I課程設(shè)計(jì)（論文）撥叉加工工藝和夾具設(shè)計(jì)院 系 專 業(yè) 機(jī)械自造與自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)老師 II摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識(shí)。斜撥叉加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。IIIABSTRACTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing Lathe fixture design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, IV目 錄序 言 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1第 1 章 零件分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.1 零件的作用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2 零件的工藝分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.1 確定毛坯的制造形式 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.2 基面的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.3 工藝路線的制定 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62.5 確立切削用量及基本工時(shí) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6第 4 章鏜￠60 夾具設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.1 研究原始質(zhì)料 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.2 定位、夾緊方案的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144.4 誤差分析與計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????154.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????164.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16總 結(jié) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????18參考文獻(xiàn) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19致 謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????200序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。斜撥叉的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。1第 1 章 零件分析1.1 零件的作用斜撥叉作用待查1.2 零件的工藝分析零件為 HT200 鑄件，無熱處理要求。從結(jié)構(gòu)上看，左部呈圓筒狀，右部為叉爪。兩部分上下都不在同一平面上，工件安裝有一定困難。零件的主要加工表面和主要的技術(shù)要求也分兩個(gè)部分一個(gè)是以 φ14 孔端面為中心的加工表面，這一組加工表面包括：φ14mm 的孔以一個(gè)是以 φ14 孔為中心的加工表面,這一組加工表面包括：叉口端面，寬 14 槽， ，銷孔。2第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量為批量，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中的金屬模鑄造。零件形狀復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。2.2 基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取 φ14 端面為定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1） “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2） “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3） “自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。3（4） “互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以 φ14 孔（一面 2 銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。2.3 工藝路線的制定制定藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,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。經(jīng)考慮選擇了兩個(gè)可行的工藝方案。方案一10 鑄造 鑄造20 時(shí)效處 理 時(shí)效處理30 銑 先銑中間大端面40 銑 翻面銑 Φ14 孔另一端面50 鉆 鉆擴(kuò)鉸 Φ14 孔，孔口倒角60 車 車 R43 圓環(huán)70 車 粗車、精車 Φ70 孔80 車 粗車、精車另外一側(cè) Φ70 孔端面90 磨 粗磨、精磨另外一側(cè) Φ70 孔端面100 鉆 鉆 4-Φ8、4-Φ8 銷孔，孔口 60 度110 銑 將兩件工件分割成 2 件120 銑 粗銑、精銑寬 14mm 槽130 鉗 去毛刺140 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)，入庫方案二10 鑄造 鑄造420 時(shí)效處 理 時(shí)效處理30 鉆 鉆擴(kuò)鉸 Φ14 孔，孔口倒角40 銑 先銑中間大端面50 銑 翻面銑 Φ14 孔另一端面60 車 車 R43 圓環(huán)70 車 粗車、精車 Φ70 孔80 車 粗車、精車另外一側(cè) Φ70 孔端面90 磨 粗磨、精磨另外一側(cè) Φ70 孔端面100 鉆 鉆 4-Φ8、4-Φ8 銷孔，孔口 60 度110 銑 將兩件工件分割成 2 件120 銑 粗銑、精銑寬 14mm 槽130 鉗 去毛刺140 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)，入庫上面的工序加工不太合理，因?yàn)橛山?jīng)驗(yàn)告訴我們大多數(shù)都應(yīng)該先銑平面再加工孔，那樣會(huì)更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時(shí)鉆兩個(gè)孔，對設(shè)備有一定要求。方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工 Φ14 孔端面，再加工 Φ14 孔，后面工序采用 Φ14 孔定位，采用一面兩銷，這樣可以為后面工序利用更好的定位基準(zhǔn)；而方案二是把端面加工完畢再加工孔，加工完 M14 螺紋底孔立即攻絲，不能作為定位基準(zhǔn)。綜合考慮我們選擇方案一。最終工藝路線如下：10 鑄造 鑄造20 時(shí)效處 理 時(shí)效處理30 銑 先銑中間大端面40 銑 翻面銑 Φ14 孔另一端面50 鉆 鉆擴(kuò)鉸 Φ14 孔，孔口倒角60 車 車 R43 圓環(huán)70 車 粗車、精車 Φ70 孔80 車 粗車、精車另外一側(cè) Φ70 孔端面90 磨 粗磨、精磨另外一側(cè) Φ70 孔端面5100 鉆 鉆 4-Φ8、4-Φ8 銷孔，孔口 60 度110 銑 將兩件工件分割成 2 件120 銑 粗銑、精銑寬 14mm 槽130 鉗 去毛刺140 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)，入庫2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定斜撥叉零件材料為 HT200，毛坯重量 1.12kg，生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、端面由于端面要與其他接觸面接觸，同時(shí)又是 Φ14 孔的中心線的基準(zhǔn)。查相關(guān)資料知余量留 2.5 比較合適。3、孔毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛?IT7—IT8 之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為 2mm2.5 確立切削用量及基本工時(shí)工序 30：銑中間大端面機(jī)床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑銑削深度 ：pam3?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV??? in/r?實(shí)際銑削速度 ：? sn.20?進(jìn)給量 ：fVmZaff /67/125.工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：m in.0.sVf ?：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81,?aa24?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll36刀具切入長度 ：1l maD42)3~1((5.02?????刀具切出長度 ：取2m走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1jt in5.02.721??mjfl（2）精銑銑削深度 ：pa5.?每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.73，取f Zmaf/1.?銑削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/6機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/28401.360rdV??? in/30r實(shí)際銑削速度 ：? sn.0?