CA6140車床離合器齒輪的銑4-16槽夾具設(shè)計及加工工藝裝備規(guī)程含非標(biāo)7張CAD圖

CA6140車床離合器齒輪的銑4-16槽夾具設(shè)計及加工工藝裝備規(guī)程含非標(biāo)7張CAD圖,ca6140,車床,離合器,齒輪,16,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,規(guī)程,非標(biāo),cad 摘 要 到目前為止，夾具仍是重要的機(jī)電工具，用戶只需要按品種，選擇購買規(guī)格。根據(jù)夾具的范圍，可分為一般固定、可調(diào)式固定和專用夾具。雖然工裝夾具和產(chǎn)品息息相關(guān)，需要根據(jù)產(chǎn)品的不同做出改變，通常模具的特殊性質(zhì)已經(jīng)成為一個獨立的行業(yè);夾具是先進(jìn)的當(dāng)代設(shè)計的組合和符合節(jié)能原則。本文首先對離合器齒輪零件進(jìn)行了機(jī)械加工工藝分析及規(guī)程的設(shè)計，然后對4個16mm槽進(jìn)行了專用的銑床夾具設(shè)計。 關(guān)鍵詞：離合器齒輪；機(jī)械加工；加工工藝；專用夾具 28 Abstract Up to now, the fixture is still an important mechanical and electrical tool, users only need to choose the purchase specification according to the variety. According to the scope of fixture, it can be divided into general fixture, adjustable fixture and special fixture. Although the fixture is closely related to the product and needs to be changed according to the different products, the special nature of the mold has become an independent industry; the fixture is a combination of advanced contemporary design and conforms to the principle of energy saving. In this paper, the machining process analysis and specification design of clutch gear parts are carried out firstly, and then the special milling fixture design is carried out for four 16mm grooves. Key words: clutch gear; machining; processing technology; special fixture 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 1 2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的工藝性 2 2.3 零件的生產(chǎn)類型 3 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯-毛坯零件圖 4 3.1選擇毛坯 4 3.2 確定機(jī)械加工余量 4 3.3 確定毛坯尺寸 4 3.4 確定毛坯尺寸公差 4 3.5 繪制毛坯圖 5 4 選擇加工方法，制定工藝路線 7 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 7 4.2 零件表面加工方法的選擇 7 4.3 制訂工藝路線 8 5 工序設(shè)計 10 5.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 10 5.2 確定工序尺寸 11 6 確定切削用量及基本時間 13 7 銑削16槽加工工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計 18 7.1 明確設(shè)計任務(wù)，了解零件加工工藝過程 18 7.2 確定定位方案 18 7.2.1基準(zhǔn)的選擇 18 7.2.2確定定位夾緊方案 18 7.2.3 定位元件的選擇及設(shè)計 19 7.3 定位誤差的計算與分析 20 7.4 計算切削力及實際所需的夾緊力 21 7.5 設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)并驗算機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力 22 7.6 主要元件的設(shè)計 24 7.7 對刀元件及夾具體 24 7.8 繪制夾具裝配總圖 24 圖7.5 25 總 結(jié) 26 參 考 文 獻(xiàn) 28 致 謝 29 1 緒論 結(jié)合機(jī)械設(shè)計知識機(jī)構(gòu)相關(guān)理論，完成有效定位和工件夾緊所有CA6140車床離合器齒輪都使得經(jīng)濟(jì)的工藝路線，加工定位合理規(guī)劃工件，更多的優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計夾具設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行的一次重要并且全面的檢查，是對大學(xué)所有課程的理論和實踐方面的培訓(xùn)學(xué)到的專業(yè)知識進(jìn)行整合。雖然工裝夾具和產(chǎn)品息息相關(guān)，需要根據(jù)產(chǎn)品的不同做出改變，通常模具的特殊性質(zhì)已經(jīng)成為一個獨立的行業(yè);夾具是先進(jìn)的當(dāng)代設(shè)計的組合和與節(jié)約資源、 環(huán)境保護(hù)原則適用于綠色制造的原則是一致的。