CA6140車床撥叉[831006] 加工工藝及銑φ40端面夾具設(shè)計(jì)【20元一套課設(shè)含CAD高清圖紙和文檔】

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本次課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 這次課程設(shè)計(jì)是我在畢業(yè)前對(duì)之前學(xué)過的知識(shí)的一次綜合演練，我得到以下幾方面的鍛煉： 運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位，加緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題喝解決問題的能力。1、零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。1.2零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1小頭孔25mm，精度要求為IT7到IT8之間。2大頭半圓孔及其端面，圓孔的精度是在IT12 到IT13之間，端面的精度要求也是IT12 到IT13，并且兩端對(duì)小孔的中心線有一定的垂直度要求。3右端面距小孔中心線23mm 168槽，同樣槽也對(duì)小孔有一定的垂直度要求。440外圓斜面；5大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心顯得垂直度誤差為0.08m。由上面分析可知，工件的毛坯可以一起鑄造成對(duì)的形狀，這樣對(duì)于大孔的兩端面的位置度保證有一定的好處，由于加工原則是“先面后孔，先粗后精，先主后次，先基準(zhǔn)后其他”，可以粗加工撥叉底面，然后可以作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的精度精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求才采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，股采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。這對(duì)提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。2.2 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1） 粗基準(zhǔn)的選擇按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對(duì)本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)。2） 精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。對(duì)本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以25小頭孔為精基準(zhǔn)。3） 注意要求由于是先加工大孔的兩個(gè)面，在以此作為基準(zhǔn)加工孔，因此，在加工孔的時(shí)候要以此兩個(gè)面為基準(zhǔn)加工，所以對(duì)于定位有著嚴(yán)格的要求！2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(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)要求能達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,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。1工藝路線方案一 工序1：實(shí)效處理 工序2：粗銑55mm孔德兩端面 工序3：銑40mm外圓端面 工序4：鏜55mm孔 工序5：加工25mm小頭孔 工序6：切斷 工序7: 銑切斷面 工序8： 銑3040端面 工序9： 銑816槽工序 工序10：銑40mm外圓斜面 工序11：去毛刺 工序12： 終檢 工序13：清洗2工藝路線方案二 工序1：實(shí)效處理 工序2：粗銑55mm孔德兩端面 工序3：銑40mm外圓端面 工序4：鏜55mm孔 工序5：加工25mm小頭孔 工序6：中檢 工序7: 銑3040端面 工序8：銑816槽 工序9：切斷 工序10：銑切斷面 工序11：銑40mm外圓斜面 工序12：去毛刺 工序13：終檢 工序14：清洗3工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工55mm圓與兩端面，然后加工小孔并進(jìn)行中檢，為后續(xù)加工提供保證，并利用了兩個(gè)合鑄的優(yōu)勢(shì)，提高了工作效率；方案二是先加工55圓與兩端面，40mm外圓端面，然后切開，在分別加工，方便了后續(xù)工序的裝夾。綜合兩種方案最后可以將工序定為方案二。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定計(jì)算說明 主要結(jié)果1、零件材料HT200，硬度170220HBS，毛坯重量為2.4kg。生產(chǎn)類型為 材料HT200中批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 硬度170220H根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、 重量為2.4kg工序尺寸及毛坯尺寸如下：1） 75mm大圓外端面的加工余量及公差（|計(jì)算長(zhǎng)度為12-0.06 -0.18mm，） 計(jì)算長(zhǎng)度為考慮其加工精度及表面粗糙度，要求粗銑及半精銑即滿足要求。 12-0.06 -0.18mm 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表2.2-5，得成批和大量生產(chǎn)鑄造精度等級(jí)CT7MAF。 精度等級(jí)CT7MAF查表2.2-4，加工單邊余量數(shù)值為Z=2.0mm Z=2.0mm查表2.2-1，鑄件的公差數(shù)值為0.78mm 公差數(shù)值0.78mm2）查機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表8-33，半精銑切削余量單邊為 單邊為0.7mm0.7mm，銑削公差即零件公差0.12mm。 零件公差0.12mm3）粗銑余量，粗銑單邊余量為Z=1.3,銑削公差規(guī)定本工序的加工精 Z=1.3mm度為IT12，因此可以知道本工序的加工尺寸偏差是-0.08. 精度為IT12由于毛坯及以后各刀工序的加工都有加工誤差，因此所規(guī)定的加工余量只 尺寸偏差-0.18是名義上的加工余量，實(shí)際上的加工余量有最大和最小之分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為成批生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大，最小加工余量時(shí)，應(yīng)按時(shí)調(diào)整加工方法加工方式予以確定. 