進(jìn)給量 ：fVmZaff /56/5.?工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m in30.1sVf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll34刀具切入長度 ：精銑時(shí)1Dl01?刀具切出長度 ：取2走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt min18.63024121????mjfl本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間?in7.8.501??jjj工序 40 翻面銑 Φ14 孔另一端面= 0.08mm/齒 ( 《切削手冊》 表 3-3)zf切削速度:參考有關(guān)手冊,確定 v = 0.45m/s 即 27m/min。采用高速剛鑲齒三面刃銑刀,d = 225mm, 齒數(shù) z = 20。則?現(xiàn)采用 X52K 銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見 《工藝手冊》表 4.2-39),取 n =37.5r/min, 故實(shí)際?切削速度為mi)/(5.2610.372510nd??????當(dāng) n =37.5r/min 時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為? mf??in/0.8.zfm?查機(jī)床說明書,剛好有 ,故直接選用該值。in/6f切削工時(shí):由于是粗銑,故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過整個(gè)工件,利用作圖法,可得出銑刀的行程,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l1052?? ??in75.16021???mflt工序 50：鉆擴(kuò)鉸 Φ14 孔，孔口倒角切削深度 ：pa7進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.39，取f rmf/3.7切削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.41，取V smV/47.0?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.47659/in31Vrd????in/60r實(shí)際切削速度 ： ?80ns被切削層長度 ：lm2刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 3.6215)2~1(??????刀具切出長度 ： 取2l4l3走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt in5.065.021?fnlj工序 70 車 R43 圓環(huán)所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片厚度為 。選mHBm251?m5.4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0V0?6vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故3= （3-1）pm②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡明實(shí)用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量（表 3.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》可知：=0.7f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 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， = 時(shí)，徑HBSpam4?f75.0rK045向進(jìn)給力： =950 。R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f roFfKsFf?krFfK為：=950 =1111.5 （3-2）fF17.?N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。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度8根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 =m5.1T。min60④.確定切削速度 0V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)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～219 的鑄件，6YGHBS， ，切削速度 = 。pa4?frm75. Vmin3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） ，tvKvsvKTvKv故：= tVv=63 （3-3）'0?0.184.920.1?in4?= = =120 （3-4）nDc?'17mr根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250inr這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-5）1?1257?in0m?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《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ， ，HBS160245pam3?fr75.0切削速度 時(shí)，min50V?=CPKW7.1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：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-6）C3.0?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ni125EPKW9.5C?EP用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0工序 70 粗車、精車 Φ70 孔加工條件為：工件材料為 HT200,選用 CA6140 車床。刀具選擇：采用雙頭刃磨法，后角αo＝ 120°，45 度車刀。查《切削手冊》 所以rf/86.0~7.? 36.210??dl，按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 ，rf/70.?f51 rf/最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。m/4. max785Ff92.刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命： 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 。min60?T切削速度，查《切削手冊》：修正系數(shù) rmvc/10?0.1?TVK.MV.1tvK故5.Kx.vapv rc/5in7.394.10xdns?查《切削手冊》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 mi/52rnc?故實(shí)際的切削速度 vs.103.校驗(yàn)扭矩功率所以 NmMc73?N2.14?mcM?故滿足條件，校驗(yàn)成立。EPkwP?0.2~1工序 80 粗車、精車另外一側(cè) Φ70 孔端面所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片厚度為 。選HB?2516m5.4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0V0?vK09= ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?0srm8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m3= （3-1）p②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡明實(shí)用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量（表 3.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》可知：=0.7f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 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， = 時(shí)，徑HBSpam4?f75.0rK045向進(jìn)給力： =950 。R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f roFfKsFf?krFfK為：=950 =1111.5 （3-2）fF17.?N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。frm7.010③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 =m5.1T。min60④.確定切削速度 0V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)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～219 的鑄件，6YGHBS， ，切削速度 = 。pa4?frm75. Vmin3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） ，tvKvsvKTvKv故：= tVv=63 （3-3）'0?0.184.920.1?in4?= = =120 （3-4）nDc?'17mr根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250inr這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-5）1?1257?in0m?