word機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)課程名稱：機(jī)械制造技術(shù) 設(shè)計(jì)課題：CA6140撥叉831008設(shè)計(jì) 專業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)：評(píng)分： 指導(dǎo)教師：簽字年 月日機(jī)械制造工藝與裝備課程設(shè)計(jì)課題單 班級(jí)學(xué)生課 題CA6140撥叉831008 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)與工裝設(shè)計(jì) 原始條件 撥叉831008零件圖 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中等批量 設(shè)計(jì)要求 1.繪制CA6140撥叉831008零件圖 2.編制CA6140撥叉831008零件機(jī)械加工工藝規(guī)程 含機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡 3.設(shè)計(jì)機(jī)床夾具一套裝配圖與局部零件圖 課題發(fā)給日期課程設(shè)計(jì)完成日期指導(dǎo)教師簽名26 / 29目 錄 序言.1 1、零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析22、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線32.4機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸確實(shí)定42.5確定切削用量與根本工時(shí)4 3、夾具設(shè)計(jì).213.1定位基準(zhǔn)的選擇.22切削力與夾緊分析計(jì)算.22 3.3 誤差分析與計(jì)算.23夾具設(shè)計(jì)與操作的簡(jiǎn)要說明.24 4、設(shè)計(jì)總結(jié).25 5、致謝.26 6、參考文獻(xiàn).26 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)開展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)開展的重要根底與有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的上下是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照操作者的要求工作，獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件下方的孔與操作機(jī)構(gòu)相連，而上方的半孔如此是用于所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。 撥叉是機(jī)車變速箱中一個(gè)重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫葦M小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔與側(cè)面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求精加工，對(duì)精度有一定的要求，所以都要求精加工。其大頭孔與側(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對(duì)稱度公差要求等。因?yàn)榱慵某叽缇?，幾何形狀尺寸精度和相互位置精度，以與各外表的外表質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此他們的加工必須保證精度要求。 1、零件的分析CA6140車床的撥叉位于車床變速機(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20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的50半孔如此是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。CA6140車床共有兩處加工外表，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以20為中心的加工外表。這一組加工外表包括：20的孔，以與其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)鉆鉸的錐孔，一個(gè)M6的螺紋孔。下端有一個(gè)47°的缺口。這三個(gè)都沒有高的位置度要求。2. 以50為中心的加工外表。這一組加工外表包括：50的孔，以與其上下兩個(gè)端面。這兩組外表有一定的位置度要求,即50的孔上下兩個(gè)端面與20的孔有垂直度要求，主要是：1) 50mm的孔的上、下外表與20的孔的垂直度誤差為。2) 50mm、20mm的孔的上、下外表以與50mm的孔的外表的粗糙度誤差為。3) 20mm的孔的外表的粗糙度誤差為，精度為IT7。4) 20mm的孔的上、下外表與20的孔的垂直度誤差為。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組外表，再以這組加工后外表為基準(zhǔn)采用專用夾具加工另外一組外表，并且保證它們之間的位置精度要求。 2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比擬簡(jiǎn)單，應(yīng)當(dāng)選擇鑄件毛坯。1粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有假如干個(gè)不加工外表的工件，如此應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原如此，現(xiàn)選取20mm孔的不加工外輪廓外表作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承兩個(gè)20mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個(gè)自由度，再用一個(gè)支承板支撐在72mm的上外表，以消除3個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)展銑削。2精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。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)展尺寸換算。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、尺寸精度與位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。1、 工藝路線方案一：工序一：退火工序二：粗、精銑20 mm、50 mm的下外表，保證其粗糙度為3.2 um工序三：以20 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、精銑20 mm的孔的上外表，保證其粗糙度為3.2 um,其上、下外表尺寸為30mm，工序四：以20 mm 的下外表為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20 mm的孔，保證其外表粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過工序五：以20 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜50 mm的孔，保證其外表粗糙度為3.2 um工序六；以20 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、精銑50 mm的上外表，保證其與孔的垂直度誤差不超過，其上、下外表尺寸為12mm工序七：銑斷工序八：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆8 mm的錐孔的一半4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序九：以20mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆5mm的孔，攻M6的螺紋 工序十：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑47°缺口，保證其粗糙度為 工序十一：去毛刺，清洗 工序十二：終檢。 上面的工序可以是中批生產(chǎn)，但是其效率不高，并且工序三中的鉆孔方法在鉆孔是可能會(huì)偏離中心。