K317- 輸出軸【長380】加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)【小批量】
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機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 頁產(chǎn)品名稱輸出軸零件名稱輸出軸第 頁材料牌號(hào)45毛坯種類鍛造毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件10鍛造鍛造20熱熱處理30車車零件右端面、鉆中心孔C6140外圓車刀,中心鉆,三爪卡盤40車車零件做端面、鉆中心孔C6140外圓車刀,中心鉆,三爪卡盤50車粗車零件外圓54.5、60、70、88、80等外圓和倒角C6140外圓車刀,頂尖60車半精車精車外圓54.5、60、88達(dá)到尺寸和精度要求C6140外圓車刀,頂尖70銑粗精銑鍵槽18mmX51立銑刀,三爪卡盤80銑粗精另一個(gè)銑鍵槽18mmX51立銑刀,三爪卡盤90鉗去毛刺100檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫編制(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期 單位名機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱輸出軸零件名稱輸出軸共 頁第 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào) 毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床C6140夾具編號(hào)夾具名稱切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名工序工時(shí)(分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度走刀量吃刀深度走刀次數(shù)工時(shí)(分)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1車零件右端面外圓車刀360280.91.512鉆中心定位孔中心鉆270200.51.51編制(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期 單位名機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱輸出軸零件名稱輸出軸共 頁第 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào) 毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床C6140夾具編號(hào)夾具名稱切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名工序工時(shí)(分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度走刀量吃刀深度走刀次數(shù)工時(shí)(分)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1車零件左端面外圓車刀360280.91.512鉆中心定位孔中心鉆270200.51.51編制(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期 單位名機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱輸出軸零件名稱輸出軸共 頁第 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào) 毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床C6140夾具編號(hào)夾具名稱切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名工序工時(shí)(分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度走刀量吃刀深度走刀次數(shù)工時(shí)(分)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車零件外圓54.5、60、70、88、80等外圓和倒角外圓車刀360280.91.51編制(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期 單位名機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱輸出軸零件名稱輸出軸共 頁第 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào) 毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床C6140夾具編號(hào)夾具名稱切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名工序工時(shí)(分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度走刀量吃刀深度走刀次數(shù)工時(shí)(分)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1半精車外圓54.5、60、88達(dá)到尺寸和精度要求外圓車刀550420.51.512精車外圓54.5、60、88達(dá)到尺寸和精度要求外圓車刀750640.20.51編制(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期 單位名機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱輸出軸零件名稱輸出軸共 頁第 