CA6140車床撥叉[831008] 加工工藝及中間銑斷夾具設(shè)計(jì)[4雙]說明書資料

湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 摘 要 撥叉的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能和使用壽命。本次設(shè)計(jì)旨在提高 CA6140 車床撥叉的加工效率，由此我們首先對(duì)撥叉的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析，然后確定了一套合理的加工方案，加工方案要求簡(jiǎn)單，操作方便，并能保證零件的加工質(zhì)量。在制定加工工藝規(guī)程的順序如下： 1 分析零件； 2 選擇毛坯； 3 設(shè)計(jì)工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準(zhǔn)面等； 4 工序設(shè)計(jì)：包括選擇機(jī)床，確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，確定切削用量及計(jì)算基本工時(shí)等； 5 編制工藝文件。 此外，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量， 需設(shè)計(jì)專用夾具，本次設(shè)計(jì)選擇了第六道工序銑斷雙體的專用夾具設(shè)計(jì)，以滿足加工過程的需要。 關(guān)鍵詞 ： 撥叉 ； 工藝規(guī)程 ； 夾具設(shè)計(jì) Abstract Dials the fork processing quality directly will affect the machine the performance and the service life. This design is for the purpose of enhancing the CA6140 Lathe machine Dials the fork the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Dials the fork structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guarantee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows: 1 analysis the components； 2 choices semifinished materials； 3 designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on； 4 working procedures designs: Including chooses the engine bed, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the Semifinished materials size, the determination cutting specifications and the computation man-hour and so on； 5 establishments technological document. In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catarmaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the need. Key words: Dials the fork； technological process； jig desin。 目 錄 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 摘 要 1 前 言 4 1 零 件 的 分析 5 1 1 零 件 的 作用 5 1 2 零件的工藝分析 5 2 工 藝 規(guī) 程 的 設(shè)計(jì) 6 2 1 毛坯的制造形式 6 2 2 基 準(zhǔn) 面 的 選擇 6 2 2 1 粗基準(zhǔn)的選擇 6 2 2 2 精基準(zhǔn)的選擇 6 2 3 制 定 工 藝 路線 6 2 4 機(jī) 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確定 8 2 5 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工時(shí) 8 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 3 繪 制 零 件 圖 和 編 制 工 藝卡 26 3 1 繪 制 零 件圖 26 3. 2 編 制 工 藝 文件 26 4 夾具設(shè)計(jì) 28 4 1 問題的提出 28 4 2 夾具體設(shè)計(jì) 28 4 2 1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選擇 28 4 2 2 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計(jì)算 28 4 2 3 定位誤差分析 30 4 2 4 夾 具 設(shè) 計(jì) 及 操 作 的 簡(jiǎn) 要 說明 30 5 結(jié)論 32 6 致謝 33 7 參考文獻(xiàn) 34 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)校 完成了大學(xué)四年的全部課程，并在進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是完成工程師基本訓(xùn)練的一個(gè)必不可少的過程。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)課題，在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間認(rèn)真調(diào)查研究、搜索資料。 本次設(shè)計(jì)是提高 CA6140 車床上撥叉的加工效率，設(shè)計(jì)正確的加工工藝路線，以及某道工序的夾具。這次設(shè)計(jì)涉及到機(jī)床，機(jī)械加工工藝，工裝夾具等機(jī)制專業(yè) 的幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。是一次全面地，系統(tǒng)地檢查自己在大學(xué)期間對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的情況，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到理想的水平，通過獨(dú)立的查找資料，分析，計(jì)算完成方案設(shè)計(jì)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和編寫技術(shù)文件等，設(shè)計(jì)了這套比較完整的加工工藝路線，使自己對(duì)機(jī)制專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。 由于時(shí)間短促，經(jīng)驗(yàn)不足以及水平有限，本次設(shè)計(jì)難免許多不妥和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正，以便及時(shí)改正。 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 1.零件分析 1.1 零件的作用 題所給的是 CA6140 車床上的撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋作 用，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。