機(jī)床法蘭盤(pán)的加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)實(shí)例機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“法蘭盤(pán)”零件的機(jī)械 加工工藝規(guī)程及工藝裝備 班 級(jí) 機(jī)自1201班學(xué) 生 潘常良指導(dǎo)教師 丁紅鋼 日 期 前 言11零件的分析21.1 零件的主要技術(shù)要求21.2 工藝分析21.2.1 以45為中心的加工表面21.2.2 以20為中心的加工表面22 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1 確定毛坯的制造形式32.1.1 選用材料32.1.2 生產(chǎn)類型32.2 基面的選擇32.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇32.2.2 精基準(zhǔn)的選擇32.3 制定工藝路線42.3.1 工藝方案（一）42.3.2 工藝方案（二）42.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.5 確定切削用量及基本用時(shí)93 夾具設(shè)計(jì)193.1問(wèn)題的提出193.2 夾具設(shè)計(jì)193.2.1 定位機(jī)構(gòu)193.2.2夾緊機(jī)構(gòu)203.2.3機(jī)床夾具的總體形式233.2.4 繪制夾具零件圖243.2.5 繪制夾具裝配圖24結(jié)論26參 考 文 獻(xiàn)26此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流前 言機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，是生產(chǎn)力的重要組成部分。機(jī)械制造業(yè)不僅為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、科研和國(guó)防等部門(mén)提供各種生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表和工具，而且為制造業(yè)包括機(jī)械制造業(yè)本身提供機(jī)械制造裝備。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的科學(xué)技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)實(shí)力。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度。機(jī)械制造裝備的核心是金屬切削機(jī)床，精密零件的加工，主要依賴切削加工來(lái)達(dá)到所需要的精度。金屬切削機(jī)床所擔(dān)負(fù)的工作量約占機(jī)器制造總工作量的40%60%，金屬切削機(jī)床的技術(shù)水平直接影響到機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。換言之，一個(gè)國(guó)家的機(jī)床工業(yè)水平在很大程度上代表著這個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。顯然，金屬切削機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中起著不可替代的作用?？v觀幾十年來(lái)的歷史，機(jī)械制造業(yè)從早期降低成本的競(jìng)爭(zhēng)，經(jīng)過(guò)20世紀(jì)70年代、80年代發(fā)展到20世紀(jì)90年代乃至21世紀(jì)初的新的產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)。目前，我國(guó)已加入世界貿(mào)易組織，經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也面臨著新的形勢(shì)：知識(shí)技術(shù)產(chǎn)品的更新周期越來(lái)越短，產(chǎn)品的批量越來(lái)越小，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，環(huán)境保護(hù)意識(shí)和綠色制造的呼聲越來(lái)越強(qiáng)，因而以敏捷制造為代表的先進(jìn)制造技術(shù)將是制造業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需要、不斷推出新產(chǎn)品、贏得競(jìng)爭(zhēng)、求得生存和發(fā)展的主要手段。此次設(shè)計(jì)的是CA6140車床法蘭盤(pán)及夾具設(shè)計(jì)。首先，對(duì)工件進(jìn)行分析得出工藝路線；再著重進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)，其中包括定位的設(shè)計(jì)、夾緊力 的設(shè)計(jì)，夾緊和定位原件的選。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。1零件的分析1.1 零件的作用和主要技術(shù)要求1.1.1 零件的作用題目給的零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤(pán)，它位于車床絲桿的末端，主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的100外圓上標(biāo)有刻度線，用來(lái)對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤(pán)上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值；外圓上鉆有底部為4mm上部為6mm的定位孔，實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤(pán)中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過(guò)，本身沒(méi)有受到多少力的作用。1.1.2 零件的主要技術(shù)要求1、法蘭盤(pán)有兩組加工表面，有一定的位置要求。2、100左和90右端面有對(duì)軸的圓跳動(dòng)度均為0.03。3、孔20mm要求加工粗糙度為1.6，上下兩面粗糙度為0.8。4、工件材料為HT200，鑄件。1.2 工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.2.1 以45為中心的加工表面這一組加工表面包括：100，90，45的外輪廓，以及其左右端面，100左和90右端面與孔的中心線有位置要求，45拋光。這三個(gè)外輪廓都沒(méi)有高的位置度要求。1.2.2 以20為中心的加工表面這一組加工表面包括：20的孔，以及其左右兩個(gè)端面。這兩組表面有一定的粗糙度要求。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。為了保證零件主要表面粗糙度的要求，避免加工時(shí)由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面，故整個(gè)工藝過(guò)程分為粗加工和精加工。整個(gè)加工過(guò)程中，無(wú)論是粗加工階段還是精加工階段，都應(yīng)該遵循“先面后孔”的加工原則。