CA6140車床輸出軸工藝和鉆10-φ20孔夾具設(shè)計【版本3】

喜歡就充值下載吧。資料目錄下的全部文件，下載了全部有的哦 畢業(yè)設(shè)計說明書 機械制造裝備設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書題目 :輸出軸零件機械加工工藝過程及工藝裝備設(shè)計系 XXXXXXXXX 專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化 班級 XXXXX姓名 XXXX學(xué)號XX 指導(dǎo)教師XXXXX 完成日期 2012 年 02 月 21 日目錄機械加工技術(shù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書3摘要4前言51.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定71.1技術(shù)要求分析71.2零件的工藝分析72.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖82.1選擇毛坯82.2毛坯尺寸的確定83.選擇加工方法，制定加工藝路線93.1定位基準(zhǔn)的選擇93.2零件表面加工方法的選擇93.2.1加工階段的劃分93.2.2加工的基本原則93.3制定工藝路線104.工序設(shè)計124.1選擇機床 ,根據(jù)工序選擇機床124.2選用夾具124.3選用刀具124.4選擇量具134.5確定工序尺寸145.確定切削用量及基本工時175.1切削用量175.2基本時間235.3零件的數(shù)控編程256 夾具設(shè)計276.1 設(shè)計夾具的目的276.2 夾具的分類276.3 專用夾具的組成296.4 典型的定位元件296.5 夾具中的夾緊機構(gòu)316.6 夾具的發(fā)展趨勢326.7 本課題夾具設(shè)計346.7.1 問題的提出346.7.2 確定設(shè)計方案346.7.3 計算夾緊力并確定螺桿的直徑356.7.3對稱精度的分析35結(jié)論36致謝37參考文獻(xiàn)38XXXXXXXXXXXXX學(xué)院機械加工技術(shù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目: 輸出軸零件機械加工工藝過程及工藝裝備設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：1產(chǎn)品零件圖2產(chǎn)品毛坯圖3機械加工工藝過程卡片4機械加工工序卡片5畢業(yè)設(shè)計說明書班 級：設(shè) 計 者：指 導(dǎo) 教師：2012年 2 月 21 日摘要機械制造業(yè)的發(fā)展對世界經(jīng)濟起著非常重要的作用，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。本文論述的是輸出軸的加工工藝和夾具設(shè)計，著重于幾個重要表面的加工，具有一定的尺寸、形狀、位置要求，還有一些強度、表面粗糙度要求等，然而這些都會在文中得以體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：制造,輸出軸,加工工藝,夾具 前言機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，是國民經(jīng)濟各部門賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟的重要支柱，是生產(chǎn)力的重要組成部分。機械制造業(yè)不僅為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、科研和國防等部門提供各種生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表和工具，而且為制造業(yè)包括機械制造業(yè)本身提供機械制造裝備。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平標(biāo)志著一個國家或地區(qū)的科學(xué)技術(shù)水平、經(jīng)濟實力。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機械制造裝備的先進程度。機械制造裝備的核心是金屬切削機床，精密零件的加工，主要依賴切削加工來達(dá)到所需要的精度。金屬切削機床所擔(dān)負(fù)的工作量約占機器制造總工作量的40%60%，金屬切削機床的技術(shù)水平直接影響到機械制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。換言之，一個國家的機床工業(yè)水平在很大程度上代表著這個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。顯然，金屬切削機床在國民經(jīng)濟現(xiàn)代化建設(shè)中起著不可替代的作用?？v觀幾十年來的歷史，機械制造業(yè)從早期降低成本的競爭，經(jīng)過20世紀(jì)70年代、80年代發(fā)展到20世紀(jì)90年代乃至21世紀(jì)初的新的產(chǎn)品的競爭。目前，我國已加入世界貿(mào)易組織，經(jīng)濟全球化時代已經(jīng)到來，我國機械制造業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也面臨著新的形勢：知識技術(shù)產(chǎn)品的更新周期越來越短，產(chǎn)品的批量越來越小，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量的要求越來越高，環(huán)境保護意識和綠色制造的呼聲越來越強，因而以敏捷制造為代表的先進制造技術(shù)將是制造業(yè)快速響應(yīng)市場需要、不斷推出新產(chǎn)品、贏得競爭、求得生存和發(fā)展的主要手段。金屬切削機床中的組合機床，是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。它具有：生產(chǎn)率高；加工精度穩(wěn)定；研制周期短，便于設(shè)計、制造和使用維護，成本低；配置靈活等。正是由于這些特點的存在，決定了組合機床在當(dāng)今新形勢下仍能被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、軍工及自行車等輕工行業(yè)和機床、機車、工程機械等制造業(yè)中。畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生從學(xué)習(xí)向工作過度的綜合鍛煉，也是一次提高和再學(xué)習(xí)的機會。畢業(yè)設(shè)計從準(zhǔn)備到設(shè)計結(jié)束幾乎要花去一個學(xué)期的時間，最后要形成一整套的文檔資料。畢業(yè)設(shè)計也是對學(xué)生最后的綜合考核，因此，扎實認(rèn)真高質(zhì)量的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，具有重要意義！1. 通過畢業(yè)設(shè)計的準(zhǔn)備工作，進一步提高我們獨立調(diào)研能力以及專業(yè)業(yè)務(wù)素質(zhì)。