零件上方的 20mm 的孔與操作機(jī)構(gòu)相連，下方的 50mm 的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，兩零件鑄造為一體，加工時(shí)分開。 1.2 零件的工藝分析 CA6140 車床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求，分述如下： 1.2.1 以 20mm 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 20mm 的孔，以及其上下表面，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)要鉆鉸的 8mm的錐孔，一個(gè) M6 的螺紋孔，和一個(gè)缺口。 1.2.2 以 50mm 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 50mm 的孔，以及其上、下端面； 這兩組表面有一定的位置要求； （ 1） 50mm 的孔的上、下表面與 20 的孔的垂直度誤差為 0.07mm。 （ 2） 20mm 的孔的上、下表面與 20 的孔的垂直度誤差為 0.05mm。 （ 3） 50mm、 20mm 的孔的上、下表面以及 50mm 的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為 3.2um。 （ 4） 20mm 的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為 1.6um，精度為 IT7。 2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮零件在機(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，故選擇鑄件毛坯。湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 圖一 毛坯圖 2.2 基準(zhǔn)面的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，而對(duì)若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)，根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)原則，現(xiàn)取20mm 的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)短 V 形塊支承兩個(gè) 20mm 孔的外輪廓作主要定位 面，以消除 3 個(gè)自由度，再用一個(gè)支承板支撐在 72mm 的上表面，以消除 3 個(gè)自由度。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，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。除此以外，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 一：退火 工序二：粗、精銑 20 mm、 50 mm 的下表面，保證其粗糙度為 3.2 um 工序三：以 20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑 20 mm 的孔的上表面，保證其粗糙度為 3.2 um,其上、下表面尺寸為 30mm， 工序四：以 20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 20 mm 的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為 1.6 um，垂直度誤差不超過 0.05mm 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 工序五：以 20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜 50 mm 的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為 3.2 um 工序六；以 20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗、 精銑 50 mm 的上表面，保證其與孔的垂直度誤差不超過 0.07mm，其上、下表面尺寸為 12mm 工序七：銑斷 工序八：以 20 mm 的孔為精基準(zhǔn)，鉆 8 mm 的錐孔的一半 4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序九：以 20mm 的孔為精基準(zhǔn)，鉆 5mm 的孔，攻 M6 的螺紋 工序十：以 20 mm 的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為 12.5um 工序十一：檢查 上面的工序可以是中批生產(chǎn)，但是其效率不高，并且工序四中的鉆孔方法在鉆孔是可能會(huì)偏離中心。經(jīng)綜合考慮，采 用下面的方案二。 工藝路線方案二： 工序一；退火 工序二：粗、精銑 20 mm、 50 mm 的下表面，保證其粗糙度為 3.2 um 工序三：以 20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑 20 mm、 50 mm 的孔的上表面，保證其粗糙度為 3.2 um， 20 mm 的上、下表面尺寸為 30mm， 50 mm 的上、下表面尺寸為 12mm 工序四：以 20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 2 0 mm 的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為 1.6 um，垂直度誤差不超過 0.05 mm 工序五：以 20 mm 的下表 面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜 50 mm 的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為 3.2 um 工序六：銑斷 工序七：以 20 mm 的孔為精基準(zhǔn)，鉆 8 mm 的錐孔的一半 4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序八：以 20 mm 的孔為精基準(zhǔn)，鉆 5 mm 的孔，攻 M6 的螺紋 工序九：以 20 mm 的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為 12.5 um 工序十：檢查 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “ CA6140 車床撥叉”零件的材料為 HT200 硬度為 190210HB，毛坯重量為 2.2Kg,生產(chǎn)類型為中批量， 鑄件毛坯。又由 （以下稱工藝手冊(cè)表 1.3-1 查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級(jí)，表 2.2-4 查得加工余量等級(jí)為 G 級(jí)，選取尺寸公差等級(jí)為 CT10。 根據(jù)以上資料及路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯如下： 1、延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（ 20mm、 50mm 端面） 查工藝手冊(cè)表 2.24取 20mm、 50mm 端面長(zhǎng)度余量為 2.5mm(均為雙邊加工 )。 銑削加工余量為： a)粗銑： 1.5mm b)精銑： 1mm 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 毛坯尺寸及公差為： （ 35 土 0.3） mm （ 17 土 0.25） mm 2、 內(nèi)孔（ 50mm 已鑄成孔）查工藝手冊(cè)表 2.22.5，取 50mm 已鑄成長(zhǎng)度余量為 3mm，即已鑄成孔 44mm。 