毛坯尺寸為160.78mm， 毛坯尺寸為 粗銑后尺寸13.40 -0.11mm 160.78mm 半精銑后尺寸12-0.06 -0.018mm 粗銑后尺寸 由于40mm圓柱的上端面公差未注所以只需粗銑就可以達(dá)到要求。 13.40 -0.11mm 半精銑后尺寸 12-0.06 -0.018mm 2、孔55+0.4 -0mm的精度要求介于IT12IT13之間表面粗糙度為ra3.2機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表5-3可得應(yīng)進(jìn)行粗膛半精膛。參照工藝手冊(cè)表2.2-4可Z=1.5由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)得半精鏜加工余量為2Z=1，粗鏜為2z=2。粗鏜精度等級(jí)為13級(jí)。 鑄孔：52mm 粗鏜：54 +0.46 0 mm 2Z=2 半精鏜：55+0.4 -0mm 2Z=13、孔25+0.023 -0 mm由幾何精度測(cè)量表1-1的精度要求介于IT7-IT8之間表面 粗糙度為Ra3.2 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表5-2可得應(yīng)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、粗鉸孔、 精鉸孔。參照工藝手冊(cè)表2.3-8 鉆孔：23mm 擴(kuò)孔：24.8mm 2Z=1.8 粗鉸：24.94mm 2Z=0.14 精鉸：25+0.023 0mm 2Z=0.064、銑右端面，由幾何精度測(cè)量表1-1精度要求介于IT12-IT13，表面粗糙度 a3.2機(jī)械制造基礎(chǔ)表5-2可得應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。參照工藝手冊(cè)表 2.2-1加工余量Z=2mm。由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表8-33半精銑余量單邊 為0.7mm，銑削公差為零件公差粗銑余量為Z=1.3mm，粗銑公差為IT13。偏差 為-0.33。 毛坯尺寸為25+ -0.39mm 粗銑后尺寸23.70 -0.33 mm 半精銑后尺寸23-0 -0.3 mm5、銑側(cè)面凹槽16+0.12 -0 mm表面粗糙度Ra3.2、Ra6.3機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)5-6可知 應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。由機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表8-32半精銑加工余量為 3mm，半邊加工余量為1.5，粗加工精度為IT13。 粗銑尺寸3mm 半精銑尺寸16+0.12 -0 mm6、切斷，選擇寬度為2mm的切斷銑刀，查機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表5-6，由 表面粗糙度Ra6.4還應(yīng)進(jìn)行半精銑7、40mm的外圓柱面Ra6.3公差未注，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)5-6，粗銑即可。半精鏜加工余量：2Z=1粗鏜：2Z=2鑄孔：52mm粗鏜：54 +0.46 0 mm半精鏜:55+0.4 -0mm鉆孔：23mm擴(kuò)孔：24.8mm 2Z=1.8粗鉸：24.94mm 2Z=0.14精鉸：25+0.023 0mm 2Z=0.06精銑余量0.7mm粗銑余量Z=1.3mm粗銑公差I(lǐng)T13偏差-0.33毛坯25+ -0.39mm粗銑后尺寸23.70 -0.33 mm半精銑加工余量:3mm 半邊加工余量為1.5 粗加工精度為IT13 粗細(xì)尺寸13mm半精銑16+0.12 -0 mm2.5確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1工序：時(shí)效處理在自然條件下，放置半年以上。2.52工序：粗銑75mm兩端面1、粗銑兩端面 保證尺寸13.4+0 -0.1mm，由工藝手冊(cè)表4.2-35選擇銑床X53T。1） 進(jìn)給量查金屬切削手冊(cè)表9-12粗銑沒齒進(jìn)給量fz為0.3mm/z。由金屬切削手冊(cè)表9-7此工序采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀直徑為dw=80mm，齒數(shù)z=10。2） 銑削速度查金屬切削手冊(cè)表9-12切削速度v=16m/min。主軸速度ns=63.7（r/min）先采用x53t立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書查工藝手冊(cè)表4.2-36，取nw=56r/min故實(shí)際切削速度為;V=14.4(m/min)當(dāng)Dw=56（r/min）工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fm應(yīng)為Fm=fzZnw=0.31056=168mm/min查機(jī)床說明書工藝手冊(cè)表4.2-37，fm=160mm/min 故選用160 mm/min切削工時(shí)，由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤不必銑整個(gè)工件。利用作圖法，可得出行程。查工藝手冊(cè)表9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： Tm=(75+5)2/160 =0.94min所以Tm=1min2.5.3工序III：半精銑75孔兩端面，保證尺寸12-0.06 -0.181、進(jìn)給量 、 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表15-54，取f=0.15mm/r2、切削速度 根據(jù)金屬切削手冊(cè)表9-14，確定v=20m/mm采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀刀具直徑dw=80mm，齒數(shù)z=10 則ns=100020/80=79.6（r/min） 查工藝手冊(cè)表4.2-36，取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度為 V= =8071/1000 =17.8m/min 當(dāng)nw=71r/min時(shí)，每分鐘進(jìn)給量fm=1.571=106.5mm/min 查工藝手冊(cè)表4.2-31取fm=110 mm/min 3、切削工時(shí)，半精銑，整個(gè)銑刀銑過整個(gè)平面。 利用作圖法可得出行程 Tm= =（75+80+6）2/110 =2.8min 所以：tm=2.8min2.5.4 工序IV:粗銑40上端面，保證尺寸801、進(jìn)給量 查金屬切削手冊(cè)表9-12，取f z=0.3mm2、切削速度 查金屬切削手冊(cè)表9-12，取v=16m/min 采用套式面銑刀，刀具直徑d w=63mm，齒數(shù)z=10查金屬切削手冊(cè)表9-7則n s=100016/63=80.1 r/min查工藝手冊(cè)表4.2-36取n w =71r/min 當(dāng)n w =71r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 fm=f z*z*n w =0.31071213mm/min查工藝手冊(cè)表4.2-37，取fm=225mm/min 3、切削工時(shí)，粗銑整個(gè)銑刀需過整個(gè)平面。 