.6夾具體的設(shè)計………………………………………………………………22 3.7夾具精度分析………………………………………………………………22 3.8繪制夾具裝配圖及必要的零件圖…………………………………………23 第四部分 總結(jié)及參考文獻 ………………………………………………………25 序言 畢業(yè)論文設(shè)計是我們學(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)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過

6、這次畢業(yè)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，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，也相信通過畢業(yè)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。 本次畢業(yè)論文設(shè)計是對大學(xué)學(xué)習(xí)過的全部專業(yè)課程的一個全面的總結(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)。 第 0 頁 第一部分 課程設(shè)計內(nèi)容 圖一 圖一所示是鏈輪座簡圖。毛坯材料為鑄鋼。中批量生產(chǎn)，采用通用機床進行加工。 試完成該零件的機械加工工藝設(shè)計、鏜鉸鏈孔2-ф30及ф40底孔

7、，保證兩者垂直度要求0.10的夾具設(shè)計。 第二部分 機械加工工藝規(guī)程制訂 2.1零件分析 零件選用材料鑄鋼ZG200-400，該材料具有較高的強度，一定的韌性，從零件圖上可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號的表面有平面、內(nèi)孔等，其中粗糙度要求最高的是 Φ30、Φ40孔，必須注意兩孔的垂直度要求，其為零件核心所在，且公差等級達到IT8級。零件的2-Φ18孔有定位要求公差106±0.25，中間槽49及其底面與Φ30孔有定位精度要求。生產(chǎn)類型采用中批量生產(chǎn)，采用通用機床進行加工，對零件圖進行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊

8、全。加工要求合理，零件結(jié)構(gòu)工藝性較好。 2.2毛坯選擇 2.2.1毛坯的形式 為減少機械加工勞動量、提高材料利用率、降低機械加工成本，在不影響 毛坯的制造的工藝、設(shè)備及制造費用，而且對零件的機械加工工藝、設(shè)備和工具的消耗以及工時定額沒有很大影響的前提下。本課程設(shè)計的毛坯形式選擇鑄件，鑄造材料采用的是ZG200-400。 零件（鏈輪座）的結(jié)構(gòu)形狀一般、外形尺寸變化較大，零件材料的力學(xué)性能、工藝性能要求較高，在滿足使用要求的基礎(chǔ)上零件采用砂型鑄造機器造型和殼型。砂型鑄造機器造型和殼型的制造鑄型的周期短、工效高，混好的型砂可使用的時間長，砂型舂實以后仍可容受少量變形而不致破壞，對拔模和下

9、芯都非常有利。 零件（鏈輪座）采用的鑄件材料為鑄鋼。鑄鋼件的優(yōu)點之一是設(shè)計的靈活性，設(shè)計人員對鑄件的形狀和尺寸有最大的設(shè)計選擇自由，特別是形狀復(fù)雜和中空截面的零件，鑄鋼件可采用組芯這一獨特的工藝來制；二是鑄鋼件冶金制造適應(yīng)性和可變性最強，可以選擇不同的化學(xué)成分和組織控制，適應(yīng)于各種不同工程的要求；三是鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結(jié)構(gòu)性強，因而提高了工程可靠性；四是鑄鋼件在力學(xué)性能的各向異性并不顯著。 2.2.2毛坯的選擇 (1)生產(chǎn)類型 零件（鏈輪座）要求中批量生產(chǎn)，選擇精度不高但生產(chǎn)率較高，退讓性好的鑄造方法，砂型鑄造機器造型和殼型。 (2)毛坯簡圖

10、 圖一 2.2.3毛坯的制造形式的確定 零件（鏈輪座）的形狀復(fù)雜程度一般，毛坯的形狀與尺寸如圖一可確定底座長143cm寬83cm（腰部分割處尺寸如圖一）高108cm的毛坯外形圖。另可確定毛坯孔Φ34、Φ24的三個孔徑大小和位置（如圖一所示尺寸處）。由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求越來越高，所以毛坯的某些表面留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 2.3選擇定位基準(zhǔn) 2.3.1精基準(zhǔn)的選擇 Φ30、Φ4

11、0孔不但是精度要求最高的孔，后續(xù)夾具設(shè)計過程中需要保證兩孔的垂直度要求。而且是該零件的設(shè)計基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，保證加工精度，應(yīng)選擇 Φ30、Φ40孔為精基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。同時為了定位可靠，使加工過程穩(wěn)定，減少振動，使尺寸102下底面為精基準(zhǔn)。其余表面加工采用“一面兩孔”的定位方式。 2.3.2粗基準(zhǔn)的選擇 Φ30、Φ40孔為重要的表面，加工時要求余量小而均勻。因此應(yīng)選擇 Φ30、Φ40孔為粗基準(zhǔn)。但此時的定位、夾緊裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜?？蛇x底座側(cè)面（尺寸80的左右側(cè)面）作為粗基準(zhǔn)，這樣可使定位和夾緊方便、可靠。 2.4選擇加工方法

