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機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) ——車床 CA6140 撥叉 831007 班 級(jí) 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)“撥叉 831007”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備（年產(chǎn)量 5000 件） 內(nèi)容：1.零件圖 1 張 2.毛坯圖 1 張 3.機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1 張 4.夾具設(shè)計(jì)裝配圖 1 張 5.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 份 目錄 序言 ..................................................................................................................................................11 1、零 件 的 分 析 ........................................................................................................................11 1.1 零件的作用 ..........................................................................................................................11 1.2 零件的工藝分析 ..................................................................................................................11 1.3 位置要求： ..........................................................................................................................12 2、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) ..................................................................................................................12 2.1 確定毛坯的制造形式 ...........................................................................................................12 2.2 基面的選擇 ..........................................................................................................................12 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇： ..........................................................................................................12 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇： ..........................................................................................................12 2.3 制定工藝路線 ......................................................................................................................12 2.3.1 工藝路線方案一： ......................................................................................................12 2.3.2 工藝路線方案二 ..........................................................................................................13 2.3.3 工藝方案的比較與分析 ..............................................................................................13 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定: ........................................................................14 3、 確定切削用量及基本工時(shí) ......................................................................................................15 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準(zhǔn)，鉆 Ф20MM 孔, 擴(kuò)孔至 Ф21.8MM ...............................................15 1.加工條件 ..............................................................................................................................15 2.計(jì)算切削用量 ......................................................................................................................15 工序Ⅱ 以底端面為基準(zhǔn)，銑 Ф40MM 上端面，保證其尺寸要求及粗糙度 .........................16 1.加工條件 ..............................................................................................................................16 2.計(jì)算切削用量 ......................................................................................................................16 工序Ⅲ 以 Ф40 為精基準(zhǔn)，鏜 Ф55+0.5 0MM，鏜 Ф73+0.5 0MM 保證其尺寸和粗糙度 .16 1.加工條件 ..............................................................................................................................16 2.計(jì)算切削用量 ......................................................................................................................17 3. 計(jì)算基本工時(shí) ....................................................................................................................17 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф55MM 孔至圖樣尺寸 .............................................................17 1.加工條件 ..............................................................................................................................17 2.計(jì)算切削用量 ......................................................................................................................17 工序Ⅳ 以孔 Φ40 為精基準(zhǔn)，鉆孔至 Φ7, 鉸孔至 Φ8 確?？變?nèi)粗糙度為 1.6.................18 1.加工條件 ..............................................................................................................................18 2.