加工中心機械手驅(qū)動齒條的加工工藝及銑離中心線18截面長430專用夾具設(shè)計含非標7張CAD圖,加工,中心,機械手,驅(qū)動,齒條,工藝,中心線,18,截面,430,專用,夾具,設(shè)計,非標,CAD XXXXX XX設(shè)計(XX) 題 目 加工中心機械手驅(qū)動齒條的加工工藝及夾具設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師 2020年5月 摘 要 在對零件進行夾緊的加工過程中，夾具是我們一定會使用到的一樣?xùn)|西，他是整個過程中不可或缺的一環(huán)。它本身具有很多優(yōu)勢，制作成本低廉且不宜受損，同時它的普適性也非常的高，但是由于零件的統(tǒng)一，很多類型的夾具被逐漸的放棄，基于上述原因，我們需要自己準備專用夾具來進行使用，而為了設(shè)計出專用的夾具我們需要第一步先確定是工件的定位方案，第二步我們是要考慮工件的夾緊方案，然后我們就需要對夾緊的機構(gòu)進行設(shè)計，最后對夾具的另外的部分和整體的結(jié)構(gòu)形式進行準備。 我們本次的核心是加工中心機械手驅(qū)動機構(gòu)齒條零件圖的加工工藝及銑離中心線截面長工序的專用夾具設(shè)計，我們從老師所制定圖紙要求為起點，首先對工藝以及夾具進行我們的設(shè)計，然后依照題目的要求，開始對零件的工藝進行我們的分析，其中設(shè)計里面核心部分是要對機床夾具進行設(shè)計。這次我們的設(shè)計就夾具體而言，我們第一步就是加工精度的要求，然后還要保證生產(chǎn)效率最后我們就是要能夠讓工人在操作的時候能夠盡量簡便。 在進行這次的設(shè)計的開始，我先進行了資料的查閱與收集，閱讀了大量的數(shù)據(jù)、文獻。讓自己能對零件圖有清楚的認識，這樣子就為接下里分析零件結(jié)構(gòu)和工藝打下基礎(chǔ)。正確選擇粗基準和精基準，計算零件的加工余量，求出毛坯的尺寸。這樣子我們就能夠基本上明確整個的過程，求取各工序的切削用量和工時，這樣子專用夾具就算設(shè)計結(jié)束。 關(guān)鍵詞：齒條，加工工藝，專用夾具，加工余量，切削用量 Abstract Fixture is one thing we must use when clamping parts. It is an integral part of the whole process.It has many advantages, low cost and should not be damaged. At the same time, its universality is very high. However, due to the unity of parts, many types of fixtures are gradually abandoned. Based on the above reasons, we need to prepare special fixtures for use. In order to design special fixtures, we need to determine the positioning scheme of workpiece first step and the second step.We need to consider the clamping scheme of the workpiece, then we need to design the clamping mechanism and finally prepare the rest of the clamping device and the overall structure. Our core of this time is the processing technology of rack part drawing of machining center manipulator driving mechanism and the design of special fixture for 430 working procedure of milling 18 section length off the center line. Starting from the drawing requirements made by our teachers, we firstly design the process and fixture, then start our analysis of the process of the parts according to the requirements of the subject, in which the inner core is designed.The heart part is to design the machine tool fixture.This time our design is about fixture body, our first step is to meet the requirements of machining accuracy, then to ensure production efficiency and finally, we want to be able to make the operation