12、 2.4.1平面的加工 平面的加工方法有很多，有車、刨、銑、磨、拉等。對于本鏈輪座工件兩槽內(nèi)表面的粗糙度要求Ra12.5μm，其距離尺寸mm，公差等級為IT9根《機械制造工藝學(xué)》表4—7可考慮在銑床上粗銑—半精銑—精銑，或者在車床上粗車—半精車—精車。但車削加工內(nèi)表面工藝時會出現(xiàn)斷續(xù)車削，沖擊較大，故采用銑床上端銑加工。對于工件外表面所有粗糙度要求Ra25μm，根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》表4—7可直接采用在銑床上直接粗銑能達到要求。原因是表面精度比較低，用銑較為經(jīng)濟且加工方式簡單，內(nèi)槽面則需精銑以達到公差要求。 2.4.2孔的加工 孔的加工方式有鉆、擴、鏜、拉、磨等。工件中Φ

13、40mm和30mm的孔毛坯已鑄出?？刹捎迷阽M銑床鏜孔的方式。原因之一是該零件的結(jié)構(gòu)緊湊，重量也不大，孔較大，適用于鏜削而不適于鉆、擴；原因之二是該零件有的孔不是通孔且Φ30孔剛性較差，不是回轉(zhuǎn)零件，不適合拉、磨等。所以孔用鏜削為好。 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 未標(biāo)注尺寸公差，前者粗糙度要求Ra12.5μm后者要求粗糙度Ra25μm，根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》表4—8，由于加工精度不高，可采用鉗工鉆削，在實體上一次鉆出，后者先鉆削再攻螺紋。 2.4.3螺紋加工 工件下底上有兩個M5mm的螺紋孔應(yīng)采取攻螺紋的方式。需要注意攻螺紋前應(yīng)設(shè)置一道倒角工

14、序，或在本工序中先設(shè)一道倒角工序，以避免折斷絲錐，使攻螺紋順利進行。 2.5制訂工藝路線 制訂工藝路線是工藝人員制訂規(guī)程時最重要的工作，也是體現(xiàn)工藝 水平的重要方面。其原則是，在合理保證零件的幾何形狀，尺寸精度，位置精度，表面質(zhì)量前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率，降低成本，取得較好的經(jīng)濟效益。本鏈輪座的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn)，其工藝路線特點是盡量選用機床并配以專用夾具。在安排本零件工藝路線的過程中主要考慮了以下幾個方面： 1、底面和Φ40mm短孔都是精基準(zhǔn)。根據(jù)“先面后孔”和“基面先行”的原則，最先開始加工下底端面及內(nèi)槽面； 2、鏈輪座加工表面中Φ40mmΦ30mm孔的精度最高，一切

15、工序都是圍繞保證該兩孔的精度來安排。根據(jù)“先主后次”的原則，. Φ40mmΦ30mm孔應(yīng)該安排在工藝路線的前部進行； 3、“先粗后精”是針對整個工藝路線而言的，而并非只對某個面而言。先把所有端面銑出來，然后以端面為基準(zhǔn)鏜孔。 有此可見：最終的工藝路線安排如下： 工序1：鑄件回火 工序2：粗銑一切需加工的平面 定位基準(zhǔn)：側(cè)面 工序3：精銑內(nèi)槽表面 定位基準(zhǔn)：側(cè)面 工序4：粗鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔并倒角C2 定為基準(zhǔn)：Φ40mm孔為頂面,Φ30mm孔；Φ30mm為底面，Φ40mm孔 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 定位基準(zhǔn)：側(cè)面

16、工序9：去毛刺，清洗，檢驗。 工序10：清洗 工序11：終檢 2.6確定加工余量及毛坯尺寸 2.6.1確定加工余量 加工表面 單邊余量/mm 雙邊余量/mm 備注 底面 3 基本尺寸為140mm Φ30孔 3 6 基本尺寸24mm Φ40孔 3 6 基本尺寸2mm 內(nèi)槽面 3 6 基本尺寸49mm 2.6.2毛坯基本尺寸 零件尺寸/mm 單邊加工余量/mm 毛坯尺寸/mm 102 底面3，上頂面3 108 52 底面3，中頂面3 58 73 3 79 49 3 43 50

