CA1340自動(dòng)車床杠桿加工工藝及鉆頂部Φ8H7孔夾具設(shè)計(jì)[含高清CAD圖紙]
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第 1 頁(yè) 共 31 頁(yè) 摘 要 本次設(shè)計(jì)的課題是 CA1340 自動(dòng)車床杠桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。本論文先按照加 工工藝及夾具設(shè)計(jì)的一般步驟，進(jìn)行了以下部分的設(shè)計(jì)： 通過(guò)對(duì)零件的分析，討論了零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和毛胚的種 類。通過(guò)零件的分析后制定零件機(jī)械加工工藝路線，說(shuō)明表面加工方法的選擇、零件 加工工藝原則和工藝編制。確定夾具總體方案，包括加工的方法、定位方案和定位誤 差的分析、夾緊方案、切削夾緊力的計(jì)算。 制造業(yè)是國(guó)家發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)，而 工藝制造將是未來(lái)面對(duì)普通消費(fèi)者的主要的機(jī)械制造產(chǎn)品，而隨著國(guó)家的發(fā)展人民生 活水平的提高，人們對(duì)加工產(chǎn)品的需求和要求必定變的更多，所以我們有必要對(duì)加工 零件的設(shè)計(jì)與加工投入更多的精力。而我將在畢業(yè)后前往一家以機(jī)械生產(chǎn)為主的企業(yè) 工作，所以了解機(jī)械中零件的加工工藝特點(diǎn)及工藝工裝設(shè)計(jì)是非常必要的。通過(guò)本次 設(shè)計(jì)鞏固大學(xué)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，并為以后走上工作崗位更好的工作打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)。 關(guān)鍵詞: CA1340;自動(dòng)車床杠桿;夾具設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 31 頁(yè) Abstract The design of the subject is CA1340 automatic lathe lever processing technology and fixture design. In this paper, according to the processing technology and fixture design of the general steps, the following parts of the design: Through the analysis of the parts, the machining process, process design and the type of hair germ of the parts are discussed. After the analysis of the parts, the machining process of parts is formulated, and the selection of machining method, the principle and process of the parts are worked out. Determine the overall scheme of fixture, including the method of processing, positioning method and positioning error analysis, clamping scheme, cutting clamping force calculation. Manufacturing industry is the foundation of national development and social progress, and process manufacturing will be the main machinery manufacturing products in the future, and with the improvement of peoples living standards, peoples demand and demand for processed products will become more and more, so we need to put more effort into the design and processing of parts. And I will go to a mechanical manufacturing enterprises to work, so it is necessary to understand the machining process characteristics and process design of mechanical parts. Through the design of the university to consolidate the basic knowledge of the University, and to work for the future to better work to lay a solid technology. Key words: CA1340; automatic lathe lever; fixture design 第 3 頁(yè) 共 31 頁(yè) 目 錄 摘 要 .........................................................................................................................................................................1 ABSTRACT..............................................................................................................................................................2 目 錄 .........................................................................................................................................................................3 第 1 章 零件分析及工藝 .........................................................................................................................................4 1.1 零件的分析.....................................................................................................................................................4 1.1.1 零件的作用 .............................................................................................................................................4 1.1.2 零件的工藝分析 ...................................................................................................................................4 1.