鏜削加工余量為： a)粗鏜： 2mm b)半精鏜： 1mm 毛坯尺寸及公差為： （ 48 土 0.3） mm （ 0.500.2550） mm 3、 其他尺寸直接鑄造得到。 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 2.5.1 工序二：粗、精銑孔 20mm、 50mm 的下表面 （ 1） 加工條件 工件材料： HT200。 b=0.16GPa HBS=190210，鑄件 機(jī)床： XA5032 立式銑床 刀具； W18Cr4V 硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V 硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為 YG6，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱切削手冊(cè)表 3.1 查得銑削寬度 ae=60mm,深度 ap Pcc,故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z f)計(jì)算基本工時(shí) m fLtV 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表 3.26，可得 l+=12mm,所以 L=l+y+=32+12=44mm 故 mt=44/600=0.073min 2)粗銑 50mm 的下表面 a)銑削 50mm 的下表面與銑削 20mm 的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/z b)計(jì)算基本工時(shí) m fLtV 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表 3.26， 可得 l+=0 所以 L=l+y+=72mm 故 mt=72/600=0.12min 3)精銑孔 20mm 的下表面 a) 切削深度 因切削用量較小，故可以選擇 ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齒進(jìn)給量：由切削手冊(cè)表 3.30 可知機(jī)床的功為 7.5KW，查切削手冊(cè)表 3.5 可得f=0.50.7mm/r，由于是對(duì)稱銑，選較小量 f=0.7mm/r c)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表 3.7，后刀面最大磨損為 （ 1.01.5） mm 查切削手冊(cè)表 3.8, 壽命 T=180min d)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 3.27 中的公式： v o vcvm p rp v z v v ec d qvkT a x f y u a z 也可以由表 3.16 查得cv=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù) XA5032 銑床參數(shù)，選 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 n=475r/min vf =375mm/min , 則實(shí)際的切削速度為 1000occ dnv 所以cv= 3 .1 4 8 0 4 7 51000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量 fczvcvfnz 所以zvf= 375475 10=0.08mm/z e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表 3.24， Pcc=1.1KW,而機(jī)床所提供的功率 Pcm 為 1.7KW，所以Pcm Pcc,故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/min f)計(jì)算基本工時(shí) m fLtV 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表 3.26，可得 l+=80mm, 所以 L=l+y+=32+80=112mm 故 mt=112/375=0.3min 2)精銑 50mm 的下表面 a)銑削 50mm 的下表面與銑削 20mm 的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/m b)計(jì)算基本工時(shí) m fLtV 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表 3.26，可得 l+=80mm 所以 L=l+y+=72+80=152mm 故 m fLtV=152/375=0.405min 2.5.2 工序三：粗、精銑孔 20mm、 50mm 的上表面 本工序的切削用量及基本工時(shí)與工序一中的粗、精銑孔 20mm、 50mm 的下表面相同。 2.5.3 工序四：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 20mm 的孔 （一） 鉆 18mm 的孔 （ 1）加工條件 工藝要求：孔徑 d=18mm, 孔深 l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 機(jī)床 ： Z535 型立式鉆床 刀具 ：高速鋼麻花鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑 do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表 2.1 及表 2.2 選修磨橫刃， =28o o=10o 2=118o 21=70o b=3.5mm b=2mm l=4mm (2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量 f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b = 200HBS do=18mm 時(shí)， f=0.700.86mm/r 由于 L/d=30/18=1.673,故取修正系數(shù) K=1 所以 f=(0.700.86)x1=(0.700.86)mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.8， 當(dāng) b=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 f=1.6mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.9，當(dāng) b 210MPa,do 20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 11760N（ Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為 1.5mm/r。