17、3 47 72 3 75 ?Φ40 3 ?Φ34 ?Φ30 3 ?Φ24 2.7工序設(shè)計 2.7.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 A 選擇加工設(shè)備 (1)工序2，3銑平面：XA5032立式升降臺銑床，經(jīng)濟加工精度符合要求； (2)工序4,5,6,鏜孔,倒角：由于加工的零件外廓尺寸不大，故宜在車床上鏜孔，選擇常用的CA6140臥式車床； (3)工序7鉆孔:Z3025搖臂鉆床，主要參數(shù)見表5-14； (4)工序8攻螺紋：Z3025搖臂鉆床，主要技術(shù)參數(shù)見表5-14； B選擇夾具 （1） 在保證加工質(zhì)量，操作方便，滿足高效的前提下，保證經(jīng)濟節(jié)約，采用專用夾

18、具。鏜削夾具為兩工位的轉(zhuǎn)塔式夾具。 C選擇刀具 （1）銑刀 工序2，3采用立銑刀來進行加工端面，由表5-15選5585R304GHR-1200立銑刀。 （2）鏜刀 材料為鑄鋼，所以選用硬質(zhì)合金刀具較好。采用YT類硬質(zhì)合金，粗加工時用YT5；半精加工，精加工用YT15,Φ40mm孔用20mm的圓形鏜刀進行加工，Φ30mm孔用15mm的圓形鏜刀進行加工，且進行倒角。 （3）鉆頭 從零件要求和加工工藝性考慮，采用錐柄麻花鉆頭完成加工工序。工序8中，采用麻花鉆鉆孔，由表5-19知，選用d=18，d=5和d=4的高速鋼錐柄麻花鉆更為經(jīng)濟性。 絲錐 根據(jù)表5-21可知，，選用M5×2細

19、柄機用絲錐完成攻螺紋工序。 D選用量具 Φ30mm孔： 根據(jù)公差等級確定精度系數(shù)K 由表5-22知，K=25％. 求計量器具測量方法的極限誤差Δ=kt=0.25×0.033=0.00825mm。 選擇合適的量具 根據(jù)表5-23可選擇二級杠桿式百分表。 Φ40mm孔: 根據(jù)公差等級確定精度系數(shù)K 由表5-22知，K=25％. 求計量器具測量方法的極限誤差Δ=kt=0.25×0.039=0.00975mm。 選擇合適的量具 根據(jù)表5-23可選擇二級杠桿式百分表。 還有游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑千分尺等一些通用量具。 2.7.2確定工序尺寸 求機械加工余量等級 由表10-5知鑄

20、鋼用砂型鑄造機器造型和殼體的方法選得機械加工余量等級F-H級，取為H級 Φ30孔的加工各工序要求 加工表面：Φ30孔 精鏜 半精鏜 粗鏜 毛坯 工序雙邊余量/mm 0.5 1.5 4 表面粗糙度/μm 1.6 6.3 12.5 Φ40孔的加工各工序要求 加工表面：Φ40孔 精鏜 半精鏜 粗鏜 毛坯 工序尺寸及公差/mm 40 39.5 38 34 表面粗糙度/μm 1.6 6.3 12.5 外端面的加工各工序要求 加工表面方法：粗銑 Φ30mm孔外端面 內(nèi)槽面

21、 上頂面 底面 中頂面 加工經(jīng)濟精度/mm 11 11 11 11 11 工序尺寸及公差/mm 73.0190-0.19 48.990-0.19 1020-0.22 102.220-0.22 52.190-0.19 表面粗糙度/μm 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 內(nèi)槽面的加工各工序要求 鉆Φ18孔的加工各工序要求 加工表面方法：精銑 內(nèi)槽面 加工表面：中頂面 鉆 加工經(jīng)濟精度/mm 9 加工經(jīng)濟精度/mm

22、 12 工序尺寸及公差/mm 48+0.1670 工序尺寸及公差/mm Φ18 上道工序尺寸及公差/mm 48.8 表面粗糙度/μm 12.5 表面粗糙度/μm 25 鉆Φ5孔的加工各工序要求 鉆Φ4.8孔的加工各工序要求 加工表面：Φ30內(nèi)圓表面 鉆 加工表面：Φ40內(nèi)圓表面 鉆 加工經(jīng)濟精度/mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度/μm 12.5 表面粗糙度/μm 12.5 攻Φ5螺紋的加工各工序要求 加工表面：Φ4.

