支撐軸零件加工工藝規(guī)程及削邊加工夾具設計-機電學院畢業(yè)設計

1、支撐軸零件加工工藝規(guī)程及削邊加工夾具設計摘 要 通過對零件的整個生產過程的研究，能提高實際工作能力，并能將所學的知識運用到實際工作當中，同時還可以培養(yǎng)學習利用軟件輔助設計的能力。分析聯(lián)鎖汽缸支撐軸的工藝性，確定毛坯和各表面的加工方法，擬定零件的機械加工工藝路線，選擇各加工工序的合理的切削用量，計算各工序的時間定額，確定削邊加工的定位和夾緊方案，選擇設計定位元件、夾緊裝置夾具體以及其他元件，計算定位誤差和對刀誤差、夾緊力以及對相關零件的剛度進行校核，對夾具各零件進行三維造型和裝配，實現(xiàn)夾具裝配工作過程的仿真。 通過改變夾具的設計方案是能提高生產力的，此方法的應用，及提高了零件的生產力，有保證了零

2、件的加工質量，是成本進一步縮小、更具有經(jīng)濟性。關鍵詞：工藝；夾具；定位；誤差 TheDesignofProcessingPlanningandFixtureDesignforCuttingEdgeofInterlockCylinderSupportShaftAbstractThroughtheentireproductionprocessonthepartofthestudy,toimprovethepracticalabilitytowork,andcanapplytheknowledgelearnedinpracticalwork,butalsocanlearntousetrainings

3、oftware-aideddesigncapabilities.Interlockingofthecylindersupportshafttotheprocessofdeterminingtherespectivesurfacesoftheblankandtheprocessingmethodtodrawthepartmachiningprocessroute,selecteachprocessingstepofcuttingareasonableamountoftimetocalculateeachstepfixed,processedtodeterminethepositioningofc

4、uttingedgeandclampingscheme,selectadesignpositioningelement,theclampingdevicespecificfolder,andothercomponents,andtheknifepositioningerrorcalculationerror,theclampingforceandthestiffnessoftherelevantpartsbecheckedonthefixtureforthree-dimensionalmodelingofpartsandassemblies,achievefixtureassemblyandw

5、orkprocessesinthesimulation.Bychangingthefixturedesignsolutionistoincreasetheproductivity,theapplicationofthismethod,andtoimprovetheproductivityofparts,aguaranteedqualityofmachining,thecostscanbefurtherreduced,moreeconomical. Keywords:Technology,Fixture,Positioning,error 目錄 引 言6第1章緒論71.1 本設計的意義71.2研

6、究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢71.3本設計的主要內容7第2章分析零件工藝性和毛坯的確定82.1零件的工藝分析82.2確定生產類型92.3確定毛坯的制造形式9第3章工藝規(guī)程設計113.1基準的選擇113.2表面加工余量和加工方法的確定11表3-1加工余量及粗糙度表113.3工序的劃分123.4工序順序的安排123.5制定工藝路線12第4章切削用量、時間定額的計算134.1加工設備與工藝裝備的選擇134.2切削用量及基本時間的確定14第5章專用夾具設計215.1夾具的概述215.2問題的提出215.3定位方式和加緊方式215.4夾具結構225.5加工誤差分析255.6切削力和夾緊力的計算255.7夾具設計及操

7、作的簡要說明25結論與展望25致謝27參考文獻28附錄28附錄A附加圖、表29附錄B外文文獻及其翻譯30附錄C主要參考文獻的題錄及摘要43插圖清單圖2-1 零件圖8圖2-2 毛坯圖10圖5-1 底板22圖5-2 分度定位轉盤22圖5-3 擋板23圖5-4 二維裝配圖23圖5-5 三維裝配圖24圖5-6 三維爆炸圖24表格清單表2-1鍛件尺寸表（mn）9表3-1加工余量及粗糙度表11表4-1CA6140主要參數(shù)13表4-2FX6045主要參數(shù)13表4-3M1320E主要參數(shù)13表4-4X5032主要參數(shù)13引言機床制造業(yè)既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿

8、易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數(shù)控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關鍵。隨著制造業(yè)對數(shù)控機床的大量需求以及計算機技術和現(xiàn)代設計技術的飛速進步，數(shù)控機床的應用范圍還在不斷擴大，并且不斷發(fā)展以更適應生產加工的需要。這就要求了加工工藝規(guī)程設計的進一步的發(fā)展，因此加工工藝的規(guī)程設計就開始更加普片，應用范圍也更加的廣泛，技術也更加的成熟。但是我國在這方面的發(fā)展依然存在不足，存在一些問題，很多技術需要引進。所以，在這方面我國依然需要不斷地學習與發(fā)展。制造業(yè)是國民經(jīng)濟各部門科學技術進步的基礎，而機械加工工藝直接制約著機械制造業(yè)的發(fā)展。機器制造工藝及其組織形式的發(fā)展趨勢，在很大程度上取決于