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).................................................................................................................................................5 1.2.1 確定生產(chǎn)類型 .......................................................................................................................................5 1.2.2 確定毛坯的制造形成 .............................................................................................................................5 1.2.3 確定鑄件加工余量及形狀 .....................................................................................................................5 1.2.4 基準(zhǔn)的選擇 .............................................................................................................................................6 1.2.5 制定工藝路線 .........................................................................................................................................6 1.2.6 確定切削用量及基本工時(shí) ....................................................................................................................7 第 2 章 夾具設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................................19 2.1 問(wèn)題的提出...................................................................................................................................................19 2.2 夾具設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................................19 第 3 章 三維設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................................21 3.1 三維造型實(shí)現(xiàn)方法概述 ..............................................................................................................................21 3.2 夾具體的各零件 ..........................................................................................................................................21 2.3 三維裝配圖及爆炸圖 ..................................................................................................................................27 結(jié) 論 .......................................................................................................................................................................29 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................................................30 致 謝 .......................................................................................................................................................................31 第 4 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 1 章 零件分析及工藝 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給定的零件是 CA1340 自動(dòng)車床杠桿如圖 1-1，它位于自動(dòng)車床的自動(dòng)機(jī)構(gòu)中， 與靈活器配合使用，起制動(dòng)的作用。經(jīng)查資料得知，此零件用于機(jī)床當(dāng)中，并且還承 受著沖擊載荷，因此就要求該零件的材料具有足夠的剛度和強(qiáng)度同時(shí)還要有足夠的塑 性和韌性。 1.1.2 零件的工藝分析 圖 11 CA1340 自動(dòng)車床杠桿零件圖 第 5 頁(yè) 共 31 頁(yè) 分析零件圖可知，該杠桿的左，右端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度 在 Ra3.2 以上，故可用銑削加工。20H7mm 的孔的粗糙度為 Ra1.6，所以采用鉆- 擴(kuò)- 粗鉸- 精鉸的工藝過(guò)程在鉆床上加工。由于端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精 度。該零件除了內(nèi)孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以車床和銑床的粗加 工就可達(dá)到要求。 1.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.2.1 確定生產(chǎn)類型 零件的材料 QT50-1.5。由于年產(chǎn)量為 10000 件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，所以該 零件為大批生產(chǎn)。 1.2.2 確定毛坯的制造形成 而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的， 適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 1.2.3 確定鑄件加工余量及形狀 在加工之前所有要求加工的表面加工余量為單邊 2mm，由于 20 底面，35 外面 兩端面，20 凸臺(tái)的端面，鍵槽的兩側(cè)面和底面表面粗糙度為 Ra6.3um，在精加工之 前余量留 50mm。在精加工加工 20H7 孔和 8H7 孔之前，余量為 0.06mm，因?yàn)槭倾q 孔，所以需要的余量比較小。 