2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式2.1.1 選用材料零件材料為HT200。考慮零件在機(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，故選擇鑄件毛坯。2.1.2 生產(chǎn)類型考慮到機(jī)車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正，反向操作，零件在工作中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的很重要的工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證。生產(chǎn)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)造成零件成批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取100的加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用三爪限制5個(gè)自由度，通過(guò)尾座限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車削。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)就是以加工過(guò)的表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)的時(shí)候 主要慮保證加工精度并且使工件裝夾得方便、準(zhǔn)確、可靠 。因此要遵循以下幾個(gè)原則1、基準(zhǔn)重合的原則2、基準(zhǔn)不變的原則3、互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原則4、自為基準(zhǔn)的原則5、應(yīng)能使工件裝夾方便穩(wěn)定可靠，夾具簡(jiǎn)單?？紤]以上原則和零件的尺寸和加工要求我選用底面為精基準(zhǔn)，并采用一面兩孔的形式定位，限制6個(gè)自由度為完全定位。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該是使零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用機(jī)床與專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。2.3.1 工藝方案（一）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)床配以專用夾具,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。方案一工序1 鉆，擴(kuò)孔20，倒角45工序2 粗車 半精車兩孔20端面工序3 粗車 半車鏜100外輪廓，倒角45工序4 粗車 半精車90外輪廓，倒角45工序5 粗車 半精車左45圓柱側(cè)面工序6 粗車 半精車右45圓柱側(cè)面工序7 粗磨45圓柱側(cè)面工序8 鉆四個(gè)9mm的孔工序9 鉆4mm、擴(kuò)鉸孔6mm工序10 半精磨粗車45圓柱側(cè)面工序11 將B面拋光工序12 100mm外圓刻字工序13 100mm無(wú)光鍍鉻工序14 檢驗(yàn)工序15 入庫(kù)2.3.2 工藝方案（二）工序1 粗車左邊100，45，90外圓，粗車各端面，粗車90的倒角，100的倒角，鏜18的孔工序2 粗車右45的外圓，粗車32的槽，R5的圓角，鉸20的孔工序3 半精車左端100，左右端45外圓以及各端面32的槽，R5的圓角工序4 粗銑45右端面工序5 粗，精銑100左端面工序6 鉆四個(gè)9的孔工序7 鉆，鉸左面F面上的臺(tái)階孔工序8 鉗工去毛刺工序9 粗，精磨100，90，45的外圓。工序10 B面拋光工序11 100的左端面刻字工序12 100的外圓無(wú)光渡鉻工序13 檢驗(yàn)工序14 入庫(kù)經(jīng)過(guò)綜合考慮CA6140車床的法蘭盤(pán)工藝路線方案:工序1 粗車左邊100，45，90外圓，粗車各端面，粗車90的倒角，100的倒角，鏜18的孔工序2 粗車右45的外圓，粗車32的槽，R5的圓角，鉸20的孔工序3 半精車左端100，左右端45外圓以及各端面 32的槽，R5的圓角工序4 粗銑45的右端面 ，粗、精銑100左端面工序5 鉆四個(gè)9的孔工序6 鉆，鉸左面F面上的臺(tái)階孔工序7 鉗工去毛刺工序8 粗，精磨100，90，45的外圓。工序9 B面拋光工序10 100的左端面刻字,100的外圓無(wú)光渡鉻工序11 檢驗(yàn)工序12 入庫(kù)本道工序主要用到一個(gè)專門(mén)夾具用來(lái)夾住左端100的圓盤(pán)，且效率較高，而且位置精度較易保證。工序安排使時(shí)間較為合理，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“法蘭盤(pán)” 零件材料為HT200鋼，硬度207241HBS，毛坯重量約為2kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯采用鑄造。根據(jù)上述原始資料加工工藝，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. mm外圓表面此外圓表面為IT6級(jí)，參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量。工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精磨外圓0.2450.017 精車外圓0.445.20.039 半精車外圓1.445.60.1粗車外圓3470.3毛坯5501.02.外圓表面mm參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及偏差精車外圓0.51000.24半精車外圓1.510050.30粗車外圓41020.6毛坯61061.63. B面參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.6450.6半精車外圓1.445.60.7粗車2471.0毛坯4492.04. B面中兩個(gè)端面：工序名稱工序余量精車0.2半精車0.8粗車2毛坯35. 