計(jì)算切削用量 ......................................................................................................................18 3.計(jì)算切削基本工時(shí) ..............................................................................................................18 工序Ⅵ 以 φ40 上端面為精基準(zhǔn)，攻 M8 螺紋 ..................................................................19 1.加工條件 ..............................................................................................................................19 2.切削用量 ..............................................................................................................................19 3.計(jì)算切削基本工時(shí) ..............................................................................................................19 工序Ⅶ 倒角，4×R5MM .............................................................................................................19 工序Ⅷ 以 Φ22MM 孔為精基準(zhǔn)，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4，使其粗糙度為 6.3........19 1.加工條件 ..............................................................................................................................19 2.計(jì)算切削用量 ......................................................................................................................20 3.計(jì)算切削基本工時(shí) ..............................................................................................................20 4、夾具設(shè)計(jì) ....................................................................................................................................20 4.1 問(wèn)題的提出 ..........................................................................................................................20 4.2 夾具設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................20 4.2.1 定位基準(zhǔn)選擇 ...............................................................................................................20 4.2.2 切削力及夾緊力計(jì)算 ...................................................................................................20 4.2.3 具體夾具的裝配圖見(jiàn)附圖 ...........................................................................................21 4.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 .......................................................................................22 設(shè)計(jì)總結(jié) ..........................................................................................................................................22 參考文獻(xiàn): ........................................................................................................................................22 序言 課程設(shè)計(jì)使我們學(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,它在我們大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性 訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 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。零件上方的 φ22mm 孔與 操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的 φ55mm 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)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。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小頭孔 mm 以及與此孔相通的 mm 的錐銷孔、 螺紋孔； 0.21???8?8M 3.大頭半圓孔 mm；5 1.3 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心 線的垂直度誤差為 0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(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)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且 此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單， 生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí) CT9 級(jí)，已知此撥叉零件 的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000 件/年，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為： 加工過(guò)程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì) 造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇： 以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可 以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。 2.2.2 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，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精 基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計(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。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配 以專用的夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外，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。 2.3.1 工藝路線方案一： 工序Ⅰ 粗銑 Ф40mm 孔的兩頭的端面，Ф73mm 孔的上下端面。 工序Ⅱ 精銑 Ф40mm 孔的兩頭的端面，Ф73mm 孔的上下端面。 工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф55mm 孔至圖樣尺寸。 