輸出軸加工工藝制定及專用夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè) 計(jì) 題 目輸出軸機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 及鉆床夾具設(shè)計(jì)(1020孔) 學(xué) 生 姓 名 班級(jí) 機(jī)制專科(2)班 學(xué)號(hào) 1101030220 _ 指 導(dǎo) 教 師 教 研 室 主任 完 成 日期 .27 目錄第一節(jié) 任務(wù)要求1第二節(jié) 摘要2第三節(jié) 零件分析一、零件的功用分析3二、零件的工藝分析3第四節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂一、毛坯確實(shí)定4二、定位基準(zhǔn)的選擇4三、工藝的集中和分散考慮5四、制定工藝路線6五、確定加工余量及毛坯尺寸61) 確定加工余量62) 確定毛坯簡(jiǎn)圖10六、工序設(shè)計(jì)11七、確定切削用量12第五節(jié) 夾具設(shè)計(jì)一、接受設(shè)計(jì)任務(wù)，明確加工要求17二、切削力與夾緊里的計(jì)算1

2、8三、對(duì)稱精度的分析19四、夾具方案確實(shí)定20第六章 設(shè)計(jì)小結(jié)21參考文獻(xiàn)22致謝23 第一節(jié) 任務(wù)要求 圖一 圖一所示是輸出軸簡(jiǎn)圖。毛坯材料為45鋼中批量生產(chǎn)，采用通用機(jī)床進(jìn)行加工。熱處理方式為調(diào)質(zhì)，處理后硬度要求為200-230HBW。本次課程任務(wù)要求是完成該零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及加工1020孔鉆床夾具設(shè)計(jì)。 摘要機(jī)械制造技術(shù)根底畢業(yè)設(shè)計(jì)所選定的題目為輸出軸零件的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。完成了對(duì)輸出軸從零件毛坯到零件成品的加工過(guò)程分析和工藝安排。包括零件各工作外表的加工選擇，機(jī)床、刀具、定位、夾緊；并對(duì)其中某些關(guān)鍵加工工序做了夾具設(shè)計(jì)，由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)所限，設(shè)計(jì)會(huì)有許多缺乏之處，所以懇請(qǐng)老師給

3、予指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：輸出軸；加工工藝；夾具設(shè)計(jì)；AbstractMachinerymanufacturingindustryontheworldeconomyplaysanimportantrole,andthemachiningprocessistheestablishmentofmachinerymanufacturingtechnologyandanimportantpartofthecriticalwork.Inthispaper,theoutputshaftisafixtureoftheprocessingtechnologyanddesign,focusedonseveralimpor

4、tantprocessingonthesurfaceofacertainsize,shape,locationrequirements,therearestillsomestrength,surfaceroughness,andotherrequirements,butthesewillbereflectedinthetext.Keyword：outputshaft;processingtechnology;fixture；第三節(jié) 零件分析一、零件的功用分析 本設(shè)計(jì)所加工的零件是輸出軸，它是動(dòng)力輸出的主要零件。它的孔與變速器配合起定心作用，通過(guò)的通孔將動(dòng)力傳至該軸，再由處通過(guò)鍵將動(dòng)力輸出。該軸

5、在工作中需要承受一定的沖擊載荷和較大的扭矩。因此，該軸應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗扭強(qiáng)度。二、零件的工藝分析從零件圖可以看出，標(biāo)有外表粗糙度符號(hào)的外表有外表、端面、內(nèi)孔和鍵槽。其中，鍵槽的兩側(cè)面176孔和10m。此軸相當(dāng)于一根階梯軸。主要加工外表有的外圓55、60、65、75的外圓、80內(nèi)孔和1020法蘭孔、鍵槽、大小端面。次要外表有過(guò)渡錐面、28斜孔、50、104內(nèi)孔。對(duì)于回轉(zhuǎn)體外表面55、60、65、70、85要到達(dá)高精度，要采用精加工。對(duì)輸出軸零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理。第四節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂一、毛坯確實(shí)定 毛坯的制造方法主要有