經(jīng)綜合考慮，采用下面的方案二。2、 工藝路線方案二：工序一：退火工序二：粗、精銑20 mm、50 mm的下外表，保證其粗糙度為3.2 um工序三：以20 mm的下外表為精基準(zhǔn)，粗、精銑20 mm、50 mm的孔的上外表，保證其粗糙度為3.2 um，20 mm的上、下外表尺寸為30mm，50 mm的上、下外表尺寸為12mm工序四：以20 mm 的下外表為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸2 0 mm的孔，保證其外表粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05 mm 工序五：以20 mm 的下外表為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜50 mm的孔，保證其外表粗糙度為3.2 um工序六：銑斷工序七：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆8 mm的錐孔的一半4 mm，裝配時(shí)鉆鉸 工序八：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆5 mm的孔，攻M6的螺紋工序九：以20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑47°缺口，保證其粗糙度為12.5 um工序十：去毛刺，清洗工序十一：終檢。2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸確實(shí)定“CA6140車床撥叉零件的材料為HT200硬度為190210HB，毛坯重量為,生產(chǎn)類型為中批量，鑄件毛坯。又由<<機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)>>以下稱工藝手冊(cè)表查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級(jí)，表查得加工余量等級(jí)為G級(jí)，選取尺寸公差等級(jí)為CT10。根據(jù)以上資料與路線，分別確定各加工外表的機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯如下：1、延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量與公差20mm、50mm端面 查工藝手冊(cè)表2.24取20mm、50mm端面長(zhǎng)度余量為(均為雙邊加工)。銑削加工余量為：a)粗銑： b)精銑：1mm毛坯尺寸與公差為：35土mm 17土mm2、孔50mm已鑄成孔查工藝手冊(cè)表，取50mm已鑄成長(zhǎng)度余量為3mm，即已鑄成孔44mm。鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mmb)半精鏜：1mm毛坯尺寸與公差為：48土mm mm3、 其他尺寸直接鑄造得到。2.5.1工序二：粗、精銑孔20mm、50mm的下外表（1） 加工條件工件材料：HT200。=0.16GPa HBS=190210，鑄件機(jī)床：XA5032立式銑床刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱切削手冊(cè)表查得銑削寬度ae60mm,深度ap4,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑do=80mm。又由切削手冊(cè)表選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角ao=,刀齒斜角s=-10o,主刃Kr=60o,過渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,過渡刃寬b=1mm(2) 切削用量220mm的下外表a切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。b)每齒進(jìn)給量：由切削手冊(cè)表可知機(jī)床的功為，查切削手冊(cè)表可得,由于是對(duì)稱銑，選較小量c)查后刀面最大磨損與壽命 查切削手冊(cè)表，后刀面最大磨損為mm 查切削手冊(cè)表, 壽命T=180mind)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表中的公式：也可以由表查得=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =600mm/s，如此實(shí)際的切削速度為：即=,實(shí)際進(jìn)給量為：即=e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表，,而機(jī)床所提供的功率Pcm為，所以Pcm> Pcc,故校驗(yàn)合格。最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vczf)計(jì)算根本工時(shí)公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表，可得 l+=12mm,所以L=l+y+=32+12=44mm 故 2.5.1.2粗銑50mm的下外表a)銑削50mm的下外表與銑削20mm的下外表的相關(guān)參數(shù)與其用量等都一樣。即 apnc=475r/min vfc=600mm/s vczb)計(jì)算根本工時(shí)公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表，可得 l+=0所以L=l+y+=72mm 故20mm的下外表a) 切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap, 一次走刀即可完成所需尺寸b)每齒進(jìn)給量：由切削手冊(cè)表可知機(jī)床的功為，查切削手冊(cè)表可得，由于是對(duì)稱銑，選較小量c)查后刀面最大磨損與壽命 查切削手冊(cè)表，后刀面最大磨損為mm 查切削手冊(cè)表, 壽命T=180mind)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表中的公式：也可以由表查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =375mm/min , 如此實(shí)際的切削速度為所以=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量所以=e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表，,而機(jī)床所提供的功率Pcm為，所以Pcm> Pcc,故校驗(yàn)合格。最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vcf)計(jì)算根本工時(shí)公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表，可得 l+=80mm, 所以L=l+y+=32+80=112mm 故 50mm的下外表 a)銑削50mm的下外表與銑削20mm的下外表的相關(guān)參數(shù)與其用量等都一樣。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vcb)計(jì)算根本工時(shí)公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表，可得 l+=80mm所以L=l+y+=72+80=152mm故 2工序三：粗、精銑孔20mm、50mm的上外表 本工序的切削用量與根本工時(shí)與工序一中的粗、精銑孔20mm、50mm的下外表一樣。