9、及其結構的發(fā)展方向及其技術應用特性。機器制造業(yè)的科學技術進步又將反映過來促進建立在計算機化和生產綜合自動化基礎上的、資源消耗少的新工藝的開發(fā)和應用。隨著科學技術的進步，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質量、高效率和低消耗率方向發(fā)展?，F(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。通用可調夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構，發(fā)展可調夾具結構，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。第1章緒論1.1 本設計的意義本課題為設計型課題，通過本課題的學習，根據(jù)

10、所給的圖紙和生產綱領，學會編制聯(lián)鎖汽缸支撐軸的加工工藝和設計削邊加工的夾具，填寫工藝文件，繪制夾具裝配圖和非標準件的零件圖，并對夾具進行三維造型，實現(xiàn)裝配過程和工件加工過程的仿真。通過做本課題的學習，能提高實際工作能力，并能將所學的知識運用到實際工作當中，同時還可以了解軟件輔助設計的知識。1.2研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢聯(lián)鎖氣缸支撐軸是一種軸類零件，其主要要求是在銑床上完成銑鍵槽和削邊加工，要求削邊的位置不但是尺寸精度要求比較高，而且形位精度要求也比較高，此時又要保證工作效率，所以這個問題是比較麻煩的。在這種情況下就需要對該零件進行研究，通過對夾具的改造和設計，最終解決這個問題。機械加工工藝規(guī)程是各項

11、生產準備工作的技術依據(jù)。在產品投入大批量生產以前，需要做大量的生產準備和技術準備工作，例如：廠房的改造或規(guī)劃建設；設備的改造或新設備的購置和定做；關鍵技術的分析與研究；工裝的設計制造或選購等。這些工作都必須根據(jù)機械加工工藝規(guī)程來展開。技術的儲備和交流。工藝規(guī)程體現(xiàn)了一個企業(yè)的工藝技術水平，它是一個企業(yè)技術得以不斷發(fā)展的基石，也是技術得以推廣、交流的技術文件，所有的機械加工工藝規(guī)程幾乎都要經(jīng)過不斷的修改和補充才能不斷吸收先進經(jīng)驗，以適應技術的發(fā)展。在機械加工中，在機床上用來確定工件位置并將其壓緊夾牢的工藝裝備稱為機床夾具。不僅單件小批量生產中需要它，成批大量生產更不可缺少。機床夾具是機床和工件之

12、間的連接裝置，能使工件相對于機床和刀具獲得正確位置，以保證零件和產品的質量，并提高生產率。機床夾具的性能好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，因此機床夾具設計是工藝設計及夾具設計中一項重要的工作，也是加工過程中最活躍的因素之一。1.3本設計的主要內容 本零件主要利用車床、磨床、銑床等進行加工，（1） 工藝規(guī)程設計，查閱相關資料，分析聯(lián)鎖汽缸支撐軸的工藝性，確定毛坯和各表面的加工方法，擬定零件的機械加工工藝路線，選擇各加工工序的合理的切削用量，計算各工序的時間定額，并填寫零件的加工工藝過程卡片和工序卡片；（2） 夾具設計，確定削邊加工的定位和夾緊方案，選擇設計定位元件、夾緊裝置夾具體以及其他元件

13、，計算定位誤差和對刀誤差、夾緊力以及對相關零件的剛度進行校核，并繪制夾具裝配圖和所有非標準零件的零件圖。（3）仿真夾具的裝配和工作過程，對夾具各零件進行三維造型和裝配，實現(xiàn)夾具裝配和工作過程的仿真。第2章分析零件工藝性和毛坯的確定 結構工藝性是指產品的結構是否滿足優(yōu)質、高產、低本制造的一種性質。零件結構工藝性的優(yōu)、劣不是一成不變的，在不同的要求和生產條件下是可以變化的。在保證使用要求的前提下，為了優(yōu)化產品的質量、提高生產率、降低材料消耗及生產成本等，在進行產品和零件設計時，一定要保證合理的工藝性。2.1零件的工藝分析零件的的二維圖如圖2-1所示。圖 2-1 零件圖零件的材料為45#鋼，所有技術

14、要求如下：1、 28+0.018 +0.002圓柱面的公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra1.6um；2、 36-0.02 -0.04圓柱面的公差等級為IT6，表面粗糙度為Ra3.2um，相對于28+0.018 +0.002圓柱面的同軸度為0.01um。3、 500 -0.1圓柱面的公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra3.2um；4、 45-0.03 -0.1平面的公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra3.2um，要求平行度為0.06um，垂直度為0.06um；5、 兩端面的公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra3.2；6、 8+0.06 +0.02的鍵槽的公差等級為IT9，鍵槽相對于軸線的對稱度為0