工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端 Ф22mm 孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，鉆 Ф8mm 的錐銷孔鉆到一半，攻 M8 的螺紋。 工序Ⅵ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅶ 銑斷保證圖樣尺寸。 工序Ⅷ 去毛刺，檢驗(yàn)。 2.3.2 工藝路線方案二 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準(zhǔn)， 鉆 Ф20mm 孔, 擴(kuò)孔至 Ф21.8mm, 鉸孔至 Ф22+0.021 0mm，保證孔的粗糙度。 工序Ⅱ 以底端面為基準(zhǔn)，銑 Ф40mm 上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與 Ф22 的 垂直度為 0.05。 工序Ⅲ 以 Ф40 為精基準(zhǔn)，鏜 Ф55+0.5 0，鏜 Ф73+0.5 0 保證其尺寸和粗糙度， 與 Ф22 孔的垂直度為 0.07。 工序Ⅳ 以孔 φ40 為精基準(zhǔn)，鉆孔至 φ7mm, 鉸孔至 φ8mm 確保孔內(nèi)粗糙度為 1.6。 工序Ⅴ 以 φ22 孔為精基準(zhǔn)，鉆 φ7mm 孔。 工序Ⅵ 以 φ40 上端面為精基準(zhǔn)，攻 M8mm 螺紋。 工序Ⅶ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅷ 以 φ22 孔為精基準(zhǔn)，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4mm，使其粗糙度為 6.3。 工序Ⅸ 去毛刺，檢驗(yàn)。 2.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與 Ф22mm 的孔有垂直度要求的面再 加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完 Ф22mm 的孔，再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與 之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工 Ф22mm 的時(shí)候最多只能保證一 個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案 二在加工三個(gè)面時(shí)都是用 Ф22mm 孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的 位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。這樣一比較最終的工藝方案為： 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準(zhǔn)， 鉆 Ф20mm 孔, 擴(kuò)孔至 Ф21.8mm, 鉸孔至 Ф22+0.021 0mm，保證孔的粗糙度。 工序Ⅱ 以底端面為基準(zhǔn)，銑 Ф40mm 上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與 Ф22 的 垂直度為 0.05。 工序Ⅲ 以 Ф40mm 為精基準(zhǔn)，鏜 Ф55+0.5 0mm，鏜 Ф73+0.5 0mm 保證其尺寸和粗 糙度，與 Ф22mm 孔的垂直度為 0.07。 工序Ⅳ 以孔 φ40 為精基準(zhǔn)，鉆孔至 φ7mm, 鉸孔至 φ8 確保孔內(nèi)粗糙度為 1.6。 工序Ⅴ 以 φ22mm 孔為精基準(zhǔn)，鉆 φ7mm 孔。 工序Ⅵ 以 φ40mm 上端面為精基準(zhǔn)，攻 M8mm 螺紋。 工序Ⅶ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅷ 以 φ22mm 孔為精基準(zhǔn)，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4mm，使其粗糙度為 6.3。 工序Ⅸ 去毛刺，檢驗(yàn)。 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定: “CA6140 車床撥叉”零件材料為 HT200，毛坯重量約為 1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)， 采用砂型鑄造毛坯。 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、工序尺寸及毛 坯尺寸如下： 1.外圓表面（Ф40mm 及 Ф73mm 外表面） 考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度 CT9 即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零 件最后還需銑斷，故對(duì) Ф40mm 的中心軸線的尺寸偏差為 120±1.25mm 的范圍內(nèi)。 2. 兩小孔 mm。 0.21?? 毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于 IT7~IT8 之間，參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表 8-21 確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm 鉸孔： mm 2Z=0.2mm 0.21?? 3.中間孔（Ф55mm 及 Ф73mm） 中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1-13 得：孔的鑄造毛坯 為 Ф49mm、 Ф73mm 的孔是在 Ф55mm 孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距 離為 35mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 表 8-95 確定 Ф73mm 工序尺寸及余量： 粗銑：Ф71mm Z=4mm 精銑：Ф73mm Z=1mm 參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表 8-95 確定 Ф55mm 工序尺寸及余量： 粗 鏜：Ф53mm 2Z=4mm 半精鏜：Ф54mm 精 鏜：Ф55mm 4.螺紋孔及銷孔 無(wú)可非議此銷尺寸鑄造為實(shí)體。 參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表 8-70 確定鉆 Ф8mm 螺紋孔和 Ф8mm 圓柱銷孔及螺紋 孔的攻絲。 5.銑斷 3、 確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準(zhǔn)，鉆 Ф20mm 孔, 擴(kuò)孔至 Ф21.8mm, 鉸孔至 Ф22+0.021 0mm，保證孔的粗糙度。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：鉆孔至 Ф21.8mm，精鉸至 Ф22mm，保證孔壁粗糙度 Ra=1.6μm。 機(jī)床：Z512 臺(tái)式鉆床。 刀具：YG8 硬質(zhì)合金麻花鉆 Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 ＝12°、二重刃α o 長(zhǎng)度 =2.5mm、橫刀長(zhǎng) b=1.5mm、寬 l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、 ° bε ml5.1?120?? °、 °。YG8 硬質(zhì)合金鉸刀 Ф22mm。10??3? 2.計(jì)算切削用量 （1）查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 。 rmf/1.? 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 ，最終決定75 rmf/53.0? 選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 。rf/1.? （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．in60?T （3）切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù) rmvc/12?.1TVK.MV0.1tvK 故 。 ，查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》0.1?Kxv.v0apvKc/ min/4650rdvns?? 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 。故實(shí)際的切削速度 。in/46rnc? ssc/2.10 3. 計(jì)算基本工時(shí) sfLtm745.1203??? 工序Ⅱ 以底端面為基準(zhǔn)，銑 Ф40mm 上端面，保證其尺寸要求 及粗糙度，與 Ф22mm 的垂直度為 0.05。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑兩頭端面至 51mm、粗銑大孔端面至 30mm。 機(jī)床：X52K 立式銑床參數(shù)。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀 Ф45mm，選擇刀具前角 γo＝＋5°后角 αo＝8°，副后角 αo’=8°，刀齒斜角 λs=－10°,主刃 Kr=60°,過(guò)渡刃 Krε=30°,副刃 Kr’=5°過(guò)渡刃 寬 bε=1mm。 2.