并通過文獻(xiàn)查閱、現(xiàn)場收集資料等工作。鍛煉解決夾具工程技術(shù)的問題的能力。2. 能鞏固深化擴充我們的專業(yè)知識，并通過畢業(yè)設(shè)計中對涉及到的問題的分析研究，提出我們自己的見解和觀點。3. 通過畢業(yè)設(shè)計，樹立良好的工作思想和細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度，為一個未來的工程師奠定基礎(chǔ)！這次設(shè)計使我能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐經(jīng)驗知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1技術(shù)要求分析題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件，選用鑄件。1.2零件的工藝分析 從材料上分析，零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價格較便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達(dá)52HRC-45HRC.從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，其主要加工的面有55、60、65、75、176的外圓柱面，50、80、104的內(nèi)圓柱表面，10個20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在55的左端面、80內(nèi)孔圓柱面對75、60外圓軸線的跳動量為0.04mm, 20孔的軸線對80內(nèi)孔軸線的位置度為0.05mm,鍵槽對55外圓軸線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。2.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖2.1選擇毛坯 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。2.2毛坯尺寸的確定 毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計的，經(jīng)查機械加工工藝手冊金屬機械加工工藝人員手冊知精車-半精車-粗車各余量,從而可得毛坯余量,見表。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定，內(nèi)圓角半徑按5-13確定。結(jié)果為：外圓角半徑：；內(nèi)圓角半徑：。按表5-11，外模鍛斜度，內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖。圖1毛坯圖3.選擇加工方法，制定加工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇本零件為帶孔的管狀零件，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)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。工件在加工第一道或最初幾道工序時，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個是粗基準(zhǔn)，該零件選用55外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，176的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。3.2零件表面加工方法的選擇3.2.1加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時,往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個階段。粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工176、55、60、65、75外圓柱表面。半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如55、60、65、75外圓柱面，80、20孔等。精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。3.2.2加工的基本原則I.基面先行原則 該零件進行加工時，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因為左端面和55外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。II.先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。III.先面后孔對該零件應(yīng)該先加工圓柱表面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于輸出軸來講先加工75外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。IV工序劃分的確定工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗等。V.熱處理工序的安排熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140車床輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。3.3制定工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面，先粗后精，基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則，該零件加工可按下述工藝路線進行工序1粗車圓柱面176及端面。工序2 粗車圓柱面55、60、65和75和及臺階面。工序3 精車176外圓柱面及倒角。工序4 半精車圓柱面55、60、65和75和及臺階面。工序5 精車圓柱面55、60、65和75和及臺階面。工序6 倒角。工序7粗鏜內(nèi)孔50、80、104。工序8 精鏜內(nèi)孔50、80、104。工序9 鉆孔1020。工序10 擴孔1020。工序11 鉸孔1020。工序12銑鍵槽1610。工序13鉆斜孔28。工序15去毛刺。工序15終檢。4.工序設(shè)計4.1選擇機床 ,根據(jù)工序選擇機床（1）工序1、2、3、4和5是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車床，型號TYPE CA6140，中心距750mm 1000 mm 1500 mm，床身上下最大回轉(zhuǎn)直徑400 mm，馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑550 mm，橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑214mm，主軸孔徑52 mm，主軸內(nèi)錐孔MT6#，主軸速度級數(shù)16級，主軸速度范圍20-1800r.p.m，公制螺紋（30種）0.45-20 mm（30種），英制螺紋（30種）40-0.875t.p.i（30種），模數(shù)螺紋0.125-5mm，徑節(jié)螺紋160-4D.P，橫拖板行程239mm小刀架行程150mm，尾坐套孔錐度MT5#，套筒行程120mm，主電機功率4/5.5KW，外形尺寸235010201250mm 。