t m = (63233225 0.58min 所以：t m=0.58(min)2.5.5 工序 V：粗鏜，半精鏜55+0.4 0mm查工藝手冊(cè)表 4.2-19，選用機(jī)床T68 6.5Kw1、 粗鏜54mm,單邊余量為Z=0.5mm 一次鏜去全部余量ap=1mm查工藝手冊(cè)表4.2-20，進(jìn)給量f=0.28mm/r根據(jù)相關(guān)手冊(cè)確定機(jī)床切削速度v=30m/minn w = =10003055=174rmin 查工藝手冊(cè)表4.2-20，取n w=160rmin2、 切削工時(shí)L=12mm，l1=4mm，l2=3mmTm= = (12+4+3 ) (1740.28 =0.39min 所以tm=0.39min3、 半精鏜孔至55+0.4 0 mm，由于半精鏜和粗鏜公用一個(gè)鏜桿，故切削量及工時(shí)均與粗鏜相同。 所以：Ap=0.5mmF=0.28mmNw=160rminV=30mminT=0.39min256工序VI：鉆、擴(kuò)、鉸25+0.023 0mm1、鉆孔23mm選擇鉆床Z525，確定進(jìn)給量根據(jù)工藝手冊(cè)表4.2-16，取進(jìn)給量f=0.36mmr查金屬切削手冊(cè)表7-9，切削速度取v=29.5mmmin所以Ns= =100029.523 =408rmin根據(jù)機(jī)床說明書，查工藝手冊(cè)表4.2-15取nw=392rmin故實(shí)際切削速度為V=233921000=28.3mmin切削工時(shí)L=78mm，l1=9mm， l2=3mmTm= =78933920.36 =0.64min 2、擴(kuò)孔到24.8mm專用擴(kuò)孔鉆查工藝手冊(cè)表4.2-16進(jìn)給量f=0.62mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r/min切削速度v=7.6m/min機(jī)動(dòng)工時(shí)，L=78mm L1=6mm L2=3mmTm= =（78+6+3）/（97 0.62） =1.45min 所以tm=1.45min3、粗鉸孔至24.94mm查金屬切削手冊(cè)表7-40和工藝手冊(cè)表4.2-16確定進(jìn)給量F=0.62mm/r 機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=97 r/min切削速度為v=7.6m/min機(jī)動(dòng)工時(shí)L=78mm L1=3mm L2=3mmTm= =（78+3+3）/(97 62) =1.4min所以tm =1.4min4、 精鉸孔至25+0.023 0查工藝手冊(cè)表4.2-16確定進(jìn)給量f=0.81mm/r機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r /min切削速度v=7.6 m/min機(jī)動(dòng)工時(shí) L=78mm L1=3mm L2=3mm Tm= =（78+3+3）/(970.81) =1.1mm 所以tm=.1mm2.5.7工序XII：粗、半精銑右端面保證尺寸230 -0.3 mm1、 粗銑至230 -0.3 mm查工藝手冊(cè)表4.2-38，選擇機(jī)床X62查金屬切削手冊(cè)表9-14取v=16mm/min查金屬切削手冊(cè)9-7選取套式面銑刀銑刀直徑dw=63mm，齒數(shù)z=10則Ns= =100016/63 =80.1r/min 查工藝手冊(cè)表4.2-39 取nw=75r/min 故實(shí)際切削速度 V= =6375/1000 =14.8r/min 當(dāng)nw=75r/min時(shí)， 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 Fm=fzZnw=0.41075=300mm/min 查工藝手冊(cè)表4.2-40，取fm=300mm/min 切削工時(shí)，Tm= =（40+3+63+3）/300 =0.36min 所以tm=0.36min2、 半精銑、保證尺寸230 -0.3查機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-54，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.5mm/r查金屬切削手冊(cè)表9-14,9-7確定切削速度v=20m/min刀具直徑dw=63mm，z=10則Ns= =100020/63=101.1 r/min查工藝手冊(cè)表4.2-39取nw=95r/min故實(shí)際切削速度V= =9563/1000=18.8m/min選擇銑床X53T fz=0.3mm/zdw=80mmz=10切削速度V=16m/minns=63.7r/minX53T立式銑床V=14.1 m/minFm=168mm/minfm=160mm/minTm=1minf=0.15mm/rv=20m/mmdw=80mmz=10ns=79.6r/minnw=71r/min v=17.8m/minfm=106.5mm/min fm=110 mm/mintm=2.8minf z=0.3mmv=16m/mind w=63mmz=10n s=80.1 r/minfm=225mm/mint m=0.58(min)選用機(jī)床T68 6.5Kw單邊余量為Z=0.5mmf=0.28mm/rv=30m/minn w=174rmin取n w=160rmin所以tm=0.39minAp=0.5mmF=0.28mmNw=160rminV=30mminT=0.39min鉆床Z525f=0.36mmrv=29.5mmminNs=408rminV=28.3mminTm=0.64minf=0.62mm/rn=97r/minv=7.6m/mintm=1.45minF=0.62mm/rn=97 r/minv=7.6m/mintm =1.4minf=0.81mm/rn=97r /minv=7.6 m/mintm=1.1mm選擇機(jī)床X62v=16mm/min選取套式面銑刀dw=63mmz=10ns=80.1r/minnw=75r/minfm=300mm/minTm=0.36minf=1.5mm/rv=20m/mindw=63mmz=10ns=101.1 r/minnw=95r/minv=18.8m/min當(dāng)n w=95時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為Fm=f zZn w =1.595 =142.5mm/min查工藝手冊(cè)表4.2-40，取fm=150mm/min切削工時(shí)，Tm=（40+63+3+3）/150=0.72min所以tm=0.72min 2.5.8 工序VIII： 銑槽1、粗銑 由金屬切削手冊(cè)表9-7選擇X53T機(jī)床 故用三面刃銑刀，直徑dw=80mm，寬14mm，齒數(shù)z=14 