15、.08um；由以上分析可知，28+0.018 +0.002圓柱面和45-0.03 -0.1平面的要求精度最高，因此，采用先加工36-0.02 -0.04圓柱面，用它作為粗基準來加工28+0.018 +0.002圓柱面，然后使用專門的夾具來加工45-0.03 -0.1平面。2.2確定生產類型生產類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產專業(yè)化程度的分類。一般將其分為單件生產、成批生產和大量生產三種類型。此聯(lián)鎖汽缸支承軸材料為45#鋼，年產2000件，根據(jù)參考文獻1中的P3-21得，該零件的生產類型為成批生產。在成批生產中，各工作地點分批輪流制造幾種不同的產品，加工對象周期性重復。一批零件加工完

16、以后，調整加工設備和工藝裝備再加工另一批零件。所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。2.3確定毛坯的制造形式 毛坯的種類和質量對零件的加工質量、材料消耗、生產率、成本均有影響，而且還會影響零件的力學性能和使用性能。因此，選擇毛坯種類和制造方法時，必須首先滿足零件的力學性能和使用性能要求，同時希望毛坯和成品零件盡可能接近，以節(jié)約材料、降低成本。但這樣又會造成毛坯制造難度增加、成本提高、為合理解決這個矛盾，選擇毛坯時應重點考慮以下幾個問題：零件的生產綱領；零件的性能要求；毛坯的制造方法及其工藝特點；零件形狀與尺寸；現(xiàn)有生產條件。根據(jù)參考文

17、獻1P3-39確定毛坯的制造形式為鍛造，選擇模鍛鍛造類型；鍛造的公差等級為普通級；鍛件的形狀復雜系數(shù)S，取S為S2級； (2-1)鍛件質量：mf=0.49kg，毛坯質量：mn=1.132kg 帶入原式=0.433 由于0.433介于0.32和0.63之間，故改零件的形狀復雜系數(shù)S屬S2級；鍛件材質系數(shù)M,取M為M1（由于零件的最高含碳量小于0.65）；零件表面粗糙度Ra1.6um。從零件要達到的精度上考慮，鍛造比較能保證其最終的加工要求。鍛件的尺寸如表2-1所示：表2-1鍛件尺寸表（mn）加工表面單邊加工余量鍛件尺寸允許誤差28+0.018 +0.00223232+1.2 -0.436-0.0

18、2 -0.0424040+1.2 -0.4500 -0.125454+1.4 -0.4360 -0.123636+1.1 -0.5590 -0.126363+1.1 -0.515+0.1 021515+1.0 -0.4通過以上的計算可畫出此零件的鍛件毛坯圖如圖2-2圖2-2 毛坯圖第3章工藝規(guī)程設計3.1基準的選擇 基準的選擇是工藝規(guī)劃設計中的重要工作之一；定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準；粗基準即用毛坯表面作的定位基準；精基準即用已經(jīng)加工過的表面作的定位基準。3.1.1精基準的選擇1)“基準重合”原則；2) “基準統(tǒng)一”原則；3) “互為基準”原則；4) “自

19、基準”原則；5) 便于裝夾原則 根據(jù)該該零件的技術要求和裝配要求同時遵循基準重合和基準統(tǒng)一原則，選擇以28+0.018 +0.002的軸線為精基準。3.1.2粗基準的選擇 粗基準的選擇應保證非加工面與加工面的位置關系，保證各加工表面余量的合理分配。應遵循以下原則：1） 余量分配原則；2） 位置關系原則；3） 便于工件裝夾的原則；4） 粗基準一般不得重復使用的原則。本支撐軸零件以的50圓柱面作為粗基準。3.2表面加工余量和加工方法的確定3.2.1確定機械加工余量 根據(jù)參考文獻1中的表3.2-2、表3.2-5、表3.2-25、表3.2-24和表3.2-62得，零件的各工序加工余量，各工序尺寸和公差

20、，表面粗糙度等如表3-1所示表3-1加工余量及粗糙度表加工表面工序雙邊余量（mn）工序尺寸及公差（mn）表面粗糙度（um）粗半精精粗半精精粗半精精28+0.018 +0.00221.60.4300 -0.2128.40 -0.08428+0.018 +0.002Ra6.3Ra3.2Ra1.636-0.02 -0.0421.60.4380 -0.2536.40 -0.136-0.02 -0.04Ra6.3Ra3.2Ra1.6500 -0.122-520 -0.25500 -0.1-Ra6.3Ra3.2_45-0.03 -0.11.51-470 -0.1545-0.03 -0.1-Ra6.3Ra3