（2）工序7、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，選用C616A型臥式車床。（3）工序12銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。（4）工序9、10和11是擴、鉆、鉸孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，故選用Z525。4.2選用夾具本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。4.3選用刀具由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面：刀具號為T0101，90可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為1，刀片型號為VCUM160408R-A4，刀具型號為PVJCR2525-16Q .半精車，精車外圓柱面：刀具號為T0202，75可轉(zhuǎn)位車刀，圓弧半徑為1，刀片型號為WNUM080304EL-A2，刀具型號為PCRC2020-16Q . 鉆頭：高速鋼刀具 刀具號為T0303，直徑為30;刀具號T0404，直徑為18 擴孔鉆：刀具號為T0505，直徑為19.8;鉸刀：刀具號為T0606，直徑為20 .內(nèi)孔車刀：刀具號為T0707，93內(nèi)孔車刀，圓弧半徑為1，刀片型號為TBUM080404R-04， 刀具型號為PSUBR3215-16Q .鏜刀刀具號為T0808，刀桿長度為200.BH1625 .粗銑鍵槽刀具號為T0909，精銑鍵槽刀具號為T1010綜上可做一刀具表如下：加工表面 刀具號 刀具名稱 刀具參數(shù) 刀片型號 刀具型號粗車外圓柱面 T0101 可轉(zhuǎn)位車90 r=1 VCUM160408R-A4 PVJCR2525-16Q半精，精車外圓柱面 T0202 可轉(zhuǎn)位車刀75 r=1 WNUM080304EL-A2 PCRC2020-16Q鉆30的孔 T0303 鉆頭 30 鉆18 T0404 鉆頭 18 擴19.8 T0505 擴孔鉆 19.8 鉸20 T0606 鉸刀 20 車內(nèi)孔 T0707 內(nèi)孔車刀93 r=1 BUM080404R-04 PSUBR3215-16Q鏜50的盲孔 T0808 鏜刀 200.BH1625 粗銑鍵槽 T0909 銑刀 15.4 精銑鍵槽 T1010 銑刀 164.4選擇量具本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考參考文獻(xiàn)4相關(guān)資料，選擇如下：讀數(shù)值0.02、測量范圍0150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01，測量范圍0150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01，測量范圍50125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01，測量范圍50125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01，測量范圍50125的內(nèi)徑百分表（表5-108）。4.5確定工序尺寸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)濟精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：表3外圓柱面176軸段加工余量計算Tab3 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車2IT106.3176粗車3IT1212.5179毛坯2181表4外圓柱面55軸段加工余量計算Tab4 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.655半精車1.5IT103.256粗車2.5IT126.357.5毛坯260表5-1 60軸段加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.660半精車1.5IT103.261粗車2.5IT126.362.5毛坯265表5-2 65軸段加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.665半精車1.5IT103.266粗車2.5IT126.367.5毛坯270表5-3 75軸段加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精車 1.0IT61.675半精車1.5IT103.276粗車2.5IT126.377.5毛坯280表5-4 104內(nèi)孔加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜 1.8IT73.2104粗鏜3.2IT106.3103.2毛坯299表5-5 80內(nèi)孔加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜 1.5IT73.280粗鏜2.5IT106.378.5毛坯276表5-6 50內(nèi)孔加工余量計算Tab5 工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度Ra/m精鏜 1.5IT73.250粗鏜2.5IT106.348.5毛坯246 表6 加工鍵槽工序名稱工序余量工序公差工序尺寸公差表面粗糙度精銑IT9161.6粗銑IT12123.25.確定切削用量及基本工時切削用量包括背吃刀量、進給量和切削速度。確定順序是確定、，再確定。5.1切削用量功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=110.5m/min，n=200r/min，f=0.66mm/r. 確定切削用量及功率的校核.加工外圓柱面176粗車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.81.2mm/r取f=0.81mm/rap=2.5mm查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=80 m/min 則n=1000Vc/ d =195.85r/min由CA6140說明書取n=125r/min故實際切削速度：Vc=n d/1000=2003.14187/1000=73.4m/min 校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.50.8173.4/60000=5.4Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r.