as easy as possible for the workers. At the beginning of this design, I had a lot of data and literature to read through and collect.Allow yourself to have a clear understanding of the part drawings, which will lay the foundation for further analysis of the part structure and process.Correctly select rough and fine datum, calculate the processing allowance of the parts, and obtain the size of the blank.In this way, we can basically define the whole process, obtain the cutting parameters and working hours of each process, so that the special fixture can be considered as the end of the design. Key words: rack; machining process; special fixture; machining allowance; cutting parameters  目錄 第1章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析 - 2 - 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) - 2 - 2.2 生產(chǎn)效率分析 - 2 - 第2章 零件的分析 - 3 - 2.1 零件的分析 - 3 - 2.2 零件的作用 - 3 - 2.3 零件的工藝分析 - 3 - 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 - 5 - 3.1 確定毛坯的制造形式 - 5 - 3.2 基面的選擇 - 5 - 3.2.1 粗基準的選擇原則 - 5 - 3.2.2 精基準選擇的原則 - 5 - 3.3 制訂工藝路線 - 6 - 方案一： - 6 - 方案二： - 7 - 3.4 基本工時的確立 - 7 - 第4章 銑床夾具設(shè)計 - 23 - 4.1 制定定位裝置 - 23 - 4.2 分析定位 - 23 - 4.3 求取切削力和夾緊 - 23 - 4.4 定位誤差分析結(jié)果 - 23 - 4.5 決定定向鍵與對刀裝置 - 25 - 4.6 夾具設(shè)計及操作簡要說明 - 27 - 總 結(jié) - 28 - 參考文獻 - 29 - 序 言 我們定義生產(chǎn)一些需要的零件和產(chǎn)品，然后我們將其裝備成機械裝備的行業(yè)稱之為機械制造業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品多種多樣，他不但能夠直接投入使用，還能夠讓成為其他行業(yè)制作生產(chǎn)提供服務(wù)，它具有廣泛的應(yīng)用，在日常生活中我們會發(fā)現(xiàn)機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品是隨處可見的。我們的生活離不開制造業(yè)，基于上述的原因制造業(yè)是不可獲取的重要行業(yè)，機械制造業(yè)決定了國家或地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)。從另一個角度來說，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和學(xué)技術(shù)水平的重要指標。 除了齒條的加工工藝規(guī)程我們還需要制作中心線截面長的夾具，它分為三個方面第一個是工藝設(shè)計第二個是工序設(shè)計最后則是專用夾具的設(shè)計。在機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行畢業(yè)設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。怎么樣子可以找到對的定位對于一個零件在加工是最核心的部分，然后我們需要決定夾緊以及工藝路線，最后我們只需要再去找到工藝尺寸就行等問題，通過上述的步驟我們就能設(shè)計出專用夾具，我們需要讓零件的加工質(zhì)量的得到保證。本次設(shè)計可以幫助我們提高我們的自我學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新能力?；谶@個原因我們的設(shè)計綜合能力要求高，落地需求明顯，需要非常充足的知識。然后我們就要考慮到基本概念、基本理論相結(jié)合，但是也不能忽視生產(chǎn)實踐的需要，基于此我們就需要結(jié)合各種理論與生產(chǎn)實踐，我們這樣子就可以有效完成本次設(shè)計。 我們這次選擇了齒條這一項，通過其來進行工藝編制與夾具設(shè)計，借助說明書、繪圖，設(shè)計手冊與國家標準等工具為輔助工具。 - 27 - 第一章 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)效率分析 1.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品的品種、規(guī)格及產(chǎn)量和進度計劃。計劃期通常為1年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也通常稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計算。 參數(shù)： —— —— —— ——備用品百分比 ——廢棄品百分比 1.2 生產(chǎn)效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，工作產(chǎn)出與投入之比叫效率。工作效率是評定工作能力的重要指標。不包括由技術(shù)、材料等其它問題所引起的能力損耗。 1）標準工時：標準工時等于標準作業(yè)時間和輔助時間代數(shù)疊加? 標準工時是在標準的客觀條件下，我們完成一道加工工序花費掉的人工時間，其包含直接工時與間接工時兩個大部分。另一種理解便是加工每件（套）產(chǎn)品的各個工位有效作業(yè)時間的代數(shù)疊加。? 標準工時：標準工時我們可以理解為生產(chǎn)一個合格品所花費的時間。 標準工時等于正常工時以及寬放時間的和也可以表示成 正常工時*（1+寬放率） 我們選擇寬放率通常都在之間，當(dāng)面對一些的工種，好比對加工時需要花費很多精力的工種，寬放率可以超過20% 正常工時等于人工操作單元工時和機器自動作業(yè)工時的代數(shù)疊加。 2）制定方法：對我們正常情況下各位工人所有的有效工作時間進行統(tǒng)計，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時，我們要加入對于車間生產(chǎn)的均衡程度的思考，還要想到客觀環(huán)境，然后我們還需要去想想工人的體力情況等其他可能性，求標準工時。 生產(chǎn)率可以表示成（產(chǎn)出數(shù)量*標準工時）/（日工作*）′ 第二章 零件的分析 2.1 零件的分析 齒條材料為號鋼，也可以稱之為油鋼，一般情況都是采取中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼來使用。所選擇的鋼雖然冷塑性不夠優(yōu)秀，退火、正火比調(diào)質(zhì)時要稍好，因此強度比較合適而且切削加工性也很棒，只需要采用適合理進行熱處理這樣子就能讓其具有更好的韌性、塑性和耐磨性，另一個角度就是從取材而言，這個東西獲得方便。這個主要使用氫焊和氬弧焊，不選擇氣焊。焊前我們經(jīng)過預(yù)熱，焊后應(yīng)進行去應(yīng)力退火。 2.2 零件的作用 圖 齒條零件圖 齒條適配齒輪組合的零件。它可以理解為某齒輪周緣的某一部分。一邊均勻分布著許多齒，能夠和齒輪進行嚙合，這樣子我們就可以把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為移動，也可以把移動轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動。 2.3 零件的工藝分析 齒條加工表面分為7點： 1.加工齒條零件外圓，粗糙度 2.加工齒條零件Ф38外圓，粗糙度Ra6.3 3.加工齒條零件M302螺紋 4.加工齒條零件22退刀槽 5.加工齒條零件離中心線18截面長430 6.加工齒條零件寬8槽 7.加工齒條零件的齒 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 確定毛坯的制造形式 鍛造是通過鍛壓機械來向金屬坯料施加壓力，然后讓它進行塑性變形這樣子可以讓其得到某種機械性能、具有一定形狀以及尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過鍛造我們可以做到消除金屬在冶煉過程中出現(xiàn)鑄態(tài)疏松的一些負面情況，可以對微觀組織結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化升級，同時因為我們?nèi)匀痪哂型暾慕饘倭骶€，鍛件相對于同樣材料的鑄件具有優(yōu)秀的機械性能。 3.2基面的選擇 工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作的第一步就是基面的選擇?；孢x擇的如何是重中之重，它可以提高了質(zhì)量的情況，還保證了生產(chǎn)效率。如果無法正確進行選擇，這樣子可能讓工藝進行時出現(xiàn)了問題，極端時或許會嚴重影響零件進而出現(xiàn)報廢的情況，讓生產(chǎn)無法正常運營。 3.2.1粗基準的選擇原則 1.因為第一步我們需要讓工件上加工表面以及不加工表面之間的位置要求，我們需要把不加工表面設(shè)定成粗基準。假定工件存在若干無需加工的部分，那么我們只需要選擇他們之間與加工面位置條件設(shè)定最嚴格的表面認定成粗基準即可。 2.當(dāng)我們一定第一步就讓我們確定工件特定重要表面的加工余量需要均勻，基于這樣我們可能就讓該表面成為我們的精基準即可。 3.如果我們要讓諸加工表面全部獲得足夠的加工余量，我們就需要讓加工余量相對小的表面成為粗基準即可。 4.