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 f=0.700.86mm/r，根據(jù) Z535鉆床說明書，選 f=0.80mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-16），又由切削手冊(cè)表 2.19 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng) f=0.80mm/r do=21mm 時(shí)，軸向力 Ff=7260N 軸向力的修正系數(shù)為 1.0，故 Ff=7260N 根據(jù) Z535 鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為 Fmax=15696N，由于 FfFmax,故f=0.80mm/r 可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表 2.12，當(dāng) do=18 mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為 （ 0.50.8） mm,壽命 T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表 2.15 可知 f=0.80mm/r 時(shí)，雙修磨橫刃的鉆頭， do=18 mm時(shí)， Vt=17m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表 2.31 可知 Ktv=1.0 Kmv =1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/min 1000oVn d 所以 n = 1000 14.43.14 18=255r/min 根據(jù) Z535 鉆床說明書 ,可考慮選擇 nc=275r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-15) 4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.21，當(dāng) f=0.8mm/r， do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表 2.23，當(dāng) b=(170213)MPa do=20mm f=0.9mm/r vc=17.4m/min時(shí) Pc=1.7KW 根據(jù) Z535 鉆床說明書 , PcPE 所以有 Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.80mm/r n=nc=275r/min vc=14.4m/min (3)計(jì)算基本工時(shí) mLtnf L=l+y+ 由切削手冊(cè)表 2.29 查得 y+=9mm 故 3 0 92 7 5 0 .8mt =0.18min （ 二 ） 擴(kuò) 19.8mm 的孔 （ 1）加工條件 工藝要求：孔徑 d=19.8mm, 孔深 l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機(jī)床 ： Z535 型立式鉆床 刀具 ：高速鋼擴(kuò)孔鉆頭 選擇高速鋼擴(kuò)孔鉆頭，其直徑 do=19.8mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表 2.5 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量 f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.10，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b 200HBS do=19.8mm時(shí)， f=(0.91.1)mm/r 由于 L/d=30/19.8=1.52 因擴(kuò)孔之后還須鉸孔 ，故取修正系數(shù) K=0.7 所以 f=(0.91.1)x0.7=(0.630.77)mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.8， 當(dāng) b=190MPa,do=19.8mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.75mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.9，當(dāng) b 210MPa,do 20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 11760N（ Z535 鉆床允許的軸向力為 15696N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為 1.5mm/r。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 f=（ 0.630.77） mm/r，根據(jù)Z535 鉆床說明書，選 f=0.64mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-16），又由切削手冊(cè)表 2.19 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng) f=0.64mm/r do=21mm 時(shí)，軸向力 Ff=6080N 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 軸向力的修正系數(shù) 為 1.0，故 Ff=6080N 根據(jù) Z535 鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為 Fmax=15696N，由于 FfFmax,故f=0.64mm/r 可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表 2.12，當(dāng) do=19.8 mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為 （ 0.60.9） mm,壽命 T=30min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表 2.30 中的公式： vvvzvocvxympcdvkT a f 可知 f=0.64mm/r 時(shí)， do=19.8 mm 時(shí)， Vt=27m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表 2.31 可知 Ktv=1.0 Kmv =1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min 1000oVn d n = 1000 233.14 19.8=370r/min 根據(jù) Z535 鉆床說明書 ,可考慮選擇 nc=375r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-15) 4）檢驗(yàn)機(jī)床 扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.21，當(dāng) f=0.8mm/r， do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表 2.23，當(dāng) b=(170213)MPa do=20mm f=0.75mm/r vc=20m/min時(shí) Pc=1.7KW 根據(jù) Z535 鉆床說明書 , PcPE 所以有 Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.64mm/r n=nc=375r/min vc=23m/min (3)計(jì)算基本工時(shí) mLtnf L=l+y+ 由切削手冊(cè)表 2.29 查得 y+=10mm 故 30 10375 0.8mt =0.13min (三 ) 粗鉸 19.94mm 的孔 （ 1）加工條件 工藝要求：孔徑 d=19.94mm, 孔深 l=30mm,通孔 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 機(jī)床 ： Z535 型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑 do=19.94mm,鉆頭幾何形 狀為：由切削手冊(cè)表 2.6 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量 f 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b 170HBS do=19.94mm 時(shí) ， f=(1.02.