查金屬切削手冊(cè)表9-12,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.3mm 切削速度v=16m/min 則Ns= =100016/80 =63.7r/min根據(jù)工藝手冊(cè)表4.2-36取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度為 V= =8071/1000 =17.8m/min 當(dāng)n=71r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量是 Fm=fzZnw 0.3.1471=298.2mm 查工藝手冊(cè)表4.2-37取fm=315mm/min 切削工時(shí)，Tm= =（40+80+6+3）/315 =0.41min所以tm=0.41min 2、半精銑 查金屬切削手冊(cè)表9-7 選用錯(cuò)齒三面銑刀，直徑dw=80mm，寬16mm，齒數(shù)z=14 查金屬切削手冊(cè)表9-12,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.2mm 切削速度v=20m/min則 Ns= =100020/80 =79.6r/min 根據(jù)工藝手冊(cè)表4.2-36取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度 V= =8071/1000 =17.8m/min 當(dāng)n=71r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量是 Fm=fzZnw =021471 198.8mm 查工藝手冊(cè)表4.2-37 取fm=220mm/min 切削工時(shí) Tm= =（40+80+60+3）/220 =0.57min 所以tm=0.57min2.5.9 工序IX：切斷 選用機(jī)床X62 選用細(xì)齒鋸片銑刀，直徑dw=100mm，寬度2mm，齒數(shù)z=40 查金屬切削手冊(cè)表9-13,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.02mm 切削速度v=20m/min 則Ns= =100020/100 =63.7r/min根據(jù)工藝手冊(cè)表4.2-39，取nw=60r/min故實(shí)際切削速度 V=10060/1000=18.8m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fm=fzZnw =0.024060 =48mm/min查工藝手冊(cè)表4.2-40 取fm=47.5mm/min切削工時(shí) Tm= =（75+10+10）/47.5 =2min 所以tm =2min 2.5.10 工序X：半精銑切斷面 選用機(jī)床X62 查金屬切削手冊(cè)表9-7，選用套式面銑刀，直徑dw=63mm， Z=10 查機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)表15-54Fm=142.5mm/minfm=150mm/mintm=0.72min選擇X53T機(jī)床dw=80mm寬14mm齒數(shù)z=14fz=0.3mmv=16m/minns=63.7r/minnw=71r/minv=17.8m/minfm=298.2mm取315mm/mintm=0.41min dw=80mm寬16mm齒數(shù)z=14fz=0.2mmv=20m/minns=79.6r/minnw=71r/minv=17.8m/minfm=220mm/mintm=0.57min選用機(jī)床X62dw=100mm寬度2mmz=40fz=0.02mmv=20m/minns=63.7r/minnw=60r/minv=18.8m/minfm=48mm/min取fm=47.5mm/mintm =2min選用機(jī)床X62dw=63mmZ=10 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fm=1.5mmr 查金屬切削手冊(cè)表9-14 切削速度v=20mmmin 則n s = =10002063 =101.1rmin 查工藝手冊(cè)表4.2-39 取nw=95rmin 故實(shí)際切削速度 V= =(63951000 =18.8mmin 當(dāng)nw=95時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為fm=1.5nw =1.595 =142.5mmmin 查工藝手冊(cè)表4.2-40取fm=150 mmmin切削工時(shí)，Tm=756333150=0.96所以tm=0.962.5.11 工序XI銑40mm圓柱外端面 選用機(jī)床X53T 選用粗齒錐柄立銑刀，直徑dw=40mm，齒數(shù)Z=4 查金屬切削手冊(cè)表9-12 每齒進(jìn)給量fz=0.3mm查金屬切削手冊(cè)表9-14切削速度v=20mmmin則Ns= =10002040 =159.2rmin 查工藝手冊(cè)表4.2-36 Ns= =401801000 =22.6mmin當(dāng)nw=180rmin時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為Fm=fznw =0.34180 =216mmmin查工藝手冊(cè)表4.2-37 取fm=220mmmin切削時(shí)，tm= =214036220 =0.32min 所以tm=0.32minfm=1.5mmrv=20mmminnw=95rmin取fm=150 mmmintm=0.96Ns=22.6mminfm=220mmmintm=0.32min3. 專用夾具設(shè)計(jì)3.1 機(jī)床夾具介紹夾具至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期，機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。夾具的現(xiàn)狀和生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求。夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛的運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝備等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，從而降低生產(chǎn)成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確的設(shè)計(jì)和合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少的重要手段?，F(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求：1.能迅速方便的裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。2.能裝夾一組相似性特征的工件。3.適用于精密加工的高精度機(jī)床。4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。5.