23、2孔 攻螺紋 加工經(jīng)濟精度/mm 12 工序尺寸及公差/mm 5 表面粗糙度/μm 12.5 2.8確定切削用量和基本時間 2.8.1工序1（粗銑底面）切削用量及基本時間的確定 （1）切削用量 本道工序是粗銑底面，已知加工材料為ZG310-570，σb=570MPa，鑄件無外皮，機床為XA5032型立銑床，所選刀具為5585R304GHR-1200高速鋼立銑刀，其參數(shù)：刀徑=12mm,刃長=26mm，柄徑=12mm，齒數(shù)z=4，總長=83。根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇銑刀前角γ0=200，后角α0=140，主偏角kr=30，，螺旋角β=300。已知銑削

24、深度aw=80mm，銑削背吃刀量ap=3mm. ① 確定每齒進給量af 根據(jù)表5-13知XA5032型立式銑床的主電動機功率為7.5kw，查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、高速鋼立銑刀加工鋼料時，其每齒進給量af=0.05mm／z。 ② 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)表5-28，用585R304GHR-1200高速鋼立銑刀粗加工鋼料時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為0.2mm，查表5-28知銑刀直徑d=12mm時，徑插值得立銑刀的合理耐用度T=50min。刀具耐用度是指刀磨后的刀具自開始切削知道磨損量達到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間。 ③ 確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量vf

25、 銑削速度可以通過計算得出，但是其計算公式比較復(fù)雜，實際生產(chǎn)中使用并不多，這里通過查表確定。查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為20~40m／min。而所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA5032機床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=600r／min,則實際銑削速度為 工作臺每分鐘進給量 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 式中，CF=650，xf=1.0, yf=0.72, wf=0, uf=0.86, qf=1.1, ap=3mm,

26、 af=0.049mm ／z, aw=80mm, z=4, v=22.61 mm／min，d0=12mm, n=600r／min。所以，銑削力 為 銑削時的功率Pm為 XA5032銑床主電動機功率為7.5Kw，故所選切削用量合適。最后所確定的切削用量為 ap=3mm; af=0.049mm／z; vf=118 mm／min; v=0.38 mm／s(n=600r／min)。 基本時間tm 根據(jù)表5-33知，銑刀對稱銑削的基本時間為

27、 式中，Lm——工作銑削部分長度，單位為mm； L1——切入行程長度，單位mm， L2——切出行程長度，單位為mm; Vf——工作臺每分鐘進給量，單位為mm／min。 已知vf=118mm／min,Lz=140mm。由表5-34查得切入行程長度L1+ L2=4mm 所以，基本時間為 Tm=min=1.22min 2.8.2 工序2（精銑內(nèi)槽面）切削用量及基本時間的確定 （1）切削用量 本道工序是精銑內(nèi)槽面，已知

28、加工材料為ZG310-570，σb=570MPa，鑄件無外皮，機床為XA5032型立銑床，所選刀具為5585R304GHR-1200高速鋼立銑刀，其參數(shù)：刀徑=12mm,刃長=26mm，柄徑=12mm，齒數(shù)z=4，總長=83。根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇銑刀前角γ0=200，后角α0=140，主偏角kr=30，，螺旋角β=300。已知銑削深度aw=80mm，銑削背吃刀量ap=0.2mm. ① 確定每齒進給量af 根據(jù)表5-13知XA5032型立式銑床的主電動機功率為7.5kw，查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、高速鋼立銑刀加工鋼料時，其每齒進給量af=0.03／z。。 ② 選

29、擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鋼料時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為0.5mm，查表5-28知銑刀直徑d=18mm時，徑插值得端銑刀的合理耐用度T=50min。刀具耐用度是指刀磨后的刀具自開始切削知道磨損量達到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間。 ③ 確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量vf 銑削速度可以通過計算得出，但是其計算公式比較復(fù)雜，實際生產(chǎn)中使用并不多，這里通過查表確定。查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為20~40m／min。而所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA5032機床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取

30、n=750r／min,則實際銑削速度為 工作臺每分鐘進給量 =afzn=0.03×4×750mm／min=90mm／min 根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo) 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 式中，CF=650，xf=1.0, yf=0.72, wf=0, uf=0.86, qf=1.1, ap=0.2mm, af=0.025mm／z, aw=80mm, z=4, v=243 mm／min，d0

31、=18mm, n=750r／min。所以，銑削力 為 銑削時的功率Pm為 XA5032銑床主電動機功率為7.5Kw，故所選切削用量合適。最后所確定的切削用量為 ap=0.2mm; af=0.025mm／z; vf=75 mm／min; v=4.05 mm／s(n=750r／min)。 基本時間tm 根據(jù)表5-33知，kf=900的端銑刀對稱銑削的基本時間為