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應(yīng)該選最大的進(jìn)給量 即 f=2.0mm/r 2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表 2.12，當(dāng) do=20 mm 時(shí)，鉸 刀后刀面最大磨鈍量取為 （ 0.40.6） mm,壽命 T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表 2.30 中的公式 vvvzvocvxympcdvkT a f 可知， vc=7.7m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表 2.31 可知 Ktv=1.0 Kmv =1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min 1000oVn d 所以 n = 1000 6.553.14 19.94=105r/min 根據(jù) Z535 鉆床說明書 ,可考慮選擇 nc=140r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-15) 4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.21， 當(dāng) f=2.0mm/r， do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表 2.23，當(dāng) b=(170213)MPa do=20mm f=2.0mm/r vc=10m/min 時(shí) Pc=1.7KW 根據(jù) Z535 鉆床說明書 , PcPE 所以有 Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。 即 f=2.0mm/r n=nc=140r/min vc=6.55m/min (3)計(jì)算基本工時(shí) mLtnf 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 L=l+y+ 由 切削手冊(cè)表 2.29 查得 y+=10mm 故 30 10140 2.0mt =0.14min (四 ) 精鉸 20mm 的孔 （ 1）加工條件 工藝要求：孔徑 d=19.94mm, 孔深 l=30mm,通孔，精度等級(jí)為 IT7 機(jī)床 ： Z535 型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑 do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表 2.6 ro=0 ao=7o a1=18o （ 2）切削用量 1) 決定進(jìn)給量 f 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b 170HBS do=20mm,加工精度要求為 H7 精度時(shí)，f=(1.02.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應(yīng)該選中等的進(jìn)給量 即 f=1.5mm/r 2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表 2.12， 當(dāng) do=20 mm 時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為 （ 0.40.6） mm,壽命 T=60min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表 2.30 中的公式 vvvzvocvxympcdvkT a f 可知， vc=9.64m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表 2.31 可知 Ktv=1.0 Kmv =1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min 1000oVn d 所以 n = 1000 8.23.14 20=131r/min 根據(jù) Z535 鉆床說明書 ,可考慮選擇 nc=140r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-15) 4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.21，當(dāng) f=1.6m do=21 mm 時(shí) Mt=125.6Nm 扭矩的修正系數(shù)均為 1.0，故 Mc=125.6 Nm 又根據(jù)切削手冊(cè)表 2.23，當(dāng) b=(170213)MPa do=20mm f=1.5mm/r vc=10m/min 時(shí) Pc=1.5KW 根據(jù) Z535 鉆床說明書 , PcPE 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 所以有 Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。 即 f=1.5mm/r n=nc=140r/min vc=8.2m/min (3)計(jì)算基本工時(shí) mLtnf L=l+y+ 由切削手冊(cè)表 2.29 查得 y+=10mm 故 30 10140 1.5mt =0.19min 2.5.4 工序五：粗、精鏜 50 mm 的孔 （ 1） 粗鏜 48mm 孔 1）加工條件 工藝要求：孔徑 d=44mm 的孔加工成 d=48mm,通孔 機(jī)床 ： T616 鏜床 刀具： YG6 的硬質(zhì)合金刀 刀具為 YG6 的硬質(zhì)合金刀，且直徑為 20mm 的圓形鏜刀 （ 2）切削用量 a) 確定切削深度 ap ap= 48 442=2mm b) 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)切削手冊(cè)表 1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為 20mm, ap=2mm, 孔徑 d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度 l=100mm 時(shí) f=0.400.60mm/r 按 T616 機(jī)床進(jìn)給量（工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-21）選 f=0.58mm/r c) 確定切削速度 v 按 切削手冊(cè)表 1.27 和表 1.28 v vm xv yvpcvkT a f 其中： cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv =1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0 K= KTvx Kmv x Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8 所以 0 . 2 0 . 1 5 0 . 4 0158 0 . 86 0 2 0 . 5 8v =62.4m/min 1 0 0 0 6 2 .43 .1 4 4 8n =414r/min 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 又按 T616 機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選 n=370r/min d) 確定粗鏜 48mm 孔的基本時(shí)間 選鏜刀的主偏角 xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又 f=0.58mm/r n=370r/min i=1 1 2 3m l l l ltinf 所以 3 . 5 1 2 4 10 . 