6、以下幾種：型材、鍛造、鑄造、焊接和其它毛坯。毛坯種類的選擇與零件的實(shí)際作用、生產(chǎn)性質(zhì)、產(chǎn)品的制造質(zhì)量有很大的影響。 零件的材料為45鋼，采用模鍛，調(diào)質(zhì)熱處理后的硬度為200-230HBW。有零件的材料和經(jīng)濟(jì)方面考慮，鍛件具有較高的抗彎抗拉和抗扭強(qiáng)度、沖擊韌性，常用于大載荷和沖擊載荷下。所以選擇鍛件中的模鍛。二、定位基準(zhǔn)的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇 工件為回轉(zhuǎn)體，屬于軸類零件，一般情況下以外圓作為粗基準(zhǔn)，保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠，利用外圓加工出中心孔。2、精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)輸出軸的裝配要求，選擇兩頂尖中心孔作為定位精基準(zhǔn)，中心孔作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用其作為定位基準(zhǔn)既符合基準(zhǔn)重合，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一。當(dāng)零件的外圓精加

7、工后可以以外圓為精基準(zhǔn)加工法蘭孔，由于半精加工利用中心孔加工的外圓同心度非常高，以外圓作為基準(zhǔn)加工出來(lái)的孔的同軸度也很高。三、工藝的集中和分散考慮(1)工序集中 工序集中就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內(nèi)容多，工藝路線短，其主要特點(diǎn)是:1.可以采用高效的機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)率高；2.減少了設(shè)備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積，節(jié)省人力，財(cái)力；3.減少了工件安裝次數(shù)，利于保證外表間的位置精度；4.采用的工件夾緊裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維修較困難，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。(2)工序分散工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少，工藝路線很長(zhǎng)，其主要特點(diǎn)是：1設(shè)備和

8、工藝裝備比擬簡(jiǎn)單，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換，對(duì)工人的技術(shù)要求較低，可以采用最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間,所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。2工序集中和分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模，一般情況下，單件小批量生產(chǎn)時(shí)，采用工序集中，在一臺(tái)普通機(jī)床上加工出盡量多的外表;批量生產(chǎn)的時(shí)候，采用工藝分散。綜上所述以及結(jié)合圖紙要求，采用工藝分散。制訂工藝路線制定工藝路線是制定工藝規(guī)程最重要的工作，也表達(dá)了工藝師工藝水平的重要方面。其原那么是，在保證零件的幾何形狀、尺寸精度、外表質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)率，降低本錢，取得好的經(jīng)濟(jì)效益。(一).工藝路線確實(shí)定1基準(zhǔn)先行原那么：該零件加工

9、時(shí)應(yīng)該先55端面為粗基準(zhǔn)加工176外圓面及其端面，再以176為基準(zhǔn)加工55端面及其外圓面。2先粗后精原那么：先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗加工將在較短時(shí)間內(nèi)將工件外表上的大局部余量切掉，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，假設(shè)粗加工后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，那么要安排半精加工。3先面后孔原那么：對(duì)該零件應(yīng)該先加工圓柱外表，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過(guò)的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過(guò)的平面上加工孔，比擬容易，并能提高孔的加工精度。4先主后次原那么：先加工主要外表，后加工次要外表。這里的主要外表是指基準(zhǔn)面，主要工作面。次要外表是

10、指鍵槽、內(nèi)孔等其他外表。次要外表和主要外表之間往往有相互位置要求。因此，在主要外表到達(dá)一定的精度之后，再以主要外表定位加工次要外表(二).工藝路線安排如下：05.備料、模鍛10.用三爪卡盤定位鍛件回轉(zhuǎn)體外表，粗車176外圓和176端面。15.以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，粗鏜內(nèi)孔50、80、10420.以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，半精鏜內(nèi)孔50、80、10425.用頂尖定位，以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，粗車55端面和粗車55、60、65、75的回轉(zhuǎn)體外表。30.用頂尖定位，以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，半精車55、60、65、75、176的外圓35.用頂尖定位，以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，粗磨65、75的外圓外表40.用頂尖定