加工外圓柱面55粗車：確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 結(jié)合CA6140說明書取f=0.71 mm/r ap=2.5mm查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min功率Pc=KcapVc0.71/60000=23052.570.340.66/601000=4.4Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.250.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取Vc=120m/min故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得n=660 r/min功率Pc=KcapVcf /60000=23050.3120/60000=1.24Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r精車：查機械制造工藝與機床夾具畢業(yè)設(shè)計表2-20知： Vc=150160 m/min取Vc=160m/min f=0.18mm/r ap=0.55mm則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得n=910 r/min功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18160/60000=0.6Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r.加工外圓柱面60粗車：d=70 確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r 取f=0.71 查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說明書取n=320r/min故實際切削速度Vc=n d/1000=3203.1470/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm校核功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8 Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r取f=0.45 ap=0.9mm再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=546.8r/min 圓整得n=550 r/min則Vc=n d/1000=5103.1462.9/1000 =100.7 m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.90.45100.7/60000=1.57Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊表9-16知： f=0.130.18mm/r 取f=0.15 mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=1000120/3.1461.1=625.5 r/min圓整得n=630 r/min 取ap=0.55mm故實際切削速度：Vc=n d/1000=6303.1461.1/1000=120.87m/min校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55120.870.15/60000=0.38Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r.加工外圓柱面65粗車：確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm 功率Pc=KcapVcf/60000=23052.570.340.71/60000=4.8Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r 半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得n=510 r/min取ap=0.9mm Vc=n d/1000=5103.1467.9/1000=108.7m/min功率Pc=KcapVcf/60000=23050.9108.70.45/60000=1.7Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r。 精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊表9-16知： f=0.130.18mm/r 取f=0.18mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=578.2 r/min圓整得n=580 r/min故實際切削速Vc=n d/1000=5803.1466.1/1000=120.38m/min ap=0.55mm。校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.550.18120.38/600001000=0.46Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r.加工外圓柱面75粗車： 確定進給量f：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編上海科學(xué)出版社表10-8知f=0.60.9mm/r取f=0.71mm/r。查金屬切削手冊知Vc=7090 m/min取Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由CA6140說明書取n=320r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=80.384m/min取ap=2.5mm校核功率：Pc=KcapVcf/60000=23052.580.3840.71/60000=5.5Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 80.384m/min，n=320r/min，f=0.71mm/r。半精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊P433 得知：f=0.40.5mm/r 取f=0.45mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.6672.17m/s 取Vc=1.8m/s則n=1000Vc/ d=1000108/3.1477.9=441.5r/min 圓整得n=450 r/min取ap=0.9mm Vc=n d/1000=4503.1477.9/1000=110m/min。校核功率Pc=KcapVcf/60000=23050.91100.45/60000=1.7Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r。 