5 8 3 7 0mt =0.09min (2)半精鏜 50mm 的孔 1）加工條件 工藝要求：孔徑 d=48mm 的孔加工成 d=50mm,通孔 機(jī)床 ： T616 鏜床 刀具： YG6 的硬質(zhì)合金刀 刀具為 YG6 的硬質(zhì)合金刀，且直徑為 20mm 的圓形鏜刀 2）切削用量 e) 確定切削深度 ap ap= 50 482=1mm f) 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)切削手冊(cè)表 1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為 20mm, ap=2mm, 孔徑 d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度 l3,故取修正系數(shù) K=0.8 所以 f=(0.180.22)x0.8=(0.1440.176) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.8，當(dāng) b=190MPa,do=4.3mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 f=0.5mm/r 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.9，當(dāng) b 210MPa,do 10.2mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 8330N（ Z525 鉆床允許的軸向力為 8830N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為 1.63mm/r。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 f=(0.1440.176) mm/r，根據(jù)Z525 鉆床 說明書，選 f=0.17mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-16），又由切削手冊(cè)表 2.19 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng) f=0.17mm/r do=12mm 時(shí)，軸向力 Ff=1230N 軸向力的修正系數(shù)為 1.0，故 Ff=1230N 根據(jù) Z525 鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為 Fmax=8330N，由于 FfFmax,故f=0.17mm/r 可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表 2.12，當(dāng) do= 6 mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為 （ 0.50.8） mm,壽 命 T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表 2.15 可知 f=0.20mm/r 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭 ， do=4 mm 時(shí)， Vt=20m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表 2.31 可知 Ktv=1.0 Kmv =1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=20x1.0x1.0x1.0x0.85=17m/min 1000oVn d 所以 n = 1000 173.14 4=1354r/min 根據(jù) Z525 鉆床說明書 ,可考慮選擇 nc=1360r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-15) 4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.21，當(dāng) f=0.17mm/r， do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表 2.23，當(dāng) b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=17.4m/min時(shí) Pc=0.8KW 根據(jù) Z525 鉆床說明書 , PcPE 所以有 Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.17mm/r n=nc=1360r/min vc=17m/min (3)計(jì)算基本工時(shí) mLtnf L=l+y+ 由切削手冊(cè)表 2.29 查得 y+=2.5mm 故 3 2 2 .51 3 6 0 0 .1 7mt =0.15min 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 2.5.7 工序八：鉆 5mm 的孔，攻螺紋 M6 （ 1）加工條件 工藝 要求；孔徑 do=5mm ,孔深 l=6mm, 通孔 機(jī)床； Z525 立式鉆床 刀具： 高速鋼麻花鉆 選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為 do=5mm 鉆頭的幾何形狀為（由切削手冊(cè)表 2.7 可知 鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表 2.1 及表 2.2 選 =30o o=16o 2=118o 21=70o （ 2）切削用量 1) 決定進(jìn)給量 f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 b 200HBS do=5mm 時(shí)， f=0.270.33mm/r 由于 L/d=6/5=1.23,故取修正系數(shù) K=1 所以 f=(0.270.33)x1=(0.270.33) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.8，當(dāng) b=190MPa,do=5.4mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 f=0.6mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表 2.9，當(dāng) b 210MPa,do 10.2mm,機(jī)床 進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 8330N（ Z525 鉆床允許的軸向力為 8830N（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為 1.63mm/r。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為 f=(0.270.33) mm/r，根據(jù) Z525鉆床說明書，選 f=0.28mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-16），又由切削手冊(cè)表 2.19 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng) f=0.33mm/r do=12mm 時(shí)，軸向力 Ff=2110N 軸向力的修正系數(shù)為 1.0，故 Ff=2110N 根據(jù) Z525 鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為 Fmax=8330N，由于 FfFmax,故f=0.28mm/r 可以用。 