采用液壓泵站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面。3.3 機(jī)床夾具的定位及夾緊3.3.1 概述在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置。機(jī)床夾具的概念：在機(jī)床加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位，定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱夾具。3.3.2 機(jī)床夾具的組成1.機(jī)床夾具的基本組成部分1）定位裝置該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。2）夾緊裝置該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過程中正確位置不變。3）夾具體夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個(gè)整體。2.機(jī)床夾具的其它特殊元件或裝置1）連接元件根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。如機(jī)床夾具所具有的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。2）對(duì)刀元件常用在普通銑床夾具中，用對(duì)刀塊調(diào)整銑刀加工前的位置。對(duì)刀時(shí)，銑刀不與對(duì)刀塊直接接觸，而用塞尺進(jìn)行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對(duì)刀塊工作表面。3）導(dǎo)向元件常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。4）其它元件或裝置根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器個(gè)平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計(jì)。3.3.3 機(jī)床夾具的分類根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具分為以下幾種：通用夾具，專用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。其中專用夾具是針對(duì)某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工時(shí)，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個(gè)工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計(jì)的，所以它的適用范圍較窄。此外，專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)。當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí)，往往因無法在使用而報(bào)廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對(duì)穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。3.3.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機(jī)械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個(gè)方面的作用：1.保證工件的加工精度由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確的確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，所以在機(jī)械加工中，可以保證工件各個(gè)表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個(gè)找正對(duì)刀所花費(fèi)的時(shí)間，因此可以縮短輔助時(shí)間。另外，采用夾具裝夾或產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。3.擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。4.改善勞動(dòng)條件和保證生產(chǎn)安全使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)。3.4 工件的裝夾方式工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種：1.直接找正法在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度，找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一半多用于單件小批量生產(chǎn)和精度要求特別高的場(chǎng)合。2.劃線找正法在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。3.用夾具裝夾即通過夾具上的定位元件使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。此法由于使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。上述裝夾工件的方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)：工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)與家具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。由于夾具預(yù)先在機(jī)床上以調(diào)整好位置（也有在加工過程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過夾具相對(duì)于機(jī)床也就有了正確的位置。通過夾具上的對(duì)刀裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。3.5基準(zhǔn)及其分類及其零件是由若干個(gè)表面加工組成的。這些表面之間的相對(duì)位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面間的位置尺寸精度和相對(duì)位置精度。研究零件表面的相對(duì)位置關(guān)系，是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就無法確定表面的位置。基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2.工藝基準(zhǔn)零件在加工過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。