21、.2_8+0.06 +0.0210.70.3 70 -0.157.70 -0.18+0.06 +0.02Ra6.3Ra3.2Ra1.6端面1.20.8-Ra6.3Ra3.2_3.2.2零件表面加工方法的選擇 該零件的加工面有外圓、端面、平面、鍵槽等，使用的機床有車床、銑床、磨床等，根據(jù)參考文獻2中的表2-2-2可得 由考文獻1中的5.2-7可得，28+0.018 +0.002外圓柱面，公差等級為IT6級，表面粗糙度為Ra1.6um，需要粗車半精車磨削。 由考文獻1中的5.2-7可得，36-0.02 -0.04外圓柱面，公差等級為IT6級，表面粗糙度為Ra3.2um，需要粗車半精車磨削。 由考文

22、獻1中的5.2-7可得，500 -0.1外圓柱面，公差等級為IT10級，表面粗糙度為Ra3.2um，需要粗車半精車。 由考文獻1中的5.2-9可得，45-0.03 -0.1平面，公差等級為IT9級，表面粗糙度為Ra3.2um，需要粗銑精銑。 由考文獻1中的5.2-9可得，鍵槽、鍵寬、槽深的公差等級為IT9和IT11級，表面粗糙度均為Ra3.2um，需要粗銑精銑。 由考文獻1中的5.2-9可得，該零件的兩端的端面，該零件端面為回轉體端面，公差等級為IT9級表面粗糙度均為Ra3.2um，需要粗銑精銑。所以需要精車半精車。3.3工序的劃分 為了減少工件的裝夾次數(shù)，在一次裝夾中可以加工許多表面，有利于

23、保證各表面之間的相互位置精度，也可以減少機床的數(shù)量，相應地減少工人的數(shù)量和機床的占地面積，該零件加工采用工序集中原則。3.4工序順序的安排 工件各表面的加工順序，一般按照下述原則安排：先粗加工后精加工；先基準面加工后其它面加工；先主要表面加工后次要表面加工；先平面加工后孔加工。3.5制定工藝路線工藝過程，在生產過程中，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使之成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程。它包括：毛坯制造，零件加工，部件或產品裝配、檢驗和涂裝包裝等。其中，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、表面質量和性能等，使其成為零件的過程，稱為機械加工工藝過程。工藝過程的組成，機械

24、加工工藝過程由若干個按順序排列的工序組成，而工序又可依次細分為安裝、工位和走刀等幾個層次。 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，列出了連鎖氣缸支撐軸零件的工藝路線如下：工序10 鑄造工序20 時效處理工序30 以500 -0.1mm外圓柱面及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓28mm至300 -0.21mm及粗車外圓36mm至380 -0.25mm。工序40 以粗車后的28mm外圓柱及端面定位，粗車另一端面，粗車50mm外圓520 -0.25mm至。工序50 以粗車后的50mm外圓柱面及端面定位，半精車另一端面，半精車28mm的外圓柱面至28.40 -0.084mm,半精車36mm外圓柱面至

25、36.40 -0.1mm。工序60 以半精車后的28mm外圓柱及端面定位，半精車另一端面，半精車外圓50mm至520 -0.25mm。工序70 以半精車后的50mm外圓柱面及端面定位，磨削28mm的外圓柱面至28+0.018 +0.002mm，磨削36mm外圓柱面至36-0.02 -0.04mm及倒角。工序80 以精車后的36mm外圓柱面及端面定位，粗銑470 -0.15mm平面至45-0.03 -0.1mm。工序90 以精銑36mm外圓柱面及端面定位，粗銑鍵槽至70 -0.15mm。工序100 以精車后的36mm外圓柱面及端面定位，精銑45mm平面至45-0.03 -0.1mm。工序110

26、以精車后的36mm外圓柱面及端面定位，精銑鍵槽平面至8+0.06 +0.02mm。工序120 去毛刺。工序130 檢查。第4章切削用量、時間定額的計算4.1加工設備與工藝裝備的選擇4.1.1機床的選擇 根據(jù)不同的工序選擇不同的機床，工序30到工序60所用的機床為車床，根據(jù)工序步數(shù)和生產批量，選用臥式車床就能滿足要求，該零件外廓尺寸不大，精度要求適中，表面粗糙度要求較高，故選用CA6140型臥式車床即可滿足要求。如下表4-1CA6140的主要參數(shù)。表4-1CA6140主要參數(shù)回轉直徑（mm）主軸轉速（r/min）功率（kw）400正轉24級反轉12級7.5101400141580 根據(jù)參考文獻1