32、 式中，Lm——工作銑削部分長度，單位為mm； L1——切入行程長度，單位mm， L2——切出行程長度，單位為mm; Vf——工作臺每分鐘進給量，單位為mm／min。 已知vf=75 mm／min,Lz=78mm。由表5-34查得切入行程長度L1+ L2=4mm 所以，基本時間為 Tm=min=1.1min 2.8.3工序3（粗鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔及Φ30mm孔及倒角）切削用量及基本時間的確定 本工序為粗鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔及Φ3

33、0mm孔及倒角，機床采用最常用的TK6926鏜銑床，四個工步都采用YT5硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角kr=450、前角γ0=100、刃傾角?λs=—50、刀尖圓弧半徑rε=0.6㎜。由表5-39知，選用桿部直徑為20㎜的圓錐鏜刀。由表5-40知，鏜刀合理耐用度為T=60min。因為粗鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔大體相同，所以從中選一進行介紹。 2.8.4工序4確定粗鏜2×Φ30mm孔及Φ30mm孔外端面的切削用量 （1）確定背吃刀量ap 由前述可知粗鏜時雙邊加工余量為4mm，故單邊余量為2mm，即ap=2mm。

34、（2 確定進給量?根據(jù)表5-41可知，當(dāng)粗鏜加工鋼料，鏜刀桿直徑為20mm， ap =2mm，鏜刀伸出長度為100mm時，?=0.15～0.30mm/r。 （3） 確定切削速度 ν 根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 ν=CV/Tm（m/min） 式中，CV=291，XV=0.15，YV=0.2，m=0.2。因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對鏜削速度進行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)=1.0，根據(jù)工件材料?бb=570Mpa，得修正系數(shù)=1.18;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0；刀具

35、材料為YT5，得修正系數(shù)ktv=0.65此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù)kgv=0.765；主偏角kr=450，得修正系數(shù)=1.0。所以 V=291/(600.2×20.15×0.20.2) ×1.0×1.18×1.0×0.65×0.765×10 m/min=93.6 m/min n=1000v/ ?πd=1000×93/( ?π×28)r/min 查表5-44得,根Tk6926機床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇n=1057.8 r/min,則實際切削速度為 V=πdn /1000=(π×28×1057.8)/1000 m/min=93 m/min (4) 檢驗

36、機床功率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計算公式如下: Fz=(N) Pm= FZv/60×103(KW) 式中, =2650,=1.0,=0.75,=-0.15, =,由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)=1.0;與工件材料的有關(guān)的修正系數(shù)=0.92;經(jīng)插值得鏜孔相對于外圓縱車時的修正系數(shù)=1.04;與主偏角有關(guān)的修 文檔有重要部分刪減 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） =2mm ?=0.2mm/r v=74.89m/min（n=450r/min） 2.

37、確定加工倒角的切削用量 因為該工序的倒角主要是為了裝配方便，故在實際生產(chǎn)過程中，加工倒角時并不需要詳細的計算，切削用量與粗鏜2×Φ30mm孔的相同即可。 3.基本時間 由表5-47得鏜孔的基本時間為 = 式中，——切削加工長度，單位為mm； ——刀具切入長度，單位為mm，=～3）； ——刀具切出長度，單位為mm，=（3～5） mm； ——單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度，單位為mm； ——進給次數(shù)，=1； 已知=73mm，=， =4mm，=0，=0.2mm/r，n=450r/min，所以

38、，基本時間為 =min=0.39min 2.8.5工序5（半精鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔）切削用量及基本時間的確定 本工序為半精鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔，機床采用最常用的TK692鏜銑床，都采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角kr=450、前角γ0=100、刃傾角?λs=—50、刀尖圓弧半徑rε=0.6㎜。由表5-39知，選用桿部直徑為20㎜的圓錐鏜刀。由表5-40知，鏜刀合理耐用度為T=60min。因為半精鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔大體相同，所以從中選一進行介紹。 2.8

39、.6工序6確定半精鏜2×Φ30mm孔的切削用量 （1）確定背吃刀量ap由前述可知粗鏜時雙邊加工余量為1.5mm，故單邊余量為0.75mm，即ap=0.75mm。 （2） 確定進給量?根據(jù)表5-42可知，?=0.1mm/r。 （3） 確定切削速度ν根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 ν=CV/Tm（m/min） 式中，CV=291，XV=0.15，YV=0.2，m=0.2。因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對鏜削速度進行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)=1.0，根據(jù)工件材料?бb=570Mpa，得修正系