11、位，以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，粗車、半精車過(guò)度錐面 80孔的中心線為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸孔1020855.熱處理：調(diào)質(zhì)處理硬度為200-230HBW60.以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，粗銑鍵槽65、75的外圓及錐面70.以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，精磨65、75的外圓外表80.以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，精銑鍵槽，回用頂尖定位，以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)體外表，精車176端面, 精車55端面。85.以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)，精銑鍵槽，回用頂尖定位，以軸的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)體外表, 精車55端面。90.去毛刺、清洗、檢驗(yàn) 五、確定加工余量及毛坯尺寸1)各工序加工余量確實(shí)定：工序名稱工序間余量(mm)經(jīng)濟(jì)精度外表粗糙度工序根本尺寸標(biāo)注

12、工序尺寸公差精車IT755半精車 車IT1055+1.0=56560粗車IT12毛坯257.5+2.5=60602工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m精車IT760半精車IT1060+1.0=61粗車IT12毛坯262.5+2.5=65652工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m精磨IT665粗磨IT7半精車IT8工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m 精磨IT675 粗磨IT775+0.1 =75.1半精車IT8粗車IT11

13、毛坯276.6+4.4=81812過(guò)渡錐面工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm 尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m半精車IT882116粗車IT1182116+1=83117毛坯83117+5=881228812255小頭端面工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m精車IT7244粗車IT11244+1=245176大頭端面工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m精車IT7176粗車IT11176+1=178毛坯2178+2=1802502104內(nèi)孔工序名稱供需間

14、余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m粗鏜5IT11104104 +0.22 0毛坯104-5=9999 工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m精鏜IT8800半精鏜IT100粗鏜3IT1279.5-1.5=780毛坯278-3=75752 50內(nèi)孔工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m粗鏜4IT115050+0.16 0 毛坯250-4=46462 176外圓 工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表

15、粗糙度Ra/m半精車IT9176粗車IT12176+1=177毛坯2177+3=180180210工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m鉸孔IT8200擴(kuò)孔IT100鉆孔IT110毛坯工序名稱供需間余量/mm工序間工序間尺寸/mm尺寸、公差/mm經(jīng)濟(jì)精度/mm外表粗糙度Ra/m精銑2IT849粗銑4IT1150+2=52毛坯252+4=5656 繪制毛坯簡(jiǎn)圖六、工序設(shè)計(jì) 選擇加工設(shè)備與工藝裝備一.選擇機(jī)床 根據(jù)工序選擇機(jī)床1工序05、20、25是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，中批量生產(chǎn)應(yīng)選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用

16、最常用的CA6140型臥式車床。 2工序10、15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45銑削。工序工步簡(jiǎn)單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬中批量生產(chǎn)，所選機(jī)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10、35和40是鉆、鉸孔。可采用專用的分度盤夾具在立式鉆床上加工，應(yīng)選用Z525。二.選用夾具本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。三.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，已加工外表質(zhì)量，刀具的磨損和加工本錢，所以

17、正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個(gè)重要局部，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)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(jì)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?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)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(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng),所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面：90半精車，精車外圓柱面：前角為90的車刀。鉆頭：高速鋼刀具，直徑為30；直徑為18；鉸刀：直徑為20；鏜刀，刀桿長(zhǎng)度為200。四.選擇量具本零件屬中批量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)

18、零件外表的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下：讀數(shù)值0.02、測(cè)量范圍0150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍0150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01、測(cè)量范圍50125的內(nèi)徑百分表。七、確定切削用量 1.粗車本工序?yàn)榇周囃鈭A55，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。：加工材料：4鋼，鍛件，有外皮；工件尺寸：坯件D=60，車削后D=57.5，加工長(zhǎng)度；加工要求：車削后外表粗糙度m。 根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 7-4 選用的刀具為YT5牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀，選擇的參數(shù)為：主偏角，副偏角，后角，