27、中的表2.1-1可得，工序80和工序100用的是銑床加工，根據(jù)加工精度和表面粗糙度，選用臥式升降臺銑床FX6045。如下表4-2FX6045主要參數(shù)。表4-2FX6045主要參數(shù)工作臺面積（寬長）工作臺T形槽（槽數(shù)-寬度*工作臺承載工件最大重量:工作臺行程（縱向/橫向/垂向）主軸轉速主軸中心線到工作臺面離5001800mm6-1863mm1500Kg1330/360/630mm18級35.5-1800r/min45-675mm 工序70的機床選擇為磨床，根據(jù)表面粗糙度、加工精度、加工批量等，選擇外圓磨床M1320E。如下表4-3M1320E主要參數(shù)。表4-3M1320E主要參數(shù)最大可磨直徑最小

28、可磨直徑最大可磨長度為砂輪規(guī)格（外徑寬度內徑）砂輪電動機功率200mm8mm500mm750mm40050203mm4kw工序90和工序110所用的機床為銑床，由于這兩道工序為銑鍵槽，根據(jù)加工要求可知，選擇的銑床為立式升降臺銑床X5032。如下表4-4X5032主要參數(shù)。表4-4X5032主要參數(shù)工作臺的工作面積（寬長）主軸轉速主軸轉速級數(shù)主軸電動機功率3201250mm301500r/min18級7.5kw4.1.2刀具的選擇 由GB5343.11985和GB5343.21985可得，在車床上加工的工序，一般都選用硬質合金車刀，加工鋼質零件采用YT類硬質合金車刀，該零件是鋼類零件，所以應采用

29、YT類硬質合金車刀，一般粗加工用YT5硬質合金車刀，半精加工用YT15硬質合金車刀，精加工用YT30硬質合金車刀，為提高生產率及經(jīng)濟性應選用可轉位車刀。 由參考文獻1中的表2.1-19得，選擇銑平面的銑刀為高速鋼、細齒的三面刃銑刀，鍵槽所用銑刀選用立式鍵槽銑刀。4.2切削用量及基本時間的確定 切削用量包括背吃刀量ap、進給量f、切削速度v。一般先確定背吃刀量和進給量再確定切削速度。4.2.1工序30的切削用量及基本時間的確定切削用量的確定，本工序為粗車端面、外圓柱面，因為加工材料為45#鋼、鍛件，所以機床為CA6140型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤。確定粗車外圓柱面36mm的切削用量，所

30、選刀具為YT5硬質合金可轉為車刀；由于CA6140車床的中心高為200mm，故選刀桿尺寸BH=1625mm，刀片厚度為4.5mm，選擇車刀幾何形狀為卷銷槽倒棱型；前角r0=120,后角0=60，Kr=900，Kr=100，s=00，=10。以上由參考文獻1中的表1。1-20可得。 確定背吃刀量ap:粗車雙邊余量2mm，顯然，ap為單邊余量，=1mm。 確定進給量f：由參考文獻1中的表1.1-47可得，f=0.5mm/r。 確定切削速度v：由參考文獻1中的表1.1-46可得，v的取值范圍為4080m/min，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。切削速度的修正系數(shù)：kt

31、v=1.15,kmv=1.0,ksv=0.8,kfz=0.65。機床主軸的轉速為：N= （4-1）式中 N車床主軸轉速，r/min； 切削速度，m/min； 直徑，mm。帶入原式= =478r/min 按CA6140車床說明書選取實有的機床主軸轉速450r/min,故實際切削速度為：V= （4-2）式中 n：主軸轉速，r/min d：直徑，40mm帶入原式=m/min=56.5m/min 校核機床功率，由參考文獻1中的表1.1-57可得，取Fc=1500NPm= (4-3)式中 Fc：主軸力，N V：主軸實際速度，m/min 帶入原式=1.4KM 由前面已知條件知：CA6140車床主軸的電動機

32、的功率PZ=7.5KW,取機床傳動效率m=0.8則， （4-4）式中 Pm：主軸效率，kw m;機床傳動效率,0.8帶入原式=kw=1.75kwPZ=7.5KW 其中的主要系數(shù)：CFZ=2650，XFZ=1.0，YFZ=0.75，nFZ=-0.15校核結果表明，機床功率是能滿足生產需求的。 校核結果表明，機床功率是能滿足生產需求的。故最后確定切削用量為：ap=1mm，f=0.4mm/r,vc=56.5m/min。 基本時間的確定：確定粗車外圓36mm的基本時間， TJ1= （4-5） 其中l(wèi)=36mm，l1=+(23),Kr=90o,經(jīng)計算得，l1=2mm，l2=0，l3=0，f=0.4mm/

33、r，n=7.5r/s，i=1。TJ1=13s 確定粗車外圓28mm的基本時間，Tj2=其中l(wèi)=15mm，l1=+(23),Kr=90o,經(jīng)計算得，l1=3mm，l2=3mm，l3=0，f=0.4mm/r，n=7.5r/s，i=1。Tj2=7s確定粗車端面的基本時間，L=+l1+l2+l3 （4-6）其中d=30mm，l1=+(23),Kr=90o,經(jīng)計算得，l1=3mm，l2=3mm，l3=0，f=0.4mm/r，n=7.5r/s，i=1。TJ3=7s綜上所述，完成工序30所需的基本時間為，TJ=TJ1+TJ2+TJ3=27s4.2.3工序50的切削用量及基本時間的確定 切削用量的確定，本工序