2 工序四：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸20mm的孔18mm的孔1 加工條件 工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼麻花鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表與表 選修磨橫刃，=28o o=10o 2=118o 21=70o b=3.5mm b=2mm l=4mm(2) 切削用量1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度200HBS do=18mm時(shí)， 由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1所以 f=(0.700.86)×1=(0.700.86)mm/rb) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)210MPa,do2,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760NZ535鉆床允許的軸向力為15696N見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為，根據(jù)Z535鉆床說明書，選見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表，又由切削手冊(cè)表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o21mm時(shí)，軸向力Ff=7260N軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=7260N 根據(jù)Z535鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff<Fmax,故可以用。2決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由切削手冊(cè)表，當(dāng)do18 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為mm,壽命T=60min3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表可知時(shí)，雙修磨橫刃的鉆頭，do=18 mm時(shí)，Vt=17m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85所以 V=VtKv=17××××所以=255r/min根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=275r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表)4） 檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)f，do19 mm時(shí)Mc=51.99N.m, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當(dāng)nc=275r/min，Mm> Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)b=(170213)MPa do=20mm f= vc時(shí) Pc根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc<PE所以有Mc< Mm Pc<PE 應(yīng)當(dāng)選擇的切削用量可用。即 c=275r/min vc(3)計(jì)算根本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表查得y+=9mm故 的孔1 加工條件 工藝要求：孔徑, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼擴(kuò)孔鉆頭 選擇高速鋼擴(kuò)孔鉆頭，其直徑do=19.8mm,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量 1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 200HBS do時(shí)，f=(0.91.1)mm/r 由于L/d=30/19.8=1.52 因擴(kuò)孔之后還須鉸孔 ，故取修正系數(shù)所以 f=(0.91.1)×0.7=(0.630.77)mm/rb) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)210MPa,do20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760NZ535鉆床允許的軸向力為15696N見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=mm/r，根據(jù)Z535鉆床說明書，選見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表，又由切削手冊(cè)表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o21mm時(shí)，軸向力Ff=6080N，軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=6080N根據(jù)Z535鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff<Fmax,故可以用。2決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由切削手冊(cè)表，當(dāng)do<=19.8 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表中的公式：可知時(shí)， do=19.8 mm時(shí)，Vt=27m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv所以 V=VtKv=27××××0.85=23m/min=370r/min根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc =375r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表)4檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)f，do=21 mm時(shí)Mc, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當(dāng)nc=375r/min，Mm> Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)=(170213)MPa doc=20m/min時(shí) Pc根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc<PE所以有Mc< Mm Pc<PE 應(yīng)當(dāng)選擇的切削用量可用。即 c=375r/min vc=23m/min(3)計(jì)算根本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表查得y+=10mm故 2.5.3.3 粗鉸的孔1 加工條件 工藝要求：孔徑, 孔深l=30mm,通孔 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do,鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o kr=30o =15o ba1=1mm(2) 切削用量1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 170HBS do時(shí)，f=(1.02.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應(yīng)該選最大的進(jìn)給量 即2決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由切削手冊(cè)表，當(dāng)do<=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為mm,壽命T=60min3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表中的公式可知，vc切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv所以 V=VtKv××××所以=105r/min根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇=140r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表)4檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)，do=21 mm時(shí)Mc=137.7N.m, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當(dāng)nc=140r/min，Mm> Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)=(170213)MPa doc=10m/min時(shí)，Pc根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc<PE所以有Mc< Mm Pc<PE 應(yīng)當(dāng)選擇的切削用量可用。