第 6 頁(yè) 共 31 頁(yè) 1.2.4 基準(zhǔn)的選擇 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ： 按 有 關(guān) 基 準(zhǔn) 的 選 擇 原 則 ， 即 當(dāng) 零 件 有 不 加 工 表 面 時(shí) ， 應(yīng) 以 這 些 不 加 工 表 面 作 粗 基 準(zhǔn) ； 若 零 件 有 若 干 不 加 工 表 面 時(shí) ， 則 應(yīng) 以 與 加 工 表 面 要 求 相 對(duì) 位 置 精 度 高 的 不 加 工 表 面 作 粗 基 準(zhǔn) 。 現(xiàn) 以 零 件 的 側(cè) 面 為 主 要 的 定 位 粗 基 準(zhǔn) 。 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 ： 精基準(zhǔn)選擇的原則有基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原 則和自為基準(zhǔn)原則。在選擇時(shí)，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn) 不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 1.2.5 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 ,在 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 已 確 定 的 情 況 下 ,可 以 考 慮 采 用 萬(wàn) 能 性 機(jī) 床 配 以 專 用 工 卡 具 ,并 盡 量 使 工 序 集 中 來(lái) 提 高 生 產(chǎn) 率 。 除 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 。 1、 工 藝 路 線 方 案 工 序 1 粗銑 20H7 外圓左端面和粗銑 20mm 凸臺(tái)面。 工 序 2 粗銑 20H7 外圓的右端面。 工 序 3 精銑 20H7 外圓左端面。 工 序 4 精銑 20H7 外圓右端面。 工 序 5 擴(kuò) 20H7 的孔和粗鉸 20H7 的孔和精鉸 20H7 的孔。 工 序 6 鉆 8H7 孔。 工 序 7 粗鉸 8H7mm 孔和精鉸 8H7mm 孔。 工 序 8 粗 銑 8 鍵槽。20。 工 序 9 粗銑 20 的圓底面。 工 序 10 鉆 8H8 孔和粗鉸 8H8 孔和精鉸 8H8 孔。 工 序 11 锪 20H7 左邊孔倒角 145。 工 序 12 锪 20H7 右邊孔倒角 145。 工 序 13 鉆 M5mm螺紋底孔。 工 序 14 鉆 M10的 螺 紋 孔 。 工 序 15 鉆 M4螺 紋 孔 。 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè) 工 序 16 攻 M5mm螺紋孔。 工 序 17 攻 M10mm螺紋孔。 工 序 18 攻 M4mm螺紋孔。 工 序 19 鉆 3mm 的油孔。 工 序 20 去毛刺。 工 序 21 清 洗 。 工 序 22 終檢。 1.2.6 確定切削用量及基本工時(shí) (1)工 序 1 粗銑 20H7 外圓左端面和粗銑 20mm 凸臺(tái)面選用機(jī)床：X52K 立式銑床 1粗銑 20H7 孔的左端面 零件材料為球墨鑄鐵 QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端盤銑刀。查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工 藝手冊(cè) （簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）表 11-21 和表 12-22，取銑刀直徑 d=80mm，粗齒，z=10 齒。 由于粗銑加工單邊余量為 1.5mm，小于 5mm，故銑削寬度 =1.5mm。ea 查機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) （簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表 11-69 可知， zf =0.060.12mm/z, 取 =0.1 mm/齒。zf 查工藝手冊(cè)表 14-77,取 V=63m/min 則： =1000v/d=250.8（r/min）sn 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，查表 3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 =235r/min,則實(shí)際切削速度wn =d /1000=59.03（r/min）cuw 當(dāng) =235r/min 時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為wn mf = Z =0.110235=235(mm/min)mfzw 查機(jī)床說(shuō)明書，取實(shí)際進(jìn)給速度 =235 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量mf = /Z =0.1(mm/Z)zfmwn 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)表 15-14，切入長(zhǎng)度 L1=1.7mm,超出長(zhǎng)度 L2=3 mm。于 是行程長(zhǎng)度為 L0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè) Tm= （L0L1L2）/ =（351.73+80）/235=0.51(min)mf 2.粗銑 20mm 凸臺(tái)面 零件材料為球墨鑄鐵 QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端銑刀。查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè) （簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）表 11-21 和表 12-22，取銑刀直徑 d=80mm，粗齒，z=10 齒。 由于粗銑加工單邊余量為 2mm，小于 5mm，故銑削寬度 =2mm。ea 查機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) （簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表 11-69 可知， zf =0.060.12mm/z, 取 =0.1 mm/齒。zf 查工藝手冊(cè)表 14-77,取 V=63m/min =1000u/d=250.7（r/min）sn 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，查表 3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 =235r/min,則實(shí)際切削速度wn =d /1000=59.032（r/min）cuw 當(dāng) =235r/min 時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為wn mf = Z =0.110235=235(mm/min)mfzwn 查機(jī)床說(shuō)明書，取實(shí)際進(jìn)給速度 =235mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量mf = /Z =0.1(mm/Z)zfmw 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)表 15-14，切入長(zhǎng)度 L1=1.5mm,超出長(zhǎng)度 L2=2 mm。