孔20mm參照實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定各工序尺寸及加工余量工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精鉸0.1200.04520鉸孔0.219.90.08419.9擴(kuò)孔1.719.70.119.7鉆孔1818+0.618毛坯2006.mm外圓工序名稱工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差精車外圓0.5900.6半精車外圓1.590.50.7粗車4921.0毛坯6962.07mm的端面1）按照工藝手冊(cè)表6-28，鑄件重量為2.8kg，mm端面的單邊加工余量為2.03.0，取Z=2.0mm，鑄件的公差按照表6-28，材質(zhì)系數(shù)取，復(fù)雜系數(shù)取，則鑄件的偏差為； 2）精車余量：?jiǎn)芜厼?.2mm（見(jiàn)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表3.2-2），精車公差既為零件公差-0.08；3）半精車余量：?jiǎn)芜厼?.6mm（見(jiàn)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)中表11-27），半精車公差的加工精度為IT9，因此可以知道本工序的加工公差為-0.12mm；4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為Z=2.0-0.2-0.6=1.2mm； 粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為IT11級(jí)，因此，可以知道本工序的加工公差為-0.32mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)就是含義上的加工余量，實(shí)際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；mm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見(jiàn)下圖：粗車后最大尺寸：94+1.2=95.2（mm）粗車后最小尺寸：95.2-0.32=94.88（mm）半精車后最大尺寸：94+0.6=94.6（mm）半精車后最小尺寸：94.6-0.12=94.48（mm）精車后尺寸為94mm加工余量計(jì)算表 工序 加工尺寸及公差毛坯粗車半精車精車加工前尺寸最大96.795.294.6最小95.294.8894.48加工后尺寸最大96.795.294.694.04最小95.294.8894.4893.96加工余量21.20.60.2加工公差-0.32-0.12-0.08根據(jù)以上尺寸的公差和加工余量來(lái)確定此法蘭盤(pán)的毛坯圖。2.5 確定切削用量及基本用時(shí)工序1 粗車 半精車100左端面，100，190，左45外輪廓及倒角（1）確定車刀 90 45刀（2）切削深度現(xiàn)在全部切除進(jìn)給量根據(jù)表機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-2選計(jì)算切削速度機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-2可得（3）確定主軸轉(zhuǎn)速 取n=480則實(shí)際切削速度為165.8r/min（4）計(jì)算所需功率主切削力F2按機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-14 主切削力 其中CF2=650 XF2=1.0 YF2=0.75 nF2=0.15機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-15 （5）切削時(shí)消耗功率Pc為 Kw（6）檢驗(yàn)機(jī)進(jìn)給采流強(qiáng)度徑向切削力按機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-14 其中 則軸向切削力其中 聯(lián)機(jī)床與導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 則切削力在縱向進(jìn)給方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的后則力為（7）切削工時(shí)工序2 車右45外圓及端面，32槽R5圓角（1）確定車刀 刀（2）切削深度現(xiàn)在全部切除（3）進(jìn)給量根據(jù)表機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-2選計(jì)算切削速度機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-2可得（4）確定主軸轉(zhuǎn)速 取n=480則實(shí)際切削速度為165.8r/min（5）計(jì)算所需功率主切削力F2按機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-14 主切削力 其中CF2=650 XF2=1.0 YF2=0.75 nF2=0.15機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-15 切削時(shí)消耗功率Pc為 Kw（6）檢驗(yàn)機(jī)進(jìn)給采流強(qiáng)度徑向切削力按機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-14 其中 則軸向切削力其中 聯(lián)機(jī)床與導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 則切削力在縱向進(jìn)給方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的后則力為（7）切削工時(shí)工序3 粗車，半精車右45外輪廓及其余端面，32槽R5圓角（1）確定車刀 刀（2）切削深度現(xiàn)在全部切除（3）進(jìn)給量根據(jù)表機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-2選計(jì)算切削速度機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-2可得（4）確定主軸轉(zhuǎn)速 取n=480則實(shí)際切削速度為165.8r/min（5）計(jì)算所需功率主切削力F2按機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-14 主切削力 其中CF2=650 XF2=1.0 YF2=0.75 nF2=0.15機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-15 切削時(shí)消耗功率Pc為 Kw（6）檢驗(yàn)機(jī)進(jìn)給采流強(qiáng)度徑向切削力按機(jī)械加工工藝手冊(cè)表27-14 其中 則軸向切削力其中 聯(lián)機(jī)床與導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 則切削力在縱向進(jìn)給方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的后則力為（7）切削工時(shí)工序4 鉆，擴(kuò)20，車倒角 1 選擇鉆頭選擇錐柄麻花鉆(GB1438-85) 查表 d0=18鉆頭幾何形狀(表2.1及表2.2)雙錐,修磨橫刃=30 2=100 b=3.5 0=11 b=2mm L=4mm2.選擇切削刀具進(jìn)給量f 1.按加工要求決定進(jìn)給量: 根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12HB 精度鑄鐵HBS200 d0=18mm f=0.430.53mm/r由于L/d=30/18=1.67 故應(yīng)乘以孔深修正系數(shù)kcf=1 f= 0.430.53 mm/r2.按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2-8 當(dāng)HBS=200 d=18mm 鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/r3.