所以它是未來夾具技術(shù)的發(fā)展的一個重要方向。隨著科技的進(jìn)步，市場社會不斷發(fā)展和需求多元化的情況，夾具設(shè)計和柔性制造方向在一步一步前進(jìn)。到目前為止，夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品當(dāng)中的四大工具之一，制造刀具工具本身具有標(biāo)準(zhǔn)化程度高，用戶只需要按品種，選擇購買規(guī)格。雖然工裝夾具和產(chǎn)品息息相關(guān)，需要根據(jù)產(chǎn)品的不同做出改變，通常模具的特殊性質(zhì)已經(jīng)成為一個獨立的行業(yè)。所以它是未來夾具技術(shù)的發(fā)展的一個重要方向。機(jī)床夾具一般是指用于固定工件和夾緊的工具以及各種設(shè)備的集合，通常被稱為"輔助工具"。 通過這次設(shè)計，實現(xiàn)對大學(xué)四年理論只是的檢驗，為以后參加工作做好鋪墊，也為未來自己進(jìn)一步的發(fā)展打好良好的基礎(chǔ)。更多的優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計夾具設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行的一次重要并且全面的檢查，是對大學(xué)所有課程的理論和實踐方面的培訓(xùn)學(xué)到的專業(yè)知識進(jìn)行整合。到目前為止，夾具仍是重要的機(jī)電工具，用戶只需要按品種，選擇購買規(guī)格。根據(jù)夾具的范圍，可分為一般固定、可調(diào)式固定和專用夾具。雖然工裝夾具和產(chǎn)品息息相關(guān)，需要根據(jù)產(chǎn)品的不同做出改變，通常模具的特殊性質(zhì)已經(jīng)成為一個獨立的行業(yè);夾具是先進(jìn)的當(dāng)代設(shè)計的組合和符合節(jié)能規(guī)則。設(shè)計夾具和使用夾具是一種重要的措施，可以更快的促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展。通過這次對零件進(jìn)行工藝和專用夾具的設(shè)計，實現(xiàn)對大學(xué)四年理論只是的檢驗，把學(xué)到的理論與實際應(yīng)用結(jié)合，未來自己進(jìn)一步發(fā)展良好基礎(chǔ)。通過實際調(diào)研和搜集相關(guān)資料數(shù)據(jù)和相關(guān)的關(guān)于工藝及夾具設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，對零件的基本結(jié)構(gòu)和功能作用方面來進(jìn)行理解，零件轉(zhuǎn)型過程分析若要確定齒面零件加工中的應(yīng)用方法。這個課題也培養(yǎng)自己自學(xué)和創(chuàng)造的能力，這個是全面、 實用的項目。 2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2.1 零件的作用 所給定的零件是CA6140車床主軸箱中運動輸入軸Ⅰ軸上的一個離合器齒輪。它位于Ⅰ軸上，用于接通或斷開主軸的反轉(zhuǎn)傳動路線，與其他零件一起組成摩擦片正反轉(zhuǎn)離合器。主運動傳動鏈由電機(jī)經(jīng)過帶輪傳動副φ130 mm/φ230 mm傳至主軸箱中的軸Ⅰ。在軸Ⅰ上裝有雙向多片摩擦離合器M1，使主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。當(dāng)壓緊離合器左部的摩擦片時，軸Ⅰ的運動經(jīng)齒輪副56/38或51/43傳給軸Ⅱ，使軸Ⅱ獲得2種轉(zhuǎn)速。壓緊右部摩擦片時，經(jīng)齒輪50、軸Ⅶ上的空套齒輪34傳給軸Ⅱ上的固定齒輪30。這時軸Ⅰ至軸Ⅱ間多一個中間齒輪34，故軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向相反，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速只有1種。當(dāng)離合器處于中間位置時，左、右摩擦片都沒有被壓緊，軸Ⅰ運動不能傳至軸Ⅱ，主軸停轉(zhuǎn)。此零件借助兩個滾動軸承空套在Ⅰ軸上，只有當(dāng)裝在Ⅰ軸上的內(nèi)摩擦片和裝在該齒輪上的外摩擦片壓緊時，Ⅰ軸才能帶動該齒輪轉(zhuǎn)動。該零件φ68K7 mm的孔與兩個滾動軸承的外圈相配合，φ71 mm溝槽為彈簧擋圈卡槽，φ94 mm的孔容納內(nèi)、外摩擦片，4～21 mm槽口與外摩擦片的翅片相配合使其和該齒輪一起轉(zhuǎn)動，5×1.5 mm溝槽和4×φ5 mm的孔用于通入冷卻潤滑油。 2.2 零件的工藝性 2.2.1 主要技術(shù)要求： 零件圖上的主要技術(shù)要求為： 模數(shù)： 2.25 齒數(shù)： 50 精度: 7-6-6-FL JB179-83 熱處理： 齒部G52 2.2.2加工表面的尺寸及要求： 1、 左端 φ68K7 外圓表面精度等級為IT7，表面粗糙度為Ra0.8。并且槽相對φ68K7 孔的軸線成90度均勻分布。 2、 21 mm寬槽口相對φ68K7孔的軸線成90°均勻分布，其徑向設(shè)計基準(zhǔn)是φ68K7 mm孔的軸線，軸向設(shè)計基準(zhǔn)是φ106.5 mm外圓柱的左端平面。 3、 4×φ5 mm孔在5×1.5 mm溝槽內(nèi)，孔中心線距溝槽一側(cè)面的距離為3 mm，圓錐角度為90度。4個φ5 mm孔分別與21mm槽寬錯開45度均勻分布。 4、 由于加工時不能選用溝槽的側(cè)面為定位基準(zhǔn)，故要精確地保證上述要求比較困難，但這些小孔為油孔，位置要求不高，只要鉆到溝槽之內(nèi)接通油路就可，加工不難。 5、 Φ90外圓表面精度等級為IT14，表面粗糙度為Ra3.2。 6、 左端外圓表面φ106.5 精度等級為IT12，表面粗糙度為Ra6.3。 7、 φ94外圓表面精度等級為IT14，表面粗糙度為Ra6.3。 