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào) 毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X51夾具編號(hào)夾具名稱切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名工序工時(shí)(分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度走刀量吃刀深度走刀次數(shù)工時(shí)(分)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗銑鍵槽18mm立銑刀350420.51.512精銑鍵槽18mm立銑刀750640.20.51編制(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期 單位名機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱輸出軸零件名稱輸出軸共 頁第 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào) 毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造 1 1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X51夾具編號(hào)夾具名稱切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名工序工時(shí)(分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度走刀量吃刀深度走刀次數(shù)工時(shí)(分)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗銑另一個(gè)鍵槽18mm立銑刀350420.51.512精銑另一個(gè)鍵槽18mm立銑刀750640.20.51編制(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記 更改文件號(hào)簽字日期 陜西國防學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要 輸出軸在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用非常廣泛,按行業(yè)分有:汽車、各類生產(chǎn)用機(jī)械、航空航天、船舶重工等領(lǐng)域都有用到,鍵槽是用來傳遞動(dòng)力的,但外面要套一個(gè)東西(把轉(zhuǎn)矩傳給它),并且要求輸出軸與外層是可以劃動(dòng)的.運(yùn)用:摩托車,汽車調(diào)檔位的齒輪,齒輪再輸出軸上劃動(dòng)得到不同的組合(大小不同的搭配)起到調(diào)速的作用.臺(tái)式電磚,轉(zhuǎn)頭上下運(yùn)動(dòng)時(shí)就是輸出軸在滑動(dòng). 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源江蘇洪澤輸出軸制造有限公司,是輸出軸的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)針對(duì)江蘇洪澤輸出軸制造有限公司的花輸出軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)該零件的圖紙及技術(shù)要求,對(duì)該零件進(jìn)行了詳細(xì)的加工工藝分析,根據(jù)分析的結(jié)果,確定了該零件的加工方法、裝夾方式、定位基準(zhǔn)、使用刀具、加工順序安排、工步劃分,走刀路線和切削用量,設(shè)備選用等。關(guān)鍵詞: 鍵 輸出軸 工藝加工21 目 錄摘要0第一章零件分析51.1零件圖樣分析51.2.零件工藝分析51.2. 輸出軸的用途6二、第二章毛坯的選擇62.1輸出軸毛坯的確定62.1毛坯種類的選擇6三、 第三章加工工藝73.1表面加工分析73.2基準(zhǔn)的選擇83.3加工工藝路線的擬定83.4各加工工序的加工設(shè)備、夾具、量具的選擇93.5確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差104.6確定切削用量的選擇114.6.1車輸出軸兩端面114.6.2粗車零件外圓54.5、60、70、88、80等外圓和倒角124.6.3半精車精車外圓54.5、60、88達(dá)到尺寸和精度要求134.6.4銑鍵槽18mm154.6.5精銑鍵槽18mm15第四章夾具設(shè)計(jì)164.1問題的提出164.2 定位基準(zhǔn)的選擇164.3 切削力及夾緊力計(jì)算164.4 定位誤差分析184.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)184.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明20參考文獻(xiàn)0第一章零件分析1.1零件圖樣分析1. 該零件即是輸出軸又是階梯輸出軸,其加工精度較高,所以零件兩中心孔是設(shè)計(jì)和工藝基準(zhǔn)。2. 輸出軸直徑60、8054.4外圓直徑存在同軸度的要求0.02mm,其余未注公差和形位公差的要求均按照IT12等級(jí)制作。3. 材料45號(hào)鋼4. 熱處理2832HRC1.2.零件工藝分析1. 輸出軸的種類較多,本課題研究的是簡單的一個(gè)輸出軸。2. 為確保輸出軸各部外圓的位置及形狀精度要求,在各工序中均似兩中心孔為定位基準(zhǔn)裝夾工件。3. 輸出軸可以在普通臥式銑床進(jìn)行銑削加工來完成輸出軸上鍵槽的加工。1.2. 輸出軸的用途輸出軸一般都是起傳動(dòng)作用,它屬于臺(tái)階輸出軸類零件中,由圓柱面、導(dǎo)角、輸出軸角、退刀槽、鍵槽等組成。輸出軸肩一般用來確定安裝在輸出軸上零件的輸出軸向位置。各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置。鍵槽用于安裝鍵,以傳遞轉(zhuǎn)矩,但外面要套一個(gè)東西(把轉(zhuǎn)矩傳給它)并且要求輸出軸與外層是可以根據(jù)工作性能與條件劃動(dòng)的。輸出軸技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度表面粗糙度Ra/m形位公差零件兩端面380IT1212.5外圓面54.4IT81.6同軸度0.0260IT81.6同軸度0.0270IT1212.588IT1212.580IT81.6同軸度0.02鍵槽47.5x18IT93.273x18IT93.22、 第二章毛坯的選擇2.1輸出軸毛坯的確定毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件,材料消耗就少。