1)裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。2)測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸位置的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。3)工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。4)定位基準(zhǔn)工件定位時(shí)所才采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。需要說明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對(duì)稱面等。它們是有具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。3.6工件的定位工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位，夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對(duì)于刀具和整個(gè)工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置，顯然，工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。六點(diǎn)定位原則定位，就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具上的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則”。3.7 工件的夾緊3.8夾具的設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)床專用夾具的基本要求可總括為以下幾個(gè)方面：穩(wěn)定的保證工件的加工精度1)提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件3)應(yīng)能夠降低工件的制造成本4)適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本1.定位基準(zhǔn)的選擇本夾具用于在立式銑床上加工40外圓端面，工件以底面為定位基準(zhǔn)，用支承板和支承釘定位。為了縮短輔助時(shí)間，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。2.切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：套式面銑刀 1)切削力2)本步加工可按銑削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠地卡緊查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表17-6，得銑削切削力計(jì)算公式：軸向力Fi=CfdMf 0fyMkF式中F切削力f進(jìn)給量，3mmd銑刀直徑，40mmkF修正系數(shù)，由工藝師手冊(cè)表17-17可知kF=()0.6故經(jīng)計(jì)算可知：kF=1.16所以：Fi=CfdMf 0fyMkF=420231.00.360.81.0=491.8N夾緊力查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表17-20，查得銑削平面時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：3.卡緊力為F=983.6N4.取系數(shù)S1=1.5 S2=S3=S4=1.15.則實(shí)際卡緊力為F，=S1*S2*S3*S4*F=1963.75N6.使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠地卡緊力。7.定位誤差的分析本夾具以大孔的端面為定位基準(zhǔn)，用支撐板和支承釘定位，所以底面和側(cè)面要有一定的輔助支撐。4. 課程設(shè)計(jì)小結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì)，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西，本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)課后進(jìn)行的 這是我們即將離開學(xué)校走上工作崗位之前對(duì)所學(xué)各科進(jìn)行的一次全面的、深入的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，是我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫磺耙淮螛O好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，因此它在即將結(jié)束的四年大學(xué)生活中占有極重要的地位。 對(duì)我而言，通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己在大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次良好的回顧，并在此基礎(chǔ)上有所提高，對(duì)自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，無論是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件加工工藝還是cad畫圖能力都得到了大大的鞏固和提高，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神。 由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處懇請(qǐng)老師指點(diǎn)，在此不勝感激。5.參考文獻(xiàn)1孫麗媛主編.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：冶金工業(yè)出版社，20022楊叔子主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20013李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19944孫本緒、熊萬武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國防工業(yè)出版社，19995機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社6趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20007劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20008田春霞主編.數(shù)控加工工藝. 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