按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.9當(dāng)HBS210、d020.5，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為6960N(Z3025鉆床允許的軸向力為7848N 見(jiàn)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-11，進(jìn)給量為0.6mm/r從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為 f=0.430.53mm/r根據(jù)Z3025鉆床,選擇 f=0.5 mm/r 決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由表2.12，當(dāng)d0=18時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=60min切削進(jìn)度由表2.15 HBS 170240, f=0.5mm/r, d20, Vc=16m/minn =1000V/d0=100016/(3.1420)=254.7r/min檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.20 當(dāng)f=0.5mm/r d019 時(shí) Nt=64.45 N*M根據(jù)Z3025 鉆床說(shuō)明書(shū) 當(dāng)Nc=250r/min 時(shí) Mm=80 N*M根據(jù)表2.23 當(dāng)HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m/min 時(shí) Pc=1.1KW查機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-11得， PE=2.2KW由于MCMm ，PC根據(jù)表1.2可選擇YG6硬質(zhì)合金刀具根據(jù)表3.1可得，銑前深度為ap4,銑削寬度為ae90,端銑刀直徑為D0=100mm由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)Z=102銑刀幾何形狀查表3.2由于HBS=200150 0=00 0=80 Kr=450 Kr1=300 Kr2=50 =-200=80 bp=1.22選擇切削用量13 決定銑削深度ap (由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度為12.56.3 所以可以在一次走刀內(nèi)切完)ap=h=2mm14 決定每齒進(jìn)給量fz 當(dāng)使用YG6銑床功率為7.5KW查表3.5時(shí) fz=0.140.24mm/z 取fz=0.1815 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表3.7 銑刀刀齒、刀面最大磨損量為粗加工時(shí)2.0,精加工時(shí)0.5由于銑刀直徑d0=100mm 故刀具壽命T=180min (查表3.8)16 根據(jù)(表3.16)當(dāng)d0=100mm 、Z=10、 ap=2 、fz=0.18 、Vi=98m/min、Nt=32r/min、Vft=490mm/min各修正系數(shù)為: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8故:Vc=Vt kv=980.890.8=70m/minn=nt kn=3220.890.8=230r/minVf=Vft kvt=4900.890.8=350.3mm/min根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明書(shū)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-35可選擇n =300r/min Vfc=375mm/min因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為VC=d0n/1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=vfc/(ncZ)=375/30010=0.125mm/z17 根據(jù)機(jī)床功率: 根據(jù)表3.24 當(dāng)HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min近似Pcc=3.8KW根據(jù)X52K型立銑說(shuō)明機(jī)床主軸允許功率為Pcm=7.50.75=5.63KW故Pcc 計(jì)算基本工時(shí)tm = L/vf式中L=176mm，根據(jù)表3.26可得，對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量 Y+=35 則 L=(176+35)=221mm 故tm=221/375=0.56min工序6 鉆孔49一.鉆孔41.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=8.8 mm鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2) 雙錐修磨橫刃=30 2=118 be=3.5mm 0=12=552.選擇切削用量1按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12HB精度鑄鐵硬度HBS200d0=7.8mm 時(shí) f=0.360.44 mm/r由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊(cè)取f=0.4mm/r2決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表2.12 ,當(dāng)d0=4時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min3決定切削速度由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d0按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12HB精度鑄鐵硬度HBS200d0=7.8mm 時(shí) f=0.360.44 mm/r由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊(cè)取f=0.4mm/r2決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表2.12 ,當(dāng)d0=4時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min3決定切削速度由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d0按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12HB精度鑄鐵硬度HBS200d0=7.8mm 時(shí) f=0.360.44 mm/r由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊(cè)取f=0.4mm/r2決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表2.12 ,當(dāng)d0=4時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min3決定切削速度由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d020mm Vc=22 m/minn =1000V/d0=100022/(3.1420)=350 r/min由鉆床說(shuō)明手冊(cè)選取 n=400 r/min3.