8、 φ71內(nèi)孔槽內(nèi)圓表面精度等級為IT11，表面粗糙度為Ra3.2。 9、 φ117h11齡輪外圓表面 IT11 Ra3.2，齒面Ra11,齒部熱處理G52. 10、 右端面Ra3.2，左端面Ra6.3。 11、 倒（圓）角。 2.3 零件的生產(chǎn)類型 零件材料是45鋼，零件年產(chǎn)量5000已經(jīng)是大批量,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)圓需要鑄造出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯-毛坯零件圖 3.1選擇毛坯 正確地選擇毛坯是工藝技術(shù)員應(yīng)該高度重視的問題。零件加工過程中工序的內(nèi)容或工序數(shù)目、材料消耗、熱處理方法、零件制造費用等都與毛坯的材料、制造方法、毛坯的誤差及其余量有關(guān)。 機(jī)械加工中常用的毛坯種類很多，主要有鑄件、鍛件、型材、焊接件、冷沖壓件、其它（工程材料、粉末冶金等）。 在相同材料的條件下，鍛件的機(jī)械強(qiáng)度和沖擊韌性比鑄件高，對于承受重載荷、交變載荷和沖擊載荷工作的零件常選用鍛件。 該零件材料為45鋼，而且屬于薄壁的圓盤類中小型零件，考慮加工工序較多，會經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織，保證零件工作可靠。又由于零件年產(chǎn)量為5000件，屬大批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成形，可獲得較好的尺寸精度和較高的生產(chǎn)率。 模鍛毛坯具有以下特點： 1. 其輪廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量減少； 2. 其制造周期短，生產(chǎn)率高，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 3.2 確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》中鍛件內(nèi)外表面加工余量表，查得單邊余量在厚度方向為1.7～2.2?mm，水平方向為1.7～2.2?mm。鍛件中心兩孔的單面余量按手冊中鍛件內(nèi)孔直徑的單面機(jī)械加工余量表，可查得為2.5?mm。 3.3 確定毛坯尺寸 根據(jù)查得的加工余量適當(dāng)選擇稍大點即可，只有φ68K7?mm孔，因為表面粗糙度要求達(dá)到Ra?0.8，考慮磨削孔前的余量要大，可確定精鏜孔單面余量為0.5?mm。其他槽、孔隨所在平面鍛造成實體。具體加工余量的選擇大小如表7-1所示。 3.4 確定毛坯尺寸公差 3.4.1 鍛件公差等級。 由該零件的功用和技術(shù)要求，確定其鍛件公差等級為普通級。 3.4.2 鍛件質(zhì)量m。 根據(jù)零件成品質(zhì)量1.36?kg，估算毛坯質(zhì)量為mf?=?2.5?kg。 3.4.3 零件表面粗糙度。由零件圖知，除φ68K7?mm孔以外，其余各加工表面為Ra≥1.6。 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)從手冊中查鍛件的長度、寬度、高度、厚度公差表可得。具體如表3-1所示。 表3-1 毛坯尺寸公差表 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 偏差 117H11 2 121 106.5 1.75 110 94 2 89 90 2 94 68K7 3 62 64 2 68 94孔深31mm 1.8 29.2 20 1 21 12 1.8 13.8 3.5 繪制毛坯圖 根據(jù)確定的毛坯尺寸和加工余量，可繪制毛坯-零件合圖，外圓角半徑為R6，內(nèi)圓角半徑為R3；內(nèi)、外模鍛斜度分別為7°、5°。如圖3.1所示。 圖3-1 毛坯圖 4 選擇加工方法，制定工藝路線 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。加 4.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 本零件是帶圓盤狀齒輪，孔是其設(shè)計基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，即精基準(zhǔn)選φ68K7mm的孔及其端面。 4.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 由于CA6140車床齒輪所有表面都要加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選φ94外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。但因為外圓φ121mm上有分模面，表面不平整，有飛邊等缺陷，定位不可靠，故不能選為粗基準(zhǔn)。 4.2 零件表面加工方法的選擇 該零件的主要加工表面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、孔及槽，其加工方法選擇如表4-1所示。 表4-1 零件表面加工方法的選擇 位置 公差等級 粗糙度（Ra/um） 加工方法 90 IT14 3.2 粗車—半精車 117h11 IT11 3.2 粗車—半精車 106.5 IT12 6.3 粗車—半精車 68K7 IT7 0.8 粗鏜—半精鏜—精鏜 94 IT14 6.3 粗鏜 端面 IT14 6．3 粗車 齒面 IT11 3．2 粗車—半精車 5小孔 IT14 50 鉆 槽 IT13 3．2 粗銑—半精銑 4.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)適時零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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。齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行齒坯的加工，再進(jìn)行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面的加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案： 4.3.1工藝路線方案一： 1、工序10粗車、半精車、精車外圓Φ90 右端面及倒角。 2、工序20粗車、半精車、精車外圓 Φ106.5 Φ117 外環(huán)槽5×1?.5 粗車、半精車、精車內(nèi)圓Φ68 Φ94 內(nèi)環(huán)槽2.7×Φ71 左端面及倒角。 3、工序30 鉆孔4×Φ5。 4、工序40 粗銑、精銑16×22 槽。 5、工序50 滾齒 模數(shù)2.2 齒數(shù)50。 6、工序60 檢驗。 4.3.2工藝路線方案二： 1、工序10 粗車φ117 φ90及其端面，粗鏜φ68 φ71內(nèi)表面。。 2、工序20 掉頭粗車φ106.5及端面，粗鏜φ94內(nèi)孔表面 3、工序30 半精車φ117和φ90外圓及其端面，半精鏜φ68內(nèi)孔表面和φ71圓槽內(nèi)表面。倒右端的角（圓角）。 4、工序40 掉頭半精車φ106.5及臺階面，半精鏜φ94內(nèi)孔表面，倒角（圓角）。 5、工序50 滾齒 6、工序60 銑槽 7、工序70 精鏜φ68內(nèi)孔。 8、工序80 鉆4×φ5孔。 工藝方案的比較與分析： 上述兩個工藝方案的主要特點在于：方案一是在車外圓和鏜孔時將粗精加工安排在一道工序內(nèi)，完成經(jīng)過兩次就將外圓和鏜孔加工至圖紙要求，工序30、40是鉆孔和銑槽，并且先加工4×φ5孔，再銑16×22 槽，在鉆孔和銑槽前就將φ68內(nèi)孔鏜到圖紙要求。這種方法首先不能保證外圓以及φ68等孔的高精度要求，另外孔與端面的垂直度也不能得到保證。工序30、40中先鉆孔后銑槽首先應(yīng)該考慮定位的方便，主要是孔加工比較困難，種種安排不利于鉆孔的定位。φ68內(nèi)孔的精加工安排在銑槽前面，在銑槽時需要用孔定位會影響φ68內(nèi)孔表面的精度。 方案二主要解決了方案一中的不足之處，加工出的齒輪零件工藝更精確。 因此，最后的加工路線確定如下： 序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 10 粗車右端φ117和φ90外圓及其端面，粗鏜右端φ68孔內(nèi)表面和φ71圓槽內(nèi)表面。 C620-1型臥式車床 20 掉頭粗車左端φ106.5及端面，粗鏜左端φ94內(nèi)孔表面 C620-1型臥式車床 30 半精車右端φ117和φ90外圓及其端面，半精鏜右端φ68內(nèi)孔表面和φ71圓槽內(nèi)表面。倒右端的角（圓角）。 C620-1型臥式車床 40 掉頭半精車左端φ106.5及臺階面，半精鏜左端φ94內(nèi)孔表面，倒左端的角（圓角）。 C620-1型臥式車床 50 滾齒輪。 Y3150型滾齒機(jī) 60 銑槽 X62W臥式銑床 70 精鏜φ68內(nèi)孔表面 C620-1型臥式車床 80 鉆φ5孔，锪沉頭孔。 Z525型立式鉆床 90 熱處理 100 淬火 110 鉗工去毛刺 120 終檢 5 工序設(shè)計 5.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 5.1.1根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床、刀具、檢驗量具。 如下表5-1所示： 表5-1 工步 設(shè)備選擇 刀具選擇 量具選擇 粗車 C620-1車床 YT5 90°偏刀 游標(biāo)卡尺 半精車 C620-1車床 YT30 游標(biāo)卡尺 粗鏜 C620-1車床 YT5 鏜刀 內(nèi)徑千分尺 半精鏜 C620-1車床 YT30 內(nèi)徑千分尺 滾齒 Y3150滾齒機(jī) A級單頭滾刀 公法線千分尺 銑槽 X62W臥式銑床 160mm三面刃銑刀 游標(biāo)卡尺 鉆孔 Z525立式鉆床 復(fù)合鉆 5.1.2機(jī)床的選擇 工序30、40、60、70，粗車和半精車又或者粗鏜和半精鏜。 各工序的加工步數(shù)不多，且不要求很高的生產(chǎn)率，精度要求不高，選用C620-1型臥式車床 滾齒 先用Y3150型滾齒機(jī)較合適 三面刃銑刀粗銑及精銑槽。用專用夾具加工，選用X62W臥式銑床 鉆5小孔 采用專用分度夾具在立式鉆床上加工 選用Z525型立式鉆床 5.1.3刀具的選擇 加工鋼質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)后金。粗加工用YT5，精加工用YT30。選用轉(zhuǎn)位車刀。切槽刀宜用高速鋼。 滾齒采用A級單頭滾刀達(dá)8級精度，選模數(shù)為2.25mm. 銑刀選用三面刃銑刀，銑刀直徑為160mm。 鉆小孔用復(fù)合鉆一次鉆出。 5.1.4量具的選擇 外圓表面的測量中，除117的尺寸公差為0.22最小要用到外徑千分尺外，其它均可用游標(biāo)卡尺 68K7 內(nèi)徑百分表 精鏜67K7孔時，用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī) 軸向游標(biāo)卡尺 5.2 確定工序尺寸 5.2.1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(jì)精度確定。 該零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如表5.2所示。 表5.2 工序尺寸，余量及公差數(shù)據(jù)表 加工面 工序 余量 精度等級 工序尺寸 工序尺寸公差 117H11齒面 粗車 2．5 IT11 118．5 0 -0.220 半精車 1．5 IT9 117 0 -0.087 106.5外圓 粗車 3．5 IT11 108 0 -0.220 半精車 1.5 IT9 106.5 0 -0.087 90外圓 粗車 2．5 IT11 91.5 0 -0.220 半精車 1．