精車：查機械加工工藝設(shè)計手冊表9-16知： f=0.130.18mm/r 取f=0.15mm/r再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d =1000120/76.13.14=502.2 r/min圓整得n=500 r/min故實際切削速度： Vc=n d/1000=5003.1476.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校核功率Pc=KcapVcf /60000=23050.55119.480.15/60000=0.39 Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=119.48m/min，n=500r/min f=0.15mm/r.加工內(nèi)圓柱面80鉆孔：查簡明加工工藝手冊P294知：ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故n=1000Vc/ d=10000.3360/3.1430=210.2 r/min 圓整得n=210r/min故實際切削速度： Vc=n d/1000=2103.1430/1000=19.8m/min。校核功率Pc=KcapVcf /60000=23051530.6/601000=3.99Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r車孔：查簡明加工工藝手冊P297知 f=0.350.40mm/r，Vc=0.833 1.666m/s取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故n=1000Vc/ d=10000.8560/3.1474=219.5r/min由CA6140說明書取n=200r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=2003.1474/1000=46.5m/min取ap=3mm。校核功率Pc=KcapVcf /60000=2305346.50.35/60000=1.9Kw根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r 車孔：f=0.3mm/rap=1.5mmn=549r/minVc=n d/1000=3.1480/1000=138m/min。功率Pc=KcapVc0.001/60=23051.5138/601000=7.9Kw根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 138m/min，n=560r/min f=0.3mm/r鏜孔：查金屬機械加工工藝人員手冊增訂組編表10-13ap=3mm； S=0.300.50mm/r取 S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s則n=1000Vc/d=10000.6560/d=155r/min由CA6140說明書取n=160/min 故實際切削速度Vc=nd/1000=1603.1480/1000=40.2m/min根據(jù)機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8。功率Pc=KcapVcS/60000=2305340.20.4/60000=1.85Kw 機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r .加工通孔20 鉆孔：鉆19.8的底孔： 查簡明加工工藝手冊P296 得：f=0.330.38mm/r，取f=0.36 mm/r； Vc=0.96 1.13m/s， 取Vc =1m/s故n=1000Vc/ d=100060/3.1419.8=965.1r/min根據(jù)X51機床說明書得：n=945r/min故實際切削速度Vc=n d/1000=9453.1419.8/1000=58.75m/min ，又取ap=6 mm 。校核功率：Pc=KcapVcf/60000=2305660.30.36/60000=5.0Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 23.1m/min，n=409r/min， f=0.2mm/r 鉸孔：查簡明加工工藝手冊表11-20知：f=0.30.65mm/r，取f=0.3 mm/r ；Vc=0.833 0.383m/s ，取Vc =0.60 m/s ；故n=1000Vc/ d=10000.660/3.1420=573.25 r/min圓整得：n=580 r/min故實際切削速度Vc=n d/1000=5803.1420/1000=36.4 m/min，ap=0.1mm。 校核功率：Pc=KcapVcf /60000=23050.136.40.3/60000=0.04Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機床功率PnPc，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 36.4m/min，n=580r/min ,f=0.3mm/r .加工端面 粗車：查機械制造工藝與機床夾具畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)得： f=0.66mm/r，Vc=108m/min， n=1000Vc/d=190r/min由CA6140說明書取n=200r/min 故實際切削速度Vc=n d/1000=110.5m/min取ap=2mm。校核功率：Pm=KcapfVc/60000=230520.66110.5/60000=5.6Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為=0.8。機床功率Pm=KcapfVc/60000=23050.50.41120/60000=0.94Kw由于機床說明書查得Pc=7.5 Kw，效率為=0.8，機床功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=120 m/min，n=217.1r/min，f=0.41mm/r. .銑鍵槽 粗銑：fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r。功率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw由于機床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為=0.8。機床功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc= 89m/min，n=945r/min，縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100 mm/r 精銑： fz=0.10mm/rap=2mmVc=150m/minn=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=nfz=119.4mm/r。