錐齒輪座的車φ90孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖.zip

錐齒輪座的車φ90孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖.zip,齒輪,90,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,CAD 任 務(wù) 書 一、設(shè)計(jì)題目:錐齒輪座機(jī)械加工工藝規(guī)程及車φ90孔夾具設(shè)計(jì) 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機(jī)械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設(shè)計(jì)說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部內(nèi)容。（約5000-8000字） 1份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。 7．第19天～21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導(dǎo)教師評(píng)語 該生設(shè)計(jì)的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算 ，設(shè)計(jì)方案 ，圖紙表達(dá) ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。 綜合評(píng)定成績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 本文是有關(guān)錐齒輪座工藝步驟的說明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。 據(jù)資料所示,錐齒輪座是一個(gè)典型的交叉孔零件，主要應(yīng)用在混凝土拖泵中的導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個(gè)配對(duì)錐齒輪，加工精度要求較高。在設(shè)計(jì)錐齒輪座機(jī)械加工工藝過程時(shí)要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。 Abstract This paper describes the process of bevel gear base and the design method of machine tool fixture. After learning the technology of mechanical manufacturing and the design of machine tool fixture, the process design is based on the production practice, making use of the relevant knowledge to design the process rules of parts and the design of machine tool fixture. According to the requirements of parts processing, a feasible process route and a reasonable fixture scheme are worked out to ensure the quality of parts. Processing quality of parts. According to the data, bevel gear seat is a typical cross-hole part, which is mainly used in the guide wheel parts of concrete towing pump. Two paired bevel gears are installed on the bevel gear seat, which requires high processing accuracy. In the design of bevel gear base machining process, the total allowance and allowance tolerance of each surface should be accurately determined by looking-up table method, and the processing equipment and corresponding cutting tools, feed, cutting speed, power and torque should be reasonably selected to improve the processing accuracy and ensure the processing quality. 目 錄 1錐齒輪座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1 1.1錐齒輪座的作用 1 1.2錐齒輪座的技術(shù)要求 1 1.3錐齒輪座的工藝分析 2 2確定毛坯及繪制毛坯簡(jiǎn)圖 3 2.1選擇毛坯 3 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 3 2.3繪制錐齒輪座毛坯的鑄造簡(jiǎn)圖 4 3擬定錐齒輪座工藝路線 5 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 5 3.2面與孔加工方法的確定 5 3.3加工階段的劃分 6 3.4工序順序的安排 6 3.4.1機(jī)械加工工序 6 4加工余量、工序尺寸和公差的確定 8 5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 9 6車床夾具設(shè)計(jì) 14 6.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明 14 6.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 14 6.3 定位機(jī)構(gòu) 14 6.4夾緊機(jī)構(gòu) 15 6.5 切削力及夾緊力的計(jì)算 15 6.6零件的車床夾具的加工誤差分析 16 6.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 17 參考文獻(xiàn) 19 1錐齒輪座的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1 錐齒輪座的作用 錐齒輪座是一個(gè)典型的交叉孔零件，主要應(yīng)用在混凝土拖泵中導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個(gè)配對(duì)錐齒輪座，因此主要的工作表面為Φ90mm和Φ52mm的兩個(gè)孔。 