機(jī)械加工的勞動(dòng)量越小,因此會(huì)提高機(jī)械加工效率,降低成本,但毛坯的制造費(fèi)用就提高了。因此,確定毛坯要從機(jī)械加工和毛坯制造兩方面綜合考慮,以求得最佳結(jié)果。2.1毛坯種類的選擇1. 根據(jù)圓紙規(guī)定的材料及機(jī)械性能選擇毛坯。 圖紙標(biāo)定的材料就基本確定了毛坯的種類,該輸出軸的材料是45號(hào)鋼,因此可直接選用45號(hào)鋼。故選用90mmx386mm圓鋼。2. 根據(jù)零件的功能選擇毛坯 根據(jù)零件的工作條件、材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三者綜合考慮的材料為45號(hào)鋼,且各臺(tái)階直徑相差不大,因此可選用圓鋼。 合理選用材料和規(guī)定熱處理的技術(shù)要求,對(duì)提高輸出軸類零件的強(qiáng)度和使用壽命有重要意義。同時(shí),對(duì)輸出軸的加工過程有極大的影響。 綜上所訴,繪制毛坯簡圖:3、 第三章加工工藝3.1表面加工分析該輸出軸大都是回轉(zhuǎn)表面,因此主要采用車削,鍵槽齒形采用專用鍵槽銑床銑削。由于該輸出軸的主要表面加工要求較高,零件的幾何精度要求較高,表面粗糙度Ra越少,故車削、銑削后還需要精車精銑削。 具體方法如下: 輸出軸兩端面,公差等級(jí)IT9.表面粗糙度Ra為12.5um.參考文獻(xiàn)【1】表1-11需要進(jìn)行粗車。 中心孔B2.5/8可直接采用麻花鉆(2.5/8鉆頭)鉆削 輸出54.4、60、80軸外圓的粗糙度Ra要求為1.6um,公差等級(jí)要求為IT9、其余外圓和倒角的表面粗糙度Ra為12.5um公差等級(jí)為IT12 (參考文獻(xiàn)【1】表1-11)需粗車才能達(dá)到要求。 槽寬度為18mm兩個(gè),其表面粗糙度Ra=3.2um公差等級(jí)為IT8,需粗銑。主輸出軸零件加工方案表加工表面經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度加工方案?jìng)渥⒅鬏敵鲚S左端面IT1212.5粗車表1-11主輸出軸右端面IT1212.5粗車表1-1154.4、60、80IT1212.5粗車-半精車-精車表1-970、88IT1212.5粗車表1-9鍵槽IT123.2粗銑-精銑表1-113.2基準(zhǔn)的選擇該零件圓中較多尺寸及形位公差是以兩中心孔及其端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的。因此必須首先加工處兩中心孔B2.5/8及其端面,為后續(xù)工序作為基準(zhǔn)。根據(jù)粗精基準(zhǔn)選擇原則,確定加工表面的基準(zhǔn)加工如表所示:表加工表面的基準(zhǔn)序號(hào)加工部位基準(zhǔn)選擇1B2.5/8中心孔及其兩端面輸出軸外圓柱表面(粗基準(zhǔn))2輸出軸外圓及倒角車槽兩中心孔B2.5/83鍵槽兩中心孔B2.5/83.3加工工藝路線的擬定工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容加工基準(zhǔn)工藝裝備1下料棒料44x156鋸床2熱熱處理3車車零件右端面、鉆中心孔外圓車床4車車零件做端面、鉆中心孔外圓車床5車粗車零件外圓54.5、60、70、88、80等外圓和倒角中心孔車床6車半精車精車外圓54.5、60、88達(dá)到尺寸和精度要求中心孔車床7銑粗精銑鍵槽18mm外圓銑床8銑粗精另一個(gè)銑鍵槽18mm外圓銑床9清洗10檢驗(yàn)3.4各加工工序的加工設(shè)備、夾具、量具的選擇1、選擇機(jī)床工序1由于要求是棒料零件,為里達(dá)到34x159棒料,選用鋸床加工切割合適。工序3、4、5、6 粗車兩端面、鉆兩中心孔及粗車、粗車外圓、切槽、倒角時(shí),為提高效率,減少裝卸時(shí)間適用CA6140型普通臥式車床比較合適,由于中心孔精度不用考慮,選麻花鉆即可。工序7、8銑鍵槽時(shí),由于單件小批量生產(chǎn),即選用臥式銑床x51銑比較合適。B、選擇刀具 該零件無特殊形狀表面,小批量生產(chǎn),一般采用通用或標(biāo)準(zhǔn)刀具,車床上粗車面用P10外圓車刀鉆孔用粗直柄。麻花鉆查參考文獻(xiàn)1中表5-28知,其直徑范圍0.100.35在外圓用P10外圓車刀,切槽用切槽車刀,其直徑為1mm。倒角用P1045度倒角倒,銑矩形鍵槽mm。查參考文獻(xiàn)1中表5-40所示,用三面刀銑刀,且銑刀直徑為90110mm。查參考文獻(xiàn)1中5-44所示d=100mm.孔徑D=32mm。z=6,Z=18。銑鍵槽6+00.03mm。查參考文獻(xiàn)1表5-40所示,用粗齒i面刀,且銑刀直徑90170mm。查表5-44所示d=100mm??讖紻=32mm。寬度L=6,齒數(shù)Z=18。C、選擇夾具該零件加工工序20、30、40、60采用三爪卡盤,其余工序用頂尖D、選擇量具選擇車端面,鉆中心孔B2.5/8量具其端面尺寸未注公差。按IT14要求,其為25的標(biāo)準(zhǔn)公差T為0.52mm,查參考文件機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)中5-56,計(jì)算其不確定度,允許值n1=0.029mm。查參考文件機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)中表5-57分度值,0.02mm游標(biāo)卡尺,其確定數(shù)值V=0.02mm。uu1選用0200mm/00.02mm游標(biāo)卡尺。車外圓及倒角外圓尺寸公差T=0.13mm,按參考文獻(xiàn)1表5-56中計(jì)算器基本確定度允許值u1=0.009mm,根據(jù)參考文獻(xiàn)1表5-59選用分度值0.02mm/0200mm游標(biāo)卡尺。(3)銑鍵槽其鍵槽尺寸槽寬18+00.03mm。