40、數(shù)=1.18;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0；刀具材料為YT15，得修正系數(shù)ktv=1.0此處鏜 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） V=πdn /1000=(π×29.5×1580)/1000 m/min=146.4 m/min (4) 檢驗機床功率 由表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm計算公式如下: Fz=(N) Pm= FZv/60×103(KW) 式中, =2650,=1.0,=0.75,=-0.15, =,由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)=1.0;與工

41、件材料的有關(guān)的修正系數(shù)=0.92;經(jīng)插值得鏜孔相對于外圓縱車時的修正系數(shù)=1.04;與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)=1.0;與前角有關(guān)的修正系數(shù)=1.04。因此總的修正系數(shù)為 =1.0×0.92×1.04×1.0×1.04=1.0 所以，切削力為 Fz=2650×0.751.0×0.10.75×146.4-0.15×1.0N=167N 切削功率為 Pm=（167×146.4）/60×103kw=0.4kw 根據(jù)表5-46知：CA6140機床主電動機功率PE=7.5KW,因Pm

42、 =0.75mm ?=0.1mm/r v=146.4m/min（n=1580r/min） 基本時間 由表5-47得鏜孔的基本時間為 = 式中，——切削加工長度，單位為mm； ——刀具切入長度，單位為mm，=～3）； ——刀具切出長度，單位為mm，=（3～5） mm； 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） Φ30mm孔并倒角C2）切削用量及基本時 間的確定 本工序為精鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔，機床采用最常用的TK6926，都采用YT30硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加

43、工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角kr=450、前角γ0=100、刃傾角?λs=—50、刀尖圓弧半徑rε=0.6㎜。由表5-39知，選用桿部直徑為20㎜的圓錐鏜刀。由表5-39知，鏜刀合理耐用度為T=60min。因為精鏜Φ40mm,2×Φ30mm孔大體相同，所以從中選一進行介紹。 2.8.8工序8確定精鏜Φ30mm孔的切削用量 （1）確定背吃刀量 ap 由前述可知粗鏜時雙邊加工余量為0.5mm，故單邊余量為0.25mm，即ap=0.25mm。 （2） 確定進給量 ? 根據(jù)表5-42可知，?=0.08mm/r。 （3） 確定切削速

44、度 ν 根據(jù)表5-43的計算公式確定切削速度 ν=CV/Tm（m/min） 式中，CV=291，XV=0.15，YV=0.2，m=0.2。因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對鏜削速度進行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)=1.0，根據(jù)工件材料?бb=570Mpa，得修正系數(shù)=1.18;根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為ksv=1.0；刀具材料為YT30，得修正系數(shù)ktv=1.4此處為鏜孔，經(jīng)插值得修正系數(shù)kgv=0.765；主偏角kr=450，得修正系數(shù)=1.0。所以 V=29 此處文檔有重要部分刪減（本

45、文檔附有CAD圖等詳細附件） 式中, =2650,=1.0,=0.75,=-0.15, =,由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)=1.0;與工件材料的有關(guān)的修正系數(shù)=0.92;經(jīng)插值得鏜孔相對于外圓縱車時的修正系數(shù)=1.04;與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)=1.0;與前角有關(guān)的修正系數(shù)=1.04。因此總的修正系數(shù)為 =1.0×0.92×1.04×1.0×1.04=1.0 所以，切削力為 Fz=2650×0.251.0×0.080.75×148.8-0.15×1.0N=47N 切削功率為 Pm=（47×148.8）/60×103

46、kw=0.12kw 根據(jù)表5-46知：TK6926機床主電動機功率PE=7.5KW,因Pm

47、 ——進給次數(shù)，=1； 已知=73mm，=， =4mm，=0，=0.2mm/r，n=450r/min，所以，基本時間為 =min=0.26min 2.8.9工序9(鉆φ4.8孔 )切削用量及基本時 (1) 加工條件：機床：Z3025立式鉆床. (2) 刀具：麻花鉆,其中d=4.8mm, (3) 計算切削用量：pa=4.8mm (4) 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0.13mm/r , v=0.35m/s . (5) 確定主軸轉(zhuǎn)速：==.998r/min ，按機床選?。?60r/min 實際

48、機床選取： v==0.34m/s 切入切出：4 l=60 切削工時 =0.49min 2.8.10工序10攻φ5孔螺紋)切削用量及基本時 (6) 加工條件：機床：Z3025立式鉆床. (7) 直徑5MM圓錐銷小端直徑5MM錐度1：50大端直徑按長度計算 (8) 切削用量：pa=0.2mm (9) 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0.13mm/r v=0.35m/s . (10) 確定主軸轉(zhuǎn)速：==.998r/min ，按機床選?。?60r/min 實際機床選?。?v==0.34m/s 切入切出：4 l=60