19、前角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。選擇切削用量； 確定背吃刀量ap由于粗加工的余量為2.5mm,可以再一次走刀內(nèi)完成，故ap=2.5/2=1.25mm。確定進(jìn)給量f。由于零件本次加工的加工余量小，根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表1.1-47及?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-42，取f=0.51mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-40，后刀面最大磨損限度取1.1mm,刀具的耐用度為T=60 Min。 確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Vf。本零件的材料為45鋼，ap=1.25mm，f=0.51mm/r，根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32對(duì)車削速度進(jìn)

20、行修正：根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0；根據(jù)工件材料的強(qiáng)度，得修正系數(shù)KMv=1.0；根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=0.8；刀具的材料為YT5，得修正系數(shù)為：Ktv=0.65;此處為車削，得修正系數(shù)KKv =1.0；得修正系數(shù)為主偏角為60o得修正系數(shù)為KKrV=0.92。 所以，KTv=1.0，KMv=1.0，Ksv=0.8 ，Ktv=0.65，KKv =1.0，KKrV=0.92 切削速度的公式為V=Cv/(TmapXvfyv)。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-43，取數(shù)值： Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2,m=0.2。 V=Cv/(Tmap

21、Xvfyv)KTvKMvKsvKtvKKvKKrV所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=67.92 m/min，轉(zhuǎn)速n=1000V/d=100060=360.32 r/min。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇320 r/min，那么實(shí)際切削速度為V=dn/1000=60320/1000=60.32 m/min。檢驗(yàn)機(jī)床功率，根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下： Fz=CFzapxFzfyFzVnFzKFz(N) Pm= FzV/601000 KW式中，CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75，

22、nFz,=-0.15，KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz， 根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0；與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =0.94；與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.10。因此總的修正系數(shù)為 KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz所以,切削力為Fz =26501.034=1118.5 N切削功率為Pm1000KW =1.124 KW。根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?，查得CA1640臥式車床主動(dòng)機(jī)功率PE =7.5 KW ，因?yàn)镻mPE,故上述切削用量可用。最后確定

23、的切削用量為： ap=1.25mm； f= V=60.32 m/min n=320 r/min2.半精車 本工序?yàn)榘刖囃鈭A，車削后D=56機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 7-4，選用的刀具為YT15牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀，選擇的參數(shù)為：主偏角Kr=45o,副偏角K, r=10o,前角。=10o，刃傾角s=-5o，后角。=6o，車刀刀尖圓弧半徑r=0.6mm。 選擇切削用量：確定背吃刀量ap 由于粗加工的余量為1.5mm,可以再一次走刀內(nèi)完成，故ap=1.5/2=0.75mm。確定進(jìn)給量f，由于零件本次加工的加工余量小，根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表1.1-47及?機(jī)械

24、制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-42，取f=0.30mm/。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-40，后刀面最大磨損限度取0.8mm,刀具的耐用度為T=60 Min。確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Vf。本零件的材料為45鋼，ap=0.75mm，f=0.30mm/r，根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具的耐用度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0；根據(jù)工件材料的強(qiáng)度，得修正系數(shù)KMv=1.0；根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=1.0；刀具的材料為YT15，得修正系數(shù)為：Ktv=1.0;此處為車削，得修正系數(shù)KKv =1.

25、0；得修正系數(shù)為主偏角為45o得修正系數(shù)為KKrV=1.0。所以，KTv=1.0，KMv=1.0，Ksv=1.0 ，Ktv=1.0，KKv =1.0，KKrV=1.0 切削速度的公式為V=Cv/(TmapXvfyv)。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-43，取數(shù)值：Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2,m=0.2。 V=Cv/(TmapXvfyv)KTvKMvKsvKtvKKvKKrV所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=170.43 m/min，轉(zhuǎn)速n=1000V/d=100057.5=943.47 r/min。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇

26、710r/min，那么實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=710/1000=128.26 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率，根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下： Fz=CFzapxFzfyFzVnFzKFz(N) Pm= FzV/601000 KW式中，CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75，nFz,=-0.15，KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz， 根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0；與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =

27、1.0；與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.04。因此總的修正系數(shù)為KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz所以,切削力為Fz =26501.04=291.88 N切削功率為Pm1000 KW =0.624 KW。根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?，查得CA1640臥式車床主動(dòng)機(jī)功率PE =7.5 KW ，因?yàn)镻mPE,故上述切削用量可用。3.精車本工序?yàn)榘刖囃鈭A55，原來(lái)的直徑為56，車削后D=55，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車床。根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表 7-4選用的刀具為YT30牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀，選擇的參數(shù)為：主偏角Kr=30o,副偏角K, r=5o,前角。=10o，刃傾角s=

28、0o，后角。=6o，車刀刀尖圓弧半徑r=0.4mm。選擇切削用量： 確定背吃刀量ap 由于粗加工的余量為1.0mm,故ap。確定進(jìn)給量f，由于零件本次加工的加工余量小，根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表1.1-47及?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-42，取f=0.08 mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-40，后刀面最大磨損限度取0.5mm,刀具的耐用度為T=60 Min。確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Vf，本零件的材料為45鋼，ap=0.50mm，f=0.08mm/r，根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32對(duì)車削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具的耐用

29、度T=60min,得修正系數(shù)KTv=1.0；根據(jù)工件材料的強(qiáng)度，得修正系數(shù)KMv=1.0；根據(jù)毛坯狀態(tài)得修正系數(shù)Ksv=1.0；刀具的材料為YT30，得修正系數(shù)為：Ktv=1.4;此處為車削，得修正系數(shù)KKv =1.0；得修正系數(shù)為主偏角為30o得修正系數(shù)為KKrV=1.13。所以，KTv=1.0，KMv=1.0，Ksv=1.0 ，Ktv=1.4，KKv =1.0，KKrV=1.13 。切削速度的公式為V=Cv/(TmapXvfyv)根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-43，取數(shù)值：Cv=291，Xv=0.15，yv=0.2,m=0.2。 V=Cv/(TmapXvfyv)KTvKMvKs

30、vKtvKKvKKrV所以帶入數(shù)據(jù)后可算得V=560.66 m/min 轉(zhuǎn)速n=1000V/d=100056=3186.85 r/min根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-44,取CA1640機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速選擇1400 r/min，那么實(shí)際切削速度為V=dn/1000=561400/1000=246.3 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-45,查得切削力Fz和切削功率Pm的計(jì)算公式如下：Fz=CFzapxFzfyFzVnFzKFz(N) Pm= FzV/601000 KW式中，CFz=2650,xFz=1.0, yFz=0.75，nFz,=-0.15，KF

31、z = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz， 根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)KTFz= 1.0；與工件材料有關(guān)的系數(shù)KMFz =1.0；與主偏角有關(guān)的修正系數(shù)KKrFz =1.13；與前角有關(guān)的修正系數(shù)Kr.Fz =1.08。因此總的修正系數(shù)為KFz = KTFzKMFzKKrFzKr.Fz =1.2204。所以,切削力為Fz =26501.2204=106.2 N切削功率為Pm1000 KW =0.0.436 KW根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?，查得CA1640臥式車床主動(dòng)機(jī)功率PE =7.5 KW ，因?yàn)镻mPE,故上述切削用量可用。最后確定的切削

32、用量為：ap=0.5mm；f=V=246.3 m/min n=1400 r/min4.粗車1選擇機(jī)床CA6140，雙頂尖定位2選擇刀具 選擇直頭焊接式外圓車刀可轉(zhuǎn)位根據(jù)書目?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表1.1，由于CA6140車床的中心高200表1.31，應(yīng)選刀桿尺寸BH=1625，刀片厚度4.5根據(jù)書目?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表1.2，粗車帶外皮的鍛件毛坯，選擇YT5牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀車刀幾何形狀 根據(jù)書目?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表1.3，選擇選擇卷屑槽帶倒棱前刀面，3選擇切削用量 確定切削深度，由于粗加工余量?jī)H為4.4，可在一次走刀內(nèi)切完，故=4.4/2=2.2確定進(jìn)給量f，根據(jù)書目?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?表1