查參考文獻(xiàn)1中表5-56和5-59均可選用分度值0.02mm/0200mm的游標(biāo)卡尺3.5確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差加工余量可采用查表修正法確定,確定工序尺寸的一般方法是: 由加工表面的最后工序網(wǎng)前推算,最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注,當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí),同一表面多次加工的工序尺寸,只與工序加工余量有關(guān),當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí),工序尺寸用工藝尺寸鏈解算。中間工序尺寸按“單項(xiàng)入體”原則標(biāo)準(zhǔn),但毛坯和孔的距尺寸公差帶一般取雙向?qū)ΨQ布置。中間工序尺寸的公差可以相應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度表中查得。該零件工序無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換各表加工均用同意基準(zhǔn)重合,查各種表面加工余量表,分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差,如表所示:機(jī)械加工余量及工序尺寸序號(hào)工序內(nèi)容單邊余量/mm工序尺寸/mm表面粗糙度Ra/mm1車一端端面338312.52倒頭車另一端端面338612.53車外圓54.429012.5車外圓6029012.5車外圓7029012.5車外圓8829012.5車外圓8029012.54銑鍵槽18903.25銑鍵槽18903.24.6確定切削用量的選擇4.6.1車輸出軸兩端面1、確定背吃刀量ap 端面總加工余量為10mm,一次走刀加工ap=2.5mm2、確定進(jìn)給量f查參考文獻(xiàn)1表5-102得f=0.40.5mm/r,查參考文獻(xiàn)1表5-5根據(jù)機(jī)床橫向進(jìn)給量,取f=0.45mm/r3、確定切削速度Vc查參考文獻(xiàn)1表5-109和表5-110得:Cv=242,Xi=0.15,Yv=0.35,m=0.20修整Km=1.0,Khv=1.24,Khv=0.9,Kkrv=0.81,Ktv=1.0,刀具壽命選T=60min,所以Vc=CvKv/TmapXvfYv=(24211.240.90.811/600.22.50.150.450.35)m/min=110.3m/min確定機(jī)床主輸出軸轉(zhuǎn)速nn=1000Vc/d=1000110.3/(40)=878.2r/min查參考文獻(xiàn)1表5-5相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=710r/min,所以實(shí)際的切削速度Vc=89.2m/min計(jì)算基本時(shí)間TJ:切削加工長度L=40mm,端面車刀選用主偏角Kr=90,背吃刀量ap =2.5, 查參考文獻(xiàn)表5-138和表5-139得: L1=(ap/tanKr)+(23)=3mm,L2=(35)mm=4mm,L3=5mm;L=(d-d1/2)+ L1+L2+L3=40/2+3+4+5=32mmTJ=Li/nf=322/9000.45=0.16min6、確定輔助時(shí)間Tf查參考文獻(xiàn)1表5-153得:裝夾工件的時(shí)間為0.8min,啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為0.02min,啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為0.05min,取量具并測(cè)量尺寸的時(shí)間為0.5min,共計(jì)Tf=1.37min.4.6.2粗車零件外圓54.5、60、70、88、80等外圓和倒角1.1、 確定背吃刀量ap 一次走刀量ap=2mm1.2、 確定進(jìn)給量f查參考文獻(xiàn)1表5-102得f=0.40.5mm/r, 查參考文獻(xiàn)1表5-5根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)給量,取f=0.4mm/r1.3、 確定切削速度Vc 查參考文獻(xiàn)1表5-109和P136表5-110, 查得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.20,修整系Kmv=1.0,Khv=1.24,Khv=0.9,Kkrz=0.81,Kw=1.0;刀具壽命選T=60min, 所以Vc=( Cv/T m ap XvfYv)Kv=1.01.240.90.811.0242/600.220.15 0.40.35=124.5m/min1.4、確定主輸出軸轉(zhuǎn)速nn=1000Vc/d=1000124.5/36=1101.4r/min 查參考文獻(xiàn)1表5-5查、相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=900r/min,所以實(shí)際的切削速度Vc=101.7m/min1.5計(jì)算基本時(shí)間TJ切削加工長度L=100,外圓車刀選用主偏角Kr=90,背吃刀量ap=2, 查參考文獻(xiàn)1表5-138和表5-139得:L1=(ap/tanKr)+(23)=3mm,L2=(35)mm=4mm,L3=5mm;L=L+L1+L2+L3=100+3+4+5=112mmTJ=( L/nf)i=112/0.4900=0.31min1.6、輔助時(shí)間Tf 4.6.3半精車精車外圓54.5、60、88達(dá)到尺寸和精度要求工步一:半精車上述外圓1.1、確定背吃刀量ap 一次走刀量ap=1mm1.2、確定進(jìn)給量f查參考文獻(xiàn)1表5-102得f=0.40.5mm/r, 查參考文獻(xiàn)1表5-5根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)給量,取f=0.4mm/r1.3確定切削速度Vc查參考文獻(xiàn)1表5-109和表5-110,查得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.20,修整系數(shù)Kmv=1.0,Khv=1.24,Khv =0.9,Kkrz=0.81,Kw=1.0;刀具壽命選T=60min, 所以Vc=( Cv/T m ap