2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表 2.12，當(dāng) do= 6 mm 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（ 0.50.8） mm,壽命 T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表 2.15 可知 f=0.30mm/r 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭， do=5 mm 時(shí)， Vt=16m/min 切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表 2.31 可知 Ktv=1.0 Kmv =1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=16x1.0x1.0x1.0x0.85=13.6m/min 1000oVn d 所以 n = 1000 13.63.14 5=866r/min 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 根據(jù) Z525 鉆床說明書 ,可考慮選擇 nc=960r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-15) 4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率 根據(jù)切削手冊(cè)表 2.21，當(dāng) f=0.33mm/r， do Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表 2.23，當(dāng) b=(170213)MPa do=10mm f=0.53mm/r vc=15.1m/min時(shí) Pc=1.0KW 根據(jù) Z525 鉆床說明書 , PcPE 所以有 Mc Mm PcPE 故選擇的切削用量可用。 即 f=0.28mm/r n=nc=960r/min vc=13.6m/min (3)計(jì)算基本工時(shí) mLtnf L=l+y+ 由切削手冊(cè)表 2.29 查得 y+=2.5mm 故 6 2 .59 6 0 0 .2 8mt =0.03min （ 2）攻 M6 的螺紋 由工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 6.2-14 可知 1 2 1 2moL l l L l ltif n f n 其中： l1=(13)p l2=(23)p 公式中的 no為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min） ； i 為使用絲錐的數(shù)量； n 為絲錐或工件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min）； d 為螺紋大徑； f 為工件每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 等于 工件螺紋的螺距 p 由上述條件及相關(guān)資料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/min no=680r/min i=1 所以 (1) 切削速度 1000odnv 所以 v = 3 .1 4 6 6 8 01000=10.7m/min (2) 基本工時(shí) 26 2 2 . 5 6 2 2 . 5 16 8 0 1 6 8 0 1mt =0.03min 2.5.8 工序九：銑缺口 （ 1）加工條件 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 工件尺寸：長(zhǎng)為 25mm, 寬為 10mm 機(jī)床： XA5032 立式銑床 刀具； W18Cr4V 硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V 硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為 YG6，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱切削手冊(cè)表 3.1 查得銑削寬度 ae=90mm,深度 ap=6mm,齒數(shù) Z=10 時(shí)，取刀具直徑 do=100mm。又由切削手冊(cè)表 3.2 選擇刀具的前角 ro=+5o；后角 ao=8o；副后角 ao=8o,刀齒斜角 s=-10o,主刃 Kr=60o,過渡刃 Kr=30o,副刃Kr=5o,過渡刃寬 b=1mm (2)切削用量 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇 ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進(jìn)給量：由切削手冊(cè)表 3.30 可知機(jī)床的功為 7.5KW，查切削手冊(cè)表 3.5 可得f=0.140.24mm/z,由于是對(duì)稱銑，選較小量 f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表 3.7，后刀面最大磨損為 （ 1.01.5） mm 查切削手冊(cè)表 3.8, 壽命 T=180min d)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表 3.27 中的公式 v o vcvm p rp v z v v ec d qvkT a x f y u a z 也可以由表 3.16 查得cv=77m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系數(shù)為： Kmv =Kmn =Kmv f=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=77x1.0x0.8=61.6m/min n= ntkn=245x1.0x0.8=196r/min vf=vft kvt=385x1.0x0.8=308mm/min 又根據(jù) XA5032 銑床參數(shù)，選 n=235r/min vf =375mm/s，則實(shí)際的切削速度為： 1000occ dnv 所以cv= 3 .1 4 1 0 0 2 3 51000=73.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為： fczvcvfnz 所以zvf= 375235 10=0.16mm/z e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表 3.24， 當(dāng) b=(174207)MPa ae=70mm ap=6mm 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 do=100mm Z=10 vfc=385mm/min 近似為 Pcc=4.6KW 根據(jù) XA5032 型立銑說明書（切削手冊(cè)表 3.30），機(jī)床主軸允許的功率為 Pcm=7.5x0.75=5.63KW 故 PccPcm 因此選擇的切削用量可以采用 即 ap=6mm vf=375mm/min n=235r/min vc=73.8m/min fz=0.14mm/z f)計(jì)算基本工時(shí) m fLtV 公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表 3.26， 可得 l+=0mm, 所以 L=l+y+=25mm 故 m fLtV=25/375=0.07min 3. 繪制零件圖和編制工藝文件 3.1 繪制零件圖 圖二 :零件圖 3.2 編制工藝文件 1 機(jī)械加工工藝過程的組成 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 工藝過程 改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸 、相對(duì)位置和性質(zhì)等 ,使其成為成品或半成品的過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。 機(jī)械加工工藝過程 用機(jī)械加工方法 ,改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量 ,使其成為零件的過程。 零件的機(jī)械加工工藝過程由許多工序組合而成 ,每個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步和走刀。 工序 一個(gè)或一組工人 ,在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 安裝 工件經(jīng)一次裝夾 (定位和夾緊 )后所完成的那一部分工序。 