功率Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw由于機床說明書查得Pc=4.5 Kw，效率為=0.8，機床功率PcPm，所以機床功率足夠，實際取值為Vc=153.8m/min，n=1225r/min 縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r.5.2基本時間確定粗車外圓的基本時間t 根據(jù)機械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時間為：根據(jù)機械制造工藝學(xué)公式4-23車外圓基本時間為：式中：，則其余工步切削用量及基本工時計算從略5.3零件的程序編制粗加工 N00 G99 G40N10 G28 U0 W0N20 T0101N30 S600 M03N40 G00 Z5N50 G01 Z0 F0.2N60 X58N70 Z-79N80 X63N90 Z-120N100 X68N110 Z-127N120 X78N130 Z-197N140 X116N150 Z-214N160 X178N170 G00 Z5N180 X56N190 G01 Z-79N200 X61N210 Z-120N220 X66N230 Z-127N240 X76N250 Z-197N260 X114N270 X116 Z-214N280 G00 X77 Z-190N290 G01 X76 Z-197N300 X112N310 X116 Z-214N320 G00 X77 Z-190N330 G01 X76 Z-197N340 X110N350 X116 Z-214N360 G00 X77 Z-190N370 G01 X76 Z-197N380 X108N390 X116 Z-214N400 G00 X77 Z-197N410 G01 X76 Z-197N420 X105.5N430 X116 Z-197N440 X176N450 G00 Z30N460 M30精加工N00 G99 G40N10 G28 U0 W0N20 T0101 N30 S800 M03N40 G00 X0 Z50N50 G01 Z0 F0.2N60 X54N70 X55.4 Z-1N80 Z-79N90 X59N100 X60.4 Z-80N110 Z-120N120 X64N130 X65.4 Z-121N140 Z-127N150 X74N160 X75.4 Z-128N170 Z-197N180 X104.5N190 X116 Z-214N200 X175N210 X176 Z-215N220 G00 Z20N230 M30大端粗加工N00 G99 G40N10 G28 U0 W0N20 T0101N30 S400 M03N40 G00 X0 Z5N50 G01 Z0 F0.1N60 X179N70 Z-30N80 G00 X185 Z0N90 G01 X177N100 Z-30N110 G00 X180 Z20N120 M30大端精加工N00 G99 G40N10 G28 U0 W0N20 T0101N30 S400 M03N40 G00 X0 Z5N50 G01 Z0 F0.1N60 X176N70 Z-30N80 G00 X180 Z20N90 M306 夾具設(shè)計6.1 設(shè)計夾具的目的在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在機械制造中采用大量的夾具，機床夾具就是夾具中的一種。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因為用夾具裝夾工件時，工件相對機床（刀具）的位置由夾具來保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動生產(chǎn)率，因為采用夾具后，工件不需要劃線找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產(chǎn)率；擴大機床的使用范圍，因為使用專用夾具可以改變機床的用途、擴大機床的使用范圍，例如，在在車床或搖臂轉(zhuǎn)床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；改善勞動條件、保證生產(chǎn)安全，因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，降低對工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全。6.2 夾具的分類（1）通用夾具通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如， 車床上的三爪卡盤和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭；銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。它們有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機床附件供應(yīng)給用戶。（2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。（3）組合夾具組合夾具是在機床夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，由一整套預(yù)先制造好的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件，按照組合化的原理，針對工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時使用。組合夾具的應(yīng)用范圍十分廣泛。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場合，在批量生產(chǎn)中也可利用組合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。用組合夾具元件可以組裝成各類機床夾具。數(shù)控機床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動了組合夾具技術(shù)的進步，擴大了組合夾具的應(yīng)用范圍。組合夾具具有以下特點：組合夾具元件可供多次使用，但其一旦組裝成某個夾具后，該夾具結(jié)構(gòu)仍屬專用性，只能一次使用。當(dāng)變換加工對象時，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結(jié)構(gòu)，以滿足新工件的加工要求。和專用夾具不一樣，組合夾具的最終精度，是靠各組成元件的精度，直接組合來保證的，不允許進行任何補充加工，否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標(biāo)準(zhǔn)元件組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結(jié)合面接觸剛度，對加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時組裝，以應(yīng)生產(chǎn)之急。（4）拼裝夾具 拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具元件，直接按專用夾具的裝配方法（銷釘定位、螺栓緊固）裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設(shè)計與制造周期，而且當(dāng)產(chǎn)品改型時原來夾