計(jì)算切削用量 （1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=2mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 （2）計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 V c= vpvezvpmoKZuayfXTqdC 算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù) X52K 立式銑床參數(shù)，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。 （3）校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故校 驗(yàn)合格。 最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=1.06m/s， fz=0.15mm/z。 工序Ⅲ 以 Ф40 為精基準(zhǔn)，鏜 Ф55+0.5 0mm，鏜 Ф73+0.5 0mm 保證其尺寸和粗糙度，與 Ф22mm 孔的垂直度為 0.07。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑中間孔上端面至 22mm，周徑至 Ф71mm；粗銑 中間孔下端面至 24mm，周徑至 Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；保證粗糙度 Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至 20mm，周徑至 Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證 20mm,周 徑至 Ф73mm，保證端面粗糙度 Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度 Ra=6.3μm。 機(jī)床：X63 臥式銑床。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀 Ф45mm，選擇刀具前角 γo＝＋5°后角 αo＝8°，副后角 αo’=8°，刀齒斜角 λs=－10°,主刃 Kr=60°,過(guò)渡刃 Krε=30°,副刃 Kr’=5°過(guò)渡刃 寬 bε=1mm。 2.計(jì)算切削用量 （1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 （2）計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 V c= vpvezvpmoKZuayfXTqdC 算得 Vc＝98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s 據(jù) X52K 立式銑床參數(shù)，選擇 nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。 （3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故校驗(yàn) 合格。 最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。 3. 計(jì)算基本工時(shí) 粗銑中間孔上端面至 Ф25 mm，周徑至 Ф71mm；tm1=L/Vf=13s 粗銑中間孔下端面至 22mm，周徑至 Ф71mm；tm2=L/Vf=13s 精銑小孔上端面至 50mm，tm3=L/Vf=8s； 精銑中間孔上端面至周徑至 Ф73mm，tm4= L/Vf=10s； 精銑中間孔下端面至周徑至 Ф73mm，tm5= L/Vf=10s。 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф55mm 孔至圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗鏜中間孔至 Ф53mm、半精鏜中間孔至 Ф54mm、精鏜中間孔至 Ф55mm。 機(jī)床：T616 臥式鏜床。 刀具：YG8 硬質(zhì)合金鏜刀。 2.計(jì)算切削用量 單邊余量 分三次切除，則 第一次 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20 查得，,3mZ?map2? 取 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21 查得，?。?。rf/1 in/45r 3.計(jì)算切削基本工時(shí)： sfLtm3052.1???? 同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次 時(shí)，進(jìn)給量 和map6map4.0?rmf/3.0? ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取 64r/min，切削基本工時(shí)分別為 100s 和 80s。rf/12.0? 工序Ⅳ 以孔 φ40 為精基準(zhǔn)，鉆孔至 φ7, 鉸孔至 φ8 確保孔內(nèi)粗 糙度為 1.6。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 機(jī)床：組合機(jī)床。 刀具：Ф8mm 麻花鉆、Ф7mm 麻花鉆 2.計(jì)算切削用量 根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為 0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取 f=0.3mm/z，v=5m/min，?f 則： min/198501rdvnws ???? 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-15，取 。所以實(shí)際切削速度為：in/195rwsnvw/.01950?? 3.計(jì)算切削基本工時(shí)： sfyltm32.019546?????? 工序Ⅴ 以 φ22 孔為精基準(zhǔn)，鉆 φ7 孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 機(jī)床：組合機(jī)床。 刀具：Ф7mm 麻花鉆、Ф8mm 的絲錐。 2.計(jì)算切削用量 刀具：Ф7mm 麻花鉆。 根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為 0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取 f=0.3mm/z，v=5m/min，?f 則： min/215.701rdvnws ???? 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-15，取 。所以實(shí)際切削速度為：i/95rwsnvw/1.019.0?? 3 計(jì)算切削基本工時(shí)： sfyltm32.019546??? 工序Ⅵ 以 φ40 上端面為精基準(zhǔn)，攻 M8 螺紋。 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 機(jī)床：組合機(jī)床。 刀具：Ф8mm 的絲錐。 2.切削用量 刀具：絲錐 M6，P=1mm 切削用量選為： ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： ，按機(jī)床使用說(shuō)明書選smv/1.0?min/219rns? ?。?，則 ；機(jī)動(dòng)時(shí)， ，in/195rnw?l046? 3.計(jì)算切削基本工時(shí)： sfyltm32.019546???? 工序Ⅶ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅷ 以 φ22mm 孔為精基準(zhǔn)，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4，使其粗糙度為 6.3 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。 刀具：YG 硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為 4mm。 機(jī)床：組合機(jī)床。 2.計(jì)算切削用量 查《切削手冊(cè)》 ，選擇進(jìn)給量為： ,切削速度為： ，則：rmf/3.0?smv/1?in/107310rdvnws ???? 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-39，取 ，故實(shí)際切削速度為：in/10rw?smnvw/10? 查《切削手冊(cè)》表 4.2-40，剛好有 。min/40f? 3.計(jì)算切削基本工時(shí)： sfyltm1264037???? 4、夾具設(shè)計(jì) (一)問(wèn)題的提出 本夾具是用來(lái)銑 Φ40 的面,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個(gè)小頭孔的中心距也有一 定的公差要求.另外,此中心線為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此 本工序加工時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度則不是主要問(wèn)題. (二)夾具設(shè)計(jì) 1 定位基準(zhǔn)選擇 底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以地面為主要定位基準(zhǔn)..