于 是行程長(zhǎng)度為 L0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm= （L0L1L2）/ =（201.52+80）/235=0.44（min)mf （2）工 序 2 粗銑 20H7 外圓的右端面。選用 X52K 立式升降臺(tái)銑床 零件材料為球墨鑄鐵 QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端盤銑刀。查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手 冊(cè) （簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）表 11-21 和表 12-22，取銑刀直徑 d=80mm，粗齒，z=10 齒。 由于粗銑加工單邊余量為 1.5mm，小于 5mm，故銑削寬度 =1.5mm。ea 查機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) （簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表 11-69 可知， zf =0.060.12mm/z, 取 =0.1 mm/齒。zf 第 9 頁(yè) 共 31 頁(yè) 查工藝手冊(cè)表 14-77,取 V=63m/min 則： =1000v/d=250.8（r/min）sn 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，查表 3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 =235r/min,則實(shí)際切削速度wn =d /1000=59.03（r/min）cuw 當(dāng) =235r/min 時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為wn mf = Z =0.110235=235(mm/min)mfzw 查機(jī)床說(shuō)明書，取實(shí)際進(jìn)給速度 =235 mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量mf = /Z =0.1(mm/Z)zfmwn 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)表 15-14，切入長(zhǎng)度 L1=1.7mm,超出長(zhǎng)度 L2=3 mm。于 是行程長(zhǎng)度為 L0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm= （L0L1L2）/ =（351.73+80）/235=0.51(min)mf （3） 工 序 3 精銑 20H7 外圓左端面。 選用 X52K 立式升降臺(tái)銑床 選用硬質(zhì)合金端銑刀，細(xì)齒，d=80mm,z=10 齒。 由于加工余量 0.5mm，經(jīng)查手冊(cè)，只需一次半精銑，故銑削寬度 =0.5mmea 查工藝手冊(cè)表 14-69，f=0.060.12mm/齒,取 f=0.08mm/z 查工藝手冊(cè)表 14-77，取 V=95m/min,則 =1000u/d=378.2(r/min)sn 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書,查表 3.29,取主軸轉(zhuǎn)速 =375r/min,則實(shí)際切削速度wn Vc=d /1000=94.2(m/min)w 當(dāng) =375r/min 時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量 為wn mf = f z=0.0810375=300(mm/min)mw 查機(jī)床使用說(shuō)明書,取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為 =300mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為mf = /z =300/(10375)=0.08(mm/z)fmwn 第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè) 切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為 L0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 = （ L0L1L2）/ =（35+1.7+3+80） /300=0.4(min)mt mf （4）工 序 4 精銑 20H7 外圓右端面。 選用 X52K 立式升降臺(tái)銑床 選用硬質(zhì)合金端銑刀，細(xì)齒，d=80mm,z=10 齒。 由于加工余量 0.5mm，經(jīng)查手冊(cè)，只需一次半精銑，故銑削寬度 =0.5mmea 查工藝手冊(cè)表 14-69，f=0.060.12mm/齒,取 f=0.08mm/z 查工藝手冊(cè)表 14-77，取 V=95m/min,則 =1000u/d=378.2(r/min)sn 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書,查表 3.29,取主軸轉(zhuǎn)速 =375r/min,則實(shí)際切削速度wn Vc=d /1000=94.2(m/min)w 當(dāng) =375r/min 時(shí),工作合每分鐘進(jìn)給量 為wn mf = f z=0.0810375=300(mm/min)mw 查機(jī)床使用說(shuō)明書,取刀具實(shí)際進(jìn)給速度為 =300mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量為mf = /z =300/(10375)=0.08(mm/z)fmwn 切削工時(shí):由粗銑加工可知,刀具行程為 L0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 = （ L0L1L2）/ =（35+1.7+3+80） /300=0.4(min)mt mf （5）工 序 5 擴(kuò) 20H7 的孔和粗鉸 20H7 的孔精鉸 20H7 的孔。選用 Z5125 立 式鉆床和選用 X52K 立式升降臺(tái)銑床 1.擴(kuò) 20H7 的孔 選用高速鋼擴(kuò)孔鉆，d=19mm，單邊切削深度 a=0. 9mm。 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用擴(kuò)鉆進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)，其進(jìn)給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心 孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度之關(guān)系為 F=(1 2l. 8)f 鉆 U- (1/213)U 鉆 第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè) 式中，f 鉆、U 鉆一一加工實(shí)心孔的切削用量。 現(xiàn)已知： F 鉆=0. 5mm/r U 鉆=0.35m/s=2lm/min F=l. 5f 鉆=1.50.5=0.75 (mm/r) 簡(jiǎn)明手冊(cè) U=0.4U 鉆=0.421=8.4 (m/min) 簡(jiǎn)明手冊(cè) n=1000u/d=10008.4/(19)=133.76 (r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=140r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=20140/1000=8.79(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)表 15-8 可得，L1=11. 5mm. L2=3mm，則擴(kuò)鉆 20 孔的機(jī) 動(dòng)工時(shí)為 T.