XvfYv)Kv=1.01.240.90.811.0242/600.210.150.40.35=132.0m/min1.4、確定主輸出軸轉(zhuǎn)速n:n=1000Vc/d=1000132.0/36=1167.8r/min查參考文獻(xiàn)1表5-5查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=1120r/min,所以實(shí)際的切削速度Vc=126.6m/min1.5、計(jì)算基本時(shí)間TJ切削加工長度L=100,車刀選用主偏角Kr=90,背吃刀量ap=1, 查參考文獻(xiàn)1表5-138和表5-139得:L1=(ap/tanKr)+(23)=3mm,L2=(35)mm=4mm,L3=5mmL=L+L1+L2+L3=100+3+4+5=112mmTJ=( L/nf)i=112/11200.41=0.25min1.6、輔助時(shí)間Tf 查參考文獻(xiàn)1表5-152得,裝夾工件的時(shí)間為0.8min,啟動(dòng)機(jī)床時(shí)間為0.02min,啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為0.05min,取量具并測(cè)量尺寸時(shí)間為0.5min,共計(jì)Tf=1.37min工步二:精車上述外圓1.1、確定背吃刀量ap 一次走刀量ap=1mm1.2、確定進(jìn)給量f查參考文獻(xiàn)1表5-102得f=0.40.5mm/r, 查參考文獻(xiàn)1表5-5根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)給量,取f=0.4mm/r1.3確定切削速度Vc查參考文獻(xiàn)1表5-109和表5-110,查得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.20,修整系數(shù)Kmv=1.0,Khv=1.24,Khv =0.9,Kkrz=0.81,Kw=1.0;刀具壽命選T=60min, 所以Vc=( Cv/T m ap XvfYv)Kv=1.01.240.90.811.0242/600.210.150.40.35=132.0m/min1.4、確定主輸出軸轉(zhuǎn)速n:n=1000Vc/d=1000132.0/36=1167.8r/min查參考文獻(xiàn)1表5-5查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=1120r/min,所以實(shí)際的切削速度Vc=126.6m/min1.5、計(jì)算基本時(shí)間TJ切削加工長度L=100,車刀選用主偏角Kr=90,背吃刀量ap=1, 查參考文獻(xiàn)1表5-138和表5-139得:L1=(ap/tanKr)+(23)=3mm,L2=(35)mm=4mm,L3=5mmL=L+L1+L2+L3=100+3+4+5=112mmTJ=( L/nf)i=112/11200.41=0.25min1.6、輔助時(shí)間Tf 查參考文獻(xiàn)1表5-152得,裝夾工件的時(shí)間為0.8min,啟動(dòng)機(jī)床時(shí)間為0.02min,啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為0.05min,取量具并測(cè)量尺寸時(shí)間為0.5min,共計(jì)Tf=1.37min4.6.4銑鍵槽18mm確定背吃刀量ap一次走刀ap=2.5mm確定進(jìn)給量f查參考文獻(xiàn)1表5-119粗銑時(shí)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=afz=(0.060.08)18=1.25mm/r確定切削速度Vc 查參考文獻(xiàn)1表5-124得Vc=(2040)m/min=30m/min確定主輸出軸轉(zhuǎn)速nn=1000VC/d=10030/100=95.5r/min 查參考文獻(xiàn)1表5-8查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=95r/min,所以實(shí)際的切削速度VC=29.8m/min計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間TJ 查參考文獻(xiàn)1表5-8得fMZ=75mm/minh=1.8mm L1=12=2mm L=30mm d=6mmTj=h+L1/fMC+L-d/fMZ=1.8+2/75+30-6/75=0.37min確定輔助時(shí)間Tf:查參考文獻(xiàn)1表5-153裝夾工件時(shí)間為0.8min,啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為0.02min。啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液時(shí)間為0.05min,取量具并車測(cè)量尺寸時(shí)間為0.5min,其計(jì)Tf=1.37min4.6.5精銑鍵槽18mm1、 確定背吃刀量ap一次走刀量ap=0.5mm2、 確定進(jìn)給量f查參考文獻(xiàn)1表5-121,得f=(0.51.0)mm/r=0.5mm/r3、 確定切削速度Vc查參考文獻(xiàn)1表5-124得Vc=(2040)m/min=30m/min4、 確定主輸出軸轉(zhuǎn)速nn=1000VC/d=100030/100=95.5r/min查參考文獻(xiàn)1表5-8查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=95r/min,所以實(shí)際的切削速度VC=29.8m/min5、計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間TJ查參考文獻(xiàn)1表5-8得fMZ=75mm/minh=1.8mm L1=12=2mm L=30mm d=6mmTO=h+L1/fMC+L-d/fMZ=1.8+2/75+30-6/75=0.37min6、確定輔助時(shí)間Tf:啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為0.02min。啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液時(shí)間為0.05min,取量具并車測(cè)量尺寸時(shí)間為0.5min,其計(jì)Tf=0.57min。