其中當(dāng)我使用粗基準時，使用的表面需要保障平整，不可以存在澆口、冒口、飛邊這些問題，這樣子我們能讓定位更加合適。 5.對于粗基準的使用我們僅僅選擇單次，需要特別說明的是要用在主要定位基準，這樣子我們就可以防止位置誤差出現(xiàn)太大的問題。 我們可以根據(jù)粗基準選擇原則和齒條零件圖得到，我們選用工件外圓成為定位粗基準在這一次的設(shè)計之中。 3.2.2精基準選擇的原則 1.我們采取設(shè)計基準成定位基準，要做到“基準重合”這一條，來防止產(chǎn)生基準不重合帶來誤差的問題。 2.如果工件選擇制定的精基準定位能夠相對輕松來對很多表面進行加工，應(yīng)我們需要盡量采用這組來進行精基準定位，來達到“基準統(tǒng)一”目的，來防止生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差帶來的諸多問題。 3.因為精加工或光整加工工序我們考慮到到加工余量應(yīng)該保障盡量小且分布平衡，我們可以讓加工表面本身設(shè)定成精基準，也就是按照“自為基準”這一要求。這樣子我們選擇的此平面可以和其他表面間的位置精度要求我們讓先行工序進行保證。 4.我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)均勻的加工余量以及相對更好的位置精度，我們需要參考“互為基準”、反復(fù)加工這兩個要求。 5.如果出現(xiàn)了若干種方案需要進行挑選，我們盡量保證選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單這三項原則進行來選擇除最合適的精基準。 我們參照精基準選擇原則進行分析，最終使用兩中心孔作為定位精基準。 3.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的第一步是,我們要想辦法讓零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度若干技術(shù)需要具有合理的條件支持,當(dāng)我們明確了生產(chǎn)綱領(lǐng)的時候,我們選擇了萬能性機床加上我們的專用工具,然后還需集中工序以便我們可以有效幫助我們生產(chǎn)率的提升。從經(jīng)濟角度出發(fā)，我們需要盡可能保障質(zhì)量時成本得到控制。 3.3.1 方案一 工序：下料 工序：調(diào)質(zhì)處理 工序：粗車工件右端面；鉆中心孔 工序：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工序： 粗車外圓至；粗車左端外圓至長；粗車右端外圓至長；粗車左端外圓至長；粗車右端外圓至長；粗車退刀槽；粗車左端螺紋；粗車右端螺紋 工序：銑離中心線截面長 工序：銑寬槽 工序：銑齒 工序：齒面淬火 工序：精銑齒 工序：去毛刺 工序：檢驗至圖紙要求并入庫 3.3.2 方案二 工序：下料 工序02：調(diào)質(zhì)處理 工序：粗車工件右端面；鉆中心孔 工序：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工序：粗車外圓至 工序06：粗車左端外圓至長；粗車右端外圓至長 工序：粗車左端外圓至長；粗車右端外圓至長 工序：粗車退刀槽 工序：粗車左端螺紋；粗車右端螺紋 工序：銑離中心線截面長 工序：銑寬槽 工序：銑齒 工序：齒面淬火 工序：精銑齒 工序：去毛刺 工序：檢驗至圖紙要求并入庫 我們將兩者進行分析，第一個我們按照兩中心孔是定位基準，滿足基準統(tǒng)一的條件，需要相對不多的設(shè)備，我們選擇面對數(shù)量相對較多的生產(chǎn)使用；第二個主要面對工序相對分散，考慮到單詞對刀即可完成，主要使在流水線一體化加工的過程中，生產(chǎn)批量為大量生產(chǎn)。因為我們此次齒條生產(chǎn)批量屬于中批量這一等級，基于上述原因采用方案一。 3.4 基本工時的確立 工序：粗車工件右端面；鉆中心孔 工步一：粗車工件右端面 1.切削用量 機床為型臥式車床，我們使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀這一種刀具。參考我們需要的資料，由于型臥式車床的中心高度為（表），故選刀桿尺寸，刀片厚度為。根據(jù)表，此次我們選擇了卷屑槽帶倒棱型前刀面這種類型，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，而且刀尖圓弧半徑。 ①確定切削深度 由于單邊余量為，需要進行兩次走刀來完成內(nèi)切。 ②確定進給量 根據(jù)，在粗車工件右端面、刀桿尺寸為、≤、工件直徑為時，= 按型臥式車床的進給量（表），選擇= 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)表，機床進給機構(gòu)允許的進給力=。 根據(jù)表，當(dāng)≤,≤，，我們現(xiàn)在預(yù)期的速度是=時，進給力=。 的修正系數(shù)兩個分別是為=，=（表），基于此我們得到了實際進給力是 基于機床的要求我們要滿足、機床進給機構(gòu)允許的進給力大于切削時的進給力，基于此我們判斷是合格的。 ③決定車刀磨鈍標準及確定耐用度 參照文獻資料表1.9取值，我們知道車刀后刀面磨損的閾值上限等于，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 ④確定切削速度 我們帶入公式求取切削速度，也能參照我們資料表格內(nèi)。