= (L+L1+L2) /f n.=(66+11. 5+3)(0. 75140) =0. 77 (min) 2. 粗鉸 20H7 的孔 單邊切削深度 a =Z/2=0.14/2=0.07mm。p 查工藝手冊(cè)表 14-60，f=12mm/r，按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=1mm/r.查工藝手冊(cè) 表 14-60，取 U=45m/min,則 n =1000u/d=100045/(19.94)=718(r/min)s 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n =680r/min,所以實(shí)際切削速度為：w U=d n /1000=19.94680/1000=42.60(m/min)w 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸 19.94mm 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T =(L+L1+L2)/f n =(80+1.10+22)/(1680)=0.152(min)mw 3.精鉸 20H7 的孔 選用硬質(zhì)合金鉸刀，d=20H7rnm，單邊切削深度 a=z/2=0. 06/2=0. 03mm 查工藝手冊(cè)表 14-60 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=1mm/r 查工藝手冊(cè)表 14-60 取 U=60m/min，則 n=1000u/d=100060/(20)=954.9(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=960r/min，所以實(shí)際切削速度為 第 12 頁(yè) 共 31 頁(yè) n=1000u/d=100060/(20)=954.9(r/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=1. 05mm. L2=22mm，則精鉸 20H7mm 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí) 為 T.= (L+L1+L2) /f n.=(664+1. 05+22)(l. 0960) =0. 093 (min) （6）工 序 6 鉆 8H7 孔。 選 用 Z5125 立式鉆床 選用高速鋼麻花鉆，d=7. 8mm，單邊切削深度 a=d/2=7. 8/2=3. 9mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 ll-l0，f=0. 220 26mm/r.按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0.22mm/r 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-12，取 v=0. 2m/s=12m/min，則 n=1000u/d=100012/(7.8)=489.7(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=545r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=7.8545/1000=13.36(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆 7 .8 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí) 為： T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)(0.22545) =0. 57 (min) （7）工 序 7 粗鉸 8H7mm 孔和精鉸 8H7mm 孔。 選 用 Z5125 立式鉆床 1.粗鉸 8H7mm 孔 選用高速鋼鉸刀，d=7. 96mm，單邊切削深度 a=z/2=0. 16/2=0. 08mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè) ，按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0. 8lmm/r。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-19，取 U=0. 22m/s=13. 2m/min，則 n=1000u/d=100013.2/(7.96)=5247.85(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=545r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=7.96545/1000=13.36(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=1. 08mm，L2=11mm，則粗鉸 8H7 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為 T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+1.08+11)(0.81545) =0.191 (min) 2.精鉸 8H7mm 孔 選用高速鋼鉸刀，d=8H7mm，單邊切削深度 a=z/2=0. 04/2=0. 02rnm。 第 13 頁(yè) 共 31 頁(yè) 查簡(jiǎn)明手冊(cè) ，按機(jī)床試用說(shuō)明書取 f=0. 8lmm/r。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-19，取 U=0. 278m/s-16. 68m/min，則 n=1000u/d=100016.68/(8)=663.68(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=680r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=8680/1000=17.1(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=1. 02mm，L2=llmm，則精鉸中 H7mm 兩孔的機(jī) 動(dòng)工時(shí)為 T=2 (L+Ll+L2)/f n=2(30+1. 02+11)(0. 81680) =0. 153 (min) （8）工 序 8 粗 銑 8 鍵槽。 選 用 X61W 銑床20。 零件材料為球墨鑄鐵 QT50-1.5，選用立銑刀，直徑 d=8mm，寬度為 8mm，Z=4，中 齒。 查工藝手冊(cè)表 11-69 可知， =0.060.12mm/z, 取 =0.01mm/齒。zf zf 查工藝手冊(cè)表 14-77,取 u=63m/min 則 =1000u/d=100063/（8）=151.3（r/min）sn 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，查表 3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 =190r/min,則實(shí)際切削速度 wn =d /1000=（8190）/1000=47.72（r/min）cuw 當(dāng) =190r/min 時(shí)，每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為nmf = Z =0.14190=76(mm/min)mfzwn 查機(jī)床說(shuō)明書，取實(shí)際進(jìn)給速度 =95mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量mf = /Z =95/(4190）=0.125(mm/Z)zfmw 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)表 15-14，切入長(zhǎng)度 L1=1.5mm,超出長(zhǎng)度 L2=3.0mm。