K399-離合器踏板下部加工工藝及銑φ40端面夾具設計【CAD高清圖紙和文檔打包】

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Z525 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ21mm 標準高速鋼麻花鉆， 磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ24.7mm 標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔 ——Φ25mm 標準高速鉸刀。 選擇各工序切削用量。 （1 ）確定鉆削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由于孔深f 0.47~.5/fmr?表 度比 ， ，故 。查0/3/21.6ld?0.9lfk?(.47~.5)921f?表 Z525 立式鉆床說明書，取 。43/mr 根據(jù)參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進給機構(gòu)允許'1./fr? 的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據(jù)表 28-9，允許的進給量 。max59FN “.8/fr? 由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。f'f“f 2）確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，由插入法得：vmP ，17/inv?表 4732FN?表 ，5.69NM?表 1.5kW表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk'17/in07.2(/in)mm???表 ''01./i16n rd?: 查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為：95/ir0295/in4/i110rv??? 由表 28-5， ，故.6MFTk473.6()FN51.9054.8m????? 3）校驗機床功率 切削功率 為P'/)Mnk表（.2(261.kWW 機床有效功率 ' 4.50.835E mPkP????? 故選擇的鉆削用量可用。即 9 ， ， ，019dm?0.43/fr195/minr?14/inv? 相應地 ， ，56FN.8T?.0PkW （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-31，f 。根據(jù) Z525 機床說明書，取 =0.57mm/r。f??::表 （ 0.78） /r0.7=49./r f 2）確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻[7]表 28-33，取 。修正系數(shù)：vn25/minv?表 ，.8mk?4.71.02(1.09)ppRavak?根 據(jù) 故 '5/i0/minv?表' '10)nd??表 （ .2/in(24.7)86/ir 查機床說明書，取 。實際切削速度為5/ir?301vdn???? 324.7/min10/i?? （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表 28-36， ，按該表注 4，進給量取f 1.3~26fm?表 小植。查 Z525 說明書，取 。1.6/r? 2）確定切削速度 及 由參考文獻[7]表 28-39，取 。由vn8./inv表 參考文獻[7]表 28-3，得修正系數(shù) ，0.8Mvk.9pavk524.7(/152)pRa?根 據(jù) 故 '8./min0.89.4/minv???表 ' '1()nd?表07.4/25)95/ir 查 Z525 說明書，取 ，實際鉸孔速度0/inr?301vdn???? 325/mi17.8/in??? （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔： ， ， ，090.4/fr95/mir14/inv? 擴孔： ， ， ，.7d?522.3 鉸孔： ， ， ，0251.6/f10/in?78/i 5) 切削工時，按《工藝手冊 》表 6.2-1。 10 t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2l t = = =1.28min6043.? 工序 2：鉆擴鉸 ?16mm 孔以及對其倒角 機床：立式鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、 切削深度 ：pa7.5m? 進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 28-10，取f (0.2~.8)/fmr? 由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則(0.2~.8)0.75/(0.165~.2)/f rmr?? 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 28-13，取 0./f 取切削速度 4/minV? 取 =24, =9 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 9-012489/min3.15rd???? 3，取 72/inr? 實際切削速度 ： V?0.72./i1n 被切削層長度 ：l48m? 刀具切入長度 ： 1 刀具切出長度 ： 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48l?l2l?0.f72n? 機動時間 ：jt1483.8mi.jfn???? 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為?120.38.76mijt??? （2） 、擴 孔? 切削深度 ：pa.5 進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 28-30，f(0.5~6).7(03~.42)/mr??? 11 參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取 (0.5~6).704/f mr??? 切削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取V 2inV 取 =25, =10.5 代入公式（2-1 ）得0d 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 9-n0116758/in3.42Vrd???? 3 取 72/minr? 實際切削速度 ： ?04/mi1n 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 28-42 被切削層長度 ：l48? 刀具切入長度 1m 刀具切出長度 ： 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48l?l2l?0.4f72n? 機動時間 ：1jt183.19mijf???? 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.9.3minjt??? 工序 6：鉆 2-?12.5 孔 鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》 第 2 卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆孔進給量為 0.20～0.35 。rm 則取 rmf30.? 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） in0kfaTdcvvyxpmzv? 查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8??myxzvvvv min 則 = =1.6 .250.1250.733?in 所以 = =72n6.4.ir 選取 mi120r? 12 所以實際切削速度為 =2.641024.3??vmin 確定切削時間（一個孔） =t s0.8?? 工序 8：鉆 K1/8 孔底孔，然后攻絲 K1/8 孔 機床：立式鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照《切削用量簡明手冊》表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度 ：pa3m? 進給量 ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2.4～38，取 。f rmf/3.0? 切削速度 ：參照《切削用量簡明手冊》表 2.4～41，取 。