5 IT9 90 0 -0.087 94孔 粗鏜 2.5 IT11 94 68K7孔 粗鏜 3 IT11 70 +0.190 0 半精鏜 2 IT9 69 +0.074 0 精鏜 1 IT7 68 +0.030 0 6 確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f、和切削速度Vc。確定順序是先確定ap、f再確定Vc。 6.1 工序Ⅰ切削用量及基本時間的確定 本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。已知加工材料為45鋼，鍛件，有外皮；機(jī)床為CA6140臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 切削用量包括背吃刀量a進(jìn)給量f和切削速度v。 6.1.1工序Ⅰ切削用量及基本時間的確定 ⑴ 切削用量 本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔）。己知加工材料為45鋼。 1） 確定粗車外圓的切削用量。選用刀的刀杠尺寸B×H=16mm×25mm. ① 確定背吃刀量，粗些車雙邊余量為2.5mm,顯然為單邊余量： ② 確定進(jìn)給量f ，根據(jù)背吃力量 工件的直徑為100-400mm時，查表書本附表1得：f=0.60mm/r ③ 確定切削速度v。粗車速度取n=130r/min，根據(jù)公式 得 45號鋼為 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，根據(jù)GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa，當(dāng)加工600-700Mpa鋼料、、時，切削速度v=109m/min。 確定的切削用量為： f=0.60mm/r, n=130r/min,v=45.5m/min。 車削時間： L為車削路程33mm. 2) 確定粗車外圓Ф91.5mm 、端面及臺階面的切削用量。采用車外圓Ф的刀具加工這些表面。車外圓車外圓Ф91.5mm的端面及臺階面的.車外圓Ф91.5mm的f=０.60mm/r,車端面及臺階面的f=0.52mm/r。主軸轉(zhuǎn)速與車外圓Ф118.5mm相同。 切削速度： 粗車φ91.5時間： 3) 確定粗鏜孔的切削用量。所用刀具為YT5硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。 ① 確定背吃力量，雙邊余量為3mm，顯然為單邊余量： ② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表得，當(dāng)粗鏜料、鏜刀直徑為20mm、、鏜刀出長度為100mm時，f=0.15-0.3mm/r按CA6140車床的進(jìn)給量，選擇 f=0.2mm/r ③ 確定切削速度v，根據(jù)公式： 查表得系數(shù)為： 所以 經(jīng)查C6140車床的轉(zhuǎn)速，選擇=370r/min。 確定粗鏜孔的基本時間，選鏜刀的主偏角。 其中，，，，，，，。所以： 確定粗車端面的基本時間： 式中，，，，，，，， 所以： 4) 確定粗車臺階面的基本時間： ，其中 所以： 確定工序的時間： 各工序參數(shù)見下表 6.1.2工序Ⅱ切削用量及基本時間的確定 本工序還是為粗車（車端面、外圓、臺階面、鏜孔和車溝槽），己知與工序Ⅰ相同。 采用工序Ⅰ確定切削用量和切削時間的方法，得本工序的切削用量及基本時間見下表： 6.1.3工序Ⅵ切削用量及基本時間的確定 （1） 切削用量 本工序為鉆孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=5mm；鉆4個通孔；使用切削液。 ① 確定進(jìn)給量f。由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進(jìn)給。 ② 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm；耐用度T=15min。 ③ 確定切削速度V。670MPa的45鋼加工性屬5類。 暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r?？刹榈肰=17m/min，n=18r/s。 （2）基本時間 鉆4個的通孔，基本時間約為20s。 6.1.4工序Ⅷ切削用量及基本時間的確定 ⑴ 切削用量 本工序為銑槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。機(jī)床選用X62型臥式機(jī)床。共銑4個槽。 ① 確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量.查表得公式： 查表得： V= =39.84m/min n= =10.15r/s 根據(jù)銑床工作臺進(jìn)給量表，選擇=0.063mm/s，=75mm/min 基本時間，根據(jù) T= 式中： l=7.5mm; T==166s 車床轉(zhuǎn)速 （n）r/s 進(jìn)給量 (fz)mm/r 切削速度 (v)mm/s 加工時間 (Ti)/s 10.15 0.063 39.84 166 6.2 工序第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅵ、第Ⅷ切削用量及基本時間的確定 將前面進(jìn)行的工作所得的結(jié)果，填入工藝文件。(見附表). 7 銑削16槽加工工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計 7.1 明確設(shè)計任務(wù)，了解零件加工工藝過程 圖7.1 加工零件圖 7.2 確定定位方案 7.2.1基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)工件的加工要求，該工序必須限制工件的五個自由度。建立坐標(biāo)系如圖2.2所示。為保證底面至工件中心線的垂直度，應(yīng)選底面為定位基面，限制；為保證工序尺寸15mm，須限制、，所以選取底面為定位基面；為保證對孔軸線的對稱度要求，還必須在加工時限制自由度。另外，為了方便控制刀具的走刀位置，還需要限制。 