于 是行程長(zhǎng)度為 L0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm= （L0L1L2）/ =（301.53.0+8）/95=0.45(min)mf （9）工 序 9 粗銑 20 的圓底面。 選用 X52K 立式升降臺(tái)銑床 第 14 頁(yè) 共 31 頁(yè) 零件材料為球墨鑄鐵 QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端銑刀。查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè) （簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）表 11-21 和表 12-22，取銑刀直徑 d=80mm，粗齒，z=10 齒。 由于粗銑加工單邊余量為 2mm，小于 5mm，故銑削寬度 =2mm。ea 查機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) （簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表 11-69 可知， zf =0.060.12mm/z, 取 =0.1 mm/齒。zf 查工藝手冊(cè)表 14-77,取 V=63m/min =1000u/d=250.7（r/min）sn 根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，查表 3.29，取主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 =235r/min,則實(shí)際切削速度wn =d /1000=59.032（r/min）cuw 當(dāng) =235r/min 時(shí)，刀具每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為wn mf = Z =0.110235=235(mm/min)mfzwn 查機(jī)床說(shuō)明書，取實(shí)際進(jìn)給速度 =235mm/min,則實(shí)際進(jìn)給量mf = /Z =0.1(mm/Z)zfmw 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)表 15-14，切入長(zhǎng)度 L1=1.5mm,超出長(zhǎng)度 L2=2 mm。于 是行程長(zhǎng)度為 L0L1L2，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm= （L0L1L2）/ =（201.52+80）/235=0.44（min)mf （10）工 序 10 鉆 8H8 孔和粗鉸 8H8 孔精鉸 8H8 孔。 選 用 Z5125 立式鉆床 1. 鉆 8H8 孔 選用高速鋼麻花鉆，d=7. 8mm，單邊切削深度 a=d/2=7. 8/2=3. 9mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 ll-l0，f=0. 220 26mm/r.按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0.22mm/r 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-12，取 v=0. 2m/s=12m/min，則 n=1000u/d=100012/(7.8)=489.7(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=545r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=7.8545/1000=13.36(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆 7 .8 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí) 第 15 頁(yè) 共 31 頁(yè) 為： T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)(0.22545) =0. 57 (min) 2. 粗鉸 8H8 孔 選用高速鋼鉸刀，d=7. 96mm，單邊切削深度 a=z/2=0. 16/2=0. 08mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè) ，按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0. 8lmm/r。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-19，取 U=0. 22m/s=13. 2m/min，則 n=1000u/d=100013.2/(7.96)=5247.85(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=545r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=7.96545/1000=13.36(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=1. 08mm，L2=11mm，則粗鉸 8H7 孔的機(jī)動(dòng) 工時(shí)為 T.=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+1.08+11)(0.81545) =0.191 (min) 3. 精鉸 8H8 孔 選用高速鋼鉸刀，d=8H7mm，單邊切削深度 a=z/2=0. 04/2=0. 02rnm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè) ，按機(jī)床試用說(shuō)明書取 f=0. 8lmm/r。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-19，取 U=0. 278m/s-16. 68m/min，則 n=1000u/d=100016.68/(8)=663.68(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=680r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=8680/1000=17.1(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=1. 02mm，L2=llmm，則精鉸 8H8mm 兩孔的 機(jī)動(dòng)工時(shí)為 T=2 (L+Ll+L2)/f n=2(30+1. 02+11)(0. 81680) =0. 153 (min) （11）工 序 11 锪 20H7 左邊孔倒角 145。 選 用 Z5125 立式鉆床 選用 90錐面锪鉆，d=25mm。 查工藝手冊(cè)表 14-48，f=0. 10O l5mrn/r，按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0. 13mm/r。 為了縮短輔助時(shí)問(wèn)，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即 n=960r/min。 第 16 頁(yè) 共 31 頁(yè) （12）工 序 12 锪 20H7 右邊孔倒角 145。選 用 Z5125 立式鉆床 選用 90錐面锪鉆，d=25mm。 查工藝手冊(cè)表 14-48，f=0. 10O l5mrn/r，按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0. 13mm/r。 為了縮短輔助時(shí)問(wèn)，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即 n=960r/min。 （13）工 序 13 鉆 M5mm 螺紋底孔。選 用 Z5125 立式鉆床 選用高速鋼麻花鉆，d=4mm，單邊切削深度 a=d/2=4/2=2mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 ll-l0，f=0. 220.26mm/r.按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0.22mm/r 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-12，取 v=0. 2m/s=12m/min，則 n=1000u/d=100012/(4)=954(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=960r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=4960/1000=6.03(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆 4 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí)為： T=2 (L+L1+L2) /f n=2(6+3.4+1.0)(0.22960) = 0.10(min) （14）工 序 14 鉆 M10的 螺 紋 孔 。 選 用 Z5125 立式鉆床 選用高速鋼麻花鉆，d=9mm，單邊切削深度 a=d/2=9/2=4.5mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 ll-l0，f=0. 220 26mm/r.按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0.22mm/r 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-12，取 v=0. 2m/s=12m/min，則 n=1000u/d=100012/(9)=424(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=392r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=9392/1000=11.07(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆 7 .8 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí) 為： T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)(0.22392) =0.4(min) （15）工 序 15 鉆 M4螺 紋 孔 。 選 用 Z5125 立式鉆床 選用高速鋼麻花鉆，d=3mm，單邊切削深度 a=d/2=3/2=1.5mm。 第 17 頁(yè) 共 31 頁(yè) 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 ll-l0，f=0. 220.26mm/r.按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0.22mm/r 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-12，取 v=0. 2m/s=12m/min，則 n=1000u/d=100012/(3)=1273(r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=1400r/min，所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=7.81400/1000=34.3(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆 7 .8 孔的機(jī)動(dòng)工時(shí) 為： T=2 (L+L1+L2) /f n=2(30+3.4+1.0)(0.221400) =0. 22(min) （16） 工 序 16 攻 M5mm 螺紋孔。選用絲錐 查工藝手冊(cè)表 11-49，選用 M5 絲錐，螺距 P=0.8mm，則進(jìn)給量 f=0.8mmr 查工藝手冊(cè)表 11-94，取 v=6.88m/min，則 n =l000u/n d=10006.8/(5)=432 (r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=490r/min.所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=5490/1000=7.7(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=2mm，L2=1.4mm，則攻 M5 螺紋孔的機(jī)動(dòng)加工 時(shí)間為： T=(L+Ll+L2)/f n=(6+2+1.4)(0.8490) =0.24 (min) （17） 工 序 17 攻 M10mm 螺紋孔 查工藝手冊(cè)表 11-49，選用 M10 絲錐，螺距 P=1.5mm，則進(jìn)給量 f=1.5mmr 查工藝手冊(cè)表 11-94，取 v=6.88m/min，則 n =l000u/n d=10006.8/(10)=216 (r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=251/min.所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=10251/1000=7.88(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=2mm，L2=1.4mm，則攻 M10 螺紋孔的機(jī)動(dòng)加工時(shí)間為： T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.4)(1.5251) =0.030 (min) （18） 工 序 18 攻 M4mm 螺紋孔 第 18 頁(yè) 共 31 頁(yè) 查工藝手冊(cè)表 11-49，選用 M4 絲錐，螺距 P=0.7nun，則進(jìn)給量 f=0.7mmr 查工藝手冊(cè)表 11-94，取 v=6.88m/min，則 n =l000u/n d=10006.8/(4)=541 (r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=490r/min.所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=4490/1000=6.16(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=2mm，L2=1.4mm，則攻 M4 螺紋孔的機(jī)動(dòng)加工 時(shí)間為： T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.4)(0.7490) =0.033 (min) （19） 工 序 19 鉆 3mm 的油孔 選用高速鋼鉆、锪一體的組合鉆，d=3mm，锪鉆部分為 60， 單邊切削深度 a=d/2=3/2=1. 5mm。 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-12，f=0. 080 13mm/r，按機(jī)床使用說(shuō)明書取 f=0.1mm/r. 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表 11-12，取 V=0. 15m/s=9m/min，則 n =l000u/n d=10009/(3)=955 (r/min) 按機(jī)床使用說(shuō)明書取 n=960rimin.所以實(shí)際切削速度為 V=dn/1000=3960/1000=9.05(m/min) 切削工時(shí)：查工藝手冊(cè)得 L1=2mm. L2=10mm.