1.2錐齒輪座的技術(shù)要求 錐齒輪座的技術(shù)要求見表1-1 表1-1 錐齒輪座技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙Raμm 形位公差mm Φ80mm孔 Φ80 IT13 6.3 Φ73mm孔 Φ73 IT13 6.3 Φ90mm孔 Φ90 IT7 1.6 Φ52mm孔 Φ52 IT7 1.6 垂直于Φ90mm孔，公差為0.05 兩端面 164 IT13 6.3 Φ80mm孔的外圓面 Φ100 IT7 1.6 ⊥ Φ0.015 B ↗ 0.02 A φ52mm孔軸線101mm的端面 Φ101 IT9 3.2 錐銷孔 Φ8 IT8 1.6 Φ52mm孔端面 Φ82 IT13 6.3 從錐齒輪座技術(shù)要求表來看，加工錐齒輪座主要存在以下加工難點(diǎn)： （1）Φ52mm孔和Φ90mm孔兩尺寸屬于空間尺寸，加工過程中難以測(cè)量，因而兩尺寸的加工精度難以保證； （2）安裝齒輪的兩個(gè)交叉孔的中心線必須相交處于同一基準(zhǔn)平面內(nèi)，才能確保錐齒輪的傳動(dòng)效果。 為此，通過對(duì)該零件的加工工藝性分析，找出了合理的加工方法，保證零件的加工質(zhì)量。 1.3錐齒輪座的工藝分析 分析可知本零件材料為灰口鑄鐵，HT200。該零件具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應(yīng)于承受較大的應(yīng)力，要求耐磨的零件。錐齒輪座具有兩組工作表面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知，φ90mm孔和φ52mm孔的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 1.以φ90mm孔為中心加工表面 這一組加工表面包括，φ80mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ73mm、φ90mm的孔及退刀槽，φ120mm的孔，M5螺紋孔，M8螺紋孔，φ8錐銷孔。 2.φ52mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ52mm的端面，孔和倒角及M6螺紋孔。 這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： 1.φ52mm孔的中心線與φ90mm中心線垂直度公差為0.05； 2.φ52mm孔端面與φ90mm孔中心線的距離為119mm。 由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機(jī)床上加工。 2確定毛坯及繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.1選擇毛坯 根據(jù)零件查資料知：零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為11.7kg。生產(chǎn)類型為大批量，可采用砂型鑄造毛坯。由于各個(gè)孔都需要預(yù)先鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 零件基本尺寸在150—170之間，由表1.70可知，查得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為10級(jí)。由表1.70可知，機(jī)械加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，選取CT=9級(jí)，MA為G級(jí)。 表2-1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差 備注 上下端面 164 G 8 2.8 頂面降一級(jí)，雙側(cè)加工 Φ52mm的端面 119 G 3.5 2.5 單側(cè)加工 Φ52mm孔 Φ52 G 5 2.8 孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 Φ73mm孔 Φ73 G 5 3.2 孔降一級(jí)，雙側(cè)加工 圓Φ82mm Φ82mm G 0 2.2 圓Φ155mm Φ155mm G 0 2.5 表2-2 鑄件主要尺寸的公差 主要加工表面 零件尺寸/mm 總余量/mm 毛坯尺寸/mm 上下端面 164 8 172 Φ52mm的端面 119 3.5 122.5 Φ52mm的孔 Φ52 5 Φ47 Φ73mm的孔 Φ73 5 Φ68 圓Φ82mm Φ82mm 0 Φ82 圓Φ155mm Φ155mm 0 Φ155 2.3繪制錐齒輪座毛坯的鑄造簡(jiǎn)圖 由表2-1和表2—2所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖如圖2-2所示。 圖2—2 工件毛胚圖 3擬定錐齒輪座工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ52mm孔的中心線和φ90mm孔的中心線作為精基準(zhǔn)。 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)一般的箱體類零件來說，以底面作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，錐齒輪座以下底面作為粗基準(zhǔn)。 3.2面與孔加工方法的確定 根據(jù)錐齒輪座零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3-1： 表3-1 錐齒輪座各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra/μm 加工方案 Φ80mm孔 IT13 6.3 粗車 Φ73mm孔 IT13 6.3 粗車 Φ90mm孔 IT7 1.6 粗車—半精車—磨 Φ52mm孔 IT7 1.6 擴(kuò)—粗鉸—精鉸 兩端面 IT13 6.3 粗車 Φ80mm孔的外圓面 IT7 1.6 粗車—半精車 距Φ52mm孔軸線101mm的端面 IT9 3.2 粗車—半精車 Φ52mm孔端面 IT13 6.3 粗銑 錐銷孔 IT8 1.6 鉆—粗絞—精絞 3.3加工階段的劃分 該錐齒輪座的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個(gè)階段。加工過程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細(xì)節(jié)部分（攻絲、拉槽等）。 3.4工序順序的安排 3.4.1機(jī)械加工工序 由于設(shè)計(jì)加工方案時(shí)要遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則 、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、“先面后孔”原則。