即 c=140r/min vc(3)計(jì)算根本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表查得y+=10mm故20mm的孔1 加工條件 工藝要求：孔徑, 孔深l=30mm,通孔，精度等級(jí)為IT7 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o2切削用量1) 決定進(jìn)給量f 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 170HBS do=20mm,加工精度要求為H7精度時(shí)，f=(1.02.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應(yīng)該選中等的進(jìn)給量 即 2） 決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由切削手冊(cè)表，當(dāng)do=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為mm,壽命T=60min3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表中的公式可知，vc切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表1可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv所以 V=Vt×Kv××××所以=131r/min根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表)4檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)f<=1.6m do<=21 mm 時(shí) Mtm扭矩的修正系數(shù)均為，故Mc=125.6 Nm 又根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)=(170213)MPa doc=10m/min時(shí) Pc根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc<PE所以有Mc< Mm Pc<PE 應(yīng)當(dāng)選擇的切削用量可用。即 c=140r/min vc(3)計(jì)算根本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表查得y+=10mm故 2 工序五：粗、精鏜50 mm的孔48mm孔1） 加工條件工藝要求：孔徑d=44mm的孔加工成d=48mm,通孔機(jī)床 ：T616鏜床刀具 ：YG6的硬質(zhì)合金刀刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀2切削用量a) 確定切削深度ap ap=2mmb) 確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l=100mm時(shí) 按T616機(jī)床進(jìn)給量工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表選c) 確定切削速度 v按 切削手冊(cè)表和表其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60minKTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 KtvK= KTv Kmv Ksv Ktv×××所以 =414r/min又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/mind) 確定粗鏜48mm孔的根本時(shí)間選鏜刀的主偏角xr=45o如此 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又i=1所以50mm的孔1 加工條件工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔 機(jī)床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀2切削用量a) 確定切削深度ap ap=1mmb) 確定進(jìn)給量f根據(jù)切削手冊(cè)表 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l<=100mm時(shí) 按T616機(jī)床進(jìn)給量工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表選c) 確定切削速度 v按 切削手冊(cè)表和表其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60minKTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 KtvK= KTv KmvKsv Ktv×××所以 =503r/min又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/mind) 確定半精鏜50mm孔的根本時(shí)間選鏜刀的主偏角xr=45o 如此 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又2 工序六：銑斷1) 加工條件工件尺寸：長(zhǎng)72mm 深12mm加工要求：將雙體銑開刀具： 選高速鋼細(xì)齒圓鋸片刀由工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表可得，又由金屬切削手冊(cè)第三版表6-7B=4mm do=160mm Z=50 d=32mm ro=10o ao=16o2) 切削用量 a) 決定每齒進(jìn)給量fz 查切削手冊(cè)表可得fz=(0.030.02)x(1+40%)=(0.0.)mm/z由于是對(duì)稱銑 取b) 后刀面最大磨損與壽命 查切削手冊(cè)表后刀面最大磨損為：mm查切削手冊(cè)表 壽命T=150minc) 計(jì)算切削速度按切削手冊(cè)表中的公式可得vc=153r/min根據(jù)XA6132銑床 選主軸轉(zhuǎn)速為n=150r/min所以實(shí)際的切削速度為 v=75.36 m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： fmz×50×150=195mm/min又根據(jù)XA6132銑床的參數(shù)，取工作臺(tái)進(jìn)給量為190mm/z如此：實(shí)際的進(jìn)給量為fz=d) 校驗(yàn)機(jī)床功率 由切削手冊(cè)表中的計(jì)算公式可知：pc=Fc=式中 CF=30 xF=1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF 所以計(jì)算得Fc=.5N Pc=XA6132銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為，故所選的切削用量可以采用最終確定 vfe) 計(jì)算根本工時(shí)公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表，可得 l+=0所以L=l+y+=22mm故2.5.6 工序七： 鉆錐孔8mm的一半4mm1 加工條件 工藝要求: 孔徑do=4mm ,孔深l=32mm, 通孔 機(jī)床: Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=4mm鉆頭的幾何形狀為由切削手冊(cè)表可知鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表與表2.2 選=30o o=16o 2=118o 21=70o2 切削用量1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 200HBS do=4mm時(shí)， 由于L/d=32/4=8>3,故取修正系數(shù)所以 f=(0.180.22)×0.8=(0.1440.176) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=210MPa,do=1,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N，Z525鉆床允許的軸向力為8830N見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.1440.176) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表，又由切削手冊(cè)表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o=12mm時(shí)，軸向力Ff=1230N軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=1230N根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff<Fmax,故可以用。