7.2.2確定定位夾緊方案 根據(jù)零件特點，按照工藝過程要求，確定工件定位夾緊方案【4】，采用機(jī)械夾緊方式對工件進(jìn)行夾緊。 綜上對工件定位、夾緊方案的分析，確定定位、夾緊方案。其定位夾緊圖如 圖7.2 定位夾緊方案圖 7.2.3 定位元件的選擇及設(shè)計 1.定位元件的選擇 由上知，工件的定位面是底面、和20孔，據(jù)此在夾具上的定位元件選為支承板、支承釘、和菱形定位銷。 2.定位板設(shè)計 定位平面所用的定位支承板參照參考文獻(xiàn)【3】第272頁設(shè)計。 標(biāo)記為：支承板 A6×HT20 GB 2236-80 材料：T8。 現(xiàn)確定定位銷的極限偏差和定位表面到定位銷中心的名義尺寸： =L，其中取工件相應(yīng)尺寸=L=230.08mm的平均尺寸，公差取相應(yīng)尺寸公差的(~)倍，現(xiàn)取，【2】則有： =400.02mm 滿足工件順利裝拆的補(bǔ)償量值：=(+)÷2=(0.16+0.04)÷2=0.10mm 則，菱形定位銷和定位孔配合的最小間隙===0.43mm （其中，b的值可查手冊得值為3【3】） 7.3 定位誤差的計算與分析 必須要滿足誤差的總和應(yīng)該小于或等于該工序公差。 與夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)可得： ⑴銷定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上、所設(shè)計的夾具滿足零件加工精度要求。 7.4 計算切削力及實際所需的夾緊力 圖7.3 作用于工件上的切削力 工件在加工時的受力情況如圖7.3所示。加工時，工件受到切削合力F的作用，F(xiàn)可分解為水平和垂直方向的切削分力和，由經(jīng)驗公式，和可通過切向銑削力分別乘以一個系數(shù)來得到。在對稱銑削情況下，=(1~1.2),=(0.2~0.3)。 參照《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》【3】表1-2-9得銑削力的計算公式： 參數(shù)的選?。? 切向銑削力 （N） 銑刀系數(shù) =669 銑削深度 =3mm 每齒進(jìn)給量 =0.15mm 銑刀直徑 d=100mm 銑削寬度 B=12mm 銑刀齒數(shù) z=12 修正系數(shù) （工件屈服應(yīng)力） 綜上，計算得： 銑削力 。 故水平分力=1.1=1279N，垂直分力=0.3=349N。 工件的主定位面是B面，故選擇夾緊力的作用方向為水平方向作用于B面。當(dāng)夾緊力水平作用于工件上時，所需要的理論夾緊力： =+=1279+=3606N 由公式 = 可計算出實際所需夾緊力。 現(xiàn)在計算安全系數(shù)K的值。 安全系數(shù)K的計算公式為： 由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-0得各安全系數(shù)K的取值如下： 基本安全系數(shù) 加工性質(zhì) 刀具鈍化程度 切削特點 穩(wěn)定性 手柄位置 工件與支撐面接觸情況 將各安全系數(shù)值代入上面公式計算得,K=1.95<2.5（注：若安全系數(shù)的計算值小于2.5，則取=2.5），則取K的值為2.5。 所以實際所需夾緊力為： = =9015N。 實際所需的夾緊力計算是一個很復(fù)雜的問題，一般只能作粗略的估算。為簡化計算，在設(shè)計夾緊裝置時，可只考慮切削力對夾緊的影響，并假定工藝系統(tǒng)是剛性的切削過程穩(wěn)定不變?！?】 7.5 設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)并驗算機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力 采用氣動元件作為夾緊元件，活塞桿是液壓缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊等多種作用，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。其材料取235鋼。 在這取負(fù)載約為10000N，初選液壓缸的設(shè)計壓力P1=3MPa，為了滿足工作這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進(jìn)時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取液壓缸機(jī)械效率。則液壓缸上的平衡方程 故液壓缸無桿腔的有效面積： 液壓缸直徑 液壓缸內(nèi)徑： 按GB/T2348-1980，取標(biāo)準(zhǔn)值D=20mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標(biāo)準(zhǔn)直徑） 現(xiàn)設(shè)計一種機(jī)構(gòu)，設(shè)夾緊機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力為,鉸鏈壓板的受力分析如下圖7.4所示： 圖7.4 受力分析 由受力分析計算得： = (選定=)【6】 式中，—夾緊機(jī)構(gòu)效率，取值為0.9； —螺栓的許用夾緊力，單位：。 當(dāng)螺桿的螺紋公稱直徑為M12時，可查表得：=5620N。 所以，==2=2×5620×0.9=10116N 因>=9015N,故夾緊機(jī)構(gòu)滿足設(shè)計要求。 7.6 主要元件的設(shè)計 依據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》對各個元件進(jìn)行設(shè)計并對其標(biāo)記如下如下： 1. 定位鍵： A14h6 GB 2206-80 材料：HT20鋼 2. 壓板： A14×130 GB 2188-80 材料：HT20鋼 3. 浮動壓塊：A40×14 GB 2174-80 材料：HT20鋼 4. 銷 A10×28 GB/T 119.1-2000 材料：35鋼 5. 