因?yàn)楣ば蚣杏欣诓捎酶闵a(chǎn)率機(jī)床；減少工件裝夾次數(shù)，節(jié)省裝夾工作時(shí)間；有利于保證各加工面的相互位置精度；減少工序數(shù)目，縮短了工藝路線，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作；所以制定機(jī)械加工工序如下： 表3—2 工 序 號(hào) 工序內(nèi)容 工藝裝備 00 鑄造 05 時(shí)效，硬度要求HBS187~220 10 粗車下端面，粗車內(nèi)孔Φ73孔，粗車Φ90孔，粗車Φ120孔 端面車刀，內(nèi)孔車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺 15 粗車上端面，粗車外圓面Φ100，粗車Φ80孔 外圓車刀，端面車刀，盲孔車刀，游標(biāo)卡尺 20 半精車Φ90內(nèi)孔，切退刀槽3*0.5 盲孔車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺 25 半精車Φ100外圓面，切3*1退刀槽 端面車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺 30 粗銑右端面 端銑刀，游標(biāo)卡尺 35 擴(kuò)—粗鉸—精鉸 擴(kuò)孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī) 40 鉆孔4—M8螺紋底孔，攻絲4—M8 Φ6.7的麻花鉆，M8絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī) 45 鉆孔4—M5螺紋底孔，攻絲4—M5 Φ4麻花鉆，M5絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī) 50 鉆孔3—M6螺紋底孔，攻絲3—M6 Φ5麻花鉆，M6絲錐，游標(biāo)卡尺，螺紋塞規(guī) 55 鉆孔M3螺紋底孔Φ2通孔 Φ2麻花鉆，M3絲錐 60 去毛刺 65 磨Φ90內(nèi)孔 砂輪，內(nèi)徑千分尺 70 磨Φ100外圓 砂輪，外徑千分尺 75 磨Φ52內(nèi)孔 砂輪，內(nèi)徑千分尺 80 終檢 4加工余量、工序尺寸和公差的確定 確定加工余量是為適應(yīng)機(jī)床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力，有利于保證設(shè)備的最大利用化，同時(shí)還能保證加工精度，在粗加工階段加工余量較大，所達(dá)到的加工精度較低，精加工階段加工余量較小，所達(dá)到的加工精度較高，能到達(dá)到所要求的精度。 表3 粗車—半精車 左端面 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級(jí) 半精車 1.5 0.033（IT8） 粗車 3 0.13（IT11） 毛坯 3 —— 表4 粗車—半精車 右端面 工序名稱 工序加工余量 工序加工精度等級(jí) 半精車 1.5 0.039（IT8） 粗車 3 0.16（IT11） 毛坯 3 —— 由表1-20可以依次確定各工序的加工精度等級(jí)為：精鉸：IT7;粗鉸：IT10;擴(kuò)孔：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm; 粗鉸：0.120mm; 擴(kuò)孔：0.300mm。 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求尺寸精度等級(jí)介于IT7，由表2-28可查得工序尺寸及余量： 擴(kuò)孔： 2z=4.5mm 粗鉸: 2z=0.4mm 精鉸： 2z=0.1mm 5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 工序10:粗車下端面，粗車內(nèi)孔Φ73孔，粗車Φ90孔，粗車Φ120孔 1、加工條件 （1）選擇刀具 1） 選擇直頭焊接式外圓車刀 2）依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.1，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。 3）依據(jù)，根據(jù)表1.2，粗車毛坯為HT200，可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。 4）依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.3，車刀幾何形狀如表12 表12 車刀幾何形狀角度 刀角名稱 符號(hào) 范圍 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃傾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 續(xù)表12 車刀幾何形狀角度 倒棱寬度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 0.4~0.8 0.5 （2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為3mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=2.9mm 2）、進(jìn)給量 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=3mm，以及工件直徑小于40mm時(shí)， 依據(jù)，根據(jù)CA6150車床的使用說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn) 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)CA6150車床的使用說明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570~670MPa，，，， (預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為N。 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.29-2，切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.0，故實(shí)際進(jìn)給力為 N 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用 3）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.0~1.4），車刀的壽命T=60min。 4）、確定切削速度 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.28，切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =110m/min r/min 依據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)CA6150車床的使用說明書，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =120m/min 最后決定的車削用量為 。 式中，l=75mm, 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.26，車削時(shí)的入切量以及超切量,則L=80mm,故 min 工序15:粗車上端面，粗車外圓面φ100，粗車φ80孔 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于CA6150機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = 3mm ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時(shí)， 進(jìn)給量=0.5～1.0 按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知： =0.7 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時(shí)，，，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=950。 