工位 為了完成一定的工序部分 ,一次裝夾工件后 ,工件與 夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起 ,相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。 工步 當(dāng)加工表面、加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。 2 工序的合理組合 確定加工方法以后 ,就要按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù) .確定工序數(shù)有兩種基本原則可供選擇 . 工序分散原則 工序多 ,工藝過程長(zhǎng) ,每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容很少 ,極端情況下每個(gè)工序只有一個(gè)工步 ,所使用的工藝設(shè)備與裝備比較簡(jiǎn)單 ,易于調(diào)整和掌握 ,有利于選用合理的切削用量 ,減少基本時(shí)間 ,設(shè)備數(shù)量多 ,生產(chǎn)面積大 . 工序集中原則 零件的各個(gè)表面的加工集中在少數(shù)幾個(gè)工序內(nèi)完成 ,每個(gè)工序的內(nèi)容和工步都較多 ,有利于采用高效的機(jī)床 ,生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作得到簡(jiǎn)化 ,生產(chǎn)面積和操作工人數(shù)量減少 ,工件裝夾次數(shù)減少 ,輔助時(shí)間縮短 ,加工表面間的位置精度易于保證 ,設(shè)備、工裝投資大 ,調(diào)整、維護(hù)復(fù)雜 ,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大 . 批量小時(shí)往往采用在通用機(jī)床上工序集中的原則 ,批量大時(shí)即可按工序分散原則組織流水線生產(chǎn) ,也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則組織生產(chǎn) . 將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入具有規(guī)定的格式的卡片中，使之成為生產(chǎn) 準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝規(guī)程文件。 “機(jī)械加工工藝過程卡”和“機(jī)械加工工序卡”附后所示 4. 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第 道工序 銑斷雙體，本夾具將用于 XA6132 臥式銑床，刀具為高速鋼細(xì)齒圓鋸片銑刀，對(duì)工件進(jìn)行加工 。 4.1 問題的提出 本夾具主要用于銑開雙體，并且銑開的表面與 20mm 的孔有一定的公差要求，又在加工本道工序時(shí)， 20mm 的孔 已經(jīng)進(jìn)行了加工，因此，在本道工序中主要考慮加工面與 20mm 孔之間的湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 要求，其次是考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2 夾具體設(shè)計(jì) 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 圖 三 定位原理圖 由零件圖可知：被銑開的那 50mm 的中心線與 20mm 孔的中心線之間的公差等級(jí)要求較高，且銑開時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為 50mm 孔的中心線。為了盡量的減小定位誤差，應(yīng)選 20mm 孔為主要的定位基準(zhǔn)，利用一個(gè)圓柱銷和一個(gè)菱形銷定位，消除三個(gè)自由度，再在底面用夾具體定位消除三個(gè)自由度。以便達(dá)到所需要求。 為了提高加工效率，現(xiàn)同時(shí)加工四個(gè)雙體，同時(shí)，為了夾具簡(jiǎn)單，操作方便，利用多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾 緊。 4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：高速鋼細(xì)齒圓鋸片銑刀 直徑 160od mm 齒數(shù) Z=50 又由切 削手冊(cè)表 3.28中的公式： F F FFx y uF p z enwoFC a f a ZFdq 其中： 30FC 1.0Fx 0.65Fy 0.83Fu 0Fw 0.83Fq 160od mm Z=50 4pa mm 12ea mm 0 . 0 2 5 /zf m m z 所以 F=63.5N 水平分力： 1 . 1 6 3 . 5 1 . 1 6 9 . 9HF F N 垂直分力； 0 . 3 0 . 3 6 3 . 5 1 9 . 1F V F N 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 又在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)1 2 3 4K K K K K 其中 K1 為基本安全系數(shù) 1.5 K2為加工 性質(zhì)系數(shù) 1.2 K3 刀具鈍化系數(shù) 1.2 K4 為切削特點(diǎn)系數(shù)（斷續(xù)切削） 1.2 所以 F =KFH=69.9x1.5x1.2x1.2x1.2=181.2N 為了克服水平方向的力，實(shí)際的夾緊力為 N（ f1+f2） = KFH 其中 f1 為螺母與螺桿間的摩擦系數(shù) f2 為工件與螺桿頭（或壓板）間的摩擦系數(shù) 又查得 f1 和 f2 為 1.6 則 12HKFN ff 所以 1 8 1 . 2 5660 . 1 6 0 . 1 6NN 又選擇的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的基本尺寸如下（根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第三版表 1-2-20、 1-2-21、 1-2-22、1-2-23 查得： r=0 12M mm 1p mm 5.675zr mm 136a 30 2 9 50 tg2 0.15 L=120mm Q=30N 則 可以提供的夾緊力為： 12()zQLw r tg r a 所以 w = 1 2 0 3 05 . 6 7 5 (1 3 6 9 5 0 )tg =3140N 又由機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第三版表 1-2-24 查得 當(dāng)螺紋的公稱直徑為 12mm 時(shí) ，螺栓許用的夾緊力為 5690N 由以上的數(shù)據(jù)可知：所選的螺旋機(jī)構(gòu)提供的夾緊力 大于所需的，且滿足螺栓的許用夾緊力，故本夾具可以安全工作。 4.2.3 定位誤差分析 1）定位元件尺寸及公差的確定 本夾具的定位元件為一圓柱銷和一菱形銷，其參數(shù)由（機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 5-3 及其表選 兩定位銷的尺寸及公差為： 00.03320 mm（ 定位銷的公差取湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 h8） 。 2）零件圖樣規(guī)定 20mm 的孔的中心線與 50mm 孔的中心線的長(zhǎng)度誤差為 0.2mm，20mm 孔中的定位銷與夾具體的垂直度誤差為 0.05 mm ，此項(xiàng)技術(shù)要求應(yīng)由定位銷寬配合中的側(cè)向間隙保證。已知 20mm 的寬為 0.021020 mm，定位銷為 00.03320 mm（定位銷的公差取h8） ，則 一個(gè)定位銷與一個(gè)孔的定位誤差為： m a x 0 . 0 2 1 ( 0 . 0 3 3 ) / 2 0 .