由于鑄件的公差要求較大, 利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),只有采用自動(dòng)對(duì)中夾具才能同時(shí)保證對(duì)稱的兩個(gè)零件的大小 孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用兩把麻花鉆同時(shí)加工出兩個(gè) 8mm 的通孔.? 2.切削力和夾緊力計(jì)算 刀具：立銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 015??01?頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''30rK? 20.5Lm?2Z.8/famzmap.2 由參考文獻(xiàn)[5]5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 0.98.0.13pzFfDBn? 有： 0.9.8.1.0.152524836.2()N??????? 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平 衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： FKW? 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210? 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1 可知其公式參數(shù)：6~ 13456.,.0,.,3KK? 由此可得： .21.01.3.0156??? 所以 845()WFN?? 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊 機(jī)構(gòu)。 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，即可指定可靠的卡緊力。 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力 按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 6.2??.7zr ?901?52??'29??? 其中： 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力： 04.W 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： KW? ? 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊 機(jī)構(gòu)。 3.定位誤差分析 使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。為了滿足工序的加工要求，必須使 工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj???? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴定位誤差 ：11minDWd????? 1 21min2min.DdDdJarctgL??????? 其中： ，10.52D?20D ，dm?.3d?? ， 1in?2in4 ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj?? 其中接觸變形位移值： 1 ()(9.62nHBZyRaZkNcl??? 查[5]表 1～2～15 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos.8jym?? ⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過(guò)Mj??m05. ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和： 0.853jwm??? 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 （三）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 當(dāng)夾具有制造誤差、工作過(guò)程出現(xiàn)磨損、以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此 現(xiàn)象，選用可換 V 型塊。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這 類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方 案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)） 。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為 防止此現(xiàn)象，選用可換 V 型塊。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 設(shè)計(jì)總結(jié) 夾具課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束。回顧整個(gè)過(guò)程，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努 力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的重點(diǎn)， 使理論與實(shí)踐結(jié)合，對(duì)理論知識(shí)加深了理解，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的理解和認(rèn)識(shí)也到了強(qiáng)化。 本次課程設(shè)計(jì)主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇等知識(shí)，夾具設(shè)計(jì)的運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)等知識(shí)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)， 使我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。 學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。本次設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。由于對(duì)知識(shí) 的掌握不夠扎實(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能全面地考慮問(wèn)題。仍需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。 這次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的 訓(xùn)練。提高了思考、解決問(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好基礎(chǔ)。本 設(shè)計(jì)存在很多不足之處，最后懇請(qǐng)老師、同學(xué)批評(píng)指正！ 參考文獻(xiàn): 1.楊叔子，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004。 2. 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2004。 3. 李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 4. 方昆凡，公差與配合手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999。 5.王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。 6. 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1979。 7. 吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000。 8.劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987。 9. 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 10. 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2002。 11.黃如林.切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.7. 12.王紹俊.機(jī)械制造工藝手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985. 13.孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991. 14. 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 15. 王光斗、王春福．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001. 16.吳宗澤、羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京:高等教育出版社 2006