33、.4，f=0.5-0.9 /r,按CA6140車床說(shuō)明書，選擇f=0.86/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書，CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 F max= 3530N 。?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32，當(dāng)鋼的強(qiáng)度，2.4，f1.8 /r，m/min預(yù)計(jì)時(shí)，進(jìn)給力為。根據(jù)表1.29-2，切削時(shí)的修正系數(shù)為，故實(shí)際進(jìn)給力為 ，由于 F f Fmax，故所選的f=0.86/r。確定切削速度 根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-40，車刀后刀面最大磨損量取為 1m

34、m，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T= 60 min 確定切削速度根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-44，根據(jù) CA6140車床說(shuō)明書，選擇，那么實(shí)際切削速度為 ，校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-32，當(dāng)， 2.4，f0.96/r， 57m/min，kW。切削功率的修正系數(shù)為，故kW,根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書， 車床主電動(dòng)機(jī)功率，故所選CA6140車床上進(jìn)行綜上：=2.2，f=0.86/r，=51.8m/min，n=250r/min 5.半精車 1選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。半精車的刀片牌號(hào)為YT150，車刀幾何形狀為 ， ，2選擇切削用量確定切削

35、深度；=1.1/2=0.55確定進(jìn)給量f ； 根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊(cè)?，當(dāng)外表的粗糙度為時(shí)，。根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書，選擇選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 。由?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-40，車刀后刀面最大磨損量取為 0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T= 60 min確定切削速度 ，根據(jù)書目【6】表5-2，YT15牌號(hào)硬質(zhì)合金車刀加工碳素鋼，硬度=200250HBS，m/min，選取,那么 n=，根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書，選擇n=560r/min, 實(shí)際切削速度為 校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書?表5-44，當(dāng)， 2.0，f0.3/r， 162m/min，kW.根據(jù)CA6

36、140車床說(shuō)明書，車床主電動(dòng)機(jī)功率，故所選之切削用量可在CA6140車床上進(jìn)行3計(jì)算根本工時(shí)綜上:=0.55，f=0.3/r，=108.4m/min，n=560r/min 第五節(jié) 夾具設(shè)計(jì)一.接受設(shè)計(jì)任務(wù)、明確加工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，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)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，降低制造本錢，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)本錢的重要技術(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重要手段。本次的設(shè)計(jì)的夾具是第13道工序

37、-10-20的正孔粗鉆該夾具使用于Z302搖臂鉆床。二.切削力和夾緊力的計(jì)算由?機(jī)械加工工藝手冊(cè)鉆削、擴(kuò)削、鉸削加工?表3.4-10，鉆孔時(shí) 軸向力： 轉(zhuǎn)矩： 由?機(jī)械加工工藝手冊(cè)鉆削、擴(kuò)削、鉸削加工?表3.4-10：； 由?機(jī)械加工工藝手冊(cè)鉆削、擴(kuò)削、鉸削加工?表3.4-11：所以 = = 查?金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?表3-21：為防止工件在切削扭矩的作用 下大打滑而轉(zhuǎn)動(dòng)所需的夾緊力 ，為防止工件在軸向力作用下打滑而軸向移動(dòng)所需的夾緊力 對(duì)：查?金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?表3-19：取工件與V形塊在圓周方向的摩擦系數(shù)：；故 平安系數(shù) K=,因一次同時(shí)加工2個(gè)孔，故所需 總夾緊力為，故單個(gè)螺母需要提供的夾緊力為單個(gè)螺栓所受拉力為： 查?金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?表3-25，選擇六角螺母，其尺寸規(guī)格為：GB/T 897-1988 M24，提供的夾緊力為，滿足要求。查?機(jī)械制圖?表，選取配套雙頭螺栓的代號(hào)為：GB/T 897-1988 M24X110.對(duì)于夾具軸向受力，由于工件底下有墊塊支承，故