49、 切削工時 =0.49min 第三部分 夾具的設(shè)計 3.1確定定位方案，選擇定位元 有零件的加工要求可知，工件上2個?Φ30?和?Φ40孔軸線有垂直度的要求。 為了保證兩孔的垂直度要求，并根據(jù)生產(chǎn)車間現(xiàn)有的設(shè)備的使用情況和批量生產(chǎn)的需要，鏜孔的加工可以安排在普通鏜銑床進行，并用一套帶有兩工位分度裝置的鏜孔夾具進行安裝加工。 由零件的加工要求可知，用“調(diào)整法”加工2個?Φ30?和?Φ40孔時，必須限制6個自由度。若用尺寸102下底面定位，尺寸140左側(cè)面定位銷定位，為第一定位基準(zhǔn)只能限制3個自由度，還必須另選定為基準(zhǔn)來滿

50、足定為要求，有分析和所用夾具，可選內(nèi)槽面、Φ40底面作為第二個定為基準(zhǔn)，可限制移動、轉(zhuǎn)動，采用三個定為擋銷，這樣選取定為基準(zhǔn)，屬于完全定為，并能滿足定為精度要求。其中工槽Φ40孔的定為銷在加工?Φ30的時，還能承受一定的切削力。 工件的定位是通過定為基準(zhǔn)面與定為元件接觸來實現(xiàn)的，故定位元件的選取應(yīng)與定位方案和工件定位表面相適應(yīng)。 第一定位基準(zhǔn)：尺寸102下底面及尺寸140左側(cè)面 第二定位基準(zhǔn)：尺寸80右側(cè)面 3.2確定夾緊方案、設(shè)計夾具機構(gòu) 當(dāng)工件的定位方案確定以后，還必須進行夾緊方案和夾緊機構(gòu)的設(shè)計，以保證在鏜孔加工過程中工件的正確位置不在切削力、重力、慣性力等的作用下發(fā)現(xiàn)

51、變化。根據(jù)工件的形狀特點和定為方案，一種為螺旋夾緊機構(gòu)，一種為氣動夾緊機構(gòu)。由于本零件批量不是很大，考慮到制造成本因素，本工序以選用手動螺旋夾緊的方案較為適合。若選用氣動夾緊，雖說可以減輕工人的勞動強度，提高操作效率，但需要設(shè)置專門的氣缸。由于被加工的不在一個平面上，還需要專門的分度轉(zhuǎn)位氣缸，最終導(dǎo)致夾緊方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。當(dāng)然，選用夾緊氣缸為夾緊動力，其余動作為手動的半自動專用夾具形式也可作為一種備選方案。由以上分析，最終確定為增力比大、自鎖性好的手動螺旋夾緊機構(gòu)。 在本夾具定位及夾緊方案確定后，對工件進行受力分析是正確估算夾緊力大小的基礎(chǔ)。鏜削的切削力有兩個，一個是主動切削力，他形成扭

52、矩；另一個是軸向進給力，他指向定位用的心軸。對于扭矩來說，應(yīng)由連接夾具體與機床工作臺的螺栓旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的摩擦力來平衡。實際上，螺栓本身就具有承受很強橫向載荷的能力，故沒有必要校核扭矩。對于軸向進給力來說，該力只指向起定擋銷，通過擋銷又作用于夾具體及工作臺。工件夾緊后，可以與擋銷、夾具體連為一體，是個剛性系統(tǒng)。 3.3確定分度方案、設(shè)計分度裝置 本工序所加工的?Φ30mm孔和?Φ40mm不在一個平面上。為保證該工序的加工要求，可采用軸向分度裝置。分度裝置有定位銷，拉銷手柄，彈簧，定位銷座等組成，具體的結(jié)構(gòu)和尺寸可見夾具裝配圖。由于采用了分度裝置，孔?Φ40和?Φ30可在一道工序中加工，減少

53、了工件安裝次數(shù)，從而減少了工件的安裝誤差，易于保證兩孔的垂直度要求，同時還可以提高生產(chǎn)效率。 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 在鏜削過程中，為了保證夾具旋轉(zhuǎn)后的良好剛度及考慮經(jīng)濟型夾具設(shè)計，排除了軸承活動旋轉(zhuǎn)的方案，因為本身夾具旋轉(zhuǎn)不是非常頻繁，而且軸承定位精度高，加工要求高，成本較高，所以排除。我們采用傳統(tǒng)襯套減小摩擦的方式進行旋轉(zhuǎn)定位。配合一定的公差制作達到旋轉(zhuǎn)靈活，精度高的目的。 3.5設(shè)計其他裝置 由于夾具裝置需要進行旋轉(zhuǎn)，故底板需要進行腰槽的設(shè)計方便夾具與機床的T 型槽進行連接。 3.6夾具體的設(shè)計 由于鑄造夾具體工藝性好，可鑄出