基于此我們選擇尋找數(shù)據(jù)來得到切削速度。 根據(jù)表，當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤，≤，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為下列幾個 ：=，=，==,== (均見表1.28），故 ≈ 按機床的轉(zhuǎn)速(表），選擇= ⑤校驗機床功率 由表，≤，≤，≥時，=。 切削功率的修正系數(shù)為以下幾個： =，，=，， （表），故實際切削時的功率為= 根據(jù)表，當(dāng)=時，機床主軸允許功率=。<，綜上所述，選的切削用量需要在在機床上進行。 2.計算粗車工件右端面的基本時間 ， ，為試切附加長度，我們參照我們收集的數(shù)據(jù)表知， 式中 =，=，=，=，，=，=，=，走刀次數(shù)= 則 工步二：鉆中心孔 1.切削用量 機床為型臥式車床，我們使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀這一種刀具。參考我們需要的資料，由于型臥式車床的中心高度為（表），故選刀桿尺寸，刀片厚度為。根據(jù)表，此次我們選擇了卷屑槽帶倒棱型前刀面這種類型，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，而且刀尖圓弧半徑。 ①確定切削深度 由于單邊余量為，僅需單次走刀內(nèi)切。 ②確定進給量 根據(jù)表，在中心孔鉆、刀桿尺寸為、≤、工件直徑為時，= 按型臥式車床的進給量（表），選擇= 確定的進給量還沒有判斷滿足機床進給機構(gòu)強度的需求，基于此我們不得不的進行校驗。 根據(jù)表，機床進給機構(gòu)允許的進給力 根據(jù)表，當(dāng)≤,≤，，我們自此估計的速度=時，進給力=。 的修正系數(shù)為=，（表），基于此實際進給力為 我們要滿足機床進給機構(gòu)允許的進給力大于切削時的進給力，基于此我們使用的是合格的。 ③決定g車刀磨鈍標準和耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面最大磨損量取為，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 ④確定切削速度 我們使用公式可以求出切削速度，而且我們僅僅只需要搜集資料求出?，F(xiàn)采用查找資料來得到切削速度。 根據(jù)表，當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤，≤，切削速度=10m/min。 切削速度的修正系數(shù)有以下幾項 =，=，==,== (均見表），故 ≈ 按機床的轉(zhuǎn)速(表），選擇= ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤，≤，≥時，。 切削功率的修正系數(shù)有以下幾個 =，，=，=，表），故實際切削時的功率為=根據(jù)表，當(dāng)=時，機床主軸允許功率=。<，故所選的切削用量可在機床上進行。 2.中心孔鉆工時計算 則機動工時為 工序：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工步一：粗車工件左端面 1.切削用量 機床為型臥式車床，我們使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀這一種刀具。參考我們需要的資料，由于型臥式車床的中心高度為（表），故選刀桿尺寸，刀片厚度為。根據(jù)表，此次我們選擇了卷屑槽帶倒棱型前刀面這種類型，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，而且刀尖圓弧半徑。 ①確定切削深度 由于單邊余量為，需要完成2次走刀內(nèi)切完。 ②確定進給量 根據(jù)表，在粗車工件右端面、刀桿尺寸為、≤、工件直徑為時，= 按型臥式車床的進給量（表），選擇= 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)表，機床進給機構(gòu)允許的進給力=。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤,≤0.35mm/r，，我們進行預(yù)期=200m/min時，進給力=。 的修正系數(shù)為=，=（表），故實際進給力為 切削時的進給力不能高過機床進給機構(gòu)允許的進給力，因此所選=是有效的。 ③決定車刀磨鈍標準及明確耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面最大磨損量取為，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 ④確定切削速度 我們使用公式可以求出切削速度，而且我們僅僅只需要搜集資料求出?，F(xiàn)采用查找資料來得到切削速度。 根據(jù)表，當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤，≤，切削速度= 切削速度的修正系數(shù)有以下幾項 =，=，=,=,== (均見表），故= ≈ 按機床的轉(zhuǎn)速(表），選擇= ⑤校驗機床功率 由表，≤，≤，≥時，=。 