2決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由切削手冊(cè)表，當(dāng)do= 6 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表可知時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，do=4 mm時(shí)，Vt=20m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv所以 V=VtKv=20××××0.85=17m/min所以=1354r/min根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=1360r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表)4檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)，do=11.1 mm時(shí)Mc, 根據(jù)Z525鉆床說明書,當(dāng)nc=1360r/min時(shí)， Mm> Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)=(170213)MPa doc時(shí) Pc根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc<PE所以有Mc< Mm Pc<PE 應(yīng)當(dāng)選擇的切削用量可用。即 c=1360r/min vc=17m/min(3)計(jì)算根本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表查得故 n2 工序八：鉆5mm的孔，攻螺紋M62.5.7.1 鉆5mm的孔1 加工條件 工藝要求；孔徑do=5mm ,孔深l=6mm, 通孔 機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=5mm鉆頭的幾何形狀為由切削手冊(cè)表可知鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由切削手冊(cè)表與表 選=30o o=16o 2=118o 21=70o2切削用量1) 決定進(jìn)給量fa)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 200HBS do=5mm時(shí)， 由于L/d=6/5=1.2<3,故取修正系數(shù)K=1所以 f=(0.270.33)×1=(0.270.33) mm/r b) 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)=190MPa,do=5.4mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量 c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表，當(dāng)210MPa,do1,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N，Z525鉆床允許的軸向力為8830N見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表時(shí)，進(jìn)給量為。從以上三個(gè)進(jìn)給量比擬可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.270.33) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表，又由切削手冊(cè)表可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)o=12mm時(shí)，軸向力Ff=2110N 軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=2110N根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff<Fmax,故可以用。2決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與壽命 由切削手冊(cè)表，當(dāng)do= 6 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由切削手冊(cè)表可知時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，do=5 mm時(shí)，Vt=16m/min切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv所以 V=VtKv=16××××所以=866r/min根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=960r/min(見工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表)4檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)，do=11.1 mm時(shí)Mc=10.49N.m, 根據(jù)Z525鉆床說明書,當(dāng)nc=960r/min時(shí)， Mm> Mc 又根據(jù)切削手冊(cè)表，當(dāng)=(170213)MPa doc時(shí) Pc根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc<PE所以有Mc< Mm Pc<PE 應(yīng)當(dāng)選擇的切削用量可用。即 c=960r/min vc(3)計(jì)算根本工時(shí) L=l+y+ 由切削手冊(cè)表查得故 2.5.7.2 攻M6的螺紋 由工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表可知 其中：l1=(13)p l2=(23)p公式中的no為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)r/min; i為使用絲錐的數(shù)量；n 為絲錐或工件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)r/min；d為螺紋大徑；f為工件每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 等于工件螺紋的螺距p由上述條件與相關(guān)資料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/minno=680r/min i=1 所以(1) 切削速度 所以=(2) 根本工時(shí)2 工序九：銑47°缺口1 加工條件工件尺寸：長(zhǎng)為25mm, 寬為10mm機(jī)床：XA5032立式銑床刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)后稱切削手冊(cè)表查得銑削寬度ae<=90mm,深度ap=6mm,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑doro=+5o;后角ao=8o;副后角ao=8o,刀齒斜角s=-10o,主刃Kr=60o,過渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,過渡刃寬b=1mm(2)切削用量 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進(jìn)給量：由切削手冊(cè)表可知機(jī)床的功為，查切削手冊(cè)表可得,由于是對(duì)稱銑，選較小量)查后刀面最大磨損與壽命 查切削手冊(cè)表，后刀面最大磨損為mm 查切削手冊(cè)表, 壽命T=180mind)計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)表中的公式也可以由表查得=77m/min nt=245r/min vft =385m/min各修正系數(shù)為：Kmv=Kmn=Kmvf Ksv=Ksn=Ksvf故 Vc=VtKv=77×× n= ntkn=245××0.8=196r/min vf=vftkvt=385××0.8=308mm/min又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=235r/min vf =375mm/s，如此實(shí)際的切削速度為：所以=73.