切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實(shí)際進(jìn)給力為： （3-2） 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6150車床說明書選擇 =125 這時(shí)實(shí)際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率 切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。 由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25，=～，，，切削速度時(shí)， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為： =3，=，==，= （1）計(jì)算基本公式時(shí) 式中，l=75mm, 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，根據(jù)表1.26，車削時(shí)的入切量以及超切量為,則L=77mm,故 min 6車床夾具設(shè)計(jì) 6.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明 車床夾具主要用于工序10粗車下端面，粗車內(nèi)孔?73孔，粗車?90孔，粗車?120孔夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 6.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。 當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （2）夾具與機(jī)床主軸的連接 車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 6.3 定位機(jī)構(gòu) 由零件圖分析加工工序10粗車下端面，粗車內(nèi)孔?73孔，粗車?90孔，粗車?120孔夾具的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個(gè)自由度，才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下： 選擇定位元件為：支撐板,固定V型塊，活動(dòng)V型塊。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動(dòng)自由度，固定V型塊限制2個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，活動(dòng)V型塊限制了1個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度?？梢?，定位方案選擇合理。 6.4夾緊機(jī)構(gòu) 選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下： 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，制造、維修要方便。 分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。 6.5 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具： 粗車切削力：查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》P104表，得車削切削力計(jì)算公式： 圓周分力Fc = 902 Kp 徑向分力Fp = 2383Kp 軸向分力Ff =3326Kp 其中——背吃刀量 2.3mm f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.16mm Vc—切削速度m/min 60 Kp—修正系數(shù)1.08 所以切削時(shí)的各切削力 Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N 所以切削時(shí)的各切削力 Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N 6.6零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 在夾具上加工時(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： （1）定位誤差、基準(zhǔn)位移誤差： 工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對(duì)一批工件來說，當(dāng)直徑由最小D－δD變大到D時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出： 基準(zhǔn)不重合誤差： 從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由最小D－δD變到最大D時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。 從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差. ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207 ΔD=0.00207＜T 即滿足要求 （2）加工方法誤差 如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取 =/3=0.05/3=0.017mm 零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲(chǔ)備： 故此方案可行。 6.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 參考文獻(xiàn) [1]尹成湖，周湛學(xué)主編.機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明速查手冊(cè)［M］.北京 化學(xué)工業(yè)出版社，2015.12 [2]侯放主編，機(jī)床夾具［M］，北京，中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007 [3]姬文芳主編，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［M］，北京，航空工業(yè)出版社，1994 [4]艾興，肖詩綱主編.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)［M］.北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5]劉洋，關(guān)于錐齒輪座的工藝分析，科學(xué)展望2016年15期 ISSN1672-8289 [6]濮良貴, 陳國定, 吳立言. 機(jī)械設(shè)計(jì).第九版[M]. 北京 高等教育出版社, 2013. 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