V 48Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./in31vrd???? 按照《切削用量簡明手冊》表 3.1～31，取 60? 所以實際切削速度 ：v5/0dnms??? 切削工時 被切削層長度 ：l42m 刀具切入長度 ：1 17(~)205.96rDlctgkctgm??????? 刀具切出長度 ： 取2l4l3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt60.25in.3jLfn???? 刀具：高速鋼機動絲錐 進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量f1.pm1./fmr? 切削速度 ：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表 2.4-105，取Vin/9.6/5.0s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ，由式（1.1）有：n ，取i/24.314.0 rd???? in/350r? 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ：取 min/50n? 13 實際切削速度 ，由式（1.2）有：V? smndV/109.610354.0????? 被切削層長度 ：lm25? 刀具切入長度 ：1f31)~(? 刀具切出長度 ：2l m? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ，由式（1.5）有：jt in08.35120502121 ???????fnlfltj 14 第 2 章 銑 φ40 端面夾具設計 2.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來銑 φ40 端面，要滿足對稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此 面時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn) 率和降低勞動強度。 2.2 定位基準的選擇 首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣水平放置，便于加工。那么要使其完全定 位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。一底面限制 的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自 由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個 自由度，屬于完全定位。 在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉(zhuǎn)，y 軸的旋轉(zhuǎn) 三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動，x 軸的移動，一個滑動 V 型塊限 制了 z 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個自由度全部被限制 根據(jù)上面敘述選擇方案。 15 2.3 切削力及夾緊分析計算 刀具：錯齒三面刃面銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 015??001??頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5?? ''30rK?40Dm6dm2.5L2Z.8/famzap.2 由參考文獻[5]5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 0.98.0.135pzFafBzn?? 有： 0.9.8.1.10.12054836.2()N?????? 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) 作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： FKW?? 安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻 [5]1～2～1 可知其公式參數(shù)：6~ 123456.,.0,1.,3KK?? 由此可得： 0.31.056??? 所以 8415()KWFN? 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKfN???21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?f F= +G G 為工件自重zP Nf4.321???? 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為 6.8 級 MPaB06??MPaBs4801??? 16 螺釘疲勞極限： MPaB192603.2.01 ????? 極限應力幅： kma7.51li???? 許用應力幅： ??aSa3.li? 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ??s??? [s]=2.5~4 取[s]=4 得 ??MPa120?? 滿足要求???8.24cHdF ???aNc153. 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊 力 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 2.4 誤差分析與計算 該夾具以一面兩 V 形塊定位，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。 gwj???? 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻[5]可得： ⑴ V 型塊定位誤差 ： 17 注：V 型塊夾角 α=90 °。 基準位移誤差： 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 ，因此對一批工件來說， 當直徑由最小 D－δD 變大到 D 時，工件中心（即定位基準）將在 V 型塊的對稱中心平面內(nèi)上下 偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量 （即基準位移誤差 Δ）從圖（a）1O21O2 中的幾何關(guān)系退出： ΔY= =1O2αSIn 基準不重合誤差： 從圖（b）中設計基準與定位基準不重合，假設定位基準 不動，當工件直徑由最小1 D－δD 變到最大 D 時，設計基準的變化量為 ，即基準不重合誤差 ΔB= 。2δD2δD 從圖(c)中可知，設計基準為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a′與定位基準 變到1O 的方向相反，故其定位誤差 ΔD 是 ΔY 與 ΔB 之差.2O ΔD= ΔY －ΔB= － =0.207δD=0.207×0.01=0.002072αδSIn 18 ΔD=0.00207＜ T 即滿足要求31 ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj???? 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNcl? 查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??? 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AD01. 誤差總和： 0.853jw???? 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.5 零、部件的設計與選用 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，兩個一般的使用。的布局盡可能遠的距離。 通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的 T 型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺的進給方 向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時，螺栓夾緊夾具可以降低負荷， 加強加工夾具牢固。 根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：×o 19 圖 2.