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《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ， ，HBS160245pam3?fr75.0切削速度 時(shí)，min50V?=CPKW7.1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：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-6）C3.0?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ni125EPKW9.5C?EP用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0工序 90 粗磨、精磨另外一側(cè) Φ70 孔端面（1） 選擇砂輪。見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為127403564?PKVWA其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為 46 ，硬度為中軟 1 級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6 號(hào)組織，平型#11砂輪，其尺寸為 。??dBD??1274035（2） 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速 （見機(jī)車說明書） ， 。min/150rn?砂 sm/5.27?砂?軸向進(jìn)給量 （雙行程）mfa.?工件轉(zhuǎn)速 i/w?徑向進(jìn)給量 雙 行 程015.fr（3） 切削工時(shí)。當(dāng)加工 1 個(gè)表面時(shí)（見《工藝手冊》表 6.2-8）rabfKLZt?02?式中 L——加工長度 73mm;b ——加工寬度 68mm;Z ——單向加工余量，0.2mm;K ——系數(shù)，1.10 ；—— ；?工 作 臺(tái) 移 動(dòng) 速 度——工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量（ mm） ；af——工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（ mm） 。r ??min64.301925.20168731 ???t當(dāng)加工兩端面時(shí) i74mt工序 100：鉆 4-Φ4、4-Φ8 銷孔，孔口 60 度機(jī)床：組合鉆床 Z525刀具：麻花鉆切削深度 ：pa2?進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.39，取f rmf/25.0?切削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4.41，取V sV43機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n01.43697/in1Vrd???in/80實(shí)際切削速度 ： ?.80.ns?被切削層長度 ：lm3刀具切入長度 ：1 mctgctgkDr 5.4215.)2~1(2?????刀具切出長度 ：2l0?走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt in7.085.4321??fnlj工序 120：銑寬 14mm 槽1、選擇機(jī)床及刀具機(jī)床 X52K 立式銑床12刀具 三面刃銑刀銑槽 do=14mm 查[1]表 8國家標(biāo)準(zhǔn) GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齒數(shù) z=242、計(jì)算切削用量由[工藝手冊]表 9.4—1 和（切削用量手冊）查得 走刀量 f=0.67 mm/r銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度由[工藝手冊]表 9.4—6 查得 磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.2~0.3表 9.4—7 查得 耐用度為 T=150min （1）切削速度由[工藝手冊] 式 3.2（7-26）vPuwYfXpmqVkzaTdCVv0v?查表 9.4—8 得其中：修正系數(shù) .1?v40V2q.0vm=0.5.vY5u1?pmzfaf 867.?6wa8代入上式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s （2）確定機(jī)床主軸速度in/5.390/.610rsrdwvns ???由[工藝手冊] 按機(jī)床選取主軸轉(zhuǎn)速為 6.33 r/s所以 實(shí)際切削速度為 min/2.196/27.310sdnvw??（3）計(jì)算切削工時(shí)（7-27）54imffLlyTsvazn??13一、 第 4 章鏜￠60 夾具設(shè)計(jì)4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工￠60 孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，采用一個(gè)圓柱銷和菱形銷,采用螺旋機(jī)構(gòu)定位夾緊。 4.3 切削力及夾緊力的計(jì)算鏜刀材料： （硬質(zhì)合金鏜刀）5YT刀具的幾何參數(shù)： ?60?粗?K?9精??10???s??80??由參考文獻(xiàn)[5]查表 可得：321?圓周切削分力公式： 0.75.14CpcPFafvK?式中 0.4pam./frrpsopk???查[5]表 得： 查[5]表 取 21?()736nbK??1250.6b??.75n由表 可得參數(shù)： 694.0pk? 0.?op?spK?1rp即： 74.8()CFN同理：徑向切削分力公式 ： .975.328PpcPFafv?式中參數(shù)： .?pk? .1op?s?.rp即： 32.()P軸向切削分力公式 ： 0.5.436fpcPfvK?式中參數(shù)： .1pkK?o??sp?0.1rp即： 605.48()fFN?根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：：146543210KK?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表 可得： 6~ 12?01.301.56C???2.3P1.2.f?所以有： 98()KCWFN?76.3P150f?螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：6.2??.76zr?905???'29?其中： 3()m)(8N螺旋夾緊力： 04.W?該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 163圖 4.1 移動(dòng)壓板受力簡圖由表 得：原動(dòng)力計(jì)算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計(jì)算易得： K??由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一個(gè)平面和和 2 個(gè)定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。由[5]和[6]可得：151 定位誤差： 當(dāng)以任意邊接觸時(shí)minDWd??????當(dāng)短以固定邊接觸時(shí)2?式中 為定位孔與定位銷間的最小間隙min通過分析可得：0.5D??1dmin?因此：當(dāng)以任意邊接觸時(shí)0.63DW?2 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj???其中接觸變形位移值：mSNHBKRkZaZy 014.8.9][(1?????cos0.3j??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD.誤差總和： .960jwm???從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如下表：表 4.3 移動(dòng)壓板參數(shù)公稱直徑 L BHlb1dK6 45 20 8 19 6.6 7 M6 54.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，該工件不但可以采用夾緊經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)） 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。16此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。17總 結(jié)加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時(shí)，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。18參考文獻(xiàn)1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第 2 版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社3. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社11． 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社12． 《工程材料》 丁仁亮主編 機(jī)械工業(yè)出版社13． 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 ， 機(jī)械工業(yè)出版社14． 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社15.《現(xiàn)代機(jī)械制圖》 呂素霞 何文平主編 機(jī)械工業(yè)出版社19致 謝經(jīng)過了的很長時(shí)間，終于比較圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)。對所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。此時(shí)此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們設(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時(shí)也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。