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為：所以=e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)表， 當(dāng)=(174207)MPa ae=70mm ap=6mm do=100mm Z=10 vfc=385mm/min 近似為根據(jù)XA5032型立銑說明書切削手冊(cè)表，機(jī)床主軸允許的功率為×故 Pcc<Pcm 因此選擇的切削用量可以采用 即apf)計(jì)算根本工時(shí)公式中： L=l+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表，可得 l+=10mm, 所以L=l+y+=25mm故 。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。在加工撥叉零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)容，需要設(shè)計(jì)加工底槽夾具與鉆、攻絲2-M8螺紋孔夾具各一套。其中加工底槽的夾具將用于臥式鏜床，刀具采用三面刃銑刀。問題的提出利用本夾具主要用來粗、精銑底槽，該底槽側(cè)面對(duì)花鍵孔的中心線要滿足尺寸要求以與垂直度要求。在粗銑此底槽時(shí)，其他都是未加工外表。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。由零件圖可知：粗銑平面對(duì)花鍵孔的中心線有尺寸要求與垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的圍之，在此選用特制心軸找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。采用心軸定心平面定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時(shí)，應(yīng)加一花鍵軸定位，防止心軸帶動(dòng)工件在X方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。刀具材料：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 刀具有關(guān)幾何參數(shù)：由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 式2.1查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得：對(duì)于灰鑄鐵： 式2.2取 ， 即所以 由金屬切削刀具表1-2可得：垂直切削力 ：對(duì)稱銑削 式2.3背向力：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(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： 式2.4 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式2.5式中：為各種因素的安全系數(shù)，見機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表可得： 所以 式2.6 式2.7 式2.8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)。單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式2.9式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得：其中：螺旋夾緊力：易得：經(jīng)過比擬實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.3 誤差分析與計(jì)算該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差為mm。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)定的工序公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 式2.10由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：、平面定位心軸定心的定位誤差 ：、夾緊誤差 ： 式2.11其中接觸變形位移值： 式2.12、磨損造成的加工誤差：通常不超過、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。如前所述，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)比擬費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比擬，選用了手動(dòng)夾緊方式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。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。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以與零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸采用可換的。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)展調(diào)整。裝配圖附圖如下夾具體圖如下 課程設(shè)計(jì)即將完畢了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)展實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的根底。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝教師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。 5. 致 謝 這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的根底。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)教師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)教師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)教師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，教師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)教師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)教師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 艾興，肖詩(shī)剛主編 機(jī)械工業(yè)出版1994年2. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 益某某編 機(jī)械工業(yè)出版1994年3. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 工業(yè)大學(xué)，工業(yè)大學(xué)主編 科學(xué)技術(shù)出 版社出版1983年 4. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 東北重型機(jī)械學(xué)院，工業(yè)學(xué)院，一汽制造廠職工大學(xué)主編 科學(xué)技術(shù)出版1990年 5. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 科學(xué)技術(shù)出版1981年10月6. 機(jī)械制造工藝學(xué) 郭宗連，秦寶榮主編 中國(guó)建材工業(yè)出版1997年