畢業(yè)設計（論文）連桿螺釘機械加工工藝及銑42平面夾具設計

1、畢業(yè)設計（論文）課題名稱 連桿螺釘加工工藝及銑夾具的設計課題來源 生產實際 二級學院（系） 機械工程學院 專 業(yè) 機械制造及自動化 班 級 機制1111 姓 名 學 號 指導教師 起訖時間：2014 年3 月24 日2014 年5月 16 日(共八周)摘 要本設計是基于連桿螺釘零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。連桿螺釘零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和

2、工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。關鍵詞：連桿螺釘類零件；工藝；夾具；全套設計請加 197216396或401339828AbstractThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore s

3、ystem. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accu

4、racy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting ho

5、le location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinatio

6、ns were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat pa

7、rts; fixture;目 錄 TOC o 1-3 u 摘 要 PAGEREF _Toc384809607 h IIAbstract PAGEREF _Toc384809608 h I第1章 加工工藝規(guī)程設計 PAGEREF _Toc384809609 h 11.1 零件的分析 PAGEREF _Toc384809610 h 11.1.1 零件的作用 PAGEREF _Toc384809611 h 11.1.2 零件的工藝分析 PAGEREF _Toc384809612 h 11.2 連桿螺釘加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 PAGEREF _Toc384809613 h 21

8、.2.1 孔和平面的加工順序 PAGEREF _Toc384809614 h 21.2.2加工方案選擇 PAGEREF _Toc384809615 h 21.3 連桿螺釘加工定位基準的選擇 PAGEREF _Toc384809616 h 31.3.1 粗基準的選擇 PAGEREF _Toc384809617 h 31.3.2 精基準的選擇 PAGEREF _Toc384809618 h 31.4 連桿螺釘加工主要工序安排 PAGEREF _Toc384809619 h 31.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 PAGEREF _Toc384809620 h 51.6選擇加工設備及刀、量

9、具 PAGEREF _Toc384809621 h 61.7確定切削用量及基本工時（機動時間） PAGEREF _Toc384809622 h 71.8 時間定額計算及生產安排 PAGEREF _Toc384809623 h 21第2章 連桿螺釘銑夾具設計 PAGEREF _Toc384809624 h 232.1設計要求 PAGEREF _Toc384809625 h 232.2定位方案確定 PAGEREF _Toc384809626 h 232.3定位元件確定 PAGEREF _Toc384809627 h 232.4 定位誤差分析計算 PAGEREF _Toc384809628 h 25

10、2.5定向鍵與對刀裝置設計 PAGEREF _Toc384809629 h 262.6夾具設計及操作的簡要說明 PAGEREF _Toc384809630 h 28結 論 PAGEREF _Toc384809631 h 29參考文獻 PAGEREF _Toc384809632 h 30致謝 PAGEREF _Toc384809633 h 32第1章 加工工藝規(guī)程設計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是連桿螺釘。連桿螺釘?shù)闹饕饔檬沁B接作用，保證連桿能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此連桿螺釘零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使

11、用性能和壽命。圖1 連桿螺釘1.1.2 零件的工藝分析由連桿螺釘零件圖可知。連桿螺釘是一個軸類零件，它的外表面上有2個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：（1）以34外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：34外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為。（2）以M30X2外圓面主要加工面的加工面。這一組加工表面包括M30X2外螺紋和退刀槽和30臺階面，加工粗糙度為。（3）以42寬度的平面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：58.5寬度的平面，粗糙度為。（4）其他各個孔的加工，6孔1.2 連桿螺釘加工

12、的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該連桿螺釘零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于連桿螺釘來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.2.1 孔和平面的加工順序連桿螺釘類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工連桿螺釘上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。連桿螺釘?shù)募庸ぷ匀粦裱@個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加

13、工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。連桿螺釘零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。1.2.2加工方案選擇連桿螺釘孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。根據連桿螺釘零件圖所示的連桿螺釘?shù)木纫蠛蜕a率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用坐標法鏜孔在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多

14、品種以及產品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。用坐標法鏜孔，需要將連桿螺釘孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。在大批量生產中，連桿螺釘孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模

15、結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。1.3 連桿螺釘加工定位基準的選擇1.3.1 粗基準的選擇為了滿足上述要求，應選擇的主要外圓作為主要基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。1.3.2 精基準的選擇從保證連桿螺釘孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證連桿螺釘在整個加工過程中基

16、本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從連桿螺釘零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是連桿螺釘?shù)难b配基準，但因為它與連桿螺釘?shù)闹饕S系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。1.4 連桿螺釘加工主要工序安排對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。連桿螺釘加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工

17、定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到連桿螺釘加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于連桿螺釘，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，