34、為半精加工（車端面、外圓等），因為加工材料為45#鋼、鍛件，所以機床為CA6140型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤。確定半精車外圓36mm的切削用量，所選刀具為YT15硬質合金可轉為車刀，由于CA6140車床的中心高為200mm，故選刀桿尺寸BH=1625mm，刀片厚度為4.5mm，選擇車刀幾何形狀為卷銷槽倒棱型；前角r0=120,后角0=80，Kr=900，Kr=150，s=00，=1mm。以上由參考文獻1中的表1。1-20可得。 確定背吃刀量ap:粗車雙邊余量1.6mm，顯然，ap為單邊余量0.8mm。 確定進給量f：由參考文獻1中的表1.1-48可得，f=0.4mm/r。 確定切削速

35、度v：由參考文獻1中的表1.1-46可得，v的取值范圍為4080m/min，取v=70m/min,車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。切削速度的修正系數(shù)：ktv=1.15,kmv=1.0,ksv=0.8,kfz=0.65。機床主軸的轉速為：N=586.7r/min按CA6140車床說明書選取實有的機床主軸轉速560r/min,故實際切削速度為：V=m/min=66.8m/min故最后確定切削用量為：ap=0.8mm，f=0.4mm/r,vc=66.8m/min。基本時間的確定：確定半精車車外圓36mm的基本時間，TJ1=其中l(wèi)=36mm，l1=+(23),Kr=90

36、o,經(jīng)計算得，l1=2mm，l2=0，l3=0，f=0.4mm/r，n=9.3r/s，i=1。TJ1=11s確定半精車外圓28mm的基本時間，Tj2=其中l(wèi)=15mm，l1=+(23),Kr=90o,經(jīng)計算得，l1=3mm，l2=3mm，l3=0，f=0.4mm/r，n=9.3r/s，i=1。Tj2=7確定半精車端面的基本時間， L=+l1+l2+l3其中d=30mm，l1=+(23),Kr=90o,經(jīng)計算得，l1=3mm，l2=3mm，l3=0，f=0.4mm/r，n=7.5r/s，i=1。TJ3=6s綜上所述，完成工序30所需的基本時間為，TJ=TJ1+TJ2+TJ3=24s4.2.4工序

37、60的切削用量及基本時間的確定 切削用量的確定，本工序為半精車端面、外圓柱面，因為加工材料為45#鋼、鍛件，所以機床為CA6140型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤。確定粗車外圓柱面50mm的切削用量，所選刀具為YT5硬質合金可轉為車刀；由于CA6140車床的中心高為200mm，故選刀桿尺寸BH=1625mm，刀片厚度為4.5mm，選擇車刀幾何形狀為卷銷槽倒棱型；前角r0=120,后角0=60，Kr=900，Kr=100，s=00，=10。以上由參考文獻1中的表1。1-20可得。 確定背吃刀量ap:粗車雙邊余量1.6mm，顯然，ap為單邊余量，ap=0.8mm。 確定進給量f：由參考文獻1中

38、的表1.1-47可得，f=0.4mm/r。確定切削速度v：由參考文獻1中的表1.1-46可得，v的取值范圍為4080m/min，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min切削速度的修正系數(shù)：ktv=1.15,kmv=1.0,ksv=0.8,kfz=0.65。機床主軸的轉速為：N=328r/min按CA6140車床說明書選取實有的機床主軸轉速450r/min,故實際切削速度為：V=m/min=65.3m/min故最后確定切削用量為：=0.8mm，f=0.4mm/r,=65.3m/min?；緯r間的確定：確定半精車外圓50mm的基本時間，TJ1=其中l(wèi)=36mm，l1=+(23

39、),Kr=90o,經(jīng)計算得，l1=2mm，l2=0，l3=0，f=0.4mm/r，n=5.25r/s，i=1。TJ1=6s確定半精車端面的基本時間，L=+l1+l2+l3其中d=50mm，d1=0,l1=+(23),Kr=90o,經(jīng)計算得，l1=3mm，l2=3mm，l3=0，f=0.4mm/r，n=7.5r/s，i=1。TJ2=12s綜上所述，完成工序60所需的基本時間為，Tj=Tj1+Tj2=6+12=18s4.2.5工序70的切削用量及基本時間的確定 切削用量的確定，本工序為磨削36mm和28mm外圓柱面，使其精度達到技術要求。采用剛玉類、光滑外圓面的平行砂輪。確定粗車外圓柱面36mm和