切削功率的修正系數(shù)=，，=，=，=（表），故實際切削時的功率為= 根據(jù)表，當(dāng)=時，機床主軸允許功率=。<，故所選的切削用量可在機床上進行。 2.確定粗車工件左端面的基本時間 ， ，為試切附加長度，我們參考我們的資料表知， 式中 =，=，=，=，，=，=，=，走刀次數(shù)= 則 工步二：鉆中心孔 1.切削用量 機床為型臥式車床，我們使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀這一種刀具。參考我們需要的資料，由于型臥式車床的中心高度為（表），故選刀桿尺寸，刀片厚度為。根據(jù)表，此次我們選擇了卷屑槽帶倒棱型前刀面這種類型，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，而且刀尖圓弧半徑。 ①確定切削深度 由于單邊余量為，僅需單次走刀內(nèi)切。 ②確定進給量 根據(jù)表，在中心孔鉆、刀桿尺寸為、≤、工件直徑為時，= 按型臥式車床的進給量（表），選擇=確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，因此我們首先來校驗。 根據(jù)表，機床進給機構(gòu)允許的進給力=。 根據(jù)表，當(dāng)≤,≤，，我們估計它的速度=時，進給力=。 的修正系數(shù)為=，=（表1.29-2），故實際進給力為 考慮到機床進給機構(gòu)允許的進給力大于切削時的進給力，基于這個理由此次=0.26mm/r是滿足要求的。 ③明確車刀磨鈍標準和耐用度的數(shù)值 根據(jù)表，車刀后刀面最大磨損量取為，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 ④確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表，當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤，≤，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=，=，,=,==(均見表），故= ≈ 按機床的轉(zhuǎn)速(表），選擇= ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤，≤，≥時，=。 切削功率的修正系數(shù)=，，=，=，=（表），故實際切削時的功率為= 根據(jù)表，當(dāng)時，機床主軸允許功率=。<，基于這個原因的切削用量可在機床上進行。 2.中心孔鉆工時計算 則機動工時為 工序： 粗車5外圓至；粗車左端外圓至長；粗車右端外圓至長；粗車左端外圓至長；粗車右端外圓至長；粗車退刀槽；粗車左端螺紋；粗車右端螺紋 工步一：粗車外圓至 1.切削用量 機床為型臥式車床，我們使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀這一種刀具。參考我們需要的資料，由于型臥式車床的中心高度為（表），故選刀桿尺寸，刀片厚度為。根據(jù)表，此次我們選擇了卷屑槽帶倒棱型前刀面這種類型，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，而且刀尖圓弧半徑。 ①確定切削深度 由于單邊余量為，可在1次走刀內(nèi)切完，故。 ②確定進給量 根據(jù)表，在粗車外圓至、刀桿尺寸為、≤、工件直徑為時，= 按型臥式車床的進給量（表），選擇= 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)表，機床進給機構(gòu)允許的進給力。 根據(jù)表，當(dāng)≤≤，我們對速度進行預(yù)測=時，進給力=。 的修正系數(shù)為=，=（表），故實際進給力為 為了滿足切削時的進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力要比切削時的進給力要高，基于這個原因我們使用的=0.26mm/r是有效的。 ③選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面最大磨損量取為， 可轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 ④計算切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表，當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤，≤，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=，=，=,=,==(均見表1.28），故= ≈ 按機床的轉(zhuǎn)速(表），選擇 ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤，≤，≥46m/min時，=。 切削功率的修正系數(shù)=，，=，=，=（表），故實際切削時的功率為= 根據(jù)表，當(dāng)=時，機床主軸允許功率=。<，故所選的切削用量可在機床上進行。 2.