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù) T 形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4： 表 5.4 定向鍵 夾具體槽形尺寸 B 2B 公 稱尺 寸 允 差 d 允 差 4 L H h D 1 公稱 尺寸 允 差 D 2h 14 ～ 0.012 ～0 .035 2 5 1 2 4 1 2 4 .5 18 +0 .019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示： 標 記四 周 倒 圓× 圖 2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5： 表 2.5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 ～0.006 0.25 20 2.6 夾具設計及操作的簡要說明 當夾具有制造誤差、工作過程出現(xiàn)磨損、以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊 的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換 V 型塊。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時 比較費時費力。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛 的應用。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺 旋夾緊機構(gòu)） 。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾 緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換 V 型塊。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取 21 總 結(jié) 課程設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們 不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計， 使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好 的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的 基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐 的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的 這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 22 致 謝 這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資 料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在 一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了 方向，最終我很順利的完成了課程設計。 課程設計是將大學所學的知識融合在一起，綜合運用所有的相關(guān)專業(yè)知識，是課本知識在實 際中的應用。通過這次課程設計，使我的專業(yè)知識在原有的基礎上得到更加的鞏固和提高，這離不 開老師和同學們的幫助。本設計分析是在老師的指導下完成的，在分析的過程中，尹長城老師給了 我很大的鼓勵，在設計分析中引導我去思考了更多的設計思路，增強了我的學習能力，與我們一起 討論問題，使我對分析有了更清晰明確的認識，使我受益非淺。 課程設計是我們的專長，這是我們走向社會化，專業(yè)化的工作中必不可少的過程中前實際訓 練綜合應用。 “千里之行始于足下” ，通過課程設計，讓我深深體會到永恒的那句詞的真正含義。 我認真地把今天的課程設計，學習踏踏實實地采取這一步驟是在社會穩(wěn)定的未來潮流的運行打下了 堅實的基礎。 說實話，課程設計是真的累了。但一開始清理自己的設計成果，仔細琢磨課程設計的思路， 成功的喜悅難得讓我疲憊頓消瞬間。雖然這是我第一次學會了如何完成，我的生活的小勝利，但它 讓我感覺更成熟了。 通過課程設計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細致。課程設計過程中，許多計算 有時不免令我感到有些心煩意亂；有時應為不小心計算出錯，只能毫不留情地重做。但一想起老師 平時多耐心的教導，想到今后自己應當承擔的社會責任，想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令 世人無比震驚的事故，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負責、一絲不茍的良好習慣。 經(jīng)歷了課程設計，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏，自己綜合運用所學專業(yè)知 識的能力是如此的不足，幾年來學習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真 的有點心急了。 由于畢業(yè)時間的倉促，很多本來應該弄懂弄透的地方都沒有時間去細細追究來源，比如網(wǎng)格 劃分的控制、坐標系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大學里學的只是一個大體上的方向， 離實際應用還有太遠的距離。但我相信方向才是最重要的，因為方向確定了，就會用最少的精力做 好事情，這對于我以后的工作至關(guān)重要。因為在實際生產(chǎn)生活中，要從事的工種是千差萬別的，只 有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出 一些貢獻。 這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老 師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度， 嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成， 他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同 23 時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科 學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以 誠摯的謝意和崇高的敬意。 24 參 考 文 獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽銑廠工人大學，機床夾具設 計手冊[M] ，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，117130。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，117175。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，117171。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］ 。北京出版社，117130。 [5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］ 。上?？茖W技術(shù)出版社， 2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］ ?；瘜W工業(yè)出版社， 2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社， 117175。 [8] [周永強，高等學校課程設計指導[M] ，北京：中國建材工業(yè)出版社，2555。 [17] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術(shù)出 版社，11787。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］ 。上?？茖W技術(shù)出版社，2555。 [11] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽銑廠工人大學。機床夾具設 計手冊［Ｍ］.上海科學技術(shù)出版社，11784。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社， 117171。 [17] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社， 2555：17-117。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M] ，上?？茖W技術(shù)出版社，2555。 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17