則鉆 、 锪 的機(jī)加工時(shí)間為： T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.0)(0.1960) =0. 115 (min) 第 19 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 2 章 夾具設(shè)計(jì) 2.1 問(wèn)題的提出 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 成 本 ， 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) 成 本 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 。 設(shè) 計(jì) 必 須 保 證 零 件 的 加 工 精 度 ， 保 證 夾 具 的 操 作 方 便 ， 夾 緊 可 靠 ， 使 用 安 全 ， 有 合 理 的 裝 卸 空 間 ， 還 要 注 意 機(jī) 構(gòu) 密 封 和 防 塵 作 用 ， 使 設(shè) 計(jì) 的 夾 具 完 全 符 合 要 求 。 本 夾 具 主 要 用 來(lái) 對(duì) 8 H7 孔 進(jìn) 行 加 工 ， 這 個(gè) 孔 尺 寸 精 度 要 求 為 IT8， 表 面 粗 糙 度 Ra1.6。 刀具為直柄麻花鉆或機(jī)用鉸刀來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工，考慮到提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，采用三次鉆鉸完成。 2.2 夾具設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 2-2 CA1340 自動(dòng)車床杠桿夾具圖 第 21 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 3 章 三維設(shè)計(jì) 3.1 三維造型實(shí)現(xiàn)方法概述 UG 是 Unigraphics 的 縮 寫 ， 這 是 一 個(gè) 交 互 式 CAD/CAM(計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 制 造 )系 統(tǒng) ， 它 功 能 強(qiáng) 大 ， 可 以 輕 松 實(shí) 現(xiàn) 各 種 復(fù) 雜 實(shí) 體 及 造 型 的 建 構(gòu) 。 它 在 誕 生 之 初 主 要 基 于 工 作 站 ， 但 隨 著 PC 硬 件 的 發(fā) 展 和 個(gè) 人 用 戶 的 迅 速 增 長(zhǎng) ， 在 PC 上 的 應(yīng) 用 取 得 了 迅 猛 的 增 長(zhǎng) ， 目 前 已 經(jīng) 成 為 模 具 行 業(yè) 三 維 設(shè) 計(jì) 的 一 個(gè) 主 流 應(yīng) 用 。 UG 的 開 發(fā) 始 于 1969年 ， 它 是 基 于 C 語(yǔ) 言 開 發(fā) 實(shí) 現(xiàn) 的 。 UG NX 是 一 個(gè) 在 二 和 三 維 空 間 無(wú) 結(jié) 構(gòu) 網(wǎng) 格 上 使 用 自 適 應(yīng) 多 重 網(wǎng) 格 方 法 開 發(fā) 的 一 個(gè) 靈 活 的 數(shù) 值 求 解 偏 微 分 方 程 的 軟 件 工 具 。 其 設(shè) 計(jì) 思 想 足 夠 靈 活 地 支 持 多 種 離 散 方 案 。 因 此 軟 件 可 對(duì) 許 多 不 同 的 應(yīng) 用 再 利 用 。 一 個(gè) 給 定 過(guò) 程 的 有 效 模 擬 需 要 來(lái) 自 于 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 (自 然 科 學(xué) 或 工 程 )、 數(shù) 學(xué) (分 析 和 數(shù) 值 數(shù) 學(xué) )及 計(jì) 算 機(jī) 科 學(xué) 的 知 識(shí) 。 然 而 ， 所 有 這 些 技 術(shù) 在 復(fù) 雜 應(yīng) 用 中 的 使 用 并 不 是 太 容 易 。 這 是 因 為 組 合 所 有 這 些 方 法 需 要 巨 大 的 復(fù) 雜 性 及 交 叉 學(xué) 科 的 知 識(shí) 。 最 終 軟 件 的 實(shí) 現(xiàn) 變 得 越 來(lái) 越 復(fù) 雜 ， 以 致 于 超 出 了 一 個(gè) 人 能 夠 管 理 的 范 圍 。 一 些 非 常 成 功 的 解 偏 微 分 方 程 的 技 術(shù) ， 特 別 是 自 適 應(yīng) 網(wǎng) 格 加 密 （ adaptivemeshrefinement） 和 多 重 網(wǎng) 格 方 法 在 過(guò) 去 的 十 年 中 已 被 數(shù) 學(xué) 家 研 究 ， 同 時(shí) 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 的 巨 大 進(jìn) 展 ， 特 別 是 大 型 并 行 計(jì) 算 機(jī) 的 開 發(fā) 帶 來(lái) 了 許 多 新 的 可 能 。 UG 的 目 標(biāo) 是 用 最 新 的 數(shù) 學(xué) 技 術(shù) ， 即 自 適 應(yīng) 局 部 網(wǎng) 格 加 密 、 多 重 網(wǎng) 格 和 并 行 計(jì) 算 ， 為 復(fù) 雜 應(yīng) 用 問(wèn) 題 的 求 解 提 供 一 個(gè) 靈 活 的 可 再 使 用 的 軟 件 基 礎(chǔ) 。 3.2 夾具體的各零件 步驟一：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)鉆模套標(biāo)準(zhǔn)件，圖形 3-1： 第 22 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 3-1 鉆模套 步驟二：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)固定 V 形塊標(biāo)準(zhǔn)件，圖形 3-2： 圖 3-2 固定 V 形塊 步驟三：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)活動(dòng) V 形塊標(biāo)準(zhǔn)件，圖形 3-3： 第 23 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 3-3 活動(dòng) V 形塊 步驟四：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)固定手柄壓緊螺釘標(biāo)準(zhǔn)件，圖形 3-4： 圖 3-4 固定手柄壓緊螺釘 步驟五：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)螺釘標(biāo)準(zhǔn)件，圖形 2-5： 第 24 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 2-5 螺釘 步驟六：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)內(nèi)六角標(biāo)準(zhǔn)件，圖形 3-6： 圖 3-6 內(nèi)六角 步驟七：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)圓柱銷標(biāo)準(zhǔn)件，圖形 2-7 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 3-7 圓柱銷標(biāo) 步驟八：在建模里設(shè)計(jì)一個(gè)底座，圖形 3-8： 圖 3-8 底座 步驟九：在
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