第四章夾具設(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。由指導(dǎo)老師的分配,決定設(shè)計(jì)第八道工序銑18mm鍵槽的銑床夾具。4.1問題的提出本夾具主要用于銑鍵槽,精度要求不高,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮。我們要以已加工的兩端面和外圓作為定位基準(zhǔn)。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工精度。28的外圓已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的28外圓和其端面作為定位基準(zhǔn),來設(shè)計(jì)本道工序的夾具,以兩固定V型塊和已加工好的28外圓配合,其端面與檔銷相配合,工件實(shí)現(xiàn)完全定位,同時(shí)為了提高加工效率,縮短輔助時(shí)間,決定用簡單的鉸鏈壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。4.3 切削力及夾緊力計(jì)算 (1)刀具: 采用銑刀3mm機(jī)床: 銑床x51 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí),須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中:為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘: 公稱直徑d=10mm,材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅:許用應(yīng)力幅:螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠, 使用鉸鏈壓板的夾緊機(jī)構(gòu),快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力4.4 定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為兩固定V型塊和一檔銷 (2) 一批工件在卡具中定位時(shí),各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致,因此使加工后,各工件加工尺寸的不一致,而形成誤差,即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。形成原因有兩個(gè),一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。根據(jù)零件圖可知,T=0.28mm, Td=0.25mm,。已知其形狀公差為0.28,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,易知此結(jié)果符合。4.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與鉆床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下:表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D14-0.014-0.0452083105.713+0.0234對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是完成后車外圓面和端面之后進(jìn)行的,加工的為鍵槽,所以選用方形對(duì)刀塊。方形對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示:圖 3.4 對(duì)刀塊圖塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如下圖所示: 圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為:表 3.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC2-0.0060.254.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了鉸鏈壓板夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?,切削力小,所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用鉸鏈壓板夾緊機(jī)構(gòu)。參考文獻(xiàn)1孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,19912 弈繼昌主編. 機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì). 中國人民出版社,19913李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,19934黃健求主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社,20055黃如林主編.切削加工簡明實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社,20046田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20067崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社,20068 黃云清主編.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20019司乃鈞,許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社,199110 秦國華、張衛(wèi)紅主編 機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 航空工業(yè)出版社 2006
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