40、28mm外圓柱面的切削用量，根據(jù)參考文獻1中的表5.5-8可得，工件速度為10m/min,進給量為0.5mm/r，背吃刀量為0.02mm。4.2.6工序80的切削用量及基本時間的確定切削用量的確定，確定每齒進給量，根據(jù)參考文獻1中的表2.1-71，F(xiàn)X6045銑床的主電動機功率為15KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鋼料，查的每齒進給量af=0.150.25mm/z，現(xiàn)af=0.15mm/z。選擇銑刀磨鈍標準及耐用度，根據(jù)參考文獻1中的表2.1-75可得，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刃面最大磨損量為0.6mm，銑刀直徑d=80mm，耐用度T=120min，由參考文獻1中的表2.1

41、-76可得。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量vf，根據(jù)參考文獻1中的表2.1-77中的得， V=N=110.8r/min根據(jù)FX6045型臥式銑床主軸轉速表，選擇轉速n=112r/min，則實際切削速度為V=m/min=28m/min工作臺每分鐘進給量為Vf=269mm/min 根據(jù)FX6045型臥式銑床工作臺的進給量，選擇=315mm/min，則實際的每齒進給量為綜上所述，ap=4mm，af=0.176mm/z,vc=28m/min。vf=315mm/min基本時間的確定，確定粗銑平面的基本時間：其中l(wèi)1=7.2s故，完成工序80所需的基本時間為=364.2.7工序90的切削用量及基本時間的

42、確定 首先可以確定背吃刀量ap=4mm,根據(jù)參考文獻1中的表2.1-96可得，此工序的銑削速度v=1214m/min,每齒的進給量af=0.013mm/齒。 根據(jù)參考文獻1中的表2.1-77中的公式得，N=546r/min根據(jù)立式升降臺銑床X5032的主要技術參數(shù)，取n=600r/min，則實際切削速度為V=m/min=13m/min工作臺每分鐘進給量為Vf =31.2mm/min 根據(jù)立式升降臺銑床X5032的主要技術參數(shù)，取vf=37.5mm/min則實際的每齒進給量為綜上所述，ap=4mm，af=0.015mm/z,vc=13m/min。vf=37.5mm/min基本時間的確定，確定粗銑

43、鍵槽的基本時間：=29s4.2.8工序100的切削用量及基本時間的確定切削用量的確定，確定每齒進給量，根據(jù)參考文獻1中的表2.1-71，F(xiàn)X6045銑床的主電動機功率為15KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鋼料，查的每轉進給量f=0.51.2mm/z，現(xiàn)取af=0.5mm/z。則可以確定每齒的進給量af,=0.03mm/z 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度，根據(jù)參考文獻1中的表2.1-75可得，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刃面最大磨損量為0.25mm，銑刀直徑d=80mm，耐用度T=120min，由參考文獻1中的表2.1-76可得。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量，根據(jù)參考文獻1中的表2

44、.1-77中的公式得，V=0.75r/minN=231r/min根據(jù)FX6045型臥式銑床主軸轉速表，選擇轉速n=224r/min，則實際切削速度為V=m/min=0.94m/min工作臺每分鐘進給量為Vf =108mm/min 根據(jù)FX6045型臥式銑床工作臺的進給量，選擇vf=125mm/min，則實際的每齒進給量為綜上所述，ap=1mm，af=0.035mm/z,vc=56.4m/min。vf=125mm/min基本時間的確定，確定粗銑平面的基本時間：其中l(wèi)1=7.2s故，完成工序80所需的基本時間為=88s4.2.9工序110的切削用量及基本時間的確定 首先可以確定背吃刀量ap=4mm

45、,根據(jù)參考文獻1中的表2.1-96可得，此工序的銑削速度v=1214m/min,每齒的進給量af=0.013mm/齒。根據(jù)參考文獻1中的表2.1-77中的公式得，N=478r/min根據(jù)立式升降臺銑床X5032的主要技術參數(shù)，取n=475r/min，則實際切削速度為V=m/min=0.94m/min工作臺每分鐘進給量為Vf =24.7mm/min 根據(jù)立式升降臺銑床X5032的主要技術參數(shù)，取vf=30mm/min則實際的每齒進給量為綜上所述，ap=4mm，af=0.035mm/z,vc=13m/min。vf=37.5mm/min基本時間的確定，確定精銑鍵槽的基本時間：=35s第5章專用夾具設

46、計5.1夾具的概述 在機床上加工工件時，為了使工件在該工序所加工的表面能達到圖樣規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面間的相互位置等技術要求，在開動機床進行加工前，必須首先將工件裝好夾牢。機械加工中，在機床上用以確定工件位置并將其加緊的工藝裝備稱為機床夾具。一般情況下機床夾具的功用有下列幾點。1）保證被加工表面的位置精度。采用夾具裝夾工件，可以準確確定工件與刀具、機床之間的相對位置，因而能比較可靠、穩(wěn)定地獲得較高的位置精度。2）提高勞動生產率。采用夾具后，可以省去對工件的逐個找正和對刀，使輔助時間顯著減少。另外，用夾具裝夾工件，比較容易實現(xiàn)多件、多工位加工，以及使機動時間與輔助時間重合等。當采用機