18、可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據以上分析過程，現(xiàn)將連桿螺釘加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10型材開料毛坯20車右端面及外圓至45mm車床CA614030粗車外圓34mm及臺階車床CA614040粗車外圓30mm及臺階車床CA614050掉頭車左端面（長度達190mm）車床CA614060調質處理70修磨中心孔磨床M2110A80精車45、34、30及倒角車床CA614090車退刀槽5X25車床CA61

19、40100車M30X2-6g螺紋車床CA6140110銑42上平面銑床X6132120鉆6孔鉆床Z525130鉆另外一側6孔鉆床Z525140去毛刺150檢驗入庫工藝路線二：10型材開料毛坯20 銑42上平面銑床X613230車右端面及外圓至45mm車床CA614040粗車外圓34mm及臺階車床CA614050粗車外圓30mm及臺階車床CA614060掉頭車左端面（長度達190mm）車床CA614070調質處理80修磨中心孔磨床M2110A90精車45、34、30及倒角車床CA6140100車退刀槽5X25車床CA6140110車M30X2-6g螺紋車床CA6140120鉆6孔鉆床Z52513

20、0鉆另外一側6孔鉆床Z525140去毛刺150檢驗入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。綜合選擇方案一：10型材開料毛坯20車右端面及外圓至45mm車床CA614030粗車外圓34mm及臺階車床CA614040粗車外圓30mm及臺階車床CA614050掉頭車左端面（長度達190mm）車床CA614060調質處理70

21、修磨中心孔磨床M2110A80精車45、34、30及倒角車床CA614090車退刀槽5X25車床CA6140100車M30X2-6g螺紋車床CA6140110銑42上平面銑床X6132120鉆6孔鉆床Z525130鉆另外一側6孔鉆床Z525140去毛刺150檢驗入庫1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術和經濟意義。根據該零件的材料為45、生產類型為批量生產、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇型材成型。(2)確定毛坯的加工余量根據毛

22、坯制造方法采用的型材造型，查取機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-5，“連桿螺釘”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為45，硬度HB為170241，生產類型為大批量生產，采用型材毛坯。（1）結合面的加工余量。根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照機械加工工藝手冊表2.3.59，其余量值規(guī)定為。（2）面的加工余量。根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取

23、。精銑：參照機械加工工藝手冊表2.3.59，其余量值規(guī)定為。1.6選擇加工設備及刀、量具 由于生產類型為大批量生產，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質量較大，故需要輔助工具來完成。平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍01000mm（參考文獻2表67）。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻2表43），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻2第五篇金屬切削刀具，第2、3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。鉆中心孔。選用

24、60中心鉆（參考文獻4第6章）。1.7確定切削用量及基本工時（機動時間）工序10無切削加工，無需計算工序20. 車右端面及外圓至45mm已知工件材料： 45，型材，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用卡盤固定。所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成.確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給

25、量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 （1-2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有

26、表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （1-3） =120 （1-4）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （1-5）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （1-6）根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在C6201機床上進行，最

27、后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=工序30 粗車外圓34mm及臺階所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故 = .確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要

28、求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0

29、.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （3-14）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，=，=.計算基本工時 （3-15）式中=+，=由切削用量簡明使用手冊表1.26，車削時的入切量及超切量+=，

30、則=126+= =工序40 粗車外圓30mm及臺階所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故 = .確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表1

31、30，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0

32、（見表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （3-14）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，=，=.計算基本工時 （3-15）式中=+，=由切削用量簡明使用手冊表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= =工序5

33、0掉頭車左端面（長度達190mm）該工序與工序20的計算方法完全一樣，在此不一一計算。工序60 調質不需計算切削計算。工序70 修磨中心孔.選擇砂輪 由機械加工工藝手冊4.8中磨料的選擇各表選取:A46GV69 350其含義為：砂輪磨料為棕剛玉，粒度為46號，硬度為中軟1級，陶瓷結合劑，6號組織手型砂輪其尺寸為350（DBd）.切削用量的選擇 砂輪速度： n=1500r/min，V=30m/s軸向進給量：f=0.2B=8mm（雙線程）機械加工工藝設計實用手冊表15-67徑向進給量： f=0.02（雙線程）工件速度 v=100V=0.3（m/s） N=1.737r/m （3-21）.切削工時 查

34、機械加工工藝手冊表2.5-11 k=1.1表2.5-12t=（s） （3-22）磨機床選擇為M2110A，刀具選擇代號為MY的圓柱磨頭，根據機械加工工藝設計實用手冊表13.4-16確定砂輪直接為20，則工件速度=20，縱向進給量，工作臺一次往復行程磨削深度，根據以上數(shù)據計算出所耗工時為41.5 s。工序80 精車45、34、30及倒角已知加工材料為45，型材，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用內鉗式卡盤固定。所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀

35、面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故 = （3-1）.確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=111

36、1.5 （3-2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鍛造件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （3-5）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量

37、簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6）根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 換車刀手動進給。. 計算基本工時 （3-7）式中=+，=由切削用量簡明使用手冊表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+= = 工序90 車退刀槽5X25切削深度ap：ap=2mm根據機械加工工藝手冊表查得：進給量,查機械加工工藝手冊表2.4-82得切削速度，機床主軸轉

38、速：，查機械加工工藝手冊表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知深度為3mm，l=3mm機動時間=0.052min=3.12s工序100 車M30X2-6g螺紋.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故 = .確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時

39、，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根據CA6140車床說

40、明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （3-14）工序40：銑42上平面，表面粗糙度Ra值為3.2um（1）粗銑42上平面，表面粗糙度Ra值為3.2um加工條件：工件材料： 45，型材。機床：X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻3表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻7表3034，取。機床主軸轉速： （2.1）式中 V銑削速度； d刀具直徑。由式2.1機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度：進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文

41、獻7表2.4-81,（2）精銑銑42上平面，表面粗糙度Ra值為3.2um加工條件：工件材料： 45，型材。機床： X52K立式銑床。參考文獻7表3031刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1mm銑削深度：每齒進給量：根據參考文獻7表3031，取銑削速度：參照參考文獻7表3031，取機床主軸轉速，由式（2.1）有：按照參考文獻7表3.1-31 實際銑削速度：進給量，由式（1.3）有：工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削

42、的輔助時間精銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據參考文獻5表2.5-45可查得銑削的輔助時間銑下平面的總工時為：t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min工序120、130：鉆孔機床：臺式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39，選硬質合金錐柄麻花鉆頭切削深度：根據參考文獻3表查得：進給量,切削速度。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.131，取。實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取。加工基本時間： 160去毛刺 無切削計算170清洗 無切削計算180檢驗 無切削計算

43、190入庫 無切削計算1.8 時間定額計算及生產安排假設該零件年產量為10萬件。一年以240個工作日計算，每天的產量應不低于417件。設每天的產量為420件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產時間應不大于1.14min。參照機械加工工藝手冊表2.5.2，機械加工單件（生產類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產時）因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： 其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序：粗、精銑結合面

44、機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產要求工序：粗銑平面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。工序：銑端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件

45、時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據機械加工工藝手冊表2.5.48，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。第2章 連桿螺釘銑夾具設計2.1設計要求為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本夾具將用于X6132銑床。成批生產，任務為設計一連桿螺釘銑42平面。本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。2.2定位方案確定根據工件的加工要求，該工件必須限制工件的六個自由度，現(xiàn)根據加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及基準選擇的合理性。為了保證42必須限制Z向的移動及X向的轉動。為了保證對稱度必須保證Z向的轉

46、動，X向的移動，Y向的轉動。為了保證軸肩與右端的長度必須限制Y向的移動。2.3定位元件確定綜上分析：為了限制六個自由度，其中的Z移動Z轉動X移動X轉動用兩個V型塊限制，Y移動由右端V型塊上帶有一擋塊擋在的右端面限制，Y的轉動由的外圓柱面上的夾緊力限制。刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數(shù)： 由參考文獻55表129 可得銑削切削力的計算公式： 有：根據工件受力切削力、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： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文

47、獻5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。查參考文獻51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。2.4 定位誤差分析計算注：V型塊夾角=90?；鶞饰灰普`差：工件以外圓柱面在V型塊定位，

48、由于工件定位面外圓直徑有公差D，因此對一批工件來說，當直徑由最小DD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）從圖（a）中的幾何關系退出：Y=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DD變到最大D時，設計基準的變化量為，即基準不重合誤差B=。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與定位基準變到的方向相反，故其定位誤差D是Y與B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即滿足要求2.5定向鍵與對

49、刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據GB220780定向鍵結構如圖所示： 圖5.1 夾具體槽形與螺釘根據T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4：表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195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。由于本道工序

50、是完成精銑加工，所以選用對刀塊。塞尺選用平塞尺，其結構如圖所示： 圖 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表：表5.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.252.6夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由度。夾具體是夾具的基礎件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應有足夠的剛度和強度，同時結構工藝性要好。由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結構復雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時效處理，以消除內應力。由于工件采用V型塊定位34mm外圓面，這就要求V型塊固定在一個與水平面成45的支撐面上。我們可以采用加工一有45面的支撐塊固定在夾具體上，經過切削加工達到我們要求的定位尺寸。結 論通過近一個月的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比