銷 A6×28 GB/T 119.1-2000 材料：35鋼 6. 對刀塊 GB 2242-80 材料：20鋼 7. 對刀塞尺 3 GB 2244-80 材料：T8 8. 螺釘 GB/T 68-2000 M5.5×25 7.7 對刀元件及夾具體 根據(jù)工件加工表面形狀，對刀件可選用夾具零件及部件中的標(biāo)準(zhǔn)直角對刀塊。它的直角對刀面和工件被加工安裝板底面精加工工序形相對應(yīng)，其間距等于塞尺厚度，設(shè)計塞尺厚度為3，并把對刀件安裝于夾具體的豎直板上。 根據(jù)銑床T行安裝板底面精加工工序的寬度，選用寬度B=14mm,公差為h6的A型定位鍵來確定夾具在機(jī)床上的位置?！?】 夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體【7】。其基本厚度選為22mm,并設(shè)計出供T形安裝板底面精加工工序用螺栓緊固夾具用得U形安裝板底面精加工工序耳座。根據(jù)所設(shè)計的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置，設(shè)計出夾具的形狀、結(jié)構(gòu)。 參照工序圖的定位夾緊方案，合理設(shè)計銑槽精加工工序的夾具，繪制夾具體零件圖。見附圖。 7.8 繪制夾具裝配總圖 如下圖7.5： 圖7.5 加工工序夾具總圖 1.由于工件上有安裝板底面精加工工序底至工件B面的垂直度要求0.10mm，夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面(兩個支承板限定的表面)對底面的垂直度允差100:0.2 (mm)。 2.由于工件上有安裝板底面精加工工序兩側(cè)面對Φ10孔軸線對稱度要求，夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面(兩個支承板限定的表面)對定位鍵側(cè)面的垂直度允差100:0.2 (mm)。 3.定位支承釘?shù)牡雀咴什畈淮笥?.02(mm)。 總 結(jié) 本設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計之前進(jìn)行的一次重要并且全面的檢查，是對大學(xué)所有課程的理論和實踐方面的培訓(xùn)學(xué)到的專業(yè)知識進(jìn)行整合。絲桿傳動已成為重要的機(jī)械設(shè)備中的一部分。設(shè)計絲桿傳動是一種重要的措施，可以更快的促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展。 隨著社會的發(fā)展，科學(xué)和技術(shù)不斷提高，逐漸滲透的高科技和如何使所有部門充分利用這些技術(shù)在機(jī)械工程中，機(jī)器的使用這些技術(shù)服務(wù)于人類，即將步入社會的我們，也要不斷的學(xué)習(xí)，融合，最后達(dá)到創(chuàng)新。 時代不斷的進(jìn)步，市場社會持續(xù)變化和需求多元化的情況，絲桿傳動方向在一步一步前進(jìn)。到目前為止，絲桿傳動仍是機(jī)電產(chǎn)品當(dāng)中的重要組成部分，制造絲桿標(biāo)準(zhǔn)要求非常高，用戶只需按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格購買就可以了。機(jī)械制造規(guī)格與產(chǎn)品有很大的聯(lián)系，只需根據(jù)產(chǎn)品的不同做出改變，通常絲桿的特殊性質(zhì)已經(jīng)成為一個獨立的行業(yè);在國內(nèi)外絲桿傳動正逐步形成機(jī)床工具行業(yè)或小的相對獨立的產(chǎn)業(yè)。機(jī)械不僅標(biāo)準(zhǔn)化、 模塊化，先進(jìn)的當(dāng)代設(shè)計的組合和與節(jié)約資源、 環(huán)境保護(hù)原則適用于綠色制造的原則是一致的。所以它是未來機(jī)械技術(shù)的發(fā)展的一個重要方向。隨著科技的進(jìn)步，市場社會不斷發(fā)展和需求多元化的情況，機(jī)械設(shè)計和柔性制造方向在一步一步前進(jìn)。到目前為止，機(jī)械仍是機(jī)電產(chǎn)品當(dāng)中的四大工具之一，雖然機(jī)械機(jī)械和產(chǎn)品息息相關(guān)，需要根據(jù)產(chǎn)品的不同做出改變，通常模具的特殊要求已經(jīng)是一個特殊的行業(yè);在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)趨向形成機(jī)床工具行業(yè)或小的相對獨立的產(chǎn)業(yè)。機(jī)械不僅標(biāo)準(zhǔn)化、 模塊化，先進(jìn)的當(dāng)代設(shè)計的組合。 該畢業(yè)設(shè)計是在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程為以前的一次練習(xí)，我們的能力提出了更高的要求。知道如何可以使用合作的復(fù)雜性，增加了我們的耐心，加深知識的理解一點當(dāng)我檢查計算生命的力量是不夠的，通過查閱資料有更大的收獲。這是他們的理解，知識獲取，知識和經(jīng)驗給了我們一次，一個關(guān)鍵的選擇框，選擇大的信心。課程設(shè)計工程量大，需要安排時間分工與隊友，在這一點上，我覺得我們組做的不錯的，整個設(shè)計過程模板老師給了我們很多幫助，希望下次有機(jī)會嘗試在沒有模板的條件，挑戰(zhàn)任務(wù)設(shè)計的獨立機(jī)構(gòu)。從第一個項目，一個過程，一個新的處理過程，大偏壓小的缺陷，在句子的格式，都應(yīng)強(qiáng)調(diào)。他教我這方面的知識，拓寬了我的知識，我的論文的形成背景，完成優(yōu)勢。謝謝所有的老師，他細(xì)致的工作使我和我的同學(xué)學(xué)習(xí)和生活秩序。以前，我對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計和實踐知識是非常膚淺的，因為發(fā)現(xiàn)他學(xué)習(xí)，知識點，即使再嚴(yán)重的學(xué)校和課堂學(xué)習(xí)知識本身并不能解決實際問題，必須自己學(xué)習(xí)。