計(jì)算工時(shí)tm =L / nf= L+Y+/ nf=(32+10)/4000.4=0.26min最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。工序八 粗精磨100左端面，90右端面，45-0.6外圓，拋光，100左端面刻字，無(wú)光鍍鉻3 夾具設(shè)計(jì)3.1問(wèn)題的提出本次設(shè)計(jì)是要為法蘭盤(pán)中的兩平面的夾具，最終實(shí)現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成銑兩平面工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要定六個(gè)自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。3.2 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位機(jī)構(gòu) 圖3-1-1定位心軸和大平面在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。由于該零件的加工是銑兩平面并以30孔內(nèi)表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動(dòng)，限制兩個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，限制四個(gè)自由度；兩個(gè)短圓柱銷與長(zhǎng)圓柱銷相同。大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí)，通過(guò)工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動(dòng)作慢、效率低。3.2.2夾緊機(jī)構(gòu) 1.夾緊的目的：使工件在加工過(guò)程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。3 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇： 1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)：設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)4)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。圖3-1-2夾緊機(jī)構(gòu)選用壓板夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。壓板夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大；自鎖性能好操；擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；加緊工作慢，效力低。5.切削力及夾緊力計(jì)算刀具：鋸片銑刀 d=160mm由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)P 可查得 切向力 銑削扭矩 切削功率 Pm=2Mn10(kw)式中：C=54 x=1 y=0.8 d=160k=0.86fz=0.14n=60所以當(dāng)銑距中心軸線24mm和34mm面時(shí)有： 故： F=77.88x2=155.76NM=6.230x2=12.460(Nm) P=2.349x2=4.698(kw)水平分力：F1=1.1F=171.336N垂直分力：F2=0.3F=46.728N安全系數(shù)：K=K1*K2*K3*K4=1.2*1.1*1.1*1=1.452故 F3=K*F1=1.452*171.336=248.78N所需夾緊力為 N=F3/(f1+f2)=248.78/(0.3+0.3)=414.63N本設(shè)計(jì)采用鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。氣缸尺寸為d=24mm,D=45mm，輸入端氣壓P1=0.8MPa，輸出端氣壓P2=0.2MPa,機(jī)械效率為0.7則氣缸工作時(shí)所能產(chǎn)生的壓力為根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)可知，設(shè)計(jì)的鉸鏈機(jī)構(gòu)夾緊力故本夾具可安全工作。6. 定位誤差分析夾具的主要定位元件為浮動(dòng)支撐板和定位銷。支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過(guò)0.05；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過(guò)0.05。夾具的主要定位元件為長(zhǎng)定位銷限制了4個(gè)自由度,另一端面限制1個(gè)自由度,繞軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無(wú)須限制。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。3.2.3機(jī)床夾具的總體形式機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來(lái)確定。夾具的組成歸納為：1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3）導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。4） 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過(guò)它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來(lái)設(shè)置的元件或裝置。確定夾具體夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí)，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面，以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體，并于機(jī)床可靠聯(lián)接。確定聯(lián)接體聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過(guò)內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來(lái)定位，考慮到剛性問(wèn)題，在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。3.2.4 繪制夾具零件圖對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。1.零件圖盡可能按1:1繪制。2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。4.零件圖名稱：零件圖1夾具體3.2.5 繪制夾具裝配圖圖3-1-3 夾具圖1.裝配圖按1:1.5的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原