54、各種復(fù)雜形狀，且具有較好的抗壓強度、剛度和抗震性，在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，故選用鑄造夾具體，材料選用HT250.為使夾具體尺寸穩(wěn)定，需要進行時效處理，以消除應(yīng)力。為了便于夾具體的制造、裝配和檢驗，鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積，如夾具體底板上的耳座凸臺。本工序中切削較少，可不考慮設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 夾具體設(shè)計一般不做復(fù)雜的計算，通常都是參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗類比法確定。夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)可參考《機械制造工藝學(xué)課程指導(dǎo)書》表5-71，由該表可知夾具體壁厚應(yīng)取8～25mm?？紤]到該夾具體是開式結(jié)構(gòu)，為了增加夾具體的剛度、強度，應(yīng)該增加夾具體的壁厚，另外還可考慮設(shè)置加強肋。

55、 夾具體上的耳座間距應(yīng)是彎板工作臺上的T形槽尺寸的整數(shù)倍。 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 3.7夾具精度分析 由加工誤差不等式知，使用夾具加工工件時,加工誤差的來源有工件的安裝誤差、夾具的對定誤差和在加工過程中各種因素造成的誤差。為了達到加工要求，必須使上述三個加工誤差之和小于或等于工件相應(yīng)尺寸的公差。在安裝誤差中，包括定為誤差和夾緊誤差。一般的夾具設(shè)計中，工件和夾具定為元件均可視為剛體，剛度較大，由此帶來的夾緊誤差可以忽略不計。在本鏜床夾具中，由于采用分度裝置和導(dǎo)向裝置，會導(dǎo)致相應(yīng)的對定誤差。因此，下面就根據(jù)各項工序要求， 對本工序的定為誤差、

56、導(dǎo)向誤差、分度誤差進行分析。 （1）Φ30和Φ40孔徑尺寸精度 本工序的尺寸精度由鏜孔時采用的刀具的尺寸來保證，屬于定尺寸刀具保證法，因此不存在定為誤差。 （2）Φ30和Φ40孔深尺寸精度 兩孔深的尺寸分別為24、12，尺寸精度較低；，因此不必進行定為誤差的計算。 （3）在旋轉(zhuǎn)定位過程中需要頻繁進行定位銷釘?shù)牟灏?，故每次定位如果都采用人力進行動作會影響重復(fù)定位精度，故增加彈簧作用，提高勞動效率，提高重復(fù)定位精度。 （4）由于鏜削時軸向力的左右，后部的定位銷釘長時間工作后容易磨損 ，容易產(chǎn)生誤差，故需要定期進行精度檢查更換保證精度要求。 3.8繪制夾具裝配圖及必要的零件圖 裝配三

57、維圖 裝配二維圖 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細附件） 第四部分：總結(jié) 這次關(guān)于鏈輪座的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過這段時間的設(shè)計實踐，使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ). 機械設(shè)計是機械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強的技術(shù)課程，它融《機械制造工藝學(xué)》、《機械原理》、《機械設(shè)計》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《AUTO CAD》、《機械工程材料》、《機械設(shè)計手冊》等于一體。 這次的課程設(shè)計

58、,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想;訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。 在這次的課程設(shè)計過程中,綜合運用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個教學(xué)實踐環(huán)節(jié)進行機械課程的設(shè)計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計打下了寬廣而堅實的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計得到了指導(dǎo)老師李老師的細心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助. 設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機械設(shè)計的知識，繼

59、續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。 參考文獻： 1. 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 第二版 高等教育出版社 孫學(xué)強 主編 2.《機械原理》哈爾濱工業(yè)大學(xué)編 第二版 高等教育出版社 王知行 主編 3.《機械制造工藝學(xué)指導(dǎo)書》 機械工業(yè)出版社 王棟 李大磊 主編 4.《AutoCAD2006機械制圖》 大連理工大學(xué)出版社 余桂英 郭紀(jì)林 主編 5. 《機械制造工藝學(xué)》 第二版 清華大學(xué)出版社 王先逵 主編 6.《材料力學(xué)》 第五版 高等教育出版社 劉鴻文 主編 7.《機床夾具手冊》 8.《金屬切削加工手冊》 9.《機械零件設(shè)計手冊》 10.《機床夾具手冊》 第 26 頁