從設(shè)計到一個特定的部件設(shè)計，然后寫每個設(shè)計過程給了我很多幫助。他不僅在精心指導(dǎo)我的設(shè)計，并不斷地鼓勵我去探索學(xué)習(xí)創(chuàng)新的精神。在設(shè)計過程中，對我們很嚴(yán)厲，總是我的問題懶得解釋，并為我提供了豐富的信息，幫助我理解設(shè)計。老師豐富的經(jīng)驗，孜孜不倦的精神和育人孜孜不倦的教導(dǎo)我留下深刻印象。我深深明白“老師是人類靈魂的工程師” 在老師的幫助和指導(dǎo)下，我現(xiàn)在已經(jīng)掌握了軟件來完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，并了解絲桿傳動有一定的了解。我表示衷心的感謝老師。 畢業(yè)是我們在大學(xué)階段最后一個環(huán)節(jié)，是我們已經(jīng)學(xué)到了全面的應(yīng)用知識和實際操作能力，又是一個全面的研究，再提高的過程。在這個過程中，我們培養(yǎng)我們的教學(xué)能力和獨立工作的能力。從上面我們可以設(shè)計機(jī)械設(shè)計工作的一個很深刻的體會是一個非常嚴(yán)肅的工作，是完全在設(shè)計過程中，考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)材料，機(jī)械性等的選擇。同時，CAD技術(shù)，提高設(shè)計效率，提高優(yōu)化設(shè)計，降低了勞動強(qiáng)度和技術(shù)人員，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，起到了非常積極有效的作用。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [2] 濮良貴 紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計.北京：高等教育出版社，2010. [3] 孔曉玲.公差與測量技術(shù).北京：北京大學(xué)出版社，2009 [4] 王先逵.機(jī)械加工工藝手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008 [5] 李益明主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993. [6] 趙如福編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011 [7] 肖詩鋼.切削用量手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1993. [8] 吉東亮. 變速箱殼體多工序機(jī)加工的質(zhì)量控制與診斷.2009. [9] 徐耀信.機(jī)械加工工藝及現(xiàn)代制造技術(shù).成都:西南交通大學(xué)出版社,2005. [10] 王紹俊.機(jī)械零件設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [11] 薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計[M]. 第二版,北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003. [12] 中國亞德客企業(yè)（集團(tuán)）有限公司.氣動裝置產(chǎn)品[M]. 第三版 2005. [13] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].第五版，北京：北京出版社，2013. [14] 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [15] 趙家齊.機(jī)械制造裝備設(shè)計基礎(chǔ)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2004. 致 謝 我要感謝我的導(dǎo)師的任務(wù)。盡管他老師的教學(xué)和科學(xué)研究，仍然有一段時間，我的門不時召開監(jiān)督作業(yè)結(jié)束，從第一個項目，一個過程，一個新的處理過程，大偏壓小的缺陷，在句子的格式，都應(yīng)強(qiáng)調(diào)。他教我這方面的知識，拓寬了我的知識，我的論文的形成背景，完成優(yōu)勢。謝謝所有的老師，他細(xì)致的工作使我和我的同學(xué)學(xué)習(xí)和生活秩序。以前，我對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計和實踐知識是非常膚淺的，因為發(fā)現(xiàn)他學(xué)習(xí)，知識點，即使再嚴(yán)重的學(xué)校和課堂學(xué)習(xí)知識本身并不能解決實際問題，必須自己學(xué)習(xí)。從設(shè)計到一個特定的部件設(shè)計，然后寫每個設(shè)計過程給了我很多幫助。他不僅在精心指導(dǎo)我的設(shè)計，并不斷地鼓勵我去探索學(xué)習(xí)創(chuàng)新的精神。在設(shè)計過程中，對我們很嚴(yán)厲，總是我的問題懶得解釋，并為我提供了豐富的信息，幫助我理解設(shè)計。老師豐富的經(jīng)驗，孜孜不倦的精神和育人孜孜不倦的教導(dǎo)我留下深刻印象。我深深明白“老師是人類靈魂的工程師” 在老師的幫助和指導(dǎo)下，我現(xiàn)在已經(jīng)掌握了軟件來完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，并了解絲桿傳動有一定的了解。我表示衷心的感謝老師。 第二，我要學(xué)會在生活中感謝，幫助我的同學(xué)，他們是我最親密的人，在畢業(yè)設(shè)計設(shè)計過程中，不可避免地造成他的不便和麻煩他們的問題。 最后，我想是百忙之中抽出時間閱讀這篇文章，感謝并參加審查論文的老師！