確定粗車外圓至的基本時間 ， ，為試切附加長度，我們根據(jù)收集的資料得到， 式中 =，=，=，，=，=，=，走刀次數(shù)=1 則 工步二：粗車左端外圓至長 ， ，為試切附加長度，我們根據(jù)收集的資料顯示表知， 式中 ，=，=，，=，=4，=，走刀次數(shù)=1 則 工步三：粗車右端外圓至長 ， ，為試切附加長度，根據(jù)我們收集的資料表6.2-2知， 式中 =132mm，=3.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數(shù)=1 則 工步四：粗車外圓至長 ， ，為試切附加長度，我們通過收集的資料不難發(fā)現(xiàn)6知， 式中 ，=，=，，=，=，=，走刀次數(shù)= 則 工步五：粗車退刀槽 切槽時 式中 ，=，=，，=，=，=73m/min，走刀次數(shù) 則 工步六：粗車螺紋 ， 通切螺紋 = 使用板牙的次數(shù) 螺紋線數(shù) 則 工序：銑離中心線截面長選擇刀具 我們在使用硬質(zhì)合金立銑刀進行，刀片采用 ，， 2. 決定銑削用量 ①決定銑削深度 此工序毛坯余量，單次加工進行，故 ②決定每次進給量及切削速度 我們參照型立式銑床說明書來進行我們的操作，那么它的功率是為，我們采取了中等系統(tǒng)剛度這一個條件。 我們參照數(shù)據(jù)查出 ，則 我根據(jù)機床標準的需要選?。?75 我們根據(jù)我們收集的資料數(shù)據(jù)，我們參照使用了立式銑床標準得到了這一數(shù)據(jù) 3.計算工時 切削工時： ，，，走刀次數(shù) 則機動工時為 工序：銑寬槽 1.切削用量 ①我們這次使用粗銑寬槽來進行，使用高速鋼錯齒三面刃銑刀進行切削。銑刀半徑，寬度，齒數(shù)。我們參照我們的資料的手冊的part3*對銑刀的幾何形狀進行決定。考慮到加工鋼料的不能低于，據(jù)此我們使用的前角=15°，后角=12°（周齒），=6°（端齒）。 我們知道了銑削寬度，銑削深度。我們此次使用了型臥式銑床這一個機床。 ②確定每齒進給 考慮表，型臥式銑床的功率為（表），此次選擇了中等工藝系統(tǒng)剛性，加工材料選擇了高速鋼三面刃銑刀，根據(jù)資料每齒進給量=，現(xiàn)取。 ③決定銑刀磨鈍標準及明確耐用度 根據(jù)表，加工鋼料選取了高速鋼端面銑刀進行粗處理，銑刀刀齒后刀面磨損量閾值上限是；銑刀半徑，耐用度。 ④計算切削速度和工作臺單位時間進給量 參照中公式計算： 式中 ，，，，，，m=,,,,,,。 m/min≈ ≈ 參照型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表），選擇 實際切削速度 工作臺每分鐘進給理為 根據(jù)X63型銑床工作臺進給量表（表4.2-40），選擇 則實際每齒進給量為 2.校驗機床功率 參照表的計算公式，銑削時的功率為 式中 ，，，，，，，，，，n=, 銑床主動電機的功率為，居于此我們選的切削用量是有效的。 使用了的切削用量為，，， 3.基本工時 三面刃銑刀銑槽的基本時間為： 式中 寬槽最長為，故 取， = 工序：銑齒 1.選擇刀具 我們使用了硬質(zhì)合金齒銑刀這一種，刀片選擇了 ，， 2. 選擇銑削用量 ①選擇銑削深度 這工序毛坯余量，單此加工完成，因此 ②選擇每次進給量及切削速度 根據(jù)X63型立式銑床說明書，其功率為為，使用中等系統(tǒng)剛度這一條件。 參照數(shù)據(jù) ，那么 按機床標準選?。? 查閱我們收集的資料表，臥式銑床標準選取 3.求取工時 切削工時： ，，，走刀次數(shù) 那么我們機動工時得到 工序：齒面淬火 工序：精銑齒 1.決定刀具 刀具使用硬質(zhì)合金齒銑刀這一類型，刀片選擇 ，， 2. 選擇銑削用量 ①選擇銑削深度 這個工序毛坯余量，單次加工進行，因此 ②決定每次進給量及切削速度 我們參照型立式銑床說明書可以知道，它需要使用功率等于，我們使用中等系統(tǒng)剛度來進行操作。 根據(jù)表查出 ，則 我們跟據(jù)機床要求使用了＝300 我們參照我們使用的數(shù)據(jù)來得到表，臥式銑床標準使用了 3.求取工時 其中切削工時為： ，，，走刀次數(shù)是 那么我們計算出機動工時等于 第四章 銑床夾具設(shè)計 出于提高生產(chǎn)效率，且不影響加工質(zhì)量，勞動消耗盡量得到保障的考慮，我們這次選擇設(shè)計專用夾具進行使用。 根據(jù)老師制定的要求，進行了設(shè)計工序：銑離中心線截面長的專用夾具，其中粗糙度是，因為我們考慮到精度不需要很高，因此設(shè)計夾具我們需要保障生產(chǎn)效率的目的。 4.1 制定定位裝置 銑齒條銑離中心線截面長，選擇工件外圓和工件左端面定位，其中對應(yīng)的定位元件應(yīng)該是固定型塊和型支承釘。 4.2 分析定位 1.兩固定型塊與齒條外圓配合定位進行個自由度的約束，也就是軸移動、軸轉(zhuǎn)動、軸移動和軸轉(zhuǎn)動。 2.型支承釘與齒條左端面配合定位，只需要一個自由度的限制，即軸移動，這個情況齒條屬于回轉(zhuǎn)類零件，工件是軸轉(zhuǎn)中心對稱的，基于上述的理由繞軸轉(zhuǎn)動的自由度不需要進行限制。 4.3 求取切削力和夾緊 因為我們參照表可以知道了切削力等于： 式中，f=,查表得 即== 求夾緊力需要翻閱表得，，安全系數(shù)= 式中為各種因素的安全系數(shù)，翻閱我們的數(shù)據(jù)： =1.872，當(dāng)計算時，我們可以讓 孔軸部分由螺母鎖緊，查表得夾緊力為 =由上計算得，我們可以使用采用該夾緊機構(gòu)工作。 