47、械化、自動化程度較高的夾具時，可進一步減少輔助時間，從而可以大大提高勞動生產率。3）擴大機床的適用范圍。在機床上配備專用夾具，可以是機床適用范圍擴大。4）降低對工人的技術要求和減輕工人的勞動強度。 機床夾具的分類，隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，機床夾具的種類不斷的增加，出現(xiàn)了許多新穎的夾具結構。按夾具的使用范圍和使用特點，機床夾具可以分為以下幾類。1）通用夾具，通用夾具是指結構、尺寸已規(guī)格化，具有一定通用性，在一定范圍內可用于加工不同工件的夾具。2）專用夾具，專用夾具是針對某一個工件的某道工序加工要求而專門設計、制造的專用裝置。3）可調夾具，可調夾具是根據(jù)待加工的零件結構相似、尺寸不同的特點而專門設計

48、制造的一種夾具。4）組合夾具，組合夾具是用一套預先制造好的標準元件及合件組裝成的專用夾具。5）自動線夾具，自動線夾具用于大批生產的自動生產線中。自動線夾具一般分為兩類：一類為工位固定式夾具，又稱隨機夾具，一般與專用機床夾具相似；另一類為隨行夾具，適用于工件形狀復雜而又無良好定位基面或輸送基面的情況下。5.2問題的提出如果用普通的銑床上的轉盤和三爪卡盤夾緊安裝工件進行加工，但行位精度比較難保證。所以普通臥式銑床上用常規(guī)的加工方法對連鎖氣缸支撐軸削邊加工，則較難保證加工質量，也無法完成生產任務。為了提高效率，設計制造一種普通銑床夾具，使用V型塊定位，使用轉盤進行多工位加工，從而提高加工效率，保證了

49、工件的形位精度。5.3定位方式和加緊方式聯(lián)鎖氣缸支撐軸零件的材料為45#。聯(lián)鎖汽缸支承軸零件除按要求完成車工工序、銑削寬為8+0.06 +0.02mm、寬25mm的鍵槽外，剩下的就是銑削尺寸為45-0.03 -0.145-0.03 -0.1的四個面。銑削聯(lián)鎖汽缸支撐軸零件兩組寬為45-0.03 -0.1mm平行面時，在每一個工位上采用直徑110mm、寬為10mm、內孔直徑為27mm的三面刃盤銑刀銑鍵槽。工件以外圓、底端面以及在每個V型塊上面安裝的軸向定位銷進行定位，限制了工件的六個自由度。其中V型塊限制了Z軸的移動與轉動、Y軸的移動與轉動；分度轉盤則限制了Z軸的移動，安裝在V型塊上面的軸向定位

50、銷則限制了Z軸的轉動。將元件定位好后，為保證零件的加工穩(wěn)定性，使用夾緊機構使其穩(wěn)定，此夾緊機構由活結螺栓和擋板組成。5.4夾具結構5.4.1夾具體的設計 夾具體當中有兩個突出導向定位鍵直接與普通臥式銑床T型槽配合連接，其零件圖如圖5-1所示，圖5-1 底板5.4.2分度定位轉盤的設計 分度定位轉盤是利用自身凸臺與底板圓孔精密配合，其零件圖如圖5-2所示，圖5-2 分度定位轉盤5.4.3擋板的設計通過擋板與活結螺栓的連接，組成夾緊機構。其零件圖如圖5-3所示，圖5-3 擋板5.4.4夾具總裝圖的設計二維總裝圖如圖5-3所示，三維總裝圖如圖5-4所示，三維爆炸圖如圖5-5圖5-4 二維裝配圖圖5-

51、5 三維裝配圖圖5-6 三維爆炸圖5.5加工誤差分析 聯(lián)鎖氣缸支撐軸用V型塊定位，在整個加工過程中主要是保證加工平面的平行度和垂直度；由對刀塊相對于定位中心的尺寸精度公差是0.026mm，有已知條件至平行度和垂直度的公差是0.06mm，此公差大于0.026mm，因此，此加工夾具的加工方案能滿足精度要求。5.6切削力和夾緊力的計算5.6.1切削力的計算由文獻1表1-2-7得，x銑削的切削力的計算公式：Ff= （5-1）由前文可得，D=12mm，0.316mm/r=，由文獻1表1-2-8得，修正系數(shù)Kp=()0.75,即Kp=()0.75=0.75即Fj=2680N 5.6.2夾緊力的計算 由文獻1得，根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