4.4 定位誤差分析結(jié)果 定位誤差我們可以理解為使用調(diào)整法對一批工件進行加工，這是考慮到定位不準確會出現(xiàn)某一工序在工序尺寸（我們可以解釋為加工表面對工序基準的距離尺寸）也可能是位置要求方面的加工誤差的問題。 我們在采用夾具加工工件時，考慮到工件定位基準和定位元件的工作表面都存在制造誤差使定位基準位置發(fā)生改變的可能性，也表示為定位基準的最大變動量這一數(shù)值，故我們將這種情況帶來的誤差稱之為基準位置誤差，這樣子以來一批工件就可能發(fā)生了定位誤差。好下圖 圖4.1 用V型塊定位加工時的定位誤差 如果定位基準與工序基準出現(xiàn)了重合的問題，那么會發(fā)生了基準不重合誤差這一問題。基準不重合誤差也可以理解為工序基準相對定位基準理想位置的變動量閾值上限。 定位誤差我們可以理解為一批工件使用了調(diào)整法加工，當(dāng)且僅當(dāng)出現(xiàn)定位不準導(dǎo)致工序尺寸也可能是位置要求的變動范圍可能性max值。定位誤差在絕大多數(shù)情況下是因為尺寸位置誤差以及基準不重合誤差共同發(fā)生。 我們參照我們的資料相關(guān)公式和公差來得到具體變動量。好比下圖，兩個非常不同的情況：第一種情況就是：d1=d1,d2=d2這樣子工序基準我們需要讓其在力所能及"高"得加工尺寸；第二張情況情況則剛好相反：d1=d1,d2=d2樣子工序基準我們需要讓其在力所能及"低"得加工尺寸。另外來說這樣子定位誤差可以表示為 圖4.2 定位誤差 = 4.5 決定定向鍵與對刀裝置 定向鍵設(shè)計于夾具底面的縱向槽內(nèi)，我們通常選擇兩個。而且需要讓他們的間隔相對有比較大的布置。我們是通過定向鍵以及銑床工作臺T形槽的聯(lián)系來，讓夾具上定位元件的工作表面可以工作臺的送進方向進展到正確的方向。 根據(jù)定向鍵結(jié)構(gòu)如圖下展示的一樣： 圖4.3 夾具體槽型與螺釘圖 根據(jù)形槽的寬度 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸： 表4.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 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。 對刀塊選用直角對刀塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖4.4 指教對角對 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖4.5 平塞尺圖 其中塞尺尺寸是： 表4.2 平塞尺尺寸表 4.6夾具設(shè)計及操作簡要說明 綜上所述，我們設(shè)計夾具的過程中，需要考慮到在勞動生產(chǎn)率提升的情況下還需要做到防止干涉的發(fā)生。這樣子我們就需要夾具結(jié)構(gòu)不能復(fù)雜，這樣操作難度降低，成本也需要盡量低。以得到更好的性價比目的。本道工序是銑床夾具選擇使用螺母搭配圓墊圈和螺柱以及活動螺栓最后在加上鉸鏈壓板以及六角法蘭面螺母等組成夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序是擁有銑削余量小，銑削力小的特點，基于此最為普通的手動夾緊足夠滿足這工序的需求，至此說明結(jié)束。 總 結(jié) 本次設(shè)計使用到了大學(xué)里了解到的專業(yè)知識，通過把知識與現(xiàn)場的集合在一起運用一種驗。我門經(jīng)過這次設(shè)計之后，學(xué)會了如何把每一個部分的知識點集合到一起進行使用，對自己是一個非常大的提升，對于開始的看圖與繪圖劣勢也有了十足的進步，更好的設(shè)計也為之后的工作起到了非常好的準備。在整個設(shè)計之中，我進一步可以更好的消化課本知識的內(nèi)容，更好的學(xué)習(xí)零件的工和夾具設(shè)計過程。有著不小的感悟。 首先，要感謝我的論文指導(dǎo)老師，從論文選題到搜集資料，從開題報告、寫初稿到反復(fù)修改，老師治學(xué)嚴謹、精益求精的工作作風(fēng)深深感染和激勵著我，在他的精心指導(dǎo)下，我的論文才得以順利完成。 ??其次，要感謝我的學(xué)長學(xué)姐和同學(xué)們，不論是在日常的上課，還是在本次的論文寫作中，他們都幫助我解答了許多學(xué)術(shù)性問題，并且提出了很多建設(shè)性意見，使我受益匪淺。 ??最后，我要感謝在這幾年大學(xué)生活里，為了學(xué)業(yè)或喜悅或痛苦或焦躁，但始終沒有放棄的自己，相信我也會將這份堅持帶到未來的工作生活中，牢記自己的信念，在新的道路上砥礪前行。 參考文獻 [1] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設(shè)計》（第2版）. 北京：機械工業(yè)出版社2005 [2] 江南大學(xué)鄭修本主編. 《機械制造工藝學(xué)》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [3] 上海理工大學(xué)陸劍中，孫家寧主編. 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